工艺矿物学多媒体课件ppt.ppt

工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确工艺矿物学多媒体课件工艺矿物学多媒体课件适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程山东科技大学化工学院山东科技大学化工学院工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确课程性质：选修课课程性质：选修课课堂总学时：课堂总学时：40学时学时授课时间：周一授课时间：周一-周十周十工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确1总论总论 工艺矿物学所面临的课题；工艺矿物学的研究对象、研究内容；工艺矿物学研究中的取样问题及常见的样品处理方法。2 2矿物的偏光显微镜下鉴定矿物的偏光显微镜下鉴定 晶体光学基本知识；偏光显微镜的构造及使用方法；透明矿物在偏光显微镜下的光学性质；工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确3 3反光显微镜下的矿物鉴定反光显微镜下的矿物鉴定 反光显微镜的构造；不透明矿物在反光显微镜下的光学性质。4 4矿物材料研究中常用测试技术矿物材料研究中常用测试技术 X射线衍射分析（XRD)；透射电镜(TEM)；扫描电镜(SEM)；电子探针微区分析；俄歇电子能谱表面微区分析；热分析方法（差热和热重）原理及方法原理及方法工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确5矿物的定量分析方法及原理矿物的定量分析方法及原理 分离矿物的工艺方法；显微镜下矿物的定量分析；化学多元素分析方法；自动图象分析仪矿物定量方法；X射线衍射分析法。原理及方法原理及方法6原料与产物中元素的赋存状态原料与产物中元素的赋存状态 元素的存在形式；元素存在状态的研究方法；元素的配分计算方法。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 总论总论1、工艺矿物学研究所面临的问题工艺矿物学研究所面临的问题；2、工艺矿物学的研究对象工艺矿物学的研究对象；3、工艺矿物学研究内容工艺矿物学研究内容；4、工艺矿物学研究中的取样问题工艺矿物学研究中的取样问题 工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确1 1工艺矿物学研究所面临的问题工艺矿物学研究所面临的问题 人类对矿物原料的利用已有数千年历史，但大规模地开发和采掘则还是20世纪初的事。随着近代大工业的建立，各国正以前所未有的规模和速度消耗着地下资源。资源危机，已成为当今世界一个普遍性的社会问题。目前地壳上已知的35003500余种矿物余种矿物，当前能被利用的仅140多种，不到4，由于选冶工艺原因，有限的矿种资源，又有相当大的一部分被白白丢失。如对于黑色金属是如对于黑色金属是2020，有色金属是，有色金属是4040，稀有金属，稀有金属的损失则高达的损失则高达5050以上以上。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 工业生产的迅猛发展，一方面是使越来越多的低品位、细颗粒、共生组合复杂低品位、细颗粒、共生组合复杂的矿石进人选冶工业部门；另一方面是对回收指标的要求日趋增高。因而 加强资源综合利用，提高有用组分回收率，是应加强资源综合利用，提高有用组分回收率，是应付这一挑战的有效途径付这一挑战的有效途径。工艺矿物学，即是在工业生产和技术进步的有力推动下，应运而生的一门新兴边缘学科新兴边缘学科。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2 2工艺矿物学的研究对象及课程的基本任务工艺矿物学的研究对象及课程的基本任务q 工艺矿物学的研究对象工艺矿物学的研究对象 是一些用物理手段无法进一步分割的单一无机矿物晶无机矿物晶体体所组成的集合体。这些集合体中的组成矿物，不论是天然矿物，或工业生产中的合成矿物，都具有由其由其元素组成和晶体结构元素组成和晶体结构所决定的物理化性质。