工艺矿物学知识在有效使用铁矿石方面的应用随着钢铁生产行业的不断发展，地球上的矿石资源越来越少，易选铁矿石日益减少，难选矿石慢慢会成为选矿石的主要研究对象。工艺矿物学与选矿工艺有着密切的联系，矿石的矿物成分、元素的分布和赋存状态、矿物嵌布特征、粒度大小等是选择合理选矿工艺流程预计选别指标的重要依据。因此，选矿试验前，必须进行详细的工艺矿物学研究，查清各种元素的状态，才能对症下药，选择合理的工艺流程。 工艺矿物学作为地质、选矿、冶金的一门边缘学科来说，它的任务及其应用范围是比较广泛的，可分为选矿工艺矿物学和冶金工艺矿物学。 对铁矿矿石工艺矿物学的研究涉及的内容有：矿石的化学组成和有益、有害元素的赋存状态和分布；有用矿物和脉石或杂志矿物的嵌布粒度、存在形态，在碎磨过程的解离特性以及矿石或矿物的物化性质等。综合这些方面的研究，一般能从工艺矿物学角度提出对磨矿细度的选择和工艺流程的制定、合理指标的确定等有指导作用的建议。 含铁矿物种类繁多，目前已发现的铁矿物和含铁矿物约300余种，其中常见的有170余种。但在当前技术条件下，具有工业利用价值的主要是磁铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿、钛铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。其中褐铁矿、菱铁矿等弱磁性含铁矿石为较难选别的铁矿石。 工艺矿物学分析是指导矿物加工试验研究和工业生产的一项基础性工作，对于矿物加工工艺方法的选择、工艺故障的分析和资源综合利用评级等方面具有重要意义。 采用的方法，有透射偏光、反射偏光显微镜鉴定，化学多元素分析、化学物相分析、重力分析、磁力分析、热差分析、红外光谱分析、X衍射结构分析；用电子探针或离子探针进行矿石的微屈化学成分分析；用扫描电子显微镜分析矿物之间的嵌镶关系；用电子显微镜观察超微细矿物的赋存状态并研究其分布规律；用穆斯堡尔仪研究铁的存在形式、价态、占位化学键性质；用中子衍射法进行矿物磁畴结构的测定；用俄歇电子能谱进行矿物表面状态分析以及用图象分析进行矿物粒度的测定等。下面简单介绍几种工艺矿物学的分析方法的应用。 （1）光谱分析
工艺矿物学在矿物加工中的应用及发展趋势冯晟 发表时间：2019-12-18T10:11:40.813Z 来源：《基层建设》2019年第26期作者：冯晟 [导读] 摘要：进入二十一世纪以来，我国在经济发展上取得了可喜的成绩，在此背景下，我国加强对矿物加工技术的研究，也取得了一定的成就。 安徽太平矿业有限公司安徽淮北 235000 摘要：进入二十一世纪以来，我国在经济发展上取得了可喜的成绩，在此背景下，我国加强对矿物加工技术的研究，也取得了一定的成就。但到了现阶段，我国对于矿物加工的质量要求更高，为了能够提高矿物加工质量，矿物加工也改变了工作的重心，逐步提高对于应用工艺矿物学的研究。根据资料显示，从十九世纪开始，矿物加工的重要性就逐渐凸显出来，到了上个世纪矿物加工更是从采矿体系中分离出来，成为一个独立的技术． 关键词：工艺矿物学；矿物加工；应用；发展 引言 选矿工艺矿物学在矿产资源合理化开发过程中发挥了极其重要作用。随着现代科学技术和社会经济的快速发展，工艺矿物学正在经历从传统向现代工艺矿物学的转变。因此，本篇文章选择研究工艺矿物学在矿物加工中应用及发展趋势具有现实意义。 1工艺矿物学研究现状 在矿产资源开发趋向于贫?细?杂?新的大背景下，工艺矿物学研究与选矿工艺研究生产实践相结合得愈加紧密，并在矿产资源开发过程中的重要作用得到了广泛的认可。此外，由于激光剥蚀等离子质谱仪（LA-ICP-MS）的应用，加深了对微量元素赋存状态的认识。下面简单介绍我国选矿工艺矿物学近5年的主要研究成果。 贫?细?杂矿多是我国金属矿产资源分布的特点，如何合理开发是我国目前矿业领域研究的重点。通过对低品位矿进行系统的工艺矿物学研究，查明矿石的矿物组成?有价元素的赋存状态?目的矿物的嵌布特征和粒度分布；根据矿石性质的特点推荐合适的磨矿制度和选矿原则流程方案，并取得了较好的回收指标。共伴生多金属矿矿石性质复杂，利用光学显微镜?矿物自动分析仪（MLA?AMICS）?扫描电子显微镜-X射线能谱分析等手段对矿石中共伴生元素的赋存状态和有用矿物的分布特征进行系统研究，在保证主回收金属的选矿指标的前提下，合理兼顾伴生有价元素的综合回收，提高矿石的综合利用价值。有些矿石由于有价元素以分散形式存在，而且载体矿物本身含量又高，致使有价元素在回收的时候富集比低；此外，有用矿物的嵌布粒度细也是造成矿石难选的主要原因。目前矿业开发趋向于规模化生产，因此在生产实践中，可能由于矿石性质的变化或其他因素造成选矿生产指标的不稳定或不理想。通过研究选矿厂生产过程的原矿?精矿?尾矿?中间产品的矿物组成及其工艺特性，分析存在的技术问题，为其生产流程的优化提供依据并指明方向，对提高企业经济效益具有积极作用。 激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）具有原位?实时?检测限低（10-6）等特点，能实现矿物微区痕量元素分析，在元素赋存状态的研究中得到了应用，加深了对元素赋存特征的认识。白云鄂博稀土矿尾矿中Sc的品位为0.012%，钪主要以类质同象的形式分布于含铁矿物中。矿石中的锡?铍除了一般以独立矿物存在外，还会以类质同象的形式赋存在铝硅酸盐矿物中。