山東省招遠(yuǎn)市臺(tái)上礦區(qū)礦石學(xué)研究

遠(yuǎn)義飛

（中礦金業(yè)股份有限公司，山東 招遠(yuǎn) 265400）

玲瓏金礦田在膠東半島的招遠(yuǎn)市境內(nèi)，處于華北地臺(tái)魯東地盾膠西北隆起區(qū)。已查明玲瓏、玲南、臺(tái)上、東風(fēng)等特大型金礦床（張丕建等，2015），礦區(qū)位于郯廬斷裂帶東側(cè)，招-平斷裂帶北段礦區(qū)位于招遠(yuǎn)市政府駐地東北約15km，臺(tái)上村的東南，行政區(qū)劃隸屬招遠(yuǎn)市玲瓏鎮(zhèn)。

1 礦石類型

礦區(qū)現(xiàn)保有礦體均位于地表-200m以下，礦石自然類型為原生礦石，礦區(qū)常見的礦石類型只要為以下三種。

（1）浸染狀、細(xì)脈浸染狀黃鐵絹英巖質(zhì)碎裂巖型礦石。礦石多呈灰色或者灰黑色，具半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)，伴有自形—他形晶粒狀結(jié)構(gòu)及壓碎結(jié)構(gòu)；發(fā)育浸染狀或者細(xì)脈浸染狀構(gòu)造，伴有團(tuán)塊狀、角礫狀構(gòu)造。賦礦巖石為變余碎裂結(jié)構(gòu)，伴有變余糜棱結(jié)構(gòu)及鱗片花崗變晶結(jié)構(gòu)，斑雜狀構(gòu)造。礦物成分以熱液蝕變礦物為主。黃鐵礦及其它硫化物分布不均勻。

（2）細(xì)脈狀、細(xì)脈浸染狀黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖型礦石。礦石為灰白—灰色，具半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、變余碎裂結(jié)構(gòu)；發(fā)育脈狀、網(wǎng)脈狀或浸染狀構(gòu)造。賦礦巖石為變余碎裂結(jié)構(gòu)、斑雜狀構(gòu)造。礦物成份以花崗質(zhì)礦物為主，黃鐵礦細(xì)脈分布不均勻。黃鐵礦及其它硫化物含量較低。

（3）細(xì)脈狀黃鐵絹英巖化花崗巖型礦石。礦石多呈淺肉紅色，具半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、變余碎裂結(jié)構(gòu)；發(fā)育細(xì)脈狀、斑雜狀及塊狀構(gòu)造[1]。賦礦巖石為變余碎裂結(jié)構(gòu)、花崗結(jié)構(gòu)，斑雜狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。礦物成份以花崗質(zhì)礦物為主，僅在礦床深部少量賦存。

2 礦石物質(zhì)成分

（1）礦石礦物成分。根據(jù)研究區(qū)礦石觀測(cè)及分析，組成礦石的礦物成分較簡單，主要的金屬礦物為銀金礦和黃鐵礦，次要的金屬礦物為自然銀、自然金、閃鋅礦、方鉛礦以及黃銅礦，其他金屬礦物含量較少；非金屬礦物主要為石英、絹云母、長石，其次為碳酸鹽；表生礦物主要為褐鐵礦。

（2）礦石化學(xué)成分。為了了解礦石中的化學(xué)成分，通過光譜分析樣品分析結(jié)果表明，礦石中有益組分以金為主，Cu、Pb、Zn、Sr、Rb含量大于0.01%，As、Bi、y含量在0.01%～0.001%之間，Ni、Au、Ag、Co含量在0.001%～0.0001%之間，Sb、Hg含量小于0.0001%。樣品組合分析結(jié)果表明，礦體礦石銀、硫含量較高，可以綜合利用，而銅、鉛、鋅含量較低，達(dá)不到綜合利用要求。As含量為0.01%，未發(fā)現(xiàn)有害組分[2]。

3 金的礦物學(xué)特征

3.1 金礦物成分

礦石中主要礦物為金礦物、黃鐵礦及石英。礦區(qū)金銀系列礦物以銀金礦為主，約占79.22%，Au/Ag比值為1.80。見表1。

表1 電子探針分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

3.2 金礦物的成色

金礦物最高成色845.8，最低507.6，多為800～600之間，平均成色為690.6。金礦物以中低成色為主。各成礦階段間金礦物成色變化較大，成礦階段由早到晚，金的成色由高變低。而各成礦階段內(nèi)金礦物成色變化較小。金的成色與成礦深度關(guān)系密切，基本上隨著深度的增加成色隨之增高。

3.3 金礦物的粒級(jí)及形態(tài)

