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3 8 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第5 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n l 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 9 ．0 5 ．0 0 8 矿床成因对硫化铜矿选矿工艺流程的影响 宋振国1 ’2 “，贾木欣1 ’3 ，罗溪梅 1 ．北京矿冶科技集团有限公司，北京1 0 0 1 6 0 ；2 ．省部共建复杂有色金属资源 清洁利用国家重点实验室，昆明6 5 0 0 9 3 ；3 ．矿物加工科学与技术 国家重点实验室，北京1 0 2 6 2 8 摘要矿床成因决定了矿石类型、矿物共伴生组合、矿石结构与构造、矿物结晶程度等性质的差异，进而对矿石选别回 收工艺产生影响。重点阐述了五种不同类型铜硫矿床的矿床特征和工艺矿物学特点，分析总结了各类型铜硫矿床的矿石结 构构造、矿物组成等典型特征，并对不同类型铜硫矿床的典型特征对选矿工艺流程的影响进行了分析。通过研究初步探明了 不同类型铜硫矿床物理化学特征及其影响浮选工艺流程的基本规律，可为不同类型铜硫矿选矿工艺流程的制定提供借鉴。 关键词铜硫矿；矿床成因；选矿工艺；斑岩；矽卡岩 中图分类号T D9 7 1文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 9 0 5 0 0 3 8 0 7 E f f e c to fD e p o s i tG e n e s i sO i lB e n e f i c i a t i o nF l o w s h e e tf o rC o p p e rS u l p h i d eO r e s S O N G Z h e n g u o h 2 “，jl AM u x i n h 3 ，L U OX i m e i 2 1 ．B G R I M MT e c h n o l o g yG r o u p ，B e i j i n g1 0 0 16 0 ，C h i n a ；2 ．S t a t eK e yL a b o r a t o r yo f C o m p l e xN o n f e r r o u sM e t a lR e s o u r c c e sC l e a nU t i l i z a t i o n ，K u n m i n g6 5 0 0 9 3 ，C h i n a ； 3 ．S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fM i n e r a lP r o c e s s i n g ，B e i ji n g10 2 6 2 8 ，C h i n a A b s t r a c t T h eg e n e s i so ft h ed e p o s i td e t e r m i n e st h ed i f f e r e n c ei no r et y p e ，m i n e r a la s s o c i a t e d c o m p o s i t i o n ，o r es t r u c t u r e ，a n dm i n e r a lc r y s t a l l i z a t i o nd e g r e e ，w h i c ha f f e c t st h eb e n e f i c i a t i o np r o c e s sf o r t h eo r e ．