会泽铅锌矿Ge?Cd?Ga主要富集在闪锌矿中，其中Cd主要以类质同象替换Zn的形式存在于闪锌矿中，而Ge和Ga可能以固溶体形式分布于闪锌矿中。铜镍硫化物矿床中磁黄铁矿一般都含有Co和Ni，通过研究发现磁黄铁矿中的Co和Ni以类质同象形式替换Fe。磷矿中伴生的稀土元素主要富集在胶磷矿中而且主要是以类质同像形式存在。卡林型金矿床中的金究竟是以独立矿物形式存在还是以晶格金形式存在，一直存在争议；通过LA-ICP-MS载金矿物含砷黄铁矿进行分析，推断Au主要以亚微米至纳米级的金矿物存在于黄铁矿中。 2矿物加工应用工艺矿物学的现状 2.1辅助作用 在实际的矿物加工过程中，我们经常会遇到不知道如何选取矿石的问题，加强对于工艺矿物学的重视，我们可以知道为什么难以选择出合适的矿石，进而解决目前存在的选矿指标不合格的问题。我们通过大量的研究发现，有用的矿物分布众多，有的是存在于易磨晶间，还有的是和无用矿物混杂在一起。所以，在对矿物进行加工的时候，我们要重点关注磨矿细度，采取相关的技术让有用矿物和无用矿物可以分开，尽力提供更为全面有效的技术，这样就可以帮助建立相关选矿标准。 每一个矿产品中拥有的有用的矿物数量有多有少，而且还会随着环境的变化而变化，为了能够检测数量和变化，了解该矿产品中矿物的组成，最后提高每一个矿产品的利用效率，我们必须继续研究工艺矿物学选矿过程及产品。就比如，在进行矿物加工之前，相关的工作人员用化学分析该块原矿的元素组成，并选出适合加工的原矿。可是往往事与愿违，工作人员选出的产品有时候并不能符合加工的标志，没有加工的价值。这时候如果可以进行工艺矿物学的研究，我们就可以发现该原矿产晶税度小或原矿内有用矿物成分存在于非金属矿物内。这样可以弥补目前选矿模式中存在的问题，双管齐下选择出合适加工的原矿。 2.2指导作用 目前的理论上的选矿标准存在着不明确的地方，有时候利用选矿标准却不能选出合适的原矿，为此可以以工艺矿物学为依托，分析每一块原矿中的具体的物质组成，了解该原矿是否有可选性，这可以为选矿指标从理论走向实际提供技术支持。 3矿物加工应用工艺矿物学的发展趋势 3.1图像处理 目前，我国的工艺矿物学的理论体系已经较为完善，关于研究主体?目的和手段都有完善的规定。在此背景下，工艺矿物学的研究取得了很大的进步，例如，现在的工艺矿物学已经脱离了人工，实现了自动检测，可以用机器分析原矿的组成部分，而且准确性也得到了很大的提高。同时，随着科学技术的进步，我国对于原矿的利用效率也得到了提高，在目前开采过度的背景下，可以供人们加工的原矿越来越少，我国矿产杂乱?贫瘠等问题逐渐显现出来。如何能够提高原矿利用效率是我们现在面临的主要问题。例如：对于那些很小的铁矿，目前的设备不能使得他们成像，而且工作效率也低，准确性低。 为了能够解决这些问题，在实践中，工作人员必须着力研究工艺矿物学，改变原来那种老旧落后的工作理念和工作方法。把矿物加工技术和计算机技术联系到一起，提高效率和质量。例如：为了解决目前光学显微镜的成像问题，我们可以利用计算机技术，将显微镜所呈现出的图片生成专门光学图片，然后传输到电脑中去，利用电脑中的相关软件处理图片，识别不同的颜色，从而了解原矿的组成部分。这
结晶学 课程简介： 结晶学：以晶体为研究对象，主要研究晶体的对称规律。研究的是晶体的共同规律，不涉及到具体的晶体种类。 第一章晶体 晶体（远古年代的定义：自发形成规则形态的物体； 现代的定义：内部结构具有周期重复性，即具有 格子构造的物体。） 格子构造（晶体结构的周期重复规律，这种规律是可以 用格子状的图形－空间格子表示的。） 空间格子（表示晶体结构周期重复规律的简单几何图形 要画出空间格子，就一定要找出相当点。） 相当点（两个条件：1、性质相同，2、周围环境相同。） 导出空间格子的方法： 首先在晶体结构中找出相当点，再将相当点按照一定的规律连接起来就形成了空间格子。相当点（两个条件：1、性质相同，2、周围环境相同。） 空间格子的要素： ★结点: 空间格子中的点,代表具体晶体结构中的相当点. ★行列: 结点在直线上的排列.（引出: 结点间距） ★面网: 结点在平面上的分布. （引出: 面网间距、面网密度） 面网间距与面网密度的关系： 面网AA’间距d1 面网间距依次减小,面网密度也是依次减小的. 面网BB’间距d2 所以面网密度与面网间距成正比 面网CC’间距d3 面网DD’间距d4
平行六面体（晶胞）: 结点在三维空间形成的最小单位 (引出: 晶胞参数：a, b, c; α,β,γ ,也称为轴长与轴角） 我们以后将会看到，平行六面体的形状一共有7种，对应有7套晶胞参数的形式，也对应7个晶系。 由晶体的格子构造会导致晶体的基本性质。 晶体的基本性质： 自限性: 晶体能够自发地生长成规则的几何多面体形态。 均一性:同一晶体的不同部分物理化学性质完全相同。晶体是绝对均一性，非晶体是统计的、平均近似均一性。 异向性：同一晶体不同方向具有不同的物理性质。例如： 蓝晶石的不同方向上硬度不同 对称性：同一晶体中，晶体形态相同的几个部分（或物理性质相同的几个部分）有规律地重复出现。 最小内能性：晶体与同种物质的非晶体相比，内能最小。 稳定性：晶体比非晶体稳定。 第二章 晶体的测量与投影 一、面角守恒定律： 实际晶体形态（歪晶）：偏离理想晶体形态。 尽管形态各不相同, 看似无规, 但对应的晶面面角相等, 即发现“面角守恒定律”：同种矿物的晶体，其对应晶面间角度守恒。 面角守恒定律的意义：结晶学发展的奠基石。 二、晶体测量：就是测量晶面之间的夹角。 注意：晶面夹角与面角（晶面法线的夹角）的区别！它们之间的关系为互补的关系。通常都用面角（晶面法线的夹角） 三、晶体的投影：将晶面的空间分布转化为平面图. （一）极射赤平投影： 投影的原理及过程：投影球、投影面（赤平面）、投影轴, 北极点与南极点（目测点）。 具体投影过程为：即将球面上三维空间的东西投影到二维平面上。 γ β α a b c
