磷矿石分析

2024-06-18

磷矿石分析(精选12篇)

磷矿石分析 篇1

我国的资源税自1984年设立以来, 历经多次调整, 直至2011年国家出台新的资源税政策, 一直受到经济学界和财税工作者的重视, 也越来越多受到社会各方广泛关注。由当初对人们资源节约和环境意识的唤醒, 到探讨如何建立以保护环境、合理开发利用自然资源, 实现以可持续发展为目的的绿色税收制度, 资源税改革凝聚了越来越多的共识。然而, 不论是从收入绝对额还是从所占比重来分析, 资源税都是个小税种, 但是从对改革节奏和力度的把握来看, 国家对当下资源约束趋紧状况保持着清醒判断。资源税改革, 对促进生产方式转变、节约集约利用资源, 保护生态环境, 实现经济社会可持续发展, 具有十分重大的意义。

一、磷矿石资源概论

磷是生命不可或缺的元素, 同水一样, 对人类发展、农作物生长和所有现代经济体来说都不可或缺。由于磷化工产品广泛应用于农业、工业 (医药、食品、轻工、化工) 、国防军工、尖端科技及人民生活, 磷矿已成为关系国民经济长远发展和国家安全的重要的稀缺战略资源, 不可或缺, 不可替代, 不可再生。

磷虽然在地壳中的含量很高, 但具备开采经济价值的磷矿在全世界非常有限, 且分布极为不均。目前全世界磷矿石储量大约650亿吨, 主要分布在非洲、北美、南美、亚洲及中东, 其中80%以上的磷矿资源集中分布在摩洛哥和西撒哈拉、南非、美国、中国、约旦和俄罗斯, 摩洛哥独占世界磷矿资源的76.9%。磷矿在工业上的应用已有100多年的历史。

我国已探明的磷矿床有578处, 资源总量170亿吨, 主要分布于湖北、湖南、四川、贵州和云南省, 5省已探明磷矿资源储量 (矿石量) 135亿吨, 占全国的76.7%。主要产磷省份的磷矿集中在8个区域:湖北的宜昌、胡集、保康地区, 四川的金河、清平地区, 云南滇池地区和贵州开阳地区、瓮福地区。

全球磷矿石产量主要集中在中国、美国和摩洛哥, 三个国家磷矿石产量占全球产量的近70%。由于过量开采及磷矿开采品位逐步下降, 世界各国都担忧全球磷矿资源在50年内将会出现枯竭。一些主要磷矿生产国, 早就对磷矿资源实行保护性开发政策, 采取措施限制乃至禁止磷矿资源的出口。同为磷矿资源大国的美国, 从1980年开始减少磷矿出口, 1996年开始就已逐渐全面禁止磷矿石资源的出口。就连邻国越南近年来也已开始限制磷矿出口, 日本则早就着手应对磷矿资源短缺问题。

我国从2002年开始便将磷矿列为2010年后不能满足中国国民经济发展要求的20个矿种之一。以湖北为例, 已探明磷矿储量30.4亿吨, 占全国的17.2%, 磷矿石年均产量已超过2000万吨 , 位居全国第一 , 磷矿及磷化工是湖北的重要战略支柱产业。

二、影响我国磷矿资源可持续开发利用的障碍

(一) 资源禀赋结构不合理, 先天不足

我国磷矿资源以中低品位矿为主, 富矿不足总量的10%。一方面中国是全球磷矿石品位平均最低的国家。磷矿储量虽居世界第2位, 但资源品级差, 实际可利用磷矿储量较少。据了解, 世界磷矿的总体品位在5-40%之间, 大部分国家的磷矿石品位都在30%以上, 而中国富矿品位仅28-33%, 全国磷矿石平均品位只有17%。我国可开采储量平均品位为23%, 远低于30%的全球平均水平。我国Ⅰ级磷矿 (品位高于30%) 仅16.57亿吨, 占矿石总量的9.4%。

另一方面, 中国也是磷矿开采难度、选矿难度最大的国家之一。在已探明磷矿石资源中, 90%以上属不易解离的高钙镁磷矿。中国磷矿资源“先天不足”给磷矿开采带来一系列技术难题, 造成开采成本高和资源损失率高等问题。

(二) 盲目发展, 无序开采

一是鼠目寸光, 掠夺性开采。不按设计方案开采、越界开采、偷挖保安矿柱等私挖滥采现象屡禁不止。二是采富弃贫、 采易弃难。导致损失和浪费现象严重, 矿石回采率低和资源利用率极低。小磷矿企业资源利用率仅有15—30%。盲目发展、无序开采, 不仅使我国的高品位磷矿石资源濒临枯竭, 也使中低品位的磷矿石资源日益稀缺。数据显示, 2005~2011年, 我国磷矿生产量6年增长了267%, 年均增长率高达17.8%, 大大超过国民经济增长率。2010年全国消费磷矿 (包括出口) 7026万吨。2011年我国磷矿石产量8122万吨, 按平均回采率60%左右计算, 实际开采量为1.35亿吨, 在不考虑新发现资源的情况下, 我国Ⅰ级和Ⅱ级磷矿仅能支撑国内开采不足30年。虽然我国磷矿储量位居世界前列, 但是探明具有经济价值的磷矿石只有40.5亿吨, 平均五氧化二磷含量也仅为23%, 且正以每年1亿吨的惊人速度下降。湖北的问题似乎更突出, 按年均2000万吨消耗速度, 湖北省磷矿石资源用不了20年就会挖完。

(三) 集中程度低、规模效益差

一是行业准入门槛过低。采矿权、探矿权设置不合理, 倚重行政审批功能, 缺乏长远的战略上的宏观布局, 造成“规划浪费”和隐性浪费。二是矿山企业为数众多, 集约化程度低。国内磷矿石的开采曾长期处于分散无序状态, 生产能力在10万吨/年以下的小型企业磷矿数量众多, 且安全环保等极不规范。在主要矿山化工企业中, 大型磷化工企业仅占3.8%, 中型矿山企业占15%。美国、摩洛哥和前苏联的磷矿企业规模和产量多在300万吨/年以上。三是低水平重复, 搞恶性竞争。为了争抢占资源, 各地一窝蜂地盲目上项目, 往往一哄而上, 一哄而散。

(四) 产业链条短, 深度开发不够

管理部门的管理思路存在问题, 没有起到引导磷矿产业可持续发展的作用。磷矿企业总体上仍停留在销售原矿和初级产品阶段, 深加工能力严重不足, 缺乏有影响的龙头企业带动。另外, 磷矿综合利用率低, 资源转化效益不高。目前世界上磷的下游产品已达250余种, 而我国仅有80余种。1/3以上磷矿伴生和共生有铀、碘、铁、钛、稀土等十几种有益元素。但由于重视和研究不够, 共伴生磷矿资源综合利用率不到20%。以前把“肉 (富矿) ”都吃完了, 再过几年就只啃“硬骨头 (中低品位矿) ”。若不能很好利用中低品位磷矿, 就无法解决资源瓶颈问题。

三、资源税改革对磷矿石可持续开发利用的影响

自2013年1月1日起, 湖北省对磷矿石资源税进行改革, 由过去15元每吨的固定税额转为从价征收, 税率为10%, 同时, 取消对磷矿石征收的价格调节基金和其他政府性基金项目。应当说, 这是一个较大的资源税改革动作, 引起了强烈反响。从短期看, 对磷矿开采企业和下游化工企业影响是直接的、明显的, 无疑将增加企业的生产经营成本, 加大企业的经营压力, 但从长期来看, 利好经济结构调整和磷矿行业可持续发展, 磷矿资源税改革对磷矿石可持续开发利用将产生正面的心理预期。

(一) 加速资源整合, 提高规模效益

有利于资源向优势企业集中配置, 实现磷矿资源价值最大化。过去从量计征资源税, 按每吨15元的固定标准收取, 对节约使用磷矿的约束作用并不大, 某种程度上还起到了鼓励企业盲目开采资源的作用。而改按从价计征, 资源税征收具有很强弹性, 大幅增加企业税负, 从而对磷矿企业具有较强的压力和约束力。

湖北的中小矿山比较多, 且湖北的磷矿以中低品位为主。上世纪90年代全省磷矿矿山企业600多家, 2002年整顿后降到179家, 现在约有80家。目前, 湖北主营业务收入过亿的磷化工企业有200多家, 其中10亿—30亿企业有6家, 30亿—100亿元有兴发、洋丰、东圣、三宁4家, 过100亿元仅有湖北宜化1家。磷矿市场由于开采企业众多、市场集中度很低, 基本可视为竞争性市场。可以预见, 税负提高将增加所有单个企业的长期平均成本, 将促使一些厂商 (开采成本较高、缺乏规模经济的企业) 退出该行业或被规模大的企业收购、兼并, 从而提高行业的集中度, 这将有利于淘汰落后产能、实现集约开采而提高资源开采效率。资源税改革正在有效推动磷矿企业和化工企业的兼并重组, 使磷矿石资源在更大时空、更高层面上的优化配置得以实现。

(二) 转变资源利用方式, 提高资源综合利用水平

资源税改革, 一方面确实增大了企业成本。不管企业是否盈利, 只要有开采销售行为, 就必须缴税。另一方面, 提高了企业对磷矿资源稀缺性预期。因而更加珍惜资源, 更加注重资源集约节约使用, 提高资源综合利用效益。实行从量计征时, 各种品位的磷矿均按15元每吨计税, 资源税没有与磷矿石价格挂钩, 导致企业采富弃贫, 大量开采富矿, 中低品位的磷矿浪费严重, 从价计征后, 税收与资源调价挂钩, 可实现资源税与矿石价格、企业盈利水平同步增长。同时, 通过挤压高品位资源经营者的利润空间, 可使磷矿石开采和加工企业更加重视中低品位矿石的开采和利用, 减少“采富弃贫”、“采难弃易”的现象发生。

据调查, 磷矿石资源税改革后, 初步扭转了湖北省磷矿石开采“采富弃贫”的现象。2013年1-10月份, 湖北省磷矿石在开采量与同期相比有所下降, 开采品位结构较同期发生明显变化。低品位矿石的产量同比分别增长21%, 呈上升趋势; 而中高品位和高品位磷矿石产量同比分别下降22%和29%, 呈下降趋势。以远安县为例, 资源税改革后, 磷矿回采率可以达到80%, 相对改革前提高了30%。

(三) 促使企业进行技术创新, 改善经营策略

据匡算, 磷矿石资源税由从量转为从价计征后, 磷矿石开采企业的税负比从量计征时大约增加3倍, 企业的利润空间大幅缩小, 为了维持利润空间, 企业必须采用先进的技术, 提高生产效率, 降低生产成本。

以宜昌兴发集团为例, 以2012年磷矿石数据来估算, 预计2013年由此将减少利润3000万元左右。兴发集表示将通过调整销售策略、加强销售管理等措施, 最大限度降低本次资源税改革对公司的影响。就开采方法的创新而言, 可采用多层磷矿体并层回采、多层磷矿体选别回采、磷矿体空去肥料充填等。就选矿方法而言, 盐酸法能“消化”任何品位磷矿的技术, 低品位磷矿也能够得到有效利用, 让湖北省的磷矿“应用储量”一下子扩大了10倍。通过技术创新, 不仅提高了生产效率, 同时也提高了资源使用效率。

四、实现磷矿石资源可持续发展的对策建议

(一) 实行保护性开发政策, 推动资源利用方式根本转变

经过30多年的快速发展, 我国地不再“大”、物不再“博”, 而是在不断发生“贫”、“富”逆转, 不可再生的资源越来越少, 乃至枯竭。由于长期以来受“有水快流”和粗放型开发利用思想以及体制等因素影响, 磷矿、稀土、有色金属等许多宝贵的自然资源开采殆尽 , 经济社会发展付出了惨痛代价。急功近利、不惜代价追求政绩的经济发展模式理应寿终正寝。我们 应全面系统地检讨发展理念, 在更高层面统筹改革和可持续发展问题。既要金山银山, 更要绿水青山。