T h i sp a p e rf o c u s e so nt h ec h a r a c t e r i s t i c so fm i n e r a ld e p o s i t sa n dp r o c e s sm i n e r a l o g yo ff i v ed i f f e r e n t t y p e so fc o p p e r s u l f u rd e p o s i t s ，a n da n a l y z e st h et y p i c a lc h a r a c t e r i s t i c so fo r es t r u c t u r ea n dm i n e r a l c o m p o s i t i o no fv a r i o u sd e p o s i tt y p e s ．T h ei m p a c to ft y p i c a lc h a r a c t e r i s t i c so fd i f f e r e n tt y p e so fc o p p e r s u l f u r d e p o s i t so nt h e i rm i n e r a lp r o c e s s i n gf l o w s h e e ti ss t u d i e d ．T h r o u g ht h er e s e a r c h ，t h ep h y s i c a la n dc h e m i c a l c h a r a c t e r i s t i c so fd i f f e r e n tc o p p e r s u l f u rd e p o s i t sa n dt h eb a s i cl a w sa f f e c t i n gt h eb e n e f i c i a t i o nf l o w s h e e ta r e p r e l i m i n a r i l ye x p l o r e d ，w h i c hc a np r o v i d er e f e r e n c ef o rt h eb e n e f i c i a t i o nf l o w s h e e td e v e l o p m e n to fd i f f e r e n t t y p e so fc o p p e r s u l f u rd e p o s i t ． K e yw o r d s c o p p e r s u l f u ro r e ；d e p o s i tg e n e s i s ；b e n e f i c i a t i o nf l o w s h e e t ；p o r p h y r y ；s k a r n 成矿作用是在地球的演化过程中，使分散在地 壳、上地幔和水圈中的化学元素在一定的地质环境 中相对富集而形成矿床的作用，而成矿作用的性质、 类型、能量、物质来源、强度以及矿床定位的地质环 境等为矿床成因。矿床成因决定了矿床的规模、矿 体的产出部位、矿体的产状、矿石的结构构造、矿石 的矿物组合、矿物的标型特征、矿物微量元素特征、 矿物缺陷多少及类型、矿物的结晶习性、矿物的结晶 粒度大小、矿物结晶成矿的先后顺序，进而决定了矿 物间的嵌布关系，这些都表明矿床成因能够对矿石 的可选性产生影响。 