工艺矿物学概念工艺矿物学概念：是以工业固体原料及其加工产物的工业固体原料及其加工产物的矿物学特征和加工时组成矿物矿物学特征和加工时组成矿物的的性状性状为研究目标的边缘性科学。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确q课程学习的基本任务：课程学习的基本任务：工艺矿物学，作为一门服务于现代工业生产的应用学科，研究内容覆盖到无机材料的多数领域，在矿矿产资源评价、选冶加工、产品质量分析产资源评价、选冶加工、产品质量分析等方面，有着其他学科难以替代的作用。工艺矿物学的基本任务是：工艺矿物学的基本任务是：(1)研究工业固体原料与其加工产物的矿物组成及其分矿物组成及其分布特征（嵌布粒度）布特征（嵌布粒度）；(2)对影响或制约生产工艺运行质量的矿物性状矿物性状进行分析。这些性状包括几何、物理、化学几何、物理、化学等方面的表现与特征。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 3 3工艺矿物学研究内容工艺矿物学研究内容 工艺矿物学研究的内容广泛而深刻。从学科的历史发从学科的历史发展和今后可以预见的一个时期来看，其研究领域主要有以展和今后可以预见的一个时期来看，其研究领域主要有以下下1010个方面个方面。（1 1）原料与产物中的矿物组成）原料与产物中的矿物组成 工艺矿物学的一项基础性工作。任务：查清原料与产查清原料与产物中所有矿物种物中所有矿物种(亚种亚种)属；判明各主要矿物成分的变化规属；判明各主要矿物成分的变化规律；考察伴生物质的特征，确定各组分的含量。律；考察伴生物质的特征，确定各组分的含量。q矿物组分既是生产工艺运行质量的重要体现，又是加工时参与物理、化学作用的直接对象直接对象。因而因而对它的考察关系对它的考察关系到整个研究工作成功与否的关键，也是难度最高的一项工到整个研究工作成功与否的关键，也是难度最高的一项工作。作。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 进行组成矿物研究时，对矿床中的矿物，不能只着眼不能只着眼于当前有用于当前有用的的矿石矿物，对脉石和可能混入的围岩矿物矿石矿物，对脉石和可能混入的围岩矿物同样也要认真考查。同样也要认真考查。地质探矿储量计算时，尽管仅考虑对矿石矿物的回收，但选别加工时，作为与之相伴的脉石矿物同样要参与全部分选过程。对脉石矿物一无所知或所知甚少，都将影对脉石矿物一无所知或所知甚少，都将影响矿石矿物的有效回收。响矿石矿物的有效回收。今天认为是无用的脉石矿物，随着工业技术的进步，成为矿石矿今天认为是无用的脉石矿物，随着工业技术的进步，成为矿石矿物的事例也是很普遍的。物的事例也是很普遍的。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确（2 2）原料与产物中的矿物粒度分析）原料与产物中的矿物粒度分析 粒度是矿物的一种重要的几何形体特征，对对产品质量产品质量和生产工艺和生产工艺都有重要影响。都有重要影响。矿石分选时，矿物特别是有用矿物的粒度大小，既是确定磨矿细度确定磨矿细度的关键因素，又对流程方案的选择流程方案的选择有重要影响。当从金矿中提取含金矿物时，如含金矿物是0.255.0mm以上的粗粒，宜采用重选工艺重选工艺予以回收；对于74um的金矿物则多用浮浮选法选法回收；当粒度在510um以下时，氰化法氰化法是最有效的方式。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确（3 3）原料与产物中元素的赋存状态）原料与产物中元素的赋存状态 元素赋存状态指元素在原料或产物中的存在形式及其在各组成物相中的分配比例，一种元素可有多种不同的存在形式，而加工工艺方法通常是随矿物相的不同而改变加工工艺方法通常是随矿物相的不同而改变。（如铁矿石中铁元素的赋存状态如铁矿石中铁元素的赋存状态）物相磁性铁硅酸铁硫酸铁氧化铁全铁，含量,%24.321.601.330.4027.65分布率，%87.965.784.811.45100表表2 铁矿石铁物相化学分析结果铁矿石铁物相化学分析结果工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确（4 4）矿物在工艺加工进程中的性状）矿物在工艺加工进程中的性状 矿物在生产工艺中受到一定的物理或化学作用时，所呈现的状态形式的改变状态形式的改变，即为它的性状。