西某铜金矿矿石性质研究及对选矿工艺的影响

摘 要：针对陕西某铜金矿利用多种分析检测手段对矿石的化学成分、矿物组成、矿石粒度以及矿石结构等进行了详细研究。该矿中的有用矿物主要有黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿，含少量的赤铁矿、辉钼矿等。脉石矿物主要以石榴子石、绿帘石、阳起石为主，含少量方解石、石英绿泥石等。金主要赋存在硫化矿中。详细的工艺矿物学研究结果建议该铜金矿采用优先浮选或混合浮选的工艺流程进行选别。关键词：黄铜矿;黄铁矿;赋存状态;工艺矿物学;可选性中图分类

Abstract：1e gold ore in Shanxi area ws￡udied on tlle featuresprocess mineof multi metal sulfide ore，includinge cheIIlical composition，mineral composition， paIticle size and the stmcture of ore in detail by Vous means in the paper.The main valuable minerals in ore are pyrite，magnetite，ehalcyrite，little hematite， molybdenite. Gangue minerals are get，epidote，actinolite，chlorite aIld smaⅡquantity of calcite，quartz.The presence of gold mairIly occurs in sulfide ores.The results of￡he detailed mine。cal study suggest that the 901d mine should be separated by preferential notation or mixed notation process. Key words：chdcopte;pte;occurrence state;proceSs mineog)r;0ption

陕西某金矿经研究表明，该矿石为矽卡岩型多金属矿石，主要有用矿物是黄铁矿、磁铁矿和黄铜矿，还有微量辉钼矿，金主要赋存于硫化矿中。矿石的结构以不规则它形晶结构、柱粒状变晶结构为主，而构造以浸染条带状构造为主。主要矿物粒度黄铁矿和黄铜矿以粗粒为主，而磁铁矿以细粒为主。本文通过对陕西某金矿的矿石性质研究，清楚地掌握矿石中矿物的种类、含量、金的赋存状态及矿物的嵌布特征等，为制定该铜金矿的分选方法和工艺流程提供思路和指导。 l 矿石性质 1.1矿石的化学成分光谱半定量的色谱能一次性分析数十种元素 (包括绝大部分金属和部分非金属)，可较为全面的了解试样的组成H-2]。在普查、勘探、选矿、综合利用工作中都具有实际意义旧训。化学多项分析可准确的确定矿样中主要元素组成和其含量15J，金的物相分析可确定金在各种矿物中的赋存状态【6 J。原矿光谱半定量分析、原矿多元素分析以及金、铜、铁的物相分析结果见表l到表5。收稿日期：2017旬2—16 修回日期：2017聊-27 作者简介：武俊杰(1984一)，男，甘肃天水人，硕士，选矿工程师，主要从事矿产综合利用方面的研究工作。万方数据表2 Table 2 矿物多元素分析结果 Multi.element analysis results of mn—of_mine ore /% 1)单位g/t，下同。表3 Table 3 金的物相分析结果 Analysis results of gold phase /%表4 原矿铜的物相分析结果 T抽le 4 Analysis results of copper phase /%塑鱼 鱼垡塑!