铜矿床的工业类型并未严格按照矿床成因进行 划分。铜矿床工业类型主要有斑岩型铜矿床、矽卡岩 型铜矿床、火山岩型铜矿床、铜镍硫化物型铜矿床、砂 岩铜矿床、变质岩层状铜矿床和各种围岩中的脉状型 铜矿床等。矿床成因单独作用或不同矿床成因的联 合作用下形成了以上各种矿床工业类型。本文将根 据铜矿床类型的划分方法，初步分析5 种典型铜矿床 类型的矿物组成与结构构造特点，并对这些特征对硫 化铜选矿工艺选择的影响规律进行总结。 基金项目省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室开放研究基金项目 C N M R C U K F l 8 0 1 收稿日期2 0 1 9 - 0 7 0 2修回日期2 0 1 9 0 8 0 3 作者简介宋振国 1 9 8 2 一 ，男，山东莱芜人，博士，高级工程师，主要从事矿物浮选理论、矿物分离及加工利用等方面的研究。 万方数据 2 0 1 9 年第5 期宋振国等矿床成因对硫化铜矿选矿工艺流程的影响 3 9 1 斑岩型铜矿典型特征及其对选矿工 艺流程的影响 斑岩型铜矿是指与斑状结构的中酸性浅成或超 浅成侵入岩体有关的铜矿床，矿石结构多以细脉浸 染状为主，又称细脉浸染型铜矿。斑岩型铜矿床通 常具有埋藏浅、品位低、规模大、矿石成分简单等特 征，是我国主要的铜矿床类型，约占全国总储量的 4 0 ％，典型斑岩型矿床主要有西藏玉龙、西藏驱龙、 西藏甲玛、西藏多龙、黑龙江多宝山、内蒙古乌奴格 吐山、江西德兴等[ 1 。2 ] 。 斑岩型铜矿受岩性、成矿分带、矿脉分带、围岩 种类等的影响，在铜矿物种类、主要脉石矿物、矿石 结构构造等性质上产生了不同程度的差异，进而对 选矿回收工艺及药剂制度选择产生一定影响。 1 ．1 矿物组成特征及其对选矿工艺流程的影响 斑岩型铜矿不具备稳定的矿物组成特征，但具有 表1 T a b l e1 以下特点斑岩型铜矿中铜矿物多以黄铜矿为主，矿 体存在次生富集带的情况时铜矿物则有辉铜矿、蓝辉 铜矿、斑铜矿、铜蓝等，风化作用下还可能形成孔雀石 等氧化铜矿物。不同岩性条件下可能伴生磁铁矿、辉 钼矿或铜铅锌等多金属硫化矿物。主要脉石矿物种 类随围岩种类、矿脉分带等条件的变化而变化。 1 ．1 ．1 典型共伴生组分 斑岩型铜矿床主要金属矿物简单，有黄铁矿、黄 铜矿和斑铜矿，但是次要和少量金属矿物较为复杂， 除铜外，常伴生有钼、金、银、铅、钴等有益元素[ 3 ] 。 如江西德兴斑岩型铜矿，已知矿石矿物多达8 0 余 种，金属矿物5 1 种，以黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、斑铜 矿和砷黝铜矿为主[ 4 ] 。 斑岩铜矿岩性的变化，导致矿床中共伴生元素 及矿物的差异，为了实现有价元素的综合回收，需要 采取不同的选矿工艺。不同岩性斑岩铜矿的差异如 表1 所示。 斑岩铜矿不同岩性条件下的典型伴生组分及选矿工艺 T y p i c a la s s o c i a t e dc o m p o n e n t sa n db e n e f i c i a t i o nm e t h o df o rp o r p h y r y c o p p e ro r e sw i t hd i f f e r e n tl i t h o l o g y 由于斑岩型铜矿多与钼矿共 伴 生，钼的综合 回收是斑岩型铜矿选矿过程中经常面临的重要课 题。