斑巖型低品位銅鉬礦石工藝礦物學研究

洪秋陽,梁冬云,王毓華,李 波

(1.中南大學,湖南 長沙 410083) (2.廣州有色金屬研究院,廣東 廣州 510651)

斑巖型低品位銅鉬礦石工藝礦物學研究

洪秋陽1,2,梁冬云2,王毓華1,李 波2

(1.中南大學,湖南 長沙 410083) (2.廣州有色金屬研究院,廣東 廣州 510651)

采用顯微鏡研究、X-射線衍射分析、電子探針分析等手段,查明了某斑巖型低品位銅鉬礦石礦物組成,銅、鉬的賦存狀態(tài)及主要礦物的嵌布特性。根據(jù)工藝礦物學研究結(jié)果,針對該礦石的性質(zhì)特點,選礦試驗采用銅鉬硫混合浮選-銅鉬浮選-銅鉬分離的原則流程,最終得到良好指標:鉬精礦鉬品位46.28%,回收率70.26%;銅精礦銅品位22.31%,回收率84.19%;硫精礦硫品位30.24%,回收率69.60%。為了提高礦山的資源利用率,在浮選富集金屬礦物之后,應在尾礦中回收鉀長石、鈉長石。

斑巖型低品位銅鉬礦;工藝礦物學;嵌布特性

0 引 言

以銅為主伴生有鉬的銅鉬礦床常以斑巖銅礦型存在,因其儲量大,是目前世界提取銅的重要資源,同時也是鉬的重要來源。由于此類礦床具有原礦品位低、嵌布粒度細的特點,并且輝鉬礦具有層狀結(jié)構(gòu),有良好的天然可浮性,常與黃銅礦、黃鐵礦密切共生,所以銅鉬分離較為困難[1]。本文對某低品位斑巖型銅鉬礦石的化學性質(zhì)以及目的礦物工藝特征進行了全面研究,為選擇合適的選礦工藝流程及條件,最大限度地回收礦石中的有價礦物提供礦石工藝礦物學方面的依據(jù)。

1 礦石的化學組成

根據(jù)光譜分析結(jié)果,對礦石中所含的主要有益元素和有害元素進行定量化學分析,結(jié)果見表1。從表1可知,試樣中可回收的有價組分為Mo、Cu、S,有害雜質(zhì)As含量小于0.005%,不會對產(chǎn)品質(zhì)量造成影響;其他伴生有價元素如Pb、Zn、Au、Ag等的品位相對較低,未達到綜合回收的品位。

2 礦石礦物組成及相對含量

礦石的礦物組成較為復雜,經(jīng)采用顯微鏡、電子探針、X-射線衍射等手段,查明該鉬礦主要礦物組成及含量見表2,礦石中選礦回收的目的礦物為輝鉬礦、黃銅礦和黃鐵礦。此外,由于該鉬礦成礦母巖為花崗斑巖,鉀、鈉長石占原礦總量的50%左右,鉀、鈉長石為玻璃、陶瓷行業(yè)的緊缺原料,因此在浮選富集金屬礦物之后,可在尾礦中回收長石類礦物。

表1 礦石化學多元素分析結(jié)果%(質(zhì)量分數(shù))

表2 主要礦物相對含量%

3 主要礦物嵌布特征

3.1 主要礦物嵌布粒度

礦石中礦物的嵌布粒度是決定磨礦工藝的最重要的依據(jù)[2]。經(jīng)磨制礦石光片,在顯微鏡下測定輝鉬礦和黃銅礦嵌布粒度,測定結(jié)果見圖1、圖2。從圖中可以看出,礦石中輝鉬礦和黃銅礦的嵌布粒度不均勻且較細,90%以上的輝鉬礦嵌布粒度小于0.08 mm,其中小于0.02 mm的輝鉬礦占了近40%;黃銅礦的嵌布粒度略比輝鉬礦略粗,但仍屬微細粒嵌布類型,約80%的黃銅礦小于0.08 mm,其中小于0.02 mm的黃銅礦占了20%?；诘V石中輝鉬礦和黃銅礦均屬微細粒嵌布,選礦應采取細磨工藝。

圖1 輝鉬礦在礦石中的嵌布粒度

圖2 黃銅礦在礦石中的嵌布粒度

3.2 主要礦物的單體解離度

輝鉬礦和黃銅礦的解離度測定結(jié)果見圖3。由圖3可看出,礦石中輝鉬礦較難解離,磨礦細度-0.074 mm占90%時,由于小部分輝鉬礦呈微細粒包含于石英中,輝鉬礦的解離度仍只有86%;黃銅礦的解離性略優(yōu)于輝鉬礦,磨礦細度-0.074 mm占90%時,仍有少數(shù)難解離的黃銅礦,黃銅礦的解離度為93%左右。

圖3 銅鉬礦物的單體解離度

4 主要礦物嵌布特性

4.1 輝鉬礦(MoS2)

輝鉬礦是礦石中最重要的金屬礦物。采用電子探針波譜測定輝鉬礦的化學組成,提純輝鉬礦作單礦物化學分析(Mo含量59.39%);分析結(jié)果表明,礦石中輝鉬礦含鉬量接近理論值(Mo 59.94%,S 40.06%),含有極少量的硅、鋁、鐵等雜質(zhì)。顯微鏡下觀察到輝鉬礦在礦石中分布不均勻,成群出現(xiàn)在礦石裂隙中或呈片狀充填于石英碎裂隙中,有時呈極微細粒充填于石英的微縫隙中;或與黃銅礦伴生,分布于黃銅礦邊緣或充填于黃銅礦裂隙中。

