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黄铜矿是弱磁性的简单介绍 磁电选矿法铁矿石二

1、铁矿石有磁性吗2、(二)铜镍硫化物型——甘肃省金川(白家嘴子)铜镍矿3、磁电选矿法铁矿石有磁性吗铁矿石中的磁铁矿具有磁性。1、磷磷经常以磷灰石或蓝铁矿的形式存在于矿石当中。百度百科—铁矿石(二)铜镍硫化物型——甘肃省金川(白家嘴子)铜镍矿1.矿区地质特征甘肃省金川铜镍矿坐落在甘肃省金昌市。沿龙首山隆起带南缘断裂分布有大小20余个镁...

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本文目录:

铁矿石有磁性吗

铁矿石中的磁铁矿具有磁性。

磁铁矿是一种氧化铁矿石,呈黑灰色,比重约为5.15。含铁72.4%,氧27.6%,具有磁性。磁选可用于矿物加工,非常方便,但由于其结构精细,还原性差。经过长期风化,变成赤铁矿。

扩展资料:

铁矿石的元素有:

1、磷

磷经常以磷灰石或蓝铁矿的形式存在于矿石当中。高炉中的磷全部被还原,绝大部分进入生铁之中。含磷量较高的钢铁在低温加工时容易开裂,称为“冷脆”。

2、硫

硫主要存在于黄铁矿中,但也存在于黄铜矿或硫酸盐中。硫磺在冶炼过程中还原成生铁。钢铁中的硫在热加工过程中容易产生“热脆性”。

3、砷

砷在一般铁矿石中很少见,但在褐铁矿之中比较常见,它以毒砂或其它氧化物的形态存在,砷在冶炼时大部分进入生铁,当钢中砷含量超过0.1%时会使钢冷脆冷脆,并影响钢的焊接性能。

4、钾、钠

常存在于霓虹石、角闪石钠和白云石中。它们最大的危害是降低铁矿石的软化点,软化点往往导致高炉结瘤。高钾、高钠矿石易影响高炉冶炼的顺利进行。

参考资料来源:百度百科—铁矿石

(二)铜镍硫化物型——甘肃省金川(白家嘴子)铜镍矿

1.矿区地质特征

甘肃省金川铜镍矿坐落在甘肃省金昌市,是世界级超大型硫化铜镍矿床,钴、铂、钯、金、银等多金属共生矿物甚为丰富。矿床中镍和铂族金属储量居全国第一位,铜、钴储量居全国第二位。

金川铜镍矿床形成于中元古代早期北祁连古大陆裂谷拉张初期穹状隆起阶段,大地构造位于华北古陆阿拉善地块西南缘龙首山隆起带南缘(图3-4)。沿龙首山隆起带南缘断裂分布有大小20余个镁铁-超镁铁岩体和若干个中酸性岩体,北西西向转向近东向龙首山构造岩浆带东西延伸200km左右,金川矿床处于其构造转折处。矿区内构造发育,以北西向和东西向断层、褶皱和节理等发育为主。F1断裂为龙首山北缘深大断裂(又称潮南大断裂),是成岩成矿的主导断裂(付开泉等,2006;高辉等,2009;孙桂玉,1990;文美兰等,2013;田毓龙等,2008)。

图3-4 金川铜镍矿床区域地质图(据高辉等,2009)

1—新生代沉积物;2—中生代陆相碎屑岩;3—早古生代陆相碎屑岩;4—晚古生代复理石建造;5—中新元古代碳酸盐岩、碎屑岩;6—古元古代变质岩系(前长城系);7—混合花岗岩;8—花岗岩;9—花岗闪长岩;10—金川铜镍矿群及铁镁-超铁镁岩体(群);11—实测及推测断层

2.矿体特征

含矿超基性岩体沿深断裂的次级构造呈不规则的岩墙状侵入于太古宇白家嘴子组的混合岩和大理岩之间。根据矿体的成因类型可分为岩浆就地熔离型矿体、岩浆深部熔离-贯入型矿体、晚期贯入矿体、接触交代矿体和热液叠加矿体5类(图3-5)(高辉等,2009)。主矿体赋存在纯橄榄岩和二辉橄榄岩中,呈似层状、透镜状,少数呈脉状侵位于岩体下部(图3-6);零星分布的上悬矿体为不规则的矿巢,矿体与围岩渐变过渡;矿脉主要呈断续的脉状产于岩体构造裂隙中,宽数厘米至30cm。

图3-5 金川铜镍矿床地质图

(据叶亮山等,2013)

1—第四系;2—条痕混合岩;3—大理岩;4—含榴二云片麻岩;5—均质混合岩;6—黑云斜长片麻岩;7—混合岩;8—混合花岗岩;9—晚期花岗岩;10—超基性岩体;11—地质界线;12—断层

图3-6 金川铜镍矿Ⅱ矿区50行剪切带示意图

(据高辉等,2009)

