工艺矿物学矿石中元素赋存状态全解课件

ChapterV

矿石中元素赋存状态ChapterV

矿石中元素赋存状态www.jxust.cChapterII元素在原料与产物中的存在形式元素赋存状态研究方法元素的配分计算研究实例总结ChapterII元素在原料与产物中的存在形式元素赋存状态2ChapterV

矿石中元素赋存状态元素赋存状态研究的主要内容（1）查明有益、有害元素的存在形式。即独立矿物、显微包裹体、类质同象、吸附状态等；（2）元素赋存状态类型、特征和变化与矿石结构、构造、蚀变类型、矿物共生组合的关系；（3）查明元素在矿物中的分布、配分及其比值；（4）根据元素赋存状态的研究资料，拟定合理的分选流程，预测合理的回收指标。ChapterV矿石中元素赋存状态元素赋存状态研究3ChapterV

矿石中元素赋存状态元素赋存状态考察工作的一般程序（1）原矿的光谱分析、初查；（2）作化学定量分析，准确化验有益和有害元素的质量（体积）分数；（3）将矿石进行简单分选，并对各分选产品进行化学分析以查定该元素在各分选产品中分散或集中的情况。（4）对该元素富集的分选产品进行详细研究，挑选出单矿物作化学定量分析。（5）运用显微镜、扫描（透射）电镜、电子探针等仪器，查明元素的存在形式。（6）将该元素在各矿物中的总含量与矿石品位对比，若低于矿石品位，则说明尚有部分有益元素存在未被发现的矿物。ChapterV矿石中元素赋存状态元素赋存状态考察46.1

元素在原料与产物中的存在形式6.1.1独立矿物首先是在一定的物理、化学条件下，具有相对的稳定。具备条件其次具有一定的元素含量6.1元素在原料与产物中的存在形式6.1.1独立矿56.1

元素在原料与产物中的存在形式6.1.1独立矿物一种是肉眼或双筒镜下可以挑选的矿物。两种类型其次是以细微包裹体形式存在于其他矿物中。6.1元素在原料与产物中的存在形式6.1.1独立矿66.1

元素在原料与产物中的存在形式6.1.1独立矿物中的微细包裹体状态6.1元素在原料与产物中的存在形式6.1.1独立矿76.1

元素在原料与产物中的存在形式6.1.2类质同象例如在我国某地矽卡岩中，与硅镁石、金云母、铈磷灰石、方解石和烧绿石共生的一种褐铈铌矿。

∑YNbO4-∑CeNbO4

它们属于连续系列无限混入。6.1元素在原料与产物中的存在形式6.1.2类质同86.1

元素在原料与产物中的存在形式6.1.2类质同象寄生方式6.1元素在原料与产物中的存在形式6.1.2类质同96.1

元素在原料与产物中的存在形式6.1.2离子吸附吸附形式

呈吸附形式产出的元素是指元素呈吸附状态存在于某种矿物中。吸附类型：物理吸附化学吸附交换吸附

吸附产出的元素：简单阳离子、络阴离子或胶体微粒。载体：主要与黏土矿物有关吸附态元素形成过程：

原生矿物因风化作用被磨蚀分解，在一定条件下形成荷电的胶体质点；或原生矿物因风化作用分解成离子或分子状态。6.1元素在原料与产物中的存在形式6.1.2离子吸106.2

元素赋存状态研究方法6.2.1重砂法重砂法是建立在分离矿物定量的基础上，主要适用于那些矿物组成简单、矿物结晶粒度大、含量高、易于分离提纯的矿物原料。其基本程序为（1）分析原料的化学成分，查明待测元素在原料中的含量。（2）分析原料中组成矿物的种类，并测定各组成矿物的含量。（3）分离提纯各组分矿物的纯矿物（4）利用纯矿物样品，分析待测元素在各矿物中的含量（5）根据待测元素在各矿物中的含量和各矿物在原料的含量，进行待测元素在原料中各矿物的分布与平衡计算。6.2元素赋存状态研究方法6.2.1重砂法重砂法是116.2

