河南某氧化型含銀礦石工藝礦物學(xué)研究

王 銅

(長(zhǎng)春黃金研究院有限公司)

銀因特殊的物理化學(xué)性質(zhì),已成為工業(yè)與生活中不可或缺的原材料。中國(guó)銀礦資源以伴生銀為主,其中鉛鋅礦床中伴生銀儲(chǔ)量約占中國(guó)銀總儲(chǔ)量的60 %[1-3]。河南某氧化型含銀礦石屬于伴生銀礦石,銀礦物組成十分復(fù)雜,可以考慮同時(shí)回收銀和鉛。該礦石中鉛礦物氧化程度較高,而銀礦物與鉛礦物嵌布關(guān)系密切,增加了該礦石綜合回收難度。為充分利用該礦石資源,進(jìn)行了詳細(xì)的工藝礦物學(xué)研究,以期為同類氧化型含銀礦石資源的回收利用提供理論依據(jù)。

1 礦石性質(zhì)

1.1 化學(xué)分析

河南某氧化型含銀礦石中銀、鉛為主要有價(jià)回收元素,銀品位為211.00 g/t,鉛品位為0.34 %,硫品位為0.18 %,其化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

表1 礦石化學(xué)成分分析結(jié)果

1.2 物相分析

礦石中銀主要分布在自然銀中,少量賦存于硫化銀中,礦石氧化率為38.24 %,屬于貧硫化物難處理氧化型含鉛銀礦石。銀、鉛物相分析結(jié)果見表2、表3。

表2 銀物相分析結(jié)果

表3 鉛物相分析結(jié)果

1.3 礦物組成

通過(guò)自動(dòng)礦物解離分析儀(MLA)[4],確定了礦石的礦物組成,結(jié)果見表4。

表4 礦石礦物組成分析結(jié)果

由表4可知:該礦石中金屬硫化物占0.608 %,以方鉛礦為主,其次為閃鋅礦,其他金屬硫化物含量較低。金屬氧化物占2.31 %,主要為赤鐵礦和磁鐵礦,其次為氧化鉛礦,臭蔥石、鈦鐵礦和褐鐵礦等含量較少。貴金屬礦物占0.052 %,主要為含銀黝銅礦、銀黝銅礦和自然銀,其次為輝銀礦。脈石礦物占97.068 %,主要為斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石和石英(合計(jì)占56.01 %),其次為綠泥石、角閃石和云母類礦物,其他脈石礦物如方解石、白云石、硅灰石和榍石含量較少。

1.4 結(jié)構(gòu)構(gòu)造

半自形—他形晶狀結(jié)構(gòu):方鉛礦主要呈半自形—他形晶狀結(jié)構(gòu),閃鋅礦、黝銅礦及黃銅礦等呈他形晶狀結(jié)構(gòu)。包含結(jié)構(gòu):方鉛礦包裹黝銅礦及黃鐵礦等呈此結(jié)構(gòu)。交代結(jié)構(gòu):礦石中氧化鉛礦交代方鉛礦,氧化鐵礦交代其他金屬硫化物呈此結(jié)構(gòu)。乳滴狀結(jié)構(gòu):黃銅礦呈細(xì)小乳滴狀嵌布于閃鋅礦中。反應(yīng)邊結(jié)構(gòu):輝銅銀礦沿銅藍(lán)邊部交代,銅藍(lán)沿黃銅礦邊部交代。共邊結(jié)構(gòu):自然銀沿硫銅銀礦邊部嵌布呈此結(jié)構(gòu)。

