卷(Volume )23,期(Number )2,总(Total )92矿物岩石 页(Pages)16-21,2003,6,(Jun ,2003)J M INE RAL PET ROL
冀北洞子沟银矿床:一个中元古代
的浅成低温热液矿床
来自矿物学和地球化学的证据
毛德宝1,2, 钟长汀1,2, 陈志宏2, 胡小蝶2
1.中国地质大学(北京),北京 100083;
2.天津地质矿产研究所,天津 300170
【摘 要】 在研究冀北洞子沟银多金属矿床的地质地球化学特征的基础上,从矿石矿物组成、稳定同位素地球化学特征、流体包裹体成分和物理化学特征以及成矿年代学等方面论述洞子沟银多金属矿床的成因,指出该矿床的成矿作用与中元古代早期大红峪火山活动有关,是一个浅成低温热液矿床。
【关键词】 华北克拉通;银矿床;矿物组成;地球化学;矿床成因中图分类号:P 618.52;P 595 文献标识码:A 文章编号:1001-6872(2003)02-0016-06
收稿日期:2002-10-21; 改回日期:2003-04-30
作者简介:毛德宝,男,39岁,研究员,经济地质学专业,研究方向:矿床地质、矿产资源评价.
0 引 言
洞子沟银多金属矿床,位于兴隆县茅山镇北三岔口村。矿床产于中元古界与太古宙结晶基底的不整合面附近,矿床的直接围岩主要是长城系底部常州沟组石英砂岩,部分产于大红峪期火山爆破角砾岩筒内,在邻近地区也可见铜银金多金属矿化产于不整合面下盘的太古宙变质岩系中(图1)。矿体上部呈层状、似层状、透镜状的石英多金属硫化物脉产出,与地层产状基本一致,并受到了后期褶皱的影响而同时被褶皱。上部矿体产状平缓,倾角一般10°～15°,而下部层位还可见网脉状矿体,在西满子矿段
可以明显见到矿体切穿围岩,矿石具角砾状构造。矿
体长130m ～1000m ,延深>500m ,平均厚1m ～1.5m ,平均品位Ag (169～560)×10-6
,Cu(0.03～0.81)×10-2,Au(0.46～2.35)×10-6。工程中最高品位Ag 2780×10-6,Cu 9.5×10-2,Au 3×10-6。
关于该矿床的成因至少有两种不同的看法:一种观点认为该矿床经历中元古代早期沉积喷气成矿(或常州沟组银铜多金属矿源层的形成),中元古代大红峪期岩浆作用的改造富集,以及燕山期构造岩浆作用的再改造等复杂过程
[1,2]
;而另一种观点认为
该矿床受变质核杂岩盖层与变质核之间的拆离断层控制,成矿与中生代伸展作用有关
[3,4]
。然通过系统
研究提出该矿床为浅成低温热液成因,成矿作用与
图1 洞子沟银矿床地质简图
Q.第四系;C h g .高于庄组;Ch d .大红峪组;Ch t .团山子组;Ch c -t .团山
子组和常州沟组并层;Ch c h .串购沟组;C h c .常州沟组;Ar.太古宙基
底; 52(1).燕山期花岗岩Fig.1 G eolog ical m ap o f Dong zigo u silv er deposit
中元古代大红峪期碱性火山活动有关,其证据如下:
1 矿石矿物成分和结构构造
矿石矿物成分和结构构造是反映矿床成因的重要标志,洞子沟银多金属矿床的矿石矿物成分极为特殊和复杂。矿石中金属矿物组分约占总矿物成分的3%～15%,部分矿石中硫化物的含量可达50%。主要金属矿物为黝铜矿,其次为黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、闪锌矿、方铅矿、硫砷铜矿、碲银矿;含少量辉铜矿、硫锡铁铜矿、碲铅矿、碲金矿、碲金银矿、粒碲银矿、银金矿、金银矿、浅红银矿和深红银矿等。硫化物的氧化矿物有铜蓝、蓝辉铜矿、孔雀
石、蓝铜矿、菱锌矿等。非金属矿物主要有:石英、长石、绢云母、重晶石、萤石、方解石和高岭石等。根据电子探针分析所计算的主要矿物平均化学结构式见表1。
本矿床矿石矿物组成为矿床提供的约束条件主要表现在以下几点:(1)矿石的主要金属矿物组成为黝铜矿等硫盐矿物,一般来说硫盐矿物特别是硫砷铜矿的集中富集主要出现在高硫型浅成低温热液矿床中,其他类型的矿床尽管可以出现硫盐矿物,但主要作为次要矿物,因此,硫盐矿物的高度富集可能表明该矿床为浅成低温热液成因;(2)矿石中出现了大量的碲化物,硫盐矿物也以富含碲为特征,尽管一些碲化物可以出现在多种类型的中低温热液矿床或与钙碱性岩浆作用有关的热液矿床中,但碲化物的大量出现一般来说是与碱性岩浆作用关系密切的浅成低温热液成矿作用有关,如斐济的Em peror M ine ,Tavua ,巴布亚新几内亚的Porgera ,菲律宾Acupan 和Antamo k 矿床,美国的Cripple cr eek,澳大利亚的Cadia,我国东坪等与碱性偏碱性岩浆活动有关的金矿床都含有大量的碲化物。而本区只有中元古代大红峪期火山岩为碱性的玄武岩-粗面岩
系列,说明成矿可能与大红峪期碱性火山作用有关;(3)矿石的非金属矿物中普遍发育重晶石、萤石、玉髓状石英、明矾石(?)、绢云母、粘土等低温热液成因矿物,附近有独立的脉状重晶石矿,说明成矿作用主要为中低温热液成矿;(4)主要矿石矿物组成与美国亚里桑纳州和加里福里亚州东南部一些典型的产在低角度拆离断层中的金矿床的矿物组成[8]
明显不同,该类型矿床的主要矿石矿物组成是镜铁矿、赤铁矿、黄铁矿和黄铜矿。而洞子沟银矿矿石的矿物成分中不含铁的氧化物。
2 矿石的结构构造
矿石构造以充填脉状构造、条带状或层纹状构造、细脉浸染型的交代状构造为主,局部也可见角砾和次角砾构造、胶状和变胶状构造。总体特征表现为石英多金属硫化物呈充填脉状或交代体产于碎屑沉积岩(以石英砂岩为主)的层间构造面和构造裂隙
表1 根据电子探针分析结果计算的矿物化学式
Table 1 The chemical f ormulae of metallic minerals
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第23卷 第2期毛德宝等:冀北洞子沟银矿床:一个中元古代的浅成低温热液矿床——来自矿物学和地球化学的证据
中。本区矿石结构主要有树枝状结构、葡萄状结构、格架状结构、填隙结构、交代溶蚀结构、交代残余结构、文象结构、孤岛状结构、脉状结构、压碎结构和揉皱结构等。对成矿作用最有指示意义的是黄铁矿出现了大量的草莓状结构和葡萄状结构。并普遍受到后期构造的压碎作用。
该矿床中黄铁矿主要呈圆粒状或粗粒圆球状集合体,具有胶状结构的特点,立方体和五角十二面体的自形晶极为少见。有时围绕一个结晶中心(石英)形成放射状结晶,其干燥裂隙垂直结晶中心呈放射性分布。矿床中黄铁矿的干燥裂隙特别发育,可能代表了一种脱胶现象。黄铁矿的草莓状和葡萄状结构受到后期溶蚀交代,使其球粒的边缘不平整,呈锯齿状。此外,黄铁矿普遍受到压碎,受后期变形十分明显,压碎后的细粒集合体呈带状分布,保留了胶体的特征,但由于受后期热液和变形改造后很少保留同心圆结构。黄铁矿的球粒状碎粒中往往已被黄铜矿交代,说明黄铜矿交代黄铁矿在压碎以前发生,黄铁矿具有多次被压碎的特点。
黄铁矿普遍的脱胶和破碎现象反映其形成在构造作用之前,而本区中晚元古代以后大规模的构造作用主要发生在中生代,说明成矿作用应发生在区域伸展作用之前,所谓燕山期的拆离构造恰恰是在控矿构造基础上继承发展的,对矿体起破坏作用。关于黄铁矿胶状构造的成因一般认为与沉积特别是生物沉积作用关系密切,这种结构很可能是大红峪期火山热水沉积成矿作用的反映。
3 硫化物稳定同位素地球化学特征
3.1 硫同位素组成
本矿床黄铁矿、黄铜矿、黝铜矿、方铅矿的硫同位素( 34