元素赋存状态研究方法6.2.2选择性溶解法定义——就是选择合适的溶剂，在一定条件下，有目的的溶解矿石中某些组分，保留另一些组分，并通过对所处理产品分析、鉴定、查清矿石中元素的赋存状态。该方法一般可用于其它方法难以解决的细粒、微量、嵌布关系复杂的矿石中元素赋存状态的研究。方法——酸、碱浸出法无机盐或有机酸浸出法6.2元素赋存状态研究方法6.2.2选择性溶解法定126.2

元素赋存状态研究方法6.2.2酸、碱浸出法定义——以类质同象或微细包裹体形式存在于载体矿物中的有用元素，可用酸或碱浸取。如果元素呈离子吸附状态存在，用盐或者稀酸处理就可以了。举例——广东某钴矿，主要载体矿物是毒砂。6.2元素赋存状态研究方法6.2.2酸、碱浸出法定136.2

元素赋存状态研究方法6.2.2无机盐或有机酸浸出法定义——有用元素以离子吸附形式存在于黏土或者其他矿物当中，一般可用无机或有机盐浸出。举例——江西某地花岗岩风化壳中的离子吸附型重稀土，只有一当量浓度的NH4Cl及NaCl即可浸出。----江西七宝山钴铁矿铁帽中的Co加入2.5%的盐酸羟胺溶液，测定溶液中的Co，Mn、Fe，Mn的浸出率90%，Co的浸出率90%，Fe的浸出率5%，说明什么问题？6.2元素赋存状态研究方法6.2.2无机盐或有机酸146.2

元素赋存状态研究方法广西某堆积铁矿中镓的赋存状态研究（1）采用醋酸及碳酸铵进行淋洗，后进行浸出均未发现镓被浸出，表明原矿中镓不是以离子或络阴离子存在。（2）进行了氨浸试验，也未发现镓，所以也不是Ga（OH）3A用草酸选择溶解原矿中铁矿物的试验6.2元素赋存状态研究方法广西某堆积铁矿中镓的赋存状156.2

元素赋存状态研究方法广西某堆积铁矿中镓的赋存状态研究B用1mol/LKOH溶解原矿中黏土的试验6.2元素赋存状态研究方法广西某堆积铁矿中镓的赋存状166.2

元素赋存状态研究方法广西某堆积铁矿中镓的赋存状态研究C用浓硫酸溶解草酸溶解后的残渣以测定难溶的高岭石

通过上述手段查清了镓不呈离子吸附和Ga(OH)3胶体存在，主要以类质同象置换铁矿物中的Fe3+和高岭石、三水铝石中的Al3+。镓在铁矿物中占47％，在脉石矿物中占53％。6.2元素赋存状态研究方法广西某堆积铁矿中镓的赋存状176.2

元素赋存状态研究方法定义——对于呈吸附状态存在的元素，常采用电渗析法进行研究。电渗析法是基于在外加直流高压电场的作用下，将矿物中呈吸附状态的离子解析下来，并向极性相反的电子迁移。从矿物中迁移到水中的离子浓度，与矿物中该种元素的总量之比，称为该元素的渗析率，以η表示。吸附态>矿物态>类质同象态及原子、分子分散状态6.2.3电渗析法(研究分散元素）如闪锌矿中的铁在电渗析中有如下反应：6.2元素赋存状态研究方法定义——对于呈吸附状态存在186.2

元素赋存状态研究方法矿石中有益、有害元素，除表生条件下常以吸附状态存在外，主要有两种形式：一是参与矿物的晶格架（或为主要成分，或为类质同象混入物）；一是呈微细的矿物包裹体。例如：某地黑色锡石中ω(Ta2O5)=2.21%，ω(Nb2O5)=1.7%，经过电子探针扫描，证实锡石本身的铌和钽含量很低，而锡石的裂隙中却发现了不少细晶石和铌铁矿包裹体。6.2.4电子探针法6.2元素赋存状态研究方法矿石中有益、有害元素，除表196.2

