礦物分離與鑒定PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1礦物分離與鑒定礦物分離與鑒定出遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)或工業(yè)評(píng)價(jià)，因此要出遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)或工業(yè)評(píng)價(jià)，因此要求對(duì)重砂樣品作全面分析或者對(duì)求對(duì)重砂樣品作全面分析或者對(duì)某些主要有用礦物進(jìn)行分析，要某些主要有用礦物進(jìn)行分析，要準(zhǔn)確定量，為儲(chǔ)量計(jì)算提供依據(jù)。準(zhǔn)確定量，為儲(chǔ)量計(jì)算提供依據(jù)。第1頁/共69頁物的物理化學(xué)性質(zhì)不一樣，分離與鑒定采取的方法和程序也不會(huì)相同。n3.效率高，成本低，設(shè)備簡單，效率高，成本低，設(shè)備簡單，操作容易操作容易。第2頁/共69頁第3頁/共69頁定性，定量分析。n分離重砂礦物所依據(jù)的物理化分離重砂礦物所依據(jù)的物理化學(xué)性質(zhì)主要有：比重，磁性，電學(xué)性質(zhì)主要有：比重，磁性，電性、表面性質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)等

2、。性、表面性質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)等。第4頁/共69頁第5頁/共69頁解，不與礦物起化學(xué)變化解，不與礦物起化學(xué)變化；毒性毒性盡量小，價(jià)格低廉盡量小，價(jià)格低廉等。目前常用的重液是三溴甲烷，四溴乙炔，杜列液和二碘甲烷。第6頁/共69頁成了重砂礦物的分離成了重砂礦物的分離。n重熔體分離因手續(xù)繁瑣重熔體分離因手續(xù)繁瑣,操作不便操作不便,只在個(gè)別情況下采用只在個(gè)別情況下采用,不適宜大量分不適宜大量分離樣品。離樣品。第7頁/共69頁石、方鉛礦等。石、方鉛礦等。第8頁/共69頁n分離的一種有效方法，它是通過各種型號(hào)的電磁儀來完成的。第9頁/共69頁物顆粒處于介電溶液中，在非均物顆粒處于介電溶液中，在非均勻的外電場作用

3、下使礦物受到極勻的外電場作用下使礦物受到極化而引起運(yùn)動(dòng)，完成礦物分離的化而引起運(yùn)動(dòng)，完成礦物分離的。第10頁/共69頁第11頁/共69頁浮選槽浮選槽第12頁/共69頁浮選槽浮選槽第13頁/共69頁其方法的優(yōu)點(diǎn)是分離純度高，流程簡單，操作簡便等，缺點(diǎn)是消耗試劑量多，成本高。第14頁/共69頁重砂礦物一般比重大，顆粒小，礦物呈單體，分散狀態(tài)存在，有用礦物在整個(gè)樣品中含量又往往比較低，因此重砂礦物鑒定經(jīng)常采用綜合手段，以便確切的了解其性質(zhì)。第15頁/共69頁n第16頁/共69頁第17頁/共69頁第18頁/共69頁色一般不變，可作為礦物鑒定的特色一般不變，可作為礦物鑒定的特征之一征之一。如辰砂為紅色，

4、孔雀石為翠綠色，蘭銅礦為蘭色、黃銅礦為黃色，鈦鐵礦為黑色。第19頁/共69頁一般采用“先次后主”的描述方法。第20頁/共69頁第21頁/共69頁第22頁/共69頁第23頁/共69頁透明度透明度透明透明半透明半透明不透明不透明光澤光澤玻璃玻璃-金剛光金剛光澤澤半金屬光半金屬光澤澤金屬光澤金屬光澤顏色顏色無色無色淺色淺色-深色深色金屬色金屬色條痕條痕無色或白色無色或白色淺色淺色-深色深色金屬色金屬色礦物的顏色、條痕、光澤與透明度之間的相互關(guān)系礦物的顏色、條痕、光澤與透明度之間的相互關(guān)系 第24頁/共69頁第25頁/共69頁第26頁/共69頁第27頁/共69頁第28頁/共69頁nE E、滾圓狀、滾圓