礦區(qū)金礦物形態(tài)以粒狀為主約占67.8%，枝叉狀次之約占17.5%，葉片狀、長角粒狀、麥粒狀少量。金礦物粒度以微粒級(jí)為主約占57.8%，其次是細(xì)粒級(jí)約占27.7%。金礦物賦存狀態(tài)以晶隙金為主，裂隙金次之，包體金少量。晶隙金主要賦存于黃鐵礦晶隙中，其次是石英晶隙中。裂隙金主要賦存于黃鐵礦裂隙中。從嵌布關(guān)系來看，金與黃鐵礦、石英及黃銅礦、閃鋅礦關(guān)系密切。

3.4 金礦物的共生關(guān)系

礦區(qū)自然金常與黃鐵礦、石英共生，銀金礦常與黃鐵礦、石英、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦共生。

3.5 主要礦物特征

3.5.1 黃鐵礦特征

黃鐵礦是最主要的金屬礦物，在蝕變帶和礦石中廣泛分布，是本礦床最主要的載金礦物，與黃鐵礦有關(guān)的金占70%。黃鐵礦石英階段的黃鐵礦主要以自形晶出現(xiàn)，少數(shù)半自形晶，呈亮黃白色，粒狀，粒徑0.35mm～8mm，呈集合體團(tuán)塊狀分布。裂紋發(fā)育，具壓碎結(jié)構(gòu)，其裂紋被黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦充填，構(gòu)成填隙結(jié)構(gòu)。被后階段的熱液脈體穿切。金石英黃鐵礦階段的黃鐵礦，半自形，粒狀，顆粒較粗，多為0.5mm～1mm。具裂紋，呈脈狀或網(wǎng)脈狀沿裂隙分布。

金石英多金屬硫化物階段的黃鐵礦，自形—半自形，斷面呈規(guī)則的多邊形，粒狀，粒徑0.06mm～0.4mm。常包含在閃鋅礦、磁黃鐵礦內(nèi)，或被溶蝕呈殘余狀、浸蝕狀構(gòu)造。呈浸染狀、脈狀、網(wǎng)脈狀分布。銀石英多金屬硫化物階段的黃鐵礦，自形，細(xì)粒狀，顆粒0.007mm～0.05mm，被閃鋅礦、方鉛礦、石英包裹。常呈細(xì)脈狀分布。

（1）黃鐵礦物性特征。成礦期黃鐵礦晶形復(fù)雜，顏色、光澤較暗，硬度較大，反射率較低，晶胞參數(shù)較小，熱電系數(shù)較大。黃鐵礦常呈脈狀、網(wǎng)脈狀分布，具金礦物包體。

（2）黃鐵礦化學(xué)特征。黃鐵礦的Fe、S配分根據(jù)電子探針分析為Fe=45.259×10-2，S=53.601×10-2，與標(biāo)準(zhǔn)值（Fe=46.55×10-2，S=53.45×10-2）相比，礦床內(nèi)黃鐵礦總體上為虧鐵而盈硫，其中成礦期前粗晶黃鐵礦既虧鐵又盈硫，成礦期黃鐵礦僅虧鐵。黃鐵礦除主要成分外，還含有Cu、Pb、Zn、Au、Ag、As、Co、Ni、Bi等21種元素。成礦期前粗晶黃鐵礦基本不含金，而含少量銀。成礦期黃鐵礦既含金又含銀，金銀含量比為4.48，與成礦期以銀金礦為主是一致的。Au、Ag與Fe、S、Cu、Pb、Zn呈正相關(guān)。

3.5.2 石英特征

石英是礦石中主要的脈石礦物，成礦過程中始終有石英產(chǎn)出。

（1）石英物性特征。成礦前石英多為白色，呈較大的自形板柱狀晶體，具強(qiáng)波狀消光，油脂光澤，常與粗晶黃鐵礦構(gòu)成脈狀或交代碎裂礦物顆粒。成礦期的石英多為灰白—灰色，呈半自形柱狀、粒狀，具玻璃光澤，顏色較暗，晶胞參數(shù)較小，熱發(fā)光為雙峰型，且峰值較大。常與金屬硫化物構(gòu)成脈狀或網(wǎng)脈狀，沿裂隙充填。

（2）石英化學(xué)特征。成礦期前和成礦期石英中SiO2均有虧損。特別是成礦期虧損較大，這反映了石英結(jié)晶過程中有微量雜質(zhì)加入。石英中含有Al、K、Na、Li、Sr等近二十種微量雜質(zhì)，而Cu、Pb、Zn、Au、Ag的含量成礦前與成礦期不同，后者的Cu、Pb、Zn、Au、Ag含量高。

