吉爾吉斯斯坦某矽卡巖型金銅氧化礦石工藝礦物學(xué)研究

王艷 程曉霞 高歌 馬東梅

摘要：針對吉爾吉斯斯坦某矽卡巖型金銅氧化礦石，進行了詳細的工藝礦物學(xué)研究，并在此基礎(chǔ)上開展了硫酸浸銅、酸浸渣氰化浸金試驗，以及金、銅流失狀態(tài)考查。結(jié)果表明：該礦石中金、銅為有價元素，金品位為1.76 g/t，銅品位為0.88 %;金礦物種類為自然金、銀金礦，嵌布狀態(tài)主要為粒間金，占74.67 %，嵌布粒度以小于0.037 mm細、微粒金為主，占79.95 %;銅礦物種類較多，以氧化銅礦物為主;礦石氧化率為87.50 %。采用硫酸浸銅、酸浸渣氰化浸金工藝，銅浸出率為85.84 %、金浸出率為95.00 %，酸浸渣中流失的銅主要為氧化鐵中銅，氰化浸渣中流失的金主要為脈石礦物中金;礦石中目的礦物浸出指標(biāo)理想，流失特征符合工藝礦物學(xué)研究結(jié)果。

關(guān)鍵詞：矽卡巖型;氧化礦石;金;氧化銅;工藝礦物學(xué);嵌布特征;酸浸;氰化

中圖分類號：TD91文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1001-1277（2021）05-0063-05?? doi：10.11792/hj20210514

隨著科技的不斷發(fā)展，礦產(chǎn)資源利用水平不斷提高，工藝礦物學(xué)在選礦工藝方案制定、優(yōu)化及技術(shù)改造中的作用愈發(fā)凸顯[1-3]。本文以吉爾吉斯斯坦某矽卡巖型金銅氧化礦石為研究對象，采用MLA、掃描電鏡、體視顯微鏡等技術(shù)手段，查明了礦石成分、礦物組成、主要礦物工藝特征等，并分析了影響目的礦物回收的礦物學(xué)因素，為該礦石的開發(fā)利用提供了礦物學(xué)依據(jù)。

1 礦石性質(zhì)

1.1 化學(xué)成分

吉爾吉斯斯坦某矽卡巖型金銅氧化礦石中金、銅為主要回收有價元素，其中金品位為1.76 g/t，銅品位為0.88 %。原礦化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

1.2 物相分析

礦石中銅氧化率為87.50 %。原礦銅物相分析結(jié)果見表2。

1.3 礦物組成

通過對原礦樣品進行MLA檢測，確定了礦石中礦物組成，結(jié)果見表3。

1.4 礦石工藝類型

礦石中金屬礦物占11.72 %，其中金屬氧化物占11.05 %，主要為褐鐵礦及磁鐵礦，其次為孔雀石、硅孔雀石、菱鐵礦及菱錳鐵礦等。金屬硫化物占0.67 %，主要為磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦，少量斑銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等。脈石礦物共占88.28 %，以輝石類礦物為主，其他脈石礦物相對含量較少。金、銅為有價元素，金品位為1.76 g/t、銅品位為0.88 %;金礦物種類為自然金、銀金礦，銅礦物以氧化銅礦物為主，礦石氧化率為87.50 %。由此表明，礦石工藝類型為矽卡巖型金銅氧化礦石。

2 主要礦物工藝特征

1）褐鐵礦。褐鐵礦為礦石中常見的金屬氧化物，粒度多為0.100～0.037 mm。經(jīng)檢測該礦石中褐鐵礦成分復(fù)雜，部分褐鐵礦Fe含量較低而Si含量較高，也見褐鐵礦中有Mg、Ca等混入。礦石中褐鐵礦多交代黃銅礦、黃鐵礦或與氧化銅礦物（多為孔雀石）連生，常見未被交代徹底的黃銅礦及呈殘余結(jié)構(gòu)的黃鐵礦嵌布在褐鐵礦中。一般交代黃銅礦或與氧化銅礦物連生的褐鐵礦中含銅，含銅褐鐵礦中銅質(zhì)量分數(shù)高低不均，主要為1 %～19 %，經(jīng)統(tǒng)計平均為6.45 %。通過研究銅質(zhì)量分數(shù)較高的氧化鐵，發(fā)現(xiàn)銅常呈局部富集狀態(tài)嵌布于氧化鐵礦物粒間及微裂隙中;而銅質(zhì)量分數(shù)低于4 %的氧化鐵中銅多呈分散狀態(tài)存在[4]。通常情況下，富集的銅易浸出，分散嵌布的銅則較難浸出。含銅褐鐵礦特征見圖1。由圖1可知，Cu在褐鐵礦中呈均勻分散狀態(tài)。