5、狀：礦物顆粒原來的棱角全部被磨損，礦物外形近似球狀第29頁/共69頁重砂礦物的折光率，而且還可觀察各種光學(xué)性質(zhì)，如突起、顏色、多色性、延性、消光角、干涉色、雙晶和軸性以及光性符號(hào)等。第30頁/共69頁紅寶石與相似寶石鑒別表（據(jù)紅寶石與相似寶石鑒別表（據(jù)BWBW安德遜，安德遜，19711971，19801980）名稱名稱硬度硬度比重比重折光率折光率重折率重折率二色性二色性紅寶石紅寶石9 93.993.991.764-1.7721.764-1.7720.0080.008明顯明顯鋯石鋯石7.57.54.694.691.925-1.9841.925-1.9840.0590.059弱弱貴榴石貴榴石7.5

6、7.53.9-4.23.9-4.21.76-1.811.76-1.81均質(zhì)體均質(zhì)體鎂鋁榴鎂鋁榴石石7.57.53.7-3.93.7-3.91.74-1.761.74-1.76均質(zhì)體均質(zhì)體尖晶石尖晶石8 83.603.601.721.72均質(zhì)體均質(zhì)體黃玉黃玉8 83.533.531.63-1.641.63-1.640.0080.008個(gè)別有個(gè)別有電氣石電氣石7 73.043.041.62-1.641.62-1.640.0180.018明顯明顯第31頁/共69頁部分礦物鑒定特征部分礦物鑒定特征礦物種礦物種類類硬度硬度比重比重折射率折射率雙折射率雙折射率偏光鏡下特偏光鏡下特征征海藍(lán)寶海藍(lán)寶石石7.5

7、7.52.67-2.902.67-2.901.560-1.560-1.6001.6000.0060.006四次明暗變四次明暗變化化鋯石鋯石7.57.54.694.691.926-1.926-1.9851.9850.0590.059無無磷灰石磷灰石5 53.183.181.630-1.641.630-1.640.0030.003四次明暗變四次明暗變化化紅柱石紅柱石7.57.53.1-3.23.1-3.21.64-1.651.64-1.65 二色性二色性榍石榍石3.523.52 0.082-0.082-0.1350.135 錫石錫石6.956.95 0.096-0.096-0.0980.098 水

8、晶水晶2.652.651.544-1.544-1.5531.5530.0090.009明二色性明二色性鋰輝石鋰輝石3.183.181.66-1.6781.66-1.6780.0060.006 綠柱石綠柱石2.7-2.92.7-2.91.581.580.018-0.018-0.0360.036 第32頁/共69頁方法有：點(diǎn)滴反應(yīng)點(diǎn)滴反應(yīng)（沉淀反應(yīng)、溶液反應(yīng)），薄膜反應(yīng)薄膜反應(yīng)，珠球反珠球反應(yīng)應(yīng)，火焰反應(yīng)火焰反應(yīng)和粉未反應(yīng)粉未反應(yīng)等。第33頁/共69頁第34頁/共69頁中的大致含量。第35頁/共69頁選擇性吸收，對(duì)珠寶玉石的組成或結(jié)構(gòu)進(jìn)行定性或定量分析。第36頁/共69頁第37頁/共69頁第38頁

9、/共69頁X來實(shí)現(xiàn)的。第39頁/共69頁第40頁/共69頁第41頁/共69頁n藍(lán)寶石波譜圖上出現(xiàn)鋁、鐵和鈦峰。第42頁/共69頁不同顏色或不同強(qiáng)度的可見光，同時(shí)一些與生長環(huán)境有關(guān)的晶體結(jié)構(gòu)或生長紋也可得到顯示。因此，其可以用來鑒定寶玉石礦物，確定礦物中微量雜質(zhì)離子的種類、價(jià)態(tài)、配位體的對(duì)稱性。第43頁/共69頁第44頁/共69頁部包裹體研究等。第45頁/共69頁第46頁/共69頁第47頁/共69頁n嶺石、珍珠陶土等 。第48頁/共69頁以以g/mg/m3 3表示表示；人工重砂中有用礦人工重砂中有用礦物一般以物一般以g/tg/t值表示。值表示。第49頁/共69頁重砂礦物的定量方法較多，主要方法有

10、主要方法有：重量法重量法、顆粒顆粒統(tǒng)計(jì)法統(tǒng)計(jì)法、目估法目估法，其次還有提純目估法、光薄片法、化其次還有提純目估法、光薄片法、化學(xué)定量及光譜定量法等學(xué)定量及光譜定量法等。工作中具體選擇定量方法，則決定于不同的地質(zhì)工作階段和不同的目的要求，例如表所示： 方法方法樣品類型樣品類型有有 用用 礦礦 物物伴生礦物伴生礦物主要主要輔助輔助普查自然重砂樣普查自然重砂樣顆粒法目估法顆粒法目估法重量法、提純目重量法、提純目估法、平均重量估法、平均重量統(tǒng)計(jì)法統(tǒng)計(jì)法目估法目估法勘探自然重砂樣勘探自然重砂樣顆粒統(tǒng)計(jì)法重量顆粒統(tǒng)計(jì)法重量法，提純目估定法，提純目估定量法量法重量法、提純目重量法、提純目估法、平均重量估法、

