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5原料与产物中组成矿物的定量目录第一节概论第二节分离矿物定量第三节显微镜下矿物定量第四节化学多元素分析矿物定量第五节自动图像分析法矿物定量第六节X射线衍射矿物定量第一节概述定义矿物定量——指确定矿石（或流程产物）中各组成矿物相对含量的工作。矿物定量的基本方法分离矿物定量镜下矿物定量化学多元素分析矿物定量意义通过对选矿生产流程中各产物组成矿物的定量，可以从矿物学角度详细分析各选矿作业的效率，有助于分析目的矿物和有害矿物在流程中的走向及其行为规律，对于分析选矿流程结构及工艺条件的合理性、指导选矿流程的优化等具有重要意义。第二节分离矿物定量定义利用待测矿物与原料中其它矿物性质的差异，将待测矿物从原料中分离出来而进行的一种方法。适用范围主要适用于某些易于分选且嵌布粒度较粗大的矿物定量。步骤试样准备矿物分离结果整理计算方法重力分离法磁力分离法选择性溶解重力分离法重力分离判据E＝（ρ2－ρ）/(ρ1－ρ）E5时，极易重力分离，有效分离的粒度下限为5－10µm；2.5E5，易重力分离，分离粒度下限38µm；1.75E2.5，较易重力分离，分离粒度下限75µm；1.5E1.75，较难重力分离，分离粒度下限0.5mm；1.25E1.5，难重力分离，只能处理数毫米的物料；E1.25，极难处理物料，不宜采用重力分离法。重力分离法重力分离设备和装置振摆溜槽机动淘洗盘重液分离电磁重液分离（1）振摆溜槽振摆溜槽——主要由分选槽、传动装置、坡角和给水系统的调节装置组成。振摆皮带溜槽（2）机动淘洗盘机动淘洗盘——主要由淘洗盘、传动装置、调坡和供水系统的调节装置组成。参数——粒度范围0.15-0.02mm。单次处理1-2kg/h。回收率95-99%（2）机动淘洗盘（天工开物）（3）重液分离重液分离——是指利用浮沉原理，采用密度较大液体作为分离介质，使密度大于分离介质的矿物颗粒下沉，密度小于分离介质的矿物颗粒上浮，从而达到分离矿物的目的。常用的重液有：（1）三溴甲烷（2）四溴乙烷（3）二碘甲烷（4）克列里溶液（4）电磁重液分离定义——是以顺磁性液体为介质，在非均匀磁场重按矿物的比重和磁化系数的差别分离非磁性矿物和部分弱磁性矿物。适用范围——磁流体分选只能用来分离非磁性矿物，有时也可以用来分离磁化率较低的弱磁性矿物，但无法分离强磁性矿物。（4）电磁重液分离分离范围大，可分离高密度的纯铂和金。（5）磁力分离法磁力分离——是指利用原料重不同矿物间磁性的差异进行矿物分离的。适用范围——适用于强磁性矿物（亚铁磁性物质）和部分弱磁性矿物（顺磁性物质）常用方法——永久磁铁分离法（弱磁选分离）自动磁力分离仪（强磁选分离）介电分离原理——介电分离是在具有一定介电常数的介电液中进行的，介电分离仪的电磁振荡电极插入介电液中，在电极周围将形成一交变的非均匀电场，将适量样品放入介电液中，则介电常数大于介电液的矿物颗粒被吸附于电极，介电常数小于介电液的矿物颗粒则被电极排斥，从而使介电常数不同的矿物彼此分离。常用介电液——四氯化碳－乙醇，四氯化碳－甲醇，煤油－硝基苯，乙醇－水，苯－糖醇，氯仿－丙酮，氯仿－乙醇等。设备——中频介电分离仪高压静电分离法电选法处理的原料必须充分干燥，潮湿原料对矿物的导电性影响很大电选是在高压下进行的，操作时一定要注意安全。高压直流电源的输出端必须严密连接，防止漏电；输出至主机电极时更要防止漏电至机架等。选择性溶解法选择性溶解法——利用矿物化学性质的差异，特别是矿物在不同溶剂中的选择性的差异，使不同矿物溶解或使其中某些矿物溶解，而将某一种矿物留在残渣中，达到矿物定量的目的。方法——通常碳酸盐矿物和大多数金属氧化物易溶于普通无机酸；硫化矿物通常可以用硝酸溶解，而石英及硅酸盐矿物则可以用氢氟酸分解或采用碱溶法分解。选择性溶解的分离步骤（1）用精密天平称取适量样品；（2）将样品倒入一定容积的烧杯或坩锅内；（3）将预先选择并配置好的溶剂按液固比4：1加入烧杯或坩锅中；（4）加热搅拌使易溶矿物充分分解；（5）溶解反应完全后，用清水洗涤、过滤、烘干，最后将残留物称重。