角闪石族和辉石族矿物的系统矿物学分类命名

角闪石族和辉石族矿物是链状硅酸盐矿物的重要组成部分,它们中的许多矿物种属于造岩矿物和/或工业矿物,具有重要的成因矿物研究意义和工业应用开发价值。国内学者对它们的分类命名和基本系统认识主要源自于王璞等(1984)编著的《系统矿物学》。随着科学技术发展和矿物学研究的不断深入,原有的矿物基础资料和分类命名都在不断更新与完善,迄今已有专业学术机构和学者在不同年代陆续发表了不同版本对该两类矿物的修订或修改意见,但一直没有统一整合,导致在涉及该两类矿物的应用研究中,在分类命名上与国际标准不统一。根据本课题组在国家公益性行业科研专项项目(新编《系统矿物学》)所承担的研究任务和当前国内外研究进展,本文系统归纳、梳理并综述了角闪石族和辉石族矿物的分类方案和命名原则,使分类命名统一标准、原则和认识并与国际接轨,这有利于该两类矿物的理论研究与开发应用,更好地支撑地质学及相关学科的研究与发展。

系统矿物学与矿物种

系统矿物学是矿物学领域中的一个分支学科。它是对已发现的全部矿物种的特征及其分类体系进行全面的综合系统研究。它具有完全性、系统性、连续性和阶段性的学科特点。文内分析了1979年底以前的矿物种、1980～1989年新矿物和我国发现的新矿物在系统矿物学晶体化学分类体系中大类和类中的分配,探讨了控制矿物种数的人为因素和自然因素,并提出了系统矿物学当前的迫切任务。

系统矿物学数据特征分析及数据库建设

在大数据及信息共享时代,迫切需要构建系统矿物学数据库,为地学及相关领域的科技创新、人才培养及公众提供共享服务。本文通过系统矿物学理论和国家级数据库建设实践经验,提出了系统矿物学数据中矿物种的分级、分类、编码和矿物名称、化学成分、晶体形态、晶体结构、物理性质、化学性质以及矿物的成因和产状等基本数据项的构建方法和规范;设计了用于建立数据库的数据字典、数据类型和功能模块;介绍了系统矿物学数据库发布的软硬件环境以及整体技术架构,并在国家科技基础条件平台应用实践;最后探讨了矿物学数据挖掘和维基理念与技术在矿物学大数据库建设中的应用。

工艺矿物学参数自动分析系统在铜矿浮选尾矿银赋存特征研究中的应用

元素赋存状态及工艺矿物学特征是决定其选矿工艺及回收指标的关键因素,对指导矿产资源高效综合回收利用有重要意义。由于银矿物种类繁多且含量低、粒度细小不易识别,传统人为鉴别目标矿物并统计工艺矿物学参数的方法在银的赋存特征研究方面存在局限性,制约了资源高效综合利用。本文利用基于扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)的工艺矿物学参数自动分析系统(BPMA)对某铜矿浮选尾矿样品(Ag 41.96μg/g,Cu 0.44%)进行矿物学分析,展示其在尾矿样品中铜和银的赋存状态及工艺矿物学特征研究中的具体应用。结果表明:样品中铜矿物主要为辉铜矿和斑铜矿;铜硫化物及其集合体的嵌布粒度细微且解离程度低,是影响铜回收的主要矿物学因素。样品中银主要以独立矿物的形式存在,(含)银矿物有自然银、辉银矿/螺状硫银矿、硒银矿、硒铜银矿、硫铜银矿和含银辉铜矿,银在各(含)银矿物中的分布率分别为95.62%、2.07%、1.33%、0.15%、0.80%和0.03%;银矿物嵌布粒度不均匀,粗粒(>74μm)、中粒(74~37μm)、细粒(37~10μm)、微粒(<10μm)银矿物的占有率分别为32.25%、30.35%、21.44%和15.95%;银矿物的解离程度较高,单体含量高达88.28%,可采用浮选法与铜硫化物一起回收。该研究为提高资源的选矿回收率提供了矿物学依据,同时采用的BPMA&SEM-EDS分析方法为矿物种类复杂、含量低、粒度细小的稀贵金属元素赋存状态及工艺矿物学研究提供了一种技术借鉴。