树立强烈的资源危机意识和忧患意识。自然资源是国家的, 属全民所有, 是中华民族共同的遗产, 科学开发利用自然资源, 关乎人民福祉、关乎中华民族永续发展|。我们不能坐以待毙, 一是实施保护性开发政策, 禁止磷矿石及其初级产品出口, 要有“积谷防饥”的思想准备。二是实行资源总量控制, 关紧资源开采“闸门”。打破行政地域界限, 从国家战略层面统筹管理资源利用。对新探明的磷矿资源, 要划定国家战略磷矿保护区, 严禁开采。要防止出现新一轮资源抢夺大战, “跑马圈地”。坚持四不原则, 即宁可不采, 不可滥采;宁可不挖, 不可滥挖。要节约集约利用资源, 让各类资源得到最充分利用。反对盲目进行扩张, 搞变相的“超日赶美”大跃进。谁拥有资源, 谁就拥有未来。

(二) 发挥市场的决定性作用, 提高磷矿企业集中度

湖北磷矿行业集中度依然不够, “僧多粥少”。相对来说, 全省目前80家磷矿企业还是太多, 湖北省磷矿企业及磷化工企业还需要进行深度整合。通过产业政策调整来提高磷矿企业集中度, 着力培育500亿元—1000亿级磷化企业“航母”舰队, 拉伸磷化工产业链, 真正把资源优势转化为产业优势, 形成湖北真正的经济优势。要按照《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》要求, 真正发挥市场的决定性作用, 减少因部门或地方利益干扰带来的不利影响, 对磷矿资源的开发利用和深加工, 要更多地采取市场机制的办法, 而不是采取驾轻就熟的老套路———行政审批。一是要提高政策门槛和行业准入门槛。 通过市场机制促进从磷矿企业资源整合, 提高产业集中度, 淘汰落后产能通过设置技术 (如开采, 选矿) 标准、信贷支持、财政贴息等政策手段, 支持资源开采的优势企业通过改组、联合、兼并、控股等方式提高产业集中度, 转变行业增长模式;二是促进企业进行战略升级, 优化资源配置。

(三) 引导企业实现技术进步, 对资源进行深度开发

我国的磷矿石主要用来生产磷肥、黄磷、饲钙, 其中磷肥消耗矿石占77%左右, 约11%生产黄磷, 12%生产饲钙。国内磷化工企业大多仍停留在卖矿石、黄磷、磷酸一铵、磷酸二铵、低档复合肥等技术含量较低的原料或附加值不高的初级 产品阶段, 国外发达国家黄磷—中间产品—最终产品听比例约为了1∶3∶5, 而我国的比例是1∶1.5∶0.8, 表明我国发展高附加值的精细磷化工潜力巨大。目前市场上研发的有机磷化合物如牙膏级磷酸氢钙、食品级和电子级磷酸等高附加值产品应 用广泛, 前景广阔。电子级磷酸广泛应用微电子工业, 只有美国、日本等少数几个国家能够生产出来。提高磷矿资源利用率, 关键在于技术进步。

首先要把企业降低成本的动力诱导到依靠技术进步上来。加大对新工艺新产品的研究、开发、生产、推广的税收优惠、财政补助、融资支持等鼓励政策, 以此实现技术进步、资源节约的可持续发展局面。

其次, 协调整体税制改革, 形成政策合力。资源税税负的提高要与已实施的增值税转型、将要实施的环境税改革、消 费税的调整和企业所得税的优惠相衔接配套, 共同作用于企业技术进步。以通过立法、产业政策等方法, 引导企业开展资源精深加工和综合利用, 提高资源利用效率。

(四) 及早研究开征环境保护税, 建立统一的绿色税收制度

实现资源可持续开发利用、保护生态环境, 最终必须依赖建立一套完整的绿色税收制度, 包括进一步完善资源税、配套开征环境保护税, 以此推进绿色发展、循环发展、低碳发展, 形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式。

纵观近30年历程, 每次资源税改革都取得了一定成效, 但都属于打补丁式的改革, 影响很有限。从整体上把握, 在改革的设计上从财政收入角度考虑过多, 从环保、可持续发展角度统筹力度不大, 明显有权宜之虑。应当说, 资源税是一种调节税, 更是一种行为税, 在设计时缺乏战略谋划与主动, 没有与世界通行的绿色税制整体考虑, 而是零打碎敲, 头痛医头、脚痛医脚, 被动应付, 有时甚至是到难以为继的情况下, 不得已而为之。与其说是资源税, 不如说是能源税;与其说是“调节税”, 不如说是“收入”税。

应当抓住这次资源税改革契机, 全面理顺资源税关系, 将水资源、林木资源、土地资源、空气资源等纳入资源税征收范围。与此同时, 破除地方保护主义和部门利益的藩篱, 取消对资源开采企业收取的各项环保费用, 全面开征环境保护税, 专款专用治理环境污染, 保护生态环境。比如, 对水、土地、空气、植被等资源造成污染、破坏生态环境的行为, 要征收环境保护税。据了解磷矿资源税改革后, 仍保留了为数不少的收费项目, 包括资源补偿费、排污费、环境监测费、环境恢复治理备用金、道路养护费等。据测算收取的费用几乎与磷矿资源税额相当。 事实上, 收取的各项费用大多被地方政府作为财政收入使用了, 并没有用在指定用途上。因此, 加强资源税费的使用管理, 形成统一的绿色税收制度势在必行。

参考文献

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磷矿石分析 篇2

自然铜矿石样品的加工及分析测试方法

摘要:矿产开采中对于矿物质的测定十分重要,关系到矿产的价值以及开采的方法和日后收益。现在的社会发展对于各种金属都有较多的利用,其中铜以其优良的导电功能被广泛的应用于电子系统、通讯设备中。铜在自然界中与其他物质结合在一起而存在,一块矿石中往往富含除了铜以外的多种元素。所以测定铜的含量十分重要。取样是测定过程的前提条件,元素测定是针对矿石的样本而言,只有采集了有代表性的准确的样本才能该地区的矿产情况做出真实的判断。所以制作有代表性的样品具有十分重要的意义。本文就简要的论述了自然铜矿石样品的加工方法以及其分析测定的方法,供有关人员借鉴和参考。 关键词:自然铜 样品 加工 分析测试方法 引言 矿石中的物质含量较多,其结构较多复杂,对其成分以及含量进行分析才能对矿石进行有效合理的利用。自然铜也存在与矿石当中,需要使用物理化学方法对其进行提取,提取中首先涉及到矿区样本,只有样本具有较高的代表性才能保证测定的结果真实地反应此矿区的状况,才可以制定开采计划和提取方案。对矿石的研磨,组合都可能会影响矿石的性能,所以应采取适合铜元素特性的方法进行样品加工。自然铜以多种形态存在于岩石当中,且形态、组成较为复杂,采取常规的样品制备办法不能真实的反应矿石的情况,而且需要巨大的成本投入,加工时间也较长,所以应采取针对铜元素的具体办法进行加取样工,保证实验结果的信效度,使实验结果更加有效。 自然铜的存在较为复杂,其存在于不同种类的矿石当中。根据不同的地质情况,自然铜存在的形态多变、镶嵌程度不同。含量变化较大、且岩石中含有大量的其他物质,这在样品的加工中应该做出充分的考虑,结合何种情况做出最符合最适合该地区的矿石样本。铜是人们使用较多的一种金属,被应用于社会的各个领域,其测定方法有很多,包括原子光谱吸收法、可见分光光度法、化学分光法、微电极法等等,这些方法各有其优缺点但都可以较为准确测定矿石中的铜含量。下面我们就来具体的阐述自然铜样品的加工方法以及分析测定方法。 1样品的采取 将原始质量为27.33 kg、编号为DSY-1和原始质量为14.69 kg、编号为DSY-2的两件样品准确称重后,为确保分样后备份样品的代表性,本文考虑用一安全系数,即含粗粒铜的极不均匀铜矿,其安全缩分系数K值为0.8作为缩分系数d为2 mm,确保分样后备份样品的代表性,之后分别进行粗中碎,破碎后最大粒径4 mm左右,主要粒径在0.2~1 mm,用2 mm隔筛将筛上物、筛下物进行分离,其中筛上物(95%以上为自然铜)全量准确称量,准确至0.01 g后保留,另行加工经多点取样后作为第一个分析样进行铜含量分析,其目的是在于避免过度破碎将粒径大于2 mm的金属铜击碎后混入筛下,加大筛下物的不均匀性,影响下步的中、细碎结果。筛下物经混匀后,按四分法进行分样。 2样品加工方法试验 2.1样品的粒度分级过筛试验 取上述4.86 kg筛下物试样DSY-1-1、4.86 kg试样DSY-2-1分别装入棒磨密封筒中,用DZS棒磨机研磨2 h,取出,分别8个分级振动筛进行样品的分级过筛试验。每个样品分级后获得不同粒级的样品9个,其中20目筛上物一个,并分别对每一级样品的筛上物、筛下物进行称量,制样后进行化学分析,同时做平行试验样各一件。通过对上述两件样品粒度分级试验及对各级样品的观察、分析得出 ,细碎时间的长短将会导致自然铜在各级样品中的分布量发生一定的变化,其中试样DSY-2由于自然铜大多为较坚实的粒状结构,在各级样品中的分布量相对受细碎时间的影响不大,其筛上物的含铜量呈一定规律变化;而试样DSY-1中自然铜多为薄弱的层状结构,在各级样品中的分布量受细碎时间长短的影响相对较大;但对这两个试样全铜含量的测定不会产生大的影响。 2.2样品的缩分及均匀性试验(K值的确定) 样品的缩分试验是本文研究的关键,也是将几千克、甚至几十千克样品进行破碎缩分后,能否保持最后分析试验真正代表原始样品的组成的关键所在。若缩分方法不正确,使最后的分析试验不能代表原矿区(地段)样品的.组成,则分析工作便失去了意义,因此加工、缩减后的样品组成应完全符合原始样品的组成,而加工过程中所用的工作量则应尽可能得小。遵循这一原则,本文进行了两个方面的缩分试验。 2.2.1样品的连续缩分及均匀性试验 将每组试样未经破碎的再缩分成5个样,并将每组所得的5个样品分别装入密封棒磨,棒磨1 h取出,过0.074 mm筛,分别对筛上物、筛下物进行化学分析测定铜的含量,以检查连续缩分后的代表性和均匀性。按《地质矿产实验室测试质量管理规范》,第一组试样的分析结果作为各组结果的对比标准。 2.2.2样品的破碎及样品的均匀性试验 分取多沥青试样3200 g,分别装入8个棒磨密封筒中,每筒400 g,棒磨30 min,取出,称总质量为3 190 g,损失0.312 5%,过60目筛,筛上物称量为38 g,筛下物称量为3 152 g。将筛下物充分混匀后,任意取5个点,每点20 g,用碾钵分别将各点试样研磨至-160目,进行均匀性试验。余下的样品充分混匀,分别取1600 g,分装4个筒子,每筒400 g,棒磨10 min,取出称量为1596 g,过-80目筛,筛上物称量为0.5410 g。筛下物充分混匀后,任意取5个点,每点20 g,用碾钵分别将各点试样研磨至-160目,供均匀性分析。余下试样混匀,分取800 g,分装2个筒,每筒400 g,棒磨10 m in,称量为790 g,用碾钵磨至-160目后进行均匀性试验。余下样品690 g,碎10 min,过120目筛,无筛上物,总质量为682 g,任意取5个点进行均匀性试验,剩余样(副样)即综合样全部过筛后进行铜含量的分析,分析结果与试验流程图右侧各组分析结果进行对比,检查各组样品铜含量的准确性、代表性和均匀性。 过60目筛后,可以适当进行缩分,通过对上述DSY-1(多沥青)和DSY-2(少沥青)两件样品的连续缩分及均匀性流程试验,及对各组试验样品的分析结果对照,认为样品在通过-60目筛前,自然铜在样品中的分布仍然是不均匀的,通过-60目筛后,样品中自然铜的分布已基本均匀,此时可以进行缩分,但缩分必须遵照Q=Kd2的规定进行,即取K值为0.5,-60目前应严禁或尽可能不缩分。为确保样品的均匀性和代表性,应尽可能将样品碎至-80目后再缩分,此时缩分K值可定为0.3。 3样品的分析测试方法 取不同含量的铜矿样10件,分别用原子吸收光谱法、碘量法、碘氟法进行测定,三种方法结果良好,无系统偏差,均能满足分析测试质量的要求;而从经济性和提高分析测试效率的角度上考虑,中低含量的样品采用原子吸收光谱法为佳;当铜含量大于10%时用碘氟法进行测定为最佳,以确保各个含量范围内铜含量测定结果的准确性。 参考文献 [1] 岩石矿物编写组.岩石矿物分析(第一分册)[M].3版.北京:地质出版社,1991:12-18. [2] 董英,王吉坤,冯桂林.常用有色金属资源开发与加工[M].北京:冶金工业出版社,2005:225-347. [3] 孟宪民.中国铜矿的分布情况及勘探方向[J].地质学报,1953,35(1):33-56.

