Determination of the Magnetic Material Composition in Magnetite Ore and Processability Evaluation
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摘要: 对磁铁矿样品分别用磁选管和手工内磁选法进行磁选，并对原矿样品和样品的磁性物中TFe、P、S、V2O5、TiO2、SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Sn、Cu、Pb、Zn的含量进行测定。分析结果表明，采用手工内磁选和磁选管对磁铁矿进行磁选所得的结果一致，为了简便操作，本文均采用手工内磁选法选出磁性物。A矿区磁性铁(mFe)含量(22.42%)比B矿区mFe含量(22.59%)低，但A矿区样品的磁性物中TFe含量(磁铁精矿品位)大于66%，比B矿区样品的磁性物中TFe含量(小于57%)高，A矿区的磁铁矿选矿效果明显好于B矿区，说明对磁性物中TFe含量的测定能够更好地反映矿石的可选性。原矿样品中P、S的含量分别为0.328%、0.271%，而样品的磁性物中P、S的含量为0.021%、 < 0.005%，均达到铁矿石冶炼标准；原矿样品中V2O5、TiO2的含量分别为0.156%、1.37%，而样品的磁性物中V2O5、TiO2含量分别为0.823%、13.62%，达到了铁矿石冶炼标准。原矿样品的(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)值为0.876，为自熔性矿石，而其磁性物的(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)值为0.453，为酸性矿石。由此说明，单纯测定原矿样品中的各成分尚不能对磁铁矿的可选性进行科学性评价，只有进一步测定磁铁矿的磁性物中各成分的含量，才能够对磁铁矿进行可靠的评价。本文通过对磁铁矿中磁性物成分的测定，为磁铁矿的选冶性能提供了新的评价方法。Abstract: Magnetite samples were magnetically separated with a magnetic tube and artificial magnetic separation. The contents of TFe, P, S, V2O5, TiO2, SiO2, Al2O3, CaO, MgO, Sn, Cu, Pb and Zn in the magnetite samples were determined. The results of the two separation methods were consistent. Consequently, artificial magnetic separation in subsequent experiments was chosen in order to simplify the process. The average content of mFe in mining area A (22.42%) was lower than that in mining area B (22.59%), but the content of TFe in the magnetic material of mining area A magnetite samples (>66%) was higher than that in mining area B ( < 57%). The results indicate that the effect of mineral processing of mining area A is much better than that of mining area B since the content of TFe in magnetic material can better reflect processability. The contents of P and S were 0.328% and 0.271% in the magnetite ore samples, 0.021% and < 0.005% in the magnetic material, which met the requirements of the iron ore smelting standards as P<0.15% and S<0.15% in the magnetite. The contents of V2O5 and TiO2 were 0.156% and 1.37% in the magnetite ore samples, 0.823% and 13.62% in the magnetic material, which meet the requirements of the iron ore smelting standards as V2O5>0.15% and TiO2>3% in the magnetite. The magnetite with a(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3) ratio of 0.876 is the self-fluxing ore, but the magnetic material of this magnetite with a (CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3) ratio of 0.453 is acid ore. This indicates that the evaluation of the magnetite does not depend on the contents of each component in the ore sample, but rather depends on the contents of each component in the magnetic material of the magnetite. Through the determination of magnetic materials in magnetite ore, a new evaluation method for magnetic separation and smelting has been determined.
