矿床学野外综合实践教学探索——以金堆城钼矿床为例

矿床学野外综合实践是传统课堂理论授课和室内实习的重要拓展,对提高学生的矿床分析研究能力、野外实践综合能力、理论联系实际的能力和创新能力具有极大帮助。金堆城钼矿床野外综合实践是在传统矿床学课程学习的基础上,开展的课间野外综合实践教学,着眼于深化学生对矿床学基础知识及其相关成矿理论和工作方法等的理解,同时加强学生矿床学综合分析能力和创新思维能力的培养;此外,该实践教学还涉及矿山生产流程、矿产经济和绿色矿山建设等拓展性知识介绍的学习和认知,有助于学生理解矿床的经济属性和树立现代矿业生态文明观。

不同钙离子沉淀对辉钼矿浮选抑制机理研究

辉钼矿浮选矿浆中含有的大量钙离子,可能与SO_(4)^(2-)、MoO_(4)^(2-)、CO_(3)^(2-)、OH^(-)等生成沉淀吸附在辉钼矿表面,不同程度抑制辉钼矿的浮选。溶液化学计算结果表明,矿浆中CaSO_(4)/CaMoO_(4)/CaCO_(3)/Ca(OH)_(2)/出现点分别为pH=1.8/3.8/6.6/13.6,且存在不同程度的相互转化行为。单矿物浮选实验结果显示CaSO_(4)、CaMoO_(4)对辉钼矿浮选的抑制作用较小,而CaCO_(3)、Ca(OH)_(2)的抑制作用较大,其中CaMoO_(4)影响最小,Ca(OH)_(2)影响最大。接触角测试发现,去离子水/CaMoO_(4)溶液/CaSO_(4)溶液/CaCO_(3)溶液/Ca(OH)_(2)溶液中辉钼矿“棱”上接触角分别为89.25°/80.44°/73.31°/62.56°/53.13°,与不同钙离子沉淀对辉钼矿浮选效果影响的规律一致。SEM-EDS结果发现,仅有微量CaMoO_(4)吸附于辉钼矿“棱”,少量CaSO_(4)吸附于辉钼矿“面”,而CaCO_(3)大量吸附于辉钼矿“面”和“棱”。不同钙离子沉淀物在辉钼矿表面吸附行为的差异是导致辉钼矿浮选效果不同的原因,因此,调控辉钼矿浮选矿浆中钙离子沉淀物的类型有利于改善选钼效果。

秘鲁某铜钼矿石工艺矿物学及分选性能研究

为了提高秘鲁某铜钼矿石的利用率,针对矿石的物质组成、矿物赋存状态等进行了详细的工艺矿物学研究。结果表明:矿石中可回收元素Cu含量为0.65%,其中96.92%的铜以硫化物形式存在,矿石Mo含量为0.01%,其中91.00%的钼呈辉钼矿产出;矿石中铜矿物为中细粒不均匀嵌布、辉钼矿为微细粒均匀嵌布、黄铁矿为中粗粒不均匀嵌布。推荐选矿流程:-0.075 mm占50%磨矿细度条件下进行铜钼硫的混合浮选作业综合回收包括铜矿物、黄铁矿和辉钼矿在内的全部金属硫化物,然后对混合浮选精矿进行铜硫分离作业分别得到铜精矿1和硫精矿1产品;之后对硫精矿产品细磨至-0.075 mm占65%再次进行铜硫分离作业获得铜精矿2和最终硫精矿产品;将铜精矿1和铜精矿2混合成综合铜精矿产品,然后对其进行铜钼分离作业,最后获得最终铜精矿和钼精矿产品。

