工藝礦物學(xué)礦物嵌布與形貌特征研究

林小玉

摘要：工藝礦物學(xué)，以工業(yè)固體原料及其產(chǎn)物的礦物學(xué)特征和加工時(shí)組成性狀為研究目的的邊緣性科學(xué)。通過礦石的礦物組成和嵌布特征分析結(jié)果可知，該礦石中可以回收的有價(jià)礦物主要為銅礦物，同時(shí)還包含鉬、金、銀等伴生礦物。硫化銅礦物主要是斑銅礦、輝銅礦、黃銅礦、銅藍(lán)，氧化銅礦物以硅孔雀石和孔雀石為主，礦石中脈石礦物主要成分為硅灰石、鈣鐵榴石、方解石、石英等。主要有用礦物與脈石礦物緊密連生，包裹共生，礦石硬度較低，極易破碎。礦石中的有價(jià)金屬可以隨銅礦物一并回收，以增加有價(jià)金屬綜合回收價(jià)值。

關(guān)鍵詞：工藝礦物學(xué);嵌布與形貌特征;礦物結(jié)構(gòu)構(gòu)造;混合銅礦。

一、前言

（1）工藝礦物學(xué)的概念

工藝礦物學(xué)，以工業(yè)固體原料及其產(chǎn)物的礦物學(xué)特征和加工時(shí)組成性狀為研究目的的邊緣性科學(xué)。工藝礦物學(xué)工藝礦物學(xué)研究的目的在于：對礦床進(jìn)行合理地綜合評價(jià)，對礦床、礦石和礦物的物理、化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究，為選擇與確定最佳的礦石處理方案提供有力的依據(jù)。

礦物學(xué)是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科。一方面要用地質(zhì)學(xué)方法觀察這種天然化合物的產(chǎn)狀，一方面要用化學(xué)和物理學(xué)的方法研究他們的化學(xué)成分、結(jié)晶和物理性質(zhì)，然后綜合地質(zhì)學(xué)、化學(xué)和物理學(xué)理論進(jìn)行分析解釋。

（2）工藝礦物學(xué)的基本任務(wù)

研究工業(yè)固體原料及其產(chǎn)物的礦物組成及其分布。對影響或制約生產(chǎn)工藝運(yùn)行質(zhì)量的礦物性狀進(jìn)行分析，這些性狀包括幾何、物理、化學(xué)等方面的表現(xiàn)與特征。

（3）工藝礦物學(xué)的研究方法

偏光顯微鏡，反光偏光顯微鏡，單礦物分離，X射線分析，差熱分析，電子探針和電鏡掃描實(shí)驗(yàn)測試分析手段。

二、原礦工藝礦物學(xué)研究

（1）礦石結(jié)構(gòu)與構(gòu)造

礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，包括有用礦物的粒度及其結(jié)合關(guān)系，有用礦物和脈石礦物的相互結(jié)合關(guān)系，礦石中的孔洞、裂隙和粒間界線特征。

礦石中金屬礦物的主要結(jié)構(gòu)為交代結(jié)構(gòu)、殘余結(jié)構(gòu)、反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)和格狀結(jié)構(gòu)，脈石礦物的主要結(jié)構(gòu)為細(xì)粒粒狀變晶結(jié)構(gòu)、不等粒粒-板狀變晶結(jié)構(gòu)、斑狀變晶結(jié)構(gòu)和假象結(jié)構(gòu)。礦石中金屬礦物呈稀疏浸染狀分布，構(gòu)成礦石的稀疏浸染狀構(gòu)造;鈣鐵榴石、碳酸鹽等脈石礦物集合體呈條帶狀浸染分布，構(gòu)成礦石的條帶狀構(gòu)造。

（2）礦石的礦物組成、嵌布與形貌特征

礦物嵌布粒度：礦物嵌布粒度可分為結(jié)晶粒度和工藝粒度。結(jié)晶粒度是指礦物單個(gè)晶體的相對大小和由大到小的相對百分含量，主要用于成因研究。工藝粒度：又叫嵌布粒度，是指某些礦物的集合體和礦物單個(gè)顆粒的相對大小和由大到小的相對百分含量。礦物的嵌布粒度是決定礦物單體解離的重要因素，也是選擇碎礦、磨礦工藝參數(shù)的主要依據(jù)。