根据矿石中铜、钼元素的相对含量差异，需要分 别采取不同的铜钼选别回收工艺，如乌奴格吐山铜 钼矿原矿钼品位较高，可采用铜钼混合浮选一铜钼 分离工艺回收铜钼[ 5 3 ；而江西德兴铜矿原矿钼品位 较低，原有混合浮选铜精矿中钼达不到经济分离品 位，钼未实现综合回收，针对该问题通过技术攻关， 采用铜钼快速优先浮选工艺，钼在快速浮选铜精矿 中富集 由0 ．1 ％提高到了0 ．3 ％ ，实现了钼的综合 回收‘6 | 。 1 ．1 ．2 典型脉石矿物 斑岩铜矿成矿分带主要对脉石矿物种类产生重 要影响，对铜矿浮选工艺及抑制剂种类产生一定的 影响。斑岩铜矿从斑岩中心到外围再到围岩常呈如 下蚀变分带强硅化带、钾硅酸盐化带、石英绢云母 化带、泥化带、青磐岩化带、矽卡岩化带，不同蚀变分 带情况下脉石类型如表2 所示。 表2 斑岩铜矿不同成矿分带条件下的脉石特征 T a b l e2C h a r a c t e r i s t i c so fg a n g u eo fd i f f e r e n tm i n e r a l i z a t i o nz o n e si np o r p h y r yc o p p e rd e p o s i t 万方数据 4 0 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第5 期 1 ．1 ．3 铜元素赋存状态 不同矿体在表生风化作用及次生富集作用下铜 元素的赋存状态会发生变化，进而对选矿产生较大 影响。表生风化作用下，原生黄铜矿氧化生成孔雀 石及蓝铜矿，此时需要采用氧化铜矿浮选工艺处理， 相同品位的氧化铜矿浮选回收率普遍较硫化铜矿 低，浸出也是回收氧化铜矿的有效方法，具体浸出工 艺取决于脉石的种类。次生富集作用下常形成辉铜 矿、蓝辉铜矿、斑铜矿、铜蓝等次生硫化物富集带，铜 品位高、易浮选，可产出高品位铜精矿。 1 ．2 矿石结构构造特征及其对选矿工艺流程的 影响 斑岩型铜矿矿化体多与中酸性 斑 岩体密切共 生并呈细脉浸染状均匀分布于岩体及其围岩中，从 斑岩中心到外围围岩常出现浸染状网脉状矿石、细 脉矿石、大脉矿石等不同类型的矿石，不同类型矿石 中铜矿物结晶粒度差异影响到矿石可选性和有用矿 物的回收率。 2 矽卡岩型铜矿典型特征及其对选矿 工艺流程的影响 矽卡岩型铜矿产于中酸性一中基性浅成侵入体 或次火山岩与盐酸盐岩接触带或附近，系交代成因 产物。中酸性岩浆岩和碳酸盐岩石是形成这种类型 铜矿的必要条件。矽卡岩型铜矿在我国占有重要地 位，其探明储量占总储量的2 2 ．3 ％，在所有种类铜矿 中仅次于斑岩型铜矿，多以富矿为主，共伴生铁、铅、 锌、钨、钼、锡、金、银以及稀散元素等，颇有综合利用 价值，是我国铜矿物原料重要来源之一[ 7 ] 。该类矿 床以中小型为主，矿体往往成群出现，形态多变，单 个矿体规模差异较大，铜矿石品位较高，矿化类型 多。典型矿床有湖北铜绿山、湖北丰山洞、河北寿王 坟、安徽冬瓜山、江西九瑞城门山、江西永平、江西武 山等‘8 1 。 相比其他铜矿床类型，矽卡岩铜矿矿体连续性 差，矿物组成成分复杂，杂质元素较多，脉石矿物对 于浮选的影响较大，且有中细粒嵌布结构，总体上相 对难选。 2 ．1矿物组成特征及其对选矿工艺流程的影响 矽卡岩矿床形成的长期性和多阶段性以及含矿 流体、围岩成分的差异，导致矽卡岩矿床矿物组成具 有典型特征矿物组合复杂多样，伴生矿物种类多， 具有较为明显的特征矽卡岩矿物组合，从岩浆岩到 灰岩存在明显矿物组成分带口] 。这些特征对选矿工 艺流程的选择产生重要影响。 