S )变化范围为-5.2‰～+4.9‰,平均为+0.93‰,可见其变化范围较窄,同时极差也比较小,其平均值接近陨石硫的同位素组成,具有深源硫的特征。从不同矿物中硫同位素值的变化规律来看,黄铁矿的硫同位素值最高,方铅矿的硫同位素值最低,由黄铁矿→黄铜矿→黝铜矿→方铅矿演化,其 34S 的演化顺序相应为1.74‰→1.10‰→0.75‰→-5.2‰,可见存在一个逐渐递减的规律,这种递减规律符合本矿床矿物生长过程中硫同位素的分馏的基本规律,说明硫同位素分馏已达到平衡,从而可
以认为本矿床的硫同位素来源于已发生明显同位素分馏的深源硫。硫化物的硫同位素组成与典型的沉
积喷气型矿床、卡林型矿床明显不同,后两者通常变化很大,为较大的负值或正值。
3.2 铅同位素组成
铅同位素地球化学特征是成矿物质来源的重要示踪标志,本矿床铅同位素具有单阶段演化的正常铅特征,将铅同位素有关比值在相应的图上进行投点,其投点均落在单阶段演化的正常铅曲线上或在其附近。用H-H 法和Stacey 法计算的模式年龄,主要集中在1600M a ～1860Ma 之间,反映成矿作用为中元古代早期,与大红峪期火山岩的时代相近。在Zar tm an 铅构造模式图解上进行投点(图2),样品
图2 洞子沟矿床与华北地块北缘部分类型矿床
铅同位素组成对比图(构造铅演化线据文献
[11])
1.狼山一带元古代层控铅锌矿床;
2.关门山铅锌矿床;
3.高板河铅锌矿床;
4.区内中生代形成的主要银矿床(包括相广、支家地、牛圈、彭家沟、梁家沟);
5.区内中生代形成的铅锌矿床(蔡家营、青羊沟、北岔沟门);
6.八家子铅锌银多金属矿床;
7.洞子沟银多金属矿床;
8.区内中生代形成的金矿床(峪儿崖、牛心山).
Fig .2 T he P b iso to pe compo sitio ns fo r the Deo ng zig ou
depo sit,co mpar ed t o other types of polymetallic depo sits in the nor thern marg in of No rt h China Blo ck (with grow th curves from Zartman an d Doe,
1981)
基本上沿与1600Ma 等时线呈小角度斜交的一条直线分布,样品点横跨造山带、地幔、下地壳3条演化线,表明其铅同位素来源可能主要为下地壳和上地幔铅的混合。从图上还可以看到本矿床铅同位素组成与区内一些典型的形成于中生代的银多金属矿床、铅锌矿床、金矿床的铅同位素组成明显不同,含有明显低的放射性成因的206Pb 。与华北地块北缘元古代狼山一带典型的中元古代沉积喷气成因(SEDEX)的层控铅锌多金属矿床(东升庙、甲生盘、高板河等)、泛河古裂谷典型的密西西比河谷型(MVT )铅锌矿床(关门山)相比含有较低的207Pb 。Pb 同位素的组成表明洞子沟矿床的成矿既不同于
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矿 物 岩 石2003
中元古代沉积喷气型矿床,也与中生代岩浆作用无关,它的形成应主要与中元古代大红峪期碱性火山作用有关。
3.3 氢氧同位素组成
矿床中石英的 18O石英为13‰左右,根据石英的 18O石英和测得的均一温度,利用石英-水分馏方程式(克莱顿,1972),求得成矿流体的 18O H
2
O为-3.96‰～-4.06‰;测得石英流体包裹体的氢同位素 D H
2
O为-62‰～-92‰,这一氢氧同位素组成介于原生岩浆水和大气水演化线之间。由于氢氧同位素组成石英沉淀时受水/岩比值等物理化学条件的制约,因而石英流体包裹体的氢氧同位素组成在很多情况下不能直接反映成矿流体的来源。本矿床石英流体包裹体氢氧同位素成分可有两种解释:一是岩浆水和大气水的混合;二是在一定物理化学条件下,岩浆水和围岩交代反应形成的含矿流体。
4 石英流体包裹体特征
4.1 流体包裹体形态特征
洞子沟矿床的石英可见两种,一种结晶程度较好,颗粒粗大,呈乳白色块状集合体,含矿稍差;另一类烟灰色石英呈细脉浸染状,或略带纹层构造的脉状,结晶较差,局部为玉髓状,含矿好。通过显微镜观察和研究,发现乳白色结晶好的石英流体包裹体较为发育,分布均匀,包裹体较大,呈椭圆形、圆形和纺锤形,一般0.002mm～0.01mm,流体包裹体一般为气液包裹体和液体包裹体。而结晶差的石英流体包裹体分布很不均匀,包裹体形态不规则,包裹体十分细小,一般<0.001mm,所以其形态不易辨别。另外包裹体的分相不明显,以单相包裹体为主,气液两相包裹体比较少见。以上包裹体特征反映了成矿主体属中低温浅成环境,由于矿物结晶温度比较低,结晶时温度变化较小,即在主矿物结晶生长过程中,由于P,V,T,X(成分)变化较小,导致矿物中晶体缺陷并不十分发育,相应的赋存在晶体缺陷中的包裹体就较少,这是造成本矿区包裹体比较少而小和分相不好的主要原因。
4.2 流体包裹体均一温度
对两种产状的流体包裹体进行了均一温度测定,结晶好的石英流体包裹体均一温度为200℃～260℃,与杨昌正、胡祥昭等获得的资料相似[1,2]。由于结晶较差的石英中流体包裹体十分细小,加之气液两相包裹体比较少见,所以给均一法测温带来了一定困难,通过为数不多的气液两相包裹体的测温,测得的温度为130℃～140℃。可见本矿床的成矿温度为中低温环境。
4.3 流体包裹体成分
石英包裹体成分的分析结果见表2,液相成分为:阳离子有N a+,K+,Ca+,Mg2+,阴离子有F-,
表2 洞子沟银多金属矿床包体气液相成分分析结果表
Table2 Gaseous-liquid compositions of f luid inclusions in quartz f rom Dongzigou polymetallic deposit 气相成分. (B)/(mol?g-1)液相成分.w(B)/10-6各种参数
H2O CO2CH4CO N2Na+K+Ca2+M g2+F-Cl-SO42-Na+/K+F-/Cl-SO42-/Cl CO2/H2O Na +/
(Ca2++M g2) 27.310 2.3300.0630.0380.0330.666.150.27<0.010.150.228.180.110.6837.180.085 2.44 20.298 2.3630.0430.1280.018 2.7311.42.61<0.010.180.3325.230.240.5576.450.12 1.04
测试单位:中国地质科学院矿床所
Cl-,SO42-。气相成分为:H2O,CO2,CH4,CO,N2。气相成分中主要为水,液相成分中的突出特点的K+, SO42-含量高,Na+/K+比值为0.11～0.24。一般情况下,岩浆热液的Na+/K+一般小于1(Roedder, 1972)。而SO42-/Cl-比值很大,为37.18～76.45,说明SO42-在本矿区明显富集,高硫矿床的成矿溶液普遍含SO42-较高,故对金属离子的搬运和沉淀十分有利。它说明本矿床金属离子呈硫氯络合物或硫代硫化络合物进行搬运,这与矿石矿物组成中出现大量硫盐矿物吻合。
流体包裹体的盐度测定为w(NaCl)/%2～7,这与浅成低温热液贵金属矿床的成矿流体盐度相似(除了部分高硫型矿床的盐度含量可达5%～24%外,一般多小于5%)。而与拆离断层断层有关的金属矿床的成矿流体一般为高盐度的热卤水,w (NaCl)/%为12～20。显然,洞子沟银矿石英流体包裹体的盐度与美国西南部典型的产于拆离断层中的金属矿床不同。
5 成矿时代
如上所述,洞子沟银矿硫化物铅同位素的模式年龄集中在1600Ma～1860M a,从一定程度上反映了该矿床的成矿时代。为了进一步确定该矿床的成矿时代,对矿区中切割矿体的基性岩脉进行了Sm-Nd同位素测定,以期限定成矿年代的上限。样品采自矿区东南部边墙沟矿点,矿脉呈似层状产于长城系砂岩中,脉岩直接切割矿体,脉岩产状走向近
