基于TIMA测试的陶土矿质量评价方法研究

陶土矿是制作紫砂工艺品的原料。目前,行业内用来判别陶土矿质量的常规方法主要是主量元素含量、矿物组成与可塑性、烧失量、收缩率和吸水率等性能的分析与测试。常规分析测试方法虽然对判别陶土矿质量有较好的效果,但是对于粉砂质泥岩和泥质粉砂岩这两类对陶土矿质量影响较大的岩石,在化学成分上却难以区分。笔者在开展宜兴陶土矿资源调查时,采用综合矿物分析系统(Tescan Integrated Mineral Ana-lyzer,TIMA)对从岩心中选取的矿料和当地优质矿料的矿物成分、含量及其粒度分布等进行了测试分析和对比,研究发现:优质陶土矿中黏土矿物的含量占比在30%以上,矿物的粒度区间极窄,基本为泥级;石英的粒度区间较宽,基本为泥级、粉级和细砂级,且不同粒级的石英分布较均匀,石英含量趋势线平稳或向粗粒级方向收缩。因此,认为矿物的成分、含量及其粒度分布是影响陶土矿质量的重要因素。通过TIMA测试不仅可以弥补利用化学成分难以判别矿与非矿的不足,还可以有效地判别矿石质量与产品质量之间的内在关系。

宁芜盆地玢岩型铁矿尾矿元素与矿物组成特征

宁芜盆地玢岩型铁矿是中国重要的铁资源来源,其尾矿成分复杂,而对复杂尾矿进行高效综合利用的前提是充分了解其工艺矿物学特征。本文以宁芜盆地和尚桥铁矿床尾矿样品为研究对象,在常规X射线荧光光谱(XRF)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、粉晶X射线衍射(XRD)分析的基础上,借助综合矿物分析仪(TIMA),对尾矿的矿物与化学组成、元素赋存状态、矿物粒度分布、嵌布关系以及解离度和连生关系进行分析。结果表明:尾矿的主量元素为SiO_(2)(47.18%~50.08%)、Fe_(2)O_(3)(15.40%~17.91%)和Al_(2)O_(3)(12.12%~13.34%);微量元素中Cu、Zn、V含量较高,但均未达到其工业品位;矿物组成主要为钠长石(23.26%~24.58%)、赤铁矿和磁铁矿(17.30%~21.99%)以及石英(15.31%~17.08%),总体以脉石矿物为主,金属矿物较少。Si主要赋存于石英(平均值为33.89%)与钠长石(平均值为33.75%)中;Fe主要赋存于赤铁矿和磁铁矿(平均值为73.56%)中;有害元素S主要赋存于黄铁矿中(平均值为96.86%)。尾矿粒度较细,主要分布于50~2000μm;矿物嵌布关系较为复杂且嵌布粒度较细;矿物解离度较低,大部分低于10%,单体颗粒较少,连生关系复杂。宁芜盆地玢岩型铁矿尾矿与中国其他类型铁矿尾矿相比,具有高铝的特征,黄铁矿含量相对较高。

矿精粉中关键金属元素赋存状态研究方法流程的建立:以长江中下游成矿带富钴硫矿精粉为例

长江中下游成矿带作为我国矿床学研究程度和矿产利用技术水平最高的成矿带之一,大部分矿床中除了主要成矿元素铜、金、铁和硫等,还伴生潜在可利用的关键金属资源镉、钴、硒、碲和铼等。由于目前矿山主要选矿回收铜、铁、硫、铅、锌、金和银等主要矿种,在不改变选矿工艺的条件下,矿山产品矿精粉中关键金属的分布特征和可利用性是当前关键金属资源利用的核心问题之一。本文对成矿带内玢岩型铁矿床、矽卡岩型铁矿床、矽卡岩型铁铜矿床、矽卡岩型铜金矿床、斑岩型铜金矿床和角砾岩筒型铜金矿床等六类矿床的矿山产品(铜金粉、硫精粉、铁精粉和金精粉)进行了系统化学成分分析,发现目前的矿山产品中关键金属元素含量普遍不高,但矽卡岩型铁矿床中的龙桥铁矿床硫精粉中富集钴,具有综合回收利用钴资源的潜力。在此基础上,本次工作利用综合矿物分析技术(TIMA),扫描电镜(SEM)和激光剥蚀-等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)三种测试方法,系统开展了富钴硫精粉中钴的赋存状态研究。结果表明,龙桥硫精粉中钴矿物为辉砷钴矿、铁硫砷钴矿和硫铜钴矿,分别占硫精粉中总钴含量的9.93%、0.64%和0.01%。黄铁矿晶格中类质同象形式产出的钴占总量的81.97%,此外还有7.46%的钴赋存在其他矿物中。通过对比研究,初步建立了矿精粉中关键金属元素赋存状态的研究方法流程,为矿精粉中钴的回收利用提供了依据。