4 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

（1）礦石結(jié)構(gòu)。對(duì)研究區(qū)的樣品進(jìn)行觀察和分析，礦石的結(jié)構(gòu)主要為以下七鐘結(jié)構(gòu)，其中最主要最常見的是晶粒狀結(jié)構(gòu)。①晶粒狀結(jié)構(gòu)：按黃鐵礦等硫化物的自形程度可分為自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)及它形晶粒狀結(jié)構(gòu)，礦石中的金屬礦物主要由粗—中粒自形、半自形晶組成。②壓碎結(jié)構(gòu)：礦石中粗粒黃鐵礦受力破碎而成，將原粒狀外形分割成許多碎塊。③填隙結(jié)構(gòu)：礦石中閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等以單體或集合體充填于黃鐵礦、石英裂隙或晶隙中。④交代結(jié)構(gòu)與交代殘余結(jié)構(gòu)：黃鐵礦被閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦交代形成交代結(jié)構(gòu)，交代強(qiáng)烈者形成交代殘余結(jié)構(gòu)。⑤浸蝕結(jié)構(gòu)：黃鐵礦被其他礦物取代，經(jīng)常出現(xiàn)的有黃銅礦和方鉛礦，在黃鐵礦內(nèi)或邊部交代礦物呈不規(guī)則狀分布。⑥假象結(jié)構(gòu)：黃鐵礦被褐鐵礦取代，但仍保留黃鐵礦外形。⑦乳滴結(jié)構(gòu)：黃銅礦在閃鋅礦晶體內(nèi)呈乳滴狀分布。

（2）礦石構(gòu)造。礦石的構(gòu)造較為發(fā)育，其中最常見的為細(xì)脈浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈或網(wǎng)脈狀構(gòu)造。①細(xì)脈浸染狀構(gòu)造：金屬硫化物呈細(xì)脈狀和星散狀分布。②細(xì)脈狀或網(wǎng)脈狀構(gòu)造：金屬礦物呈集合體沿裂隙充填，形成細(xì)脈或網(wǎng)脈狀。

5 礦石工業(yè)利用性能評(píng)價(jià)

礦石中的含金礦物主要為金屬硫化物，礦區(qū)平均含硫量為2.41%，礦石工業(yè)類型屬低硫型易選金礦石，采用浮選—氰化工藝是適宜的，能獲得較好的指標(biāo)。

井下礦石經(jīng)箕斗提升到地表后直接進(jìn)入原礦倉，礦石給入到原礦倉，原礦石經(jīng)過振動(dòng)給礦機(jī)給入到破碎機(jī)進(jìn)行粗碎、細(xì)碎，其細(xì)碎產(chǎn)品與中碎產(chǎn)品一同給入到皮帶，進(jìn)行閉路篩分。礦石由粉礦倉給出，經(jīng)過球磨機(jī)進(jìn)行磨礦，磨礦粒度為-200目占比40%～45%。磨出的礦漿流入到分級(jí)機(jī)中進(jìn)行分級(jí)，粗砂被分級(jí)機(jī)運(yùn)輸?shù)巾敹朔祷氐角蚰C(jī)中進(jìn)行再處理。分級(jí)機(jī)溢流產(chǎn)品自流到攪拌槽內(nèi)，在攪拌槽里加入適量的液體黃藥和11#油，充分?jǐn)嚢韬螅粤鹘o入到浮選機(jī)中進(jìn)行浮選作業(yè)。浮選金精礦運(yùn)輸?shù)揭睙捁具M(jìn)行回收。在金精礦氰化工藝中，采用堿浸預(yù)處理、低氰化鈉濃度浸出和壓氣攪拌強(qiáng)化浸出工藝技術(shù)。

黃金冶煉采用金泥預(yù)處理－王水浸金－還原－金粉處理工藝流程。首先，采用金泥選擇性溶出預(yù)處理，將金泥中的銅、鉛、鋅等雜質(zhì)及其它能與硝酸反應(yīng)的元素除去；其次，采用王水浸金和二氧化硫還原法沉金；最后，對(duì)金粉進(jìn)行再處理，金粉酸浸結(jié)束后，烘干熔煉金錠；同時(shí)，對(duì)金泥預(yù)處理后的硝酸浸液在鈦罐中沉銀、在酸性條件下加鐵置換，得到銀粉，銀粉經(jīng)烘干鑄錠。

近三年選廠實(shí)際選礦回收率95.48%，尾礦品位0.09×10-6。選礦結(jié)果表明，用現(xiàn)有選礦工藝選礦，金回收率較高，工藝簡單，經(jīng)濟(jì)合理，效果良好。根據(jù)目前實(shí)驗(yàn)情況，浮選是最佳方案。

6 結(jié)論

礦區(qū)礦石成因類型為浸染狀、細(xì)脈浸染狀黃鐵絹英巖化碎裂巖型，脈狀、網(wǎng)脈狀黃鐵絹英巖化碎裂巖型，細(xì)脈狀黃鐵絹英巖化花崗巖型，工業(yè)類型為易選低硫銀金礦石。礦石中主要有用元素為金，金顆粒較細(xì)，以微粒級(jí)為主，次為細(xì)粒金，賦存狀態(tài)以晶隙金為主，其次為裂隙金，包體金甚少。金除與黃鐵礦關(guān)系密切外，尚與黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等關(guān)系密切。