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第23卷 第2期毛德宝等:冀北洞子沟银矿床:一个中元古代的浅成低温热液矿床——来自矿物学和地球化学的证据
南北,倾向SW,倾角70°左右,脉宽0.8m ～1.2m,长大于150m ,在岩脉和矿体的接触带中,矿体中的黄铁矿明显加粗,因此,岩脉的时代应晚于矿化时代。脉岩为浅成角闪辉绿岩,具辉绿结构,主要矿物为:斜长石、辉石和角闪石,和本区出露的大量的辉绿岩(角闪岩)岩脉一致。
Sm-Nd 同位素化学制样工作在天津地质矿产研究所超净化实验室完成。各种市购试剂均分别采用双瓶法或亚沸腾蒸馏法进行纯化处理。制样工作采用双流程:即定量流程D.I (Dilution iso to pe)和富集流程C.I(Concentr ation isotope)。Sm 和Nd 的分离采用HDEHP 反色层法,以排除144Sm 对144Nd 的干扰。同位素分析在VG 354质谱仪上完成。其中Sm,Nd 的定量分析应用G,P,J 的单接收(磁场)跳峰方式测量,Nd 同位素比值测量采用M ,G,P,J 的多接收跳峰方式,测量结果经过分馏校正处理,校正因子为146Nd/144Nd=0.7219。质谱标准JM C Nd 的测量值为0.511136±10。全流程空白:Sm =3.0×1011
g ,Nd=3.0×10
-11
g 。
测试结果见其结果见表3和图3,6个样品结果较分散,但其中12-1,12-2,12-4,12-6组成一条等时线,12-3和12-5组成另一条等时线,且两条等时线的斜率一致,结果分别给出1521M a ±4M a(I i =0.511017, Nd (t )= 6.8)和1521Ma (I i =0.510825, Nd (t )=3.0)两个等时线年龄。3号和5号样品可能同比例混入了早期的物质。其亏损地幔模式年龄1,2,4和6号样品非常接近为1515Ma,并和等时线年龄接近,而3号和5号样品其亏损地幔模式年龄为1860M a ～1907M a,接近常州沟组的底界年龄,可能代表初始岩浆形成的年龄,即裂谷开始形成的年龄。因此,脉岩形成年龄应为1521M a ±4Ma 。6 结 论
6.1 矿石矿物成分反映洞子沟银多金属矿床是与中元古代早期大红峪期火山活动有关的浅成低温热
液型矿床。其独特性表现在洞子沟银多金属矿床的
图3 基性岩脉Sm -Nd 等时线图(样品序号同表3)
Fig.3 W ho le-r ock Sm -N d iso chr on diagr am for the ba-sic dy ke in Bianqiang go u ar ea
矿石矿物组成同时具有高硫型(酸性-硫酸盐型或石英-明矾石型)浅成低温热液矿床和与碱性岩有关的
低硫型(石英-冰长石型、冰长石-绢云母型、碱-氯化物型)矿床的特征,是界于两种类型之间的一种特殊类型浅成低温热液矿床。
6.2 矿石的结构构造研究表明,矿石主要为充填交代成因。尽管矿体呈似层状,出现了一些类似层纹状构造和草莓状、葡萄状黄铁矿,但并不一定说明矿体是同生沉积-喷气成矿作用的产物,一些后生成因的矿床如在较大容矿空间内充填形成的浅成低温热液矿床也可出现类似结构构造,特别是一些结晶程度差的玉髓状石英的产出更说明了低温热液成矿的存在。洞子沟矿床在产状上的特殊性表现在矿体主要不是产在同火山期的火山岩筒、火山盆地或火山口火山-沉积岩系中,而是产在火山岩下伏岩系的层间构造滑动空间(中元古代层间拆离断层)中。
6.3 矿石硫化物的S ,Pb 同位素反映成矿物质具有深源特点,不同于一般热卤水作用形成的矿床。6.4 石英流体包裹体测温资料显示为中低温成矿,流体包裹体成分和H,O 同位素特征反映成矿流体主要为天水,有岩浆水的存在。
6.5 铅同位素的模式年龄反映其形成年代为1600M a ～1800M a,与大红峪火山岩的年龄一致,大红峪火山岩的单颗粒锆石U -Pb 同位素年龄为1625
M a ±6.2Ma (陆松年等,1991),切穿矿体的基性脉岩的Sm-Nd 等时线年龄为1521Ma,限定了成矿
表3 基性岩脉全岩Sm -Nd 同位素分析结果
Table 3 Sm -Nd isotopic data for whole rock samples of the basic dyke 样号w (Sm )/10-6)w (Nd )/10-6147S m /144Nd 143Nd /144Nd Error /2 t Dm /M a 12-1 4.35919.6920.13380.5123550.000005151412-2 4.522821.74990.12570.5122740.000005151512-3 4.346020.2680.12970.5121220.000006186012-4 4.011219.72630.12290.5122460.000004151512-5 4.541619.61210.14000.5122250.0000061907只能发生在中元古代上限,而由于矿体赋
存在长城系常州沟组砂岩中,因而成矿时
代的下限应为1800Ma ±。综上所述,我们认为洞子沟银多金属的成矿时代为中元,是与一大红峪期碱性玄武质-粗安质火山作用有关的浅成低温热液矿床。
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THE DONGZIGOU SILVER POLYMETALLIC DEPOSIT :AN
EPITHERMAL DEPOSIT RELATED TO THE
MESOPROTEROZOIC ALKALINE VOLCANISM ,EVIDENCE FROM
MINERALOGY AND GEOCHEMISTRY
M AO De -bao 1,2, ZHON G Chang -ting 1,2, CHEN Zhi -hong 2, HU Xiao -die
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1.China University of Geosciences ,B eij ing 100083,China ;
2.T ianj in I nstitute of Geology and M iner al Resour ces ,Tianj in 300170,China
Abstract : This paper mainly introduced the characteristics of geolog y and geochemistry of the silver po lymetallic depo sit of the Do ng zigou .T he genesis o f deposit w as discussed on the basis of mineral compositions stable iso to pic geochem istry ,com positio ns o f liquid inclusions and mineral-ization chronolo gy .The mineralization of deposit w as r elated to the volcanic activity in the m iddle Pro tero zoic and the deposit is an epitherm al one .
