新疆某金礦工藝礦物學(xué)研究*

張莉莉，梁冬云，李 波，洪秋陽，李美榮，蔣 英

廣東省資源綜合利用研究所，稀有金屬分離與綜合利用國家重點實驗室，廣東省礦產(chǎn)資源開發(fā)和綜合利用重點實驗室，廣東 廣州510650

新疆某金礦工藝礦物學(xué)研究*

張莉莉，梁冬云，李 波，洪秋陽，李美榮，蔣 英

廣東省資源綜合利用研究所，稀有金屬分離與綜合利用國家重點實驗室，廣東省礦產(chǎn)資源開發(fā)和綜合利用重點實驗室，廣東 廣州510650

采用化學(xué)分析、顯微鏡分析和MLA礦物自動定量檢測技術(shù)，對新疆某金礦石進行工藝礦物學(xué)研究.結(jié)果表明，該礦石的主要有價元素為金、硫，可綜合回收銀.金主要以含銀自然金和自然金形式存在，嵌布粒度極微細，均小于0.04 mm.銀主要以合金形式賦存于金粒中.黃鐵礦的嵌布粒度較粗，多數(shù)大于0.04 mm.可解離的自然金、包含于黃鐵礦(含黃銅礦)中的金及包含于脈石礦物中的金分別約占59%，39%，2%，金的理論回收率約98%.

金礦；工藝礦物學(xué)；黃鐵礦；MLA

我國金礦資源豐富，但大多品位低且成分復(fù)雜，難處理金礦成為黃金生產(chǎn)的主要礦石資源[1-3].MLA系統(tǒng)[4]是以掃描電子顯微鏡和能譜儀為硬件，并結(jié)合礦物自動定量檢測技術(shù)軟件，可快速自動獲取礦物種類和含量、礦物粒度分布和解離度等工藝礦物學(xué)參數(shù)，是現(xiàn)代工藝礦物學(xué)測試手段的代表[5-6]，其檢測結(jié)果是確定礦石選冶方案的重要依據(jù)[7-10].本文對新疆某金礦石的化學(xué)成分、礦物組成，金及其他有價礦物的工藝礦物學(xué)性質(zhì)進行了詳細研究,目的是為該金礦的選冶提供方向性指導(dǎo).

1 實驗部分

1.1 樣品制備

從礦樣中揀取具代表性的塊礦樣制成礦石光片，其余樣品經(jīng)破碎、混勻、篩分(篩孔尺寸為2 mm篩子)后，再混勻縮分制得試驗樣品.MLA系統(tǒng)測試用樣品需分級后制成樹脂光片；原礦多元素化學(xué)分析樣品需縮分研磨至0.074 mm以下.對單礦物的制取，是將0.045 mm以下礦樣進行分離富集、提純.

1.2 測試方法

原礦的多元素分析是采用化學(xué)分析法，其中原礦樣品中的Au和分離富集的各類單礦物中的Au含量均采用火試金法測得.

用MLA 650系統(tǒng)測試礦石中的礦物含量.MLA 650系統(tǒng)是由FEI Quanta 650掃描電鏡、Bruker Quantax 200雙探頭電制冷能譜儀和MLA軟件3.1版本組成，工作條件為加速電壓20 kv、工作距離10 mm、高真空模式，時間常數(shù)6.4(amp time)，用掃描電鏡觀察主要有用礦物的嵌布形式，用能譜儀半定量測定主要有用礦物的化學(xué)含量.

用Leica M125立體顯微鏡觀察淘洗富集的自然金粒的形態(tài).用Leica DMRXP偏光顯微鏡測定礦石中金的嵌布粒度，并觀察主要有用礦物的嵌布形式.