工艺矿物学自动测试系统BPMA的研制及应用

北京矿冶研究总院研发的工艺矿物学自动测试系统BPMA是一种通过API控制扫描电镜和能谱自动运行的自动电镜能谱系统。该系统通过背散射电子图像处理技术实现矿物分相,通过矿物实测能谱与矿物理论合成能谱模式匹配识别矿物,通过图像分析技术自动获得矿物量、目标矿物解离度、目标矿物粒度分布、目标元素赋存状态等各种工艺矿物学参数。此系统已开发两台样机。其中,在某黄金精炼厂的应用表明,样品中目标矿物解离完全,矿浆氯离子含量高、氰化浸出时间长、矿石磨矿粒度细、三价铁离子的浓集等因素造成矿浆中硫化矿物被氧化程度增强,矿浆中生成硫酸铅、碳酸铅、铅铁矾、氢氧化铁、硫酸钙等物质形成膜包裹在矿物表面影响目标矿物的回收;氰化流程中存在难浸银矿物、银黝铜矿表面形成硫酸铅膜、银在硫化物表面独立或与硫酸铅共沉淀析出造成银回收率低。

蚀变岩型低品位金矿中金的赋存状态量化研究

蚀变岩型金矿是一种重要的金矿石类型。采用化学分析、X射线衍射(XRD)、工艺矿物学参数自动分析系统(BPMA)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)等技术,对胶东地区新立蚀变岩型金矿石中金的赋存状态进行量化研究。结果表明,矿石金品位为2.2 g/t,金属硫化物主要为黄铁矿(9.42%),含少量方铅矿(0.34%)和微量黄铜矿(0.05%)等;脉石矿物主要为石英(57.49%)和绢云母(23.31%),含少量钾长石(5.13%)等。金矿物为金-银互化物,其中银金矿占85.33%、金银矿占13.84%、自然金占0.83%;金矿物平均成色为620.8‰;载金矿物以黄铁矿为主,与黄铁矿存在镶嵌关系的金矿物占有率高达96.42%;金矿物在0~2 mm矿石综合样中以包裹金、粒间金为主,含少量裂隙金,其占有率分别为34.81%、34.73%和11.01%,并可见裸露连生金(19.39%)和微量单体金(0.06%);金矿物粒度分布不均匀,粗粒金(>74μm)、中粒金(74~37μm)、细粒金(37~10μm)、微粒金(<10μm)的占有率分别为30.56%、12.96%、46.84%和9.64%;黄铁矿的嵌布粒度较粗,主要呈中粒—粗粒嵌布,易于解离,有利于浮选。研究表明,浮选富集黄铁矿等硫化物可以有效富集金矿物,对精矿再磨,有利于金的回收;同时应注意对粗粒金的回收。

云南永善金沙矿区砷硫锑铅矿的发现

砷硫锑铅矿产于金沙矿区的上部矿中。与闪锌矿一起构成矿石的主要金属矿物。含矿围岩为硅质磷块岩。矿床属沉积（成岩）成因。砷硫锑铅矿呈灰色，具金属光泽，为板状晶体；单偏光下为灰色或灰白色微带浅绿色，反射率较高；以具清晰的非均质性为特征。电子探针成分分析，主...

BPMA在矿石可选性研究实验课程中的应用

介绍了北京科技大学矿物加工工程专业本科生综合性实验课程——矿石可选性研究实验——的基本情况,针对该实验课程中存在的主要问题,对比原有的和引入新兴测试手段革新后的教学素材发现,借助工艺矿物学参数自动测量系统(BPMA)在矿石工艺矿物学参数测试方面的快速、准确和系统的强大功能,在矿石的关键性、核心工艺矿物学参数方面,学生能够得到更为精准、全面和深入的矿石性质资料,大大加强了学生在制定实验方案时的针对性和系统性。将BPMA应用于该实验课程中,既能有效避免实验教学过程中由于原始资料不全面导致对后续实验指导性差的弊端,又能明显提升实验课程的高度和深度。

BPMA针对煤炭样品的分析模式设计开发

为了提高BPMA对煤炭样品的分析效率,分析了BPMA对煤炭样品自动测量获取的BSE背散射电子图和能谱谱线数据,总结判断矿物相为煤炭相的判断方式。设计开发了针对煤炭样品的分析模式,通过实施并对比测试,开启针对煤炭样品的分析模式后,对煤炭样品的分析效率提高13%;对非煤炭样品的分析效率基本没有影响。本分析模式的设计开发有效地提升了BPMA的适用范围及运行效率。