2）孔雀石、硅孔雀石[5]。礦石中氧化銅礦物主要為孔雀石及硅孔雀石，其次為藍銅礦、赤銅礦等。孔雀石、硅孔雀石多呈充填脈狀、皮殼狀[6]等形態(tài)分布。其主要嵌布在以輝石類礦物為主的脈石礦物裂隙及粒間，粒度粗細不均，呈充填脈狀分布的孔雀石及硅孔雀石脈寬粗細不均，寬脈在0.8 mm左右，細脈常在0.010 mm以下。經(jīng)檢測，孔雀石中有Si混入，當(dāng)Si含量增加時Cu含量降低?？兹甘c氧化鐵礦物及脈石礦物接觸帶成分較復(fù)雜，當(dāng)Fe、Si含量增加時Cu含量降低，另外也有Mg、Ca、Al等混入。

3）赤銅礦。赤銅礦為礦石中氧化銅礦物之一，主要與孔雀石伴生產(chǎn)出，多嵌布在輝石類礦物粒間及包裹在其中;與氧化鐵礦物嵌布也較為密切，常與氧化鐵礦物連生分布，在礦石中多呈半自形晶—他形晶粒狀結(jié)構(gòu)，粒度主要分布在0.053～0.010 mm。

4）黃銅礦。黃銅礦多嵌布在褐鐵礦中，常被褐鐵礦交代呈交代殘余結(jié)構(gòu)、反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)[7]，也有黃銅礦被孔雀石、硅孔雀石交代。經(jīng)檢測，交代黃銅礦的褐鐵礦中也含銅。黃銅礦粒度多在0.045～0.010 mm，少量黃銅礦與磁黃鐵礦、黃鐵礦等連晶。部分黃銅礦嵌布特征見圖2。

5）脈石礦物。礦石中脈石礦物主要化學(xué)成分為SiO2、CaO、MgO、Fe，以輝石類礦物為主，其次為綠泥石、橄欖石、蛇紋石、滑石等。此外，方解石等碳酸鹽類礦物也較多，其他脈石礦物相對較少。礦石中金屬礦物主要嵌布在輝石類礦物裂隙及粒間，部分輝石類礦物與氧化鐵及氧化銅礦物接觸帶也檢測到有微量銅分布，銅在輝石類礦物中占1 %～5 %，經(jīng)統(tǒng)計平均為1.21 %。脈石礦物中的銅絕大部分呈分散狀態(tài)嵌布，屬于較難浸銅。Cu在頑火輝石、鐵輝石及氧化鐵礦物中均有分布，氧化鐵礦物中Cu含量高于脈石礦物中Cu含量。部分脈石礦物嵌布特征見圖3。

3 銅礦物工藝特征

3.1 嵌布關(guān)系

對礦石中主要銅礦物嵌布關(guān)系進行了檢測統(tǒng)計，結(jié)果見表4。由表4可知：氧化銅礦物主要嵌布在脈石礦物裂隙，其次呈粒狀嵌布在脈石礦物粒間。

3.2 銅金屬分布特征

對銅礦物及含銅礦物中銅金屬分布進行了分析，結(jié)果見表5。

4 金礦物工藝特征

4.1 金礦物組成及嵌布粒度

經(jīng)掃描電鏡能譜成分分析，礦石中金礦物為自然金及少量銀金礦，自然金平均成色為877.4 ‰，銀金礦平均成色為723.5 ‰。

根據(jù)測量統(tǒng)計結(jié)果，礦石中金礦物嵌布粒度主要小于0.037 mm（見表6）。重砂中部分金礦物特征見圖4。

4.2 嵌布狀態(tài)

通過檢測可知，金礦物主要與脈石礦物及金屬氧化物嵌布密切，常嵌布在脈石礦物與金屬氧化物粒間或裂隙，分析結(jié)果見表7。

5 影響礦石中銅、金回收的礦物學(xué)因素

根據(jù)礦石性質(zhì)特征，對于硫酸浸銅工藝及氰化浸金工藝，影響銅、金回收的礦物學(xué)因素主要有以下幾方面：

1）黃銅礦中銅分布率為5.68 %，這部分銅屬于原生銅，是硫酸浸銅工藝無法浸出的銅。

2）氧化鐵礦物中銅分布率為28.41 %，這部分銅中有的呈局部富集狀態(tài)嵌布在氧化鐵礦物粒間及微裂隙，有的呈分散狀態(tài)嵌布在氧化鐵礦物中，呈分散狀態(tài)嵌布的銅較難浸出。此外，有2.27 %的銅嵌布在脈石礦物中，多呈分散狀態(tài)嵌布，這部分銅也較難浸出。

3）礦石中有少量孔雀石等氧化銅礦物呈細、微粒浸染狀被脈石礦物及氧化鐵礦物包裹，這部分銅礦物在機械磨礦條件下不易解離，會影響銅的浸出。

4）礦石中的包裹金分布率為12.02 %，細、微粒金占79.95 %，呈包裹狀態(tài)的細、微粒金在常規(guī)磨礦中不易解離裸露，會影響金的浸出。

6 浸出試驗及流失狀態(tài)考查

6.1 浸出試驗

根據(jù)礦石性質(zhì)，采用硫酸浸銅、酸浸渣氰化浸金工藝。在最佳磨礦細度、硫酸用量及浸出時間等條件下，硫酸浸銅后酸浸渣銅品位為0.16 %、銅浸出率為85.84 %，酸浸渣金品位為2.20 g/t;酸浸渣去除銅、鐵離子的影響后，采用氰化浸金工藝處理，氰化浸渣金品位為0.11 g/t、金浸出率為95.00 %。

