1. 礦物的化學式及其計算
(一)礦物化學式的表示方法
礦物的化學成分是以礦物的化學式(formula)表示的,即用組成礦物的化學元素符號按一定原則表示出來,它是以單礦物的化學全分析所得的各組分的相對質量百分含量為基礎而計算出來的。具體表示方法通常有實驗式和結構式兩種。
實驗式(experimental formula)只表示礦物中各組分的種類及其數量比。如白雲母的實驗式為K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O或H2KAl3Si3O12。這種化學式不能反映出礦物中各組分之間的相互關系。
目前,礦物學中普遍採用的是結構式(structural formula),即晶體化學式(crystallochemical formula),它既能表明礦物中各組分的種類及其數量比,又能反映出它們在晶格中的相互關系及其存在形式。如白雲母的晶體化學式應寫作K{Al2 [(Si3Al)O10](OH)2},表明白雲母是一種具層狀結構的鋁的鋁硅酸鹽礦物,部分Al進入四面體空隙替代1/4的 Si,另有部分 Al則以六次配位的形式存在於八面體空隙中,K為補償由Al3+替代Si4+所引起的層間電荷而進入結構層間,此外白雲母的組成中還有結構水。
晶體化學式的書寫規則如下:
(1)基本原則是陽離子在前,陰離子或絡陰離子在後。絡陰離子需用方括弧括起來。如石英 SiO2、方解石 Ca[CO3 ]。對於某些更大的結構單元,也可用大括弧括起來,例如白雲母K{Al2 [(Si3Al)O10](OH)2}。
(2)對復化合物,陽離子按其鹼性由強至弱、價態從低到高的順序排列。如白雲石 CaMg[CO3 ]2、磁鐵礦 FeFe2 O4 (即 Fe2+O4 )。
(3)附加陰離子通常寫在陰離子或絡陰離子之後。如白雲母K{Al2[(Si3Al)O10](OH)2}、氟磷灰石 Ca5[PO4]3F。
(4)礦物中的水分子寫在化學式的最末尾,並用圓點將其與其他組分隔開。當含水量不定時,則常用nH2O或aq(即「水」的拉丁文aqua之縮寫)表示。如石膏Ca[SO4]·2H2O、蛋白石SiO2·nH2O或SiO2·aq。
(5)互為類質同象替代的離子,用圓括弧括起來,並按含量由多到少的順序排列,中間用逗號分開。如鐵閃鋅礦(Zn,Fe)S、黃玉Al2[SiO4](F,OH)2。
應當注意,在計算出礦物中各元素的離子數之後,書寫晶體化學式時,習慣上是將其具體數值分別寫在各元素符號之右下角,同時成類質同象替代關系的各元素之間無需再加逗號,並在圓括弧之後下角列出圓括弧內各元素離子數之總和。如某單斜輝石的晶體化學式為:
結晶學及礦物學
礦物的化學式是根據單礦物的化學全分析數據計算得出的,但由此得到的僅是實驗式。要寫出礦物的晶體化學式,則尚須依據晶體化學理論及晶體結構知識,對礦物中各元素的存在形式作出合理的判斷,並按照電價平衡原則,將其分配到適當的晶格位置上。必要時還需進一步結合X射線結構分析資料加以確證。
單礦物的化學全分析的結果,通常是以礦物中的各元素或氧化物的質量(wB/%)給出,其一般允許誤差≤1%,即各組分的質量分數之總和應在99%~101%(有時還要求誤差不超過0.5%,視實驗條件和測定的精度而定)。否則不能用於礦物化學式的計算。
對於成分較簡單的礦物化學式計算,只需將各組分的質量分數(wB/%)分別除以其相應的原子量或分子量,即得到各組分的摩爾數,然後再將組分摩爾數化為簡單整數,即可寫出礦物的化學式。如表12-3之實例。
表12-3 某黃銅礦的化學式計算
然而自然界的許多礦物成分復雜,尤其是大多數硅酸鹽礦物,類質同象替代復雜,具有附加陰離子,且同種陽離子能以不同的配位形式存在於不同的晶格位置上(如Al有四次配位和六次配位之分),因而其晶體化學式的計算比較麻煩,須結合晶體化學知識及X射線結構分析資料,以不同的方法來計算和確定礦物的化學式。
礦物晶體化學式的計算方法很多。但不論採用何種方法,其計算原則均是:盡量使佔位的離子數目保持合理;盡量使正負電荷總數保持平衡。這里僅簡要地介紹常用的陰離子法和陽離子法。
(二)礦物化學式的計算
1.陰離子法
陰離子法的理論基礎主要是礦物單位分子(formula unit)內作最緊密堆積的陰離子數是固定不變的,它不受陽離子之間的類質同象替代的影響,其晶格中基本不出現陰離子空位。應用此法的前提是必須有礦物的化學全分析數據及已知礦物的化學通式。
