应用能谱-扫描电镜分析铜矿床伴生元素的赋存状态

铜矿床中的伴生元素通常具有较高经济价值,其矿物颗粒细小,往往从微米级到纳米级,因此难以被发现和获得利用,进而导致无法系统地对其赋存状态进行研究。本文以"里伍式"铜矿床中的矿石矿物为研究对象,通过背散射图像、二次电子像观察以及X射线光谱点、线与面分析技术的相互佐证,获得铜矿床伴生元素矿物物相、形貌特征、赋存状态、定性/定量及分布规律等信息。实验中选取扫描电镜的加速电压20kV、发射电流10μA、能谱脉冲处理活时间100s,同时对样品前处理、测试过程中的关键技术进行详细探讨,形成了一套有效的分析铜矿床中有关伴生元素的能谱-扫描电镜(EDX-SEM)微区分析方法。应用该方法分析查明四川里伍铜矿床中金、银、钴、铋、硒等元素的赋存状态,这些元素以独立矿物存在或类质同象的形式分布在其他矿物中。通过对这些伴生元素赋存状态的研究,为矿物工业价值的认定、矿床资源评价、伴生元素的回收利用提供了微观依据,为矿山的开采、选矿以及冶炼工艺过程的制定提供了技术支撑。     

敞开酸溶-电感耦合等离子体光谱法测定钨矿石和钼矿石中微量元素

钨矿石和钼矿石具有丰富的共生或伴生元素,检测共生或伴生元素的含量有利于矿产资源的综合利用.在国家标准方法中钨矿石和钼矿石的共生或伴生元素含量是按元素分别检测,效率很低.本文在敞开体系中用盐酸+硝酸+氢氟酸+高氯酸消解样品,以7％盐酸溶解盐类,电感耦合等离子体发射光谱同时测定钨矿石和钼矿石中铋、钴、铜、锂、镍、磷、铅、锶、钒、锌等10种微量元素.选定了各元素的分析谱线和光谱级次,采用离峰背景校正法消除背景干扰,干扰元素校正系数法消除元素间的谱线重叠干扰.方法检出限为1.43 ～ 18.8 μg/g,加标回收率为90％ ～ 110％.经钨矿石和钼矿石标准物质分析验证,测定结果与标准值基本吻合,方法精密度(RSD,n=10)小于8％.该方法克服了碱熔引入大量碱金属元素以及可能引入杂质的缺陷,又不用处理钨酸和钼酸沉淀,能快速测定钨矿石和钼矿石中微量共生或伴生元素.     

应用能谱扫描电镜与X射线衍射等分析技术研究西藏扎西康铅锌矿中伴生元素锰的赋存状态

西藏扎西康铅锌多金属矿床是我国首次发现的喷流沉积-热泉水改造型锰铁锑铅锌银矿床,已有研究表明矿床中除了铅锌矿还伴生有银、锑、铜、硫、锰、砷等多种元素。本文在化学多元素分析和光学显微镜镜下鉴定的基础上,结合能谱扫描电子显微镜和X射线衍射分析等手段对扎西康铅锌矿中伴生组分Mn的含量、矿物种类、嵌布和包裹等特性进行了研究。分析结果表明,原生矿石的主要成矿元素Pb和Zn的含量分别为6.00%和4.00%,伴生元素Mn的含量平均达到4.36%;原生矿石中的主要矿物为方铅矿、闪锌矿,其次为黄铁矿、毒砂和菱锰矿等。原生矿石中伴生元素Mn主要以独立的菱锰矿和铁菱锰矿形式存在,与闪锌矿和方铅矿密切共生,是成矿早期重要的载矿矿物,嵌布在石英、黄铁矿、闪锌矿和毒砂的粒间、边部及空隙间,其次以类质同象形式赋存于菱铁矿和菱锌矿中。进一步对扎西康铅锌矿选冶产物中的伴生元素Mn的含量和赋存状态进行研究,研究表明Mn具有较高的综合利用价值,在原生矿石、铅精矿、锌精矿和尾矿中的质量分数分别为4.36%、0.51%、0.95%和5.36%,显示Mn很少一部分进入铅精矿和锌精矿,而绝大部分进入尾矿;Mn在尾矿中仍主要以菱锰矿形式存在,存在形式与原生矿石相比未发生改变,可通过强磁选工艺从铅锌尾矿中综合回收利用Mn。     

