含金多金屬礦石工藝礦物學研究范文

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《黃金雜志》2016年第12期

摘要:

對云南某含金多金屬硫化礦石進行工藝礦物學詳細測定與研究，目的是查清礦石性質，礦物組成，主要礦物的賦存狀態、嵌布特征、粒度分布、單體解離等特征，為其多金屬選別工藝的確定提供可靠依據。研究表明:礦石主要有價元素為金和銅，為銅金共生礦床，同時金銀與含鐵礦物存在緊密嵌布關系，方鉛礦和閃鋅礦是回收鉛、鋅的主要礦物。

關鍵詞:

含金多金屬礦;工藝礦物學;嵌布粒度;工藝流程

云南某礦礦石屬于復雜含金多金屬礦石，其探明儲量大，礦物種類繁多，礦物之間嵌存關系密切。礦石中主要礦物為自然金、輝銀礦、碲銀礦、含銀斜方輝鉛鉍礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁鐵礦、菱鐵礦、石英等。針對該礦石性質，采用X射線衍射分析、顯微鏡、掃描電鏡、微化分析等手段，對物質組成及有益有害物質的粒度、礦物的分布規律及嵌存關系進行了深入研究，尤其是對金、銀、銅、鉛、鋅、鐵等礦物進行了物相分析，提供了各礦物物相分布率的量化數據［1］。根據工藝礦物學研究結果，采用合理的選別工藝，最大限度地回收礦石中的有價元素，為該礦綜合資源開發及選礦廠的設計提供可靠的技術依據。

1礦石性質

云南某礦礦石中金屬礦物主要為硫化物，脈石礦物主要為含硅礦物，礦石類型屬于復雜含金多金屬硫化礦石。

1．1礦石化學組成

礦石化學成分分析結果見表1。由表1可知，礦石中主要可回收元素為金、銀、銅和鐵，鉛、鋅盡可能考慮綜合回收。

1．2礦石礦物組成

經光學顯微鏡和MLA礦物自動檢測系統查定:礦石中礦物組成復雜，銅礦物以黃銅礦為主，其他銅礦物種類多，但含量低，包括硫砷銅礦、黝銅礦、輝銅礦、銅藍、斑銅礦等;硫礦物以黃鐵礦為主，少量的磁黃鐵礦;鐵礦物主要以磁鐵礦和菱鐵礦形式存在，同時含有少量褐鐵礦;金礦物主要為含銀自然金和銀金礦，銀礦物主要為螺狀硫銀礦、硫銻鉛銀礦和硫銻銅銀礦，另有少量碲銀礦、脆銀礦和含銀黝銅礦;鉛礦物主要為方鉛礦，鋅礦物主要為閃鋅礦，均為工業利用價值較高的鉛鋅礦物;脈石礦物主要為石英、長石、云母、綠泥石、高嶺土、石榴石，同時含有少量方解石、鐵白云石和白云石。礦石礦物組成分析結果見表2。

2主要礦物工藝特征

2．1主要礦物嵌布特征

礦物的嵌布特征直接決定著破碎、磨礦時目的礦物單體解離的難易程度以及連生體的特性。在選礦過程中，它是影響礦石可選性的重要因素，也是確定磨礦流程和選別流程結構的重要依據［2］。

2．1．1自然金

礦石中的金礦物主要為含銀自然金，少量銀金礦。金粒形狀大多呈片狀，少量呈棒狀、不規則狀。采用掃描電鏡測定結果顯示，礦石中金主要有6種嵌布形式:①呈微粒狀嵌布于黃鐵礦與黃銅礦之間;②呈微細粒包裹體包含于黃銅礦之中;③呈微細粒包裹體包含于黃鐵礦之中;④嵌布于黃鐵礦、菱鐵礦脈中，或嵌布于黃鐵礦與菱鐵礦之間;⑤偶見大量微細粒金浸染分布于磁鐵礦中，并為磁鐵礦所包裹;⑥偶見金嵌布于黃鐵礦與磁黃鐵礦之間。

