工藝礦物學(xué)分析是指導礦物加工試驗研究和工業(yè)生產(chǎn)的一項基礎性工作，對于礦物加工工藝方法的選擇、工藝故障的分析和資源綜合利用評價(jià)等方面具有重要意義。
 
1、工藝礦物學(xué)分析的主要內容
 
工藝礦物學(xué)分析的主要內容包括：

　　礦石的物質(zhì)組成
　　元素的賦存狀態(tài)
　　礦石的結構構造
　　顯微鏡下礦物含量的測定
　　礦物嵌布粒度的測定
　　礦物單體解離度的測定
 
（1）礦石的物質(zhì)組成分析
 
　　一般把研究礦石的化學(xué)組成和礦物組成的工作稱(chēng)為礦石的物質(zhì)組成分析。查明礦石的物質(zhì)組成特點(diǎn)，能夠確定可供選礦回收和綜合利用的有用元素或有用礦物的種類(lèi)和數量，以及伴生有害組分的種類(lèi)和數量。
　　因此，礦石的物質(zhì)組成分析是了解選別對象的一項重要的基礎性工作。其研究方法通常分為元素分析和礦物分析兩個(gè)方面。
　　元素分析：目的是為了研究礦石的化學(xué)組成，查明礦石中所含元素的種類(lèi)、含量，分清哪些是主要元素？哪些是次要元素？哪些是有益元素？哪些是有害元素？
 

　　常用的分析方法包括：光譜分析、化學(xué)全分析和化學(xué)多元素分析、儀器分析。
　　礦物分析：元素分析只能查明礦石中所含元素的種類(lèi)和含量，礦物分析則可進(jìn)一步查明礦石中各種元素以何種礦物存在，以及各種礦物的含量。
　　其研究方法通常包括：化學(xué)物相分析、光學(xué)顯微鏡分析、礦物組成的定量分析。
 

江油某石英砂巖顯微形貌照片

 
（2）元素的賦存狀態(tài)分析
 
　　在礦物原料中同一種元素往往會(huì )以不同的礦物形式產(chǎn)出，這些含有同種元素的不同礦物，彼此的性質(zhì)相差懸殊，選礦方法和選礦工藝流程也截然不同。因此，礦石中有用和有害元素的賦存狀態(tài)是擬定選礦試驗方案和預測分選指標的重要依據。
　　元素的賦存狀態(tài)分析主要解決兩個(gè)方面的問(wèn)題：一是元素在礦石或產(chǎn)品中的存在形式，二是元素的物相組成及其在不同礦物相中的分布。
　　元素的賦存形式分析一般采用化學(xué)物相分析、光學(xué)顯微鏡分析、電子顯微鏡分析、電子探針?lè )治龅仁侄巍?br />  
（3）礦石的結構構造分析
 
　　礦石的結構構造是根據礦石（礦物集合體）的形態(tài)和礦物的形態(tài)來(lái)劃分的，用來(lái)描述礦物在礦石中的幾何形態(tài)和結合關(guān)系。礦石的結構多借助顯微鏡觀(guān)察，礦石的構造一般是利用宏觀(guān)標本肉眼觀(guān)察。
 

　　礦石的結構、構造特點(diǎn)對于分析礦石的可選性具有重要意義，尤其是有用礦物顆粒形狀、大小和相互結合關(guān)系，因為它們直接決定著(zhù)粉碎時(shí)有用礦物單體解離的難易程度以及連生體的特性。
 
（4）顯微鏡下礦物含量的測定
 
　　顯微鏡下礦物定量是從待測礦物原料中選取少量有代表性的樣品，加工制備成光片或薄片，在顯微鏡下通過(guò)測定不同礦物在光片或薄片上所占比例進(jìn)行礦物定量的一種方法。顯微鏡下礦物定量通常采用普通光學(xué)顯微鏡。
 

（5）礦物嵌布粒度的測定
 
　　礦物嵌布粒度可分為結晶粒度與工藝粒度。結晶粒度是指單個(gè)結晶顆粒的大小，主要用于成因研究。工藝粒度是指某礦物的集合體顆粒和單個(gè)顆粒的大小。礦物的嵌布粒度特性就是指礦物工藝粒度的大小和分布特征。
 
（6）礦物單體解離度測定
 
　　要想通過(guò)選礦把有用礦物富集起來(lái)，首先必須使有用礦物從礦石中解離。因此，礦物解離性的好壞在很大程度上影響了礦石的可選性。
　　礦物解離性的好壞，主要表現在礦石經(jīng)過(guò)粉碎后所形成單體的相對多少上，通常用“單體解離度”表示某礦物的解離程度。
　　顯然，礦物單體解離度越高，其解離性越好；反之，礦物單體解離度越低，其解離性就越差。在碎礦、磨礦過(guò)程中，只有將有用礦物充分解離出來(lái)，才能提高有用礦物的回收率和精礦的質(zhì)量。
　　因此，在流程產(chǎn)物的分析中，通常都要了解主要產(chǎn)物中礦物的單體解離度，以便檢查碎礦、磨礦和選別作用的效果，找出進(jìn)一步提高選礦指標的措施。
 
2、非金屬礦要想高效、綜合利用，必須進(jìn)行工藝礦物學(xué)分析
 
　　非金屬礦的應用是綜合利用某種礦物或者礦物集合體的性能，但是這些性能的利用是隨著(zhù)人們對礦物性能的不斷認識進(jìn)行的。而這些認識是建立在對礦物性能不斷研究的基礎之上的。只有研究和了解了礦石中各種礦物的工藝特性，結合國民經(jīng)濟建設中的需要，才能將各種非金屬礦做到物盡其用。
 
