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铁矿石结构(矿物的结构和构造)

铁矿石结构(矿物的结构和构造) 矿石结构

矿石结构是指组成矿石的矿物集合体的特征,即矿物集合体的形状、相对大小及其相互间的空关系。反映了矿物及其集合体空的分布特征。矿物集合体是矿石结构的基本单位,矿物集合体空的组合形成各种矿石结构。

矿石结构是指矿石中矿物颗粒的特征,即矿物颗粒的形状、相对大小、相互嵌布关系或矿物颗粒与矿物集合体的嵌布关系。它反映了矿物本身的形态特征。矿物颗粒是矿物结构的基本单位,矿物颗粒的大小和形状各不相同。矿物颗粒之间的相互嵌入关系构成了各种矿物结构。

矿石的结构和构造虽然反映了矿石中矿物的外观特征,但与其形成条件密切相关,因此研究矿床成因具有重要意义。矿石的结构和构造特征对矿石的可选性也有重要意义,其中最重要的是有用矿物颗粒的形状、大小和相互组合,因为它们直接决定了有用矿物单体解离的难易程度和破碎磨矿时的共生特征。因此,矿石的结构和构造是矿石破碎、磨矿和选矿工艺选择的主要依据,也是选矿矿物学的重要内容。

1矿石主要构造类型及特征

矿石构造在矿物学等地质书籍中已有详细介绍。这里列出了与选矿技术有关的矿石构造并进行分类,并对每种类型的构造进行了简要描述。矿石的主要结构类型见表2-3-1。

表1矿石的主要结构类型

图片1传播的形式

在描述浸染状构造时,需要指出有用矿物是单一矿物还是几种矿物的集合体,然后指出集合体的粒度和含量(可估计)及分布均匀性,指出基质非金属矿物的类型。传播结构分为以下三类:

(1)浸染状构造:属中粒浸染状构造,粒度大于0.1mm,有用矿物含量大于3%,甚至浸染状。

(2)星点状结构:属细粒嵌布,粒度小于0.1mm,有用矿物含量小于3%,嵌布不均匀。

(3)斑点结构:有用矿物粒度和分布不均匀,分散嵌布在矿石中。

除星形结构外,大部分弥散结构容易解离。只要研磨到超过金属矿物的粒径,就可以从脉石中解离出来。但当有用矿物中含有细小的杂质包裹体时,就很难解离。这种构造以浸染状为主,常见于岩浆期后的矿石中。

b扩展

描述拉长构造时,要说明条带(或夹层)组成矿物的类型及其相互关系,集合体的宽度,条带的对称性,重复出现或与脉石成条带等。还需要指出带材边界的规律性以及是否再次受到腐蚀。这种构造又分为条带状构造、层状构造、脉状构造和透镜状构造。

拉长的结构适合选矿,但如果条带中组成矿物结构复杂,溶解交代现象明显或微细脉石矿物包裹体较多,也会影响细磨,造成解离困难。

c圆形

圆形构造分为结核状(包括肾和豆)构造、鲕状构造和环状构造。在描述圆形结构时,除了圆形矿物颗粒的大小和组成外,更重要的是说明环带中心和相间环带中含有哪些杂质矿物,以及它们的颗粒大小和形状。这种构造主要是带状和鲕状构造,常见于浅部矿床和沉积矿床。如果鲕核大部分由有用矿物组成,另一部分由脉石矿物组成,水泥为脉石矿物,那么在粗磨细度(相当于鲕粒大小)下可以得到粗精矿和最终尾矿。为了进一步提高粗精矿的质量,往往需要将其磨至鲕粒带的大小。此时磨矿粒度极细,导致矿石出现矿泥,分选指标急剧下降。因此,复杂鲕状矿石的机械选矿一般难以获得高质量的精矿。

不规则形状

不规则构造可分为块状构造、角砾岩构造、纵横交错的网状脉状构造、土壤构造、硬壳构造、蜂窝状构造等。

(l)块状结构。矿石的矿物集合体排列紧密,矿物在矿石中的分布不规则。有用矿物是作为矿石基质部分的结晶集合体,而脉石矿物以细粒或细脉形式存在于矿石中。在说明中,必须说明构成矿石基质的有用成分是单一金属矿物还是多金属矿物,以及非金属矿物在块状矿石中的形态和分布均匀性。这些因素直接影响选矿工艺和精矿品位。

(2)角砾岩结构。角砾岩结构的特点是两个不同时代的矿物集合体的结合,早期矿物形成角砾岩,后期矿物形成胶结物。如果有用矿物由角砾岩组成,脉石矿物为水泥,则可通过粉碎至角砾岩的粒度获得最终尾矿。但如果有用成分是水泥,脉石矿物是角砾岩,则需要粗磨,分选后再细磨。

(3)交错的网状叶脉结构。交错脉结构的特征是早期生成的不规则网状矿物脉散布在矿物集合体中。从可选性来看,与角砾岩矿石基本相同。如果网脉很小,也会影响有用矿物从脉石中解离。在描述中应特别注意网状矿脉矿物集合体的结构和粒度。

(4)土状、皮状、蜂窝状结构。氧化矿石中常见类土状、壳状和蜂窝状结构。该构造矿物成分复杂,有用矿物少,结构较软,在选矿过程中易泥化,对富集影响较大。具有这种结构的矿石需要特殊处理。