2013 年全球10 大铀矿生产国是哪些 近来持续疲软的铀矿价格给市场带来了不小的打击，但这并 没有阻止矿商生产铀矿的热度。以下是2013 年全球10 大铀矿生产国及其最大铀矿项目。数据来源自世界核协会 ( World Nuclear Association )。1. 哈萨克斯坦哈萨克斯坦去年连续第五年蝉联世界铀矿生产第一大国。2013 年，该国共生产铀矿2.26 万吨，占全球铀矿产量的28%。由Katco 公司控股的托尔克库杜克 ( Tortkuduk )项目是哈萨克斯坦最大的铀矿，采用原地浸出 ( ISL )的方法生产铀矿，去年产量达2563 吨。Katco 公司由阿海珐公司( AREV A )和原子能公司 (Kazatomprom )合资运营。2. 加拿大加拿大是2013 年全球第二大铀矿生产国，产量占全球总产量的16%。加拿大去年铀矿产量达9332 吨，较2012 年相比有 所增加。加拿大曾是全球最大的铀矿生产国，但自2009 年开始，哈萨克斯坦超越加拿大成为全球铀矿产量最高的国家。麦克阿瑟河( McArthur River )项目是加拿大最大的处于生产阶段的铀矿项目，由铀矿巨头卡梅科公司 ( Cameco，TSX ：CCO，NYSE ：CCJ)控股。该项目为地下矿，去年产量达7744吨。目前加 拿大所有运营中的铀矿项目均位于萨斯喀彻温省。3. 澳大利亚澳大利亚去年铀矿产量达6350 吨，占全球总产量的11%。其最大铀 矿项目奥林匹克坝( Olympic Dam )由必和必拓公 司(BHP Billiton , NYSE : BHP, ASX : BHP , LSE: BLT )
《铀资源地质学》复习题 一、名词解释 1、变生作用：在铀，钍衰变过程中，放出的射线的作用下和核裂变碎片的作用下，某些含铀，钍矿物的晶体结构遭到破坏从而呈现非晶体的现象 2、类质同象置换：指地球化学性质相近的元素以可变的数量在矿物晶格中互相代替。 3、同质多象：指同种化学成分的性质，在不同的物理化学条件下结晶成不同晶体结构的现象。 4、多型：指化学成分相同的物质，形成若干种仅仅在层得堆积顺序上有所不同的层状晶体结构的想象。 5、放射性：指铀，钍和镭等元素的原子核能自发的蜕变成另一种原子核，同时放出α，β，γ射线的现象 6、含氧系数：指四价U的简单氧化物种，铀矿物组成中，总氧原子数与总铀原子数之比。 7、铀矿床：指由于地质作用形成的，含有用的铀矿资源的品质和量，并在现有技术、经济条件下在质和量方面能供开采利用的铀矿聚集体。 8、铀矿工业指标：指矿床的储量最低限量，最低品味，最低可采厚度。 9、岩浆铀矿床：指经过岩浆结晶分异作用直接富集形成的铀矿床。 10、伟晶岩型铀矿床：指经结晶分异的残余酸性熔浆，经冷疑结晶和气成交代而形成的画岗质伟晶岩中的铀矿床。 11、热液铀矿床：指由不同成因的含铀热水溶液，以及它们的混合热液，在适宜的物理化学条件下，经过充填和交代等方式形成铀的富集体。 12、围岩蚀变：指岩石在热液作用下，由于化学反应和部分物质的带入带出而引起原有矿物的组成化学成分及物理性质发生一系列的变化。 13、碱交代：指含钾，钠为主的热液交代的造岩矿物的某些组分所引起的蚀变作用。 14、赤铁矿化：又称红化，是热液铀矿床的常见的一种典型蚀变，起特点是蚀变围岩的颜色因为赤铁矿呈云雾状全岩性侵染而呈红色。 15、矿岩时差：指成矿与成岩之间所存的时差。 16、卷状矿床：指矿体形态成卷状出现，与地层线交切，由成间氧化成矿作用，形成的砂岩铀矿床。 17、后生淋积作用：指成矿元素在岩石形成之后，由地下水的淋滤作用形成次生富集作用。 18、变质作用：指地壳形成和发展过程中，已经形成的岩石，由于地质环境的改变，物理化学条件发生了变化，促使固态岩石发生矿物成分及结构的变化，有时伴随有化学成分的变化，在特殊条件下可以产生重熔，形成部分流体相的各种作用的总和。 二、选择题 1、下列哪个不是U的同位素（C） A、234U B、235U C、236U D、238U 2、铀具有变价的特性，呈+ 3、+ 4、+ 5、+6四种氧化价态，其中稳定的价态有（D） A、+3和+4 B、+3和+5 C、+4和+5 D、+4和+6 3、六价铀矿物的晶体结构，最常见的是（A） A、层状型 B、架状型 C、链状型 D、岛状型 4、下列矿物中常见多型现象的矿物是（D） A、四价铀的氧化物 B、四价铀的硅酸盐 C、四价铀的磷酸盐 D、六价铀的磷酸盐 5、下列关于铀矿物的物理性质，说法不正确的是（C） A、四价铀矿物的颜色以深色调为主，而六价铀矿物的颜色十分鲜艳。 B、四价铀矿物在薄片中不透明至半透明，而六价铀矿物在薄片中透明至半透明。 C、四价铀矿物密度普遍较小，而六价铀矿物密度普遍较大。 D、四价铀矿物的解理一般不发育，而六价铀矿物通常具有平行于底面的完全解理。 6、下列矿物中能发荧光的矿物是（D） A、晶质铀矿 B、沥青铀矿 C、钛铀矿 D、钙铀云母 7、在六价铀矿物中，一般来说含有下列元素离子的矿物不发荧光（B）