选矿工艺中，矿石受到破碎、磨矿作用时，原来相互紧密聚集的各种矿物，由于矿石分裂成小体积的碎粒，使得部分矿物解离为单体，矿物由共生改变为单体即为矿物矿物由共生改变为单体即为矿物的一种性状的一种性状。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 （5 5）矿物工艺性质改变的可能性和机理）矿物工艺性质改变的可能性和机理 按分选要求使矿物工艺性质朝预定方向作某种程度按分选要求使矿物工艺性质朝预定方向作某种程度的改变的改变，是浮选浮选中早已普通采用一种作法。在矿浆里添进捕收剂捕收剂后，部分矿物表面的疏水性疏水性增强，矿粒就易于为气泡所捕收。使用抑制剂抑制剂，矿物表面亲水性增强，可阻止捕收剂与矿物表面的作用。实例实例：受到各种外力作用的矿粒，工艺性质都会有程度不同的改变。经超声波处理后的矿粒，不仅表面的污垢被清除，而且晶体内部结构缺陷也要发生变化。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确（6 6）判明尾矿和废渣（工业废弃物）综合利用的可能性）判明尾矿和废渣（工业废弃物）综合利用的可能性 工业废渣包括各种冶金炉渣、燃煤锅炉渣、火电站的冶金炉渣、燃煤锅炉渣、火电站的煤灰渣煤灰渣等。每冶炼lt铁，会产生3001000kg的高炉渣；锅炉每消耗1t煤将产生150450kg煤渣。这些废渣不仅占用耕地，这些废渣不仅占用耕地，堵塞场地，河流，交通，而且还污染空气堵塞场地，河流，交通，而且还污染空气。因此工业上一直在寻求对它们的综合利用。选矿厂产生的尾矿和废渣相比，不仅数量多，而且组成复杂，含有的有用成分的价值也高。实例：实例：选金厂的尾矿，除了可提取出金、银等元素外，高含量的硫化矿物又是生产硫酸的好原料；选铁后的尾矿通过处理可以作为充填材料使用。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 （7 7）矿物的工艺性质与元素组成和结构的关系）矿物的工艺性质与元素组成和结构的关系 不同矿区，即使是同一矿区的同种矿物也往往呈现出不同的工艺性质。q自然界完全一样的矿物是没有的自然界完全一样的矿物是没有的。由于组成元素的不同，晶体结构的差别，矿物的物理、化学性质会呈现出程度不同的波动。q 一般随着一般随着矿物中矿物中杂质元素的增多、晶体结构对称性的杂质元素的增多、晶体结构对称性的下降、均一性的破坏下降、均一性的破坏，矿物浮选时与药剂的作用就愈是活矿物浮选时与药剂的作用就愈是活跃跃。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确q为了准确地指导矿物分选，就必须深入到矿物矿物内部组成和微观结构内部组成和微观结构中，查明它们与矿物分选性质间的因果关系，用以指导和预测矿物分选工作。实例：实例：就可浮性而言，辉铜矿的等轴变体就比斜方变体差，单斜晶系的磁黄铁矿与六方晶系的磁铁矿相比，不仅磁性强，可浮性也要好不仅磁性强，可浮性也要好。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确（8）查明矿石工艺类型空间分布规律，编制矿物工艺图查明矿石工艺类型空间分布规律，编制矿物工艺图 该研究是工艺矿物学中涉及相邻学科最多、工程最为庞大一项工作。其目的是为矿山采掘、选厂生产的合理高为矿山采掘、选厂生产的合理高效运行提供依据效运行提供依据。（9 9）研究工业固体原料加工前的表生变化）研究工业固体原料加工前的表生变化 出露于地表和构造断裂带附近的矿床，由于风化作用风化作用，其矿石一系列物理、化学性质都会改变。风化矿石的一般特征为：风化矿石的一般特征为：矿石疏松多孔、金属含量增高、矿物种类增加，大量元素以胶体吸附方式胶体吸附方式附着于细分散的产物上，矿物表面覆盖有各种薄膜或者薄壳等。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确实例：实例：风化作用形成的表生产物，无论是开采、分选，还是冶炼和原生矿石都有着明显差别。工艺矿物学必须在查明矿石表生变化性质的基础上，准确确定表生产物的边界，对其经济技术价值、储量和处理工艺进行单独的评价和研究。