河南省舞阳铁矿矿石光谱特征分析 篇3

摘要:河南省舞阳铁矿矿石中氧化铁矿物的化学成分和晶体结构存在一定程度的差异。光学显微镜和电子探针分析可以有效地识别铁矿石中氧化铁矿物的特征,激光拉曼光谱可深入探讨其晶体结构以及微观区域(lμm~100μm)的相变特征。利用光学显微镜和电子探针对不同成因类型的铁矿石样品进行测试,在此基础上,采用RenishawRM2000激光拉曼光谱对薄片中矿物的微观结构和微观相变区域进行原位分析,探讨不同类型天然氧化铁矿物的相变特征。

关键词:电子探针分析;激光拉曼光谱;微观结构;含矿岩层;舞阳铁矿

1. 引言

河南省舞阳铁矿类型分为基性岩浆结晶分异作用形成的矿床及沉积变质型铁矿,由于成因类型不同铁矿石中氧化铁矿物的化学成分和晶体结构存在一定程度的差异,国内外对铁矿石中磁铁矿——赤铁矿的微区分析采用了激光拉曼光谱来进行微区分析探讨不同类型天然氧化铁矿物的相变特征。例如国内弓长岭铁矿石由半自形铁氧化物组成的富铁质条带与半自形石英组成的富硅质条带交替出现,构成由海相火山喷发物质经沉积变质作用形成的典型条带状含铁建造(BIF)。

2. 矿石光谱分析特征

为了分析不同矿体中磁铁矿的物质来源,特别是层状矿体与透镜状矿体是否存在继承性的关系,分别从铁山矿区、经山寺矿区与经山寺深部钻孔岩芯中选取了三个矿石样品。对样品先进行了岩相和矿相常规光学鉴定,然后进行电子探针和光谱分析。所选样品如下:

2.1 光学显微镜鉴定特征

(1)样品R205镜下基本特征:

不同矿石矿物在岩石中的分布形式有所不同,其中磁铁矿为中细粒浸染状分布,粒径可以分为三种级别,第一种是大于1.0mm的颗粒,最大粒径为2.5mm,多数为1.5mm,这种颗粒自形程度相对较好,有时在局部还呈不明显的小团块状,第二种也是较为均匀分布于岩石中,粒径为0.08mm~0.5mm,自形程度相对较差一些,第三种是呈较为密集的浸染状分布于暗色矿物透辉石晶体之中,粒径一般为0.04mm~0.08mm,多呈他形晶,而且有明显呈平行线状定向分布的特征;赤铁矿基本不见单独晶体出现,均沿第一种和第二种粒径的磁铁矿边缘或裂隙交代磁铁矿,呈现港弯状、蚕蚀状交代边缘,有时还出现有交代穿孔等现象,而分布于透辉石中的磁铁矿被交代现象很不明显,偶见在第一种粒径的磁铁矿晶体中出现有长板状自形晶的赤铁矿。矿石矿物的在岩石中的含量为30%~35%(照片1)。

脉石矿物主要有石英、透辉石等,另外可见较多黑云母,少量方解石、绿帘石等,金属矿物以磁铁矿为主,其次有极少量的赤铁矿,未见其他金属矿物。

磁铁矿:岩石中主要呈粒状晶形的浸染状分布,局部见有不明显的小团块状,多数晶形不完整,为半自形至它形晶,但总体粒状特征明显,边缘多有赤铁矿呈港弯状、蚕蚀状交代,有时出现有交代穿孔。反射率R=21±,反射色为乳白稍带粉棕色调,均质性。含量为岩石的25%以上,占矿石矿物的95%左右。

赤铁矿:多分布于磁铁矿的边缘,呈港弯状交代磁铁矿,很少以单独晶体出现。单偏光镜下反射率R=30%±,反射色为较亮的白色,非均质性较强,偏光色为蓝灰、灰棕色,内反射看不出来。含量占矿石矿物的5%左右。

矿石矿物生成顺序:磁铁矿1——磁铁矿2——磁铁矿3——赤铁矿,镜下可见磁铁矿至少有三期,一期为原生晶形不完整或它形的大颗粒,第二期为自形程度较好的较小颗粒,第三期为分为布于透辉石晶体之中呈线状定向分布特征的细小它形颗粒。

(2)样品R604镜下基本特征:

矿石矿物在岩石中的分布形式、粒径、自形程度大致有三种情况,第一种为中粒它形晶,分布于脉石矿物透辉石颗粒之间,非常类似于岩浆结晶形成的海绵陨铁结构特征,最大粒径为1.8mm,多数为1.4mm±,这种磁铁矿可能为原岩形成过程中结晶的,属于变质前的残留组分;第二情况为半自形中细粒,呈浸染状分布,有时也呈小的致密团块状分布,最大粒径为1.5mm,多数为0.4mm~0.8mm,团块最大长径可达6.0mm,这种晶体可能为变质过程中变晶作用形成的;第三情况呈他形细粒至微粒晶形,呈密集浸染状只局限分布于透辉石晶体之中,多数情况下在透辉石晶体中还呈条带状分布的特征,各透辉石晶体内部的磁铁矿稠密浸染状条带的方向互不相同,只与透辉石晶体的延长方向有关,最大粒径为0.08mm,多数为0.03mm以下,这种晶体明显为变质作用中原辉石晶体在转变为透辉石的过程中析离的铁质形成的,另外局部还出现有后期分布于岩石显微裂隙中的微脉状磁铁矿。上面特征均可以说明含矿物原岩本身就是矿质母岩,而且原岩为超镁铁质岩浆岩。成矿组分的富集经历了明显的三个时期,第一个时期经历了岩浆结晶分异作用时期,实际上在硅酸盐组分结晶过程伴随有很微弱的熔离结晶作用,表现为硅酸盐组分先结晶,铁质氧化物组分后结晶的特点,第二个时期是变质结晶作用期,因为原岩中的辉石可能有单斜辉石和斜方辉石两种,当变质作用达到一定温压条件下,单斜辉石中的铁质析离,并游离原单斜辉石晶体,在单斜辉石晶体之外结晶,同时伴随变质分异作用,形成一些团块状集合体,但在此温压条件下,斜方辉石由于本身的熔点高于单斜辉石,其内部的铁质开始析离,但并未游离出原斜方辉石的晶体,其变质作用的温压开始回返,导致从晶格中析出的铁质只能在原晶体中的链状格架之间结晶,形成平行链状格架的特点。另外矿石矿物中还出现有一些熔离结构和交代结晶特征,表现为变质结晶的磁铁矿晶体中出现有熔离的黄铁矿,局部出现有自形晶的黄铁矿,以及黄铁矿呈港弯状交代磁铁矿,还有微量的黄铜矿交代黄铁矿,黄铁矿在闪锌矿晶体中呈固熔体等现象。矿石矿物的在岩石中的含量为30%±(照片2)。

脉石矿物主要有透辉石、斜长石、方解石等,金属矿物以磁铁矿为主,其次有少量的黄铁矿和极少量的黄铜矿、闪锌矿等。

磁铁矿:在矿石中的分布、粒径、自形程度等方面如上面所述。在镜下反射率R=21±,反射色为乳白稍带粉棕色调,均质性。含量为岩石的30%左右,占矿石矿物的99%左右。

黄铁矿:分布形式有三种,第一种在磁铁矿中呈固熔体分离,不规则的它形晶,有时也呈浮滴状,第二种是分布于磁铁矿的边缘,并呈港弯状交代磁铁矿,第三种是呈独立的自形晶,粒径多数小于0.01mm,呈半自形晶,反射率R=50±,反射色为亮的浅黄白色,均质性。

黄铜矿:只在个别黄铁矿晶体边缘或裂隙中呈交代黄铁矿出现,表面较光滑,可见明显的晕色,反射率R=46±,反射色为较亮的黄色,弱非均质性。

矿石矿物生成顺序:磁铁矿——磁铁矿+黄铁矿——黄铜矿+黄铁矿+闪锌矿——磁铁矿。

2.2 光谱测试

(1)光谱测试矿物

对于矿石的不同组分光谱测试,以光学显微镜的鉴定结果为论据,选定了以矿石矿物磁铁矿为主要待测矿物,包括矿石中所含的脉石矿物共计8种,(照片3),其中编号为3号、3-1号矿物为磁铁矿。因为本次测试主要是为了确定不同含矿层可熔性铁质的来源、运移方式,从前面的分析结果考虑铁质的原始来源为岩浆型的上地幔,而现在不同时代矿体的产出形态、矿石的构造、矿石的微量成分均有所不同,说明不同含矿层所经历的后期改造、富集过程存在明显区别。

(2)光谱图

通过对样品二次重复扫描所得不同矿物的光谱曲线图(照片4),并对所有矿物的谱线图进行峰值计算,对照采用的标准样品为[1-Jun-199912:00AM],处理过程中的处理选项Oxygen按化学式法计算,并已归一化,3个样品各种矿物的均值如表2。

(3)矿石光谱测试结果分析

由表5-7中测试矿物3号与3-1号的测试结果直接表明,二者存明显的差别,首先是在微量元素的成分上,3号测试结果中含有微量组分Zr,3-1号测点结果表明基本不含微量组分。

根据磁铁矿中微量元素的地球化学特征表明,一般岩浆成因的磁铁矿中Ti、Ni、Co、Cr、Zr等微量元素含量相对较高,矽卡岩型磁铁矿一般Cu、Ga含量较高,而化学沉积变质型磁铁矿一般Ti、Al、Mg、Mn等元素含量相对较高。

将本区3号、3-1号磁铁矿与上面所述的磁铁矿中微量元素地球化学特征对比,3号磁铁矿为较典型的基性岩浆结晶分并形成,3-1号为带碎屑状棱角的磁铁矿边缘部分,说明这种磁铁矿很有可能为重砂富集型的磁铁矿,表层经过了一个氧化剔除杂质的过程,所以组分中微量元素含量很低。

3. 结论

根据对磁铁矿光谱测试分析,可以得出舞阳地区的磁铁矿矿床存在至少有两种物质来源,一种是基性岩浆结晶分异作用形成的磁铁矿,第二种为沉积变质型铁矿其经风化作用形成磁铁矿碎屑颗粒,再由沉积搬运,以重砂富集的形式,在风化搬动沉积过程中,重砂磁铁矿碎屑颗粒表层形成了一个氧化外壳,然后在变质作用过程沿内部磁铁矿的晶格发生次生长大。

参考文献:

[1] 李怀乾,河南舞阳铁矿田铁山矿区深部找矿潜力分析[J],矿产勘查2011.09.

[2] 翟明国,鞍本太古代条带状铁建造(BIF)的稀土及微量元素特征[J],地球学,1989.6。

[3] 谭伟,不同沉积变质型铁矿石中磁铁矿一赤铁矿的微区拉曼光谱研究[J],矿物学报,2012.

[4] 王贵成,河南省铁山庙式铁矿床的形成过程与矿床氧化作用特征[J],矿物学报,2006.12.

[5] 罗明强,河南省舞阳铁矿地质特征与找矿靶区[J],西部探矿工程2009.12.

