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立志当早，存高远
选矿工艺矿物学研究内容
选矿工艺矿物学主要研究矿石工艺性质和选矿过程产品的矿物特征参数(含量、解离度及粒度等) 的变化规律，为制定合理的选矿工艺流程以及优化选矿生产工艺流程提供理论依据，实现矿产资源利用的优化。
原矿中组成矿物的分选性与矿物的解离性是决定矿石可选性的内因。
矿物的分选性取决于矿石中各组成矿物的物性差(如密度、润湿性、磁性、介电性等)，矿物的解离性取决于矿物的嵌布特征与嵌布粒度。
因此，在制定选矿工艺流程前必须对矿石的工艺性质进行详细的研究，掌握矿石中各组成矿物的解离性及分选性，利用目的矿物与其他矿物性质的差异，选择相适应的分选方法。
在选矿过程中，为了检查选矿分离效果，査明精矿品位低、杂质含量高、尾矿金属流失或粒级回收率差异的原因，究竟是分选效果不佳还是尚未单体解离，以便采取相应措施，就必须对选矿流程中的产品进行工艺矿物学研究。
总体来说，选矿工艺矿物学研究的任务，是为选矿工艺流程的研究制定与改进选矿厂工艺流程，提供所需的关于矿石的组成矿物及其工艺性质方面的资料。
选矿工艺矿物学研究的主要内容如下：
(1)查明矿石及其流程产物的组成元素和含量。
通常是借光谱分析、化学分析等方法进行的，用以査明矿石中所含元素的种类和含量，以便确定回收的主元素、伴生元素和选矿产品中有害元素对选矿工艺、产品质量和环境的影响等。
(2)元素的化学物相分析。
对矿石中主要回收元素进行化学物相分析，例如：铜矿要进行原生硫化铜、次生硫化铜、氧化铜、水溶铜、与铁结合氧化铜和与硅结合氧化铜等物相中铜含量的分析，可以大致了解该元素的赋存状。
工艺矿物学教案教案标题：工艺矿物学教案教案目标：1. 了解工艺矿物学的基本概念和重要性；2. 掌握不同工艺矿物的特性和应用；3. 培养学生的观察、实验和分析能力；4. 培养学生的团队合作和沟通能力。
教学内容：1. 工艺矿物学的定义和研究对象；2. 常见工艺矿物的分类和特性；3. 工艺矿物在工业生产中的应用；4. 工艺矿物学实验和观察方法；5. 工艺矿物学的研究进展和前景。
教学步骤：一、导入（5分钟）1. 引入工艺矿物学的概念和重要性；2. 提出学生对工艺矿物的认知和应用。
二、知识讲解（15分钟）1. 介绍工艺矿物学的定义和研究对象；2. 分类和特性：讲解常见工艺矿物的分类和特性，如金属矿物、非金属矿物等；3. 工艺矿物的应用：介绍工艺矿物在工业生产中的应用案例。
三、实验与观察（30分钟）1. 分组实验：将学生分成小组，每组选择一个工艺矿物进行实验和观察；2. 实验内容：根据教师提供的实验指导书，学生进行工艺矿物的性质和特点实验；3. 观察与记录：学生观察实验现象，记录实验结果和结论。
四、讨论与总结（15分钟）1. 小组讨论：学生根据实验结果，讨论工艺矿物的特性和应用；2. 总结归纳：教师引导学生总结工艺矿物学的重要性和应用领域。
五、拓展与展望（10分钟）1. 工艺矿物学的研究进展：介绍当前工艺矿物学的研究进展和前景；2. 学生思考：引导学生思考工艺矿物学在未来的发展方向。
六、作业布置（5分钟）1. 作业要求：布置学生阅读相关文献，撰写一篇关于工艺矿物学的研究报告；2. 提醒学生：强调作业的重要性和截止日期。
教学评估：1. 实验报告评估：评估学生对工艺矿物的实验观察和分析能力；2. 课堂参与评估：评估学生在讨论和总结环节的积极参与程度；3. 作业评估：评估学生对工艺矿物学的理解和研究报告的质量。
教学资源：1. 工艺矿物学相关教材和参考书籍；2. 工艺矿物实验材料和设备；3. 研究报告模板和指导书。
1．矿石的工艺矿物学特征⑴矿物组成、结构与构造该矿为构造破碎岩型铅锌多金属矿，主要金属矿物有：方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、自然金、白铅矿、铅黄、密陀僧、铅丹、菱锌矿、铜兰、辉铜矿、兰辉铜矿、褐铁矿等。
脉石矿物简单，主要是石英、白云石，少量绢云母和绿泥石。
原矿主要矿物组成及矿物含量详见表1-1。