工艺矿物学研究内容与规范 国土资源部成都矿产资源监督检测中心 四川省地质矿产勘查开发局成都综合岩矿测试中心 二零一五年四月八日
一、采集试验样品 （1）规范：DZ/T0130—200X《地质矿产实验室测试质量管理规范》。 （2）样品采集要求：试样必须具有代表性，试样的主要化学成分（主要有用组分及伴生有益、有害组分）的品位应与所代表的矿体（矿床）基本一致；试样的矿石类型、矿物组分、结构构造、有用矿物粒度和嵌布特性应与所代表的矿体（矿床）基本一致。 （3）采样设计：由地质勘查专业人员和设计人员对地质勘查资料进行认真研究，并到矿区实地调查和踏勘，协同委托单位共同商定采样方法和方案，编制采样设计和采样说明书。 （4）样品采取：根据采样设计研究内容和深度并考虑施工和运输等具体情况确定采样点及数量数目，采样点位置根据矿床的空间变化特征合理布置，样品采集由委托方负责。 （5）样品包装、运输 根据采样设计，分别采取各采样点、各类型（矿层）、各品级的矿石和近矿围岩夹石，进行分别编号包装、运输。 二、矿石工艺矿物学研究 （一）工艺矿物学研究内容 1、矿石（岩石）类型、结构构造、矿物组成、物质组分、矿物粒度、嵌布关系及选矿工艺特征等 1）矿石中主要矿物工艺粒度特征
2）有用元素的赋存状态及迁移特征 3）目的矿物的嵌布特征 4）选矿试验过程中各阶段工艺路线及指标评估。 5）选矿方法及工艺指标评估 2、冶烁工艺的工艺矿物学研究内容 1）矿物的相变 2）元素的迁移及分布规律 3）人造矿物的定性定名 4）人造矿物的物化性质测定 5）人造矿物的嵌布特性和关联度 3、工艺矿物学在材料制造中的应用 1）材料物化性质测定硬度、轫度、化学组成 2）材料表面组织及浸蚀后内部组织的鉴定 3）材料内部形状鉴定（主要是非金属材料） （二）工艺矿物学研究方法与手段 （1）试验工作按DZ/T 0130-200X《地质矿产实验室测试质量管理规范》标准要求进行。 （2）工艺矿物学研究方法与手段： 1）化学分析； 2）光学显微镜（偏光、透光、体视显微镜）； 3）单矿物分离及分析； 4）X荧光光谱分析（XRF）；
浅谈铀矿工程进度、质量与安全的关系 发表时间：2010-08-16T17:23:37.293Z 来源：《新学术论坛》2010年第6期供稿作者：任海斌[导读] 由于铀矿企业建设的多元化，使得铀矿工程在建设过程中安全、质量、进度常常出现顾此失彼的现象任海斌西安中核蓝天铀业有限公司摘要：由于铀矿企业建设的多元化，使得铀矿工程在建设过程中安全、质量、进度常常出现顾此失彼的现象。在生产中常存在一种思想， 进度、安全、质量是矛盾体，生产进度的加快必然造成质量、安全的疏忽；而一味的追求质量必会造成进度下降；加强安全管理，势必追加人力物力投资、耗用时间，将直接影响效益。本文针对这种看似不可调和的矛盾提出自己观点，用质量保安全，靠安全促进度，凭进度提效益，掌握其客观规律，把握好度，使其协调统一，相辅相成，把生产做到即好又快，为企业增加效益。关键词：生产进度、质量、安全、协调关系由于铀矿企业建设的多元化，形成工序复杂，交叉作业多，占地面积大，专业性强，工期长等特点，使得铀矿工程在建设过程中安全、质量、进度常常出现顾此失彼的现象。 对于企业来说，最关心的是效益，进度是获取效益的直接保证，质量是长久生命力的保障，因此企业对进度与质量倍加关注，用量化的合同、计划控制进度，用国家和政府颁布的标准(如ISO9000)规范质量，那么安全呢？似乎只存在于标语之中，微不足道了。 然而安全的重要性众所周知的，没有安全，工程就无从谈起，安全是工程顺利进行的基础。在生产中常存在一种思想，进度、安全、质量是矛盾体，工程进度的加快必然造成质量、安全的疏忽；而一味的追求质量必会造成进度下降；加强安全管理，势必追加人力物力投资、耗用时间，将直接影响效益。 那么这种看似不可调和的矛盾该如何协调呢？若从表象来看，单纯追求利益，最简单的方式，莫不过于采取措施加快生产进度，提前回收工程建设投资的经济效益。而超负荷的工作对人、机械造成疲劳，加之设备维修，资源紧缺，生产条件改变，直接影响到产品质量及生产的安全性，若因质量目标难以操控而返工，不仅造成工期延后，而且直接导致生产成本增加，效益亏损。当适度均衡的加快生产进度，在保证质量、安全的前提下合理的提前工期，则可提高投资效益。同样，只关注质量，忽视进度，造成成本与进度计划失控，引起投资增加，进度延长。而在没计划进度，没工艺进度要求的情况下生产极易导致安全事故的发生。认识到进度与安全的重要性，控制产品质量，避免返工，减少维护费用，降低投资成本，提高建设单位的投资效益。同理，只抓安全，不顾进度、质量则是舍本逐末的作法，而一味的抢工期和质量，忽视安全，造成事故频发，只能停产整顿，大量的事后处理工作，不仅延误工期，增加投资，更甚者造成不可逆转的后果，使投资与前期工作全部化为虚有。 透过复杂的表面现象，我们不难发现其本质是对立统一，相辅相成的。掌握其客观规律，把握好度，使其协调统一，就能把生产做到即好又快。用质量保安全，靠安全促进度，凭进度提效益。首先从指导思想上统一起来，从项目组织设计上统一起来，做到各适其度。质量是安全的前提，用质量的管理理论和指导方法解决安全问题，控制好材料质量、工艺质量和操作质量，安全问题就会迎刃而解。