（如硫化物和金属氧化矿物可浮性的差异）工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确（1010）分折矿物工艺性质的生成条件）分折矿物工艺性质的生成条件 矿物是地壳上各种地质作用的产物，具有的各种工艺性质都与自身成矿作用有关。如果掌握了成矿作用与工艺性质之间的内在联系，就可以从成因矿物学的高度从成因矿物学的高度，论述和预测矿石的工艺论述和预测矿石的工艺性质性质。在工艺矿物学里，建立起一个重要的分支理论体系（成因矿物学成因矿物学），以推动学科的不断完善与发展。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确3 3工艺矿物学研究中的取样问题工艺矿物学研究中的取样问题 3.13.1概述概述 工艺矿物学研究，主要是为地质、选矿、冶炼地质、选矿、冶炼提供资料。资料准确与否直接影响到这些工作的试验过程和质量。实际进行矿石性质考查的样品数量，不论是与选矿试验的矿石量，还是和自然界中的矿床储量相比，其量其量都很小都很小。因此，对于进行工艺矿物学考查的样品，要求要求具有充分的代表性具有充分的代表性。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 样品代表性不好，即使后续的具体观测工作如何样品代表性不好，即使后续的具体观测工作如何精确细致，由此提供的工艺矿物学资料价值都不会很精确细致，由此提供的工艺矿物学资料价值都不会很高。高。为了保证试样的代表性，根据研究的目的和内容，获取样品的方式有获取样品的方式有2 2种种。一是在现场取样点上采取地质标本样一是在现场取样点上采取地质标本样。二是从分二是从分选产品及试验用矿样中抽取；选产品及试验用矿样中抽取；工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确注解：注解：现场取样前，必须对矿床、矿体产状以及矿石的矿矿床、矿体产状以及矿石的矿物组成、结构、构造、嵌布粒度、化学组成、有益和有物组成、结构、构造、嵌布粒度、化学组成、有益和有害元素赋存状态害元素赋存状态了解清楚，这样才能制定出合理的采样采样方案方案，得到具有充分代表性的矿样。3.23.2影响矿样代表性因素分析影响矿样代表性因素分析 影响矿样代表性的因素概括为地质和开采地质和开采两大类因素。(1)(1)地质因素地质因素 取样时，首先考虑矿体本身的变化，时，首先考虑矿体本身的变化，即即整个矿体的整个矿体的稳定程度稳定程度。完全均一的矿体是很少的。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确q绝大多数矿体在矿石类型、结构、构造、矿物组成、矿石类型、结构、构造、矿物组成、粒度特性、有益和有害组分赋存状态、平均品位粒度特性、有益和有害组分赋存状态、平均品位等方面，在空间的各个部位均是变化不定的。q采样前，首先根据矿体的特征，将矿石划分为不同的根据矿体的特征，将矿石划分为不同的类型类型。求出不同矿石类型在整个矿量中所占的求出不同矿石类型在整个矿量中所占的比例比例，按照按照此此比例采取的各种类型矿石的混合样，就具有了整个矿体比例采取的各种类型矿石的混合样，就具有了整个矿体的代表性的代表性。实例：实例：对于一些有色金属矿床，原生的硫化矿石与次生对于一些有色金属矿床，原生的硫化矿石与次生的氧化矿石，的氧化矿石，分选性质差别很大分选性质差别很大，这样就必须，这样就必须分别分别采样。采样。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 (2)(2)开采因素开采因素 由于矿石开采方法开采方法的不同，除了使原有影响因素复杂化外，又增加了一些新因素。开采过程中，与矿体接触的围岩和矿体内的夹石与矿体接触的围岩和矿体内的夹石必然要混入到采出的矿石中。一般露天开采围岩混入量为510；地下开采的围岩混入量为l0一20，个别甚至可达25一30，细脉状矿体混入量更大（贫化率）（贫化率）。处理处理方法：采样时就要把方法：采样时就要把围岩和夹石含量按比例围岩和夹石含量按比例混入混入到矿样中。（要与采矿人员密切配合）到矿样中。（要与采矿人员密切配合）工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 注解注解1 1有代表性的样品具有的特征有代表性的样品具有的特征代表该矿床主金属（或伴生有益组分）各品级储量量；代表该矿床各类型矿石的平均品品位，包括高、中、低三种品位；代表矿石的矿物组成及化学成分；代表围岩、夹层和脉石的种类、性质及含量；代表有用矿物的粒度特征及矿石的结构、构造特征。