2矿石的主要结构类型和特征

矿石构造类型很多,在矿物学等地质书籍中已有详细介绍。这里列出了与选矿技术有关的矿石构造并进行分类,并对每种构造进行了简要描述。矿石的主要结构类型见表2-3-2。

表2矿石的主要结构类型

结晶形成的结构

结晶形成的结构按结晶程度分类,包括自形颗粒结构、半自形颗粒结构、异形颗粒结构、斑状聚集体结构和隐晶质结构。

(1)自同构晶粒结构。自形粒结构矿物晶体颗粒具有完美的晶体形态,如锡石、黄铁矿、毒砂等。由于矿物自生程度完整,接触边界光滑,磨矿后矿石容易沿矿物间接触面解离,所以解离度最好。

(2)半自生颗粒结构。自形颗粒结构是由两个或多个矿物颗粒之间的关系决定的。一类晶粒是具有不同自形成程度的晶粒,而后形成的晶粒往往是异形的,溶解并占住了先前形成的矿物晶粒。

(3)异形晶粒结构。矿物颗粒没有完整的晶面,往往位于自生颗粒的缝隙或裂缝中,所以矿物的形貌是不确定的。它通常由一种或几种矿物的异形颗粒集合体组成,常见于黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等。几种矿物集合体的接触边界不均匀,有时有明显的腐蚀,呈弯曲的接触线。

(4)斑状晶体结构。在细矿物集合体的基质中,有一些自生矿物的巨晶,称为斑状集合体结构。一般这种结构的腐蚀现象不明显,所以接触边界比较平坦。常见的是黄铁矿和毒砂,它们在闪锌矿的细粒基质中具有斑状晶体结构。

(5)隐蔽的晶体结构。矿物的晶体成分很小,普通显微镜分辨不出来,比如隐晶质石墨。

具有自形、半自形和斑状集合体结构的矿物,如果有用矿物的粒度不太细,在磨矿过程中单体解离程度较高。然而,由于异形晶粒结构,单体很难解离。结晶石墨和辉钼矿最容易浮。而具有隐晶质结构的石墨和辉钼矿可选性差。

交代作用形成的b结构

交代作用形成的结构包括:

(1)腐蚀结构。溶解构造是指早代矿物的颗粒被早代矿物的集合体溶解交代,所以两种矿物的接触边界很不规则,常呈凹凸不平的锯齿形边界。这种结构在硫化矿石中广泛分布。

(2)解释剩余结构。残余交代构造的特点是早期生成的矿物颗粒被后期生成的矿物集合体的溶解交代作用进一步加深,后期矿物的溶解交代作用更强,以致被腐蚀的早期矿物颗粒中只剩下残余物。在后期的矿物集合体中,这些残留物的颗粒极不规则,接触边界极其复杂。

(3)交错结构。交错结构是指晚期矿物侵入早期矿物颗粒中的非常不规则的树枝状、网格状等不规则形状。颗粒之间的接触边界大多是弯曲的,这种结构在硫化矿石中很常见。

(4)骨架晶体结构。骨架结构是指早期结晶的矿物由中心向外被晚期矿物取代,而早期矿物仍保持原来的形状。这种结构是黄铁矿和毒砂所特有的。

(5)边缘结构。边缘构造是指早期矿物沿早期矿物边缘的交代,似边缘。如铜蓝、蓝黄铜矿沿黄铜矿边缘交代。

具有交代结构矿物的可选性,从溶蚀、交代残余到交错结构,一般矿物的解离程度逐渐变差(其他条件相同)。具有这种结构的矿石需要细磨到远远小于有用矿物的粒度,以便获得单体解离。在选矿中很难将它们完全分离。

通过固溶体分离形成的c结构

通过固溶体分离形成的结构包括如下:

(1)结构不透明。不透明结构是指一种矿物以微小乳状液滴的形式嵌在另一种基质矿物中。乳液液滴的分布一般是不规则的,但有时可以看到少数颗粒呈光滑的接触线。如闪锌矿中的乳液状黄铜矿和方铅矿中的乳液状辉铜矿。

(2)晶格结构。晶格结构是指一种矿物分布在另一种矿物中的几种不同的晶向,可以在高倍显微镜下通过一个光片观察到。晶片呈三角形、菱形、矩形或由四组或五组平行排列在主矿物中的晶片组成的格子状。比如磁铁矿中钛铁矿具有晶格结构,赤铁矿-钛铁矿、辉铜矿-斑铜矿都具有晶格结构。(3)板块结构。板块结构是指矿物以板块晶体的形式分布在基质矿物中,有时具有定向排列。如磁铁矿颗粒中的赤铁矿板晶和黄铜矿板晶。

晶格状固溶体分离结构由于接触边界光滑而易于分离,但分离微小的乳液状矿物颗粒却非常困难。

再结晶形成的三维结构

通过重结晶形成的结构包括:

(1)放射状和球状结构。放射状和球状结构的特征是组成矿物的纤维晶体呈放射状排列。如果放射状结构的分泌物变成圆形堆积,称为球状结构。一般可称为放射状和球状结构。

(2)环带的胶体结构。胶体带结构是指胶体物质重结晶形成的结晶颗粒往往保留凝胶沉淀的同心带,如胶体黄铁矿、针铁矿、孔雀石等。

(3)压碎结构。碎化结构是指矿物在压力作用下产生的裂纹和角状碎片,是硬脆矿物所特有的。如黄铁矿、毒砂、锡石、铬铁矿等。破碎结构一般有利于研磨和单体解离。

 
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