2 試驗結(jié)果與討論

2.1 原礦物質(zhì)組成

該金礦石多元素化學(xué)分析結(jié)果列于表1.由表1可見，該礦石有價元素主要為金、硫，可綜合回收銀，其他有價金屬銅、鉛、鋅等含量極低，無綜合回收價值.未檢出有害元素砷，這有利于金、銀的氰化回收.MLA系統(tǒng)對礦物查定和定量測定結(jié)果列于表2.由表2可見，該礦石中金主要以含銀自然金和自然金形式存在，銀主要以合金形式賦存于金粒之中.金屬硫化礦物主要為黃鐵礦，及微量的黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、輝鉬礦、針硫鉍鉛礦和針鎳礦.氧化銅礦物數(shù)量極少，僅有極少量的孔雀石.

表1 原礦多元素化學(xué)分析結(jié)果 Table 1 Multi-element chemical analysis results of raw ore

注：1)單位為g/t.

表2 原礦礦物定量檢測結(jié)果

2.2 主要有用礦物的選礦工藝特性和嵌布狀態(tài)

2.2.1 金的礦物學(xué)特性

圖1為重砂淘洗富集的自然金粒在立體顯微鏡下的照片.圖1顯示，金粒多呈扁平的樹枝狀集合體、薄片狀和粒狀.礦石中金嵌布粒度的測定結(jié)果列于表3.由表3可知，金的嵌布粒度極微細，均小于0.04 mm，其中小于0.005 mm粒級達到35.52%，說明細磨有利于提高金的回收率.金?；瘜W(xué)成分的能譜分析結(jié)果列于表4.由表4可知，該礦石中金粒的成分較簡單，除了含銀之外不含其他雜質(zhì)，含金質(zhì)量分數(shù)為76%～100%，屬于含銀自然金和自然金.

圖1 金粒照片 Fig.1 Photo of gold particles

表3 金粒嵌布粒度(切片粒度)測定結(jié)果

表4 金?；瘜W(xué)成分能譜測定結(jié)果

通過偏光顯微鏡和掃描電鏡分析，發(fā)現(xiàn)該礦中的金粒主要有三種嵌布形式.(1)裂縫金：大多數(shù)金粒充填于黃鐵礦微裂縫中，這些金粒大小和形狀受裂縫控制，多呈薄片狀，有時可見切面上的幾顆金粒是從同一根部延伸的，呈薄片狀或樹枝狀，如圖2(a)所示；(2)晶間金：有些金粒以微細粒狀沿黃鐵礦與石英、白云母、黃銅礦等礦物顆粒之間縫隙中充填，呈微細粒浸染分布，如圖2(b)所示；(3)包裹金：極少量金粒呈微細粒狀包裹體包含于黃鐵礦中，或見金粒包裹于充填黃鐵礦裂縫中的白云石細脈中，如圖2(c)所示.

圖2 金粒嵌布照片(a)裂縫金; (b) 晶間金; (c) 包裹金Fig.2 Photo of dissemination state of gold(a)crack gold; (b) intercrystalline gold; (c) enclave gold

2.2.2 黃鐵礦的礦物學(xué)特性

化學(xué)成分能譜分析表明，該礦石中的黃鐵礦除主元素鐵、硫之外，還含有極少量的硅、鋁雜質(zhì)，平均質(zhì)量分數(shù)為46.39%Fe，53.38% S，0.04% Al，0.19% Si.通過偏光顯微鏡和掃描電鏡分析發(fā)現(xiàn)，該黃鐵礦主要有三種嵌布形式.(1)大多呈不規(guī)則粒狀集合體沿花崗巖的破裂縫充填交代，呈自形、半自形晶粒狀分布，常有絹云母伴生，如圖3(a)所示；(2)沿石英脈分布，有時呈碎粒狀集合體分布在巖石破碎裂縫中；(3)黃鐵礦顆粒中常有黃銅礦沿裂縫充填交代，也有金粒沿裂縫充填，如圖3(b)所示.用顯微鏡測定礦石中黃鐵礦的嵌布粒度，測定結(jié)果列于表5.由表5可知，黃鐵礦嵌布粒度較粗，近90%的黃鐵礦粒度大于0.04 mm.黃鐵礦解離度的試驗表明，該礦石中的黃鐵礦解離性很好，在磨礦細度為-0.075mm占47%時，其解離度可達98%以上.