1—第四系;2—镁铁-超镁铁岩侵入体;3—浸染状矿体;4—网脉状富矿体;5—接触交代矿体;6—剪切带;7—钻孔及编号

根据野外观察,结合镜下鉴定,矿石结构以海绵陨铁状、细-中-粗粒状、星点状、变晶结构等为主,镜下各种交代、充填结构普遍存在;矿体主要构造为稀疏浸染状、稠密浸染状、细脉状及块状构造,上悬贫矿体由星点状贫矿组成,矿脉主要呈网脉状、块状构造。矿石矿物以黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿、磁铁矿为主,次为赤铁矿、紫硫镍矿、钛铁矿、铬铁矿及铬尖晶石等,伴生有少量金、铂等;造岩矿物主要为辉石和橄榄石,其次为透闪石、透辉石、方解石和少量绿泥石。

3.成因模式

金川铜镍矿床为岩浆深部熔离-复式贯入型矿床(付开泉等,2006)。含矿岩浆在深部发生熔离分异,有序侵位,形成岩浆、含矿岩浆、富矿岩浆和矿浆分层结构(图3-7)。矿化控制因素主要分为同源岩浆控制和后期构造控制。同源岩浆控制表现为含矿超基性岩体岩相分异和似层状结构。后期构造同时控制含矿岩体侵位和矿体空间定位。侵入体变质变形主要由后期构造控制,并在一定程度上决定侵入体的几何形状、产状和相关矿化及分布(高辉等,2009)。

图3-7 金川岩体侵位模式图

(据高辉等,2009)

1—含辉橄榄岩;2—二辉橄榄岩;3—纯橄榄岩;4—斜长二辉橄榄岩;5—橄榄辉石岩;6—交代型矿体;7—网脉状矿体;8—块状硫化物矿体

4.矿床系列标本简述

2013年,针对金川铜镍矿床矿区内出露的地层、矿体空间分布、成因类型和围岩性质等特征,采用定点捡块方法对矿区的Ⅰ矿区、Ⅱ矿区和Ⅳ矿区进行标本采集,共采集标本20块(表3-2)。其中采集区内贫矿和富矿矿石9块,岩性包括超基性岩浆型铜镍矿石、黄铁矿矿石和超基性岩型铜镍矿石;采集围岩标本8块,岩性为辉石橄榄岩、条带状花岗岩混合岩、斜长角闪岩、大理岩、黑云母斜长片麻岩和花岗闪长斑岩;采集蚀变围岩标本2块,岩性为蛇纹石化大理岩和条带状混合岩;采集矿化岩石1块,岩性为含黄铁矿橄榄辉长岩。本次采集基本覆盖了全区出露及钻孔所控制的典型标本。

表3-2 甘肃金川铜镍矿采集标本

注:表中Cu2-B代表金川铜镍矿标本,Cu2-b代表该标本薄片编号,Cu2-g代表该标本光片编号。

5.图版

(1)标本照片及其特征描述

Cu2-B01

超基性岩浆型铜镍矿石。矿石呈灰黑色,海绵陨铁结构,稠密浸染状、块状构造。矿石矿物主要为黄铁矿、磁黄铁矿和镍黄铁矿,少量黄铜矿。黄铁矿,黄色—黄白色,金属光泽,半自形—他形粒状;磁黄铁矿,具弱磁性;镍黄铁矿,古铜黄色,三者总含量25%~30%。黄铜矿,铜黄色—亮黄色,金属光泽,他形细粒结构,含量约1%。含矿岩石为橄榄岩或辉石岩。岩石呈灰黑色,中—粗粒结构,块状构造。主要矿物为辉石,含量约70%,颗粒间隙中充填有细粒黄铁矿,呈海绵陨铁结构。偶见橄榄石

中国典型矿床系列标本及光薄片图册.钨钼铜矿

Cu2-B02

超基性岩型铜镍矿石。矿石矿物为黄铁矿,少量镍黄铁矿。黄铁矿,黄—黄白色,金属光泽,他形细粒结构,含量4%~5%。镍黄铁矿,古铜黄色,金属光泽,含量约1%。含矿岩石为橄榄辉石岩,岩石呈灰黑色,中—粗粒结构,块状构造。造岩矿物主要为辉石,次为橄榄石。辉石,褐黑色、灰白色、浅灰色,可能有普通辉石和透辉石两种,均呈板状、柱状,粒径1~5mm,含量约70%。橄榄石,绿色—浅绿色,半自形—他形粒状,含量约20%

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Cu2-B03

辉石橄榄岩。岩石呈绿灰色,中—细粒结构,块状构造,局部显片状构造。主要矿物成分为橄榄石,少量辉石和角闪石。橄榄石,绿—浅绿色,玻璃光泽,半自形—他形细粒状,粒径约1mm,含量约60%,部分蛇纹石化。辉石和角闪石,黑色—绿黑色,细粒结构,柱状—长柱状,含量约30%。岩石中可见稀疏不均匀分布的黄铁矿,黄—黄白色,自形—他形细粒结构,金属光泽,含量2%~3%,偶见黄铁矿细脉

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Cu2-B04

条带状花岗岩混合岩。岩石呈暗肉红色,中粗粒变晶结构,条带状构造。主要矿物成分为钾长石和石英,少量黑云母和绿泥石。钾长石,肉红色,玻璃光泽,自形晶,粒径5~10mm,大者可达10~20mm,含量约60%。石英,无色透明,油脂光泽,他形粒状,有时具定向,含量约20%。黑云母和绿泥石,黑色—绿黑色,细鳞片状,部分绿泥石化,含量15%~20%,二者构成暗色条带。钾长石和石英构成浅色条带。浅暗色条带相间分布,形成条带状构造