Key words : No rth China Craton ;silver polymetallic deposit ;mineral assem blag e ;geochemistry ;ore deposit genesis
ISSN 1001-6872(2003)02-0016-05; C ODEN:KUYAE2
Synopsis of the first author : M ao Debao,male,39years old,a res earch fellow of econ om ic geolog y.Now he is engag ed in prospecting and ore deposit.
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第23卷 第2期毛德宝等:冀北洞子沟银矿床:一个中元古代的浅成低温热液矿床——来自矿物学和地球化学的证据
白钨矿、黑钨矿的浮选药剂方案实例 钨的矿物可分为白钨矿和黑钨矿两大类。一般来说白钨矿要比黑钨矿易浮得多。 A 白钨矿浮选 （1）白钨矿的浮选方法。白钨矿的分子式为CaWO4，由于分子式中含有钙，对脂肪酸类容易发生化学吸附和化学反应。常用的捕收剂为植物油酸和731氧化石蜡皂。植物油油酸中山苍子油酸有优良的选择性和捕收性。731氧化石蜡皂有较好的选择性，但是捕收力较差。近年来生产的白钨矿新药剂中南选钨剂ZN633具有耐低温、选择性和捕收性能好的特点，大大提供品位和回收率。 白钨矿由于常和各种钙镁的磷酸盐、硫酸盐、碳酸盐、氟化物共生，它们的可浮性相似，往往难以选出合格精矿。为了加强过程的选择性，可以使用下列方法： 1）用硫化钠、氰化物、铬酸盐等抑制其伴生硫化矿物（硫化矿物多时，必须先单独浮选）；用水玻璃、单宁、多聚偏磷酸钠、铬酸盐等抑制其脉石矿物：用水玻璃或碳酸钠将矿浆的PH值调至9.5~10，精选时可为11~12。 2）“石灰—浮选”法。其要点是：用石灰（约0.5kg/t）调浆，再加入碳酸钠（约0.15kg/t）和水玻璃（约2.2kg/t），最后用油酸和环烷酸（二者之比为1：1)捕收。该法的特点是使矿浆中的Ca2+先吸附在脉石矿物的表面，当加入碳酸钠以后，吸附在脉石表面的Ca2+就变成较易被抑制的CaCO3薄膜。因而能大大地提高精矿品位。 3）采用大量水玻璃加温精选法（即彼得罗夫法）。即将低品位的粗精矿，加入40~90kg/t的水玻璃，升温到60~90℃煮一段时间，搅拌，脱水（实质上脱去了脉石表面过量的药剂），然后调浆，再精选4~8次，即可得到品位较高的精矿。如果精矿中还含有较多的重晶石，可用烷基硫酸盐或磺酸盐在PH值等于1.5~3以下反浮选重晶石，当精矿含磷不合格时，可以用盐酸浸出精选精矿，以溶解其中的磷酸盐矿物，固液分离和洗涤以后，白钨精矿中的含磷量，即可合格。 在白钨矿床中，往往也有一些共生矿物（如锡、钼等），这些共生矿物在重选过程中都会进入到白钨精矿，影响精矿的质量，因此，在白钨矿浮选时，也有钨锡和钨钼分离的问题。白钨矿与锡石的分离，可以用电选也可以用浮选。浮选分离时，用脂肪酸捕收白钨矿，用水玻璃抑制锡石。当白钨矿含有铝时，由于钼的可浮性好，因此可先浮钼矿，然后再浮白钨矿。 （2）白钨矿浮选实例。某钨矿原矿中主要金属矿物有自然金、辉锑矿、白钨矿、含金黄铁矿，其次是黄铁矿、黑钨矿、闪锌矿等。主要脉石矿物有石英，其次有方解石、磷灰石、叶蜡石等。白钨矿一般呈粗粒状和不规则块状产于石英脉中，有时也呈薄层状及片状赋存于辉锑矿中，还有少量呈细线状产于围岩中。 该厂用重-浮联合流程，重选与浮选均产白钨精矿。重选所产白钨精矿质量较高，接近特级品，浮选所得白钨精矿质量稍低，常与重选产品混合出厂。浮选作业的给矿为重选（摇床）尾矿。浮选原则流程如图1所示。
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
包裹体 包裹体，有的简称为包体。包体是指矿物形成过程中被捕获的成矿介质。它相当完整地记录了矿物形成的条件和历史，是矿物最重要的标型特征之一，可作为译解成矿作用，特别是内生成矿作用的密码 主矿物 主矿物是圈闭流体包裹体的矿物，几乎与所包含的包裹体同时形成 子矿物 正矿物生长过程(或之后)捕获(或沿裂隙浸入)的成矿流体(或熔体)被圈闭在晶体缺陷、窝穴(或愈合裂隙)中与主矿物有相界的物质称为矿物中包裹体,其中的内含物随物理化学条件变化出现的盐析物(固相)谓之子矿物。 负晶形包裹体 负晶形包裹体是矿物中常见的一种包裹体。即：在晶体生长过程中因晶格位错等缺陷产生的空穴被高温气液充填后又继续按原晶格方向生长，形成与宿主矿物晶体形状（宿主矿物：含有包裹体的宝石矿物）相似的孔洞，这种由气液充填的形态与宿主矿物晶体形状相似的孔洞称为负晶或空晶，所形成的包裹体称为负晶形包裹体。 充填度 指包裹体或者富气包裹体中，液相所占的整个包裹体的体积比即为充填度。 均一温度 室温下呈两相或多相的包裹体，经人工加热，当温度升高到一定程度时，包裹体由两相或多相转变成原来的均匀的单相流体，此时的瞬间温度称为均一温度，一般认为代表矿物形成温度的下限，经压力校正后可获得近似的矿物形成温度（包裹体的捕获温度） 盐度 指包裹体中溶解于溶液中的卤化物的质量与液体质量百分比。 1、试述均一法测温的原理 均一温度：均一法（高温-低温）是流体包裹体测温的基本方法。其均一过程有两相水溶液包裹体中液-气相的均一作用和不混溶的H2O-CO2 包裹体的均一状态。液相和气相的均一过程有三种模式： ①均一到液体状态（L+V→L）室温下加热时气相逐渐缩小至最后消失，均一到液相，此时的温度称为均一温度；当温度下降则气相又重新出现，说明包裹体内原先捕获的是较高密度的流体相。 ②均一到气体状态（L+V→V）加热时液相缩小，气相逐渐扩大至充满整个包裹体并均一为气相；当温度下降时则液相又重新出现，说明包裹体内原先捕获的是较低密度的流体相。 ③均一到临界状态（L+V→超临界流体）加热时气相既不收缩也不扩大，而是随着温度的升高液-气相之间的弯月面界线逐渐模糊至消失，均一到一个相，即均一到临界状态，说明这类包裹体是在临界状态下捕获的。 均一法测温的主要仪器是显微加热台，如德国莱兹厂生产的1350 显微加热台、Linkam1500 显微加热台及我国浑江光学仪器厂生产的T1350 显微加热台。近十年来又开发了冷热两用台，如法国南锡的Chaimeca 冷热两用台、英国的Linkam 冷热两用台和美国的Reynolds 冷热两用台。近年来，已发展到可将电视录象等设备与显微冷-热台连接进行包裹体研究，对小于1μm 的包裹体进行测定。