由于该矿经受过多次构造活动和多次成矿过程，矿物与矿物间的关系比较复杂，矿石的结构类型也相应较多，主要是压碎结构（包括：破碎结构，碎斑结构，糜棱结构，固溶体分离结构，交代环边（带）结构，交代残留结构，包含结构），其次包括自形-半自形粒状结构，它形不等粒浸染状结构，压碎结构等。
矿石构造主要是角砾状构造，其次为网脉状构造，浸染状构造等。
表1-1原矿矿物组成及目测百分含量/%⑵矿物的嵌布特征及粒度分析铅锌矿物均以小于0.03mm的粒径为主，含量超过70%。
而且小于0.01mm 的粒径占据较大比例，且这些细小的颗粒多被其它矿物包裹或连晶，这部分矿物在碎磨过程中难以单体解理，将直接影响矿物的分离和富集。
从矿物的赋存状态研究看，该矿矿石不仅结构多样，不同矿物相互包裹或穿插，或破碎后以角砾和胶结物形式存在，或被其氧化物交代，呈细粒状残留在氧化物中，这使得矿石的选矿分离难度很大。
总之，其矿石属于细粒复杂嵌布的铅锌混合矿，只有细磨才能得到较高品位的合格产品。
方铅矿和闪锌矿的粒度测定结果见表1-2。
从表1-2中可以看出，无论是方铅矿还是闪锌矿均以小于0.03mm的粒径为主，含量均大于70%。
而且小于0.01毫米的粒径都占据着相当的比例。
这些细小的颗粒从镜下观察都被其它矿物包裹或存连晶，这一现象对选矿不利。
表1-2 方铅矿、闪锌矿粒度测定结果1.2 原矿分析1.2.1原矿化学分析矿石多元素化学分析结果见表1-3。
表1-3 原矿多元素化学分析结果*注：Au、Ag、As的含量单位为g/t。
从表1-3中可见，Pb、Zn是该矿的主要金属元素，Au、Ag、Cu可综合回收，特别是Au 、Ag已达到工业品位要求，其价值更值得注意。
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）；5）X射线衍射分析（XRD）；6）差热分析（DTA）7）等离子质谱分析（ICP-AES或ICP-MS）；8）电子扫描显微镜分析（SEM）；9）电子探针能谱分析（EPMA-EDS）；10）红外光谱分析（IR）；11）矿物单体解离度测定仪分析（MLA）。
工艺矿物学——娱作仅供参考1.1何谓工艺矿物学？它的基本任务是什么？答：工艺矿物学，即是以工业固体原料与其产物的矿物学特征和加工时组成矿物性状为研究目标的边缘性学科。
①研究工业固体原料与其产物的矿物组成及其分布；②对影响或制约生产工艺运行质量的矿物性状进行分析，这些性状包括几何、物理、化学等方面的表现与特征。
1.3简要勒出工艺矿物学的10项研究内容，并指出其中哪几项属于学科的基础知识、基本理论与基本技能。
答：①原料与产物中的矿物组成；②原料与产物中的矿物粒度分析；③原料与产物中的元素赋存状态；④矿物在工艺加工进程中的性状；⑤矿物工艺性质改变的可能性和机理；⑥判明尾矿和废渣综合利用的可能性；⑦矿物的工艺性质与元素组成和结构的关系；⑧查明矿石的工艺类型空间分布规律，编制矿物工艺图——工艺地质填图；⑨研究工业固体原料加工前的表生变化；⑩分析矿物工艺性质的生成条件；其中矿物组成、粒度分析、元素赋存状态和矿物加工时的性状等内容，在学科中具有基础知识、基本理论和基本技能的性质1.4取样和误差控制应当遵循的基本原则是什么？对样品要求：要有充分的代表性。
样品的基本特征为：①代表该矿床主金属(或伴生有益组分)各品级储量；②代表该矿床各类型矿石的平均品位，其中包括高、中低3种品位；③代表矿石的矿物组成及其化学成分；④代表围岩、夹层、脉石的种类、性质及含量；⑤代表有用矿物粒度特征及矿石结构、构造特征。
取样方式：两种——①从分选产品及试验用样中抽取；②在工艺加工取样点上采取地质标本样。
试样观测方法：是在显微镜下对矿石中的主要有用有害组分的含量、存在状态、矿物粒度、嵌镶关系以及矿石在破碎过程中的连生、解离状况迅速做出可靠结论。
观测一定数量的矿物颗粒，观测点数：经验的作法是取1000～1500个观测点；另一种办法是根据数理统计原理求取一个合理的试样观测值。
3.1反光显微镜与普通偏光显微镜又什么区别？答：反光显微镜与偏光显微镜相比，增加了光源和垂直照明器。
3.2反光显微镜的反射器有哪两种主要类型？他们各有什么优缺点？①．玻片式，优点是光线可以通过物镜的全孔径，视域亮度均匀，分辨率较强，可以进行全孔径偏光图的观察。
缩小孔径光圈可使光线近于垂直入射和反射，在矿物光学性质测定时可以得到较正确的结果。