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Cu2-B05

斜长角闪岩。岩石呈黑灰色,细粒变晶结构,块状构造。主要矿物成分为斜长石、角闪石和少量黑云母。斜长石,白色,玻璃光泽,半自形—他形细粒状,粒径<1mm,含量约50%。角闪石,黑色、绿黑色,自形—他形粒状结构,粒径<1mm,含量约35%。黑云母,褐黑色,细小鳞片状,片径<1mm,含量5%~10%。沿裂隙面上分布有微量半自形黄铁矿

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Cu2-B06

大理岩。岩石呈纯白色,中—细粒变晶结构,块状构造。岩石几乎全部由方解石组成,白色,玻璃光泽,菱面体,解理发育,中—细粒结构,局部显示粗粒结构,加稀盐酸起泡强烈,含量>95%(可能有部分白云石)。岩石中可见星散状分布的蛇纹石,米黄色、棕褐色、浅绿色,腊状光泽,他形粒状,含量<1%

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Cu2-B07

黑云母斜长片麻岩。岩石呈灰色,中粒变晶结构,条带状、片麻状构造。主要矿物成分为斜长石和石英,少量钾长石和黑云母。斜长石,白色、浅灰白色,玻璃光泽,自形—他形柱状,粒径约2mm,集合体多呈斑状,含量约60%。石英,无色透明,油脂光泽,他形粒状,含量20%~25%。黑云母,黑色,集合体呈鳞片状,定向分布形成条带,含量约15%。钾长石,肉红色,团粒状,多交代斜长石,分布不均匀,含量约5%。暗色矿物黑云母组成暗色条带,与长石和石英浅色条带相间分布,形成条带状构造

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Cu2-B08

蛇纹石化大理岩。岩石浅灰绿色,中粒变晶结构,块状、条带状构造。主要矿物成分为方解石和蛇纹石,含少量绿泥石。方解石,白色,玻璃光泽,半自形—他形粒状,粒径2~4mm,含量50%~60%。蛇纹石,黄绿—草绿色,蜡状光泽,硬度低于小刀,自形—他形粒状,粒径1~3mm,含量约30%,局部定向分布呈条带状构造。绿泥石,黑色,他形粒状,分布不均匀,含量<10%。岩石中还可见零星分布的白云母,含量约1%

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Cu2-B09

超基性岩浆型镍矿石。矿石呈黑色,海绵陨铁结构,浸染状构造、块状构造。矿石矿物为黄铁矿和镍黄铁矿,含量约8%。黄铁矿,黄白色、银灰白色,他形细粒结构。镍黄铁矿,浅古铜色,他形细粒结构。含矿岩石为含橄榄石辉石岩,中粒结构,块状构造。主要矿物成分为辉石和少量橄榄石,含量约80%。辉石,黑色,自形—他形粒状结构。橄榄石,绿色,他形粒状

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Cu2-B10

超基性岩浆型铜镍矿石。矿石矿物为黄铁矿和镍黄铁矿,海绵陨铁结构,稠密浸染状构造,具较强磁性。黄铁矿,黄白色、银灰白色,金属光泽,他形细粒结构。镍黄铁矿,古铜黄色,金属光泽,他形微—细粒结构,含量约20%。另有微量黄铜矿,铜黄色,金属光泽,他形粒状结构。含矿岩石为辉石岩、橄榄辉石岩,中粒结构,块状构造。主要矿物成分为辉石和微量橄榄石,含量约80%。辉石,黑色玻璃光泽,自形—他形粒状结构

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Cu2-B11

超基性岩浆型铜镍矿石。矿石呈黑色,海绵陨铁结构,稠密浸染状、块状构造。矿石矿物有黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿,含量20%~25%,具较强磁性。黄铁矿,黄白色,金属光泽,他形细粒结构,含量约15%。镍黄铁矿,古铜黄色,金属光泽,他形细粒状,含量约5%。黄铜矿,铜黄色,金属光泽,他形细粒结构,含量3%~5%。含矿岩石为含橄榄辉石岩,中粒结构,块状构造。主要造岩矿物为辉石和微量橄榄石

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Cu2-B12

大理岩。岩石呈乳白色,粗粒变晶结构,块状构造。矿物成分几乎全部为方解石,白色,玻璃光泽,自形—半自形粗晶结构,粒径0.5~3c m,菱形解理发育,滴稀盐酸起泡,含量>99%,未见其他矿物

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Cu2-B13

条带状混合岩。岩石呈暗肉红色,中—细粒变晶结构,块状构造,略显条带状构造。主要矿物成分为钾长石、石英和斜长石,含少量黑云母。钾长石,肉红色,玻璃光泽,他形中粒结构,粒径2~4mm,含量约65%。石英,无色透明,油脂光泽,他形粒状,粒径1~3mm,含量约20%,局部发育不规则石英细脉,在钾长石中呈乳滴状分布。斜长石,白色,玻璃光泽,半自形—他形粒状,粒径1~3mm,含量10%~20%。黑云母,黑褐色,细鳞片状,定向分布,与石英构成暗色条带后与红色钾长石呈条带相间分布,形成条带状构造,含量<5%