塑 堕些塑主塑 笙全塑主塑品位 O.019 O.66 O·001 一一——尘堕L———一 u.68 坌塑皇 !：!! !!：些 旦：坚 一——————j竺.生——一 表5 原矿铁的物相分析结果 Table 5 Analysis results of iron phase /% ———、再『————_磊蕻孑甭蒺——二二亟区垂至区二二二互垂巫夏至至二二二j囊垂垂[：二董亘主丛 塑塑 ：壁堡笙生堡 堡墼丛生丛 壹塑堡!生堡 堡堕丛生堡 璺堡品位 2.05 O.18 O-42 3·80 重堡笙皇壁一———垦堡一 1.93 8·38 坌塑奎 !兰：丝 !：!! !：竺! 竺：!! 垄：塑. 一.—望生生—二由表1一表5看出： 1)矿石中可供回收的主要组分铜和金，其品位分别为0.70%和1.50∥t。 2)矿石中可供综合回收的元素有硫和铁，其品位分别为2.68%和8.38%(其中MFe 2.05%)。 3)矿石中铜的赋存状态较为简单，主要以硫化铜形式存在的铜占97.06%。 4)矿石中硫化物为主要的载金矿物，金占有率为79.6l%。 5)铁矿物中磁铁矿含量较低，对铁回收率影响较大。 1.2矿石的矿物成分矿石中矿物成分简单。矿石矿物和脉石矿物含量见表6。表6 矿石矿物成分及含量 Table 6 ne ore mineral composition and content/%万方数据 —垫旦j垄塑蔓L——一重堡盔簦!堕亘苤塑坌芝芝互丝亟盟窒壁型鲨堑王茎盟整堕 ：兰：从表6中可知，矿石中的矿物成分简单，以黄铁 矿影响不大。 箬：戮墨嘉攀萋要挛专然苫詈妻2矿石的赋存状态 右。脉石矿物以石榴子石为主，次为绿帘石、阳起石 。 形佃叫敞1丁卅久心以及方解石、石英。脉石矿物组成较简单，对金的选 矿石显微分析照片见图l。 a)稠密霓龇珏}茨矿(巧)、磁铁矿(M昭)和黄目弼。(娜) b)条带状细粒磁铁矿(Mag) c)放射状穆磁铁矿(Mag) d)硫砷铜矿(E一)交代黄铁矿(Py) f)阳起石矽卡岩 g)绿帘石石榴子石矽卡岩 h)磁铁矿(Mag)、石榴子石(Grt)互为条带i)绿泥石(ChI)矽线石(蛐)被石英(Q)包裹图1矿石显微分析照片 Fig.1 The picture of ores by micmscopic analysis

2.1金的赋存状态从物相分析结果可知，矿样中的金主要以包裹金为主，占舛-08%，其中以硫化物包裹金较多，占79.61%，碳酸盐包裹金和氧化铁包裹金总共占9.87%。硅酸盐包裹金相对较少，为4.60%。裸露、半裸露金占5.92%。矿样中的金主要赋存于硫化矿中。 2.2黄铁矿和磁铁矿的赋存状态在矿石中黄铁矿为主要金属矿物，含量约占 14%左右。黄铁矿呈它形晶不规则状，由于外力作用，粗晶碎裂，颗粒度大小不一，大者在1 000×l 000 ¨m以上，小者在20×10¨m以下。大量的黄铁矿、磁铁矿与脉石矿物一起呈定向排列形成浸染条带状、串珠状。部分矿石中呈星散、稀疏或中等浸染状，这种矿石中黄铜矿含量较高。黄铁矿在结晶顺序上略晚于磁铁矿，而早于黄铜矿，同时见黄铁矿被硫砷铜矿交代。在个别颗粒中见有穿孔细小闪锌矿万方数据 ·4· 有色金属(选矿部分) 2017年第5期和方铅矿颗粒。表7 Table 7 黄铁矿粒度统计及含量 The particle size statistical and content of pyrite 从表7粒度统计可知，黄铁矿粒度大小集中在 200～1 000汕m，200斗m以上占87.5%，而74仙m以上占93.4%，74斗m以下仅占6.6%。磁铁矿在矿石中含量约占12%，多呈细粒浸染条带状分布，最大粒径100×100¨m左右。分布在阳起石矽卡岩和绿帘石石榴子石矽卡岩中。在矿石中还见少量放射状穆磁铁矿，交代赤铁矿而成其假象，这说明该矿石曾在还原环境接触交代条件下，磁铁矿交代赤铁矿而形成穆磁铁矿。