2 ．1 ．1 典型共伴生组分 矽卡岩矿床常具有明显分带性，随着侵入岩浆 岩的距离不同，呈现不同的矿物组成。矿物成分以 矽卡岩矿物和铜铁的硫化物及氧化物为主。相应的 可回收有价矿物分带大致为钙铁榴石磁铁矿带一 磁铁矿带一磁铁矿、磁黄铁矿带一磁黄铁矿、黄铜 矿、黄铁矿带一黄铁矿带一石灰岩方铅矿带。不同 矽卡岩带可回收矿物及脉石矿物都有很大不同，相 应选矿流程应该不同，但矽卡岩矿床规模一般不大， 选矿多考虑针对矿体整体的选矿流程。 从岩浆岩到灰岩典型的矿物组成分带如铜官山 铜矿，分为内变质石英闪长岩带一钙铁榴石矽卡岩 带一透辉石矽卡岩带一含硅灰石大理岩带一透闪石 矽卡岩及透闪石大理岩带一石英绢云母热液矿物 带一绿泥石蚀变带。 矽卡岩铜矿矿石中最主要的铜矿物是黄铜矿， 常伴生的金属矿物为磁黄铁矿、黄铁矿、磁铁矿，矿 石中含钴和少量的金。矽卡岩铜矿从岩浆岩到灰岩 交代作用及热液作用温度越来越低，存在从高温到 低温的矿物组合，磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、 闪锌矿，有时甚至辉钼矿和白钨矿的组合，有时还会 存在萤石可供回收，所以不同矽卡岩矿床因可供回 收矿物的不同而具有不同选矿流程。 矽卡岩铜矿通常伴生有较高含量的黄铁矿或磁 黄铁矿，且多与黄铜矿密切共生，因此其铜硫分离工 艺相对复杂。铜矿物可浮性与浮选速度差异、硫矿 物可浮性与浮选速度差异、铜硫矿物嵌布粒度不均 匀等因素均对矽卡岩型铜矿铜硫分离工艺产生较大 影响。常见的矽卡岩铜矿铜硫分选工艺包括铜优 先浮选工艺、铜硫混合浮选一铜硫分离工艺、部分铜 硫混合浮选 等可浮 一铜硫分离工艺、分步优先浮 选工艺等‘9 Ⅲ] 。 矽卡岩铜矿常伴生有磁铁矿，需要磁选回收，有 时透辉石和磁铁矿紧密连生，对铁精矿品位产生不 利影响，需要通过粗精矿再磨以获得合格铁精矿。 部分矿石中含有磁黄铁矿，对磁选影响较大。 2 ．1 ．2 典型脉石矿物 围岩的化学成分差别在很大程度上影响着矽卡 岩的类型，当围岩为石灰岩时形成钙矽卡岩型铜矿 床，为白云岩时则形成镁矽卡岩型铜矿床，在大多数 矿床中，两类矽卡岩共存。矽卡岩型铜矿中的脉石 矿物特征较为明显，通常具有典型的矽卡岩矿物组 合石榴子石、透辉石、钙铁辉石、镁橄榄石及方柱 万方数据 2 0 1 9 年第5 期宋振国等矿床成因对硫化铜矿选矿工艺流程的影响 4 l 石、硅灰石、金云母、透闪石、阳起石等钙、镁硅酸盐 矿物等。其中易泥化硅质脉石蛇纹石、绿泥石和易 浮脉石滑石对铜矿浮选工艺及药剂选择产生较大 影响。 镁质矽卡岩铜矿中通常含有一定量的滑石、蛇 纹石等易浮脉石，对硫化铜矿物的浮选产生较大影 响。滑石因可浮性好，易随硫化铜矿物浮出而影响 铜精矿质量。蛇纹石在磨矿过程中常常易于泥化， 降低矿浆的分散特性，消耗浮选药剂，影响浮选指 标。针对滑石、蛇纹石等易浮脉石，通常有两种处理 方式1 预先浮选易浮脉石，如冬瓜山铜矿[ 1 叩；2 应 用易浮脉石抑制剂选择性抑制易浮脉石。 矽卡岩铜矿中含有较多的黏土矿物 多水高岭 石、叶腊石、蒙脱石等 ，由于其亲水性强，在磨矿过 程中易产生泥化现象，致使浮选中不仅会吸附大量 的药剂，而且会恶化铜矿物的浮游性能。如果黏土 矿物中含铜，则该部分铜更加难以回收而损失在浮 选尾矿中。 此外，由于矽卡岩矿石含有大量耗酸矿物，铜氧 化矿石很难直接酸浸处理，需要首先进行选矿富集。 2 ．1 ．3 铜元素赋存状态 不同矽卡岩铜矿中铜的赋存状态差异较大，其 对矿石选别工艺选择和选矿回收率产生一定影响。 矽卡岩铜矿铜氧化率较高，较大程度影响铜的回收。 