内蒙古乌努格吐山铜钼矿区地下水化学特征及其成因机制

内蒙古乌努格吐山铜钼矿地处呼伦贝尔草原腹地。本文对研究区内地下水及地表水进行了系统采样测试,应用数理统计、Piper三线图解、相关性分析、Gibbs模型以及离子比例关系等方法对研究区水样进行综合分析。研究结果表明,区内水体阳离子以Ca^(2+)和Na^(+)为主,Ca^(2+)基本来源于钙镁硅酸盐岩的风化溶解,Na^(+)主要来源于岩盐溶解;阴离子以HCO^(-)_(3)和SO_(4)^(2-)为主,主要受碳酸盐的溶解影响,局部受含硫矿物的氧化和尾矿液渗透影响较大。水化学类型以HCO^(-)_(3)Ca·Mg和HCO_(3)·SO_(4)-Ca·Mg·Na型为主,总体呈中性,大部分属微硬淡水。区内水化学成分主要受溶滤作用影响,阳离子交替吸附作用和浓缩作用也有一定影响。基本查明了矿区及其周边地下水化学特征及其成因机制,为矿山地质环境影响评价、绿色和谐矿山建设以及草原生态环境保护等提供科学依据。

乌毛蕨叶光谱特征对矾山铜钼矿区钼金属找矿指示意义

针对植被覆盖区遥感技术在矿产勘查中的实际问题,提出了一种利用金属元素迁移规律和金属胁迫后植被光谱发生变异的特点开展植被覆盖区地质找矿的遥感新方法。该方法基于植被叶片光谱曲线反射和吸收特征的原理,结合地球化学数据,间接实现重金属元素分布遥感制图。采集矿区和矿区周围背景区乌毛蕨叶样本及对应光谱数据,基于化学分析测定获得矿区和背景区乌毛蕨叶钼元素含量,明确矿区乌毛蕨叶受到了钼元素影响。对比分析矿区和背景区乌毛蕨叶在波形、红边位置、叶绿素及水吸收、植被指数上的差异,结果表明,受钼金属胁迫后矿区乌毛蕨叶光谱在光谱曲线和水吸收特征方面较背景区均存在明显差异,其中970 nm处的水吸收特征差异最明显。研究成果可为遥感技术在植被覆盖区开展地质找矿提供新思路。

斑岩-矽卡岩型钼矿成矿控制因素

本文从成钼矿岩浆的化学组分和物理化学性质,以及成钼矿流体的出溶和金属堆积过程两个层次,探讨了斑岩-矽卡岩型钼矿的成矿控制因素。研究揭示,不同构造环境中的斑岩-矽卡岩型钼矿的成矿岩浆均不富集钼,氧化性富水岩浆是形成斑岩-矽卡岩型钼矿的基础,成矿流体沿岩浆房顶部衍生的小岩株高度聚集是成钼矿之关键环节。研究还揭示,大型-超大型斑岩-矽卡岩型钼矿均具有多期岩浆-热液活动叠加成矿的特点,成矿岩体与大岩浆房相连,并且成矿岩浆能多期侵位与成矿,是形成大型-超大型钼矿的关键因素。综合来看,斑岩-矽卡岩型钼矿是岩浆体量、岩浆氧逸度和水含量、流体聚集程度以及多期岩浆-热液活动叠加成矿多因素耦合的产物。岩浆体量、岩浆氧逸度和岩浆水含量是基础,流体聚集程度是关键,要形成大型-超大型斑岩-矽卡岩型钼矿,还需要多期岩浆-热液活动的叠加成矿。研究提出,寻找斑岩-矽卡岩型钼矿,在关注岩体地球化学属性的同时,还应关注岩体的空间结构属性以及多期岩浆-热液活动叠加成矿特征的识别。