2．1．2銀礦物

銀除了賦存于含銀自然金和銀金礦以及含銀的斜方輝鉛鉍礦、方鉛礦等鉛鉍礦物之外，同時還有極微量的獨立銀礦物，主要包括螺狀硫銀礦、硫銻銅銀礦、維硫鉍鉛銀礦等。螺狀硫銀礦為輝銀礦的低溫變體，多與黃銅礦和菱鐵礦相關，可見微細粒螺狀硫銀礦嵌布于黃銅礦與菱鐵礦之間的縫隙或黃銅礦中菱鐵礦微脈中，也有微細粒螺狀硫銀礦嵌布于黃鐵礦縫隙中。硫銻銅銀礦屬于復雜硫鹽類礦物，硫銻銅銀礦多呈微細粒包裹于黃銅礦中。維硫鉍鉛銀礦主要與黃銅礦相關，可見其嵌布于黃銅礦與黃鐵礦之間，位于黃銅礦一側。

2．1．3銅礦物

礦石中黃銅礦主要有4種嵌布形式:①充填于破碎帶石英晶洞中，呈他形粒狀嵌布;②充填交代早期生成的黃鐵礦，二者緊密連生，黃銅礦中常包含交代殘余的黃鐵礦和脈石，這些礦物呈孤島狀包含于黃銅礦之中，或見黃銅礦充填于黃鐵礦的粒間縫隙中;黃銅礦充填交代粒狀磁鐵礦，黃銅礦中包含磁鐵礦，且有些黃銅礦充填于磁鐵礦晶粒間縫隙中，粒度較微細;③充填于板狀穆磁鐵礦晶體縫隙中，黃銅礦粒度受縫隙大小控制，粒度變化較大;④偶見黃銅礦中包含磁黃鐵礦。輝銅礦和銅藍為銅的次生硫化礦物，含量較少。由于輝銅礦交代黃銅礦，并包含黃銅礦殘晶，因此輝銅礦中含鐵。銅藍與輝銅礦相似，交代黃銅礦生成，且銅藍中也含有黃銅礦殘晶，成分中含少量鐵。礦石中輝銅礦和銅藍僅在局部出現，在黃銅礦表面或裂縫中呈交代環帶結構，有時也見輝銅礦和銅藍進一步氧化蝕變為水膽礬［3］。

2．1．4鐵礦物

礦石中黃鐵礦主要有3種嵌布形式:①呈自形—半自形晶狀分布于脈石中，可見磁鐵礦和黃銅礦充填于黃鐵礦晶間、縫隙或黃鐵礦與脈石礦物之間的縫隙中;②呈殘晶狀包含于磁鐵礦和黃銅礦之中;③他形晶微細粒黃鐵礦充填于穆磁鐵礦板狀晶格架中，并與黃銅礦共生。磁黃鐵礦含量較少，多與黃銅礦連生，呈微細粒包含于黃銅礦中。磁鐵礦呈自形晶粒狀或粒狀集合體嵌布于脈石中，常有粒狀磁鐵礦包含于黃銅礦中;由此可見，磁鐵礦與黃銅礦密切連生。菱鐵礦與黃鐵礦、黃銅礦的連生關系較密切，常見充填交代黃鐵礦，在黃鐵礦周邊呈塊狀或不規則粒狀分布，有時包含黃鐵礦或黃銅礦。

2．1．5鉛礦物

鉛礦物主要為方鉛礦和斜方輝鉛鉍礦，以及少量的鉛礬。方鉛礦與斜方輝鉛鉍礦均為銀的主要載體礦物，表明方鉛礦中有微細粒銀礦物包裹體。方鉛礦在礦石中的分布不均勻，主要嵌布在穆磁鐵礦板狀晶格架空隙中，常與黃鐵礦共生，偶見微細粒方鉛礦包裹于黃鐵礦晶粒中;斜方輝鉛鉍礦多沿黃鐵礦裂縫充填交代，呈微脈狀分布，有時見斜方輝鉛鉍礦中包含金，也可見斜方輝鉛鉍礦沿石英晶體、黃鐵礦晶體邊沿充填交代，呈不等粒浸染狀嵌布在菱鐵礦中。鉛礬含量極少，僅在氧化帶礦石中局部可見，交代方鉛礦生成，呈皮殼狀包裹于方鉛礦表面。

2．1．6鋅礦物

鋅礦物主要以閃鋅礦的形式存在，一般呈不規則粒狀分布在脈石礦物中;閃鋅礦大部分以微細包裹體嵌存于磁鐵礦和菱鐵礦中，少部分以微細包裹體嵌存于黃鐵礦和黃銅礦中。

2．2主要礦物嵌布粒度

將礦石塊礦磨制成光片，利用光學顯微鏡對黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁鐵礦和金的嵌布粒度進行測定，結果見表3。由表3可知:黃銅礦、方鉛礦和閃鋅礦的嵌布粒度為－0．16～+0．02mm，為浮選較易回收的粒度范圍;而磁鐵礦的嵌布粒度具有粗細不均勻的特點，部分磁鐵礦嵌布粒度較粗;金的嵌布粒度較細，主要集中在－0．08mm粒度范圍。