五家沟矿区5号煤中伴生元素地球化学特征

为了研究大同煤田南部煤中伴生元素的地球化学特征,运用矿物学、煤地球化学以及岩石学等学科的理论和研究方法,利用X射线荧光光谱分析(XRF)、电感耦合等离子质谱分析(ICPMS)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜+能谱分析(SEM-EDS),对五家沟矿区5号煤中伴生元素的含量及赋存特征进行研究。结果表明,五家沟5号煤中常量元素Al、Si、Ca、Fe含量较高,占到灰分总量的95%以上。Al主要以高岭石的形式存在,Si以黏土矿物和石英的形式赋存于煤中,煤中Ca的主要载体是方解石,Fe在煤中主要以黄铁矿的形式存在。煤中微量元素Li富集,Ga、Sr、Zr、Nb、Hf、Ta轻度富集。锂和镓主要赋存于高岭石中;铌和钽赋存于黏土矿物中,部分可能赋存于伊利石中;锆和铪赋存于黏土矿物中,还有部分赋存于金红石内。     

新疆西天山式可布台铁矿地质特征及成因分析

式可布台铁矿床位于新疆西天山阿吾拉勒成矿带西段,其矿体形态呈似层状、层状及透镜状,顺层产出于上石炭统伊什基里克组中。矿石矿物以赤铁矿为主,含少量菱铁矿,脉石矿物主要为铁碧玉和石英。矿石呈自形-半自形粒状、细晶质结构,致密块状和条带状构造。在显微观察的基础上,重点对矿石进行了主量和微量元素及电子探针分析。结果表明,矿石中赤铁矿电子探针数据在(Ti+V)-(Ca+Al+Mn)图的投点落于BIF区域内及其附近,表明其形成过程与BIF相似,菱铁矿电子探针数据MnO含量大于0.5%,说明其为沉积成因;矿石稀土元素具明显的Eu正异常(δEu=1.16～5.16)、高(Sm/Yb)PAAS值及近似的海底热液Y/Ho值(Y/Ho=23.0),均表明成矿物质来源与海底热液有关;矿石主量元素中高的MnO/TiO_2值(4.33～49.36)及缺乏强烈的负Ce异常(δCe=0.63～0.85),表明其沉积环境远离陆缘,海水的氧化还原状态为氧化-低氧化的过渡环境。综合研究表明,式可布台铁矿物质来源主要与海底热液有关,赤铁矿为氧化-低氧条件下海水的化学沉积成因,成岩过程中在有机质参与下菱铁矿由赤铁矿转换而形成。     

鄂东地区夕卡岩铁矿中钴的赋存状态和富集特征

鄂东地区是我国夕卡岩型铁铜矿床的重要产地之一,矿石储量丰富,品位高,开采条件较好.该类型矿床伴生有多种有益金属元素(Co、Au、Ag、In等),其中钻是一种最有价值的伴生元素.加强综合性多元素矿床伴生组分的研究,查明伴生元素的赋存状态及其分布富集规律,有助于确切评价矿石综合利用价值,为选矿冶炼工艺流程提供可靠的地质依据;同时也可为伴生元素的矿物学、地球化学积累新资料.本文初步总结了鄂东地区十几个夕卡岩型铁(铜)矿床的有关资料,阐述了钻的赋存状态、富集特征及其工业评价等问题.     

