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。

基于扫描电子显微镜的自动矿物学新技术—BPMA及其应用前景

自动矿物学方法和技术的出现和应用,是工艺矿物学研究领域所取得的最大成就。系统介绍了中国首套具有自主知识产权的自动矿物学新技术—工艺矿物学自动分析仪(BPMA)的基本原理,并探讨其应用前景。BPMA基于扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS),能够自动、快速、准确、定量测定样品的矿物组成及含量、粒度、解离度、连生程度、元素赋存状态等各项工艺矿物学参数。该系统主要应用于矿物加工领域,特别适用于选矿厂选矿流程工艺矿物学参数的实时监测、流程波动原因查找、选矿流程缺陷诊断,在选矿流程设计与优化方面非常有用。此外,在“稀”、“伴”、“细”战略性关键金属矿物查找与赋存状态定量研究、矿石可利用性评价等方面也有很大优势。

自动矿物学新技术——BPMA技术及在煤中的应用

工艺矿物学参数自动定量检测技术的出现和应用,使工艺矿物学研究从传统人工测试走向智能自动化测试、从定性研究走向定量研究,是工艺矿物学研究领域所取得的最大成就。然而煤的矿物组成、解离特征、嵌布粒度等的定量化研究一直难以有效解决。利用北京矿冶科技集团有限公司矿冶过程自动控制技术国家重点实验室自主研发的国内首个具有自主知识产权的工艺矿物学自动分析仪(BPMA),结合扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)分析,完成了原煤粉碎试样的矿物组成及含量、主要矿物的嵌布特征、矿物解离度、连生程度、嵌布粒度等工艺矿物学特征的自动化定量测定。结果表明,除了炭质组分以外,该原煤试样中还存在少量的方解石、高岭石、伊利石、黄铁矿、石英、正长石、磁黄铁矿、绿泥石、磁铁矿,微量的刚玉、磷灰石等矿物。此外,在试样中还发现了微量的辉银矿、自然银等矿物。其中,炭质主要呈粗粒嵌布,黄铁矿主要呈中粗粒和细粒两端元粒级嵌布,高岭石、方解石主要呈中-细粒嵌布,伊利石主要呈中粒偏细嵌布,石英主要呈细粒嵌布。试样中炭质的单体解离度较低,不含杂质矿物的炭质颗粒较少,大部分炭质颗粒内部都包裹有方解石、高岭石、伊利石、石英、黄铁矿等微细粒矿物相。该研究将BPMA技术应用于原煤的工艺矿物学参数的自动化定量测定,为煤的工艺矿物学信息提取提供了一套操作简单、结果可靠的分析方法,从而为煤的精细加工与资源利用提供一定的技术与理论借鉴。

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。

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。