管理严格，安全防护到位，生产人员专注于质量和进度，保证工程进度按最佳工期进行。质量与安全管理认识的提高，减少返工消耗的时间和成本，减少后道工序施工成本，使进度提高、成本降低，促使企业的效益得到最大化。所以根据铀矿工程自身特点，综合考虑影响安全、进度、质量的因素，做出详细的策划，制定周详的措施，对可能出现的各种事故做出预见性分析，提出处理方案，则是铀矿生产取得成功的保障。 由于建设现场情况复杂多变，生产专业性强，参与人员多，大型机具多，工程占地范围大，各工种同时上下交叉作业，多道工序纵横穿插，许多工序都要在临时搭设的台架上进行，要做到保安全，争进度，抓质量，使其协调统一发展，难度更大。就此阐述一下自已的观点： 一、做好生产组织编制 做好人员组织编制，认真分析生产项目，研究图纸，调查和分析现场作业条件，针对铀矿工程特点、技术关键点和作业难点采取有针对性的技术、经济措施。二、编制生产进度计划依据工艺逻辑与组织逻辑，本着提高资源效率，降低生产成本，制定一个切实可行的科学的进度计划。在制定生产进度计划时，要有一定的预见性和前瞻性，要求各作业点人员共同参加，不同目标，不同时期的具体情况，编制各个阶段的进度计划，分析各阶段中可能出现的矛盾，提出行之有效的解决方案，分段控制，确保总工期目标。利用关键工序时差，科学地调整工期与资源消耗使之最小，生产中实施动态控制，分析偏差，不断地改善初始计划，不断优化生产进度计划。 三、安全技术交底 铀矿工程开工前，项目经理部的技术负责人必须将工程概况、作业指导书、生产方法、生产工艺、生产流程、安全技术措施，向生产班组长进行交底，层层下达。使所有作业人员明白所进行工作必须达到的质量要求，要把握好的技术难点，及生产中的危险点。 结构复杂的工程生产前，项目经理部的技术负责人应有针对性地进行全面、详细的安全技术交底。 四、质量控制监督 质量是策划出来的，而不是检查出来的，因此充分了解项目情况，确定质量目标，制定相应的质量控制程序及标准，依据项目总的进度目标编制相应的质量工作计划表。从开工到收尾都给予高度重视，每一关口确保质量百分百，实行责任追究制。定期进行培训，提高员工管理水平及业务素质，做到质量上保证人员安全、设备安全。 五、安全教育培训 投入专项资金进行安全教育培训，提高认识，明确责任，不仅对人还要对设备，杜绝任何借口忽视安全。对进入生产现场的人员进行现场规程培训与考试，巩固和提高现场的操作技能水平，对生产现场有一定的认识和了解，不断提高安全意识。对关键人员、关键设备、关键部位加大安监力度，及时发现问题处理问题。 安全、质量、进度是确保企业效益最大化的必要条件，如果只看到其中一面，单纯追求经济效益最大化必将适得其反、事倍功半，也根本谈不上效益；只有抓住内部管理，和谐统一好三者的关系，共同发展，在确保安全生产、确保工程质量与进度的前提下取得经济效益最大化，实现企业双赢目标。
第!"卷!第!期!##$年"月铀!矿!冶 %&’()%**)()(+’(,*-.’//%&+0 1234!"!(24! *56""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" ! ##$收稿日期!!##"#"#9 作者简介!李建华!89$""# $男$湖南省衡阳市人$研究员级高级工程师$从事铀水冶工艺研究工作%某含磷铀矿石难浸原因探讨 李建华!程!威 !核工业北京化工冶金研究院$北京8#8879 #摘要!某铀矿床为中低温热液铀矿床$主要矿物有石英&长石&绿泥石&方解石&磷灰石等%铀矿物以沥青铀矿为主%由于绿泥石&方解石&磷灰石等高耗酸组分的存在$酸法浸出时$硫酸消耗与矿石质量比高达;#[$而且需要!4"[的氧化剂*J a !$生产成本高%加压碱浸$温度8;"j $#4=*h 5$铀浸出率仅<74![%由于矿石中总铀质量的784=[存在于磷灰石中$其中至少;9[的铀与磷灰石紧密共生$或者以类质同象存在于磷灰石晶格中$而碳酸盐又不能与磷灰石发生作用$所以碱浸时铀浸出率低%关键词!含磷铀矿石’浸出’共生 中图分类号!./!8!48!!文献标识码!’!文章编号!8###=#$;!!##$##!##<"#" 前言 某铀矿床为中低温热液铀矿床$矿石岩性为熔接凝灰熔岩$ 主要矿物有石英&钠长石&绿泥石&方解石&磷灰石以及很少的细分散赤铁矿&褐铁矿等%铀矿物以沥青铀矿为主%7#j $硫酸浸出$每吨矿石酸耗高达!<"Z O $铀浸出率=!4#[$而且由于矿石中含有大量的钙$搅拌浸出产生石膏$浸出溶液粘度大$固液分离困难$所以酸法浸出从经济上而言是不合理的%采用加压碱浸$温度8;"j $#4=*h 5$铀浸出率<74![%为此$ 通过提取矿石中的几种主要单矿物$研究各种单矿物的含铀情况及其浸出性能$探讨碱浸出率低的内在原因$ 以提出相应的改善浸出性能的措施%!!矿石的矿物组成与铀的分布 为了了解铀矿石的矿物组成$掌握铀在各种矿物中的分布及溶出规律$需要从原矿样中提取单矿物$单矿物的提取方法如下% 磷灰石&方解石(原矿样经多次脂肪酸类浮选$获得磷灰石&方解石混合精矿%再以二碘甲烷和三溴甲烷重液分离$分别得到磷灰石试样和方解石试样% 绿泥石(原矿样在!;4$$74=#^8#" ’)?的 磁场下$经多次电磁选矿最终得到的产品即为绿泥石试样%镜下观察纯度在9#[以上% 石英长石组(提取磷灰石&方解石后的尾矿用 84$^8#$ ’)?磁场除去弱磁性矿物$ 余下的矿物即为长石石英组试样%镜下观察$石英质量分数 约为!"[$长石约为<"[% 原矿样和单矿物试样化学组成如表8%原矿样的矿物组成与铀的分布如表!%方解石实际上是不含铀的$方解石试样中的铀主要是由于磷灰石的混入所致%原矿样中矿物量占$4="[的磷灰石却富集了原矿样总铀的784=#[%原矿样中上述7种矿物铀品位之和为
