我國(guó)工藝礦物學(xué)一直是采用顯微鏡人工檢測(cè)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且往往不能為選礦工藝及時(shí)提供信息。以現(xiàn)有的設(shè)備和手段，工藝礦物檢測(cè)速度和精度都難以適應(yīng)當(dāng)前礦業(yè)發(fā)展的需求，已成為阻礙礦業(yè)技術(shù)進(jìn)步的“瓶頸”問(wèn)題。本文針對(duì)廣東省某低品位鉬礦石，采用澳大利亞的MLA自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)該鉬礦的工藝礦物學(xué)參數(shù)的快速準(zhǔn)確檢測(cè)。
　　隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)各種金屬的需求與日俱增，國(guó)內(nèi)外均面臨著礦業(yè)大發(fā)展的勢(shì)頭，礦石難選程度加深和選礦技術(shù)水平的提升，突顯工藝礦物學(xué)研究的重要性。長(zhǎng)久以來(lái)，工藝礦物學(xué)以光學(xué)顯微鏡為主要測(cè)試工具開(kāi)展對(duì)礦石物料的研究工作。由于天然礦物種類繁多、各礦物組成的復(fù)雜性，定量測(cè)定礦石的工藝礦物學(xué)參數(shù)，如礦石中礦物組成和含量，磨礦產(chǎn)品中礦物單體解離度，選礦流程中的礦物走向等是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作，難以及時(shí)地為選礦工藝研究提供礦物信息和數(shù)據(jù)。尤其是對(duì)低含量和復(fù)雜礦石，檢測(cè)工藝礦物學(xué)參數(shù)的難度更大。早在80年代，伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)的發(fā)展，英、美等國(guó)研究X射線圖像法、螺旋旋轉(zhuǎn)光譜法、反射率色譜顏色定量等測(cè)試方法，以達(dá)到對(duì)工藝礦物學(xué)參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)，但由于方法的適應(yīng)性差等問(wèn)題而未能推廣應(yīng)用；我國(guó)對(duì)自動(dòng)檢測(cè)方面的研究在一些高等院校和科研單位也曾一度興起，大多的研究是依托顯微鏡與計(jì)算機(jī)的結(jié)合，開(kāi)發(fā)自動(dòng)圖像分析系統(tǒng)，但由于礦物的光學(xué)性質(zhì)復(fù)雜，這些研究成果基本上沒(méi)有得到成功的應(yīng)用。
　　近10年來(lái)，國(guó)外自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)發(fā)展較快，多數(shù)礦業(yè)大國(guó)，都開(kāi)發(fā)各具特色的技術(shù)，以澳大利亞JK技術(shù)中心（JKTech）和加拿大CANMET的W.Petruk和R.Lastra的技術(shù)應(yīng)用較為廣泛。JKTech的MLA技術(shù)在國(guó)際上處于領(lǐng)先地位。廣州有色金屬研究院于2008年引進(jìn)澳大利亞JKtech Pty Ltd的MLA技術(shù)，并成功用于多種類型礦石的工藝礦物學(xué)研究。
　　眾所周知，大多數(shù)鉬礦石的鉬礦物含量稀少，輝鉬礦具有頁(yè)片狀、鱗片狀晶形，傳統(tǒng)的工藝礦物學(xué)方法——礦物分類富集，顯微鏡統(tǒng)計(jì)的礦物定量方法誤差極大，尤其是輝鉬礦解離度的測(cè)定更難以準(zhǔn)確。本文針對(duì)廣東省某低品位鉬礦石，采用MLA自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)該鉬礦石的工藝礦物學(xué)參數(shù)的快速準(zhǔn)確檢測(cè)。