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
世上无难事，只要肯攀登 钨矿选矿废水利用 钨废水主要分为洗矿废水、破碎系统废水、选矿废水和冲洗废水，并具有以下特点：①水量大，约占整个矿山采选废水量的34%～79%，浮选用水量1t 原矿石废水排放为原矿石的3.5～4.5 倍，浮选-磁选法1t 原矿石，废水排放量为原矿石的5～10 倍;②废水的悬浮物主要是泥沙和尾矿粉，由于粒度极细，呈细分散的近胶态不易自然沉降，另外尾砂粉中含有重金属元素，在酸、碱和其他生化作用下，重金属元素易溶出，造成重金属元素污染;③选矿作业中加入大量的浮选药剂，这些药剂残留在选矿厂排出的废弃液中，部分金属离子、固体悬浮物、有机和无机药剂的分解物质等也残存在选矿废弃液中，直接排放会对流域内的土地、水体产生严重污染，对生态造成压力。因此，有效地处理选矿废水是各个矿山长期以来亟待解决的重大问题，也是选矿工艺过程中必须考虑解决的技术难题。实行选矿废水循环使用是解决该难题的重要技术措施，也是实现选矿废水资源化综合利用的重要前提。钨选矿过程中加入大量水玻璃和捕收剂，且选矿废水细粒含量多、沉降缓慢，选矿废水的直接回用将严重影响选矿指标。特别是将尾矿水直接回用到磨矿和硫化矿浮选，将对硫化矿浮选和后续钨的回收产生较大影响。生产上多采用回水分质分流回用，即回水返回到相应的作业，即硫化矿尾矿水返回磨矿和硫化矿浮选，氧化矿浮选尾矿水返回到氧化矿浮选系统;或者将总尾矿水只返回氧化矿浮选系统，在甘肃小柳沟选厂实现了选矿厂回水100%的利用。 针对选钨废水的絮凝剂和沉降技术，近年来也进行了大量的研究。 某白钨矿选矿水中含有大量的固体悬浮物，水样浑浊，COD、Cr 值较高，含有大量有机物以及还原性无机物，且含有少量的Al、As、Cu、Fe、Mn 等重金属离子。孙伟等[106]采用磁化絮凝技术大幅缩短了絮凝沉降所需的时间，且
矿床地球化学国家重点实验室分析测试项目价格表（试行）文章来源：矿床地球化学国家重点实验室发布时间：2011.08.16
一）理化检测 序号 检验方法 计量单位 收费标准 （元/个数据） 备 注 1 感观指标 每个数据 3 1、按《水和废水监测分析方法》、《空气和废气 监测分析方法》的规定进 行水、气、土壤、底质等 理化检验。 2、分析需使用原子吸收、等离子色谱、原子荧光、测汞仪、离子发射光谱仪、气相色谱、色-质联机、液相色谱、高分辨气相色谱/质谱法等大型仪器的，样品总数少于（不含）10个时加收30%，样品总数50个样（不含50个）以上时，按收费标准的70%收取，样品总数100个样（不含100个）以上时，按收费标准的50%收取。 2 温度计 每个数据 5 3 稀释、对比法 每个数据 15 4 pH 计 每个数据 15 5 电导仪 每个数据 15 6 溶氧仪 每个数据 15 7 酸碱滴定法 每个数据 35 8 络合滴定法 每个数据 50 9 碘量法 每个数据 50 10 电极法 每个数据 60 11 分光光度比色法 每个数据 60 12 重量法 每个数据 60（有机溶剂蒸发100元） 13 离子色谱法 每个数据 80 14 紫外光度法 每个数据 80 15 红外光度法 每个数据 80 16 荧光光度法 每个数据 80 17 火焰光度法 每个数据 80 18 测硫仪 每个数据 80 19 五日培养法 每个数据 100 20 原子吸收法 每个数据 100 15 气相色谱法 每个数据 100 21 高压液相色谱法 每个数据 250 22 色-质联机 每个数据 260 23 三点比较法（恶臭） 每个数据 500 24 气体专用分析仪 每个数据 80（不另收采 样费） 25 等离子发射光谱法 （ICP ） 每个数据 180 26 高分辨气相色 一般有 每个数据 1000
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）；
高等地球化学读书报告 关键词：地球化学研究方法同位素 摘要：主要介绍了地球化学的研究方法，研究领域以及解决的一些问题，着重介绍了同位素地球化学。 地球化学是研究地球的化学组成、化学作用和化学演化的科学，它是地质学与化学、物理学相结合而产生和发展起来的边缘学科。作为一门独立的学科，地球化学的研究对象是地球中的原子，研究地球系统中元素及同位素的组成，元素的共生组合和赋存形式问题，元素的迁移和循环，地球的历史和演化。其学科特点是研究的主要物质系统是地球、地壳及地质作用体系。着重研究地球系统物质运动中物质的化学运动规律。研究原子的自然历史，必然联系到元素自身的性质及其所处的热动力学条件。与有关学科密切结合和相互渗透，使得地球化学的研究范畴不断扩大，并繁衍出众多分支学科。运用学科自身的知识、理论、研究思路和工作方法研究矿产资源、资源利用以及农田、畜牧、环境保护等多方面的问题。我国地球化学工作主要开始于20世纪50年代，最初是进行大规模的土壤分散流和基岩地球化学测量。20世纪80年代至今，随着我国地球化学专业队伍的迅速扩大，一批新的地球化学研究所和研究中心相继建立，并建立了一批具有先进测试设备和技术的实验室和计算中心。成矿作用地球化学、勘查地球化学、同位素地球化学、微疾元素地球化学、实验地球化学、环境地球化学、有机地球化学以及陨石化学、宇宙化学、岩石圈地球化学等多领域的研究已全面展开，目前我国地球化学研究已逐渐进入到与国际合作研究并同步发展的阶段。 一．基本内容 地球化学主要研究地球和地质体中元素及其同位素的组成，定量地测定元素及其同位素在地球各个部分(如水圈、气圈、生物圈、岩石圈)和地质体中的分布；研究地球表面和内部及某些天体中进行的化学作用，揭示元素及其同位素的迁移、富集和分散规律；研究地球乃至天体的化学演化，即研究地球各个部分，如