（3）礦物單體解離速度及其影響因素

礦物單體解離度，礦石中回收目的礦物達(dá)到單體解離是實(shí)現(xiàn)選礦工藝的前提，故單體解離度的測定是一項(xiàng)十分重要的手段無論入選礦物粒徑的大小，必須達(dá)到單體解離，才能施以選礦工藝，從而得到合格產(chǎn)品。對于精礦質(zhì)量要求愈接近于有用礦物理論品位者，尤需如此。

礦物單體解離度的影響因素，礦物解離除了涉及到目的礦物工藝粒度，還涉及該礦物和鑲嵌礦物的力學(xué)性質(zhì)，磨礦方式和磨礦粒度等諸多因素，使礦物工藝粒度和礦物解離性質(zhì)之間關(guān)系復(fù)雜化其次，由于礦物力學(xué)性質(zhì)涉及到如晶體形態(tài)、大小、解理、硬度、脆性、韌性、界面形態(tài)、晶粒內(nèi)結(jié)合力和界面結(jié)合力對比等許多方面，至今沒有能夠直接計(jì)量的方法，以致人們雖然知道它們對礦物解離的影響，卻依然只能把它們擱置一旁。

（4）礦石的礦物嵌布與形貌特征

自然銅：分子式是Cu，含量約為0.02%。銅紅色，金屬光澤。鏡下觀察，它形粒狀，與硅孔雀石、硅灰石、透輝石連生，偶見與閃鋅礦連生。粒度在0.005-0.05mm之間。

斑銅礦：分子式是Cu5FeS4，含量約為0.65%。鏡下觀察，它形粒狀，多與輝銅礦、硫鉍銅礦、黃銅礦、硅灰石、鈣鐵榴石等連生，其中，交代黃銅礦比較徹底，偶見黃銅礦殘余狀分布其中，邊沿及裂隙常被輝銅礦交代，偶見包裹硫鉍銅礦、硫砷銅礦。部分細(xì)粒斑銅礦呈球粒狀，與黃銅礦、輝銅礦等包裹于鈣鐵榴石中。粒度在0.001-0.5mm之間。

黃銅礦：分子式是CuFeS2，含量約為0.06%。鏡下觀察，它形粒狀、殘余狀，細(xì)粒級黃銅礦多包裹于閃鋅礦及石榴石等脈石中，部分黃銅礦被斑銅礦、輝銅礦交代，呈殘余狀分布于斑銅礦及輝銅礦中。另與硅灰石、鈣鐵榴石、石英等連生。粒度在0.001-0.19mm之間。

硫鉍銅礦：分子式是Cu2BiS3，含量約為0.02%。理論化學(xué)成分為Cu 38.46%、Bi 42.15%、S 19.39%。鋼灰-錫白色，金屬光澤，硬度2-3，比重6.19。鏡下觀察，它形粒狀，與輝銅礦、斑銅礦關(guān)系密切，多包裹于輝銅礦及斑銅礦中，另與硅孔雀石、方解石連生。粒度在0.001-1.0mm之間。

三、結(jié)論

（1）該礦石礦物成分復(fù)雜，主要有價(jià)金屬成分為銅，伴生金屬為鉬、金、銀。多元素分析結(jié)果顯示Cu含量為1.04%，Mo含量為0.023%，伴生貴金屬Au、Ag含量分別為0.5g/t和24.6g/t，脈石礦物主要是SiO2和CaO，含量分別占38.8%和32.86%。X射線衍射分析結(jié)果得知，礦石中主要脈石成分為石英、方解石、鈣鐵榴石、硅灰石等。

（2）礦石主要構(gòu)造為次塊狀-塊狀構(gòu)造，多數(shù)礦石呈稀疏浸染狀構(gòu)造和條帶狀構(gòu)造;礦石中金屬礦物的主要結(jié)構(gòu)為交代結(jié)構(gòu)、殘余結(jié)構(gòu)、反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)和格狀結(jié)構(gòu)，脈石礦物的主要結(jié)構(gòu)為細(xì)粒粒狀變晶結(jié)構(gòu)、不等粒粒-板狀變晶結(jié)構(gòu)、斑狀變晶結(jié)構(gòu)和假象結(jié)構(gòu)。

（3）礦石的礦物組成和嵌布特征分析結(jié)果可知，礦石中的硫化銅礦除了相互交代共生外，也與硅孔雀石和孔雀石等氧化銅礦連生，并與鈣鐵榴石、硅灰石、石榴石等脈石礦物連生以及被脈石礦物包裹，有些硫化銅礦如斑銅礦和輝銅礦被鈣鐵榴石包裹，細(xì)粒級黃銅礦多包裹于閃鋅礦及石榴石等脈石中。

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