铜蓝、蓝辉铜矿等次生铜矿物性脆，在磨矿过程中容 易过磨而泥化，且次生铜矿物氧化后有较多铜离子 进入矿浆，对黄铁矿产生活化作用，增加铜硫分离难 度。在生产实践中通常需要加入少量硫化钠消除铜 离子对黄铁矿的活化作用，提高铜回收率，如城门山 铜矿。部分矽卡岩铜矿中含有墨铜矿，如安徽冬瓜 山铜矿、河北寿王坟铜矿。由于墨铜矿天然可浮性 差、浮游速度较慢，对铜的回收率产生一定影响。 2 ．2矿石结构构造特征及其对选矿工艺流程的 影响 矽卡岩铜矿矿石成分复杂，矿石的结构构造多 样，有块状、浸染状、条带状、晶洞等构造。矿石矿物 在矽卡岩中有时构成致密块状硫化矿体，有时呈浸 染状分布于矽卡岩中或磁铁矿矿体中。细粒结构的 存在可能对浮选造成一定影响，尤其是在铜矿物与 脉石矿物的分离、铜硫分离、多种有价元素的综合回 收等方面。 难选矽卡岩铜矿中通常存在部分以包裹体或与 脉石矿物呈连生体形式产出的微细粒铜矿物，必须 细磨才能实现有效解离。另一方面矽卡岩矿石中常 含有性脆、易泥化的次生铜矿物和脉石矿物，在细磨 过程中对铜浮选产生负面影响。为了解决这一矛 盾，需要选择合理的磨矿一浮选流程。矽卡岩铜矿 选别中常用磨矿浮选流程方案主要有粗精矿再磨、 中矿再磨、阶段磨阶段选等[ 7 ] 。 3火山岩型铜矿床 火山岩型铜矿床是世界重要铜矿类型，包括陆 相火山岩铜矿床和海相火山岩铜矿床。其中经济意 义最大的是产于海相细碧角斑岩或富钠火山岩中的 黄铁矿型铜矿床和铜多金属矿床，矿石矿物主要有 黄铁矿、黄铜矿及方铅矿、闪锌矿，矿石构造以块状 为主，又称黄铁矿型铜矿或火山成因块状硫化物矿 床。典型矿床有新疆阿舍勒铜锌矿、江西铅山永平 铜矿、青海德尔尼铜矿、甘肃白银厂铜矿、四川拉拉 厂铜钴矿、云南大红山铜矿等[ 8 ] 。 火山岩型铜矿较高的硫含量、有用矿物致密共 生、含有一定量的次生铜等特点造成该类矿石中铜 矿物的选矿回收困难，常存在铜回收率低，精矿品位 不高、互含严重等问题。 3 ．1 矿物组成特征及其对选矿工艺流程的影响 3 ．1 ．1 典型共伴生组分 火山岩型铜矿中金属矿物以黄铁矿和磁黄铁矿 为主，其次为黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、闪锌矿、方铅 矿、黝铜矿、磁铁矿等，伴生矿物复杂。除铜外，伴生 组分铅、锌、铜、银、锡、镍等可供综合利用。 层状、透镜状致密块状硫化物矿石铜铅锌品位 高，铜铅锌硫矿物量有时可占矿石总矿物量的一半 以上，有价矿物集合体粒度很粗，但铜铅锌硫矿物间 相互嵌布粒度很细，嵌布关系复杂，矿石中有用矿物 的嵌布粒度及黄铁矿是否回收利用对选择铜铅锌优 先浮选还是混合浮选再分离工艺有重要影响。铜铅 锌矿物间的浮选分离存在较大难度。 对于网脉状矿石成矿热液火山热液比例高，成 矿温度高，火山岩成因特征矿物比例高，氧逸度高， 可形成斑铜矿、辉铜矿、自然铜等矿物，并出现磁黄 铁矿及一些复杂硫盐矿物，伴生可回收元素多。需 要根据可回收的伴生元素制定针对性的选矿工艺 流程。 火山岩型铜锌矿是较为常见的矿床类型。成矿 热液温度和降温速度对闪锌矿黄铜矿固溶体的形成 及结构分离产生重要影响，进而影响铜锌矿物的选 别分离。由于大量黄铁矿 或磁黄铁矿 的存在，矿 石容易发生氧化，氧化后的铜、锌、硫矿物的浮选速 万方数据 4 2 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第5 期 度发生重大变化；另一方面由于次生铜矿物及其它 易溶解矿物组分在磨矿过程中产生金属阳离子对锌 硫矿物产生活化作用，从而影响铜锌矿物及其与黄 铁矿 磁黄铁矿 的浮选分离。