[6] 韩长寿,河南省舞阳铁矿深部找矿前景分析[J],矿产与地质,2010.04.

[7] 贾兴杰,河南舞钢铁矿地质特征及深部找矿研究[J],黄金科学技术,2012.04.

[8] 兰彩云,河南舞阳铁山庙式BIF铁矿的矿物学与地球化学特征及对矿床成因的指示[J],岩石学报,2013.05.

[9] 李怀乾,河南省舞阳铁矿田基底岩系归属[J],矿产与地质,2012.02.

某露天磷矿爆破振动的影响分析 篇4

某露天磷矿位于昆明市西山区海口镇, 水陆交通条件便利, 公路四通八达。矿区地貌特征为高山地形, 南缓北陡, 山麓地形与岩层倾斜方向大体一致, 随之起伏。矿区最高峰标高2225.75m。

近年来, 随着矿山生产能力的提高、开采规模的逐渐增大, 露天采矿作业离周围村庄也越来越近, 爆破作业是否会对村庄民居造成影响是矿山必须考虑的问题[1]。为此, 对某露天磷矿爆破作业时产生的振动进行了监测, 并对监测结果进行了分析, 研究判断爆破振动的影响, 为矿山今后的爆破作业提供了指导依据。

2 爆破振动测试

2.1 测试原理

为保证建 (构) 筑物的安全, 需将爆破振动强度控制在一临界值内, 若超过此临界值, 就会引起建筑物或岩体的破坏, 这个爆破振动强度临界值称为爆破振动判据。在评价爆破振动对建 (构) 筑物的危害时, 可用位移、速度、加速度作为破坏判据, 但具体用哪一种量作为衡量地震波强度的标准最为合适, 至今仍无定论, 大量的实践观测表明, 爆破地震破坏程度和振动速度大小关系密切[2]。因此, 在实际工作中, 多以质点的振动速度作为衡量爆破振动破坏的标准。

2.2 测试系统及测点布置

在选择合适的测试系统时, 应考虑到爆破现场的地质地形条件、所要求的精确度和仪器设备的限制等因素, 此次测试选择成都中科测控有限公司生产的TC-4850爆破测振仪和速度传感器。

根据测试要求, 针对不同采场的爆破, 每次测试经过现场勘察后在爆区周围布置五个爆破振动监测点, 具体测点见表1。

3 测试结果及分析

3.1 测试结果

矿山每次爆破均采用逐孔起爆网路, 孔间延时间隔时间17ms, 一次起爆总药量不超过10t, 最大单响药量不超过108kg, 具体爆破规模见表1。通过三次爆破振动测试共得出15组有效数据, 其中一测试振动速度波形如图1所示, 其频谱分析如图2所示。测试结果汇总见表1。

3.2 结果分析

3.2.1 回归分析

根据爆破工程中普遍采用的萨道夫斯基经验公式[3]:

式中:v———质点的最大振动速度, cm/s;Q———炸药量, kg (齐发爆破时为总装药量, 延迟爆破时为最大一段的装药量) ;R———测点至爆源中心的距离, m;K———与爆破场地条件有关的系数;α———与地质条件有关的爆破地震波衰减系数。

对所测得的爆破振动数据进行线性回归求得各采场爆破振动的传播衰减规律:

3.2.2 波形分析

根据对所测爆破振动波形进行分析, 发现该矿山的爆破振动存在如下规律:

(1) 从振动波形图可看出, 在振动持续时间段内, 因为采用的是逐孔起爆网路, 延时间隔时间很短, 虽然不同时起爆引起的爆破振动不能明显分开, 但波形比较平缓, 振幅不大, 在周围建筑结构的主振速都能控制在0.09cm/s以内, 说明振动波形的叠加放大不明显, 设计的最大单响药量、延时时间间隔和总的起爆规模是合理的。

(2) 通过对振动波形频谱分析发现, 虽然质点振速的频域范围相对普通爆破和延期爆破较宽[4] (小于50Hz) , 但主振频率一般在4~13Hz之间, 比较接近周围建筑结构的自振频率 (一般在10Hz以下) , 易引起共振[5], 因此该频率范围内的地震波能量会对建筑结构造成较大的影响。

(3) 矿山三个采场的爆破规模均差不多, 在周围最近建筑结构6#矿石加工点所测的最大振动速度为0.0828cm/s, 主振频率为6.59Hz, 远远小于《爆破安全规程》规定的民房爆破振动安全允许标准[6]。因此对于离爆区更远的马房村、耳材村、海丰村和矿部等处的土坯房、毛石房屋、砖房和砖混结构房屋等民房, 类似规模的爆破振动都不会对这些民房结构造成不良影响。

4 结论与建议

4.1 通过对所测得的爆破振动数据进行线性回归求得各采场爆破振动的传播衰减规律, 为爆破振动预测提供了计算依据, 有利于指导矿山今后的爆破作业。

4.2 在矿山周围建筑结构所测的最大振动速度均没超过0.09cm/s, 远远小于《爆破安全规程》规定的民房爆破振动安全允许标准。因此对于离爆区更远的马房村、耳材村、海丰村和矿部等处的土坯房、毛石房屋、砖房和砖混结构房屋等民房, 类似规模的爆破振动都不会对这些民房结构造成不良影响。

4.3 振动波形分析表明, 此次爆破质点振速的主振频率一般在5~15Hz之间, 比较接近一般民用非抗震建筑结构的自振频率, 更易引起共振。因此虽然目前矿山生产爆破所产生的地震波未对周围村庄的建筑结构造成不良影响, 但建议在以后的爆破工作中应采取相应技术措施提高爆破的主振频率, 使之远离建筑结构的自振频率, 以防建筑结构因共振而更易发生破坏。

4.4 建议矿山今后的生产爆破应严格按照已批准的爆破设计进行作业, 尽可能不要在老百姓在家休息时起爆, 以免老百姓在心理上有影响。

摘要:为确定某露天磷矿露天开采爆破振动的传播规律及对周围村庄民居的安全影响, 对该矿不同采场的爆破作业振动进行了测试。对监测数据进行回归分析, 找出了该矿爆破振动的传播规律及特征, 判断爆破引起的振动不会对周围村庄民居产生不良影响, 并就如何降低爆破振动影响提出了一些建议, 为矿山今后的爆破作业提供了指导依据。

关键词:爆破振动,地震波,振动测试,回归分析

参考文献

[1]周传波, 陈建平.乌龙泉露天矿深孔爆破震动测试与分析[J].工程爆破, 2000, 6 (4) :71-75.

[2]刘美山.特高陡边坡开挖爆破技术及其对边坡稳定性的影响[D].合肥:中国科技大学, 2007.

[3]陈柏林.矿业边坡爆破振动测试与分析[J].矿业快报, 2004, 11 (11) :13-15.

[4]张智宇, 栾龙发, 殷志强, 等.起爆方式对台阶爆破振频能量分布的影响[J].爆破, 2008, 25 (2) :21-25.

[5]张雪亮, 黄树棠.爆破地震效应[M].北京:地震出版社, 1980.

磷矿石供需合同 篇5

供方:

需方:

供需双方协商,达成如下协议:

一、供方向需方提供符合需方要求磷矿石,每吨单价为人民币395.00元。

二、质量标准:P2O5≥30%。

三、交货地点:货到开阳双流铁厂,供方负责装车及装车费。

四、供货时间、数量:供方收到货款十日内发完该批货物。

五、检验标准、方法、地方:货到需方货场,由需方负责过磅抽验,若供方对需方的检验结果有异议,由供需双方认可检验单位进行复检,以复检结果作为供需双方验货依据。若供方所供磷矿石低于约定质量标准,在28% <P2O5<30%之间时,低于30%部份每个品位每吨扣20元;在P2O5<28%时,低于30%部份每个品位每吨扣50元。

六、付款方式:先款后货。

七、违约责任:供方如在约定时间内未发完预付货款该批货物,按预收货款20%赔偿需方损失。并退还所剩货款。因天气下雨影响矿石发运除外。

本合同供、需双方各执一份,自供、需双方签章之日起生效。

供方:需方:

磷矿石分析 篇6

【摘要】近年来,针对地质样品中铁矿的物相分析,有很多研究,针对不同成分的铁矿石进行选矿和冶炼时,就要采用不同工艺流程。铁物相分析,就是根据铁在各种矿物中、存在的状态、形式等,应用溶剂选择性溶解法,对铁矿石分析方法进行试验探讨,测定磁铁矿、菱铁矿,赤褐铁矿,黄铁矿,硅酸铁等五相中的铁,本文采用重铬酸钾容量法和光度法,来用于地质样品的分析。

【关键词】地质样品;铁矿石;物相分析;磁性铁矿物

前言

铁是地壳中分布最为广泛的元素之一。但具有工业价值的,可选性磁铁矿石则为数不多。铁矿石中,铁主要以氧化物、氢氧化物和碳酸盐等状态存在。有时伴生有硫化矿物.其脉石矿物以硅酸盐为多见。

铁矿石物相分析,主要是因为矿床内含铁矿物种类繁多,结构复杂。加之成因条件、存在状态、风化程度不同。对于同一种溶剂溶解状态就有所不同。地质试样的物相分析方法有物理方法和化学方法两类。前者是根据元素和化合物的化学性质进行鉴定区分,后者则是根据元素和化合物的化学性质差异,采用溶解的方法分离不同的相态,然后测定含量,其标准偏差均在允许范围内。

1.实验部分

1.1主要试剂

过氧化钠:固体.盐酸:分别是1+1和4mol/l.乙酸:2mol/l.氯化亚锡:3%.重铬酸钾标准溶液:分别是0.1mol/l和 0.01mol/l的水溶液。以上试剂均为分析纯,实验用水为一次蒸馏水。

1.2实验方法

在实际工作中,首先采用湿法磁选的方式,将磁性与非磁性部份分离。磁选部分用于测定磁铁矿。非磁性部分依次,以2mol/L乙酸处理,使菱铁矿溶解.残渣用含有3%氯化亚锡、4mol/L盐酸浸取,用于测定赤铁矿,再次残渣用王水在水浴上浸取,过滤,滤液用于测定黄铁矿,最后残渣用于硅酸铁的测定。

2.铁的测定方法

铁的测定方法有容量法、光度法和原子吸收光谱法均有应用。而最为广泛的是重铬酸钾容量法,适用于铁的常量分析。光度法对测定中、低含量铁,有较高的准确度。而原子吸收光谱法,则适用于低含量铁的测定。本文主要方法为重铬酸钾容量法。

2.1磁铁矿的测定

准确称取0.5-1克试样,于200毫升烧杯中,加50-60毫升水,用包有铜套的条形磁铁在烧杯中来回移动,将磁铁上吸附的磁性矿物移入另一烧杯中;取下铜套,用水冲洗铜套上磁性矿物于烧杯中,重复操作直至试样中磁性矿物全部洗净为止;继而在盛有磁性矿物的第二个烧杯中进行磁选,将磁性矿物移入第三个烧杯中,直至第二个烧杯中磁性矿物全部洗净;合并第一、二烧杯中非磁性矿物,将第三烧杯中磁性矿物和水,加熱浓缩至小体积。加15毫升盐酸在低温下分解试样,用氯化亚锡还原,以重铬酸钾滴定。

2.2菱铁矿的测定

将非磁性部分试样移入250毫升烧杯,加2mol/l乙酸100毫升,在水浴上浸取1-2小时,用玻璃棒不时搅动,取下过滤,水洗6~7次,滤液中加1:1硫酸0.5毫升,在电热板上蒸发至硫酸冒烟,滴加过氧化氢除去有机物。加入盐酸10毫升,低温加热盐类溶解,用氯化亚锡还原后,以重铬酸钾容量法测定铁。

2.3赤褐铁矿的测定

将浸取菱铁矿的残渣移入原烧杯中,加入含3克氯化亚锡4mol/l盐酸100毫升,在水浴上浸取1~2小时,用玻璃棒不时搅动,取下过滤,用5%盐酸溶液洗涤6~7次,滤液缩至50毫升左右,用10%高锰酸钾溶液氧化至出现粉红色,煮沸破坏过量的高锰酸钾,再用氯化亚锡还原,以重铬酸钾滴定。