第三节镜下矿物定量镜下矿物定量——是指从待测矿物原料重选取少量有代表性的样品，加工制备成光片或薄片，在显微镜下通过测定不同矿物在光片或薄片上所占比例，达到矿物定量的目的。缺点——限于方法倍数和分辨率，对微粒微量矿物的定量尚很困难。镜下矿物定量的方法——点测法线测法面测法显微镜定量法的原理显微镜下矿物定量是在光片或薄片上的矿物颗粒只显示出二维尺寸的大小，而不能直接观测到立体三维尺寸。因此，须将显微镜下测定的二维数据转化为三维数据。点数百分含量＝线段百分含量＝面积百分含量＝面积百分含量＝体积百分含量Pp=Ll=Aa=Vv显微镜定量法的原理1963年E.R.Weibel又用数学分析的方法证明了这一原理。用点测法、线测法或面测法测定出矿物的体积百分含量后，即可按下式计算矿物的重量百分含量：W=Pp(ρ1/ρ)=Ll(ρ1/ρ)=Aa(ρ1/ρ)=Vv(ρ1/ρ)ρ1待测矿物的密度ρ原料的密度显微镜下目估定量方法——显微镜下目估定量克使用实体显微镜对粉状样品直接测定，也可以利用反光或透光显微镜对光片或薄片进行测定。通过对显微镜下不同视域的观察，借助参考图，大致确定待测矿物的含量。面积法面积法原理——是根据光片或薄片中各矿物所占面积百分含量，等于矿物在原料中所占体积百分含量。面积法面积法测量方法（1）在显微镜目镜筒的目镜焦平面处放置一片目镜测微网，以该方格网为尺度来测量不同矿物所占面积大小。（2）按一定的间距左右移动载物台，将整个矿片表面全部测完，按视域分类统计不同矿物的面积，并将测量结果记录载记录表中，最后将各视域测量结果进行累计，计算出待测矿物在该光片中的体积含量。面积法计算方法如果矿物光片中含有三种矿物1，2，3，所占网格数的累计值分别为N1,N2,N3，则它们在原料种的重量百分比可按下式计算：Wi＝100Niρi/(N1ρ1+N2ρ2+N3ρ3)保证测量结果的精度，测量的视域数目不能太少，通常每块光片测定的视域数不少于20个，对于矿物呈不均匀分布的矿物原料，测定的视域数还要更多。直线法线测法原理——矿片表面不同矿物沿一定方向向直线上线段截距长度百分含量与其在原料种的重量百分含量相等。直线法测量方法测定时先在目镜筒的焦平面处安置一片目镜测微尺，并在载物台尚用机械台夹持住准备好的光片，调好焦距后，用机械台将要查测的第一个视域移至光片的某一基角。开始差数各种矿物颗粒在目镜尺尚截取的格子数，一条直线上一个视域接着一个视域的查数。测完一条直线后，用机械台移动光片一个Δ距离，继续测量第二条测线上各种矿物的截线距，直到把光片全部查测完。一次测量通常不得少于10－20个视野。直线法直线法结果计算W1=L1ρ1/(L1ρ1+L2ρ2+L3ρ3)直线法适用范围适用于细粒矿石记点法原理——矿片上各种矿物表面所占点数之比与各矿物在原料中的体积之比相等。记点法测量方法——首先在目镜筒中装入测微网，将视域中不同矿物表面分布的交点数分别统计下来。适用场合——适用于矿物嵌布粒度均匀的矿物原料，对于粗细不均匀嵌布的原料，会因为细小颗粒的漏测而造成测量精度的降低。化学多元素分析矿物定量已知某硫化矿石的化学成分为：Cu0.997%,Zn39.164%,Fe23.652%,S33.508%,主要硫化物为：闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿。求矿石中硫化物的含量。（1）各矿物的元素含量闪锌矿：Zn56.7%,Fe10.0%,S33.3%;黄铜矿：Cu34.6%,Fe30.4%,S34.9%,黄铁矿：Fe46.5%,S53.5%,磁黄铁矿：Fe63.5%,S36.5%小结原料与产物中组成矿物的定量是工艺矿物学研究的一项基础工作，其目的是查明矿物原料中组成矿物的种类和数量，特别是主要有用矿物和有害矿物的种类和数量，用于指导选矿工艺流程的开发和选择，以及选矿生产流程的评价。本章主要介绍了矿物原料中组成物的定量方法，以及各种定量方法的原理、设备及操作方法。思考题：⑴矿物定量的目的、意义是什么？⑵分离矿物定量法基本原理是是什么？主要有哪几种方法？⑶对于结晶粒度粗大的磁铁矿矿石中磁铁矿的定量可采用哪些方法？