　　1　MLA技術(shù)的基本組成和工作原理
　　MLA技術(shù)的基本硬件組成為掃描電鏡和能譜儀，并配合礦石自動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)（MLA）軟件。MLA技術(shù)利用充分反映礦物相的成分差別特征的背散射電子圖像作為基礎(chǔ)圖象，運(yùn)用現(xiàn)代圖像分析技術(shù)，能譜快速分析技術(shù)，從工藝礦物學(xué)的角度設(shè)計(jì)軟件，針對(duì)測(cè)試樣品建立礦石標(biāo)準(zhǔn)礦物序列?；驹硎峭ㄟ^(guò)電鏡軟件、能譜分析技術(shù)與MLA軟件的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)樣品位移，背散射電子圖像顆粒化處理區(qū)分不同物相，自動(dòng)采集不同物相的能譜數(shù)據(jù)，利用能譜產(chǎn)生的X射線準(zhǔn)確鑒定礦物，建立樣品礦物標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)、計(jì)算機(jī)自動(dòng)擬合計(jì)算后獲取工藝礦物學(xué)參數(shù)。主要的工藝礦物學(xué)參數(shù)包括礦石的礦物種類和含量、樣品中各礦物粒度分布、礦物解離度等。

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　　2　工藝礦物學(xué)自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用研究
　　2.1　檢測(cè)樣品制備
　　為了保證試樣的代表性，從破碎至-2 mm的選礦試樣中縮分獲取礦物定量測(cè)定樣品，樣品制備流程見(jiàn)圖1。將所得分級(jí)樣品分別采用環(huán)氧樹脂冷鑲制樣。
　　圖1樣品制備流程
　　2.2　礦物鑒定及礦物定量應(yīng)用研究
　　將分級(jí)樣品磨制成礦物砂光片，采用MLA技術(shù)測(cè)定，所獲取的該礦石礦物種類和礦物含量數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。礦石化學(xué)多元素分析結(jié)果：Mo 0.094%，WO3 0.03%，Cu 0.018%，S 0.18%，F(xiàn)e2O3 2.67%，K2O 2.37%，Na2O 1.01%，SiO2 74.58%，Al2O3 12.38%。原礦化學(xué)分析的鉬含量與經(jīng)MLA礦物定量結(jié)果計(jì)算的各礦物鉬含量配分總和∑CMo=0.092%很接近，其配分平衡系數(shù)為97.87%；各礦物硫的含量配分總和∑CS=0.18%，與礦樣中硫的實(shí)測(cè)化學(xué)分析值0.18%完全吻合，其配分平衡系數(shù)為100%。結(jié)果表明，鉬和硫在各礦物的配分總和可對(duì)應(yīng)于化學(xué)分析值，具有較高的準(zhǔn)確性；至于硅和鋁的配分檢驗(yàn)具有一定的特殊性。表1中，經(jīng)MLA礦物定量結(jié)果計(jì)算的各礦物硅含量配分總和∑CSiO2=71.964%，礦樣中硅的實(shí)測(cè)化學(xué)分析值為74.58%差別較大，其配分平衡系數(shù)為96.49%；各礦物鋁的含量配分總和∑CAl2O3=14.075%，礦樣中實(shí)測(cè)鋁的化學(xué)分析值為12.38%，其配分平衡系數(shù)為113.69%，硅的配分平衡系數(shù)大于95%，屬于允許誤差范圍，而鋁的配分平衡系數(shù)均較大，這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)硅鋁酸鹽礦物中元素的類質(zhì)同象置換十分復(fù)雜，各礦物中硅和鋁的理論值含量不是固定的，而是一定變化范圍，如白云母（SiO2 41%~50%，Al2O3 21%~38%）、鈉長(zhǎng)石等礦物的含硅量和含鋁量取值的不確定性造成的誤差，而不是MLA礦物定量檢測(cè)產(chǎn)生的誤差。