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Cu2-B14

花岗闪长斑岩。岩石呈灰色—浅灰色,中细粒斑状结构,块状构造。斑晶约占40%,其组分主要为斜长石、石英、角闪石和黑云母。斜长石,白—浅灰白色,玻璃光泽,自形—半自形粒状,粒径1~2mm,含量约15%。石英,无色透明,油脂光泽,他形粒状,粒径1mm±,含量约20%。角闪石,黑色,细长柱状。黑云母,黑褐色,片状,含量约5%。基质呈微细粒隐晶质,由长石、石英微粒组成,含量约60%

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Cu2-B15

含黄铁矿橄榄辉长岩。岩石呈黑色,细粒结构,块状构造。主要矿物成分为辉石,少量橄榄石和微量黄铁矿。辉石,黑色,玻璃光泽,自形—他形细粒结构,粒径1~2mm,含量约80%。橄榄石,浅绿—深绿色,半自形—他形粒状,粒径约1mm,含量约10%。黄铁矿和磁黄铁矿,黄白色,金属光泽,黄铁矿含量低时呈他形粒状结构,含量高时呈海绵陨铁结构,具弱磁性

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Cu2-B16

超基性岩浆型铜镍矿石。矿石呈黑色,矿石矿物为黄铁矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿和少量黄铜矿,含量约10%,具有弱磁性。黄铁矿呈丝状架构,空隙内充填辉石颗粒形成海绵陨铁结构。含矿岩石为辉石岩,中—细粒结构,块状构造。造岩矿物几乎全部由辉石组成,黑色,玻璃光泽,自形—他形粒状,含量85%~90%

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Cu2-B17

超基性岩浆型铜镍矿石。矿石呈黑色,矿石矿物为黄铁矿、磁黄铁、镍黄铁矿和微量黄铁矿,总含量约10%,具有弱磁性。含矿岩石为含橄榄辉石岩,黑色,细粒结构,块状构造。主要矿物成分为辉石和少量橄榄石。辉石,黑色,玻璃光泽,自形—他形细粒结构,粒径1~2mm,含量约80%。橄榄石,绿色,玻璃光泽,自形—他形中粒结构,粒径1~2mm,含量约10%

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Cu2-B18

黄铁矿矿石。矿石呈黄—浅黄色,风化面呈褐黄色,他形细粒结构,块状、稠密浸染状构造。矿石矿物主要为黄铁矿和磁黄铁矿,少量黄铜矿和磁铁矿。黄铁矿,黄白—银灰白色,他形微—细粒结构,金属光泽,含有磁黄铁矿,具弱磁性,含量约80%,可见有后期充填的黄铁矿脉,脉宽1~2mm。黄铜矿,铜黄色,金属光泽,他形微—细粒结构,含量<5%。少量磁铁矿呈钢灰色。脉石矿物有橄榄石、辉石和绿泥石,含量15%~20%

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Cu2-B19

超基性岩型铜镍矿石。矿石呈灰黄—灰黑色,他形微—细粒结构、海绵陨铁结构,细脉状、稠密浸染状、块状构造。矿石矿物有黄铁矿,含铜黄铁矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿,总量达80%~90%,具较强的磁性。当呈浸染状构造时,矿石矿物黄铁矿含量只有30%。矿石以块状构造为主,可见纯黄铁矿团块,局部发育黄铁矿细脉状。脉石矿物含量较低,主要为角闪石和辉石,黑色,长柱状晶形,含量<10%

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Cu2-B20

透辉石透闪石矽卡岩。岩石呈绿灰色,中粒变晶结构,块状构造。主要矿物成分有透闪石、透辉石、方解石和少量绿泥石。透闪石和透辉石紧密共生,绿灰色,玻璃光泽,呈自形—他形长柱状、粒状,集合体呈纤维状、放射状,硬度较小,含量60%~70%。方解石,白色,玻璃光泽,他形粒状,条带状分布,加稀盐酸剧烈起泡,含量约30%。绿泥石,绿灰—绿黑色,他形粒状,含量<5%。岩石中可见稀疏细粒-微细粒状黄铁矿,含量<1%

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(2)标本镜下鉴定照片及特征描述

Cu2-b13

混合岩。粒状结构,块状构造。主要矿物成分为石英(Qz,约45%)、钾长石(Kfs,约30%)、斜长石(Pl,约20%)和少量角闪石(Amp,约3%)。石英,呈他形,粒状结构,颗粒粒径约0.4mm。钾长石,负低突起,具不明显的格子双晶,斜消光。斜长石,呈半自形板状,负低突起,双晶发育明显并具有环带,粒径约0.5~1mm。角闪石,呈长柱状,具角闪石式解理,多色性明显

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Cu2-b20

透辉蛇纹片岩。鳞片变晶结构,片状构造。主要矿物成分为蛇纹石(Chr,约70%)和透辉石(Di,约25%)。蛇纹石,呈纤维状、鳞片状,无色—淡绿色,具弱多色性,正低突起,干涉色为Ⅰ级灰白至Ⅰ级黄白。透辉石,呈短柱状,无多色性,干涉色较高,正高突起,粒径约0.5~1mm