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确注解注解2 2 样品的取样网络布置方法样品的取样网络布置方法在平面平面上，要照顾到全区全区情况，适当布点；在剖面剖面上，要顾及到上、中、下上、中、下各段都有取样点。取样的数目，从提高试样代表性的角度来看，愈多愈好。但过多会造成浪费，一般一般至少要有至少要有4 4个以上个以上的采样的采样点点。如果试样为G，则全矿区实际取样重量不得小于2G；一般试样重100200kg，个别可到1t。取样方法，根据地质条件、矿石品位、取样点数及工作目的而定。常用的有有爆破法、方格法、刻槽法、全巷爆破法、方格法、刻槽法、全巷剥层法剥层法等。等。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确q 工艺矿物学研究用的矿块地质样工艺矿物学研究用的矿块地质样，如果在现场采取，可在各采样点上，按照矿石类型、结构、构造、工业品矿石类型、结构、构造、工业品级的差别以及岩性和层位不同的级的差别以及岩性和层位不同的顶底板围岩和夹石中采顶底板围岩和夹石中采取取。现场取样时，每种矿块标本每种矿块标本2323块块，规格不小于不小于100100mm70mmmm70mm，对矿石物质组成进行比较全面系统的研究。若在运回实验室的选矿样中选矿样中抽取，首先就要用铁锹在水泥地面上将矿样充分拌匀、摊平上将矿样充分拌匀、摊平，然后在其上等距离在其上等距离地均匀拣取矿块地均匀拣取矿块。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确q选矿试验用矿样选矿试验用矿样数量和块度一般很大。在正式进入可选性研究之前，都要经过破碎、筛分、混匀、破碎、筛分、混匀、缩分缩分工序工序。q用于工艺矿物学研究的样品用于工艺矿物学研究的样品（镜下观察或仪器分镜下观察或仪器分析测试析测试），根据工作需要从块状块状样中样中抽取适当数量的样品，经过清洗清洗后，磨制成为可供镜下观察用的光光(薄薄)片片。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确q 研究分选产品工艺矿物学性质的样品研究分选产品工艺矿物学性质的样品，一般从选选矿流程考查样品中抽取矿流程考查样品中抽取。该样品不能直接用来进行工艺矿物学性质观测，需要经过脱泥和筛分脱泥和筛分。脱泥是为了清除细泥(指510510umum以下的微粒)。当样品中的矿石颗粒附上矿泥后，矿物的真实分布状况将矿物的真实分布状况将会部分或全部被掩盖。会部分或全部被掩盖。胶结在一起的泥团，不仅使观测者无法得到产品中矿石颗粒的实际粒度分布，同时，还会造成一系列其他方面的假象。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确试样最小重量的确定方法试样最小重量的确定方法 从分选试验或选矿产品中抽取样品时，从分选试验或选矿产品中抽取样品时，取样重量取样重量要要适宜适宜，过多不但样品采制困难，过少又无法保证矿物试样的代表性。试样最小重量与物料中试样最小重量与物料中矿石最大粒度、矿石的稳定矿石最大粒度、矿石的稳定性及取样块度有关性及取样块度有关，计算公式：注解：注解：G试样的最小重量，试样的最小重量，kg；d试样中颗粒的最大颗粒直径，试样中颗粒的最大颗粒直径，mm；因数因数K与有用组分的含量、颗粒大小和浸染均匀程度有关；而指数与有用组分的含量、颗粒大小和浸染均匀程度有关；而指数t与矿物连生体和颗粒的硬度、韧性、脆性和裂隙度等有关与矿物连生体和颗粒的硬度、韧性、脆性和裂隙度等有关，取值方，取值方法如下表（法如下表（page10表表11，12所示）。所示）。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确q工艺矿物学研究中工艺矿物学研究中常见的样品处理方法常见的样品处理方法v样品混匀法样品混匀法 是缩分前重要的作业，常用的方法有4种。(1)(1)铁锨拌匀法铁锨拌匀法：先用铁锨锨将试样堆成锥形的矿堆锥形的矿堆。然后在附近立立一小木柱一小木柱为中心，逐渐将试样轻轻撒在木柱轴心，另行堆成新的圆锥。