缺点是光线损失大，因第二次反射产生耀光影响物质的清晰度。
②．棱镜式，优点有效光线大、光线损失小。
缺点是反射器挡住光路一半，降低物镜的分辨率，偏光图也只有一半，易发生明显的椭圆偏振化和椭圆长轴的旋转，影响某些光学性质的测定。
3.4影响矿物反射色的因素有哪些？答：影响反射色观察的因素：①光源，光源的强度与色调，当光源较弱时，反射色会变黄，为了滤去光源中多余的黄光，显微镜上配备有蓝色滤色片。
（要求白光中不带黄或蓝的色调，常以方铅矿为白色标准来调节光源色调）、②光片，光片的磨光质量要高，安装必须正确。
当光片表面存在氧化膜时会出现各种色彩，故光片必须保持新鲜和清洁的表面。
③周围环境、矿物的影响（视觉的色变效应）。
3.5反射色描述：色调、色调浓度、亮度5.1矿物定量的目的、意义是什么？答：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。
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。
基本方式主要是：分离矿物定量、目估定量、镜下矿物定量、化学元素分析矿物定量、仪器定量5.2分离矿物定量法基本原理是是什么？主要有哪几种方法？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主要方法：重力分离法、磁力分离法、介电分离、选择性溶解、高压静电分离。
5.3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？主要是分离矿物定量法5.4矿物镜下定量方法：计点法、直线法、面积法5.5矿物定量校核结果方程式：矿石中某矿物的定量统计值×该矿物中校核元素的含量≈矿石中该校核元素的化验分析值（两者相对误差值小于10％即认可合格）6.1元素赋存状态研究有何意义和作用？答：研究元素在矿石矿物中的赋存状态，不但对矿产资源勘查具有重要意义，而且对矿山生产、矿山建设过程中矿石的选冶试验与生产更具有重要的指导意义。
元素赋存特性直接和矿山企业的经济效益挂钩，弄清赋存特征，可以有目的地指导采矿和选矿工作。
其目的是查明化学元素在矿物原料中的存在形式和分布规律。
为矿物加工和冶金工艺方法的选择和最优指标的控制提供基础资料和理论基础。
6.2元素在矿物中组要与哪几种存在形式，这些存在形式的主要特征是什么？又哪些研究方法？答：①.独立矿物：一种是肉眼或双筒显微镜下可以挑选的矿物；一种是以微细包裹体形式存在于其他矿物中。
②.类质同像：是很普遍的一种现象。
对类质同像的研究，构成了地质领域的一个重要方面。
③.离子吸附：是指元素呈吸附状态存在于某种矿物中。
根据吸附性质可分物理吸附、化学吸附和交换吸附三种。
主要研究方法有：重砂法、选择性溶解法、电渗析法、电子探针法、激光显微镜光谱法、数理统计法6.3重砂法能否用于研究呈类质同象状态的元素？答：不能，重砂法：适用于颗粒大、含量高、易于分选的矿物。
7.1名词解释 颗粒 粒度 标准粒度 工艺粒度答：颗粒: 系由封闭表面圈定,于某种环境中不可再分且不含有空洞、孔隙的单元固体。
粒度：是对颗粒几何形体大小的衡量。
标准粒度：颗粒是填充于自身组织系统中的几何实体。
每个颗粒都占据有一定大小的空间，它的数值是体积V 。
不论颗粒的形状如何，体积V 是其占有空间大小的唯一真实数据。
当用线性值D 标定颗粒大小时，D ＝V1/3称之为它的标准粒度。
工艺粒度：进入破碎、磨矿作业的矿石受力粉碎时，组成矿物分离成为单一成分的最大颗粒尺寸，称之为该矿物的工艺粒度。
工艺粒度界定的颗粒，形状趋于呈各向等长的不规则粒状，组成矿物原则上只能是元素、结构相同的物质。
7.2何谓矿物嵌布特征？它主要有哪几种分选类型?答：矿物的嵌布特征：矿物的嵌布特征指矿石中有用矿物的颗粒大小、形状、与脉石矿物的结合关系以及空间分布特点。
分析矿物的颗粒大小，形状，与脉石矿物的结合关系以及空间分布特征（如分散、集结、均匀程度）等。
矿物颗粒大小－指凡属相同矿物聚合一起所占据的空间，均划归到一个颗粒之中；形状－主要有粒状、非粒状（不规则颗粒、长条形、薄层状颗粒等）两大类。