2.4硫化铁的测定

将上次残渣置于瓷坩埚中灰化。然后移入原烧杯中,加15mL王水,加热使试样分解,过滤。滤液用100mL容量瓶承接。残渣用1%盐酸洗涤5~6次。溶液用磺基水杨酸光度法测定黄铁矿中的铁。

2.5硅酸铁的测定

浸取硫化铁后的不溶残渣连同滤纸放入刚玉坩埚,灰化后加入过氧化钠,在700℃熔融,冷却水提,盐酸酸化,氯化亚锡还原,重铬酸钾滴定铁。

3.结果与讨论

手动磁选时,要把磁性矿物吸住,不要用水直接冲防止磁性铁被冲走。对氧化严重的磁铁矿石,应十分注意,谨防选上的磁性矿物损失掉。

3.1 浸取时间与温度的选择

为了使矿物更好的分离,在分离与浸取时,需严格控制水浴时间与温度,它将直接影响其浸取率,这样才能更好的达到浸出效果。据资料和实验证明,浸出时间为1-2小时,温度80℃为宜。

3.2 溶剂浓度的选择

首先,在分离菱铁矿时,要严格控制乙酸浓度,浓度过低会使菱铁矿溶解不完全,使结果偏低。而浓度过高会使部分赤铁矿、褐铁矿、及硅酸铁矿溶解,影响结果得测定。溶液浓度控制在2mol/l为好。

其次,在分离赤、褐铁矿时要严格控制氯化亚锡的浓度,浓度过低溶解不完全,过高也不再增加含量,根据资料介绍和实验结果证明,溶液浓度控制在3%为好。

3.3 样品的分析结果(10-2)

4.结论

本文通过多次试验的数据了解和掌握,进一步验证了铁矿石物相分析的流程及具体实验最佳条件,这对铁矿石各个物相分析结果起到了很重要的作用,在实际生产中,得到广泛应用。其测定结果准确性良好,可靠稳定。

参考文献

[1]赵亚娟.浅谈铁矿石的物相分析.科技资讯,2011(17).

[2]中国选矿技术网摘要,2008-8.9,铁矿石物相分析方法.

打麻厂磷矿矿床特征及成因分析 篇7

打麻厂磷矿及稀土矿区是在1960年普查的基础上,2007年贵州省地质勘查基金(周转金)项目发现的一个大型磷矿区,目前已探明磷块岩资源量约1.5亿t,远景资源量超过5亿t,是贵州磷化工业的又一后备基地。

1 矿床概况

1.1 自然地理及交通

矿区位于贵州省织金县城南东15km,地理极值坐标为东经105°50'00"~105°53'15",北纬26°31'45"~26°36'00"。行政区划隶属织金县桂果镇所辖。矿区呈北东-南西向展布,面积12.28km2。织金-普定老公路(沥青路面)自北西向南东贯穿整个打麻厂矿区,公路里程29km,交通方便。

矿区地处云贵高原中部,为贵州西北部高原向黔中丘原盆地过渡地带,属中低山侵蚀地貌,地势总体为南东高、北西低,矿区海拨高度1405~1852m,最大相对高差447m,一般为200~400m。

1.2 矿区开采情况

打麻厂磷矿及稀土矿于1959年被发现,由于矿石品位偏低,至今尚未开发利用。

2 矿床特征

2.1 矿层特征

2.1.1 含磷岩系

打麻厂磷矿含磷岩系为下寒武统戈仲伍组,矿层底板为上震旦统灯影组白云岩,顶板为下寒武统牛蹄塘组泥岩(图1)。

2.1.2 矿体特征

打麻厂磷矿矿体呈层状赋存于戈仲伍组中,沿打麻厂背斜两翼分布,为一大型的海相沉积磷块岩矿床。矿体较稳定,主矿体走向长6.80km,宽1.48km。矿体产状与地层产状一致,随所处打麻厂背斜不同部位而不同,背斜北西翼矿体总体向北西倾斜,倾角较陡,局部倒转;背斜南东翼矿体总体倾向南东,倾角较缓。两翼矿体特征分述如下:

南东翼矿体(Ⅰ号矿体),矿体分布标高1650~1320m,厚1.77~26.56m,平均10.16m,厚度变化系数52.70%,属于较稳定范畴;P2O5品位13.51~27.15%,平均18.04%,品位变化系数20.25%,即有用组分分布均匀;矿体稀土氧化物总量(RE2O3)含量0.064~0.182%,平均0.097%,其中分量Y2O3含量0.017~0.063%,平均0.030%。

北西翼矿体:Ⅱ号矿体分布标高1580~1200m,厚1.29-24.17m;平均8.98m,厚度变化系数72.18%,属不稳定类型;矿体P2O5品位15.06~23.37%,平均19.87%,品位变化系数15.04%,即有用组分分布均匀;矿体稀土氧化物总量(RE2O3)含量0.097-0.152%,平均0.118%,其中分量Y203含量0.018~0.049%,平均0.038%Ⅲ号矿体分布标高1500~1150m,单工程厚度9.48m,P2O5品位22.78%,矿体稀土氧化物总量(RE203)含量0.126%,其中分量Y203含量0.037%。

2.2 矿石特征

2.2.1 矿物成份

本区均为白云质砂屑磷块岩矿石,矿石矿物成分单一,为碳氟磷灰石。按结晶形态,主要为光性非晶质胶磷矿,为磷块岩的主要矿石矿物,占95%以上。部分胶磷矿在成岩后生阶段重结晶,形成粉~微~隐晶磷灰石,占矿石矿物成分的5%以下。

2.2.2 矿石结构构造

矿石结构主要有砂屑结构、不等晶砂屑结构、含砂屑不等晶结构及角砾状结构。矿石构造主要有条带(纹)状构造和块状构造。

2.3 矿石的化学成分

磷块岩矿石主要化学成分为P2O5、CaO、CO2、酸不溶物(H.P),四个组分总量达82%以上,次要组分为枸溶性P2O5、Al2O3、Fe2O3、MgO、F等。

2.4 矿石类型

2.4.1 矿石的自然类型

由于整个矿区矿石在物质组分、结构构造等宏观特征上均类似,矿石的自然类型均为条带(条纹)状白云质磷块岩,原岩成分为深灰色中厚层细粒含磷白云岩与暗灰色薄层磷块岩不等厚互层,构成条带(条纹)状构造。

2.4.2 矿石工业类型

磷块岩矿石中主要脉石矿物包括硅质及硅酸盐类矿物、碳酸盐类矿物。根据其种类、含量以及选矿加工技术特征,将本次勘查区磷块岩矿石划分为硅质及硅酸盐型、碳酸盐型和混合型三个亚类。各亚类脉石矿物中的碳酸盐类矿物含量划分标准为:硅质及硅酸盐型:≤30%;混合型:>30~≤70%;碳酸盐型:>70%。

3 矿床成因分析

3.1 成矿控制因素

磷块岩的形成、富集,受诸多因素的制约,其中主要的控矿条件有岩相古地理及次生氧化作用等。

3.1.1 岩相古地理条件

从各条勘探线剖面图上的矿层沿倾向的柱状对比图和沿走向方向的矿层柱状对比图中可以看出,白云质磷块岩矿体的厚度受其沉积基底起伏程度的制约,当沉积基底(灯影组古侵蚀面)为向下凹的洼地时,沉积的戈仲伍组含磷层厚度就大,相应的磷块岩P2O5亦较富,当基底向上凸起时,戈仲伍组含磷层厚度就薄,同时磷块岩的P2O5含量亦较低。

3.1.2 次生氧化富集作用

磷块岩,包括含磷白云岩,在沉积成岩之后,由于氧化作用,使之容易溶解的碳酸盐矿物溶解,CaO、MgO、CO2组分流失,磷块岩中的胶磷矿相对富集,磷块岩贫矿变成磷块岩富矿,含磷白云岩变成磷块岩。次生氧化作用不仅产生于表浅部矿体中,深部矿体当有断层切割或岩溶发育形成溶洞时,加速了地下水的流动,地下水中的氧分对白云质磷块岩进行氧化,促进磷矿石的氧化富集,形成氧化矿石或混合型矿石。

3.2 磷块岩矿床形成机理

早寒武世梅树村期,是我国一个重要的成磷期,形成了著名的云南昆阳式磷矿、四川雷波磷矿和马边县老河坝磷矿,在贵州则形成了织金新华磷矿、打麻厂磷矿等。织金打麻厂磷矿分布于牛首山古陆的东部边缘,其沉积基底受古陆的控制。磷块岩的沉积环境为浅海台地潮坪环境。归纳起来,打麻厂磷矿床有如下特点:

(1)矿石以包括生物碎屑在内的颗粒结构为主,次为隐晶质的凝胶结构。

(2)矿层内小型交错层理和平行层理发育。

(3)矿体呈层状产出,矿石构造为层纹(条纹)状、条带状、块状构造。

(4)矿石主要为白云质磷块岩,富含重稀土元素。含磷建造是磷块岩、白云岩,两者呈互层产出。

根据上述特点分析,打麻厂磷矿属海源的生物化学和胶体化学聚沉——盆内颗粒再沉积成因:

(1)一般情况下,一些含有磷的物质会利用深海的洋流转移到相对稳定的浅水地区,这些物质到达浅水环境后会被大量的浮游生物吸附,当这些浮游生物死后,含磷物质会随着他们的尸体沉淀,或者是转移到含磷的水体中,当压力和温度达到一定的标准之后就会导致磷质析出。

(2)本文中提到的沉淀的磷质。在遇到浅水搅动的情况下会发生颗粒化,通过迁移,再次沉淀。

(3)成岩阶段,由于上覆盖层的厚度增加,已沉积的磷块岩和含磷白云岩,成为封闭环境,随着上覆沉积物厚度的继续增加,该封闭体系内的温度亦不断升高,保存于胶磷矿或胶磷矿与白云岩颗粒之间的孔隙水(被封存的海水),温度升高为热水,这些被封存的海水,含有早寒武世以前泛大陆解体带来的稀土元素,在伴随压溶作用过程中,当孔隙水的温度适宜时,稀土元素与胶磷矿发生离子交换,即稀土元素离子置换胶磷矿中的部分钙离子,成为含稀土元素的磷块岩或含磷白云岩。同时成岩阶段的孔隙磷质淀晶胶结和进一步分异、凝聚,对磷块岩的富化,起着重要的作用。

(4)磷酸盐的沉淀,严格受制于pH值,在pH为7.5~8的碱性条件下磷酸盐与白云岩相衔沉积,pH为8~8.7的碱性条件下沉积碳酸盐。这不仅决定了磷块岩的时空分布、建造组合,而且导致了密切相关、经常共伴生的磷酸盐、碳酸盐两者的分异,促进了磷块岩的富化。本区白云质与磷块岩互层或成碎屑状相互混杂,说明了它们是随pH值不同而分异沉淀的,或各成碎屑而机械混杂的。根据1937年卡查科夫的观点,磷块岩成矿模式如图2。

4 找矿标志及找矿远景

织金打麻厂磷矿的主要找矿标志是层位标志,即戈仲伍组的分布区为该类磷矿的找矿方向。在打麻厂磷矿区外围数十平方公里范围内,戈仲伍组地层分布稳定,具有巨大的找矿远景。

5 结语

综上所述,打麻厂磷矿是一个埋藏浅、厚度大、品位偏低的大型海相磷块岩矿床,其矿床形成的主要控制因素是岩相古地理条件及次生氧化作用,属海源的生物化学和胶体化学聚沉——盆内颗粒再沉积成因类型,主要找矿标志是含磷岩系戈仲伍组的分布区,具有巨大的找矿远景。鉴于磷矿矿床特征和成因对于磷矿产业发展的重要性,因此,本文研究这个课题具有非常重要的现实意义。

参考文献

[1]贵州省地质局104地质大队.贵州省织金县打麻厂磷矿及稀土矿床详查报告.2009.

[2]贵州地质矿产局.贵州省区域地质志[M].北京:地质出版社,1992.

