第七届青年地学论坛

       对矿产资源的综合高效利用是全球矿业发展的主要方向。近年来，基于扫描电镜和X射线能谱仪的全自动矿物定量分析系统越来越多地应用到工艺矿物学的研究中。本文以捷克泰思肯电镜公司（TESCAN）的TIMA（TESCAN Integrated Mineral Analyzer）为例，介绍了该系统的基本原理，样品测试流程以及其在工艺矿物学研究领域的技术优势。TIMA使用多达4个EDS探测器和独特的低计数谱图拟合算法，能够自动、快速、准确、定量地测定矿石和矿渣样品的包括解离度在内的多个矿物学参数。
        文章选取了两处铜矿矿渣样品进行TIMA工艺矿物学参数分析。样品一分析结果表明，铜矿渣中脉石矿物主要为石英（44.52%），其次是方解石（10.58%）、白云母（8.63%）、钙铁榴石（7.55%）和正长石（7.53%）等；含铜矿物主要为黄铜矿，含量为0.21%，此外还发现了白钨矿、重晶石等副矿物；铜元素分布于粒度为2~98 μm的黄铜矿颗粒中，总体嵌布粒度较细。黄铜矿主要与石英（27.64%）和方解石（8.56%）共生，少量黄铜矿也与铁白云石、阳起石和黄铁矿等矿物产在一起；在铜矿渣中约85%的黄铜矿颗粒的解离度小于20%。根据TIMA对矿物品位和回收率计算可知，黄铜矿单体解离度大于10%时，品位只有22.19%，此时铜的回收率最好，达到了42.58％。上述分析说明，该铜矿渣中黄铜矿的解离度较差，不利于磨矿解离和分选，难以进行有效回收。
       对样品二铜矿渣TIMA测试结果表明，黄铜矿（47.79%）和磁铁矿（42.66%）是矿渣中的主要矿物。此外，还有微量的稀土矿物，如铈硅石（0.14%）、氟碳钙铈矿、独居石和磷钇矿等，除铈硅石外，其它稀土矿物质量分数都小于0.1%；黄铜矿粒度分布范围是100~350 μm，解离度大于90%的黄铜矿颗粒占到了96.06%；基于解离度分析发现，黄铜矿的单体解离度大于10%时，品位和回收率分别是96.94%和99.95%，说明该样品的黄铜矿具有很好的解离度，单矿物占比较大，有利于通过浮选来回收矿渣中的铜。
       上述结果展示了TIMA在矿物组成、元素赋存状态、粒度、解离度、矿物共生及嵌布关系、矿物品位和回收率计算等工艺矿物学参数方面的功能，显示了其在优化选矿工艺，加强矿产资源综合利用的应用前景。