4.2 黃銅礦(CuFeS2)

黃銅礦也是礦石中的有價礦物之一,多成群出現(xiàn),與脈石礦物關系密切,有時與黃鐵礦、輝鉬礦伴生。電子探針波譜測量和單礦物化學分析表明,礦石中黃銅礦含有少量鉬等雜質(zhì),含銅量略比理論值偏低。大多數(shù)黃銅礦充填于礦石碎裂隙或石英、云母等礦物粒間隙,呈填隙結(jié)構(gòu)。

4.3 黃鐵礦(FeS2)

黃鐵礦是礦石中的主要含硫礦物,含量雖少,但因其易富集而具綜合回收價值。黃鐵礦嵌布粒度比黃銅礦略粗,主要嵌布粒度范圍在0.02～0.2 mm。礦石中黃鐵礦一般嵌布于脈石中,呈不規(guī)則粒狀分布。

5 銅、鉬在礦石中的賦存狀態(tài)

5.1 鉬在礦石中的賦存狀態(tài)

礦石中鉬在各主要礦物中的平衡分配見表3。由表3看出,礦石中鉬主要以輝鉬礦礦物形式存在,約20%的鉬分散于黃銅礦、黃鐵礦中或呈微細包裹體分散于脈石中;基本未見有鉬華等氧化鉬礦物。預計礦石中鉬的最高回收率為80%左右。

表3 鉬在各主要礦物中的平衡分配(單礦物在0.04 mm以下完成最后提純)

5.2 銅在礦石中的賦存狀態(tài)

礦石中銅在各主要礦物中的平衡分配見表4。

表4 銅在各主要礦物中的平衡分配(單礦物在0.04 mm以下完成最后提純)

由表4看出,礦石中銅礦物比較單一,主要以黃銅礦形式存在,少量銅分散于黃鐵礦中,約5%的銅呈黃銅礦微細包裹體分散于脈石中。預計礦石中銅的最高回收率為95%左右。

6 結(jié) 語

該礦石屬于低品位鉬礦床,除輝鉬礦為選礦目的礦物之外,可綜合回收的礦物為黃銅礦、黃鐵礦和鉀長石、鈉長石。礦石中鉬主要以輝鉬礦礦物形式存在,占原礦總鉬量的80%左右;銅主要以黃銅礦形式存在,占原礦總銅量的95%左右。輝鉬礦的嵌布關系較復雜,嵌布粒度較細,特別是嵌布于石英中的微細粒輝鉬礦較難解離;約5%的銅呈黃銅礦微細包裹體分散于脈石礦物中,這部分黃銅礦無法回收。

根據(jù)工藝礦物學研究結(jié)果,針對該礦石的性質(zhì)特點,選礦試驗采用銅鉬硫混合浮選-銅鉬浮選-銅鉬分離的原則流程,最終得到良好指標:鉬精礦鉬品位46.28%,回收率70.26%;銅精礦銅品位22.31%,回收率84.19%;硫精礦硫品位30.24%,回收率69.60%。

[1] 郭海寧.低品位銅鉬礦石銅鉬分離選礦工藝試驗研究[J].甘肅冶金,2007,4.

[2] 周金平,吳 峰,賈木欣.伊春鹿鳴鉬礦工藝礦物學研究[J].礦冶,2008,17(2):111-113.

[3] 袁致濤,程少逸,趙禮兵,等.朝鮮某銅鎳礦石工藝礦物學研究[J].金屬礦山,2009,6.

[4] 陳江安,龔恩民.福建某鉬礦的工藝礦物學研究[J].江西理工大學學報,2009,30(1):8-11.

[5] 劉智林,葉雪均,肖金雄,等.江西某鎢鉬礦工藝礦物學研究[J].中國鎢業(yè),2008,23(6):8-11.

[6] 魏黨生.廣東某銅鉬礦浮選工藝研究[J].有色金屬(選礦部分),2009,(2):5-10.

[7] 許洪峰,牛艷萍,丁淑芳,等.黑龍江某銅鉬礦石混合浮選試驗研究[J].礦產(chǎn)保護與利用,2009,3.

PROCESSM INERALOGY OF A PORPHYRY-TYPE LOW-GRADE COPPER-MOLYBDENU M ORE

HONGQiu-yang1,2,L IANGDong-yun2,WANG Yu-hua,L IBo2
(1.Central South Unversity,Changsha 410083,Hunan,China) (2.Guangzhou Research Institute ofNon-ferrousMetals,Guangzhou 510651,Guangdong,China)

This processmineralogy study was made to identify the mineral composition of a porphyry-type lowgrade copper-molybdenum ore,the occurrence of copper and molybdenum and the dissemination characteristics of the main minerals bymeans ofmicroscope,X-ray diffraction analysis,electron microprobe.According to the results,the principle flowsheet of copper,molybdenum and sulfur bulk flotation-copper and molybdenum bulk flotation-copper and molybdenum separation were adopted in beneficiation test considering the properties of the ore. The good indexes are obtained finally that the grade and recovery of molybdenum concentration are 46.28%and 70.26%respectively,the grade and recovery of copper concentration are 22.31%and 84.19%,the grade and recovery of sulfur concentration are 30.24%and 69.60%.The potash feldspar and albite should be recovered from the tailings of flotating the metalminerals in order to improve the resource utilization ofmines.

porphyry-type low-grade copper-molybdenum ore;processmineralogy;embedded characteristic

TD91

A

1006-2602(2010)04-0006-03

2010-03-19

洪秋陽(1988-),女,中南大學資源與生物工程學院礦物加工工程系,廣州有色金屬研究院選礦研究所,在讀碩士研究生。