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
成矿物质来源及其研究方法开发矿产资源方面的成就, 现在比以往任何时候都更加依赖于对地球化学异常实质的 认识, 地化异常表现为金属的局部富集, 即所谓的金属矿床。从这个公认的原则中可以看出, 必须解决三个基本的问题:金属及其伴生元素是从哪里来的, 它们是怎样、通过什么样的途径迁移到地壳中来的多在什么地方、什么条件下它们停止了迁移, 从而留下了有价值的东西。换言之, 需要重视一般成矿作用的三个部分: 成矿物质的来源, 这些物质的迁移以及这些物质的堆积。研究成矿物质来源可以通过多种途径来解决，其中包括地质学方法、稳定同位素地球化学、矿物包裹体地球化学、稀土元素地球化学和成岩成矿模拟实验等方法。 大多数学者都承认, 含矿接液原则上可能来自冷却了的岩浆, 或者来自沉积岩和火山 一沉积岩(这些岩石中分散的金属在变质作用过程中得以富集), 或者来自地球的深部—上 地慢。在分析现有资料(包括作者在不同矿区工作过程中所取得的资料) 的基础上,我们试图对上述各种成矿物质来源作出评价。 一．成矿物质来源与含矿建造 现代矿床学研究表明，多数矿床，尤其是非成岩矿产矿床都具有成矿物质多来源的特征，重视成矿物质多来源是矿床学地球化学的研究趋势。成矿物质来源对探讨矿床成因、成矿规律以及指导地质找矿具有较大的理论和实际意义。同时研究发现，许多矿床成矿作用具有复合成矿的特点，常不是一次成矿作用完成的，而是经过了预富集到再富集成矿的多次地质作用完成的。我们把预富集阶段形成的成矿物质丰度较高的岩石组合称为含矿建造，含矿建造是包含一系列含矿岩石与非含矿岩石的岩石系列，包括沉积岩、变质岩和岩浆岩。含矿建造中有一部分是成矿元素的富集岩，一部分是具有与矿化有关的矿化剂元素[2]，如S、Cl、F、C等[1]。 而根据矿床学研究成矿物质来源分为直接来源与间接来源。直接由地幔岩浆、花岗岩浆或沉积介质提供成矿物质到矿床中的物质来源称为直接来源，由幔源、壳源固结岩石，即矿源层或矿源岩提供成矿物质所反映出的幔源或壳源来源特征，称为间接物质来源。 对于成岩矿产成矿物质来源可能更多地反映直接物质来源，而对于非成岩矿产，由于其经过多次富集成矿，其物质来源特征可能更多反映间接物质来源[4]。 1.成矿元素（“矿质”）的来源
钨矿选矿与加工技术公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
钨矿选矿与加工技术 钨矿石含钨量低，必须经过选矿富集成精矿才能作为冶炼的原料。按矿石类型钨选矿分为黑钨矿选矿和白钨矿选矿两大类型。我国现阶段开采的以石英脉型黑钨矿为主，占采出矿石量的90%以上。因此，在原统配钨矿山中的43座钨选厂中，黑钨选厂有37座。 钨矿的主要选矿方法有手选、重介质选、重选、浮选、磁选和电选等方法。黑钨矿以重选为主，白钨矿以浮选为主。我国黑钨矿多数是易选矿石类型，而白钨矿矿石组成复杂，多数属难选矿石，加之品位低，因而未能大量开发。此外，还有钨矿石氧化物钨华等目前也尚未回收利用。 钨矿选矿方法，除上述采用的常规选矿方法之外，针对矿石组成复杂，共伴生元素繁多的难选物料，采用选—冶联合流程，但这一方法目前处于试验研究阶段，尚未工厂化。 我国钨矿的选矿，选厂大规模工厂化起步于1952年在大吉山钨矿建立 125t/d的重力选矿厂，50年代后期，由原苏联米哈诺布尔(Механобр)研究设计院为大吉山、西华山和岿美山钨矿设计的3座大型钨矿选厂相继建成投产。40多年来，在生产实践中不断总结经验，并吸收国外选矿先进技术，经过不断改进，使选矿工艺流程日臻完善，选矿技术经济指标达到了世界先进水平。如具有代表性的南昌有色金属公司的钨矿选矿指标，尽管近10年来在原矿品位逐年下降的情况下，钨矿的回收率仍保持在84%以上的高水平，精矿品位
(WO3)%～%(达到一二级钨精矿国家标准：WO3含量不小于65%)，原矿品位 (WO3)%～%，尾矿品位(WO3)%～%。 选矿试验是评价矿床是否有商业开采价值的重要依据之一。因此，在详查和初期阶段应进行矿石可选性试验，对矿床物质成分复杂的大型、超大型矿床和没有选矿实践的新矿石类型，应做实验室规模的扩大试验。必要时工业部门还应做半工业试验或工业试验。在做选矿试验之前，地质勘探单位应做好矿石物质成分研究，查明有益有害元素赋存状态，鉴定矿物种类，矿石结构构造、嵌布粒度特性，为选冶试验制定合理工艺流程提供基础资料。 钨的冶炼有火法和水法冶炼两种。冶炼时使用黑钨精矿或白钨精矿，但由于冶炼工艺流程各不相同，因此矿床既有黑钨矿又有白钨矿时，要分别圈定矿体，各自计算出储量。当矿石中黑钨矿、白钨矿共生在一起，要分别选出黑钨精矿和白钨精矿，以便分别冶炼。 作为钨的冶炼矿物原料钨精矿，含WO3应达到或大于65%。经火法冶炼成钨铁合金(含W＞70或＞65%)；经水法冶炼成正钨酸钠，仲钨酸铵或钨酸钙等。最后，进一步处理成三氧化钨(含WO3≥%)，再用还原剂(通常用氢)还原成钨粉(含W≥%)等。 黑钨矿选矿生产实践 湘东钨矿位于湖南省东部,地处湘赣边境。选矿厂于1956年初投产,设计的日处理能力为250t,经过两次扩建,目前日处理能力达1000t以上。选矿工艺流程经过不断改进,日趋完善,已由投产时单一重选流程,发展成具有手选、重介质选矿、重选、浮选、磁选、焙烧和水冶等工艺的联合流程。本文根据湘东钨矿的选矿生
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（%）
中国地质大学（北京） 课程期末考试 作业