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1 地下水中抗生素污染检测分析研究进展
祁彦洁，刘 菲*
抗生素滥用是世界性的问题，我国是抗生素生产和使用的大国，全国医院抗菌药物年使用率高达74%，而在美英等发达国家，医院的抗生素使用率仅为22%~25%。抗生素从生产和消费的各个环节进入环境中，环境中抗生素的存在会诱导耐药性基因的产生，改变土壤-地下水中的微生物生态，同时在食物链积累，给人体造成不可预计的危害。地下水是我国重要的饮用水源，在北方一些地区甚至是唯一的饮用水源，抗生素在地下水中的污染水平备受关注。绝大部分抗生素的水溶性都比较大，有可能经过包气带进入地下水，其污染地下水的途径和在地下水系统中所经历的水解、吸附和生物降解等环境行为还不明确，这是目前研究的重点和热点科学问题。在一定程度上，污染物环境行为的研究进展依赖于分析测试技术的进步。目前抗生素的检测技术主要有酶联免疫筛查技术、气相色谱-质谱联用技术、毛细管电泳分析技术、液相色谱技术等。酶联免疫技术要求酶具有专属性而容易出现假阳性，主要用于半定量的初步筛查研究；利用气相色谱或气相色谱-质谱联用技术分析绝大部分抗生素都需要衍生化，分析过程很繁琐；毛细管电泳技术基于外加电场驱动带点基团分离，而大部分抗生素所带电荷的数量和正负随环境条件变化而变化，致使该技术的重现性较差；基于抗生素及其分解产物的理化性质，目前应用最广泛的是液相色谱和液相色谱-串联质谱技术，超高压液相色谱的出现使目标检测物可达几十甚至上百种，检出限可低至10-2 ng/L。本文对比了抗生素的多种检测方法，阐述国内外地下水中抗生素污染的检出情况及抗生素的迁移转化行为的研究成果，同时指出多种介质中水溶性大的抗生素提取富集技术的完善和迁移转化过程中产物的确认是地下水中抗生素环境行为研究的技术壁垒，也将成为当前抗生素检测方法研究的主要内容。
81 西藏羊八井—青龙地区水系沉积物元素背景值及分布特征
席明杰，马生明，赵 波，樊连杰
水系沉积物作为地球表层物质的典型代表，其化学元素含量组成主要受对应汇水域内物质组成的控制，对其化学元素背景值及分布特征进行研究，可从宏观上把握汇水域及区域内元素的分布规律，对区域地质研究和矿产资源评价具有重要意义。世界各国科学家已针对地球表层水系沉积物中化学元素分布特征与背景值进行了广泛研究，如美国、欧洲一些国家早在20世纪60年代和80年代开展了水系沉积物及其他表层物质中化学元素基准值及含量研究。我国自20世纪90年代开始，先后对不同地区水系沉积物中的金、汞、铂族元素等元素的丰度值及平均含量进行了研究。这些发表的化学元素种类及数据已经在相关领域的生产与科研工作中发挥着重要作用，如我国不同景观区39个元素平均含量数据，至今仍在1 ： 20万区域化探异常评价中具有参考意义。当前，我国水系沉积物测量工作已覆盖东部等大多数地区，但缺少以西藏微景观区表层物质为基础建立的多元素背景值数据，在一定程度上限制了对已有水系沉积物异常的认知水平和甄别能力。本文在西藏羊八井—青龙微景观区采集约12000 km2范围内2800件水系沉积物组合样品，首次提出了69个元素背景值数据，如亲铜成矿元素Au、Ag、Cu、Pb、Zn的背景值分别为0.26 ng/g、41 ng/g、4.04 μg/g、25.2 μg/g和25.6 μg/g；初步探讨了研究区元素的分布特征及可能来源，认为区内水系沉积物中元素含量分布特征的差异与地层、岩体、矿床和矿化点密切相关，如研究区水系沉积物中SiO2的含量普遍偏高(68.6%~77.0%)，与强烈的风化剥蚀作用及中酸性岩体的大面积产出有关。本次研究弥补了西藏微景观区化学元素背景值的空白，为羊八井-青龙地区及邻区区域地质研究及勘查找矿工作提供了参考依据。
90 南中国海海水中有机氯农药和多氯联苯的含量及分布特征
周 涛，韩 彬*，徐亚岩，刘新民，郑 立，王小如