湖南水口山典型矿床稀散元素分布特征及其找矿意义

文章以水口山矿田内的3个典型铅锌多金属矿床——康家湾铅锌金银矿床、老鸦巢铅锌金矿床和鸭公塘铅锌铁铜矿床的矿石为研究对象,通过野外地质调查、室内显微鉴定、电子探针分析和LA-ICPMS微量元素分析测试,研究了本区稀散元素的赋存状态、分布规律以及与主成矿元素(Pb、Zn、S、Fe)的关系等,总结出稀散元素在本区的富集规律.研究表明:本区矿石中闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿主要富集Cd、In、Te3种稀散元素.康家湾铅锌金银矿床In/Zn比值为0.86,老鸦巢铅锌金矿床In/Zn比值为5.10,而鸭公塘铅锌铁铜矿床In/Zn比值为611.20,且w(In)为33.83×10-6～365.62×10-6,因此,康家湾铅锌金银矿床和老鸦巢铅锌金矿床矿石中的In是以类质同象赋存于闪锌矿和黄铜矿的晶格中,而鸭公塘铅锌铁铜矿床矿石中的In可能以硫铟铜矿的形式赋存.水口山矿田的Te主要有2种赋存形式:一种以类质同象形式赋存于硫化物(黄铁矿)中;另一种以矿石中形成其独立矿物辉碲铋矿(分子式为Bi2TeS2)和碲银矿(分子式为Ag2Te)存在.     

东坪金矿矿石碲、金分布及其相关性

用原子吸收，原子荧光法分别系统测定矿石Au,Te含量表明，东坪金矿具有典型的Au-Te元素组合，Te/Au比值平均为0．71，且随矿石Au丰度的加富而增加，它们的相关系数增大，Au,Te含量对数值的统计分布和矿物组合，元素赋存状态的微束分析结果表明，Au,Te均以独立矿物为主要赋存状态，但Aud的矿化表现出多期次特征，而Te主要在硅化－硫化物阶段，二可能具有不同的母源，上述结论对提高金的回收率，碲的综合利用和事矿体的追索提供一定的依据。     

松潘某微细浸染型金矿床的矿石特征及氧化原生带的矿物学划分准则

在研究松潘某微细浸染型金矿床的矿石特征和金赋存状态的基础上,根据产出深度,矿石的颜色、特征组构、特征矿物及其组合、游离自然金的含量、碳质(石墨)的多少、特征元素含量或相关元素比值等因素,从矿物学角度划分出矿床的氧化带、混合带和原生带,并提出划分方案和判别标志。     

西藏甲玛铜多金属矿床角岩中黑云母矿物化学特征及地质意义

甲玛铜多金属矿床角岩中黑云母按其产状可区分为原生黑云母和热液黑云母,本文采用扫描电镜对两类产出状态的黑云母进行了观察,采用电子探针(EPMA)对这两类黑云母进行了微区原位成分分析,并根据电子探针数据计算了黑云母的矿物化学式。角岩中的原生黑云母和热液黑云母均属于镁质黑云母,二者都经受了热液流体的改造作用。从原生黑云母到热液黑云母Fe3+和Fe2+分异程度加大,Fe3+含量升高,Fe2+含量降低,指示了岩浆-热液流体逐渐向氧化态过渡。相比于原生黑云母,Cu元素更易于在热液黑云母中富集。角岩型矿石中的Cu含量与热液黑云母的Fe2+/(Fe2++Mg2+)比值呈正相关,与其Fe3+/Fe2+比值呈负相关,对于热液黑云母所在的角岩型岩矿石样品,其矿化强度或可以黑云母的Fe2+/(Fe2++Mg2+)比值来衡量;而Mo元素在两类黑云母中均广泛分布,不具有选择性赋存的特征。     