磷矿地下开采山体稳定性综合分析 篇8

1 工程实例

某地的磷矿区的开采主要是第二块矿床, 该地的矿床主要主要分布在自然坡角为30度至65度之间, 有的地区已经达到了85度到90度。该地的矿床开采方法有房柱开采方式, 这种方法主要是留设一部分的点柱。由于该地的海拔差比较大, 而且周边的环境也比较复杂, 有一些居民区在内。因而在开采过程中, 需要进行实地考察, 然后进行科学的规划。因为地下开采过程中可能会发生一些坍塌事故, 自然坡体失稳现象也是比较容易出现的, 所以需要对其稳定性进行预测分析。

这种磷矿地的第二块矿地处沉积地层, 根据相关的工程资料可以得知, 该磷矿地的岩石层中, 一些岩石处于发育状态, 并且还有一些断层的现象。有的小型断层问题比较突出, 这样对矿体本身的稳定性就造成了一定的破坏。根据相关工作者的实地调查以及相关理论分析, 得到了一些可靠性数据, 现场实际测量得到的工程参数如表1所示:

2 磷矿地下山体稳定性预测数学模型

经过相关的调查研究了解到, 在磷矿的开采过程中, 主要是从地下工作开始, 这就容易造成上部的地势出现沉降或者变形的情况, 这种现象是一种不确定性的并且具有一定的模糊现象, 因此需要建立相关的数学模型来具体进行分析。查阅相关资料可以了解到, 地下开挖时地表下沉的计算公式为:W (x, y, z) =k1k2M (A1) M (A2) , 在这个公式中, k1表示为下沉系数, 通常用一个不确定的常数来表示。磷矿在开采时, 通常会涉及到矿的厚度, 为了方便计算通常用k2来表示。 (A1) M (A2) 来模糊测度, 分别用下面公式来表达:

如果地表为山地时, 用下面的公式来表示:

在公式中, 影响的范围用R来表示;B代表的是影响的范围角度;D1的取值在零至L之间, L代表的是横向开采时的宽度;D2的取值在零到L1之间, L1表示的为纵向开采时的宽度。

开采的深度用H来表示, a表示为地表自然坡度角度。

通过上述的公式, 大大方便了开采的工程效率, 能够有效地对山区的磷矿的移动以及岩体变形问题进行深入研究, 从而实现地质有效地预测与分析, 相关的参数可以采用BP神经网络的方法进行确定。在磷矿地下开采过程中, 其地质一般都比较的脆弱, 因而山体的抗拉强度要比其他的抗压强度低很多, 在拉伸的过程中可能会造成岩体破坏的情况。尤其是在井下进行拉伸工作时, 要考虑到安全性的影响, 尽量避免在开采过程中出现巷道以及岩体崩塌的事故。综上所述, 采用数学模型来分析, 通过观测拉伸形变度来判断岩体的稳定性, 或者来分析岩体的开裂程度, 具有一定的科学合理性。

3 分析方法

在众多的分析方法中, 极限平衡法是一种比较常见的方法。根据工程的实际情况分析可知, 本工程中主要采用的分析方法为人工神经网络理论以及房柱法回采的方案来进行。

3.1 人工神经网络 (AN N) 法

在采用人工神经网络进行自然坡稳定问题分析的过程当中, 会受到各种因素的影响, 为了能够尽可能地降低各种因素对于自然坡稳定性分析的影响。文章结合具体的工程实例以及所总结的工程数据, 将以下几个数据作为神经网络的输入信息, 岩体容重Y、内聚力c、内摩擦角、边坡高度H、边坡角和孔隙水压力系数。将边坡的稳定安全系数当做是网络输出, 结合当前已有的文献, 进行了隐含层单元个数的计算, 并建立出了山体稳定性分析的BP神经网络结构模型。

3.2 房柱法回采

在开采过程中, 点柱的设置要掌握一定的工艺、通常需要注意以下三个方面:1) 对于形状的把握要注意一定的技巧, 通常选择长方形的点柱, 这样方便长度以及宽度方向的走向布设, 对于已经开采过的矿区上部的稳定性具有一定促进作用。2) 对于矿区的回采地段, 应该采用房柱法, 这种方法的主要原理就是在采矿区的地表建立可移动的观测站。这样不仅能够提高工作人员的工作效率, 有效地获取可靠资料, 而且能够观测到岩体的变化动态, 进而能够分析出岩体移动趋势, 从而为后期的开采工作提供了一定的参考。3) 因为山体的地质条件比较复杂, 因而开采顺序也需要格外注意, 最不利的回采顺序为从山坡脚向山体内部推荐的顺序, 这样能够增大岩体的水平位移与变形拉伸度。这种顺序不利于开采的顺利进行, 而正确的回采顺序应为峰顶向下的开采顺序, 由里向外推进, 这样能够保证山体的稳定性, 其对岩体的水平位移以及拉伸变形度有一定的限制作用。因而在磷矿地下开采时, 应大力推广这样的顺序。

4 结束语

综上所述, 通过上述的工程案例分析, 通过建立数学模型, BP神经网络法以及房柱法回采的开采顺序, 对磷矿开采工作中山体稳定性分析具有一定的参考价值, 这种综合分析的方法, 在对开采过程中山体稳定性预测也提供了一定的方法, 从而方便工作者对山体失稳问题给予了一定的解决对策。

摘要:文章主要论述了在地下开采过程当中, 对于边坡稳定性造成影响的有关因素, 结合开采现场所勘察的有关资料, 进行了BP神经网络模型的建立, 论述了对于磷矿地下开采山体稳定性综合分析注意要点以及重要意义。

关键词:地下开采,山体稳定性,BP神经网络,综合分析

参考文献

[1]李文秀, 乔金丽, 杨洪海等.翔宇磷矿山体下开采安全预测与技术决策[J].岩石力学与工程学报, 2012.

磷矿石分析 篇9

如今在全球的铁矿石市场上, 我国虽然是进口铁矿石的大国, 占到了国际铁矿石贸易总量的46%, 却屡次对铁矿石的定价失去了话语权, 这使得我国钢铁企业在原材料上付出了巨大成本。本文基于2008年我国在铁矿石定价上再次失去话语权的思考, 主要探索影响铁矿石价格上涨的因素, 以求得一些启示。

2 成因及因素分析

根据供求关系理论, 在国际贸易中, 一种商品的大买者或大卖者能影响该种商品的市场价格。但是, 中国作为铁矿石的大买家却屡次失去国际定价的话语权。造成目前这种局面的因素有很多, 概括起来, 主要有以下4个方面的因素。

2.1 供求因素

供求因素是市场价格形成的基础因素。一方面, 我国对铁矿石持续增长的需求拉动了其价格;另一方面, 国际市场对我国需求的高预期也造成了铁矿石价格居高不下。

从我国对铁矿石的需求情况来看 (表1) , 2002年以前铁矿石需求较低, 这是由于钢铁行业整体不景气, 国际铁矿石需求萎缩, 价格也因此在低位徘徊。但进入新世纪以后, 由于世界经济的增长, 特别是中国经济的高速发展, 对钢铁行业的需求的增大, 带动了铁矿石的急速膨胀。自2003年以后, 我国铁矿石的进口量以平均36.7%的速度在增长, 其原因是近年来我国钢铁行业产能不断增大。自2001年以来, 我国生铁产量平均年增长22.6%, 2007年的产能超过4亿吨。随之而来的, 自然是铁矿石需求的不断攀升。但国内矿石产量不能支持如此高速的发展速度, 因此, 目前中国钢铁企业所需的铁矿石仍然要依赖于进口。2006年, 中国铁矿石进口总量为3.26亿吨, 较2005年增长18.6%;2007年, 进口量达3.83亿吨, 约占总需求量的55%, 我国铁矿石对外依存度高达50%以上。由此, 我国对进口铁矿石的高需求拉动了国际铁矿石的价格。

虽然, 我国采取了一系列措施希望降低国内钢铁行业高速发展的产能以降低铁矿石的需求, 但是, 面对国内目前持续不退的房地产开发热潮, 迅速发展的造船业和汽车业, 大批上马的铁路建设和输油管道铺设, 规模宏大的跨江跨海大桥以及水利工程, 我国的用钢需求量只增不减, 铁矿石需求急剧膨胀, 全球铁矿石供应商对我国铁矿石需求行情看涨, 集体哄抬铁矿石价格, 以谋取暴利。

从国际铁矿石供给情况来看, 我国铁矿石第二大进口国印度却在对该国的铁矿石增加关税, 将原有的10%提高到15%, 这将大大减少印度铁矿石的出口, 这对中国企业来说, 无疑是雪上加霜, 在国际铁矿石价格谈判上受制于外国铁矿石供应商。

2.2 买卖双方实力因素

目前国际铁矿石价格基本上由市场上的主要买方和主要卖方每年谈判达成, 但如今的买方市场实力远低于卖方市场, 造成了铁矿石定价的主动权在于卖方手中。

从世界铁矿石的卖方来看, 巴西、澳大利亚和印度是主要的铁矿石出口国。进入21世纪, 国际铁矿石业就进入了大规模的兼并和收购, 形成了以巴西淡水河谷 (CVRD) 、澳大利亚必和必拓 (BHP) 和力拓 (Rio Tinto) 公司三分天下的格局, 控制了全球70%~75%以上的铁矿石生产量和贸易量, 而印度、俄罗斯等国家都在制定措施保护本国资源, 减少铁矿石的出口。在铁矿石供给方面, 已完全形成了典型的寡头垄断局面。

再从世界铁矿石的买方来看, 中国、日本、韩国和欧盟等是主要的铁矿石进口国。一方面, 这些地区的各大钢厂在国际铁矿石买方市场上的市场份额小, 世界前五大钢厂也仅占有17%的市场份额, 因此, 造成了买方市场集中度低, 而在国际铁矿石价格谈判中, 集中程度越高越有利于买方。另一方面, 国外相当一部分钢铁企业积极参股铁矿石开采, 进一步强化了卖方市场的力量。

2.3 国内钢铁市场结构因素

我国钢铁行业结构分散, 集中度低下, 在与高度垄断的国外供应商进行价格谈判往往处于下风, 企业间的竞争和不合作进一步削弱了我国在国际铁矿石市场上的话语权。

伴随着我国工业化、城市化和经济的高速发展, 作为提供重要基础材料的钢铁行业必然有着快速的增长, 面对着其间存在的超额利润, 不少企业投身到炼钢的行伍, 期待从中也能淘到金沙。这一方面造成了中国钢铁产能急剧增加, 投资过剩、产能过剩的局面, 极大地拉动了国际铁矿石的需求。据统计, “十五”期间, 我国钢铁全行业完成固定资产投资6800亿元, 是2000年以前中国钢铁工业48年 (1953-2000年) 总投资的1.3倍。2005年我国粗钢产量首次超过3亿吨, 达到3.4亿吨, 成为世界上钢铁产量最多的国家, 相当于全世界的30%左右, 更为产量排名第2、3、4位国家全部产能的总和, 目前中国钢铁产能过剩已经超过1亿吨。这就导致我国对铁矿石的需求持续旺盛, 进口依存度越来越高。

另一方面, 众多的中小型钢厂的崛起很大程度上稀释了我国大型钢厂的市场份额。1992年, 中国最大的钢铁企业市场占有率为48%左右, 这一比例维持了十年, 从2002年开始占有率开始明显下滑, 2005年这个数字已变成了32%。而日本市场份额占有率前5名的钢铁企业钢产量占全日本钢产量的75%, 欧盟的前6家钢铁企业钢产量占整个欧盟钢产量的74%, 韩国仅一个企业——浦项钢铁就占了韩国65%的市场份额。正是由于这些国家的龙头企业市场占有率高, 买方市场集中程度高, 为国际铁矿石谈判添加了筹码, 与此相反, 我国龙头企业市场占有率逐年走低, 集中度低, 使我国在国际铁矿石价格谈判中失去了话语权。

2.4 议价机制因素

由于当前国内钢铁企业规模小, 产能集中度低, 难以形成跨国商务谈判统一的行动和步调。因此, 我国采取的是集体议价程序, 政府希望通过国家对资源的有效整合和统一规划, 加快对国内中小钢铁企业淘汰整合的进度, 最终解决上述问题。但是, 这种看似符合逻辑的议价方式并不有效。