圖3 黃鐵礦嵌布照片(a)黃鐵礦沿花崗巖裂縫充填；(b)黃鐵礦顆粒中有黃銅礦沿裂縫充填Fig.3 Photo of dissemination state of pyrite(a)pyrite fill in the crack of granite ; (b)chalcopyrite fill in the cracks of pyrite particles

表5 黃鐵礦嵌布粒度的測定結(jié)果

2.2.3 脈石礦物

原礦礦物定量檢測(表2)表明，該礦的主要脈石礦物為鉀長石、鈉長石和石英，鉀、鈉長石的礦物量達到45%，石英達27%.能譜檢測分析表明，鉀長石和鈉長石的化學(xué)成分中FeO平均質(zhì)量分數(shù)分別為0.18%和0.24%.可見，該礦石的選金尾礦經(jīng)脫鐵、脫硫處理后可綜合利用作為陶瓷原料.

2.3 金在礦石中的賦存狀態(tài)

將礦石磨至-0.045 mm，再通過富集分離出自然金、黃鐵礦(含黃銅礦)及脈石這三類礦物，然后分別測其金含量，并結(jié)合MLA礦物定量檢測結(jié)果，計算出金在這些載體礦物中的分配，結(jié)果列于表6.由表6可知，當(dāng)?shù)V石磨至0.045 mm以下時，可解離的自然金占59%左右，仍包含于黃鐵礦和黃銅礦中的金占39%左右，脈石礦物中包含的金約占2%，金的理論回收率約98%.

表6 金在各載體礦物中的分配

3 結(jié) 論

該金礦石的主要有價元素為金、硫，可綜合回收銀.金主要以含銀自然金和自然金形式存在，銀主要以合金形式賦存于金粒中.金粒大多數(shù)嵌布于黃鐵礦中，主要有裂隙金、晶間金和包裹金三種嵌布形式，其嵌布粒度極微細，均小于0.04 mm.黃鐵礦的嵌布粒度較粗，多數(shù)大于0.04 mm.可解離的自然金、包含于黃鐵礦(含黃銅礦)中的金及包含于脈石礦物中的金分別約占59%、39%和2%.通過選礦可回收自然金和黃鐵礦，金的理論回收率約98%.

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TheprocessmineralogyofagoldorefromXinjiangprovince

ZHANG Lili，LIANG Dongyun，LI Bo，HONG Qiuyang，LI Meirong，JIANG Ying

GuangdongInstituteofResourcesComprehensiveUtilization，StateKeyLaboratoryofRareMetalsSeparationandComprehensiveUtilization，theKeyLaboratoryforMineralResourcesR&DandComprehensiveUtilizationofGuangdong，Guangzhou510650，China

The process mineralogy of a gold ore from Xinjiang province is studied by chemical analysis, microscope，and MLA mineral automatic quantitative technology.The results indicate that the main valuable elements in the ore are gold and sulfur，silver could be comprehensively recovered.The Gold with very fine dissemination size(-0.04mm) mainly exists in the form of silver-bearing native gold and native gold，and the silver mainly exists in the gold grain with form of alloy.The dissemination size of pyrite is coarse，which is mostly above 0.04mm.Dissociable natural gold，gold still contained in pyrite (containing chalcopyrite) and gold contained in gangue account for 59%，39% and 2%，respectively.The theoretical recovery rate of gold is 98% around from natural gold and pyrite dressing recovery.

gold ore；process mineralogy；pyrite；MLA

TD912

：A

2017-02-08

廣東省科學(xué)院科研平臺環(huán)境與能力建設(shè)專項資金項目(2016GDASPT-0307)

張莉莉(1983-)，女，湖北荊門人，高級工程師，碩士.

1673-9981(2017)03-0197-05