甘肅某金礦石工藝礦物學(xué)研究

王銅 于鴻賓 王艷 逄文好

摘要：為高效合理利用碲化金礦石，通過化學(xué)多元素分析、MLA、掃描電鏡等手段對甘肅某金礦石進行了系統(tǒng)的工藝礦物學(xué)研究。研究結(jié)果表明：該礦石中金主要以針碲金銀礦形式存在，金礦物的嵌布粒度主要分布在0.037 mm以下；該礦石中主要金屬硫化物為黃鐵礦，主要脈石礦物為石英，且黃鐵礦是主要載體礦物，金的賦存形態(tài)主要為黃鐵礦粒間金、黃鐵礦裂隙金及黃鐵礦包裹金。該礦石含有一定量的易泥化礦物（如絹云母、綠泥石），浮選過程易隨精礦產(chǎn)品一起上浮，降低精礦品位，且該礦石在浸出過程中具有難以溶解、不易解離的特點，需要在細磨、高堿度且大充氣量的條件下才能實現(xiàn)有效回收利用。綜合考慮，將該礦石磨至粒度-0.074 mm占95 %時，可獲得較佳的選礦指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：工藝礦物學(xué)；碲化金；金礦；賦存狀態(tài)；嵌布特征；嵌布粒度

中圖分類號：TD91? ? ? ? ? 文章編號：1001-1277（2023）06-0059-05

文獻標(biāo)志碼：Adoi：10.11792/hj20230613

碲化金礦是僅次于自然金和銀金礦的重要金礦資源，但由于此類型金礦石中的金較難回收，因此目前針對碲化金礦的研究相對較少［1-2］，故對其進行詳細的工藝礦物學(xué)研究具有重要意義［3-4］。本試驗以甘肅某金礦為研究對象，對其進行礦物組成分析，結(jié)果表明：該礦石中金屬硫化物占1.93 %，主要成分為黃鐵礦；金屬氧化物占0.41 %，主要成分為磁鐵礦及赤鐵礦，并存在少量褐鐵礦。脈石礦物主要為石英，其次為云母及長石。金主要以碲化金的形式賦存在礦石中，原礦金品位為15.37 g/t，硫品位為1.22 %，礦石工藝類型為石英脈型貧硫化物碲化金礦石。經(jīng)分析可知，該礦石資源屬于金礦石中難選冶類型。本次工藝礦物學(xué)研究以期為該礦石后續(xù)合理利用提供理論依據(jù)。

1 礦石性質(zhì)

1.1 化學(xué)組成分析

1.1.1 化學(xué)多元素分析

本試驗采取的礦樣來自甘肅某金礦，對其進行化學(xué)多元素分析，結(jié)果如表1所示。

由表1可知，試驗礦樣的金品位為15.37 g/t，銀品位為27.53 g/t，含硫1.22 %，含碳0.90 %。該礦石金品位較高，含有少量銀，且硫、碳含量較低。

1.1.2 物相分析

對該礦石中的碳元素與硫元素進行物相分析，了解該礦石中碳、硫的存在形式，結(jié)果如表2、表3所示。

由表2及表3可知：礦石中硫主要以硫化物形式存在，碳主要以碳酸鹽與石墨形式存在，有機碳含量較少，因此對金的浸出效果影響較小。

1.2 礦物組成分析

檢測手段MLA具有測試速度快、準(zhǔn)確度高的特點［5］。本研究通過對礦石進行MLA檢測并結(jié)合顯微鏡分析，確定了礦石中的礦物組成及其含量。該礦石中金屬硫化物占1.93 %，主要為黃鐵礦，其次為黃銅礦、磁黃鐵礦、輝銻礦、閃鋅礦及方鉛礦等；金屬氧化物占0.41 %，主要為磁鐵礦、赤鐵礦，并含有少量褐鐵礦；脈石礦物主要為石英，其次為云母類、碳酸鹽礦物及長石，其他脈石礦物含量相對較少。礦石礦物組成分析結(jié)果如表4所示。