自然界礦物大多屬含氧鹽和氧化物。由於如輝石族等礦物的單位分子內的氧一般極少被其他元素置換,其原子數為常數。故常採用以單位分子中的氧原子數(Of.u.)為基準的氧原子法來計算礦物的晶體化學式。
現以某單斜輝石(化學通式為 XY[Z2O6])為例(表 12-4),說明氧原子法計算礦物晶體化學式的具體步驟:
(1)首先檢查礦物的化學分析結果是否符合精度要求。表12-4中單斜輝石的各組分的質量分數總和(Σw B/%)為99.82%(去除了吸附水 H2 O-),符合化學式計算的精度要求。
表12-4 某單斜輝石晶體化學式的氧原子計演算法
(2)查出各組分的分子量。
(3)將各組分的質量分數(wB/%)除以該組分的分子量,求出各組分的摩爾數。
(4)用各組分的摩爾數乘以其各自的氧原子系數得到各組分的氧原子數。
(5)將各組分的氧原子數加起來即得礦物中各組分的氧原子數總和ΣO。
(6)以礦物單位分子中的氧原子數Of.u.(如輝石的Of.u.=6)除以氧原子數總和ΣO,得到換算系數(即Of.u./ΣO)。
(7)用各組分的摩爾數乘以其相應的陽離子的系數,求得各組分的陽離子數。
(8)以各組分的陽離子數乘以換算系數即得出礦物單位分子中的陽離子數(if.u.)。
(9)依據晶體化學理論及晶體結構知識,按礦物的化學通式,將礦物中各陽離子盡可能合理地分配到晶格中相應的位置上。
(10)按礦物的化學通式,檢驗礦物單位分子中的陽離子總數Σif.u.及正電荷總數Σ(+)。
(11)寫出礦物的晶體化學式。
以上計算步驟適用於一般陰離子法,所不同的只是不同礦物作為基準的陰離子數有別。氧原子法通常適合於不含水的氧化物和含氧鹽礦物。對含 OH-、F-、Cl-、S2-等附加陰離子的礦物,計算時,必須對氧進行校正,同時注意作基準的單位分子中的陰離子數(氧原子數),其計算過程比較復雜,關於這方面的內容,可參閱有關著作。此外,也可採用以陽離子數為準的計算方法。
2.陽離子法
陽離子法的理論基礎是礦物內部某些晶格位置上的陽離子數目相對較固定。它對於成分、結構較復雜的鏈狀、層狀結構的硅酸鹽如角閃石族、雲母族等礦物的化學式計算較為適用。這類礦物單位晶胞中陽離子的位置較多、類質同象替代十分復雜。一般說來,結構內大空隙位置往往未被占滿;而小空隙的晶格位置上則極少出現空位,其中的陽離子數相對較穩定,占據這些位置的是一些電價高、半徑小、配位數低的陽離子。因此,其晶體化學式計算時,常以這些小空隙位置上單位分子內的陽離子數為基準。例如,白雲母的化學通式為X{Y2 [Z4O10](OH,F)2},其X陽離子的晶位上往往都存在有空位,計算化學式時一般以陽離子Y+Z=6為基準。
這里仍例舉上述的單斜輝石的化學式計算(表12-5),以說明陽離子法的計算步驟:
表12-5 某單斜輝石晶體化學式的陽離子計演算法
(1)檢查礦物化學分析數據是否符合化學式計算的精度要求。應注意去除礦物本身固有組成之外的組分(如吸附水等)。
(2)查出各組分的分子量。
(3)用各組分的質量分數(wB/%)除以其相應的分子量,求出各組分的摩爾數。
(4)將各組分的摩爾數乘以其各自的陽離子的系數,得到各組分的陽離子數。
(5)根據晶體化學知識,按礦物的化學通式,將各陽離子分配到適當的晶格位置上,並求出作為基準的結構位置上的各陽離子數之總和ΣMe。
(6)由礦物單位分子內作為基準的陽離子數Mef.u.除以ΣMe即得到換算系數(即Mef.u./ΣMe)。
(7)將各組分的陽離子數乘以換算系數得出礦物單位分子中的陽離子數(if.u.)。
(8)按礦物的化學通式,檢驗礦物單位分子中的陽離子總數Σif.u.及正電荷總數Σ(+)。
(9)礦物的陰離子總數等於礦物通式中的理論值。對於具附加陰離子的礦物,依據礦物單位分子中的Σ(+)及電價平衡原則,可分別計算出各種陰離子的數目。
(10)按照礦物的化學通式,寫出其晶體化學式。
礦物晶體化學式的計算,不僅在礦物學研究中是必不可少的,而且對解決岩石和礦床的成因等地質問題也具有重要的實際意義。
2. 多金屬原礦石怎樣計算價格
根據礦石可選性結果,將礦石中能回收作為可賣產品的金屬元素按市場單價摺合成錢,再相加的總值,就是該礦石的潛在價值了;
3. 鐵礦石期貨手續費是怎麼計算的
鐵礦石期貨的手續費是按合約金額的萬分比計算的,價格越高費用越高。
4. 礦石比重一般按什麼數計算
立方重量:一立方材質的實際質量.