表8 磁铁矿粒度统计及含量 Table 8 ne p锄icle size statistics and content of magnetite /% 37%，而54斗m以下仍占42.7%，说明细粒磁铁矿在本样中占多数。此统计不包括穆磁铁矿。穆磁铁矿呈薄板片状，其长度在100～2 000岬，厚度在10～ 30斗m，与未交代完的赤铁矿共生。 2.3黄铜矿的赋存状态黄铜矿是矿石中铜的主要目的回收矿物，黄铜矿在金属矿物中含量仅次于黄铁矿和磁铁矿。黄铜矿呈它形晶不规则状，黄铜矿的粒度变化范围较大，粒度大小比较分散，因其结晶略晚，多充填热早形成的矿物间，所以大小不一，形状不规则。大部分粒度嵌布较粗，最大粒径可达l ooo×1 000炉以上，多数呈不规则破布状，大小不一的分布在磁铁矿、黄铁矿颗粒间或边部，呈充填状，少量黄铜矿包裹于黄铁矿中，黄铜矿呈粒状、不规则状和近椭圆状包裹于黄铁矿中，这部分黄铜矿占黄铜矿总量的1%左右。在局部矿石中见黄铜矿被蓝辉铜矿交代，个别颗粒周围蚀变成氢氧化铁。磁铁矿在本矿中以细粒为主，74“m以上仅占表9 黄铜矿粒度统计及含量 Tdble 9 ：The p卸吐icle size statisties and content of chalcopyrite ‘ /%黄铜矿经统计知，以200～500斗m较多，在200 “m以上的颗粒数可达60.2%。但74 pm以下占 26.8%，54斗m以下有10.7%的颗粒。 2.4脉石矿物的赋存状态和嵌布特征 1)石榴子石：石榴子石为钙铝榴石，镜下呈淡褐色，晶体完整者多为菱形十二面体，多碎裂，常为致密的粒状集合体或不规则状。晶体显正高突起，大部分光性异常，仅部分呈均质性，具环带结构，常见双晶。部分晶体被绿泥石、绿帘石和方解石交代。最大粒径1 000斗m以上，由于碎裂一般小于200 x 200斗m。在部分矿石中，石榴子石与磁铁矿、阳起石等显示条带状分布。 2)绿帘石：绿帘石在此矿石中为次生蚀变矿物，多数由石榴子石蚀变而成，少量交代辉石，与阳起石伴生。绿帘石多呈粒状集合体，草绿色，正高突起，干涉色二至三级，局部显异常干涉色。多分布在石榴子石之间，仅少量与阳起石伴生。 3)阳起石：阳起石多分布在阳起石矽卡岩中，少量分布在石榴子石矽卡岩中。阳起石呈长柱状，浅绿色，正中·高突起，干涉色一级顶部到二级中部，斜消光，仅见少量颗粒蚀变成绿泥石。 4)方解石、石英、斜长石：矿石中方解石、石英和万方数据兰Q!!生箜三塑 武俊杰等：陕西某铜金矿矿石性质研究及对选矿工艺的影响 .5.斜长石为原岩残留矿物，基本在整个矽卡岩矿石中都有分布，其含量略有差异。石英呈它形粒状，薄片中无色，正低突起，干涉色一级灰白，分布具有定向性。三种矿物多分布在矽卡岩矿物之间，晶体呈不规则状，大小不一，在部分石英中有针状的矽线石分布，而斜长石多有绢云母化，唯少量方解石为交代石榴子石而成。

3 矿石的类型及结构 3.1矿石结构 1)不规则状它形晶结构：矿石中的黄铁矿、黄铜矿以及磁铁矿均呈它形晶不规则状。 2)半自形板片状结构：赤铁矿在矿石中呈较长的板片状或放射状分布。 3)交代结构：磁铁矿交代赤铁矿，形成赤铁矿假象的穆磁铁矿。 4)柱粒状变晶结构：矽卡岩中的石榴子石、绿帘石为粒状，阳起石为柱状，形成此结构。 5)包含变晶结构：样中的针状矽线石多镶嵌于 5 结论铜原矿 a)优先浮选石英晶体中，形成包含结构。 3.2矿石的构造 1)稠密浸染状构造：部分矿石中的黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿等金属矿物含量达80%左右，形成此构造。 2)浸染条带状构造：大部分的矿石，如磁铁矿、黄铁矿与脉石中的石榴子石、阳起石等，呈浸染条带状定向相间分布，形成宽窄不一的条带状构造。 3)斑杂状构造：矿石中的金属矿物如黄铁矿、黄铜矿大部分颗粒较粗，而磁铁矿和部分黄铜矿颗粒细小，形成粗细不一的斑杂状，无定向分布。 