福建省尤溪县卓坑钼矿床元素迁移特征及矿床成因

福建尤溪县卓坑斑岩型钼矿床位于浙闽火山断陷带构造单元内,圈定的17个钼矿体均赋存于晚侏罗世似斑状中细粒二长花岗岩岩体中。本文为了厘定成矿过程中物质迁移规律,对其矿体和同时代似斑状二长花岗岩进行了主微量元素测试分析,并采用标准化Isocon图解法计算元素迁移特征。结果表明,卓坑钼矿床在热液蚀变过程中Au、Ag、As、Na_(2)O等组分发生一定程度的迁出,而SiO_(2)、K_(2)O、CaO、MgO、P_(2)O_(5)、Cu、Pb、Zn、Co、Sn、Bi等组分发生迁入;这些主微量元素迁移特征表明热液蚀变作用是矿区Mo沉淀的主要机制,钼矿化与钾长石化和硅化蚀变关系密切。结合华南地区中生代构造背景,认为卓坑钼矿床是太平洋板块向欧亚板块俯冲背景下形成的斑岩型钼矿床,含矿流体沿岩体内原生裂隙和构造裂隙运移至浅部断裂中沉淀成矿;NE向断裂内及其次级断裂内为其找矿构造标志,似斑状中细粒二长花岗岩体中钾长石化和硅化叠加发育为矿化蚀变标志,石英细脉和网状裂隙为找矿的岩脉标志。

高分辨率电感耦合等离子体质谱法测定钨钼矿石中金属元素含量的试验研究

试验采用高分辨率电感耦合等离子体质谱法(High-Resolution Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,HR-ICP-MS)测定钨钼矿石中钨、钼、锂、铬、钴、镍、铜、锌、镓、锗、砷、硒、铷、铌、铟、锡、锑、铼、铊和铋等元素的含量。参考国家一级标准物质,对HR-ICP-MS进行数据比较和精确度验证,按照相关标准规定的方法确定HR-ICP-MS的检出限。结果表明,采用HR-ICP-MS测量钨钼矿石金属元素的相对标准偏差(Relative Standard Deviation,RSD)为0.86%~9.70%,各元素的检出限介于0.002~27.000 mg/kg,加标试验后的回收率损失小于2%,该方法可靠可信,准确度和精密度都能达到测试要求。

镍钼矿选矿工艺分析

镍钼矿选矿是有价元素提取的关键过程,会为后续矿产资源开发奠定基础。本案例中的镍钼矿中镍含量为0.52%、钼含量0.74%,呈现出集合产出形态。为实现对矿产资源的良好开发,按照工艺流程脱质后,将CMC作为抑制剂,使用浮选工艺处理,选矿实验得到的镍、钼回收率,分别为81.22%、72.55%,有利于降低后续矿产焙烧投入的成本,提高镍钼矿冶炼效率。

滑石型钼矿选别工艺和药剂研究进展

这是一篇矿物加工工程领域的论文。钼具有多项良好的物理化学性质,在多个领域得到广泛应用。钼主要来源于辉钼矿,但易选钼矿资源经长期开发而日益减少,如今滑石型等难选钼矿逐渐成为研究的焦点。滑石与辉钼矿的分离是滑石型钼矿分选的难点,两者具有相似的表面结构与天然可浮性,分离十分困难。文章概述了目前滑石型钼矿的选矿工艺与药剂等方面的研究进展,提出加强对滑石型钼矿选择性磨矿与有机大分子药剂的研究开发,以及加深药剂与矿物表面的作用机理和对原矿工艺矿物学的研究是今后分选滑石型钼矿的重要方向。

豫西钼矿集区地表水重金属时空分布特征及健康风险评价

豫西钼矿集区内长期的矿产资源开发向周围环境释放大量的重金属,区内地表水环境质量现状尚不明晰。于2019年丰水期(8月)和枯水期(12月)对矿集区内5条河流进行地表水采集,调查地表水重金属(Mo、Cd、Hg、As、Cr、Cu、Pb、Zn)的时空分布特征,并用健康风险模型评价地表水重金属人体健康风险。结果表明,丰水期地表水主要污染元素为Mo、Zn和Cd,而枯水期地表水主要污染元素为Mo、Hg和Cd,大多数点位地表水符合II类标准。地表水中的Mo主要来源于钼矿;Pb和Zn主要来源于钼矿和铅锌矿;Cd主要源于金矿和铅锌矿;Hg主要源于金矿。健康风险评价结果表明,地表水重金属通过饮用水途径所致的总个人年健康风险均低于美国环保署(US EPA)推荐的最大可接受风险水平。除丰水期成人总个人年健康风险低于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险水平外,丰水期儿童、枯水期成人和儿童高于ICRP推荐的最大可接受风险水平。研究的结果可为钼矿集区地表水污染防治和风险管控提供科学依据。