比如說一立方土的重量.立方重量的單位常以回kg/m3
比重是一個比值答,不是實際質量,比重和立方重量完全是兩個不同的定義.
比重是指同體積的物質重量和同體積4℃純水的重量的比值.列如一立方土的實際重量和4℃一立方純水的重量的比值.也就是換算一立方土的實際重量是以4℃純水為標準的.
鐵礦石的立方重量可以依照此換算.
5. 黃金礦石含量0.5 是什麼含義具體怎麼計算一噸礦石含量多少黃金按0.5來算的話是多少
就是每噸含有0.5克的黃金,金礦的品位是用「克/噸」來表示的
6. 礦石的品味怎麼計算需要詳細點的答案!!
鐵礦石的品位完全是由它所具有的利用價值來評定的。在工業上和商業上評定鐵礦石價值的因素有好幾項,分別說明如下:
(1)鐵含量(iron content):礦石中鐵的含量當然是愈高愈好。含鐵量愈高,含有雜質的脈石(Gangue)含量就少;於是,在運輸的過程中浪費在無用雜質的費用就可以降低,在冶煉的過程中浪費在熔融脈石的燃料費用就可以減少。所以,鐵礦石中鐵的含量對它的價值影響很大。一般說來,平均含鐵量在50%以上的礦石都可以稱為富礦(Richore),已經可以有不必經過處理就直接運輸的價值。若低於此數值則必須在礦場附近加以富集處理(Concentration),再運輸至鋼廠當原料。
(2)化學成份(Chemical composition):礦石中脈石的化學成份,對於它的價值亦有很大的影響,因為鼓風爐中分離雜質和鐵液的原理是:把礦石熔融之後利用熔鐵液和雜質熔液比重不同形成上下兩個液相(Liquid phase)而加以分離。所以凡是在熔融狀態下,都不希望脈石中含有可溶解在鐵熔液中的有害物質,例如硫(Sulpnur)、磷(Phosphorus)及鈷(Cobalt)、釩(Vanadium)及鉻(Chronium)的化合物。除了以上所說的之外,其它的,如水份的含量高及碳酸鹽的含量高都會造成燃料的增加;又如,雜質氧化物多,則還原劑的耗用量增加。這些都是在選擇礦石時必須要考慮的。
(3)物理性質(Physical properties):在鼓風爐中用來還原氧化鐵的主要還原劑是氣態的一氧化碳(CO),而礦石則是固體的狀態,因此,這個還原反應是發生在氣相(gas phase)和固相(Solidphase)之間;於是乎,兩相之間接觸面的大小和接觸時間的長短都會影響這個還原反應的速度。原則上希望相的接觸面要大,兩相間接觸的時間要久。為了合於這兩個要求,對鐵礦石就必須考慮下面三個因素:第一,鐵礦石的氣孔性(porosity)要高;因為氣孔性高則表面積大而且表面吸附力大,對於還原性一氧化碳氣體的親和力大,而且接觸機遇多,有利於還原反應。圖二是一個氣孔率和還原反應所需時間的關系圖、可以看出氣孔率高則還原所需時間短。第二,希望鐵礦石的粒度(Grainsize)要適中;本來粒度愈小則表面積愈大,應該有利於還原反應,但於由於粒度太小之後,會影響鼓風爐中的通氣性,而且也容易被熱風(Hotblast)帶出,增加爐頂氣體(Top gas)中的塵埃量。所以,我們對粒度的要求有一個范圍,即顆粒之直徑在10~30毫米之間。第三,希望軟化點(Soften-point)要高;因為,假如軟化點低則在尚未達到還原反應溫度時表面就軟化而呈半熔融狀態,破壞了氣孔性使得還原困難。
7. 礦石按品位的計算方式
看到復人家回答你的沒有,說制的還算詳細!品位就是百分比重!30的品位就是一噸里有300公斤!比如一金噸20萬,那麼一個品位就是2000,2000乘以30就很快明白這個毛噸的價格是多少了!!金噸就是理論上的百分之百!這個還有啥子計算方式嘛!!!老子真的是服了你了!
8. 鐵礦石選礦成本計算
從上面來的指標來看,自TFe%/FeO%=3.2
,因此這種鐵礦石可以看作是半氧化磁鐵礦石,選礦成本相對較低;因含硅較高,貧磁鐵礦一般進行粗選即可有效的提升品位,從這點上說是有可選性的。
另外一個明顯的指標是Mg含量較高,鎂作為一種鋼鐵生產時的有益元素,高爐對鎂的指標有一定的要求,經常需要添加,從這點上說,這種礦石是一種非常優質的礦石。
選礦成本方面,主要看一下幾個方面,設備成本、能耗成本、人工成本等,沒做過相關的試驗,不能對上述成本進行估算,僅能做出選礦成本不會很高的判斷。
9. 我有鉛鋅礦石一萬噸,平均品位10度,怎麼計算出金屬噸多少和多少利潤詳細計算方法
1200元一噸左右
10. 8%鈷礦石價格如何計算
咱們的鈷礦很少,而且基本都是伴生礦,品味能達到0.02%就開采了,哪有那麼高啊