4建议的选矿原则流程依据上述详细的工艺矿物学研究可知，矿石中可供选矿回收的主要组分为铜和金，其品位为 0.70%和1.50∥t。矿石中可供综合回收的元素还有硫和铁，其品位为2.68%和8.38%(MFe2.05%)。铜、硫两种金属硫化矿石的浮选工艺流程主要有两类：优先浮选和混合浮选，浮选尾矿再选铁。建议原则流程见图2。矿 铁 b)混合混选图2陕西某铜金矿建议原则流程 Fig.2 Recommended pdncipIes f.or a 90ld mine in Shaanxi l)陕西某铜金矿石中的主要有用矿物以黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿为主，次为少量和微量的赤铁矿、辉铝矿等。 2)脉石矿物主要以石榴子石、绿帘石、阳起石为主，次为方解石和石英，还有少量绿泥石、斜长石等。 3)金主要以硫化矿包裹金为主。由于该矿石中的有用矿物为硫化矿，可浮性较好，因此对于铜和硫两种矿物的分离、金富集在黄铜矿或黄铁矿中成为浮选工艺技术的难点与关键。参考文献 [1]谢海云，叶群杰，周平，等.云南思茅地区铜锌硫化矿工艺矿物学分析[J].岩矿测试，2014(3)：345—352. (下转第13页) 万方数据 2017年第5期 孙广周等：云南某难选铜铅硫化矿浮选分离试验研究 ·13· 在较佳的分选条件下，原矿经图5所示的硫化铜铅混浮一混合精矿分离闭路流程选别后，可获得铜精矿产率1.89%、含铜24.36%、含铅3.80%、铜回收率84.14%，铅精矿产率7.15%、含铅74.43%、含铜0.38%、铅回收率91.44%的技术指标，铜铅的回收较好。 3 结论 1)试验研究结果表明，原矿经硫化铜铅混浮一混合精矿分离闭路流程选别后，可获得铜精矿产率 1.89%、铜品位24.36%、含铅3.80%、铜回收率 84.14%，铅精矿产率7.15%、铅品位74.43%、含铜 o.38%、铅回收率91.44%的技术指标，铜铅的回收较好，伴生有益元素银也得到了较好的综合回收。 2)由于原矿中含有次生硫化铜，造成了铜铅分离的难度加大，分离过程中必须加温才能分离，相应增加了能耗。 3)铅的抑制剂组合属常规药剂，无毒无害，对选矿设备无腐蚀，且容易采购。参考文献 [1]叶从新，李碧平，薛峰，等.华南某铜铅锌矿浮选工艺研究[J].有色金属(选矿部分)，2010(1)：9-14. [2]胡熙庚.有色金属硫化矿选矿[M].北京：冶金工业出版社，1987：24-25. [3]李鑫，肖巧斌，王中明，等.蒙古国某铅锌矿石铜铅分离试验研究[J].矿冶，2015，24(3)：5-9. [4]张泾生，阙煊生.矿用药剂[M].北京：冶金工业出版社， 20108：637_646. [5]马忠臣.提高铅锌矿中伴生铜回收率的工艺研究与工业应用[J].有色金属(选矿部分)，2012(2)：9一14. [6]谢雪飞.高碱条件下综合回收伴生银的研究与实践[J].矿冶工程，2002(1)：58J60. (上接第5页) [2]马驰，卞孝东，王守敬，等.金矿石的工艺矿物学研究 [J].黄金，2011(10)：47-51. [3]潘兆橹.结晶学与矿物学[M].北京：地质出版社，1995： 89-93. [4]王墨，张汉平，谢峰，等.缅甸某钛铁矿工艺矿物学研究[J].钢铁钒钛，2014(3)：4649. [5]周乐光.工艺矿物学[M].北京：冶金工业出版社，2002： 212.216. [6]伊有昌，王生龙，孙志勇，等.青海江里沟铜钨矿矿石性质研究及其与选矿的关系[J].有色金属(选矿部分)， 2015(5)：14，23. [7]许时.矿石可选性研究[M].北京：冶金工业出版社， 1995：47-51. [8]武俊杰，孙阳，李青翠，等.新疆托里金矿工艺矿物学研究[J].有色金属(选矿部分)，2015(6)：14.万方数据