该类矿石通常要采用 相对复杂的流程和药剂制度，包括预处理优先浮选、 铜锌混合浮选一再分离及特殊的两段浮选方法等。 铜锌优先浮选的成功主要取决于选择合适的抑制 剂，在块状硫化物型铜锌矿石的处理过程中抑制剂 的选择非常重要。铜锌优先浮选中，矿石的溶解度 是关键因素。含有可溶性金属的矿石 C u 2 ，F e 2 以及A 9 2 等 通常需要进行特殊地预处理来恢复铜 锌矿物之间的选择性，通常混合精矿需要采用N a 。S 和活性炭进行处理，然后进行铜锌选择性分离。对 高硫块状硫化矿中黄铁矿和磁黄铁矿浮选的控制要 比低硫矿石困难的多，常规浮选工艺中可溶性阳离 子一直是浮选的难题。可溶性阳离子可活化黄铁矿 矿物、增加捕收剂的消耗[ 16 | 。针对难以获得符合冶 炼要求的铜、锌精矿的低品位铜锌矿，也开展了一些 选冶联合处理工艺的研究[ 17 | 。 3 ．1 ．2 典型脉石矿物 火山岩型铜矿的典型脉石矿物主要有石英、白 云母、碳酸盐类矿物、钠长石、绿泥石、角闪石和电气 石等，脉石矿物组成较为简单，易于抛尾。但围岩种 类对其产生一定影响，存在于细碧角斑岩、碳酸岩、 泥岩等类型围岩中的矿物组分可影响磨矿过程中的 泥化程度，对脉石抑制剂的选择产生一定影响。 3 ．t ．3 铜元素赋存状态 火山岩型铜矿床中氧化带和次生富集带是否存 在影响铜回收工艺。次生铜矿物 斑铜矿、铜蓝及斑 铜矿等 的存在常导致铜硫分离和铜锌分离困难。 一方面闪锌矿在矿床中经过长期风化作用，已预先 被可溶性C u 2 十所活化或被C u 2 交代包裹[ 18 | ，另一 方面次生铜矿物在开采、运输、磨矿等过程中易发生 氧化产生C u 2 活化闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿，而使 铜锌矿物、铜硫矿物的可浮性差异变小，影响铜硫分 离和铜锌分离[ 19 f 。 3 ．2矿石结构构造特征及其对选矿工艺流程的 影响 火山岩型铜矿矿体可成层状、透镜状，有的部位 呈大脉状，有些部位呈网脉状，矿石构造较为复杂， 有致密块状、网脉状及浸染状等。层状、透镜状、致 密块状硫化物矿石多为海底火山成因再沉积，热液 温度低，岩石蚀变弱，围岩很少出现泥化，脉石性质 简单，易于抛尾。但该类矿石中有用矿物与黄铁矿 致密共生，结晶粒度细，导致有用矿物难以单体解 离，分离困难。为使矿物实现单体解离而细磨常导 致矿物浮游速度变慢，同时细粒铜矿物等颗粒的可 溶性增加，矿浆中难免离子浓度增大，导致铜硫分 离、铜锌分离效果变差。 4 砂岩型铜矿 砂岩型铜矿床是赋存在砂页岩中的沉积层状铜 矿床，按形成环境可分为海相砂岩型铜矿床和陆相 砂岩型铜矿。典型矿床有云南大姚六苴、四J I I 会理 大铜厂、湖南衡阳车江、湖南麻阳九曲湾等[ 8 ] 。 砂岩型铜矿矿物组成较为简单，伴生有价元素 种类较少，其沉积岩层中的碳质、有机质等对其选矿 工艺产生较大影响。 4 ．1 矿物组成特征及其对选矿工艺的影响 4 ．1 ．1 典型共伴生组分 砂岩型铜矿矿物成分比较简单，除铜外，常见伴 生有益组分为铅、锌和银，尤以银最为普遍，几乎所 有陆相砂岩型铜矿床中的银均具有综合利用价值， 在铜矿体的富厚部位，银有时可达工业品位[ 2 m 2 1 ] 。 银多赋存于铜矿物中，在铜的回收过程中可实现综 合回收，对于赋存于黄铁矿中的银需综合考虑技术 经济指标设计合理的回收利用工艺。砂岩型铜矿中 的伴生方铅矿对选矿工艺产生一定影响，需要根据 矿石中方铅矿含量及铜铅矿物的浮选特性确定适宜 的铜铅浮选回收工艺。 