大量试样通过反复堆锥，即可混匀。(2)(2)环锥法：环锥法：用铁锹将圆锥形堆变成大圆环，然后再把圆环两边的试样圆环两边的试样堆成圆锥，反复数次，即可实现大量试样的混匀。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确(3)滚移法：样品粒细且量不多时可用此法混匀样品粒细且量不多时可用此法混匀。将要混匀的试样置于橡皮布或油布橡皮布或油布上，提起油布的对角，使其中的试样来回翻滚。每翻1次调换1次油布的对角。经过56次的翻滚，就能使样品充分混匀。(4)(4)槽型分样器法槽型分样器法 对于粒度细数量少的细粒或粉砂矿试样，通过槽槽型分样器型分样器进行2等分，亦可达到混匀的目的。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确样品二分器样品二分器工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确v样品缩分法样品缩分法 常用堆锥四分法或网格法堆锥四分法或网格法进行。前者将规则的圆锥压平成圆盘。再以十字板分格为4份，以对角二分作为缩分出的试样。网格法是将试样混匀薄薄地平铺于油布成橡皮布上，然后划分成小方格，用平底小铲逐格平底小铲逐格取样取样。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确不不锈钢缩分器分器(格槽格槽缩分器分器)工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确矿浆试样晾晒副样1混匀、缩分将样品筛分为不同粒级(100目，200目，240目，325目，600目)混 匀、缩分化学分析混 匀、缩分混 匀、缩分研磨筛分化学分析铁物相分析X射线衍射分析矿物组成分析副样2工艺矿物学研究副样3研磨图图14 流程矿浆样品的处理流程图流程矿浆样品的处理流程图工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确矿石（100mm）颚式破碎机（粗）颚式破碎机（8mm）辊式破碎机（2mm）混匀、缩分副样2混匀、缩分副样1振动磨研磨混匀、缩分副样3化学分析样图图13诺普铁矿块诺普铁矿块矿制样流程图矿制样流程图工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确作业：作业：Page17 (1-3)工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2 2矿物的偏光显微镜鉴定矿物的偏光显微镜鉴定自然界发现的天然矿物有3500多种，另外还有数量众多人造矿物，这些矿物均有其自身的化学组成、晶体结构、一定的形态和物理性质，是组成岩石、矿石及工艺产品的基础。为了充分利用和研究这些物质，必须对矿物有全为了充分利用和研究这些物质，必须对矿物有全面的认识和了解。面的认识和了解。目前鉴定和研究矿物的方法很多，从简单的肉眼鉴定到先进的仪器分析。然而，显微镜鉴定方法仍然是最显微镜鉴定方法仍然是最基本的技术手段基本的技术手段。以下介绍晶体光学的基本原理、偏光显微镜构造及矿晶体光学的基本原理、偏光显微镜构造及矿物鉴定方法物鉴定方法。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2.1 2.1 晶体光学基本知识晶体光学基本知识 在可见光中，矿物分为分为透明、半透明和不透明透明、半透明和不透明三大类，非金属矿物非金属矿物绝大部分为透明矿物，金属矿物金属矿物大多为不透明矿物。在鉴定和研究透明矿物时，应用最广泛的方法就是晶体光学法晶体光学法，也就是偏光显微镜研究方法。研究方法：研究方法：将样品磨成0.03mm0.03mm厚的薄片，在偏光显微镜下，观察矿物的各种光学性质各种光学性质，达到鉴定矿物、鉴定矿物、研究矿石的结构、构造及工艺加工特征研究矿石的结构、构造及工艺加工特征的目的。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 2.1.1 2.1.1 晶体光学基本知识晶体光学基本知识根据光波的振动特点，光分自然光和偏光自然光和偏光。1.1.