首先, 中国国有企业体制内部矛盾削弱了集体议价程序的有效性。在我国推行钢铁产业整合这一政策的进程中, 必然会有大部分的地方中小钢厂淘汰, 从而影响到地方的就业率和经济发展, 每个地方政府都希望本地企业能成为主导力量, 而不希望本地的企业被外地的企业吞并或是淘汰。因此, 在博弈的过程中, 优势地区和企业容易占据主动, 它们往往联合起来一起排斥弱势地区和群体, 而弱势地区和企业也会不甘示弱, 采取结盟的方式维护自己利益。由此所产生的派系问题使谈判人员陷入窘境, 他们不希望得罪任何一方, 从而在谈判中容易采取消极被动的方式来避免承担谈判失败的主要责任。

其次, 这种议价程序在具体谈判过程中有它的弊端。我国作为全球铁矿石的最大买家, 政府期待我国企业同跨国垄断企业建立密切的合作关系共同抵御国际铁矿石价格上涨的风险。然而, 由于在全球产业链中地位的不一致, 这些诸如日本新日铁、韩国浦项制铁的大型跨国钢铁企业较倾向于通过和铁矿石生产商达成长期供货协议, 从期货市场购买原材料。而我国缺乏大宗商品交易经验, 再加上我国企业未能预先妥善规划, 现阶段我国主要是从现货市场上购买铁矿石资源。并且, 跨国垄断企业有着很强的以时间成本为导向的价值观, 而我方在谈判进程中, 行动迟缓, 试图拖延时间以达到目的。这使得这些跨国垄断企业并没有那么大动力与我国企业在建立战略伙伴关系, 也造成了外国企业率先与供方达成铁矿石交易价格, 而我方只能被动接受的局面。

3 结论

通过以上对铁矿石涨价的因素分析, 可以看出要想中国在国际铁矿判上不再失利, 只有增强中国作为买家的综合实力。

从宏观层面上来看, 首先, 我国政府应该为钢铁行业创造一个支持生产率提高的环境, 在某些方面 (如贸易壁垒、定价) 尽量减少政府干预, 在有些方面 (确保市场良性的竞争环境) 能扮演好积极的角色。其次, 加大国内铁矿石的勘察开发力度。我国之所以在国际铁矿石价格谈判上处处掣肘正是由于我国对铁矿石的进口依存度太高。目前在我国已发现600多座矿山, 有200多座是有潜力可挖, 提高国内自产矿的供给量, 有利于减少我国的进口依存度, 增大国际谈判的筹码。

从微观层面上来看, 首先, 钢铁行业自身要制定一个正确的发展战略, 不仅包括争取定价话语权的内容, 还要正确定位未来长期可持续发展的海外资源战略蓝图。我国铁矿石资源的有限性决定了我们寻求和开拓海外市场的必要性及紧迫性。因此, 我国应培养发展一批跨国公司, 鼓励国内具有国际竞争实力的企业进军海外市场, 通过与海外矿石供应商合作, 以勘察或参股等多种方式, 积极参与到海外资源的利用中去, 以提高自身实力, 同时对铁矿石资源进行一个长远的战略储备。其次, 我国钢铁行业应加强产业整合, 加快淘汰落后产能, 提高自身铁矿石的利用效率。纵观全球, 收购与重组一直是世界钢铁产业发展的重要手段, 使得钢铁企业能够在短时期内急剧扩张, 达到更大的规模效应, 同时也扩大了企业在市场上的份额, 自身技术的提高也增加了产品的价值, 如此可消化铁矿石涨价带来的附加成本。

摘要:近年来我国进口铁矿石价格持续走高, 试图探讨影响铁矿石价格上涨的因素。通过对近几年中国铁矿石谈判情况的分析, 发现以下4大因素影响着国际铁矿石价格的形成:供求因素、买卖双方实力因素、国内钢铁市场结构以及议价程序。通过对这些因素的分析得出, 我国钢铁行业急需采取一系列措施扭转当前的不利局面。

关键词:铁矿石,价格上涨,影响因素

参考文献

[1]叶檀.铁矿石定价权由内而外的争夺战[N].上海证券报, 2006-05-18.

[2]张沉, 勾新雨.中国钢铁企业接受铁矿石涨价供应商考虑明年策略[N].经济观察报, 2006-06-25.

[3]王建军.从国际铁矿石价格博弈看我国钢铁产业整合的紧迫性[J].商业研究, 2007, (11) .

氧化铅矿石中铅含量的测定及分析 篇10

我国铅锌矿产分布广泛, 从富集程度和现保有储量来看, 主要集中于云南、内蒙、甘肃、广东、湖南、广西等6个省。本文中所检测的铅矿石为内蒙古地区某氧化矿石。

铅矿石中铅的测定方法有很多, 其中E D TA容量法测定铅含量, 因它具有操作简便, 准确度较高等优点而被广泛使用。

1 测定原理

矿石试样用盐酸、硝酸分解, 在硫酸存在下, 使铅生成硫酸铅沉淀, 与其他元素分离, 再用乙酸-乙酸钠缓冲液 (p H5.4~p H5.9) 溶解硫酸铅, 以二甲酚橙作指示剂, 用EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色变为亮黄色。

2 试剂的准备

(1) 盐酸 (l.19 g/m L) ;

(2) 硝酸 (l..42 g/m L) ;

(3) 无水乙醇;

(4) 抗坏血酸;

(5) 硫酸: (1+1) 和 (1+9) ;

(6) 二甲酚橙:0.2%水溶液;

(7) 乙酸-乙酸钠缓冲液 (p H5.4~p H5.9) :称取200 g乙酸钠溶于水后, 加9m L冰乙酸, 加水稀释至1000 m L。

(8) 铅标准溶液ρ (P b) =1.0 0m g/m L:精密称取1.0 0 0 0 g金属铅 (≥9 9.99%) , 置于250 m L烧杯中, 盖上表面皿, 沿烧杯壁加入10 m L硝酸 (1+1) , 加热溶解。冷却后用少量水洗去表面皿, 移入1000m L容量瓶中, 用水稀释至刻度, 摇匀。

(9) EDTA标准溶液c (EDTA) =0.01mol/L的配制和标定:

(1) EDTA标准溶液配制:精密称取3.72g乙二胺四乙酸二钠溶于水, 转入1000 m L的容量瓶中, 用水稀释至刻度, 摇匀。

(2) 用EDTA标准溶液标定铅标准溶液的滴定度:吸取20.00 m L铅标准溶液置于250m L烧杯中, 加入50 m L乙酸-乙酸钠缓冲液, 搅拌, 加入0.1 g抗坏血酸, 加水稀释至100m L。搅拌后, 加入3滴~5滴二甲酚橙溶液, 用EDTA标准溶液滴定至由溶液由红色变为亮黄色为终点。平行实验三次, 并同时进行空白试验。

按下式计算EDTA标准溶液对铅的滴定度。计算结果表示到小数点后三位。

其中:

T—EDTA标准溶液相对于铅的滴定度, 单位为毫克每毫升 (mg/m L) ;

ρB—铅标准溶液的浓度, 单位为毫克每毫升 (mg/m L) ;

V B—分取铅标准溶液的体积, 单位为毫升 (m L) ;

V—滴定铅标准溶液所消耗的EDTA标准溶液的平均体积, 单位为毫升 (m L) ;

V0—滴定空白试验溶液消耗的E D TA标准溶液的体积, 单位为毫升 (m L) 。

3铅矿石试样的预处理

将铅矿石粉碎加工, 粒径小于97μm。再将试样放于60℃~80℃的烘箱中干燥2小时~4小时, 并放于干燥器中冷却至室温。

4 测定步骤

4.1 矿石试样

精密称取处理后的铅试样0.2 g~0.5 g, 精确至0.l mg。

4.2 矿石试样分解

(1) 将试样置于250 m L烧杯中, 用少量水润湿, 加入15 m L盐酸, 盖上表面皿, 放在电热板上加热溶解20分钟, 再加入5 m L硝酸, 继续加热溶解, 待试样溶解后, 用少量水洗表面皿, 蒸发至5 m L左右, 取下冷却。

(2) 向烧杯中加入20 m L (1+1) 硫酸加热至冒浓烟, 取下冷却。用少量水冲洗烧杯壁, 再加热蒸发至冒浓烟, 取下冷却。加入50 m L水加热煮沸2分钟, 放置两小时或放置过夜。

(3) 用脱脂棉过滤, 用硫酸溶液 (1+9) 洗涤烧杯和沉淀各5次, 滤渣可留在原烧杯中, 将滤棉连同沉淀放回原烧杯中, 加入50 m L乙酸-乙酸钠缓冲液搅拌加热至沸并保持5min, 使硫酸铅沉淀完全溶解, 取下冷却。

4.3 测定试样中铅含量

在试液中加人0.1 g抗坏血酸, 以消除Fe+3的干扰, 加水稀释至100 m L, 搅匀后, 加入3滴~5滴二甲酚橙溶液, 用EDTA标准溶液滴定, 至溶液由红色变为亮黄色为滴定终点。

4.4 测定结果计算

按下式计算铅的质量分数:

其中:

ω (Pb) —铅的质量分数, %;

V1—滴定试样溶液所消耗E D TA标准溶液的体积, 单位为毫升 (m L) ;

V0—滴定空白试验溶液所消耗E D TA标准溶液的体积, 单位为毫升 (m L) ;

T—EDTA标准溶液相对于铅的滴定度, 单位为毫克每毫升 (mg/m L) ;

m—称取的矿石试样量, 单位为克 (g) 。

计算结果表示到小数点后两位。

5 测定结果记录及处理:

铅锌矿试样的质量:m矿样=0.2328g

基准物铅的质量:m铅=0.5003g

EDTA的质量:m EDTA=3.7225g

EDTA标准溶液对铅的滴定度:

铅在铅矿石中的含量:

6 测定结果分析

铁矿石中全铁含量的检测技术分析 篇11

【关键词】铁矿石;全铁含量;检测技术

随着我国工业的飞速发展,对于钢铁的需求量与日俱增。同样,钢铁工业的发展也成为衡量一个国家经济与科技发展水平的重要指标。在这样的背景下,铁矿石的需求量越来越大。在进行铁矿石的贸易过程中,随之而来的问题就是对铁矿石品味进行检测,以确保其含铁量达标。目前常用的全铁含量检测技术包括化学检测法以及X光荧光光谱检测法。

1.铁矿石检测工作现状分析

在铁矿石全铁含量的检测过程中,化学检测法在很长一段时间被广泛采用。这种检测方法主要是通过化学反应中的氧化还原,在将铁矿石样本溶解的基础上,利用三氯化钛等还原剂化学药剂将高价铁离子还原成低价铁离子。随后再通过诸如重铬酸钾把三氯化钛等还原剂重新氧化。在化学检测法中,一般使用的指示剂多位苯胺磺酸钠,通过滴定重铬酸钾溶液,再其滴定完成后通过计算使用的重铬酸钾溶液的量来计算铁矿石的全铁含量。

但是随着我国铁矿石的贸易量与检测量的不断增加,铁矿石检测工作量不断加大,使得这种传统化学检测铁矿石全铁含量方法暴露出一系列问题。主要表现在以下几点上。第一,导致检测工作量过大。化学检测的一个弊端就是检测大多需要经过检测人员手工操作,这就使得检测工作量急剧增多,增加了工作人员的工作量。第二,检测时间过长。因为检测工作量的问题,也导致对铁矿石样本的检测时间周期过长,检测批次堆积,大大延长了检测所规定的时间。第三,需要大量的化学药剂。这一点弊端最为重要,化学检测所消耗的不仅包括盐酸、硫酸等化学试剂,还包括水电等能源。这导致化学检测在浪费资源的同时还容易造成环境污染。

2.化学检测法(EDTA滴定检测法)