11、平均重量統(tǒng)計(jì)法統(tǒng)計(jì)法目估法、相關(guān)分目估法、相關(guān)分析法析法第50頁/共69頁第51頁/共69頁nWa有用礦物的顆粒數(shù)；nN所有礦物顆粒總數(shù)。%100NWaa第52頁/共69頁nnnAAAdadadab 212211第53頁/共69頁)100(100%abadadA第54頁/共69頁nbaaNdBdAdAdA %第55頁/共69頁n12nnn n-縮分次數(shù)nQ即為重砂樣品中有用礦物的重量。第56頁/共69頁的變化而有規(guī)律地變化，可以根據(jù)砂樣體重與有用礦物含量的變化作出圖來，然后可以根據(jù)砂樣體重在圖上查出定量礦物的含量（品位）。第57頁/共69頁第58頁/共69頁 先從先從礦物外表可以觀察到的特征入

12、手，礦物外表可以觀察到的特征入手， 然后然后根據(jù)所涉問題的性質(zhì)和精度要求，根據(jù)所涉問題的性質(zhì)和精度要求， 再再選用適宜的方法做進(jìn)一步工作。選用適宜的方法做進(jìn)一步工作。1 步驟步驟1.1 樣品的挑選樣品的挑選 按各種測試方法的規(guī)范要求，并考慮樣品的代表性。按各種測試方法的規(guī)范要求，并考慮樣品的代表性。1.2 肉眼觀察肉眼觀察 首先首先應(yīng)對(duì)它的外表特征（晶形、晶面細(xì)節(jié)等）和各種物應(yīng)對(duì)它的外表特征（晶形、晶面細(xì)節(jié)等）和各種物 理性質(zhì)進(jìn)行細(xì)致觀察。理性質(zhì)進(jìn)行細(xì)致觀察。第59頁/共69頁并并密切注意它的共生礦物，充分利用礦物的共生規(guī)律，密切注意它的共生礦物，充分利用礦物的共生規(guī)律， 以作出初步判斷。以作

13、出初步判斷。進(jìn)而進(jìn)而分析它的特殊性，選用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)一步鑒定，分析它的特殊性，選用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)一步鑒定，最后最后綜合各種特征綜合各種特征，作出恰當(dāng)?shù)蔫b定結(jié)論。作出恰當(dāng)?shù)蔫b定結(jié)論。2 鑒定和研究礦物的主要方法鑒定和研究礦物的主要方法 方法多種多樣。常見有化學(xué)方法、物理方法、方法多種多樣。常見有化學(xué)方法、物理方法、物理化學(xué)方法物理化學(xué)方法2.1 鑒定和研究礦物的化學(xué)方法鑒定和研究礦物的化學(xué)方法 這類方法包括簡易化學(xué)分析和化學(xué)全分析：這類方法包括簡易化學(xué)分析和化學(xué)全分析：第60頁/共69頁2.1.1 簡易化學(xué)分析法簡易化學(xué)分析法化學(xué)分析：化學(xué)分析： 就是以少數(shù)幾種藥品，通過簡便的試驗(yàn)操作，就是以少數(shù)

14、幾種藥品，通過簡便的試驗(yàn)操作， 能迅速性地檢驗(yàn)出樣品（待定礦物）所含的主能迅速性地檢驗(yàn)出樣品（待定礦物）所含的主 要化學(xué)成分，達(dá)到鑒定礦物的一種方法要化學(xué)成分，達(dá)到鑒定礦物的一種方法。 斑點(diǎn)法斑點(diǎn)法 ： 這一方法是將少量待定礦物的粉末溶于溶劑這一方法是將少量待定礦物的粉末溶于溶劑 （水或酸）中，使礦物中的元素呈離子狀態(tài)，（水或酸）中，使礦物中的元素呈離子狀態(tài)， 然后加微量試劑于溶液中，根據(jù)反應(yīng)的顏色來然后加微量試劑于溶液中，根據(jù)反應(yīng)的顏色來 確定元素的種類確定元素的種類。這一試驗(yàn)可在白瓷板玻璃板這一試驗(yàn)可在白瓷板玻璃板 或?yàn)V紙上進(jìn)行。此法對(duì)金屬硫化物及氧化物的或?yàn)V紙上進(jìn)行。此法對(duì)金屬硫化物及氧