6.2 流失狀態(tài)考查

6.2.1 銅礦物

對酸浸渣進行銅礦物流失狀態(tài)考查，結(jié)果見表8。由表8可知：不可浸銅占43.75 %，主要為黃銅礦中銅及脈石礦物包裹銅;呈分散狀態(tài)嵌布在氧化鐵及輝石類礦物中的銅，屬于較難浸出的銅。

6.2.2 金礦物

對氰化浸渣中金礦物流失狀態(tài)進行了考查，結(jié)果見表9。通過富集重砂檢測，未發(fā)現(xiàn)有大顆粒單體金流失。

7 結(jié) 論

1）吉爾吉斯斯坦某矽卡巖型金銅氧化礦石中銅礦物有孔雀石、硅孔雀石、黃銅礦、赤銅礦、斑銅礦、藍銅礦等，此外檢測到氧化鐵礦物（多為成分復(fù)雜的褐鐵礦）及部分輝石類礦物中也含有銅。銅礦物主要嵌布在脈石礦物及金屬氧化物粒間、裂隙，合計占85.21 %。

2）礦石中金礦物為自然金及少量銀金礦，金礦物粒度以小于0.037 mm的細、微粒金為主，占79.95 %。金礦物嵌布狀態(tài)以粒間金為主，占74.67 %。

3）根據(jù)礦石性質(zhì)，采用硫酸浸銅、酸浸渣氰化浸金工藝。影響銅浸出的主要因素有：屬于原生銅的黃銅礦無法用硫酸浸出;呈分散狀態(tài)嵌布在氧化鐵及脈石礦物中的銅，也較難浸出;少量氧化銅礦物呈細、微粒被脈石礦物及氧化鐵礦物包裹，這部分銅礦物不易解離，也會影響銅的浸出。

4）硫酸浸銅試驗中銅浸出率為85.84 %，酸浸渣銅品位為0.16 %。酸浸渣中銅以氧化鐵礦物中銅為主，占50.00 %，含銅輝石類礦物中銅占6.25 %;這充分證明了分散在氧化鐵及輝石類礦物中的部分銅很難浸出。而黃銅礦中銅及脈石礦物包裹銅屬于合理流失銅。

5）影響金浸出的主要因素是難解離的細、微粒包裹金。酸浸渣氰化浸金試驗中金浸出率為95.00 %，氰化浸渣金品位為0.11 g/t。氰化浸渣中流失的金礦物以脈石礦物中金為主，占80.14 %，氧化物中金占16.31 %，單體及與其他礦物連生金僅占3.55 %，金礦物浸出效果良好，流失的金礦物均屬于合理流失。由此表明，金、銅流失特征符合工藝礦物學(xué)研究結(jié)果。

[參考文獻]

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[7] 盧靜文，彭曉蕾.金屬礦物顯微鏡鑒定手冊[M].北京：地質(zhì)出版社，2010.

Process mineralogy of a skarn type gold and copper oxide ore from Kyrgyzstan

Wang Yan，Cheng Xiaoxia，Gao Ge，Ma Dongmei

（Changchun Gold Research Institute Co.，Ltd.）

Abstract：A detailed process mineralogy study is conducted on a skarn type gold and copper oxide ore from Kyr-gyzstan.Based on that，the leaching test is conducted on copper leaching by sulfuric acid and gold leaching from acid leaching residue by cyanidation，as well as the copper loss status.The results show that the valuable elements in the ore are gold and copper，the gold grade is 1.76 g/t，copper grade is 0.88 %;gold minerals are native gold and electrum，the dissemination status is mainly intergranular gold，accounting for 74.67 %，and the dissemination grain size is dominated by fine and micro gold smaller than 0.037 mm，accounting for 79.95 %;copper minerals are many，dominated by copper oxide minerals;the oxidation rate of ores is 87.50 %.The process of copper leaching by sulfuric acid and gold leaching from acid leaching residue by cyanidation can obtain copper leaching rate 85.84 % and gold leach-ing rate 95.00 %.The copper loss in the acid leaching residue is mainly the copper in ferric oxide，the gold loss in the leaching residue is mainly the included gold in gangue minerals;the target minerals in the ores have ideal leaching index，and the loss features are consistent with the process mineralogy study results.

Keywords：skarn type;oxide ore;gold;copper oxide;process mineralogy;dissemination feature;acid leaching;cyanidation

收稿日期：2020-12-15; 修回日期：2021-03-05

基金項目：中國黃金集團有限公司科研項目（ZJKJ-2018-XY010）

作者簡介：王 艷（1984—），女，甘肅會寧人，高級工程師，從事工藝礦物學(xué)研究工作;長春市南湖大路6760號，長春黃金研究院有限公司選冶研究所，130012;E-mail：wangyanmmnv@163.com