浸染狀構(gòu)造:方鉛礦等金屬硫化物在礦石中主要呈此構(gòu)造。脈狀構(gòu)造:方鉛礦及自然銀呈脈狀充填在脈石礦物裂隙中。

2 主要礦物工藝特征

1)方鉛礦。方鉛礦是礦石中主要金屬硫化物,粒度以0.010～0.053 mm為主,主要呈半自形—他形晶狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)出[5],以浸染狀構(gòu)造為主,少量呈細(xì)脈狀充填在脈石礦物裂隙中,可見方鉛礦邊部被氧化鉛及氧化鐵礦交代溶蝕。方鉛礦與銀礦物、其他金屬硫化物嵌布關(guān)系密切。例如,與黝銅礦、黃銅礦、閃鋅礦及黃鐵礦等緊密連晶或相互包裹。銀黝銅礦或含銀黝銅礦呈葉片狀、針線狀、腎狀等形態(tài)嵌布在方鉛礦中。此外,輝銀礦與方鉛礦緊密連晶。通過(guò)掃描電鏡能譜成分分析,確定銀礦物周邊的方鉛礦顆粒中不含銀礦物。

2)閃鋅礦。閃鋅礦是礦石中次要金屬硫化物。粒度以-0.053 mm為主,主要呈他形晶狀結(jié)構(gòu)。與其他金屬硫化物嵌布關(guān)系密切,主要與黃銅礦、黝銅礦和鉛礦物緊密連晶,部分與銀礦物存在一定嵌布關(guān)系,可見輝銀礦呈細(xì)脈狀沿閃鋅礦裂隙充填。

3)黝銅礦、輝銅礦和銅藍(lán)等。礦石中銅礦物主要包括黝銅礦、輝銅礦、銅藍(lán)和黃銅礦。黝銅礦為礦石中主要次生銅礦物,其他銅礦物相對(duì)較少,多呈他形晶狀結(jié)構(gòu),粒度以-0.053 mm為主,主要與方鉛礦連晶嵌布,少量被方鉛礦包裹。黝銅礦中含銀較多,部分可達(dá)銀黝銅礦級(jí)別(含銀10 %以上)。輝銅礦與銅藍(lán)以他形晶狀結(jié)構(gòu)為主,粒度約為0.010 mm,少量輝銅礦、銅藍(lán)沿黃銅礦邊部交代,粒度以-0.037 mm為主,約占80 %。黃銅礦與方鉛礦嵌布關(guān)系密切,可見部分黃銅礦邊部被次生銅礦物交代,少量與黃鐵礦連晶產(chǎn)出,微量呈細(xì)小乳滴狀分布于閃鋅礦中。

4)黃鐵礦。黃鐵礦是礦石中含量較少的金屬硫化物,粒度以-0.053 mm為主,主要呈他形晶狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)出,與其他金屬硫化物關(guān)系密切,常見被其他金屬硫化物包裹。

5)氧化鉛礦。氧化鉛礦主要呈交代結(jié)構(gòu),部分沿方鉛礦邊部交代,少量呈細(xì)脈狀嵌布在脈石礦物粒間或裂隙中,偶見與黝銅礦連晶分布。此外,氧化鉛礦與銀礦物存在一定嵌布關(guān)系(見圖1),這部分銀礦物解離不完全,不易通過(guò)浮選回收。

圖1 掃描電鏡能譜成分分析

6)赤鐵礦、磁鐵礦。礦石中氧化鐵礦主要包括赤鐵礦和磁鐵礦,鈦鐵礦及褐鐵礦含量較少。主要呈他形晶狀結(jié)構(gòu),形態(tài)以不規(guī)則板片狀、葉片狀為主,粒度以-0.053 mm為主,嵌布在脈石礦物粒間或裂隙中,可見沿金屬硫化物邊部交代。

3 銀礦物工藝特征

3.1 銀礦物種類及分布

經(jīng)高倍鏡下檢測(cè)和掃描電鏡能譜成分分析,該礦石中銀礦物以含銀黝銅礦、銀黝銅礦及自然銀為主,其次為輝銀礦,硫銅銀礦、輝銅銀礦、角銀礦及硫銻銅銀礦等較少。銀礦物成色分析結(jié)果見表5。

表5 銀礦物成色分析結(jié)果

3.2 銀礦物粒度組成分析

自然銀粒度以0.037～0.074 mm為主,輝銀礦粒度以-0.053 mm為主,銀黝銅礦粒度以0.010～0.074 mm為主,硫銅銀礦及輝銅銀礦等粒度以-0.037 mm為主。銀礦物粒度分析結(jié)果見表6。