15、化物的 效果效果 較好。較好。珠球反應(yīng)：珠球反應(yīng)： 這是測定變價(jià)金屬元素的一種靈敏而簡易的方這是測定變價(jià)金屬元素的一種靈敏而簡易的方 法法。借反應(yīng)后得到的高價(jià)態(tài)和低價(jià)態(tài)離子的顏借反應(yīng)后得到的高價(jià)態(tài)和低價(jià)態(tài)離子的顏 色來判定為何種元素。色來判定為何種元素。第61頁/共69頁顯微化學(xué)分析法顯微化學(xué)分析法 先將礦物制成溶液，取溶液置載玻片，先將礦物制成溶液，取溶液置載玻片， 然后加適當(dāng)?shù)脑噭?，然后加適當(dāng)?shù)脑噭陲@微鏡下觀察在顯微鏡下觀察 反應(yīng)物的晶形和顏色反應(yīng)物的晶形和顏色，來鑒定礦物。，來鑒定礦物。2.1.2 化學(xué)全分析化學(xué)全分析 包括定量和定性的系統(tǒng)化學(xué)分析。包括定量和定性的系統(tǒng)化學(xué)分析。需需

16、 要較多的設(shè)備和試劑，需要較多較純要較多的設(shè)備和試劑，需要較多較純 的樣品，需要較高的技術(shù)和較長的時(shí)的樣品，需要較高的技術(shù)和較長的時(shí) 間間。在此之前，必須進(jìn)行光譜分析。在此之前，必須進(jìn)行光譜分析。2.2 鑒定和研究礦物的物理方法鑒定和研究礦物的物理方法 這類方法是以物理學(xué)的原理為基礎(chǔ)，這類方法是以物理學(xué)的原理為基礎(chǔ)， 借助各種儀器，以鑒定和研究礦物的借助各種儀器，以鑒定和研究礦物的 各種性質(zhì)。主要有：各種性質(zhì)。主要有：第62頁/共69頁2.2.1 偏光和反光顯微鏡鑒定法偏光和反光顯微鏡鑒定法 利用晶體的光學(xué)性質(zhì)而制定的一種鑒定和研究方法。利用晶體的光學(xué)性質(zhì)而制定的一種鑒定和研究方法。 透明礦物

17、透明礦物薄片偏光顯微鏡。薄片偏光顯微鏡。 不透明礦物不透明礦物光片反光顯微鏡光片反光顯微鏡2.2.2 電子顯微鏡研究法電子顯微鏡研究法 適宜于研究一微米以下的微粒礦物。適宜于研究一微米以下的微粒礦物。尤其研究粒度小尤其研究粒度小 于于5微米的具有高分散度的黏土礦物最為有效。微米的具有高分散度的黏土礦物最為有效。 懸浮法制樣電鏡下觀察熒光屏礦物圖像晶形輪懸浮法制樣電鏡下觀察熒光屏礦物圖像晶形輪 廓、晶面特征、連晶形態(tài)。廓、晶面特征、連晶形態(tài)。 若利用超高壓電子顯微鏡，可直接觀察晶體結(jié)構(gòu)和晶若利用超高壓電子顯微鏡，可直接觀察晶體結(jié)構(gòu)和晶 體缺陷。體缺陷。2.2.3 X射線分析射線分析第63頁/共6

18、9頁原理原理 這一方法是基于這一方法是基于X射線的波長與結(jié)晶礦物內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)間的射線的波長與結(jié)晶礦物內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)間的 距離相近，屬于同一個(gè)數(shù)量級(jí)距離相近，屬于同一個(gè)數(shù)量級(jí) ，當(dāng)，當(dāng)X射線進(jìn)入礦物體射線進(jìn)入礦物體 后可以產(chǎn)生衍射。后可以產(chǎn)生衍射。方法方法 應(yīng)用應(yīng)用X射線鑒定和研究礦物，有兩種方法：射線鑒定和研究礦物，有兩種方法：（1）一是單晶法，）一是單晶法，利用利用X射線的衍射效應(yīng)射線的衍射效應(yīng)來測定晶體的晶胞來測定晶體的晶胞 參數(shù)、空間群以及各個(gè)原子（或離子）在參數(shù)、空間群以及各個(gè)原子（或離子）在 晶胞內(nèi)具體位置的一種方法。晶胞內(nèi)具體位置的一種方法。（2）二是多晶體法）二是多晶體法，通稱，通稱粉末法

