某夕卡巖型難選鎢錫多金屬礦石工藝礦物學(xué)研究

梁冬云，洪秋陽，2，李 波

（1.廣州有色金屬研究院；廣東 廣州 510651 2.中南大學(xué) 資源加工與生物工程學(xué)院；湖南 長沙 410083）

0 引言

因礦產(chǎn)資源不可再生的特點，使得可供人類工業(yè)利用的資源日趨減少。特別是近代大工業(yè)的建立，世界各國正以前所未有的規(guī)模和速度消耗著地下資源，資源危機(jī)已成為當(dāng)今世界一個普遍性的社會問題。充分合理地利用有限的礦產(chǎn)資源，加強(qiáng)資源綜合利用，高效合理回收礦石中的有用組分，是應(yīng)對這一問題的有效途徑［1-2］。某夕卡巖型鎢錫多金屬礦為一個夕卡巖-構(gòu)造蝕變復(fù)合作用形成的鎢、錫多金屬礦床，具有儲量大，有價金屬種類多，品位偏低，礦石性質(zhì)復(fù)雜多變的特點，本文對該礦石進(jìn)行詳細(xì)的工藝礦物學(xué)研究，為選礦試驗綜合回收其中有用金屬提供重要的礦物學(xué)依據(jù)。

1 礦石基本性質(zhì)

礦石多元素化學(xué)成分（w/％）：WO30.34，Sn 0.32，Cu 0.35，F(xiàn)e 15.27，Ag 24.0g/t，As 0.31，S 3.41，Al2O36.34，SiO235.90，MgO 5.76，CaO16.01，CaCO37.36，CaF210.30。礦石有用金屬種類較多，錫、鎢、銅均達(dá)到并略超出工業(yè)品位要求，鐵和銀達(dá)到綜合利用的品位要求。

經(jīng)礦石磨制光片顯微鏡下鑒定、電子顯微鏡能譜分析以及MLA礦物自動檢測技術(shù)對原礦進(jìn)行礦物查定和定量測定。鎢礦物為白鎢礦和黑鎢礦，兩者比例約為1∶1；錫礦物只有單一錫石；銅礦物主要為黃銅礦，偶見銅藍(lán)交代黃銅礦；鐵礦物種類較多，除磁鐵礦、褐鐵礦外，還有白鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦和其他含鐵硅酸鹽礦物。脈石礦物具有夕卡巖礦物特點，種類繁多，主要有透輝石、透閃石、黑云母、白云母、綠簾石、鈣鐵榴石、螢石、方解石、石英、長石等。

2 主要礦物的嵌布特征及嵌布粒度和解離性

2.1 主要礦物的嵌布特征

白鎢礦（CaWO3）：該礦石中完整的白鎢礦晶體具四方雙錐晶形。白鎢礦呈自形晶或半自形單晶分布在長石、石英、透閃石等脈石中，由于白鎢礦結(jié)晶滯后于其他礦物，可見白鎢礦晶體中包含一些礦物，如微細(xì)粒錫石和葉片狀白云母等。在該礦石中較為奇特的現(xiàn)象是夕卡巖成礦期形成的白鎢礦在后期的構(gòu)造活動中被鐵、錳交代，部分或全顆粒變化為黑鎢礦。

黑鎢礦（MnFe）WO4：該礦石中少部分黑鎢礦具板狀晶體，大部分黑鎢礦具有如同白鎢礦的四方雙錐晶體，即黑鎢礦具白鎢礦假象，這種假象黑鎢礦在鎢礦石中較為罕見。黑鎢礦的主要嵌布形式有：①假象黑鎢礦交代白鎢礦，形成黑、白鎢礦連生體，或見假象黑鎢礦晶粒成群在白鐵礦周邊或充填交代于白鐵礦的粒間隙中；②黑鎢礦呈粗細(xì)不等的板狀穿插嵌布在脈石中，常見在厚板狀、板狀黑鎢礦中包含脈石包裹體。

錫石（SnO2）：該礦石中錫石大多晶形完好，具四方雙錐或四方柱狀晶、針狀晶。礦石中錫石以自形或半自形晶，成群嵌布于石英、云母、長石、螢石中，呈芝麻點狀分布。該礦石錫石的特點是結(jié)晶較早，微細(xì)粒的錫石晶體被完全包裹于石英、長石或螢石晶體中，并見有超微細(xì)的錫石（＜1μm）包裹于螢石中；少量錫石分布于磁鐵礦與黃銅礦粒間或分布于黃銅礦邊緣。該礦石中錫石的嵌布特點是粒度微細(xì)，并嵌布于石英等礦物粒間或完全包裹于礦物晶體中，后者在磨礦產(chǎn)品中不易解離，是造成錫石回收率低的重要原因。