表6 銀礦物粒度分析結(jié)果

3.3 銀礦物形態(tài)分析

礦石中銀礦物形態(tài)主要為角粒狀和長(zhǎng)角粒狀,少量板片狀、尖角粒狀和樹枝狀。銀礦物形態(tài)分析結(jié)果見表7。

表7 銀礦物形態(tài)分析結(jié)果

3.4 銀礦物嵌布特征

自然銀多呈他形晶狀結(jié)構(gòu),大多嵌布在脈石礦物中;少量與含銀黝銅礦等金屬硫化物連晶分布或呈固溶體分離結(jié)構(gòu)與硫銅銀礦共邊嵌布;偶見被氧化鐵礦包裹,這類銀礦物解離不完全,不易通過(guò)浮選回收。輝銀礦多呈葉片狀形態(tài),嵌布于方鉛礦、黝銅礦等金屬硫化物中,部分被氧化鐵礦沿邊部交代,少量獨(dú)立嵌布在脈石礦物中。硫銅銀礦、輝銅銀礦與方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦及次生銅礦物嵌布關(guān)系密切,少量呈不規(guī)則粒狀嵌布在脈石礦物粒間及裂隙中。銀黝銅礦多與方鉛礦連晶分布,含銀大于10 %,銀礦物嵌布特征分析結(jié)果見表8、圖2。

圖2 顯微照片及背散射照片

表8 銀礦物嵌布特征分析結(jié)果

4 影響銀、鉛回收的礦物學(xué)因素

1)礦物賦存狀態(tài)影響。部分銀礦物與金屬氧化物嵌布關(guān)系密切,若在未完全解離的情況下進(jìn)行浮選,則難以實(shí)現(xiàn)浮選效果。此外,銀礦物與方鉛礦等硫化物存在一定嵌布關(guān)系,這些硫化物邊部經(jīng)常會(huì)被氧化,難以浮選回收。同時(shí),解離不徹底、與之連晶的銀礦物也容易流失。鉛礦物與金屬氧化物嵌布密切,若在未完全解離情況下回收,同樣易流失。此外,氧化鉛礦難以有效浮選回收,這使銀、鉛礦物回收產(chǎn)生困難。

2)礦物粒度影響。部分粗粒級(jí)銀礦物,即使磨礦后呈單體狀態(tài),但由于其粒度過(guò)粗,難以通過(guò)浮選方式回收。加之銀礦物表面易被氧化,增加了浮選回收難度。

3)脈石礦物影響。部分銀、鉛礦物被脈石礦物緊密包裹,使其易流失到尾礦中,影響銀、鉛礦物回收;且礦石中含有一定量的綠泥石和云母等礦物,在磨礦過(guò)程中易泥化,導(dǎo)致精礦指標(biāo)下降。

5 結(jié) 論

1)礦石中金屬硫化物主要為方鉛礦,其次為閃鋅礦;金屬氧化物主要為赤鐵礦及磁鐵礦,其次為氧化鉛礦;脈石礦物主要為斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石及石英等。銀品位為211.00 g/t,鉛品位為0.34 %,硫品位為0.18 %,礦石氧化率為38.24 %,該礦石屬于貧硫化物難處理氧化型含鉛銀礦石。

2)銀礦物以含銀黝銅礦、銀黝銅礦及自然銀為主,其次為輝銀礦。自然銀粒度以0.037～0.074 mm為主,輝銀礦粒度以-0.053 mm為主,銀黝銅礦粒度以0.010～0.074 mm為主。

3)影響礦石中銀、鉛回收的因素主要為細(xì)粒級(jí)銀、鉛礦物解離不徹底,容易流失;部分銀礦物粒度過(guò)粗,且銀礦物表面易被氧化,難以浮選回收;部分鉛礦物邊部易被氧化,影響浮選回收;含一定量易泥化的綠泥石和云母,影響精礦指標(biāo)。