2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

半自形晶—他形晶粒狀結(jié)構(gòu)：黃鐵礦主要呈此結(jié)構(gòu)［6-7］。自形晶粒狀結(jié)構(gòu)：少部分黃鐵礦呈立方體、五角十二面體等自形晶粒狀結(jié)構(gòu)。壓碎結(jié)構(gòu)：部分黃鐵礦受構(gòu)造應(yīng)力作用呈壓碎結(jié)構(gòu)。包含結(jié)構(gòu)：黃銅礦被包裹在黃鐵礦中呈此結(jié)構(gòu)。填隙結(jié)構(gòu)：偶見部分碲化物沿黃鐵礦裂隙充填呈此結(jié)構(gòu)。星散狀結(jié)構(gòu)：微細粒碲銀礦常呈此結(jié)構(gòu)分布在礦石中。

浸染狀構(gòu)造：黃鐵礦在礦石中主要呈浸染狀構(gòu)造（含稀疏、稠密浸染狀構(gòu)造）。

脈狀構(gòu)造：可見針碲金銀礦、碳酸鹽礦物在礦石中呈脈狀構(gòu)造。團塊狀構(gòu)造：金屬硫化物中黃鐵礦局部集中富集呈團塊狀構(gòu)造。網(wǎng)脈狀構(gòu)造：部分黃鐵礦嵌存在石英裂隙中呈此構(gòu)造。

3 主要礦物工藝特征

3.1 黃鐵礦

黃鐵礦為礦石中的主要金屬硫化物，相對含量為1.85 %。黃鐵礦粒度組成為0.053～0.3 mm大于65 %，主要呈半自形晶—他形晶粒狀結(jié)構(gòu)。大部分黃鐵礦獨立嵌存在脈石礦物粒間及裂隙，少量黃鐵礦與黃銅礦、磁黃鐵礦等連晶嵌存，少量黃鐵礦與其他金屬硫化物相互嵌存。黃鐵礦是金礦物的主要載體礦物，可見黃鐵礦包裹針碲金銀礦、碲金礦、碲金銀礦及碲銀礦的現(xiàn)象，也可見碲銀礦沿黃鐵礦裂隙充填（如圖1所示）。

3.2 黃銅礦

黃銅礦為礦石中含量較少的金屬硫化物，相對含量為0.03 %，粒度主要分布在0.010～0.1 mm，主要呈他形晶粒狀結(jié)構(gòu)。其與黃鐵礦嵌存關(guān)系密切，多與黃鐵礦呈連晶分布，部分黃銅礦呈細脈狀沿黃鐵礦裂隙充填，另有少量黃銅礦獨立嵌存在脈石礦物粒間及裂隙中，偶見黃銅礦與針碲金銀礦、碲金礦等連晶嵌存。

3.3 碲銀礦

碲銀礦為礦石中主要的銀礦物，粒度以小于0.037 mm為主，多呈他形晶粒狀結(jié)構(gòu)。碲銀礦與黃鐵礦嵌存關(guān)系密切，多被黃鐵礦包裹，呈串珠狀嵌存在黃鐵礦中或沿黃鐵礦裂隙充填，少量碲銀礦嵌存在脈石礦物中，被脈石礦物緊密包裹或沿脈石礦物粒間或裂隙充填，呈細脈狀構(gòu)造，可見碲銀礦與針碲金銀礦、碲金銀礦連晶產(chǎn)出。

3.4 其他碲化物（碲鉍礦、碲鉛礦及碲汞礦）

礦石中含有一定量的其他碲化物，這些碲化物與金礦物存在密切的嵌存關(guān)系。碲鉍礦的粒度以小于0.053 mm為主，呈他形晶粒狀結(jié)構(gòu)，大部分碲鉍礦被針碲金銀礦包裹或與之連晶嵌存，少量碲鉍礦與碲銀礦連晶嵌存在黃鐵礦中。碲鉛礦的粒度以小于0.037 mm為主，呈他形晶粒狀結(jié)構(gòu)，可見其與針碲金銀礦連晶產(chǎn)出。碲汞礦的粒度同樣以小于0.037 mm為主，多呈他形晶粒狀結(jié)構(gòu)，與黃鐵礦嵌存關(guān)系密切，多沿黃鐵礦邊部及裂隙分布，與針碲金銀礦及碲金銀礦連晶嵌存（如圖2所示）。