辉钼矿与滑石浮选药剂研究进展

辉钼矿和滑石共伴生关系密切且可浮性相近,因此两者的高效分离一直是浮选领域的难点。目前辉钼矿-滑石分离工艺主要有浮钼抑滑石的正浮选和先浮选脱除滑石再浮钼的反浮选两类,两种工艺都涉及辉钼矿与滑石的抑制剂和辉钼矿捕收剂。近些年来报道了很多辉钼矿-滑石分离的新型药剂,但是缺乏对药剂化学组成、官能团和空间构型等方面相似性、递变性和差异性的系统总结和分析。因此,在总结了目前辉钼矿和滑石晶体结构与亲/疏水特性的研究进展基础上,较详细论述了辉钼矿和滑石抑制剂类型、吸附机理和应用效果,分析了抑制剂作用的构效关系,并介绍了辉钼矿/滑石抑制剂和辉钼矿捕收剂的分子设计最新进展。通过总结晶体结构和基面/端面的亲/疏水性性质,发现两种矿物的端面都存在离子溶解、氧化等行为,导致其亲水性较强,但由于基面占据了整体表面积的90%以上,因此两种矿物整体上表现出较好的天然疏水性,这是其浮选分离困难的根本原因。水溶性金属盐是传统的辉钼矿和滑石的无机抑制剂,存在用量大、选择性差的缺点,因而其应用受到限制。有机高分子物质是辉钼矿/滑石抑制剂的研究热点,该类药剂在矿浆中往往表现为酸性,此时辉钼矿/滑石表面的碱度越高,两者间的相互作用就越强;在“强相互作用”时,这种酸碱相互作用可能表现为化学吸附,而在“弱相互作用”时,该作用表现为疏水吸引、氢键吸引、静电吸引等形式的弱吸附,这类抑制剂包括目前大量报道的多糖、腐殖酸等。因此,基于抑制剂在官能团种类与数量、空间构型等因素作用下与两种矿物的基/端面的Mo/Mg金属位点吸附的构效关系,采用组合或者接枝合成等方式设计高选择性分子结构,是开发辉钼矿/滑石抑制剂的思路之一。传统辉钼矿捕收剂以烃油类和巯基类药剂为主,但分别存在分散性差和对辉钼矿-硫化矿脉石的选择性差的缺陷,因此在烃油类捕收剂基础上,从捕收剂分子与辉钼矿端面暴露位点、氧化组分、溶解组分的化学作用出发,设计含有N、P、S等元素的高选择性捕收剂,实现表面氧化、溶解严重的微细粒辉钼矿的选择性捕收,是辉钼矿捕收剂分子设计的方向之一。抑制剂和辉钼矿捕收剂是辉钼矿和滑石浮选分离的关键,设计绿色高效的新型药剂对辉钼矿的开发具有重要意义。

低品位高滑石型钼矿高效分离工艺研究

针对河南某高滑石型难选辉钼矿脱泥流程中钼损失量大、钼和滑石分离困难的问题,在脱泥工艺中添加一定的ZN-J1有效降低了辉钼矿在脱泥工段中的损失,以水玻璃+ZN-P1作为分离工艺的组合抑制剂,在原矿Mo品位0.116%、硫化钼占比83.53%、滑石相对含量14.0%条件下,采用“脱泥-钼预浮选-再磨-钼与滑石分离”的工艺流程,全流程闭路试验得到了钼精矿品位47.68%、钼回收率75.41%的优良指标。

辉钼矿浮选中铜铅抑制剂及其抑制机理研究进展

钼是一种具有战略意义的稀贵金属。辉钼矿是钼的主要来源矿物之一,常与其他硫化矿物紧密伴生,因此通常采用浮选法获得高品质钼精矿,抑制剂在辉钼矿浮选分离中的作用至关重要。本文综述了辉钼矿浮选中黄铜矿、方铅矿抑制剂及其抑制机理研究进展,展望了辉钼矿浮选抑制剂的研究方向,以期为我国钼资源高效开发提供参考。