19、粉末法，只要有少量結(jié)晶粉末即可。，只要有少量結(jié)晶粉末即可。 粉末法是德拜與雪萊在粉末法是德拜與雪萊在1916年發(fā)明的，故年發(fā)明的，故 也叫德拜也叫德拜 -雪萊法。其特點(diǎn)是樣品用量少雪萊法。其特點(diǎn)是樣品用量少 不損壞樣品。不損壞樣品。第64頁/共69頁2.2.4 光譜分析光譜分析 理論基礎(chǔ)是理論基礎(chǔ)是，各種化學(xué)元素在受到高溫光源激發(fā)時(shí)，都，各種化學(xué)元素在受到高溫光源激發(fā)時(shí)，都 能發(fā)射出它們各自的特征譜線，經(jīng)棱鏡或光柵分光測定能發(fā)射出它們各自的特征譜線，經(jīng)棱鏡或光柵分光測定后，既可根據(jù)樣品所出現(xiàn)的特征譜線進(jìn)行后，既可根據(jù)樣品所出現(xiàn)的特征譜線進(jìn)行定性分析定性分析，也，也可按譜線的強(qiáng)度進(jìn)行可按譜線的強(qiáng)

20、度進(jìn)行定量分析定量分析。這一方法是目前測定礦。這一方法是目前測定礦物化學(xué)成分時(shí)普遍采用的一種分析手段物化學(xué)成分時(shí)普遍采用的一種分析手段 。其主要。其主要優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是是樣品用量少，（數(shù)毫克），能迅速準(zhǔn)確地測定礦物中的樣品用量少，（數(shù)毫克），能迅速準(zhǔn)確地測定礦物中的金屬陽離子，特別是對(duì)于稀有元素能獲得良好的結(jié)果。金屬陽離子，特別是對(duì)于稀有元素能獲得良好的結(jié)果。缺點(diǎn)缺點(diǎn)是儀器復(fù)雜昂貴，并需較好的工作條件。是儀器復(fù)雜昂貴，并需較好的工作條件。2.2.5 電子探針分析電子探針分析最適宜于最適宜于測定微小礦物和包體成分的定性、定量以及稀測定微小礦物和包體成分的定性、定量以及稀有元素、貴金屬賦存狀態(tài)，范圍原子

21、序數(shù)有元素、貴金屬賦存狀態(tài)，范圍原子序數(shù)592的元素。的元素。儀器儀器主要由探針、自動(dòng)記錄儀、及真空泵組成。主要由探針、自動(dòng)記錄儀、及真空泵組成。2.2.6 紅外吸收光譜紅外吸收光譜簡稱紅外光譜，每一種礦物都有自己的特征吸收譜，對(duì)簡稱紅外光譜，每一種礦物都有自己的特征吸收譜，對(duì)第65頁/共69頁此光譜進(jìn)行分析，可達(dá)到鑒定的目的。紅外光譜分析對(duì)此光譜進(jìn)行分析，可達(dá)到鑒定的目的。紅外光譜分析對(duì)考察礦物中水的存在形式、絡(luò)離子團(tuán)、類質(zhì)同象混入物考察礦物中水的存在形式、絡(luò)離子團(tuán)、類質(zhì)同象混入物的細(xì)微變化和礦物相變等方面都是一種有效的手段。的細(xì)微變化和礦物相變等方面都是一種有效的手段。樣品重量：樣品重量：1.5mg制樣方法：制樣方法：壓片法壓片法2.3 鑒定和研究礦物的物理鑒定和研究礦物的物理化學(xué)方法化學(xué)方法主要有：主要有：熱分析、極譜分析及電滲析等熱分析、極譜分析及電滲析等。熱分析法包括熱重分析和差熱分析。熱分析法包括熱重分析和差熱分析。2.3.1 熱重分析熱重分析是測定礦物在加熱過程中的重量變化來研究礦物的一種是測定礦物在加熱過程中的重量變化來研究礦物的一種方法方法。第66頁/共69頁礦物在加熱時(shí)因脫水而失去一部分重量，故又稱失礦物在加熱時(shí)因脫水而失去一部分重量，故又稱失重分析或脫水試驗(yàn)重分析或脫水試驗(yàn)。不同的含水礦物具有不同的脫。不同的含