　　表1鉬礦石的MLA定量結(jié)果　　　%
　　2.3　輝鉬礦解離度測(cè)定應(yīng)用研究
　　對(duì)于選礦分離工藝，有用礦物的單體解離度是重要的工藝礦物參數(shù)。解離度測(cè)定實(shí)質(zhì)上就是統(tǒng)計(jì)磨礦產(chǎn)品中目的礦物的單體顆粒與連生體顆粒的相對(duì)比例。對(duì)于鉬礦石的磨礦產(chǎn)品，一般來(lái)說(shuō)鉬品位小于0.1%，輝鉬礦的礦物含量也只有不足0.2%，也就是說(shuō)，統(tǒng)計(jì)1 000個(gè)礦物顆粒，才有1~2顆為輝鉬礦。為了減少測(cè)定的工作量，保證測(cè)定精度，在采用顯微鏡人工測(cè)定之前，必須用重液分離的方法預(yù)先富集重礦物，以此提高待測(cè)樣品中輝鉬礦含量，重產(chǎn)品制砂光片顯微鏡直線法統(tǒng)計(jì)測(cè)定解離度，分離出來(lái)的輕產(chǎn)品進(jìn)行化學(xué)分析，最后計(jì)算出各粒級(jí)樣品的解離度。
　　在對(duì)該鉬礦石的選礦試驗(yàn)中，根據(jù)各礦物的嵌布粒度和探索性試驗(yàn)情況，確定磨礦細(xì)度為-0.074 mm占60%。由于粗粒片狀的輝鉬礦具韌性，不易破碎，富集在+0.2 mm篩級(jí)產(chǎn)品中，根據(jù)各篩級(jí)的輝鉬礦分布情況，+0.2 mm篩級(jí)產(chǎn)品采用體視顯微鏡，人工測(cè)定輝鉬礦解離度，-0.2 mm以下篩級(jí)產(chǎn)品采用MLA工藝礦物學(xué)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)定輝鉬礦解離度，測(cè)得該鉬礦石在-0.074 mm占60%的磨礦細(xì)度下，輝鉬礦的單體解離度見(jiàn)表2。MLA解離度測(cè)定通過(guò)統(tǒng)計(jì)大量的顆粒（一般為20 000~50 000顆粒）達(dá)到較高的精度，并采用根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)鉬品位低于0.1%，MLA統(tǒng)計(jì)分析的顆粒數(shù)必須達(dá)到40 000顆以上才能達(dá)到要求。
　　表2原礦磨礦細(xì)度-0.076 mm占60%時(shí)
　　輝鉬礦解離度測(cè)定結(jié)果
　　2.4　選礦尾礦中鉬的損失狀況考查應(yīng)用研究
　　在鉬礦選礦試驗(yàn)中，總尾礦鉬品位為0.008 8%，為了考查尾礦中鉬的損失狀況，采用MLA技術(shù)對(duì)尾礦進(jìn)行查定，測(cè)定結(jié)果表明，尾礦中損失的輝鉬礦解離度為零，全部為小于15%的連生體（見(jiàn)圖2、圖3），主要與石英和白云母連生，輝鉬礦與其他礦物的連生關(guān)系見(jiàn)表3。[LL]
　　表3尾礦中輝鉬礦與其他礦物的連生關(guān)系

　　3　結(jié)果和討論
　　(1) MLA自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)對(duì)礦石中礦物的含量檢測(cè)結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確性，對(duì)礦物含量的檢測(cè)結(jié)果可對(duì)應(yīng)于化學(xué)分析值。
　　(2)MLA技術(shù)極大地簡(jiǎn)化了解離度測(cè)定的程序，特別是對(duì)低含量礦物解離度測(cè)定可免除重液預(yù)富集，并可達(dá)到很好的效果。
　　(3)將國(guó)外先進(jìn)的礦物定量測(cè)試技術(shù)引入我國(guó)工藝礦物學(xué)研究領(lǐng)域，促進(jìn)檢測(cè)從半定量到實(shí)現(xiàn)快速定量，將工藝礦物研究水平提高到一個(gè)新的高度。