3.1四价铀矿物 四价铀矿物四价铀矿物包括四价铀的简单氧化物，四价铀的复杂氧化物，四价铀的硅酸盐，磷酸盐和钼酸盐，在自然界较为常见且具有工业价值的铀矿物基本上以前三大要素为主。另外，在磷酸盐中的个别铀矿物如人形石具有一定的工业价值。 （1）、四价铀的简单氧化物 铀的简单氧化物是以UO2为主要成分的铀的氧化物，铀矿物包括晶质铀矿及其变种沥青铀矿和铀黑，其中晶质铀矿和沥青铀矿含U3O8达73-90%，具有重要的工业意义，是目前提炼铀的主要铀矿物原料。 晶质铀矿（uraninite）的晶体化学式为（U4+、U6+、Th、RE、Pb）Ox式中x=2.17-2.70其中x称含氧系数。沥青铀矿和铀黑与晶质铀矿有基本相同的化学组分和晶体结构，属同一矿物种，但是，沥青铀矿和铀黑在混入物成分、形态、产状及某些物理性质等方面与晶质铀矿有明显的差别，是晶质铀矿的不同变种。 晶质铀矿常见于花岗岩和花岗伟晶岩中，以及岩浆铀矿床、伟晶型铀矿床、高温热液铀矿床和沉积-变质铀矿床中，晶质铀矿主要是高温条件下从溶液中结晶的产物； 沥青铀矿主要产于中、低温热液铀矿床及砂岩型、碳硅泥岩型、煤岩型，沉积铀矿床和后生淋积铀矿床中；铀黑则形成于各种氧化带和胶结带中。 晶质铀矿、沥青铀矿与黑色非放射性矿物及含铀矿物有某些相似，但晶质铀矿，沥青铀矿的析出形态，沥青光泽，密度大和强放射性都是明显的区别标志，此外，可根据晶质铀矿和沥青铀矿易氧化，表面常有表生铀矿物，溶于酸并有铀的微化反应等与含铀的复杂氧化物相区别。粉末状的铀黑易与铁锰的氢氧化物相混淆，但铀黑具有强放射性。 （2）四价铀的复杂氧化物（铀和钛的复杂氧化物） 铀和钛的复杂氧化物主要是UO2和TiO2所组成的化合物。矿物有钛铀矿，斜方钛铀矿和铈铀钛铁矿，其中斜方钛铀矿是钛铀矿的同质多象变体，钛铀矿具有非常需要的工业价值，而铈铀钛铁矿的工业价值极为有限，斜方钛铀矿是我国首先发现的新的铀矿物种。 本类矿物与铀的简单氧化物有些类似，两者区别在于：（1）形态不同，常具柱状、板状晶形，并处在变生态（2）表面新鲜，无次生变化，不溶于酸；（3）溶解性不同后者具立方体晶形或呈胶状，结晶质或隐晶质，易风化，表面常具表生铀矿物，能溶于酸。此外，还可根据Ti的微化反应进行区别。 本类矿物形成于高温条件下，产于酸性和碱性伟晶岩中，以及高温热液脉和变质铀矿床中，亦产于酸性和碱性岩浆岩中，此外，在砂岩中也有产出，在前寒武纪石英卵石砾岩型铀矿床中产有变质成因的钛铀矿所形成的巨型工业铀床。 （3）四价铀的硅酸盐 铀的硅酸盐是以U4+和SiO44-为主要成分的化合物，其矿物种目前只有一种-铀石。铀石是一工业铀矿物，它在自然界分布较广，是目前提提炼铀的主要矿物原料之一，因此具有极为重要的工业意义。 在自然产生的铀石中，多呈变生态，实验表明，在变生铀石中，除结晶质铀石的残留体和变生程度不等的铀石外，还形成了极其分散的晶质铀矿（或沥青铀矿）和非晶态的SiO2，因此，宏观上纯净的铀石单矿物实际上常是多矿物集合体。 铀石很容易与沥青铀矿相混淆，如肾状的铀石和沥青铀矿，晶体的铀石和呈铀假象的沥青铀矿之间，在形态和物理性质方面都非常相似，因此铀石和沥青铀矿在手标本上很难区别，两者的显著区别在于铀石透明，非均质，反射率偏低，裂纹少；而沥青铀矿不透明，均质，反射率偏高（11—21%），裂纹多，及具同心环带结构。
Gongyikuangwuxue (proeess mineralogy) 的一个分支。它是一门以研究处理和矿物原料加工为主要内容的。在方面，工艺矿物学主要研究的成分，，矿石的和及其物理、化学性质和矿物在选矿过程的，为途释选矿、制定选矿工艺方案和实现选矿过程提供矿物学依据。简史1830年问世，人们即借此进行岩矿，为早期的选矿工艺提供了某些矿石性质的资料。20世纪初，结合选矿研究低铁、的矿物组成、特性和选矿的，为选矿提供半定量和定量。1939年，. Gaudin)所著《选矿》，总结了岩矿鉴定在选矿学科中的应用与。1940年，高登及桃崎顺二郎等应用和原理，研究矿物晶格与浮游度的，研究和与矿物性的关系，为理提供论据。中国于1919年开始应用光学显微镜方法为提供的岩矿鉴定资料。1960年由一般的岩矿鉴定过渡到对矿石物质组成的研究。70年代以后，随着现代技术的迅猛发展，近代物理、化学的、配位场理论、、以及各种谱学手段、微束、计算等引人了矿石物质组成研究领域，使对矿石的化学成分、矿物组成、矿物嵌布粒度、矿物理化性质及矿物解离等的得到新的发展，从而能够为的综合利用和选冶工艺提供深入的矿物学资料，并发展成为一门独立的工艺矿物学学科。1979年，选矿学术委员会成立工艺矿物学学组，并于1980年举行首届全国工艺矿物学学术会议，1981年首次《工艺矿物学论文集》。也是在1979年美国成立了隶属、冶金和工程师协会(TMS一AIME)的工艺矿物学委员会，举行了首届工艺矿物学学术研讨会，并于1981年出版《工艺矿物学论文集》。1991年，中国的《选矿》中，专门列入“工艺矿物学”篇。这些工作均促进了工艺矿物学研究成果的，推动着该学科的发展。 研究内容工艺矿物学的基本研究内容为: (l)矿石和矿物的化学、与选矿工艺的关系; (2)矿物表面性质和工艺特性;(3)矿石化学成分、矿物组成、及其的研究，选矿理论;(4)矿石结构和构造、组成及;(5)矿物在选矿过程中的行为和选矿产品的矿物学分析;(6)工艺矿物学的研究方法。应用在中，工艺矿物学的主要研究是针对不同层位、不同矿石类型、不同品级的各类矿石，在充分查明矿石化学成分、矿物组成及可选性的上，确定有用矿物的及编制矿物工艺图。在查明矿石