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Cu2-g10

主要金属矿物有磁黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿、磁铁矿、铬铁矿、钛铁矿、赤铁矿和紫硫镍矿。磁黄铁矿(Po)含量约15%,呈他形粒状和脉状结构,粒径0.1~5mm不等,分布于透明矿物中呈海绵陨铁状或填隙结构,裂隙发育。黄铜矿(Ccp)含量约8%,呈半自形—他形粒状或脉状结构,粒径0.1~3mm不等,与磁黄铁矿共生,裂隙发育。镍黄铁矿(Pn)含量约5%,呈半自形—他形粒状结构,粒径0.1~2mm不等,多与磁黄铁矿、黄铜矿共生。磁铁矿(Mag)含量约3%,早期呈自形—半自形粒状结构,粒径0.1~0.5mm不等,被磁黄铁矿和黄铜矿溶蚀呈溶蚀残余结构,后期多呈不规则脉状或团块状溶蚀磁黄铁矿和黄铜矿。铬铁矿(Chr)含量约0.3%,呈自形—半自形粒状结构。少量钛铁矿(Ilm)、赤铁矿和紫硫镍矿

矿物生成顺序:铬铁矿→磁铁矿、钛铁矿→黄铜矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿→磁铁矿→赤铁矿、紫硫镍矿

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Cu2-g11

主要金属矿物为磁黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿、镍黄铁矿,少量铬铁矿、自然金和紫硫镍矿。磁黄铁矿(Po)含量约20%,呈他形粒状结构,脉状构造,粒径0.1~5mm不等,充填于透明矿物粒间呈海绵陨铁结构,裂隙发育。黄铜矿(Ccp)含量约10%,呈他形粒状和脉状结构,粒径0.1~5mm不等,裂隙发育,后期被磁铁矿充填溶蚀。镍黄铁矿(Pn)含量约5%,呈半自形—他形粒状结构,被磁铁矿交代呈网脉状结构,裂隙发育,与黄铜矿、磁黄铁矿和紫硫镍矿共生,粒径0.1~2mm不等。磁铁矿(Mag)含量约3%,早期呈自形—半自形粒状结构,粒径0.1~0.5mm,被后期硫化物交代溶蚀呈残余结构,局部裂隙中可见自然金和黄铜矿共生,后期交代溶蚀硫化物。少量自然金(Gl),呈不规则粒状和细脉状,粒径20~50μm。少量铬铁矿(Chr)和紫硫镍矿(Vil)

矿物生成顺序:铬铁矿→磁铁矿→自然金、黄铜矿→磁黄铁矿、镍黄铁矿→紫硫镍矿→磁铁矿

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Cu2-g15

主要金属矿物为磁黄铁矿、黄铜矿和磁铁矿,其次为赤铁矿、镍黄铁矿和钛铁矿,偶见紫硫镍矿。磁黄铁矿(Po)含量约6%,呈他形粒状或脉状结构,粒径0.1~3mm,与黄铜矿、镍黄铁矿共生,被后期交代磁铁矿溶蚀。黄铜矿(Ccp)含量约2%,呈半自形—他形粒状或脉状结构,粒径0.1~2mm,与磁黄铁矿、镍黄铁矿共生,被后期磁铁矿交代溶蚀。磁铁矿(Mag)含量约1%,早期呈自形—半自形粒状结构,粒径0.1~1mm,后期呈脉状充填于早期硫化物裂隙中。赤铁矿(Hem)少量,呈他形或脉状结构,粒径0.1~0.05mm,局部可见弯曲变形呈揉皱状。镍黄铁矿少量,呈他形粒状结构,粒径0.1~1mm。钛铁矿(Ilm)少量,呈自形—半自形粒状结构,粒径0.01~2mm,一种呈半自形粒状结构,被后期硫化物交代溶蚀,一种呈板状自形晶出溶于早期磁铁矿中。紫硫镍矿少量,交代镍黄铁矿

矿物生成顺序:磁铁矿、钛铁矿→磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿→磁铁矿→紫硫镍矿、赤铁矿

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Cu2-g18

主要金属矿物为黄铁矿、磁黄铁矿、赤铁矿,其次为黄铜矿、磁铁矿。黄铁矿(Py)含量约40%,呈自形—半自形粒状或粗脉状结构,粒径0.1~5mm,与磁黄铁矿、黄铜矿共生,表面麻点较多,裂隙发育,部分被赤铁矿胶结。磁黄铁矿(Po)含量约35%,呈半自形—他形粒状结构,粒径0.1~3mm,裂隙发育。赤铁矿(Hem)含量约10%,呈脉状、斑杂状或他形粒状集合体,粒径10~100μm,交代磁铁矿和硫化物呈镶边结构。黄铜矿(Ccp)含量约5%,呈他形粒状或团块状结构,粒径0.1~5mm,被后期磁铁矿或赤铁矿溶蚀交代。磁铁矿(Mag)含量约3%,早期呈自形—半自形粒状结构,粒径0.1~1mm,被后期硫化物溶蚀交代呈残余结构

