某銅鉛鋅礦石中主要金屬礦物的工藝礦物學(xué)特征

周艷飛

(凡口鉛鋅礦)

某銅鉛鋅礦石中主要金屬礦物的工藝礦物學(xué)特征

周艷飛

(凡口鉛鋅礦)

某銅鉛鋅多金屬礦石礦物組成復(fù)雜，為了解各主要金屬礦物的工藝礦物學(xué)特征，進(jìn)行了銅鉛鋅賦存狀態(tài)分析和黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦的嵌布特征及嵌布粒度分析。結(jié)果表明，礦石中銅主要以原生硫化銅和次生硫化銅的形式存在，主要銅礦物為黃銅礦，與黃鐵礦、閃鋅礦嵌生關(guān)系密切，黃銅礦呈不規(guī)則粒狀集合體，少見自行晶，粒徑大小不一，主要在0.02～0.20 mm；礦石中的鉛主要以硫化鉛的形式存在，主要鉛礦物為方鉛礦，呈他形晶粒狀結(jié)構(gòu)，粒徑在0.05～0.20 mm，主要分布于黃鐵礦、閃鋅礦粒間，與黃鐵礦、閃鋅礦接觸嵌生；礦石中的鋅主要以閃鋅礦的形式存在，閃鋅礦主要呈他形晶粒狀集合體或致密塊狀出現(xiàn)，也有的與其他金屬硫化物一起呈浸染狀、條帶狀分布在礦石中，既與黃鐵礦一起被方鉛礦交代，又單獨交代黃鐵礦，嵌布粒度大于1.0 mm的閃鋅礦占49.3%，大于0.074 mm的占94%，說明閃鋅礦的嵌布粒度較粗，單體解離較容易。銅鉛鋅的工藝礦物學(xué)特征分析為制定合理的選礦流程提供了礦物學(xué)依據(jù)。

銅鉛鋅多金屬礦 工藝礦物學(xué) 嵌布特征 賦存狀態(tài)

我國的銅鉛鋅多金屬礦產(chǎn)資源較豐富，但普遍由于礦石性質(zhì)復(fù)雜，浮選分離困難[1]。造成我國銅鉛鋅礦石資源回收、分離困難的人為原因是對工藝礦物學(xué)研究重視不夠，或缺乏系統(tǒng)性[2-5]。詳細(xì)研究礦石中主要目的礦物、共伴生礦物的粒度組成、賦存狀態(tài)、解離度特征對制定科學(xué)合理的選礦工藝流程意義重大。

1 礦石物質(zhì)組成

某銅鉛鋅多金屬礦石主要礦物組成見表1，主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表2。

表1 礦石主要礦物組成 %

礦物黃銅礦銅藍(lán)、輝銅礦方鉛礦鉛礬、鉛鐵釩閃鋅礦菱鋅礦含量0.540.031.440.344.350.19礦物鋅鐵尖晶石黃鐵礦赤褐鐵礦毒砂云母、鉀長石石英含量0.454.7610.101.7224.6018.40礦物白云石、方解石綠泥石鈉長石高嶺石等黏土其他含量10.8010.806.254.201.03

表2 礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果 %

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

從表1可以看出，礦石中的主要金屬礦物有赤褐鐵礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、毒砂、黃銅礦等；脈石礦物主要是石英、云母、長石、白云石、方解石、綠泥石等。

從表2可以看出，礦石中的鋅、鉛、銅、銀、硫等均具回收價值，有害元素砷含量相對較高。

2 銅鉛鋅的賦存狀態(tài)

2.1 銅的賦存狀態(tài)

礦石中銅物相分析結(jié)果見表3。

表3 銅物相分析結(jié)果 %

銅相態(tài)含量分布率原生硫化銅0.16088.90次生硫化銅0.01810.00自由氧化銅0.0010.55結(jié)合氧化銅0.0010.55總銅0.180100.00

由表3可見，礦石中的原生硫化銅占總銅的88.90%，主要為黃銅礦；次生硫化銅占總銅的10.00%，主要為銅藍(lán)，其次是輝銅礦和藍(lán)輝銅礦；自由氧化銅和結(jié)合氧化銅幾乎不可見。

2.2 鉛的賦存狀態(tài)