3.5 脈石礦物

該礦石中的脈石礦物相對含量為97.65 %，主要為石英，其次為云母、碳酸鹽礦物及長石。石英在礦石中含量較高、分布廣，相對含量為63.35 %，多呈他形晶粒狀及脈狀產(chǎn)出，脈幅寬窄不一，粒度多為0.5～2 mm，以中粗粒為主；云母類礦物主要為絹云母、黑云母、白云母，主要呈鱗片狀、板狀或片狀結(jié)構(gòu)，多沿石英粒間分布，也常在粒狀石英集合體中呈脈狀或細脈狀，礦石中長石、石英、云母互相連晶，嵌存關(guān)系密切；碳酸鹽類礦物以鐵白云石為主，其次為方解石及白云石，主要呈他形晶粒狀結(jié)構(gòu)，與石英相互嵌存；長石以斜長石為主，其他長石相對較少，長石嵌存粒度以0.2～0.4 mm為主，形態(tài)多呈板狀或粒狀。長石類礦物常呈連晶嵌存，相互之間嵌存關(guān)系緊密，且部分長石類礦物已蝕變?yōu)榻佋颇浮?/p>

4 金礦物工藝特征

4.1 金礦物種類及分布

經(jīng)顯微鏡及掃描電鏡分析可知，該礦石中的金以針碲金銀礦、碲金銀礦、碲金礦及自然金的形式存在。經(jīng)分析，針碲金銀礦平均成色為245.3 ‰，碲金銀礦平均成色為257.1 ‰，碲金礦平均成色為431.7 ‰，自然金平均成色為886.3 ‰，金主要分布在針碲金銀礦中，金礦物含量及分布如表5所示，金礦物掃描電鏡成分分析結(jié)果如表6所示。

4.2 金礦物粒度組成分析

通過顯微鏡檢測可以看到大量碲化金化合物。對磨礦產(chǎn)品進行重選富集精礦，在顯微鏡下可檢測到精礦中存在自然金顆粒，最大自然金顆粒粒度為0.114 mm×0.148 mm×0.03 mm（粗粒金，板片狀，富集重砂檢測所得），最大碲化金顆粒粒度大于0.520 mm×0.633 mm（尖角粒狀，光片中，針碲金銀礦）。分析結(jié)果表明，礦石中的金礦物粒度以微、細粒金為主，占89.98 %，其中細粒金占56.81 %，微粒金占33.17 %;中粒及以上金占10.02 %。金礦物粒度分析結(jié)果如表7所示。

4.3 金礦物形態(tài)分析

對金礦物形態(tài)進行了檢測，結(jié)果如表8所示。結(jié)果表明，金礦物主要以角粒狀存在，少量呈板片狀或針線狀。

4.4 金礦物的嵌存特征

通過顯微鏡檢測并結(jié)合化學(xué)分析，對金的嵌存狀態(tài)進行分析，礦石中金礦物主要與黃鐵礦嵌存緊密，常嵌存在黃鐵礦粒間、裂隙及黃鐵礦內(nèi)部。金礦物以粒間金為主，其占金總量的56.75 %，其中金屬硫化物粒間金占42.82 %；裂隙金占27.78 %，其中金屬硫化物裂隙金占23.42 %；包裹金占15.47 %，其中金屬硫化物包裹金占12.42 %。金礦物嵌存狀態(tài)分析結(jié)果如表9所示。

5? 產(chǎn)品考查

將礦石磨至粒度-0.074 mm占95 %左右，分別對其主要金屬硫化物黃鐵礦的嵌連關(guān)系及金的嵌連關(guān)系進行了考查，黃鐵礦的嵌連關(guān)系考查結(jié)果如表10所示，金的嵌連關(guān)系考查結(jié)果如表11所示。

結(jié)果表明：在該磨礦粒度下，黃鐵礦單體解離度高達91.53 %。單體連生金占90.15 %，包裹金占9.85 %。如果采用浸出方法回收金，金的理論回收率能達到90 %左右；如果采用浮選回收金，金的回收率高于93 %；如果采用浮選—浸出聯(lián)合工藝回收金，金的回收率大于97 %，并且結(jié)合礦石本身性質(zhì)，浮選精礦產(chǎn)率不會太小。