西藏南木林县浦桑果铜多金属矿床矿石矿物特征及钴、镍元素赋存状态研究

西藏冈底斯成矿带南木林县浦桑果铜多金属矿床是新发现的大型铜多金属矿床,该矿床以品位高,成矿元素复杂为其特征。本文应用野外地质编录、显微镜鉴定、电子探针等手段对浦桑果矿床矿石矿物特征以及Co、Ni元素赋存状态进行了研究。矿石矿物主要由黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、铜蓝等组成。矿石中的有用元素除了铜、铅锌、银外,钴、镍元素是伴生有益组分,矿石中主要Co-Ni元素独立矿物为镍辉砷钴矿。通过电子探针分析,Co元素含量平均为17.87%,Ni元素含量平均12.66%,Co-Ni元素同时以类质同象置换铁的形式赋存于金属硫化物中,黄铜矿平均含Co0.04%、Ni0.08%,黄铁矿平均含Co0.40%、Ni0.20%,闪锌矿平均含Co0.14%、Ni0.06%,磁黄铁矿平均含Co0.79%、Ni0.18%等。Co-Ni元素作为重要的伴生矿产,对提高矿床综合利用价值,丰富青藏高原矿床类型,指导找矿工作部署具有重要的意义。     

滇中武定迤纳厂铁铜多金属矿床中稀土、金的赋存状态特征研究

针对滇中武定迤纳厂铁铜矿床的东方红矿段和大宝山矿段的不同类型铁铜矿石进行的矿相学、扫描电子显微镜-能谱分析研究发现:在东方红矿段稀土元素异常富集(ΣREE为1%~0.2%)的条纹条带状磁铁矿石中发现有大量的长条状、放射状的氟碳铈矿集合体,除此之外,稀土元素还以独居石的矿物形式存在或赋存在萤石当中,且在空间分布上与磁铁矿紧密共生。在出现金异常(高值达3.4g/t)的团块状和浸染状矿石中发现了自然金(银),通过扫描电镜观察,这些自然金(银)主要存在于黄铜矿和黄铁矿周围,主要以裂隙金和粒间金的形式存在且与硫化物紧密共生。经能谱分析,自然金(银)中金含量为83.29%,银含量为12.56%。这些现象暗示该矿床可能存在两期主要的成矿作用。同时这些主成矿元素和伴生元素的矿物赋存状态特征与成矿元素相关性的聚类分析结果大致吻合。根据该矿床成矿时代的最新研究,可以推断迤纳厂铁铜多金属矿床主要的两个成矿阶段为:铁-稀土成矿阶段和铜-金成矿阶段。在滇中地区该类型矿床的勘探开发过程中,应重视对不同类型矿石中稀土、金等伴生元素的综合利用。     

黑龙江滨东地区上石炭统唐家屯组泥质粉砂岩的地球化学特征

报导了滨东地区上石炭统唐家屯组泥质粉砂岩的矿物组成和岩石地球化学特征。矿物组成为石英+钠长石+伊利石±绿泥石±绿泥石/蒙皂石混层±高岭石。全岩主量元素具有高SiO_2(63. 26%)和Al_2O_3(17. 24%)和高钾钠比值(K_2O/Na_2O=3. 35)、低CaO (0. 71%)和MgO (1. 52%)的特点。岩石的成分变化指数ICV平均值0. 77,表明岩石的成分成熟度较低;化学蚀变指数CIA平均值70. 24,反映源区经历了中等程度的化学风化作用。岩石微量元素具V,Ni含量高,Sr,B含量低的特点。B*含量50×10~(-6),Sr含量51. 36×10~(-6)～127. 60×10~(-6),平均值81. 00×10~(-6),B/Ga值0. 10～0. 23,平均值0. 15,1,Sr/Ba值0. 10～0. 25,平均值0. 16,1,V/Ni值2. 22～6. 05,平均值4. 53, 3,V/(V+Ni)值0. 69～0. 86,平均值0. 81, 0. 60。这些特点反映岩石形成于陆相还原环境。轻重稀土元素的分异程度较低,Eu和Ce具负异常。泥质粉砂岩的元素地球化学判别结果表明其形成于大陆岛弧环境,其物质来源可能属于松嫩地块的长英质岩石。     