礦石中鉛物相分析結(jié)果見表4。

表4 鉛物相分析結(jié)果 %

鉛相態(tài)含量分布率硫化鉛1.3588.24氧化鉛0.016.54硫酸鉛0.117.20其他鉛0.063.92總鉛1.54100.00

由表4可見，硫化鉛占礦石總鉛的88.24%，主要以方鉛礦形式存在；其他鉛礦物含量均較低，分別主要以鉛釩、白鉛礦和鉛鐵礬形式存在。

2.3 鋅的賦存狀態(tài)

礦石中鋅物相分析結(jié)果見表5。

表5 鋅物相分析結(jié)果 %

鋅相態(tài)含量分布率硫化鋅2.7587.30氧化鋅0.123.81鋅鐵尖晶石中鋅0.288.89總鋅3.15100.00

由表5可見，硫化鋅占礦石中總鋅的87.30%，主要為閃鋅礦和鐵閃鋅礦；其他鋅含量較低，主要以菱鋅礦、異極礦、鋅鐵尖晶石等礦物形式存在。

3 主要銅鉛鋅礦物的嵌布特征及嵌布粒度

3.1 閃鋅礦

礦石中的鋅主要以閃鋅礦形式存在，肉眼常見閃鋅礦的致密塊狀粗大顆粒。顯微鏡下觀察，閃鋅礦主要呈他形晶粒狀集合體或致密塊狀出現(xiàn)，也有的與其他金屬硫化物一起呈浸染狀、條帶狀分布在礦石中。閃鋅礦既與黃鐵礦一起被方鉛礦交代，又單獨交代黃鐵礦，形成交代港灣狀結(jié)構(gòu)、交代星狀結(jié)構(gòu)；閃鋅礦有被交代浸蝕現(xiàn)象，大多數(shù)閃鋅礦上分布有乳滴狀或者串珠狀的黃銅礦和黃鐵礦，粒徑均比較細(xì)小，多數(shù)在1～5μm，少數(shù)在10μm左右，見圖1。

圖1 被交代侵蝕的閃鋅礦

閃鋅礦的嵌布粒度見表6。

表6 閃鋅礦的嵌布粒度

從表6可以看出，閃鋅礦的嵌布粒度大于1.0mm的占49.3%，大于0.074mm的占94%，說明閃鋅礦的嵌布粒度較粗，單體解離較容易。與閃鋅礦關(guān)系非常密切的細(xì)小黃鐵礦、黃銅礦難以與閃鋅礦解離，但這些礦物的相對量非常小，因此基本不影響閃鋅礦的品位。

3.2 方鉛礦

方鉛礦是主要的含鉛礦物，肉眼下很少見單獨的方鉛礦集合體，主要與黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦一起出現(xiàn)，說明方鉛礦的粒徑總體來說比閃鋅礦細(xì)。

方鉛礦主要呈他形晶粒狀結(jié)構(gòu)，粒徑在0.05～0.20mm，偶見大于0.20mm的方鉛礦。方鉛礦的嵌布特征較黃鐵礦、閃鋅礦簡單，主要分布于黃鐵礦、閃鋅礦粒間，與黃鐵礦、閃鋅礦接觸嵌生，單獨在脈石中出現(xiàn)的方鉛礦少見。相對來說，方鉛礦與閃鋅礦、黃鐵礦的關(guān)系要比與黃銅礦的關(guān)系密切，主要與閃鋅礦一起交代黃鐵礦，或者在粗大的閃鋅礦顆粒內(nèi)部包含細(xì)小的方鉛礦顆粒，或者在膠狀黃鐵礦中包含著細(xì)小的方鉛礦，見圖2。

圖2 方鉛礦交代有黃銅礦乳滴的閃鋅礦

方鉛礦的嵌布粒度見表7。

表7 方鉛礦的嵌布粒度

從表7可以看出，方鉛礦的嵌布粒度雖然較粗，但比閃鋅礦細(xì)。粒度大于0.074mm的占80.9%，說明方鉛礦在磨礦過程也比較容易單體解離。

3.3 黃銅礦

黃銅礦作為主要含銅礦物，其數(shù)量較閃鋅礦、黃鐵礦、方鉛礦少得多，肉眼僅能在少量礦石中發(fā)現(xiàn)粗粒的黃銅礦結(jié)合體。黃銅礦基本呈不規(guī)則粒狀集合體，少見自行晶，粒徑大小不一，從2μm左右的乳滴到2mm左右的大顆粒均可見，主要在0.02～0.2mm。脈石中單獨出現(xiàn)的黃銅礦較少，一般與黃鐵礦、閃鋅礦一起出現(xiàn)，有的黃銅礦中分布有微脈狀閃鋅礦，見圖3，相對來說，與黃鐵礦的關(guān)系更密切，多在黃鐵礦邊緣或在閃鋅礦的內(nèi)部出現(xiàn)，閃鋅礦內(nèi)部有不少粒徑在5μm左右或以下的乳滴狀黃銅礦。

