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有用和有害元素赋存状态与可选性的关系

有用和有害元素赋存状态与可选性的关系 以及有用和有害元素的赋存状态与可选性的关系:& nbsp& nbsp矿石中有用和有害元素的赋存状态是制定选矿试验方案的重要依据。 因此,元素的赋存状态研究是矿物组成特征研究中不可缺少的一部分,也是一项细致而复杂的工作。 & nbsp& nbsp& nbsp矿石中有用和有害元素的赋存状态可分为以下三种主要形式:(1)独立矿物;(2)同构;(3)吸附形式 & nbsp& nbsp& nbsp一、独立矿物形态:& nbsp& nbsp是指矿石中存在有用元素和有害元素组成的独立矿物,包括以下两种情况:& nbsp& nbsp& nbsp1.相同的元素相互结合形成天然元素矿物,称为元素矿物。 常见的简单矿物如天然金、天然银、天然铜、天然铋等。 & nbsp& nbsp& nbsp2.它以化合物的形式存在于矿石中。 两种或两种以上元素结合形成的矿物产于矿的右部,是金属元素的主要存在形式,也是矿物加工的主要对象,如由铁和氧组成的磁铁矿和赤铁矿;铅和硫组成方铅矿;铜、铁和硫组成黄铜矿。 同一种元素可以以一种矿物形式存在,也可以以不同的矿物形式存在。 这种形式的矿物,有时呈小珠状或叶子状的微小包裹体,见于另一种成分的矿物中,如闪锌矿中的黄铜矿、磁铁矿中的钛铁矿、磁黄铁矿中的镍黄铁矿等。 当元素以这种方式存在时,它对选矿过程有直接影响。例如,在铜锌矿中,一些黄铜矿以小珠状包裹体的形式存在于闪锌矿中。要分离这部分铜单体,需要提高磨矿细度,但这样容易导致过碎。 当黄铜矿包裹体粒径小于2μm时,目前无法分选,从而降低了铜的回收率。 & nbsp& nbsp& nbsp3.矿石中存在胶质沉积的细分散状态。 胶体是一种高度精细分散的物质,带有相同的电荷,因此可以悬浮状态存在于胶体溶液中。 由于天然胶体溶液中同时存在多种胶体物质,当胶体溶液沉淀时,其中一种主要胶体物质中总会有其他胶体物质,一些有益有害的成分会与之混合,形成褐铁矿、软锰矿等胶体矿物。 一些铁、锰、磷和其他矿石因胶体沉淀而富集。 因为胶体是带电的,所以沉淀往往伴随着吸附。 以这种状态存在的有用成分一般不容易被分类回收;以这种状态混入的有害成分通常不容易通过机械方法去除。 但是,相同是相对的,不同是绝对的。由于沉淀时物质分布不均匀,造成矿石中相对贫或富的差异,为机械选矿提供了一定的有利条件。 & nbsp& nbsp& nbsp二、同构形式& nbsp& nbsp& nbsp在结晶过程中,化学成分不同但晶体结构相似的物质的结构单元(原子、离子和分子)可以在不破坏其晶体结构的情况下进行替换,这种现象称为同构。 比如黑钨矿,其中锰离子和铁离子可以相互替换而不破坏其晶体结构,Fe2+和Mn2+以类质同象的形式存在于矿石中。 在晶体中,粒子之间的相互替代程度不同,有时可以无限替代。比如ferberite (FeWO4)中的Fe2+可以被Mn2+取代,如果一部分被取代,就会变成(Fe,Mn)WO4;如果继续取代,当Mn2+超过Fe2+时,变成(Mn,Fe)WO;直到完全置换,变成黑钨矿(MnWO4)。 构成变化可以表现为:& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbspferberite:& nbsp;& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp钨铁矿:& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp钨锰矿:& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbspFeWO4 & nbsp& nbsp—→(Fe,Mn)WO4 —→( Mn,Fe)WO4—→mnwo 4 & nbsp;& nbsp& nbsp这种可以无限制替换的同构称为完全同构。 在某些矿物中,晶体中一种粒子对另一种粒子的取代只能在一定范围内进行。比如闪锌矿中的Zn2+可以用Fe2+代替,但一般不超过20%。这种有限替代的同构叫做不完全同构。 & nbsp& nbsp& nbsp大冶铁矿中部分铁以与镁类质同象的形式存在于矿石中,构成镁菱铁矿(Fe,Mg)CO3,不利于选矿。 & nbsp& nbsp& nbsp有些稀有元素,尤其是分散元素,本身不形成独立矿物,只能以类质同象的状态分散在其他矿物中,如闪锌矿中的镓和钢;辉钼矿中的铼:黄铁矿中的钴等。,一般不在化学式中表示,因为这些元素的含量通常很少。 这些稀有元素通常用冶金方法回收。 & nbsp& nbsp& nbsp三。吸附形式& nbsp& nbsp& nbsp有些元素以离子状态被其他带相反电荷的物质吸附,但存在于矿石或风化壳中。如果有用的元素以这种形式存在,一般的岩矿相分析鉴定是做不到的。 因此,当一般岩矿鉴定找不到有用元素的赋存状态时,应送去进行X射线或差热分析或电子探针等特殊分析,以确定元素是类质同象还是吸附。 比如国内某花岗岩风化壳,过去做过化学分析,发现稀土元素品位高于工业要求。但通过岩矿相分析鉴定,没有发现独立或类质同象矿物,因此没有找到分离方法。 经过专门分析和深入考察,最终发现这些元素以离子的形式被高岭石、白云母等矿物吸附。 & nbsp& nbsp& nbsp元素的赋存状态不同,处理方法和难易程度也不同。 当矿石中的元素以独立矿物存在时,一般通过机械选矿回收。 此外,根据目前的选矿技术水平,也存在不同程度的困难。 如果铁以磁铁矿的独立矿物存在,则容易通过磁选回收。而以类质同象存在于硅酸铁中的铁无法通过机械选矿回收,只能通过直接还原等冶金方法回收。 关键词:标签:有色金属 
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