元素赋存状态研究方法原理——依据矿石中各种元素的特征谱线。6.2.5激光显微光谱法（1）在出现20条X谱线的同时，也同时出现20条Y谱线，并且两种谱线的黑度值是正消长关系。

说明X元素与Y元素是同相，即Y元素是以类质同象或均匀分散状态赋存在某矿物中。（2）在出现20条X谱线的同时，也同时出现20条Y谱线，但两者没有规律。

说明Y元素是以单矿物出现，并表明每一颗被激射的矿物中都含有Y元素。6.2元素赋存状态研究方法原理——依据矿石中各种元素206.2

元素赋存状态研究方法（3）在出现20条X谱线的同时，少于出现20条Y谱线。说明X元素与Y元素不是同相关系，而是以单矿物形式出现。攀枝花钛铁矿中镁的赋存状态研究6.2元素赋存状态研究方法（3）在出现20条X谱线的216.2

元素赋存状态研究方法原理——把大量的化学分析数据用数理统计方法进行综合、整理、计算，运用所获得的有关数据，就可以对矿石中元素赋存状态加以定性或定量判断。6.2.6数理统计法(1)一元线性回归分析相关系数法。(2)平均值与均方差法。6.2元素赋存状态研究方法原理——把大量的化学分析数22元素的配分计算元素的配分计算是分析目的元素在原料中各矿物中的分配比例。其具体运算可按下列步骤进行：（1）某元素在原料中各矿物的配分量

Ci=WiAi

Ci----目的元素在某一矿物中的配分量％

Wi----原料中某一矿物的相对含量％

Ai----目的元素在该矿物中的含量％

（2）某元素在原料中的配分比

Pi＝100Ci/∑Ci

Pi----目的元素分配到矿石各矿物中的配分比％∑Ci－－矿石各矿物中目的元素配分量之和。元素的配分计算元素的配分计算是分析目的元素在原料中各矿物中的23元素的配分计算（3）计算配分平衡系数

K=[(∑Ci－A0)/A0]×100%K—配分平衡系数（一般要求在5％－10％）

A0—目的元素在原料中的含量％（4）计算目的元素的集中系数集中系数——是指在原料中呈独立矿物形式的元素占该元素在原料中总量的百分比。

Kc＝100Am/A0Kc—元素集中系数

Am—以独立矿物形式存在的元素含量。

A0—元素在原料中的含量。元素的配分计算（3）计算配分平衡系数24近地表石英型矿石中铁的配分表平衡系数＝100（31.95-31.93)/31.95=0.06%近地表石英型矿石中铁的配分表平衡系数＝100（31.95-325ThankYou!ThankYou!ChapterV

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矿石中元素赋存状态www.jxust.cChapterII元素在原料与产物中的存在形式元素赋存状态研究方法元素的配分计算研究实例总结ChapterII元素在原料与产物中的存在形式元素赋存状态28ChapterV

矿石中元素赋存状态元素赋存状态研究的主要内容（1）查明有益、有害元素的存在形式。即独立矿物、显微包裹体、类质同象、吸附状态等；（2）元素赋存状态类型、特征和变化与矿石结构、构造、蚀变类型、矿物共生组合的关系；（3）查明元素在矿物中的分布、配分及其比值；（4）根据元素赋存状态的研究资料，拟定合理的分选流程，预测合理的回收指标。ChapterV矿石中元素赋存状态元素赋存状态研究29ChapterV