6 影響金礦物回收的礦物學(xué)因素分析

1）該礦石中金主要以針碲金銀礦形式存在，其次為碲金銀礦及碲金礦等碲化金礦物，碲化金礦物氰化浸出過程中具有難以溶解的特點，這是影響金直接浸出回收的主要不利因素，需要在細磨、高堿度且大充氣量的條件下才能實現(xiàn)有效回收利用［8］。

2）對金礦物在礦石中的嵌布狀態(tài)分析可知，礦石中包裹金占15.47 %，0.037 mm以下的微、細粒金占89.98 %。金礦物被黃鐵礦及脈石礦物包裹不易解離裸露，是影響金浸出效果的不利因素之一。

3）少量粗粒級金采用浮選工藝難以有效回收利用，對其采用浸出工藝，需要較長浸出時間才能有效回收。

4）該礦石中含有一定量的磨礦易泥化礦物，如絹云母、綠泥石等，該類型礦物在浮選過程中易上浮，導(dǎo)致精礦品位過低。

7 結(jié) 論

1）該礦石中金屬硫化物占1.93 %，主要以黃鐵礦形式存在；金屬氧化物占0.41 %，主要以磁鐵礦與赤鐵礦形式存在，并伴有少量褐鐵礦；脈石礦物主要為石英，其次為云母、碳酸鹽礦物及長石。礦石中金主要以碲化金的形式存在。金品位為15.37 g/t，硫品位為1.22 %，該礦石工藝類型為石英脈型貧硫化物碲化金礦石。

2）黃鐵礦為主要的載金礦物，相對含量為1.85 %，粒度為0.053～0.3 mm占65 %以上，以中粗粒形式存在。

3）礦石中的金礦物組成為針碲金銀礦、碲金銀礦、碲金礦及自然金，其中金主要分布在針碲金銀礦中。分析成色可知，針碲金銀礦平均成色為245.3 ‰，碲金銀礦平均成色為257.1 ‰，碲金礦平均成色為431.7 ‰，自然金平均成色為886.3 ‰。金礦物的粒度以微、細粒金為主，合計占89.98 %，其中細粒金占56.81 %，微粒金占33.17 %；中粒及以上金占10.02 %。

4）礦石中金礦物與黃鐵礦嵌存緊密，常嵌存在黃鐵礦粒間、裂隙及黃鐵礦中。金礦物以粒間金為主，相對含量為56.75 %，裂隙金27.78 %，包裹金15.47 %。

5）影響礦石中金回收的礦物學(xué)因素主要有以下幾點：①碲化金礦物氰化浸出過程中較難溶解，不易直接浸出回收，需要在細磨、高堿度且富氧的條件下才能有效回收；②由于金粒度細，且被黃鐵礦及脈石礦物包裹不易解離裸露，從而影響金的浸出效果；③該礦石中含少量粗粒級金礦物，需要較長的浸出時間，且難以浮選回收；④磨礦易泥化礦物含量較高，浮選后上浮進入精礦，影響精礦品質(zhì)。

［參 考 文 獻］

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Abstract：To efficiently and rationally utilize gold telluride ore，systematic process mineralogy studies were carried out on gold ore in Gansu using chemical multi-element analysis，MLA，scanning electron microscopy，and other methods.The research results showed that gold in the ore mainly exists in the form of needle telluride gold-silver minerals，with the grain size mainly distributed below 0.037 mm;the main metal sulfides in the ore are pyrite and the main gangue mineral is quartz，and pyrite is the main carrier mineral.The occurrence forms of gold are mainly pyrite intergranular gold，pyrite fracture gold，and pyrite inclusion gold.The ore contains a certain amount of easily slime-forming minerals （such as sericite and chlorite），which are easy to float up with the concentrate during the flotation process，lowering the concentrate grade.Moreover，the ore has the characteristics of difficult dissolution and dissociation during the leaching process，which requires fine grinding，high alkalinity，and large air infusion capacity to achieve effective recovery and utilization.Considering all factors，the best mineral processing indicators can be achieved by grinding the ore to a particle size distribution of 95 %-0.074 mm.

Keywords：process mineralogy;gold telluride;gold ore;occurrence state;dissemination characteristics;dissemination grain size