一般来说传统的测量铁矿石全铁含量的化学检测法主要依靠盐酸将铁矿石溶解后,利用其中三价铁离子还原为二价铁离子后滴入适当氯化汞的方式进行测定。虽然这种方式较为精确,但是因为氯化汞的剧毒性,从而导致每次检测后对水源与环境的污染较重。笔者下面所介绍的EDTA滴定检测法则较为环保。

2.1检测原理

用pH调节至1.5的盐酸将铁矿石样品溶解,然后采用EDTA滴定的方式。其中所使用的指示剂为磺基水杨酸,滴定过程中发现试剂颜色由原先的紫红色转变为淡黄色即可判定滴定结束。需要注意的是, EDTA滴定法测适用于测定全铁含量在1-20㎎,如果含铁量过大,则会导致滴定终点难以观察,进而影响检测的效果。

2.2检测主要方法步骤

具体来说,采用EDTA滴定方式检测步骤如下:

将0.2g铁矿石放入250mL容量的烧杯内,并在其中放入pH值为1.5左右的浓盐酸,随后加热。加热完成后待其冷却后再转移至容量瓶中,注水稀释并摇匀。随后从中取出25mL放入锥形瓶,并加入浓硝酸适量后煮沸,随后再将甲酚红指示剂加入。此后再将氨水加入,当颜色变为浅黄色即可,随后再煮沸。最后再用EDTA滴定的方式加入磺基水盐酸,直至颜色从紫红变为淡黄色。

采用此种方式的计算公式如下所示:

Fe%=×100

其中,M样—样品重量,单位(g);Mfe—铁的摩尔质量;

V—滴定使用的EDTA溶液数量;C—EDTA标准液摩尔质量

EDTA滴定方式检测所需要的试剂主要包括浓盐酸、浓硝酸、0.1%的甲酚红指示剂、氨水、10%硝基水杨酸指示剂、20%的六次甲基四胺以及EDTA标准溶液等。其中需要注意的是加热过程中温度不宜过高,以防止三价铁离子水解,导致检测结果有误。另外,EDTA滴定方式检测只适用于全铁含量范围在1mg到20mg的铁矿石,如果超出则会导致检测结果不准确。

3.X荧光光谱检测法

3.1 X荧光光谱检测法

该方法相对于化学检测法来说属于仪器检测法。荧光指的就是在光的照射下发出的光,尔所谓X荧光光谱检测法,指的是借助X射线荧光分析仪,对被检测铁矿石进行X射线照射。这样一来就可以通过对X射线荧光进行具体分析,从而检测出被测铁矿石各组成成分的具体含量。换句话说,这种方法主要是利用了特征X射线的物理原理。

众所周知,不论是哪一种化学元素的原子都具有的能级结构,在这个结构中核外电子都围绕固有的轨道运行,并且具备特有的能量。当内层的电子受到充足的X光照射时,就会摆脱该元素原子的禁锢,转化为自由电子。对于这样的现象我们称之为原子的激发态。一旦产生这样的过程,即电子转换为自由电子后,其他外层电子就会弥补空缺,与此同时还会以X射线的形态释放能量。因为其放出的X射线能量确定,所以我们称之为特征X射线。

3.2 X荧光光谱检测法的步骤

X荧光光谱检测法分为以下四个步骤:

首先是配置溶液。需要用到的溶液包括无水四硼酸锂、硝酸锂以及溴化锂等。其次是处理 铁矿石样本。主要包括将铁矿石样本称重、铁矿石样本的溶解、铁矿石样本的浇铸以及试料标准的制取。第三就是再进行X光照射后分析X射线荧光的光谱。最后一步则为数据的计算。也就是工作人员计算所发生的特征X射线的强弱程度以及类型,从而计算出铁矿石样本中各组成元素的主要类型与含量。

4.总结

综上所述,对于铁矿石中全铁含量的检测技术来说,不论是化学检测法还是X荧光光谱检测法,都被广泛应用。但是随着科学技术的不断进步与发展,化学检测法因为所耗费的化学药剂与人力物力过多且较为复杂,并且产生和排放的过量化学物质会导致严重的环境问题,已逐渐被人们所淘汰。而X荧光光谱检测法则因为较为快捷便利的特点被越来越多的采用。

【参考文献】

[1]张连祥.重络酸钾容量法测定铁矿石中全铁含量[J].科技创新与应用,2014(06).

[2]张丽君,吕宪俊,陈平,王桂芳,杜飞飞.某褐铁矿是全铁含量的测定[J].金属矿山,2010(09).

[3]张艳.一种混合溶样酸测定铁矿石中的全贴含量的方法[J].中国化工贸易,2012(07).

浅谈矿石的化学取样与化学分析 篇12

关键词:矿石,化学取样,化学分析

1 矿床中的矿床取样

对于矿床勘探工作来讲, 采样是非常关键的一项活动。只有合理的采样, 才能够明确它的构成要素以及各种要素的比例, 然后我们才能够得知矿石的价值, 才可以开展后续的相关工作。由此我们可知在采样的时候一定要确保样品可靠, 一旦采样不精准, 就要导致后续的工作受到极大的干扰, 导致经济利润受到影响。因此, 在采样的时候要想避免负面现象发生, 就要认真遵照如下的原则:。第一, 当我们研究矿石特征的时候, 必须结合所在区域的地质状态认真分析, 在确定了可靠性的前提之下, 然后选取勘测地, 在这个过程之中必须确保取样的效益良好, 必须保证全方位的采样。第二, 确保样品取样高度工艺, 防止采样工作过于随性, 只有这样才可以确保样品全面, 才能够保证最终的结局精准合理。第三, 取样的时候必须确保结构总体完整, 不受破坏, 对于那些有着较为清晰的边界线的矿石一定要结合变化性最为显著的方向来采集样本, 对于那些不是很清晰的矿体就要结合矿化带来采集。第四, 如果矿石的类型以及级别等不一样, 就要结合勘察工作的规定, 对其开展分段采集工作, 这样才可以确保信息精准。

1.1 钻探取样

该措施适合用到钻探项目之中, 如果是处理较小尺寸的岩石, 可以使用钻孔岩心来获取样本, 对于那些尺寸较大的岩石最好是使用劈半取样措施。它指的是用设备把矿石分隔成两个部分, 其中的一半当成是样本, 另外的留存以备后续使用。在具体取样的时候要做好如下的几个方面:第一, 切实依据取样准则开展工作, 在矿体及其顶底板的样品采取率要高于80%, 如果采集率较之于保准数值要低, 此时就不应该继续进行采集工作影响。第二, 分段措施主要是用来处理那些特性不一样的矿石, 如果矿体非常厚, 质地均匀, 取样率的差别不明显, 可以把附近的岩石一同取样, 相反如果其结构很复杂, 取样率有着较为明显的差别, 就要使用连续取样措施来处理。

1.2 自然露头与坑探工程中取样

自然露头与坑探工程中取样常用取样方式有:刻槽取样法、岩体剥层取样法、岩心打眼取样法、矿床方格取样法、矿床拣块取样法以及全面取样法。刻槽取样法是沿矿化变化最大方向, 根据一定的刻凿规格在矿石表面的刻凿一条长槽, 而刻凿长槽程中所取下的全部矿石便是样品。岩体剥层取样法是通过在矿体表面上进行连续或间隔的取样方式, 将矿石表面上取下的均匀薄层矿石作为样品, 剥层取样法主要用于矿化极不均匀的矿床上取样, 取得样品矿物颗粒粗大。方格取样法是在矿床的部分区域划分若干个等面积的网格, 然后在网格交点上均匀凿取统一数量的样品, 最后将所有的样品合并成总样品, 此取样法主要用于矿化比较均匀、矿体厚度较大的矿体取样。拣块取样法是针对矿体比较碎化的矿床的取样方法, 在一定方格区域内将其划分为等面积的网格, 在每一个网格中拣取形状大致相同的小块矿石碎块, 最后将所有拣取得样品合并成总样品, 此取样法简单快捷、效率高打。眼取样法是针对矿化不均匀、矿体的厚度较大的矿床的取样方式, 借助特定装置收集炮眼, 把其形成的矿粉以及泥等当成是样本。而全面取样措施主要是针对整个矿床开展的, 它的工作量非常大, 而且范围宽。

2 矿石的化学分析

2.1 全分析法

所谓全分析法, 顾名思义指的是针对其中全部的成分开展的测量分析工作。它对于分析结局的规定较为严格, 规定成分含量图要完整, 在分析之前, 先要开展光谱分析工作, 借助光谱明确样本的各种成分的配比, 然后分析其各种元素特征。总的来讲, 该措施所需的费用非常多。它的优点主要体现在勘探的初始阶段, 在这个时期矿床还没有别破坏, 可以很好的体现出其中的物质比例, 对于指导后续工作有着非常显著的意义。

2.2 普通分析

该措施主要是对于矿石中有价值成分开展的, 别的成分不予考虑, 不过假如另外的成分有着较高的工业用途, 就要将其归为基本分析工作之中, 而不同分析主要是针对有价值元素开展的, 因此在使用普通分析法的时候, 必须全方位分析所有的样本, 这样才能够明确其中的有价值成分。

2.3 组合分析法

该措施主要指的是全面分析其中的有价值成分以及杂质等的比例和布局特点, 这样才可以得知有价值成分的比例, 它适合用到那些元素较多的矿石之中, 在具体分析的时候可以参考全分析措施来开展。

2.4 物相分析

该措施的目的是为了得知矿石之中的有用元素, 明确它的赋存条件, 进而得知矿石的种类。结合矿物学知识, 在两个不一样的矿石的分隔处采样, 其样品可单一也可组合, 当采集好以后要即刻分析物相, 这样做的目的是为了防止其中的元素发生化学反应, 影响到结果。根据矿床勘测原则, 针对在矿床地质勘查或者矿山开发勘探阶段, 勘查人员对化学分析结果资料具有最大机会对其进行重利用开发, 在当前的形势下, 矿增储、充分合理利用矿产资源以及环境保护研究是当前的矿床勘测工作的重要意义, 其促使矿床勘测人员创造更多的科学成就。

3 西藏玉龙斑岩铜矿勘测分析

玉龙铜矿是我国三江地区的重要斑岩铜矿床, 主要为玉龙斑岩铜 (钼) 矿带矿石, 根据多年对玉龙斑岩铜矿的矿床以及2009年的补勘结果表面:玉龙斑岩铜矿矿物主要为黄铜矿、辉钼矿、黄铁矿等, 部分地区还有辉铜矿、赤铜矿等, 由于地表氧化淋滤作用, 铜矿表层还有孔雀石、蓝铜矿等表生铜矿物。玉龙斑岩铜矿的氧化物含量平均值高于世界花岗岩的平均值, 但差异表现为:二氧化硅含量偏低, 氧化二钾含量偏高, 矿石中腹肌轻稀土、弱Eu元素异常以及Ce异常, 微量元素的克拉克值高于花岗岩, 黄铁矿和铜矿中D34S值变化程度大, 分析结果接近超镁铁质岩, 根据以上数据可以得出玉龙斑岩铜矿的成矿早期是以液态岩浆为主, 在成矿中期硅酸盐大量沉淀, 岩体内部和斑岩体细脉浸染型矿化, 在后期硫化物的大量沉淀形成了大规模的矿石堆积岩体。

4 结束语

通过上述我们得知, 在开展矿床勘察工作的时候, 必须高度关注化学取样以及分析事项。只有合理的取样并且分析, 才能够得知样品里面的各种元素的比例, 才能够确保后续的开发工作有序进行。不过身为分析工作者, 我们必须切实的提升本身的专业能力, 提高素养, 才能够更好的服务于国家的矿石开采工作。

参考文献

[1]裴荣富, 丁志忠, 等.试论固体矿产普查勘探与开发的合理程序[J].中国地质科学院学报, 2010 (5) .

[2]黄宝贵, 张志勇, 杨林, 等.中国化学物相分析研究的新成就 (上) [J].中国无机分析化学, 2011 (2) .

[3]胡萍, 赵令湖, 边秋娟.内蒙乌拉山金矿床钾长石的矿物化学及有序度的分析 (英文) [J].岩石矿物学杂志, 2005 (3) .

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