矿物生成顺序:磁铁矿→黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿→磁铁矿→赤铁矿

中国典型矿床系列标本及光薄片图册.钨钼铜矿

Cu2-g19

主要金属矿物为磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿,其次为方黄铜矿、紫硫镍矿、赤铁矿。磁黄铁矿(Po)含量约55%,团块状或半自形—他形粒状结构,粒径0.1~10mm,解理或裂隙发育,与黄铜矿、镍黄铁矿紧密共生,可见镍黄铁矿和黄铜矿呈脉状穿插。镍黄铁矿(Pn)含量约30%,半自形—他形粒状集合体或脉状结构,粒径0.1~10mm,裂隙发育,被紫硫镍矿交代。黄铜矿(Ccp)含量约10%,呈脉状或他形粒状集合体机构,粒径0.1~3mm,与方黄铜矿构成不混溶连晶产出。方黄铜矿(Cut)含量约2%,可见较多擦痕,常与磁黄铁矿和镍黄铁矿共生。少量紫硫镍矿(Vil)和赤铁矿(Hem),呈不连续细脉状充填于磁黄铁矿解理或裂隙中

矿物生成顺序:磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿、方黄铜矿→紫硫镍矿、赤铁矿

中国典型矿床系列标本及光薄片图册.钨钼铜矿

磁电选矿法

(一)磁选的基本原理

1.磁选过程

磁选是根据各种矿物磁性的不同,而在磁选机的磁场中受到不同的作用力,使矿物达到分选目的的一种选矿方法。矿粒混合物通过磁选机的磁场时,由于矿粒的磁性不同,在磁场的作用下,它们运动的途径也不同。磁性矿粒受磁力的吸引,附着在磁选机的圆筒上,被带到一定的高度后,从筒上脱落。非磁性矿粒则不受磁力的吸引。结果磁性矿粒与非磁性矿粒得到分选,获得两种产品。

磁选法是选分黑色金属矿石,特别是磁铁矿矿石和锰矿石的主要选矿方法。在稀有金属矿石选矿中磁选法应用得也比较广泛。图6-3-3为磁选法原则工艺流程图。

2.磁铁和磁场

磁铁分天然磁铁和人造磁铁。人造磁铁又分为两种:一种是磁性材料(如磁性合金、陶瓷磁铁等)做的,叫永久磁铁;另一种是在铁芯外面绕上线圈,当线圈通入直流电时,产生磁性,断电后磁性就消失的磁铁,叫做电磁铁。

磁场分为均匀磁场和不均匀磁场。在均匀磁场中,任何一点的磁场强度大小和方向都是相同的。例如在由两个相对配置的距离很近的平面磁极,其中间部分就是这样。在均匀磁场中,作用在磁性矿粒上的磁力是均匀的,此时矿粒处于平衡状态,因此不能达到选分的目的。在不均匀磁场中,每一点磁场强度的大小和方向都不相同,此时作用在磁性矿粒上的磁力是不均匀的,所以磁性矿物在磁力作用下会发生移动,而达到选分的目的。磁选机只采用不均匀磁场。不均匀磁场中作用在磁性矿粒上的磁力的大小和磁场的不均匀程度成正比,磁场愈不均匀,作用在磁性矿粒上的磁力就愈大。磁场强度的不均匀性通常用磁场梯度(单位距离内磁场强度的变化量)来表示,单位是奥斯特/厘米。

图6-3-3 磁选法原则工艺流程图

3.磁化

各种不同的物质在磁场中受磁力的作用是不同的。凡是能受磁场作用产生磁性的物质称为磁性物质。使磁性物质显示磁性的过程叫磁化。

物质被磁化的程度用磁化强度表示,单位是高斯。根据实验证明,磁化强度I与磁化磁场的磁场强度H成比例,即:

固体矿产探采选概论

Ko——磁化系数。Ko是表示物质被磁化难易程度的系数,是由物质本身的性质决定的。

物质被磁化的程度也可以用磁感应强度表示,磁感应强度B与磁化磁场的磁场强度H有如下关系:

固体矿产探采选概论

式中 μ——导磁系数。在真空中(或空气中)μ=1。

物质的磁化系数(Ko)与导磁系数(μ)在数量上有如下关系:

固体矿产探采选概论

矿物的磁性通常用矿物的磁化系数表示。大多数矿物(磁性较弱的)的磁化系数的值是一定的,只有少数矿物(强磁性矿物)的磁化系数随矿粒形状、大小、磁化磁场的变化而改变。

根据矿物的比磁化系数(单位质量矿物的磁化系数)的不同,磁选中将矿物分成3类:

(1)强磁性矿物:如磁铁矿、钛磁铁矿、锌铁尖晶石、磁黄铁矿等。

(2)弱磁性矿物:如赤铁矿、假象赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿、钛铁矿、水锰矿、硬锰矿、黑云母、辉石等。

(3)非磁性矿物:如方解石、石英、长石、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等。

磁铁矿经氧化后局部或全部变成假象赤铁矿(结晶外形和磁铁矿相同,化学成分是赤铁矿)。随磁铁矿氧化程度的增加,矿物磁性降低。磁铁矿分子式为Fe3O4(或Fe2O3·FeO),赤铁矿的分子式为Fe2O3。因此,随磁铁矿氧化程度的变化,FeO的含量也变化。