结合关系－结合面光滑平直和不规则（锯齿状、放射状、港湾状等）两大类。
空间关系－是矿石中有用矿物分布的均匀程度。
可用矿物在矿石中 的分散与集结及其稠密度（相邻两个包体中心间的平均距离与包体的平均直径之比）来说明。
分单一包体（比值＞30）、极稀疏包体（比值10~30）、稀疏包体（比值4~10）、密的包体（比值2~4）、稠密包体（比值1.5~2）、极稠密包体（比值（1~1.5）等六种类型。
7.3粒度测量误差产生的原因有哪些？答：第一类是人为因素引起的偶然性系统误差；第二类是测试统计误差；第三类是体视学运算带来的误差。
8.1名词解释：单体、连生体、单体解离度、粉碎解离度、脱离解离度、毗邻型连生体、粒级解离度、解离度测定体视学误差答：单体:块体矿石经碎、磨成粉末状颗粒产品，其中的颗粒仅含有一种矿物称之为单体。
连生体: 矿石经碎、磨成粉末状颗粒产品时，有用矿物和脉石共存成连生体。
高登分类的连生体类型有毗邻型、细脉型、壳层型、包裹型单体解离度：产物中某种矿物的单体含量(qm)与该矿物总含量(qm+ql)比值的百分数，称之为所求矿物的单体解离度。
粉碎解离：是指粒度较粗的连生体颗粒，被碎、磨成粒度小于其组成矿物晶体粒度的细粒时，由于颗粒体积减少使该组成矿物部分地解离成单体。
脱离解离：是外力作用下的连生体各组成矿物沿共用边界相互分离。
毗邻型连生体:它的组成矿物连生边界平直，舒缓，边界线呈线性弯曲状。
一般只有当矿物结晶粒度远远超出粉碎颗粒粒度时，才会有它的产生。
解离度测定的体现学误差：在光片上观测的到的单体解离度，总是要大于矿物的真实解离度。
这种经由平面观测产生的解离度误差称为解离度测定体视学误差。
8.2在矿物分选时，如何有效的利用工艺矿物流程图？答：选矿专业常用线和图表示矿石连续加工的工艺过程，这种图称为工艺流程图。
常用的工艺流程图有：原则流程图、线流程图、数质量流程图、矿浆流程图、机械流程图。
数质量流程图，是在线流程图上把包括原矿和中间产物在内的各产物的产率、矿量品位和回收率等数量和质量指标均标示出来，同时将各设备的型号规格和主要作业参数也表示出来的流程图。
工艺矿物流程图区别于传统数质量流程图，它是在线流程图基础上加入了矿物在流程中不同状态的标志量，它必须通过流程考察才能得出，并且是评价和指导生产不可缺少的重要依据。
首先对整个选矿生产系统各流程阶段考察制成选矿线流程图，并针对所研究的对象（如磨矿效果、矿浆浓度、选矿药剂等）采集各作业点的产品试样，进行相应指标（如矿物含量、单体解离度、粒度、浓度、PH 值等等）的测定分析，汇入线流程图制成完整的工艺矿物流程图；然后对整个工艺矿物流程图进行分析研究，找出生产流程中的薄弱环节从而进行改进实验研究；最后进行生产试验，论证后做出生产改进。
1.硫化矿物的计算：某地闪锌矿、黄铜矿、雌黄铁矿组成的矿石中，经过多元素化学分析，得知含有ω(Cu)=0.997%ω(Zn)=39.164%、ω（Fe ）=23.652%以及ω（S ）=33.508%。
求矿石中个矿物的含量。
解：①各单位矿物的元素含量：闪锌矿：ω（Zn ）=56.7%、ω（Fe ）=10%、ω（S ）34.9%；黄铜矿：ω（Cu ）=34.6%、ω（Fe ）=30.4%、ω（S ）=34.9%；黄铁矿：ω（Fe ）=46.5%、ω（S ）=53.5%：雌黄铁矿：ω（Fe ）=63.5%、ω(S)=36.5%。
②列线性方程组：设矿石中黄铁矿的质量分数为cp ω；闪锌矿的质量分数为sph ω；黄铁矿的质量分数为py ω；雌黄铁矿的质量分数为pyr ω。
据此可列出建立在元素平衡基础上的线性方程组。
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+++=++==508.335.365.533.339.34652.235.635.46104.30164.397.56997.06.34pyr py sph cp pyr py sph cp sph cp ωωωωωωωωωω ③求解方程：可得cp ω=2.88%；sph ω=69%；py ω=1.32%；pyr ω=24%。
2.碳酸盐计算(孔雀石和蓝铜矿)：某铜矿床的氧化矿石中，氧化带铜矿物有孔雀石、蓝铜矿、硅孔雀石、赤铜矿和金属铜等。