有机氯农药(OCPs)和多氯联苯(PCBs)是一类难降解的持久性有机污染物，在水体中残留时间长，在水生生物体内富集后其浓度可达水体中的数十万倍，不仅影响水生生物的繁衍，且通过食物链危害人体健康。目前，国内外对有机氯农药和多氯联苯的研究主要集中于近岸水体及沉积物中，如水质较好的莱州湾、厦门西港和南波罗的海，水体中有机氯农药和多氯联苯的平均含量分别为5.2 ng/L、10.0 ng/L、0.6 ng/L和5.4 ng/L、0.9 ng/L、1.0 ng/L；污染较为严重的海河、闽江、渤海湾、大亚湾、白洋淀等水域，有机氯农药和多氯联苯的平均含量分别大于40.3 ng/L和36.9 ng/L；对开阔水体的研究报道则相对较少。近年来，南中国海周边国家的工农业生产活动日益加剧，对该海区的环境造成了一定危害。当前南中国海海洋监测数据主要包括海水温度、盐度、溶解氧、pH、磷酸盐、硅酸盐等常规监测数据，但缺少海水中的有机氯污染物的监测。因此，本文通过对南中国海海水中有机氯农药和多氯联苯的监测，分析该海域海水中有机氯污染物的残留水平、分布趋势和组成特征。研究结果显示，有机氯农药和多氯联苯在各层水体中的含量特征均呈现出表层>200 m层>500 m层，且在各层水体中总含量的平均值分别为22.26 ng/L和12.50 ng/L；与国内水域已有文献数据相比，南中国海海水中有机氯污染物的污染水平较低，水质较好，但与国外已知水域相比，南中国海水体质量还有一定差距，该数据的取得可为南中国海海洋资源合理开发利用提供基础数据。
102 电子探针测年方法应用于晶质铀矿的成因类型探讨
赵慧博，刘亚非*，阳 珊，王 博
近年来电子探针Th-U-Pb测年技术因其高分辨率(约1 μm)、高精度、真正意义上的原位定年以及数据点与图像可以严格对应的优势，在独居石、锆石等定年矿物中得到了推广应用，这种方法可以在很小的测年矿物颗粒上做出年龄分布图，即可以得到多阶段的年龄纪录，使得年龄分析的地质意义更为明确，弥补了其他传统测年技术只能测得矿物的混合年龄的缺陷。而电子探针Th-U-Pb测年技术在Th、U、Pb含量高的晶质铀矿、沥青铀矿等矿物中应用则较少，国外仅有少数几位学者报道了该方法的研究，我国报道的结果误差比较大，未能引起重视。一方面是由于晶质铀矿体系的封闭性略差于独居石；另一方面由于晶质铀矿的分布不如独居石普遍。但电子探针U-Th-Pb技术的高空间分辨率和晶质铀矿的高U、Th和Pb质量分数，同时借鉴该技术在独居石定年研究中的测试方法和数据处理方法，应用于晶质铀矿定年仍然大有作为，尤其是在微小铀矿物(<10 μm)和多期次、多阶段铀矿体的微区定年研究中更能显示其优越性，对晶质铀矿的测年下限能够达到十几百万年，大大降低了该方法在独居石、锆石等其他富U、Th矿物定年的年龄下限。本文利用电子探针测年方法计算研究区晶质铀矿的形成年龄，并与镜下蚀变现象及相关元素分析相结合探讨地质成因。研究表明该晶质铀矿主要成矿期在(1654±17) Ma~(1805±17) Ma，成因类型为古老变质型成因，并将其成矿期划分为两个世代：中元古代与新元古代，指出其第二成矿期(657±17) Ma~(807±17) Ma即后期热液流体活化时期与绿泥石化息息相关。同时本次研究证实该种定年方法应用于晶质铀矿是可行的。
126 克里格法在离子吸附型稀土矿勘查储量估算中的应用
赵 汀，王登红，王瑞江，邓茂春，陈为光
离子吸附型稀土矿是我国独特的优势矿产资源，我国离子吸附型重稀土矿储量占世界同类型稀土资源的90％以上。但近年来资源开发强度大，保障程度逐年快速降低，并受下游市场需求影响价格波动频繁，在勘查工作中如何准确、快速地估算离子吸附型稀土矿山的储量，实时地对矿体进行快速经济评价，对地质找矿和开采是有意义的。本文以赣南某离子吸附型稀土矿床作为研究对象，基于先期勘探钻孔数据资料，开发以克里格法为基础的三维数字矿山经济评价系统，创建了该矿床的三维模型；采用克里格法对矿体进行稀土氧化物品位分析，将克里格法的储量计算结果与块段法的储量计算结果作对比分析。结果显示，克里格法计算的稀土氧化物储量增加了15%，与实际勘探数据相比较，克里格法的计算结果基本合理；进而运用其价格-边界品位敏感性分析模块，动态设置边界品位，灵活圈定不同价格下经济可采的矿体边界，如当精矿的市场价格从10万元/吨变化为12万元/吨时，通过计算获得了此矿山经济可采矿体的空间扩展范围。基于克里格法的三维数字矿山经济评价系统能够帮助矿山选择合理的采矿工程布置，有利于满足矿山动态管理的需要以及保证矿产资源的合理利用。
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表 1 磁铁矿样品TFe及磁性物含量分析结果比对