我国一些铁矿石选矿厂常采用磁性率来表示矿石的磁性。磁性率是矿石中氧化亚铁的含量百分数和矿石中全部铁的含量百分数之比值,即:

固体矿产探采选概论

纯磁铁矿的磁性率为42.8%。一般将磁性率大于36%的铁矿石划为磁铁矿石;磁性率介于28%~36%之间的铁矿石划为假象赤铁矿石;磁性率小于28%的铁矿石划为赤铁矿石。

对于含硅酸铁、菱铁矿、黄铁矿、褐铁矿及镜铁矿的矿石,用磁性率就不能正确地反映矿石的磁性。因此,磁性率的使用是有条件的。

4.矿物的磁性特点

(1)强磁性矿物的磁性特点:可以通过对磁铁矿的磁性研究,了解一般强磁性矿物的磁性特点。

磁铁矿的比磁化系数的值不是常数,它随外磁场的磁场强度变化而变化。在磁场中很容易被磁化。在磁场较低时,磁铁矿的磁化就可达到磁饱和。就是说,外磁场的磁场强度再增加,磁铁矿的磁化强度或磁感应强度也不增加了。磁铁矿离开磁场后,矿物不能恢复到进入磁场前的状态,而保留一定的磁性。这种现象称为剩磁现象。要想去掉剩磁,就需给它施加一个反向磁场。使剩磁完全去掉所加的反向磁场的磁场强度叫做矫顽磁力。

(2)弱磁性矿物的磁性特点:与强磁性矿物相比,弱磁性矿物的比磁化系数的值小得多,并且不随外磁场强度变化而变化;弱磁性矿物没有剩磁现象;纯弱磁性矿物的磁性很弱,但如果其中混入少量强磁性矿物时,它的磁性就会发生很大的变化。例如假象赤铁矿是弱磁性矿物,如果在其内部残留有少量磁铁矿,它的磁性就会大大提高。这一点在选别弱磁性矿物,特别是精选时,应特别注意。

(二)磁选设备

1.分类

磁选设备一般是先根据磁场强度的强弱分为弱磁场磁选设备和强磁场磁选设备两大类(也有分为弱磁场、中磁场和强磁场三大类的)。

(1)弱磁场:磁场强度小于3 000奥斯特,主要用于选分强磁性矿物。

(2)强磁场:磁场强度大于3 000奥斯特,主要用于选分弱磁性矿物。

其次是根据选别作业处理矿浆还是处理干矿而把磁选设备分为干式和湿式。干式设备一般处理粗粒或大块物料,湿式设备处理细粒和微细粒物料。根据磁选机的磁源分有永磁式和电磁式。常用磁选设备及主要用途如表6-3-6所示。

表6-3-6 常用磁选设备一览表

续表

2.弱磁场磁选机

(1)湿式永磁筒式磁选机:圆筒用不锈钢板卷成,筒表面加一层耐磨材料(橡胶或铜线)保护,防止圆筒磨损,并可加强圆筒对磁性矿物的附着和携带作用。圆筒由电动机经减速器带动旋转。磁系装在圆筒中,固定在主轴上。磁极沿圆周N极与S极交替。选分过程中磁系是固定不动的。底箱是用非磁性材料或导磁性能差的材料如不锈钢板、铜板、硬质塑料板、木板等制成。底箱下部是给矿区,其中插有冲散水管,用来调节选别矿浆浓度,使矿粒以“松散”状态进入选分空间,这样不但能防止矿浆中矿粒的沉淀,而且能提高选分效果。

矿浆进入磁选机底箱后,在冲散水管喷出的水作用下,呈松散悬浮状态进入给矿区。磁性矿粒在磁场作用下被吸在圆筒表面上,随圆筒一起转动。当其离开磁系时,磁场强度大大降低,此处设有冲水管,将磁性矿粒冲入精矿槽中。非磁性矿粒或磁性很弱的矿粒,在底箱内矿浆流作用下,从尾矿堰板流进尾矿管中。矿浆不断给入,精矿和尾矿不断排出,形成了一个连续的选分过程。这种磁选机多用于处理细粒浸染的磁铁矿矿石。

(2)磁力脱水槽:永磁磁力脱水槽的工作顺序,矿浆由给矿管沿切线方向给到拢矿圈,矿浆下旋而均匀地撒布在塔形磁极的上方。磁性矿粒在磁力和重力联合作用下,克服上升水流的冲力而沉降到平底圆锥槽体的底部,形成冲砂由排矿口排出。非磁性的细粒脉石和矿泥在上升水流的作用下,克服重力作用,随着上升水流进入溢流槽,成为尾矿。