考试课程名称：矿物学学时：40 学时 考试方式：开卷、闭卷、笔试、口试、其它 考试内容： 一、名词解释（每个2分，共10分，答案写在答题纸上） 1. 晶体习性 2. 克拉克值 3. 假像 4. 条痕 5. 铝硅酸盐 二、填空题（每空0.5分，共12分） 1、地壳中化学元素分布最多的8种元素为，因此，地壳中和大类矿物分布最广。 2. 白云石CaMg[CO3]2和镁方解石（Ca,Mg）[CO3]中的Ca2+和Mg2+间的关系分别为和。 3. 矿物中的水分为、和等三种基本类型，蛋白石（SiO2? nH2O）中的水为水，水镁石（Mg(OH)2）中的水为水。 4.组成软玉的主要矿物为和。 5. 具有正尖晶石型结构的矿物有，具有反尖晶石型结构的矿物有。 6. 正长石常见双晶，斜长石常见双晶。 7.Al2SiO5有、和等三种同质多相变体，其中为铝的铝硅酸盐。 8.具有TOT型结构单元层的矿物有和，具有TO型结构单元层的矿物有和。 三、选择题（每个1分，共14分。前7个为单选） 1、常与硫元素相结合形成硫化物的离子为：（） A、惰性气体型 B、铜型 C、过渡型 D、以上均可 2、珍珠光泽常常出现在下面那些部位：（） A、解理面上 B、断口上 C、裂开面上 D、晶面上 3、绿柱石呈现绿色是因为：（） A、含有色素离子 B、色心 C、含有杂质包裹体 D、干涉效应 4、方铅矿常常与闪锌矿、黄铁矿在一起出现，它们间的关系为：（）
A、共生 B、伴生 C、世代 D、假像 5、在K[AlSi3O8]的三种有序-无序变体中，透长石对应：（） A、完全无序态 B、完全有序态 C、部分有序态 D、均有可能 6、聚片双晶纹出现在：（） A、晶面上 B、解理面上 C、断口上 D、以上均可 7、高温石英转变成低温石英后仍保留其原来的六方双锥的外形，此种现象称为：（） A、蚀像 B、假像 C、副像 D、类质同像 8、二向延长性晶体的形态可以描述为：（） A、柱状 B、板状 C、鳞片状 D、纤维状 9、关于褐铁矿描述正确的有：（） A、是一种矿物 B、是混合物 C、可用于炼铁 D、是铁矿石的风化产物 10、具有金刚光泽的矿物，它的透明度可以是：（） A、透明 B、不透明 C、半透明 D、以上均可 11、下面矿物中，石英的异种有：（） A、水晶 B、玛瑙 C、燧石 D、芙蓉石 12、硬度中等的矿物有：（） A、石膏 B、正长石 C、磷灰石 D、方解石 13、具有NaCl型衍生结构的矿物有：（） A、黄铁矿 B、橄榄石 C、方解石 D、重晶石 14、以下矿物中，属于化学计量矿物的有：（） A、铁闪锌矿 B、磁黄铁矿 C、黄铁矿 D、黄铜矿 四、问答题（共24分） 1.从晶体化学的角度说明金刚石和石墨的性质差异。（7分） 2.下图是云母型晶体的结构示意图，请在图中标出下列结构单元： a.四面体片 b.八面体片 c.结构单元层 d.层间域 并请指出云母型晶体的结构单元层类型。（5分）
铀矿物资源库 铀黑 英文：uraniumblack 释文：化学分子式为UO2.70-2.92。是沥青铀矿或晶质铀矿原地氧化生成的，一般存在于沥青铀矿或晶质铀矿的表面。 随着氧化程度的不同，其化学组成会在一定范围内变化：UO3>9.8%～40.4%；UO2微量～11.7%；ThO2<3%(若由晶质铀矿氧化生成的铀黑，ThO23%～8%)。密度为3.1～4.8g/cm3，硬度变化范围较大。它一般呈土状或烟灰状，黑色或深灰绿色。 铀矾 英文：uranopilite 释文：又称铀华、铀钙矾、铀钙矿、水硫铀矿。 化学式(UO2)6[(OH)10|SO4]·12H2O 单斜晶系或三斜晶系。晶体呈针状、柱状、板状、沿[010]扁平状，沿C轴延长。集合体呈
皮壳状、薄膜状、放射状、小球粒状和鳞片状。亮柠檬黄色，带多种色调的绿色。玻璃光泽或弱的丝绢光泽，集合体为暗淡光泽。可见沿[010]的解理。性脆，硬度2～2.5。密度3.75～3.96g/cm3。在紫外光照射下发亮柠檬黄或淡黄绿色荧光，有时也见不到荧光。 是常见的表生铀矿物，产于铀矿床氧化带，当含铀酸性溶液蒸发时，在坑道壁和矿体围岩表面形成。 盈江铀矿 英文：yingjiangite 释文：化学式K2Ca(UO2)7(PO4)4(OH)6·6H2O。 斜方晶系。晶体呈针状，集合体呈束状、致密块状。深黄色或带褐的黄色。强玻璃光泽。解理沿[001]完全，沿[100]中等。硬度2～3。密度4.15～4.54g/cm3。在紫外光照射下发弱的绿黄色荧光。 产于内生铀矿床氧化带，与钙铀云母、腾冲铀矿、铜铀云母等共生。是中国学者1990年在云南省盈江县发现的新矿物。
原矿工艺矿物学研究 2.2.1 化学成分及化学物相分析 原矿的X荧光光谱半定量分析结果列于表2-1，多元素化学成分分析结果见表2-2，钒的价态和化学物相分析结果分别见表2-3、2-4，碳的化学物相分析结果见表2-5。 敏度范围，未能检出。