德兴含铜埃达克质斑岩的地球化学特征、成因及地质意义

德兴斑岩铜矿位于扬子地块江南隆起带东缘,含矿斑岩类型为花岗闪长斑岩。岩石主矿物组合为斜长石(中长石、更长石)+石英+钾长石+角闪石+黑云母,常见副矿物为磁铁矿、磷灰石、榍石、钛铁矿和锆石。斑岩主量元素具有高硅(SiO2=63.59%)、高铝(Al2O3=15.54%)、低镁(MgO=2.2%)的特征,岩石富钾贫钠(K2O=3.06%;Na2O=3.67%),高K2O/Na2O(0.89)比;ALK=6.66%,A/CNK=1.086,σ=2.18,A.R=2.07,显示岩石为弱过铝质高钾钙碱性系列;稀土元素特征表现为轻稀土富集(121.81×10-6),重稀土亏损(8.8×10-6),具有较大的LREE/HREE比值(13.93);微量元素表现为富集大离子亲石元素LILE(Rb、Ba、La、Sr)和亏损高场强元素HFSE(Nb、Ta、Y),具低Y(11.21×10-6)和Yb(1.23×10-6)含量特征,有较高Sr/Y(57.29)、La/Yb(28.93)比值,具较高的87Sr/86Sr比值(0.7040),弱的负Eu异常(δEu=0.91),以及负εNd值等特征,表明德兴花岗闪长斑岩为"C"型高钾钙碱性埃达克岩,埃达克岩浆来源于活动陆缘加厚下地壳的部分熔融。     

中国煤中的锗和镓

煤中的锗和镓是可利用伴生元素。我国多数煤中锗的含量处于0.5～10mg/kg之间,平均4mg/kg;煤中镓的含量处于1～20mg/kg之间,平均9mg/kg。我国云南临沧盆地发现有特大型锗矿床,锗赋存在第三纪褐煤中,含量达3000mg/kg以上,呈有机质吸附态和粘土矿物吸附态为主要赋存方式。     

玲珑金矿田东山矿床矿体空间分带模型及应用

根据玲珑金矿田东山矿床地表及浅部勘查工程与采矿资料, 确定了成矿成晕元素种类。对成晕元素侧向分带特征和垂向分带规律的研究结果表明, 矿体上盘晕元素异常组合为Cu-As-Ag, 下盘晕元素异常组合为Cu-Te-As, 由此确定Au /As、Au /Pb、Au /Ag、Ag/Pb比值具有成矿判别意义, 即判别式Y₁ = 0.000 5 Au /As + 0.037 6 Au /Ag + 0.085 7 Au /Pb - 0.045 4 Ag/Pb > 0.009 2时指示含矿, 否则不含矿; 同时建立了基于Sb /As比值和Au、Ag、As、Sb 含量特征的见矿深度估计模型(H₁ = 1.104 9 + 79.63 k ( Sb /As) ×102 ) , 并对东山矿床主要矿体的可能成矿地段、见矿部位做出预测评价, 提出东山矿床9号、18号、47号、50号和52号支脉在175～ - 70 m标高范围内赋存金矿化或工业矿体。     

广西钦州_防城地区次生氧化锰矿床矿物学和地球化学研究及矿床成因意义

钦州-防城锰矿带是中国次生氧化锰矿的重要产地之一,其含锰岩系为上泥盆统榴江组含锰硅质岩。锰矿床主要赋存在以腐岩带为主的风化壳中,矿石的主要矿物为软锰矿、锰钡矿、隐钾锰矿、锂硬锰矿、钙锰矿等,与之伴生的其他表生矿物有赤铁矿、针铁矿、石英、高岭石和其他粘土矿物。矿石多呈葡萄状、块状、网脉状构造。与原生含锰硅质岩相比,次生氧化锰矿矿石的品位明显提高,Mn含量平均达到42.6%。矿石化学分析和单矿物电子探针成分分析表明,氧化锰矿石中还普遍出现Co、Ni、Cu、Zn等元素的富集,其平均含量分别为0.05%(最高0.40%)、0.09%(最高0.53%)、0.08%(最高0.53%)和1%(最高2.2%);它们主要以类质同象和吸附的形式赋存在锂硬锰矿及隐钾锰矿中。氧化锰矿石和锰氧化物的Mn/Fe比值均较高,一般大于6～10,说明该区化学风化强烈,铁、锰分离显著,有利于形成高品位的优质锰矿。有害杂质元素P主要存在于针铁矿等铁的氧化物中。氧化锰矿的形成和空间分布受气候、构造、含锰岩系及地形地貌等多种因素的影响和控制。     