黃銅礦的嵌布粒度見表8。

圖3 黃銅礦中分布的微脈狀的閃鋅礦

表8 黃銅礦的嵌布粒度

從表8可以看出，黃銅礦基本屬于粗粒嵌布，粒度大于0.074mm的占86.6%，說明黃銅礦在磨礦過程中也比較容易單體解離。

4 結(jié) 語

(1)某銅鉛鋅復(fù)雜多金屬硫化礦石中銅主要以原生硫化銅和次生硫化銅的形式存在，主要銅礦物為黃銅礦，與黃鐵礦、閃鋅礦嵌生關(guān)系密切，黃銅礦呈不規(guī)則粒狀集合體，少見自行晶，粒徑大小不一，主要在0.02～0.2mm。

(2)礦石中的鉛主要以硫化鉛的形式存在，主要鉛礦物為方鉛礦，呈他形晶粒狀結(jié)構(gòu)，粒徑在0.05～0.20mm，主要分布于黃鐵礦、閃鋅礦粒間，與黃鐵礦、閃鋅礦接觸嵌生。

(3)礦石中的鋅主要以閃鋅礦的形式存在，閃鋅礦主要呈他形晶粒狀集合體或致密塊狀出現(xiàn)，也有的與其他金屬硫化物一起呈浸染狀、條帶狀分布在礦石中，既與黃鐵礦一起被方鉛礦交代，又單獨交代黃鐵礦，嵌布粒度大于1.0mm的閃鋅礦占49.3%，大于0.074mm的占94%，說明閃鋅礦的嵌布粒度較粗，單體解離較容易。

[1] 王偉之,陳麗平,張 浩,等.細(xì)粒嵌布銅鉛鋅礦石的浮選工藝試驗研究[J].中國礦業(yè),2014(9):129-134.

[2] 付 強,賈木欣,應(yīng) 平,等.新疆昆侖山某銅鋅礦工藝礦物學(xué)研究[J].有色金屬：選礦部分,2015(1):1-3.

[3] 彭明生,劉曉文,劉 羽.工藝礦物學(xué)近十年的主要進(jìn)展[J].礦物巖石地球化學(xué)通報,2012(3):210-214.

[4] 賈木欣.國外工藝礦物學(xué)進(jìn)展及發(fā)展趨勢[J].礦冶工程,2007(2):95-99.

[5] 王團(tuán)華,于宏東.阿富汗盧格爾省某銅礦石工藝礦物學(xué)研究[J].有色金屬：選礦部分,2012(1):8-13.

Process Mineralogy Study on Main Metallic Minerals in a Cu-Pb-Zn Ore

Zhou Yanfei

(Fankou Lead-zine Mine)

Mineral composition in a Cu-Pb-Zn polymetallic ore is complex. In order to find the process mineralogy characteristics of each main metal mineral, occurrence state of Cu, Pb, Zn, and distribution characteristics of chalcopyrite, galena, sphalerite were analyzed. The results show that, copper mainly exists in form of native or secondary copper sulfide, main copper-content mineral is chalcopyrite, and closely associated with pyrite and sphalerite, chalcopyrite granular irregularly aggregated, mainly in 0.02 ～ 0.2 mm; Lead mainly exists in form of lead sulfide, main lead-content mineral is galena, exist in form of anhedron structure, with particle size of 0.05～0.20 mm, mainly inter-distributed with pyrite and sphalerite, embedded with pyrite and sphalerite; Zinc mainly exists in form of sphalerite, sphalerite mainly appears in form of aggregate grains or dense patches, some disseminated, zonal distributed with other minerals, associated by galena or alone with pyrite, sphalerite grain size over 1.0 mm accounted for 49.3%, and 94% over 0.074 mm, which indicates sphalerite is coarsely disseminated and easily to be liberated. Process mineralogy characteristics analysis of Cu-Pb-Zn provide technical basis for reasonable ore dressing process.

Polymetallic lead-zinc ore, Process mineralogy, Dissemination characteristics, Occurrence state

2015-04-12)

周艷飛(1982—)，女，工程師，碩士，512325 廣東省韶關(guān)市。