东秦岭夜长坪钼矿床流体包裹体特征及对成矿作用的指示

夜长坪钼矿床位于东秦岭钼成矿带中段,其矿石类型以矽卡岩型为主,其次为斑岩型。在东秦岭钼成矿带,针对矽卡岩型-斑岩型复合钼矿床流体包裹体研究相对较少,其流体演化特征及成矿作用机制是需要关注的重要科学问题。夜长坪钼矿床成矿阶段从早到晚划分为早期矽卡岩阶段、晚期矽卡岩石英-钾化阶段(Ⅰ阶段石英)、石英-辉钼矿阶段(Ⅱ阶段石英,主成矿阶段)、石英-多金属硫化物阶段(Ⅲ阶段石英)和石英-碳酸盐阶段(Ⅳ阶段石英)。对上述Ⅰ—Ⅳ阶段石英采集包裹体样品进行岩相学特征、显微镜下观察及显微测温和激光拉曼光谱特征分析。结果表明,矿床石英中流体包裹体类型包括WG型(NaCl-H_(2)O富气型)、WL型(NaCl-H_(2)O富液型)、C型(CO_(2)型)和S型(含子晶型)。从成矿早阶段到晚阶段,流体包裹体的均一温度依次集中在380~437℃、331~370℃、312~320℃和257~350℃,对应的平均盐度(NaCleqv.)分别为10.83%、9.29%、7.16%和4.51%,成矿流体从早阶段高中温、中高盐度与富(含)CO_(2)的NaCl-H_(2)O-CO_(2)体系逐渐演化为晚阶段中低温、低盐度与贫CO_(2)的NaCl-H_(2) O体系。流体混合作用导致流体的温度下降、盐度降低,流体由氧化状态转化为还原状态,由此造成流体中的Mo元素溶解度大幅降低并迅速卸载与沉淀富集成矿。进一步根据“岩浆流体-建造”成矿体系,构建了矿区(床)尺度成矿模式。

吉林省敦化市松江河金(钼)矿床辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义

松江河金(钼)矿是近十年来发现的产在韧性变形带内的一座中型金矿床(Au资源储量达9 t)。近年来,在松江河矿区五中段至八中段发现大量辉钼矿分布,至少延深至九中段,从五中至八中段钼矿化具有明显的增强趋势。为确定钼成矿时代,文章利用高精度ICP-MS辉钼矿Re-Os同位素测年技术,首次获得了松江河矿床的辉钼矿Re-Os同位素加权平均模式年龄和等时线年龄分别为(167±2.4) Ma和(158±10)Ma,该年龄与前人报道的松江河矿区黄泥河岩体的年龄(164~162 Ma)和五道溜河岩体的年龄(174~172 Ma)误差范围内基本一致,证实了该矿床成矿与成岩作用近于同时发生,且主要在燕山早期的中、晚侏罗世。结合吉林省中东部地区已发表的成岩与成矿年代学资料,文章认为,区内钼多金属矿床形成于燕山期古太平洋板块向欧亚大陆岩石圈俯冲的活动大陆边缘的地球动力学背景。矿床中辉钼矿的ω(Re)为142.74×10^(-6)~217.67×10^(-6),均值为196.58×10^(-6),结合矿床地质特征和成矿岩体及矿石O、S、Pb同位素等证据,文章认为该矿床的成矿物质主要为地幔来源,来自深部的流体可能对该矿床的成矿作用起了重要作用。

内蒙古乌尔根东部斑岩型钼矿床成矿期次

内蒙古额尔古纳市乌尔根东部斑岩型钼矿床位于大兴安岭北段,通过野外实际调查和矿相学研究发现,该矿床存在2类明显不同的辉钼矿。结合电子探针、Re-Os同位素测试和流体包裹体测试,发现2类辉钼矿在主量元素S、Mo组成和微量元素组合上均存在着明显不同。辉钼矿存在2组年龄:1组为136.4 Ma;另1组为146.0 Ma。综合分析认为,乌尔根东部钼矿床形成于晚侏罗—早白垩世,矿床存在2次沸腾作用,导致辉钼矿经历2次成矿,矿床存在着2期辉钼矿矿化。