德兴铜矿堆浸场矿石矿物学、Cu伴生元素地球化学特征及意义

德兴铜矿是我国乃至世界著名的低品位多金属岩型铜矿之一。多年来,德兴铜矿在低品位矿石堆浸过程中只对Cu元素进行回收,而对Re、Co、Au、Ag等伴生元素研究甚少。本文采用X射线衍射、扫描电镜与电镜能谱、电子探针以及ICP-MS等方法对德兴铜矿杨桃坞与祝家村堆浸场低品位矿石进行测试分析,研究了低品位矿石矿物组成变化、重要共伴生元素的赋存状态与空间分布规律,并对其进行了综合利用的可行性评价。研究结果表明,Au主要以自然金形式存在,Ag以单质和化合物两种形式存在,Co主要以类质同像形式存在;Re与Mo含量很低,无利用价值;Co元素含量相对较高,均值19 g/t左右,浸出率为73%,因此回收酸性水库中的Co元素可能具有重大经济价值;杨桃坞堆浸场Au平均含量0.10 g/t,几乎无浸出;Ag平均含量0.39 g/t,浸出率较低,可作为一种潜在资源。此外,堆浸场中金红石含量较丰富,平均粒度20μm左右,估算储量达460万吨,有必要对其回收性开展深入研究。     

敞开酸溶-电感耦合等离子体质谱法同时测定钨矿石和锡矿石中14种微量元素

钨矿石和锡矿石成分复杂,具有丰富的共生或伴生元素。在国家标准方法中,对其中的微量共生或伴生元素含量多采用单元素测定,分析强度大,效率低。本文采用混合酸在敞开体系中消解样品,以50%盐酸提取盐类,电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)同时测定钨矿石和锡矿石中的锂钪铬钴镍铜铅锌铷钼铯锑铋钍等14种微量元素。通过比较碱熔法、盐酸+氢氟酸+硝酸+高氯酸四酸溶矿法、氢氟酸+硝酸+高氯酸三酸溶矿法这三种样品前处理方法,确定选择使用氢氟酸+硝酸+高氯酸三酸溶矿法溶解样品。ICPMS测定过程中,选择铑和铼作为内标元素,有效监控分析信号的漂移。测定结果表明,各元素的检出限为0.003~1.64μg/g,相对标准偏差在0.1%~3.1%,方法回收率在93.1%~104.3%。方法应用于实际钨矿石和锡矿石分析,测定结果与各元素标准测定值吻合较好。相对于传统处理方法,本法一次溶样,多元素同时测定,使分析效率得到了有效提高,更适合大批量多元素钨矿石和锡矿石样品的分析。     

浅析哈密大水西钒矿钒赋存状态特征

大水西钒矿体赋存于下寒武统中,矿床类型为黑色页岩型钒矿床,主要为石墨硅质板岩夹碳质板岩互层型钒矿石,局部矿段夹有硅质板岩、石英岩、石英片岩型钒矿石.钒矿物大多分布于云母类、高岭土矿物中,少数分布于电气石、石榴石类矿物中.矿石中钒呈分散状分布.用电子探针能谱对矿物物质组分进行微区元素组成分析,采用电子探针背散射电子成像分析技术和选区成分分析技术对内部结构矿物组成、元素赋存状态及特征进行研究.结果表明,钒除主要以V3+类质同象杂质替代铝硅酸盐中部分Al3+的形式及以独立矿物形式分散存在外,还有少量V4+以VO2+类质同象替代地开石(高岭石)中的Al3+存在,矿石中钒以钒独立矿物形式(可能为V-Ti或V-Ti-Si化合物、钒钛铁矿、V-Ti碳化物固溶体等)于矿石中产出.