矿床地球化学作业（一） 根据下列给定的火山岩岩石化学数据计算火山岩的特征参数，并作出图解，分析火山岩岩石系列和形成环境（参考岩石矿床地球化学教材第三章计算方法）。 原数据中火山岩岩性有流纹斑岩、杏仁状流纹斑岩、角砾岩和硅化角砾岩。共有样品18个，数据包括样品全分析与部分微量元素。全析中大多样品SiO2含量大于63%，样品岩性以流纹岩为主。 根据样品全分析数据计算出的火山岩的各类特征参数如表1表示，先将样品数据进行CIPW 标准矿物计算，其中氧化铁调整方法为TFeO=FeO+0.8998Fe2O3，所计算出的标准矿物均为重量百分含量，则可得出各矿物分异指数(DI) = Qz + Or + Ab + Ne + Lc + Kp。其中固结指数为(SI) =MgO×100/(MgO+FeO+F2O3+Na2O +K2O) (Wt%)。里特曼指数算式为σ43=(Na2O+K2O)^2/(SiO2-43)，据表里特曼指数多位于1.8-3.3显示为钙碱性，由于原岩多数SiO2含量较高，里特曼指数确定出的钙碱度准确度差。碱度率(AR) =[Al2O3+CaO+(Na2O+K2O)]/[Al2O3+CaO- (Na2O+K2O)] (Wt%)，当SiO2>50%, K2O/Na2O大于1而小于 2.5时, Na2O+K2O=2*Na2O，本例以碱度率对样品碱度进行判别，由表可知，杏仁状流纹斑岩的碱度率都为1-3，显示钙碱性，流纹斑岩为3.3-5显示出弱碱性。 图1 样品SiO2-K2O+Na2O 图解 Pc－苦橄玄武岩；B－玄武岩；O1－玄武安山岩；O2－安山岩；O3－英安岩；R－流纹岩；S1－粗面玄武岩；S2－玄武质粗面安山岩；S3－粗面安山岩；T－粗面岩、粗面英安岩；F－副长石岩；U1－碱玄岩、碧玄岩；U2－响岩质碱玄岩；U3－碱玄质响岩；Ph－响岩；Ir－Irvine 分界线，上方为碱性，下方为亚碱性。
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 白钨矿选矿工艺技术 白钨粗选通常采用常温浮选，主要是采用碱性介质-脂肪酸法，在白钨粗选中采用最多的调整剂和抑制剂组合为碳酸钠-水玻璃，其次为氢氧化钠-水玻璃以及碳酸钠-氢氧化钠-水玻璃等。以上组合中水玻璃在多种情况下单独使用，有时也与多价金属离子合用，强化抑制效果。如湖南柿竹园选厂中白钨粗选多采用氢氧化钠和水玻璃作调整剂;江西修水香炉山钨矿、甘肃小柳沟白钨矿，钨粗选采用碳酸钠和水玻璃作调整剂。有研究认为，采用碳酸钠作调整剂可以消除矿浆中金属离子的影响，又可调节矿浆pH 值，对于含可溶性或微溶性矿物较多的矿石，用碳酸钠作调整剂最佳。白钨粗精矿的精选工艺目前主要有常温法和加温法。粗选得到低品位粗精矿后，用浓浆高温法得到较高品位的白钨精矿。加温浮选对矿石的适应性较强、选别指标稳定，在白钨-方解石-萤石型矿山得到广泛应用。常温浮选在白钨-石英型矿山得到广泛利用。 A.白钨加温浮选工艺 传统的加温浮选技术彼德洛夫法系对白钨粗精矿单一添加大量水玻璃，在高浓度下加温搅拌后，利用矿物间表面吸附的捕收剂膜解析速度的不同，提高抑制的选择性，然后稀释精选。在此条件下，带正电的方解石等矿物表面所吸附的捕收剂由于高浓度脱药剂的强烈竞争吸附而充分解析并因而引起抑制作用，而表面带负电荷的白钨矿则受脱药剂的影响较小，仍可继续保持与捕收剂的化学吸附作用，故仍可保持较好的可浮性，从而达到白钨矿与脉石分离的目的。传统彼德洛夫法需多次稀释脱药再进行白钨浮选，对钨粗精矿品位高、矿物组成简单的白钨粗精矿进行精选效果很好，但对钨品位较低，含钙脉石、硫化矿含量高的粗精矿却难以奏效。 近年来，多家研究单位和企业对该方法进行了改进研究，开发出捕收剂预吸
《冶金工艺矿物学》课程教学大纲 开课单位：冶金工程教研室 课程负责人：万新 适用于本科冶金工程专业 教学学时：32学时 一、课程概况 《冶金工艺矿物学》课程是冶金工程专业的一门专业任选课。本课程的任务是以冶金固体原料和产物的矿物学特征和生产时的组成性状为研究目标，主要讲授冶金固体原料与产物中的矿物组成和分布，了解其在矿产资源评估、选冶加工、产品质量分析与控制中的实际应用。 本课程的先修课程主要有《冶金原理》、《冶金传输原理》、《金属学及热处理》等。 本课程的后续课程主要有《铁冶金学》、《钢冶金学》、《炼铁原料》等。 二、教学基本要求 1．了解矿物学的基本知识； 2．理解矿物晶体结构和晶体光学的基本原理； 3．掌握用光学显微镜等仪器对冶金原料和产物进行岩相和矿相分析； 4．掌握冶金产品生产条件对冶金原料和产物显微结构的影响，并掌握利用显微分析结果处理生产工艺中的实际问题； 三、教学内容及要求 (一)概论 主要内容：矿物学基础、冶金工艺矿物的研究内容、取样及误差控制。 重点：工艺矿物的研究内容；取样。 难点：取样及误差控制。 基本要求：了解矿物学的基本知识，掌握取样和误差控制方法。 (二)矿物的偏光显微镜鉴定 主要内容：晶体光学基本知识、偏光显微镜构造、透明矿物在单偏光镜下的光学性质、透明矿物在正交偏光镜下的光学性质、透明矿物在锥光镜下的光学性质、油浸法测定折射率、常见透明矿物鉴定表。 重点：晶体的分类；光率体；偏光显微镜构造；透明矿物在单偏光镜下的光学性质；常见透明矿物鉴定表（相关冶金矿物特性学习）。 难点：光率体的概念及应用；透明矿物在单偏光镜下光学性质。 基本要求：了解晶体光学的基本知识，理解光率体的概念及在透明矿物鉴定中的应用，掌握透明矿物在单偏光镜下的系统鉴定方法。 (三)反光显微镜下的矿物鉴定 主要内容：光片、反光显微镜构造、矿物的反射率与鹤双反射、矿物的反射色与和反射多色性、矿物的内反射、矿物的均质性与非均质性、矿物的偏光图、矿物的硬度、矿物的结构、矿物的浸蚀鉴定、矿物的其他鉴定特征、矿物鉴定表。 重点：光片的磨制方法；反光显微镜的构造；矿物在反光显微镜下的系统鉴定光学性质；矿物鉴定表。 难点：反光显微镜的构造；矿物在反光显微镜下的光学性质。 基本要求：了解反光显微镜工作的基本原理；理解光率体在矿物的反光显微镜鉴定中的应用；掌握矿物反光显微镜下系统鉴定方法。 (四)矿物研究的其他常用测试技术 主要内容：电子与固体物质的相互作用、X射线衍射分析、投射电子显微镜、扫描电子显微镜、