2．3銅礦物單體解離度

采用光學顯微鏡測定不同磨礦細度下黃銅礦(含輝銅礦、銅藍等)的解離度，結果見表4。由表4可知:黃銅礦作為主要的銅礦物，與黃鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦、脈石礦物密切連生，磨礦解離效果較差，當磨礦細度－0．074mm分別占63%、73%時，銅礦物的解離度分別僅為76．91%、79．82%;當磨礦細度－0．074mm提高至82%、92%時，銅礦物的解離度可提高至84．00%、88．77%。

3制約和影響選礦指標的礦物學因素

1)針對游離金，可在硫化礦浮選精礦中得到富集;針對載體金，由于載體礦物種類多，導致金回收流程復雜，回收難度大，需要強化對載金礦物，特別是含鐵礦物的回收，使金盡可能富集在選礦產品中。同時，金的嵌布粒度較細，在磨礦過程中較難達到完全單體解離，會影響金的總回收率。

2)影響銀回收的因素是含銀礦物種類多。銀主要以游離單體形式賦存于鉛鉍礦物中，鉛鉍礦物主要與黃銅礦共生，含銀礦物在分選過程中主要進入銅精礦中，同時磁鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦中也含有少部分銀，加強對含鐵礦物的回收有助于提高銀的回收率。

3)銅是最主要的金屬元素，影響其浮選指標的主要因素是嵌布粒度，因此要重點考慮銅礦物的解離情況，采用優先浮選可回收大部分銅，而少量以微細粒形式包裹在脈石礦物中的銅礦物將損失在尾礦中。

4)鉛、鋅主要以方鉛礦、閃鋅礦形式存在，方鉛礦、閃鋅礦與黃銅礦可浮性接近，又由于鉛、鋅含量很低，因此采用部分混合浮選然后再進行鉛、鋅分離，可以回收大部分鉛、鋅，而以微細粒包裹體賦存于含鐵礦物中的鉛、鋅將很難回收。

5)混合浮選中的硫精礦主要是黃鐵礦，可以將其進行焙燒，得到硫酸和鐵精礦。其他含鐵礦物主要在混合浮選尾礦中得到富集，分別進行弱磁選磁鐵礦和強磁選菱(褐)鐵礦，回收大部分鐵礦物。部分磁鐵礦以微細粒形式包裹在脈石礦物中，這會影響其精礦品位。部分菱(褐)鐵礦與黃銅礦、黃鐵礦連生，將會進入到浮選精礦中，影響其回收率。

4結論

1)礦石工藝類型為復雜含金多金屬硫化礦石。礦石中主要有價元素為銅和金，品位分別為0．41%和1．58g/t，為銅金共生礦床。銀、鐵、硫均已達到綜合利用要求，同時應盡可能回收鉛、鋅等有價元素。

2)根據礦石工藝礦物學研究結果，建議采用銅鉛部分混浮—鋅硫浮選—銅鉛分離—鋅硫分離—弱磁選磁鐵礦—強磁選菱(褐)鐵礦的綜合回收工藝流程。

3)對于金和銀，仍有少部分在硫精礦、磁鐵精礦和強磁產品中富集，針對這部分不能對金銀計價的精礦產品，應進行焙燒—氰化浸出、直接氰化浸出等流程試驗。對于銅鉛精礦可考慮采用重選的可行性，進行進一步的銅鉛分離試驗研究，以更好地回收鉛。

參考文獻：

［1］王艷，高歌，陳建龍，等．黑龍江伊春某含銀鉛鋅礦石工藝礦物學研究［J］．黃金，2015，36(7):53－55．

［2］肖儀武．影響有價元素回收的礦物學因素［J］．有色金屬(選礦部分)，2013(增刊1):54－57．

［3］葉小璐．廣東某地鐵、銅、鋅多金屬礦石工藝礦物學研究［J］．礦冶工程，2012，32(1):54－56．

作者:張明洋 李紅新 于立新 單位:長春黃金設計院