（1）工藝礦物學(xué)分析在非金屬礦選礦加工中的重要性
 
　　在許多非金屬礦的選礦提純實(shí)踐中，往往為了省錢(qián)，在工藝礦物學(xué)研究中嚴重缺項，不做認真細致的研究，模仿同類(lèi)型企業(yè)的選礦工藝和方法，導致選礦試驗遲遲不能完成，或者所評價(jià)的資源結論不準確，或者設計的工藝流程不合理，或者所建設選礦廠(chǎng)生產(chǎn)的產(chǎn)品很難達標，國家規定的“三率”達不到要求，企業(yè)的效益難以達到預期，資源中可以綜合回收的礦物沒(méi)有回收等問(wèn)題。
　　例如：新疆某膨潤土礦采用超細粉碎和風(fēng)選的方法來(lái)提純，但實(shí)際效果較難達到預期效果，只有將膨潤土磨至10μm以下，才能勉強達到國家有關(guān)標準。究其原因，原礦中的石英、長(cháng)石等顆粒粒徑0.004～0.05mm，一般以粉砂屑、砂屑均勻分布，礦石中礦物遠沒(méi)有達到互相解離的程度，這些細粉砂是影響風(fēng)選效果的首要原因。
　　在某長(cháng)石礦的除鐵選礦試驗中，產(chǎn)品中的鐵含量需要從原礦中的0.3%降到0.1%以下。經(jīng)過(guò)對該礦石工藝礦物學(xué)結果研究認為，該長(cháng)石礦巖石具細粒砂狀結構、次生加大邊結構，由碎屑和膠結物組成，碎屑主要為長(cháng)石與石英顆粒，長(cháng)石顆粒一般為0.05~0.18mm，石英顆粒在0.05~0.5mm，膠結物一般為硅質(zhì)、粘土質(zhì)和鐵質(zhì)物。因此在磨礦中不但要關(guān)注有用顆粒的解離度，還要關(guān)注長(cháng)石、石英顆粒表面上粘結的含鐵礦物去除程度，磨礦方式應采用兼有磨剝作用的球磨機而不是采用產(chǎn)品粒度均勻過(guò)粉碎少的棒磨機，選別方法不但需要強磁選，而且還要采用浮選方法。
　　從上述選礦實(shí)踐中不難看出工藝礦物學(xué)研究在非金屬礦選礦中的重要性與特殊性，只有認真細致進(jìn)行工藝礦物學(xué)研究，才能制訂科學(xué)的有依據的選礦工藝和方法，才能為企業(yè)效益最大化做出貢獻。
 
（2）工藝礦物學(xué)分析在非金屬礦綜合利用中的重要性
 
　　隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展，非金屬礦尾礦綜合回收利用已經(jīng)成為必然，在現階段，尾礦綜合利用研究方向主要有兩個(gè)方面：一是從尾礦中再選（提純）有用礦物和組份；二是研究現階段無(wú)再選價(jià)值尾礦的整體利用。無(wú)論是尾礦再選利用還是整體利用，尾礦的工藝礦物學(xué)研究都至關(guān)重要。
 

　　在尾礦利用之前，我們需要了解尾礦中含有哪些礦物，品位（含量）多少，顆粒多大，與其它礦物的鑲嵌關(guān)系，影響目的礦物的雜質(zhì)有哪些，這些雜質(zhì)的可選性等等因素都決定尾礦再選利用是否成功和效益如何。在尾礦整體利用時(shí)，我們需要了解尾礦整體的基本物理與化學(xué)等特性，含有哪些雜質(zhì)，對整體利用的有害程度，在此基礎上才能真正整體利用好尾礦，使得礦產(chǎn)資源效益最大化。
　　例如，某石墨礦的尾礦經(jīng)過(guò)工藝礦物學(xué)研究，原礦石中的五氧化二釩經(jīng)過(guò)選礦后，在尾礦中得到了富集，含量一般為0.7%，而精礦中僅為0.25%，我們就應考慮回收尾礦中的五氧化二釩。
　　通過(guò)對某長(cháng)石尾礦研究，主要成分為含鐵高嶺土等粘土礦物，我們就可以考慮將其用作水泥原料。
　　某鎳礦經(jīng)過(guò)將所有金屬礦回收后的尾礦，通過(guò)研究發(fā)現，約85%為蛇紋石和橄欖石，剩余的為綠泥石、透閃石等礦物，如果通過(guò)強磁選礦除去這些含鐵礦物，我們就可以將其作為填料應用或者作為生產(chǎn)橄欖石制品的原料，也可以將這些尾礦作為二氧化碳的吸收劑。
　　因此，對尾礦進(jìn)行綜合利用，工藝礦物學(xué)研究是必不可少的，認真細致的研究更是必不可少的。
　　在非金屬礦的高效開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中，我們不僅要關(guān)心其化學(xué)成分，更要關(guān)心礦石的成因和工藝礦物學(xué)研究，這樣才能全面了解礦石中的礦物組成、結構和構造，并結合國民經(jīng)濟建設中的需要，將各種非金屬礦做到物盡其用。
 

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來(lái)源：試驗研究方法，作者：劉炯天、樊民強；重視工藝礦物學(xué) 推進(jìn)非金屬礦的開(kāi)發(fā)和應用，作者：王繼生
編輯整理：粉體技術(shù)網(wǎng)