我国钨产业及选矿工艺发展导读:近些年来，我国钨产业高速发展，钨及钨产品在国民经济各领域得到广泛应用。已成为现代社会不可或缺的支柱产业。钨是我国为数不多的的优势资源之一，然而现阶段让人堪忧。本文介绍了我国钨资源及钨产业现状，钨及钨产品发展趋势，提出了钨产业应展观点，建立科学合理的运行机制，优化产业结构，开发新产品及应用领域的发拓 钨被称为“工业味精”，是一种十分重要的稀有矿产资源。钨及钨制品具有高熔点，高密度，高硬度特点，应用广泛。自19世纪末，钨第1次被用以生产台金钢和硬化钢以来，其产品由初级到深加工品，种类已达为多种，包括钻头、切削刀具、合金、化学用品、医药、食品到电子器件、穿甲弹等。钨已是现代工业社会不可替代的材料之一。钨产业的健康发展直接影响制造业的发展和国家习家经济.、军事安全。目前，世界上很多国家非常重视钨的勘探和开麦，将钨作为战略性资源加以储备，而我国现状令人堪忧。 一、我国钨资源现状 钨属于稀有元素，在地壳中的丰度为 1.1X10-4%主要矿物为黑钨矿和白钨矿，世界已探明钨储量为290万t，储量基础620万t，中国钨储量180万t, 储量基础620万t
二、我国钨产业概况 钨产业根据钨产品划分为几个垂直关联的阶段如图一所示 三、新中国成立后的发展 中国钨业已有百年发展历史,大致分为3个阶段，如图二 前30年形成了比较完整的钨工业体系;1981-2000年,钨冶金、加工及硬质合金业发展迅速,产品结构发生很大变化,改变了单一钨精矿出口局面;21世纪后,钨业发展进入了全新时期。钨产业的快速发展显露出了越来越多的问题 1)钨矿产资源开采过度; 2)国内外钨品市场价格波动较大; 3)钨产业链中,上、中、下游产业发展不均衡; 4)整个产业分布广、规模小、集中度低; 5)产品单一,高、尖、深、细产品不多, 6）企业自主创新能力低,创新意识不强。这些问题的存在己严重影响我国钨产业的 健康、有序发展,威胁到我国制造业的发展和生产安 四、产品开发 (一)合金钢 很大一部分钨用于生产特种台金钢，其中最主要的是高速切削钢。这种钢一般w 质量分数达8%。高速切削钢可用于制造谷种工，如磨刀、铣刀、型模、压模、气动工具零件等。其他牌号铬钨钢亦有广泛应用。 钨也是磁钢的王要成分。磁钢分为钨钢和钨钻磁钢2种。 （二〕以碳化化钨为基础的硬质合金 硬质台金被誉为“工业的牙齿”，碳化钨是制备硬质台金的主要原料。纳米晶硬质合金是近年发展起来的新型工具材料，它是以纳米级的WC 粉末为基础原料，在添加适当黏结剂和晶拉长大抑制剂下，生产出且有高硬度、高耐磨性和高韧磨性的硬质台金材料。 碳化钨是一种具有高硬度、高热稳定
实用文档之"钨矿选矿工艺" 介绍了黑、白钨矿的选矿技术的现状，对其浮选的捕收剂、调整剂及选矿工艺的现状和进展进行了详细的评述，并对黑、白钨矿选矿的研究方向进行了展望。应开发高效黑、白钨矿的捕收剂和抑制剂；采用选冶联合流程；对药剂组合的规律性、组合药剂间的协同效应及药剂与矿物的作用机理需进行深入研究；开发微细粒级钨高效回收的浮选设备，并解决黑、白钨多金属矿选矿工艺流程长的现状。 关键词：黑钨矿；白钨矿；选矿药剂；选矿工艺；现状及展望 自然界已发现的钨矿物和含钨矿物有20 余种，但其中具有开采经济价值的只有黑钨矿(钨锰铁矿)和白钨矿(钙钨矿)。黑钨矿(Fe、Mn) WO4，含WO3 76%；白钨矿CaWO4，含WO3 80.6%。其他诸如钨华WO3·H2O、铜钨华CuWO4·H2O、钨铅矿PbWO4 和钨钼铅矿(Pb，Mo) WO4 等并没有太大工业价值。 钨矿是我国的优势矿产资源，中国钨矿储量居世界首位，为国外30 多个国家总储量的3 倍多。我国钨矿储量虽大，但品位低，难选矿石占相当比重。其中白钨矿和黑、白钨混合矿大部分为组分复杂、有用矿物嵌布粒度细的矿石，分选难度大，加之其与其他金属共伴生，更不易开发利用。 1黑、白钨矿选矿药剂的研究现状 1.1黑、白钨矿捕收剂研究 白钨矿与含钙脉石的矿物如方解石和萤石矿物等的分离难度也很大，因此白钨矿浮选药剂和浮选设备的研究至关重要。白钨矿捕收剂可以分为4 类：阴离子捕收剂、阳离子捕收剂、两性捕收剂以及非极性捕收剂，其中最常用的为阴离子捕收剂。另外，捕收剂的组合使用也是研究的热点。阴离子捕收剂主要包括脂肪酸类、磺酸类、膦酸类、羟肟酸以及螯合类捕收剂，阳离子捕收剂主要是
柿竹园复杂钨多金属矿选矿工艺的进展
主要内容 简介 1 矿石性质 2 钨多金属矿选矿工艺流程历史沿革3 存在的问题 4
? 湖南柿竹园有色金属有限责任公司是湖南有色金属控股集团的核心企业，是集采、选、冶于一体的大型矿山企业。公司目前 现已形成采掘能力现已形成采掘能力300300300万吨万吨万吨//年，选矿处理能力年，选矿处理能力150150150万吨万吨万吨/ /年，冶炼能力能力320032003200吨 吨/年的生产规模。主要产品有钨、钼、铋、萤石等精矿和高纯铋、氧化钼等冶炼产品。矿和高纯铋、氧化钼等冶炼产品。201120112011年资产总值年资产总值年资产总值19.6719.6719.67亿元， 亿元，销售收入销售收入20.9220.9220.92亿元，利润亿元，利润亿元，利润2.592.592.59亿元。柿竹园有色金属有限责任亿元。柿竹园有色金属有限责任公司与全国多家科研院所和高等院校在“八五”、“九五”、“十五”和“十一五”国家重点科技攻关中，对柿竹园复杂钨钼铋萤石多金属矿选矿工艺进行了一系列的详细研究，取得了丰硕的成果，多项研究成果分别获国家和省部级科技奖，其中钨钼铋复杂多金属矿综合选矿新技术—“柿竹园法”获国家科技进步二等奖、复杂难选黑白钨混合矿石选矿新技术获中国有色金属工业科学技术奖一等奖。
? 柿竹园公司共有五个多金属选厂和一个萤石选厂，柿竹园公司共有五个多金属选厂和一个萤石选厂，它们分别是它们分别是380380380选厂、野鸡尾选厂、柴山选厂、千吨选选厂、野鸡尾选厂、柴山选厂、千吨选厂、二千吨选厂和萤石选厂，五个多金属选厂日处理量共计为共计为4750t/d,4750t/d,4750t/d,主要产品有钨、钼、铋、萤石等精矿，主要产品有钨、钼、铋、萤石等精矿，20112011年产钨精矿折合量年产钨精矿折合量年产钨精矿折合量530853085308吨、钼精矿折合量吨、钼精矿折合量吨、钼精矿折合量138313831383吨、吨、铋金属量铋金属量128212821282吨、萤石精矿量吨、萤石精矿量吨、萤石精矿量9 9万吨。