自然光自然光 直接从光源发出的光一般都是自然光，如太阳光、灯光等，在在垂直光波传播方向垂直光波传播方向的平面内作的平面内作任意方向任意方向的振的振动，各个振动方向的动，各个振动方向的振幅相等振幅相等。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2.2.偏振光及振动面偏振光及振动面 只在垂直光传播方向的某一固定方向某一固定方向上振动的光波，称称平面偏振光平面偏振光，简称偏振光或偏光，简称偏振光或偏光，偏光振动方向与传播方向所构成的平面称振动面振动面。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确注解（晶体光学注解（晶体光学2 2个概念）个概念）1.1.偏光化作用偏光化作用：使自然光转变为偏光的作用称为偏光偏光化作用化作用。晶体光学研究中主要应用偏光，主要工具是偏光显微镜偏光显微镜。2.2.偏光镜偏光镜：根据双折射作用双折射作用(如尼科尔棱镜如尼科尔棱镜)或选择性或选择性吸收作用吸收作用(偏光片偏光片)产生偏光的原理制成，自然光通过偏光镜(起偏镜)后即转变成振动方向固定的偏光。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2.1.2 2.1.2 光在均质体与非均质体中的传播特点光在均质体与非均质体中的传播特点q均质体和非均质体的概念均质体和非均质体的概念 根据矿物的光学性质，物质可分为均质体和非均质均质体和非均质体体两大类。均质体：均质体：等轴晶系矿物和非晶质物质在各方向的光学性质相同等轴晶系矿物和非晶质物质在各方向的光学性质相同，称为光性均质体，简称均质体。非均质体非均质体 中级晶族和低级晶族中级晶族和低级晶族的矿物其光学性质随方向而发生变化，称为光性非均质体，简称非均质体，绝大多数绝大多数矿物属于非均质体矿物属于非均质体。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确q光波在透明矿物中的传播特点光波在透明矿物中的传播特点入射到均质体上的光波，光学性质不变入射到均质体上的光波，光学性质不变。自然光射入均质体后，仍为自然光；偏光射入均质体后仍为偏光，其振动方向基本不改变。特定频率的光波在均质体中传播时，传播速度不变，传播速度不变，折射率值只有折射率值只有1 1个个。q光波在非均质体中的传播特点光波在非均质体中的传播特点特定频率的光波在非均质体中传播时，其传播速度传播速度和折射率折射率随光波在晶体中的振动方向不同而发生改变。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确光波射入非均质体，除特殊方向外除特殊方向外，都要发生都要发生双折射双折射，分解形成振动方向不同、传播速度不同、折射率值不等振动方向不同、传播速度不同、折射率值不等的的2 2个偏光个偏光。双折射率双折射率：2个方向偏光的折射率值之差称为双折射率。双折射率。光轴光轴：光波沿非均质体的特殊方向入射时(如沿中级晶如沿中级晶族晶体的族晶体的Z Z轴方向轴方向)，不发生双折射，不改变入射光波的不发生双折射，不改变入射光波的振动特点和振动方向振动特点和振动方向，这个特殊方向称为光轴光轴。注：注：中级晶族晶体只有1个光轴方向，称为一一轴轴晶晶；低级晶族晶体中有2个光轴方向，称为二轴晶二轴晶。工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2.1.3 2.1.3 光率体光率体q概念：概念：光波在晶体中传播时，折射率值随光波振动光波在晶体中传播时，折射率值随光波振动方向变化的一种立体几何图形。方向变化的一种立体几何图形。注解注解：光率体是光波振动方向与相应折射率值光波振动方向与相应折射率值之间关系的一种光性指示体光性指示体。不同种类晶体的光学性质不同，所构成的光率体形状也不相同。q均质体的光率体均质体的光率体特征特征 光波在均质体中传播时，向任何方向振动，其传播速度和折射率值都不变。均质体的光率体是一个形均质体的光率体是一个形状规则的圆球体状规则的圆球体，如图如图2222工艺矿物学课件工艺矿物学课件 适用专业：矿物加工工程适用专业：矿物加工工程在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确均质体的光率体是均质体的光率体是一个形状规则的圆球体一个形状规则的