磁力脱水槽主要用来脱除细粒脉石和矿泥,有时也用于浓缩脱水。它构造简单、造价便宜、没有运转部件。永磁脱水槽不消耗电能,因此在强磁性矿物的磁选中得到广泛的应用。

3.强磁场磁选机

盘式磁选机是常用的干式磁选设备。因为吸起磁性矿粒的工作部件是圆盘,所以叫盘式磁选机。盘式磁选机主要由“山”形磁系、悬吊在磁系上方的旋转圆盘和振动槽组成。磁系和圆盘组成闭合磁路。圆盘好像一个翻扣的带有尖边的碟子,其直径比振动槽的宽度约大一半。圆盘用专用的电机通过蜗轮蜗杆减速箱传动。转动手轮可使圆盘垂直升降(调解范围为0~20mm),用以调整圆盘和振动槽或磁系之间的距离。圆盘的边缘和振动槽之间的距离沿物料前进方向逐渐减小。振动槽由六块弹簧板紧固在机架上,用偏心振动机构带动。为了预先分出原料中的强磁性矿物,防止强磁性矿物堵塞圆盘边缘和振动槽之间的间隙,在振动槽的给料端装有弱磁场磁选机(也称为给料圆筒)。

将欲选分的物料给入给料斗中,再均匀地给到给料圆筒上。此时,原料中的强磁性矿物被给料圆筒表面的磁力吸住,并被带到下方进入接料斗中。其余部分进入筛网过筛,筛下部分落到振动槽上,这部分物料被振动槽输送到圆盘下面的工作间隙,物料中的磁性矿粒受强磁场的作用被吸到圆盘的边缘上,并随圆盘转到振动槽外,由于此处磁场强度急剧下降,在重力和离心力作用下落入振动槽两侧的接料斗中。非磁性矿粒由振动槽的尾端排出。图6-3-4为弱磁、强磁选回收铁,重选回收锡的联合选矿原则流程图。

盘式磁选机主要用于弱磁性的含稀有金属矿物的粗精矿的精选,如粗钨精矿;钛铁矿、锆英石和独居石等混合精矿的精选。我国选矿厂使用的盘式磁选机有单盘、双盘和三盘3种。其中,双盘用得较多。

图6-3-4 弱磁、强磁选回收铁,重选回收锡的联合选矿原则流程图

(三)电选的基本原理

电选是根据矿物之间电性的差异利用电选机分离矿物的选矿方法。

矿物电性可用介电常数、电阻、比导电度和整流性来描述。一般地讲,凡介电常数较小、电阻较大、比导电度高的矿物都是不易导电的,在电选中常作为非导体矿物产出;与此相反,凡介电常数较大、电阻较小、比导电度低的矿物往往容易导电,在电选中常作为导体矿物产出。

矿物电性差异是电选的内因,而要分离它们,还必须创造合适的外部条件。电选机提供适当的电场,加上重力场和离心力场。这样,在电选过程中,电场作用力、重力、离心力以及摩擦力等共同作用在矿粒上,这些力的合力决定矿粒的去向。要实现电选分离必须满足以下条件:

非导体矿粒所受的电场作用力,大于矿粒所受重力、离心力等力的合力,大于导体矿粒所受的电场作用力。

矿粒所受电场力的大小跟矿粒携带的电量有关。导体矿粒由于其导电性好,在电极接触过程中易放电,即使其起始获得再多的电荷,最终也只能剩下少量电荷,它所受的电场力是很小的,上面不等式的右边条件是容易满足的。为满足不等式左边的条件,就必须提高非导体矿粒所受的电场作用力。静电场和电晕电场的复合电场可使非导体矿粒带更多的电量。同时,为提高电场强度,采用高电压,这样非导体矿粒受到很大的电场作用力,能够克服重力、离心力等竞争力,实现电选分离。

常用的电选设备为鼓筒式电选机。其电选过程和原理为,当高压直流负电通至电晕极和静电极后,由于电晕极直径很小,其附近形成很高的电场强度,于是电晕极向鼓筒方向放出大量高速运动的电子,这些电子撞击空气分子使之电离,正离子飞向负极,负离子飞向鼓筒产生电晕放电。这样,靠近鼓筒一边的空间都带负电荷,静电极则只产生高压静电场而不放电。

矿粒由给矿斗经振动槽均匀地给到鼓筒表面上并随之进入电场,开始时导体和非导体矿粒都吸附负电荷,导体矿粒很快把负电荷通过鼓筒传走,同时又受到高压静电场的感应,靠近静电场的一端感生正电,靠近鼓筒的一端感生负电,负电又迅速地由鼓筒传走,最终只剩下正电荷,受到高压负电极的吸引,加上矿粒本身重力和离心力的作用,使它脱离鼓筒落下而成为导体产品;非导体矿粒所获负电荷很难传走,受到鼓筒的吸引而紧贴与鼓筒表面,随鼓筒转动至电场背面刷子刷下成为非导体产品;中等导电的颗粒则在中间落下成为中矿。

鼓筒式电选机最适宜的入选物料粒度为0.1~1mm。入选物料需进行干燥,因为水分会使导体与非导体矿粒的电性差异缩小或消失。入选物料性质不同,电选条件也应随之改变,因此在实际生产中,应对电压、电机位置、鼓筒转速及分矿板位置随时进行调整。

图6-3-5是磁选、浮选、电选及重选法选分海滨砂矿中独居石、磷钇矿、钛铁矿、锆英石等产品的精选原则流程图。精选工艺是将粗精矿用摇床进一步丢弃尾矿,然后再用磁选、浮选、电选及重选法分别得到单矿物产品。

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