2.2 主要礦物的嵌布粒度

礦石塊礦磨制光片，顯微鏡下測定各礦物的嵌布粒度，測定結(jié)果如圖1。錫石的嵌布粒度非常細(xì)，主要集中在＜0.08mm粒級，屬微細(xì)粒嵌布類型；白鎢礦的嵌布粒度比錫石粗得多，粒度分布也較均勻，集中在＞0.08mm粒級；而黑鎢礦的嵌布粒度與白鎢礦類似，嵌布粒度比白鎢礦略細(xì)；黃銅礦嵌布粒度粗細(xì)不均勻，從0.01～0.32mm各粒級含量差別不大，屬細(xì)至微粒不均勻嵌布類型。

圖1 主要礦物嵌布粒度

2.3 主要礦物的解離特性

采用MLA礦物自動定量系統(tǒng)測定了錫石、黑鎢礦和白鎢礦、黃銅礦的解離度，結(jié)果見圖2。由測定結(jié)果可見，在磨礦細(xì)度＜0.074mm占80.13％時，從粗粒級至細(xì)粒級，鎢礦物解離速度較快，總解離度達(dá)到86.83％，而錫石由于嵌布粒度微細(xì)，并包含于脈石礦物中，極難解離，其總解離度只有58.98％。

圖2 磨礦產(chǎn)品中主要礦物單體解離度

3 礦石中鎢錫的賦存狀態(tài)

3.1 礦石中鎢的賦存狀態(tài)

鎢在各主要礦物中的分配見表1。由表中可見礦石中鎢主要以白鎢礦和黑鎢礦礦物形式存在；分散于白鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦和褐鐵礦中的鎢較少。在＜0.045mm細(xì)度時包含于脈石礦物中的鎢仍占原礦總鎢的4.04％左右，在此細(xì)度條件下，鎢的理論最高回收率可達(dá)94％左右。

表1 鎢在各主要礦物中的分配

3.2 錫在礦石中的賦存狀態(tài)

錫在各主要礦物的分配見表2。由表2可見，在＜0.045mm細(xì)度下，已解離的錫石中錫僅占原礦總錫的68％；在＜0.045mm細(xì)度仍以微細(xì)包裹體包含于螢石和其他脈石礦物中的錫占原礦總錫的15％左右，包含于磁鐵礦和硫化礦物中的錫約占5％；以類質(zhì)同象方式存在于鈣鐵榴石中的錫占原礦總錫的12％；因此，將礦石磨細(xì)至＜0.045mm，錫的理論最高回收率只能達(dá)68％左右。

表2 錫在各主要礦物中的分配

4 結(jié)果和討論

（1）該礦石屬夕卡巖-構(gòu)造蝕變復(fù)合型鎢錫多金屬礦石，具有有用金屬種類較多，品位低的特點。

（2）研究中發(fā)現(xiàn)，該礦石中鎢礦物具多期成礦，早期夕卡巖成礦期形成的白鎢礦在后期構(gòu)造作用下被鐵錳交代，變化為黑鎢礦，保留白鎢礦的四方雙錐晶形，后期形成的白鎢礦晶體中包含錫石和葉片狀白云母。礦石中除了交代白鎢礦生成的假象黑鎢礦外，也有溶液結(jié)晶的板狀晶黑鎢礦。在選礦工藝研究中須關(guān)注鎢礦物晶形和成分上的差異可能帶來可選性差別。

（3）礦石中含有較多的鈣鐵榴石，鈣鐵榴石單礦物分析表明鈣鐵榴石含Sn 0.3％，掃描電鏡查定表明，錫以類質(zhì)同象的方式進(jìn)入鈣鐵榴石晶格，錫在鈣鐵榴石中均勻分布。

（4）鎢礦物嵌布粒度適中，將礦石磨細(xì)至＜0.045mm，鎢的理論最高回收率可達(dá)94％；而錫石嵌布粒度細(xì)，難以獲得解離，在＜0.045mm細(xì)度時，已解離的錫石中錫僅占原礦總錫的68％；在＜0.045mm細(xì)度時，以微細(xì)包裹體包含于螢石和其他脈石礦物中的錫仍占原礦總錫的15％左右；以類質(zhì)同象方式存在于鈣鐵榴石中的錫占原礦總錫的12％。因此，將礦石磨細(xì)至＜0.045mm，錫的理論最高回收率僅能達(dá)68％左右。

（5）該礦石中錫石的嵌布特點是粒度微細(xì)，嵌布于石英等礦物粒間或完全包裹于礦物晶體中，礦石磨得越細(xì)，錫石從脈石礦物中解離出來就越多，然而磨礦細(xì)度增加，選礦工藝工程化的難度就越大，成本越高，需綜合權(quán)衡，制定合理工藝流程。

［1］楊 磊，劉厚明，劉飛燕，等.某多金屬硫化礦石的工藝礦物學(xué)研究［J］.礦產(chǎn)綜合利用，2008，12（6）：32-33.

［2］梁冬云，李 波，高玉德.甘肅某白鎢礦石工藝礦物學(xué)研究［J］.中國鎢業(yè)，2009，24（6）：17-19.