Table 1 Comparison of analytical results of TFe in samples
样品编号 磁选管法wB/% 手工内磁选法 wB/% 磁性物
含量磁性物
中TFe样品
mFe磁性物
含量磁性物
中TFe样品
mFeA矿区ZK1905-1 23.50 66.07 15.53 23.62 66.27 15.65 A矿区ZK1905-2 27.43 67.16 18.42 27.38 67.46 18.47 A矿区ZK1905-3 25.07 68.52 17.18 25.24 68.87 17.38 A矿区ZK1905-4 28.89 66.88 19.32 28.92 67.53 19.53 A矿区ZK1905-5 39.84 66.90 26.65 39.61 66.63 26.39 A矿区ZK1905-6 45.54 67.28 30.64 45.89 67.72 31.08 A矿区ZK1905-7 43.05 67.83 29.20 43.31 67.36 29.17 B矿区ZK705-1 35.63 56.34 20.07 35.78 56.27 20.13 B矿区ZK705-2 36.35 52.34 19.03 36.57 52.28 19.12 B矿区ZK705-3 44.51 51.45 22.90 44.68 51.29 22.92 B矿区ZK705-4 47.56 52.65 25.04 47.72 52.47 25.04 B矿区ZK705-5 46.32 56.87 26.34 46.48 56.67 26.34 B矿区ZK705-6 47.97 46.13 22.13 48.23 46.00 22.19 注：样品中mFe含量为根据磁性物含量及磁性物中TFe含量计算得出的结果。 
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表 2 磁铁矿中P和S分析结果
Table 2 Comparison of analytical results of P and S in samples
样品编号 w(P)/% w(S)/% 原矿样品 样品的磁性物 原矿样品 样品的磁性物 磁铁矿1# 0.328 0.021 0.271 < 0.005 磁铁矿2# 0.428 0.183 0.256 0.415
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表 3 磁铁矿中V2O5、TiO2分析结果比对
Table 3 Comparison of analytical results of V2O5 and TiO2 in samples
样品编号 w(V2O5)/% w(TiO2)/% 原矿样品 样品的磁性物 原矿样品 样品的磁性物 磁铁矿3# 0.156 0.823 1.37 13.62 磁铁矿4# 0.137 0.009 1.26 0.007
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表 4 磁铁矿中SiO2、Al2O3、CaO、MgO分析结果比对
Table 4 Comparison of analytical results of SiO2,Al2O3,CaO and MgO in samples
元素 wB/% 原矿样品 样品的磁性物 SiO2 15.87 4.08 Al2O3 1.56 1.01 CaO 5.04 1.02 MgO 10.23 1.65
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表 5 磁铁矿中Sn、Cu、Pb、Zn分析结果比对
Table 5 Comparison of analytical results of Sn,Cu,Pb and Zn in samples
元素 wB/% 原矿样品 样品的磁性物 Sn 0.132 0.062 Cu 0.193 0.083 Pb 0.137 0.078 Zn 0.403 0.071
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