由表2-1~2-5可以看出： （1）矿石中可供选冶回收的主要组分V2O5含量仅为0.65%，铜、铅、锌等其他有价金属元素含量都很低，综合回收的意义不大。（2）钒的价态以四价为主，其次是三价，而五价钒为痕量。钒主要分布在碳质物中，分布率占72.31％；其次是分布在云母中，占21.54%。与价态相关联，碳质物中钒的分布比例与四价钒相当。 （3）矿石中主要成分为SiO2，其次是C、CaO、Al2O3和K2O等，并有较高的烧失量（Ig）。 （4）碳主要以游离碳形式存在，分布率占79.15％，这类碳即为镜下所见的大量碳质物。其次是以碳酸盐形式存在，分布率为20％。 综合化学成分特点，可以认为区内矿石属单一的含钒碳质页岩或板岩。 2.2.2 矿物组成及含量 样品为破碎颗粒样，质地较为坚硬，未见明显风化现象。颗粒呈黑色，但污手现象不严重，这可能与矿床产生的地质变质作用有关。镜下可见部分颗粒中矿物平行定向分布特点较为明显，在部分颗粒中
为无定向混杂分布。经镜下鉴定、X射线衍射分析和扫描电镜分析综合研究表明，矿样中主要矿物为石英、方解石、伊利云母和碳质物，其次有高岭石、蒙脱石、磷灰石、重晶石、钡解石、长石、榍石等。金属硫化物主要为黄铁矿，其次为闪锌矿。金属氧化物含量很少，见有褐铁矿和金红石（或锐钛矿）。 矿石的X射线衍射矿物相分析见图2-2，图谱中反映了矿石中含量较高，结晶较好的矿物相；由于碳质物为非晶质物或结晶程度差，在图谱中未能出现峰值。 图2-2 原矿的X射线衍射矿物相分析图谱 经综合鉴定，结合化学成分分析，将矿石中主要矿物的重量含量列于表2-6。 表2-6 矿石中主要矿物的含量（%）
第一大类自然元素 1. 自然铜(Copper) 【化学组成】Cu 原生自然铜中往往含有少量的Au(可达2%～3%)、Ag(可达3%～4%)、Fe(可达2%～3%)等混入物。而次生自然铜的化学成分则较纯净。 【晶体结构】等轴晶系； -Fm3m，具铜型结构；a0=0.361nm；Z=4。【形态】通常呈不规则树枝状、片状或致密块状集合体。以单晶出现时可见有立方体{100}、八面体{111}、菱形十二面体{110},亦可有四六面体{410}等单形。但自然铜完好的晶体很少见。可依(111)成双晶。 【物理性质】铜红色，表面常因氧化而出现棕黑色锖色；条痕铜红色；金属光泽，不透明。无解理；断口呈锯齿状。硬度2.5～3。相对密度8.95(纯铜)。具延展性。熔点1083℃。为热和电的良导体。 【成因及产状】自然铜常见于原生热液矿床、含铜硫化物矿床氧化带下部及砂岩铜矿床中，它是各种地质作用过程中还原条件下的产物。 自然铜在地表及氧化环境中不稳定，易氧化成氧化物和碳酸盐，如赤铜矿、孔雀石、蓝铜矿等矿物。 【鉴定特征】铜红色，表面氧化膜呈棕黑色，强延展性，相对密度大。 【主要用途】积聚量大时可作为铜矿石开采。 2. 自然金(Gold)Au 【化学组成】成分中常有Ag类质同像置换Au，两者可形成完全类质同像系列。当成分中含Ag＜5%时称自然金；含Ag在5%～15%时称含银自然金；15%～50%时称银金矿；50%～85%称金银矿；85%～95%时称含金自然银；＞95%时称为自然银。此外，自然金化学成分还有少量的B、Pt、Cu、Pd、Te、Se、Ir等元素。 【晶体结构】等轴晶系；-Fm3m，具铜型结构；a0=0.408 nm；Z=4。 【形态】通常呈不规则粒状集合体。此外尚可见树枝状、鳞片状、薄片状、网状、纤维状，偶见较大的团块状集合体。肉眼可辨的单晶体少见,显微镜下常可见自形 半自形晶体，常见的单形有：立方体{100}、
纳米比亚－全球铀矿勘探热点地区 纳米比亚，全国人口不到150万，是一个政治稳定，基础设施良好，有完整矿业体系的非洲国家。 正在纳米比亚运营的铀矿山有力拓矿业的Rossing铀矿，该矿自从1976年投产以来已经生产逾1.4亿磅的U3O8。Rossing铀矿是世界上最大的露天铀矿，年铀产量占世界铀产量的8%，铀矿的销售收入约占纳米比亚国内生产总值的10%，出口额约占纳米比亚出口额的26%。 帕拉丁资源（Pladin Resources）公司的兰格海因瑞驰（Langer Heinrich）铀矿2007年12月开始生产，阿瑞瓦（Areva）公司正在探测Trekkopje铀矿，Forsys金属公司的巴伦西亚（Valencia）铀矿正在进行可行性研究，Uramin公司（阿瑞瓦正在进行收购）正在探测Trekklpje铀矿。 在纳米比亚现有的Rossing铀矿（力拓矿业持有69%股份，2007年生产了2583吨的U3O8）和兰格海因瑞驰铀矿（帕拉丁能源公司100%拥有）的带动下，纳米比亚（2008年铀产量预计将达到约250万磅）已经成为全球铀勘探的热点地区。Trekkopje铀矿是阿瑞瓦公司2007年通过收购UraMin公司获得，这它将成为纳米比亚的第三个铀矿。Trekkopje铀矿的建设成本大约为9.2亿美元，年产3855吨U3O8（约合850万磅/年）。 目前，在纳米比亚勘探铀矿公司主要是来自澳大利亚的上市公司，例如旗手资源公司（Bannerman Resource），深黄资源公司（Deep Yellow Resource），Extract资源公司，Forsys资源公司和加拿大上市公司Xemplar能源公司。 帕拉丁能源公司（Paladin Energy）