矿石中元素赋存状态元素赋存状态考察工作的一般程序（1）原矿的光谱分析、初查；（2）作化学定量分析，准确化验有益和有害元素的质量（体积）分数；（3）将矿石进行简单分选，并对各分选产品进行化学分析以查定该元素在各分选产品中分散或集中的情况。（4）对该元素富集的分选产品进行详细研究，挑选出单矿物作化学定量分析。（5）运用显微镜、扫描（透射）电镜、电子探针等仪器，查明元素的存在形式。（6）将该元素在各矿物中的总含量与矿石品位对比，若低于矿石品位，则说明尚有部分有益元素存在未被发现的矿物。ChapterV矿石中元素赋存状态元素赋存状态考察306.1

元素在原料与产物中的存在形式6.1.1独立矿物首先是在一定的物理、化学条件下，具有相对的稳定。具备条件其次具有一定的元素含量6.1元素在原料与产物中的存在形式6.1.1独立矿316.1

元素在原料与产物中的存在形式6.1.1独立矿物一种是肉眼或双筒镜下可以挑选的矿物。两种类型其次是以细微包裹体形式存在于其他矿物中。6.1元素在原料与产物中的存在形式6.1.1独立矿326.1

元素在原料与产物中的存在形式6.1.1独立矿物中的微细包裹体状态6.1元素在原料与产物中的存在形式6.1.1独立矿336.1

元素在原料与产物中的存在形式6.1.2类质同象例如在我国某地矽卡岩中，与硅镁石、金云母、铈磷灰石、方解石和烧绿石共生的一种褐铈铌矿。

∑YNbO4-∑CeNbO4

它们属于连续系列无限混入。6.1元素在原料与产物中的存在形式6.1.2类质同346.1

元素在原料与产物中的存在形式6.1.2类质同象寄生方式6.1元素在原料与产物中的存在形式6.1.2类质同356.1

元素在原料与产物中的存在形式6.1.2离子吸附吸附形式

呈吸附形式产出的元素是指元素呈吸附状态存在于某种矿物中。吸附类型：物理吸附化学吸附交换吸附

吸附产出的元素：简单阳离子、络阴离子或胶体微粒。载体：主要与黏土矿物有关吸附态元素形成过程：

原生矿物因风化作用被磨蚀分解，在一定条件下形成荷电的胶体质点；或原生矿物因风化作用分解成离子或分子状态。6.1元素在原料与产物中的存在形式6.1.2离子吸366.2

元素赋存状态研究方法6.2.1重砂法重砂法是建立在分离矿物定量的基础上，主要适用于那些矿物组成简单、矿物结晶粒度大、含量高、易于分离提纯的矿物原料。其基本程序为（1）分析原料的化学成分，查明待测元素在原料中的含量。（2）分析原料中组成矿物的种类，并测定各组成矿物的含量。（3）分离提纯各组分矿物的纯矿物（4）利用纯矿物样品，分析待测元素在各矿物中的含量（5）根据待测元素在各矿物中的含量和各矿物在原料的含量，进行待测元素在原料中各矿物的分布与平衡计算。6.2元素赋存状态研究方法6.2.1重砂法重砂法是376.2

元素赋存状态研究方法6.2.2选择性溶解法定义——就是选择合适的溶剂，在一定条件下，有目的的溶解矿石中某些组分，保留另一些组分，并通过对所处理产品分析、鉴定、查清矿石中元素的赋存状态。该方法一般可用于其它方法难以解决的细粒、微量、嵌布关系复杂的矿石中元素赋存状态的研究。方法——酸、碱浸出法无机盐或有机酸浸出法6.2元素赋存状态研究方法6.2.2选择性溶解法定386.2

元素赋存状态研究方法6.2.2酸、碱浸出法定义——以类质同象或微细包裹体形式存在于载体矿物中的有用元素，可用酸或碱浸取。如果元素呈离子吸附状态存在，用盐或者稀酸处理就可以了。举例——广东某钴矿，主要载体矿物是毒砂。6.2元素赋存状态研究方法6.2.2酸、碱浸出法定396.2