栾川矿集区钼矿尾渣与土壤中钼的迁移转化机理

为提供栾川矿集区所在流域下游水源地陆浑水库Mo污染的源头控制依据,开展了6座钼矿尾矿库尾渣和土壤的野外调查及三道庄尾矿库尾渣和土壤的Mo赋存形态分析和降雨淋滤试验,以探讨Mo在钼矿尾渣与土壤中的迁移转化机理。结果显示,尾矿库尾渣Mo平均含量为238.24 mg/kg,浸出液Mo含量达0.26 mg/L;土壤Mo平均含量为125.88 mg/kg;尾渣残渣态Mo占比97.71%,土壤残渣态Mo占比63.66%,可交换态和碳酸盐结合态分别占比22.35%和11.80%。酸-偏碱性降雨淋滤后,尾渣中残渣态Mo占比不同程度减少,中-偏碱性降雨更利于尾渣残渣态Mo向碳酸盐结合态转化,使之由淋滤前的1.19%分别增加到18.85%和24.14%,提高了尾渣中Mo的迁移性。酸性降雨时土壤铁锰氧化态和有机态Mo占比大幅度升高,其他形态Mo占比均一定幅度降低;中性-偏碱性降雨时土壤残渣态和有机态Mo占比升高,碳酸盐结合态和铁锰氧化态大幅度降低,表示酸性降雨可促进土壤中形成铁锰等钼酸盐,而中-偏碱性降雨可能有利于土壤中形成铁锰等氢氧化物和碳酸盐,阻碍了铁锰等钼酸盐的产生,一定程度上提高了Mo的迁移性。因尾渣和土壤矿物组成和理化性质不同,降雨淋滤下Mo在两者中的迁移转化机理存在一定差异,但总体而言,酸-偏碱性降雨均可促进Mo的迁移转化,从而影响水土环境。

某大型钨钼矿选矿试验研究

某大型钨钼矿的钼氧化率高达42.45%,钼、钨、铁、萤石等矿物嵌布关系密切、粒度细,钙镁硅酸盐、碳酸盐及黏土矿物含量高且分布极不均匀。针对这一复杂难选多金属矿石,采用可工业化、相对简单的碎磨—磁选—脱泥—浮选工艺流程,可获得硫化钼精矿(含钼45.76%)、氧化钼-氧化钨精矿(含钼15.88%、含钨22.65%)、铁精矿(含铁63.11%),总钼、总钨、总铁回收率分别为67.75%、51.84%、36.44%,实现了矿产资源的有效回收。浮选前进行预先脱泥,有助于确保浮选流程顺畅、降低药剂耗量及稳定有价矿物回收指标。

加载速率对不规则钼矿石破坏特性的影响研究

加载速率是影响矿石破碎特性的关键因素之一。为探究加载速率对不规则钼矿石破坏特性的影响,开展了不规则钼矿石在不同加载速率下的单轴压缩实验,系统研究了加载速率对钼矿石的破坏形态、载荷峰值、位移变化、断裂能、破碎强度及Weibull分布模型的影响。实验结果表明:随着加载速率增大,不规则钼矿石破坏程度愈剧烈,其载荷峰值呈现增大趋势,且在高加载速率下增加幅度更为显著,峰值位移(峰值强度对应位移)逐步减小;断裂能在低加载速率(0.1 mm/min和0.5 mm/min)时变化不显著,高加载速率(10 mm/min)时断裂能增加幅度较为显著;随着加载速率增加,不规则钼矿石的破碎强度表现为先急剧增大、后缓慢增加的变化趋势,近似满足幂函数关系;两参数Weibull分布模型可以较好地描述不规则钼矿石破碎强度分布,其中Weibull分布模量m为常数,与加载速率无关,特征强度σ0随着加载速率的增大呈现增大趋势。本论文研究结果进一步丰富和扩展了不规则矿石破碎的理论与方法。