元素赋存状态研究方法6.2.2无机盐或有机酸浸出法定义——有用元素以离子吸附形式存在于黏土或者其他矿物当中，一般可用无机或有机盐浸出。举例——江西某地花岗岩风化壳中的离子吸附型重稀土，只有一当量浓度的NH4Cl及NaCl即可浸出。----江西七宝山钴铁矿铁帽中的Co加入2.5%的盐酸羟胺溶液，测定溶液中的Co，Mn、Fe，Mn的浸出率90%，Co的浸出率90%，Fe的浸出率5%，说明什么问题？6.2元素赋存状态研究方法6.2.2无机盐或有机酸406.2

元素赋存状态研究方法广西某堆积铁矿中镓的赋存状态研究（1）采用醋酸及碳酸铵进行淋洗，后进行浸出均未发现镓被浸出，表明原矿中镓不是以离子或络阴离子存在。（2）进行了氨浸试验，也未发现镓，所以也不是Ga（OH）3A用草酸选择溶解原矿中铁矿物的试验6.2元素赋存状态研究方法广西某堆积铁矿中镓的赋存状416.2

元素赋存状态研究方法广西某堆积铁矿中镓的赋存状态研究B用1mol/LKOH溶解原矿中黏土的试验6.2元素赋存状态研究方法广西某堆积铁矿中镓的赋存状426.2

元素赋存状态研究方法广西某堆积铁矿中镓的赋存状态研究C用浓硫酸溶解草酸溶解后的残渣以测定难溶的高岭石

通过上述手段查清了镓不呈离子吸附和Ga(OH)3胶体存在，主要以类质同象置换铁矿物中的Fe3+和高岭石、三水铝石中的Al3+。镓在铁矿物中占47％，在脉石矿物中占53％。6.2元素赋存状态研究方法广西某堆积铁矿中镓的赋存状436.2

元素赋存状态研究方法定义——对于呈吸附状态存在的元素，常采用电渗析法进行研究。电渗析法是基于在外加直流高压电场的作用下，将矿物中呈吸附状态的离子解析下来，并向极性相反的电子迁移。从矿物中迁移到水中的离子浓度，与矿物中该种元素的总量之比，称为该元素的渗析率，以η表示。吸附态>矿物态>类质同象态及原子、分子分散状态6.2.3电渗析法(研究分散元素）如闪锌矿中的铁在电渗析中有如下反应：6.2元素赋存状态研究方法定义——对于呈吸附状态存在446.2

元素赋存状态研究方法矿石中有益、有害元素，除表生条件下常以吸附状态存在外，主要有两种形式：一是参与矿物的晶格架（或为主要成分，或为类质同象混入物）；一是呈微细的矿物包裹体。例如：某地黑色锡石中ω(Ta2O5)=2.21%，ω(Nb2O5)=1.7%，经过电子探针扫描，证实锡石本身的铌和钽含量很低，而锡石的裂隙中却发现了不少细晶石和铌铁矿包裹体。6.2.4电子探针法6.2元素赋存状态研究方法矿石中有益、有害元素，除表456.2

元素赋存状态研究方法原理——依据矿石中各种元素的特征谱线。6.2.5激光显微光谱法（1）在出现20条X谱线的同时，也同时出现20条Y谱线，并且两种谱线的黑度值是正消长关系。

说明X元素与Y元素是同相，即Y元素是以类质同象或均匀分散状态赋存在某矿物中。（2）在出现20条X谱线的同时，也同时出现20条Y谱线，但两者没有规律。

说明Y元素是以单矿物出现，并表明每一颗被激射的矿物中都含有Y元素。6.2元素赋存状态研究方法原理——依据矿石中各种元素466.2

元素赋存状态研究方法（3）在出现20条X谱线的同时，少于出现20条Y谱线。说明X元素与Y元素不是同相关系，而是以单矿物形式出现。攀枝花钛铁矿中镁的赋存状态研究6.2元素赋存状态研究方法（3）在出现20条X谱线的476.2

元素赋存状态研究方法原