4 ．1 ．2 典型脉石矿物 砂岩铜矿主要产于砂岩、粉砂岩、页岩、砾岩为 主的杂色碎屑沉积岩或其浅变质岩中的层状 层控 铜矿床，含矿岩石可能包括少量碳酸盐岩、硅质岩和 火山碎屑岩，脉石矿物主要有石英、方解石、铁白云 石等，对铜矿浮选影响较小。此外砂岩型铜矿中还 常含有碳质、有机质，会对浮选产生不利影响。由于 碳质、有机质具有较好的天然可浮性，容易进入精矿 降低精矿品质。可以通过预习脱除易浮碳质脉石或 使用高分子有机抑制剂抑制碳质脉石等方式实现有 用矿物与碳质脉石的分离。 4 ．1 ．3 铜元素赋存状态 砂岩型铜矿的原生铜矿物以辉铜矿、斑铜矿为 主，黄铜矿和黄铁矿次之，常含自然铜，因此通常可 以获得较高品位的铜精矿。砂岩型铜矿常存在氧化 带、淋滤带和次生硫化富集带等次生矿分带区域，次 生矿物有孑L 雀石、蓝铜矿等[ 1 ] 。孔雀石等次生铜矿 物对铜回收率产生一定影响，需要根据其含量确定 万方数据 2 0 1 9 年第5 期宋振国等矿床成因对硫化铜矿选矿工艺流程的影响 4 3 是否需要采用氧化铜矿浮选工艺。 4 ．2矿石结构构造特征及其对选矿工艺流程的 影响 砂岩型铜矿矿石结构构造较为简单，多为块状、 浸染状或细脉状构造，浸染状构造的砂岩铜矿中铜 矿物多以中细粒分布于砂岩中。矿石中有用矿物较 易实现单体解离，磨矿工艺较为简单。 5 铜镍硫化物型铜矿床 岩浆型矿床 铜镍硫化物矿床与铁质超基性岩、铁质基性岩 浆侵入活动有关，铜镍常共生，大多数矿床以镍矿为 主，少数以铜矿为主，常伴有铂、钴、金、银等多种有 用组分。典型矿床有甘肃金川、肃北黑山、新疆喀拉 通克、新疆黄山东，新发现的此类型矿床有青海夏日 哈木铜镍矿、河南周庵铜镍矿[ 22 。。 5 ．1 矿物组成特征及其对选矿工艺流程的影响 岩浆型铜镍硫化物矿床的有用矿物及脉石矿物 组成都具有显著特点，导致其选别工艺与其他类型 铜矿差异较大。 5 ．1 ．1 典型共伴生组分 铜镍硫化物型铜矿床通常铜镍共生，在选矿过 程中需要同时考虑铜、镍回收，而铜、镍矿物浮游速 度存在较大差异，因此在选矿工艺流程制定中要综 合考虑矿石性质、铜镍矿物浮选行为及技术经济指 标，制定适宜的铜镍矿物回收工艺与产品方案，可采 用的铜镍回收工艺包括阶段磨矿一阶段浮选，铜镍 混合浮选一铜镍分离，铜优先浮选一铜镍混合浮选， 等可浮一镍强化回收等。 除铜镍共生外，该类矿床通常伴生钴、金及铂族 金属元素[ 1 ] 。钴、金和铂族金属元素的赋存状态也 是影响选矿工艺的重要因素，贵金属赋存在磁铁矿 中可磁选回收，赋存在黄铁矿中需全硫浮选，对部分 以独立矿物形式存在的铂族金属，可通过重选预先 富集回收。 5 ．1 ．2 典型脉石矿物 铜镍硫化物型铜矿脉石矿物主要为橄榄石、辉 石、斜长石、蛇纹石及碳酸盐，蛇纹石易泥化影响硫 化铜／镍矿物浮选行为及精矿质量，因此在该类矿石 选矿生产中通常需要解决精矿镁含量超标的问题， 需要综合采用合理的磨矿方案和应用高效抑制剂等 手段。 5 ．1 ．3 铜镍元素赋存状态 铜镍硫化物型铜矿中的铜矿物以黄铜矿为主， 部分铜矿物墨铜矿化对铜回收率产生不利影响。墨 铜矿浮游速度慢且最佳上浮作业条件与黄铜矿等硫 化铜矿物差异较大，因此常规的铜矿浮选作业环境 不利于墨铜矿的浮选进而影响铜的回收率，因此墨 铜矿含量较高时可能需要针对墨铜矿采取强化回收 的工艺措施，如分步浮选等。 5 ．2 矿石结构构造特征及其对选矿工艺流程的 影响 铜镍硫化物型铜矿矿体一般呈透镜状、脉状、板 状产出，岩体除受岩相控制外还受构造控制，经历了 深部熔离富集、浅成贯入成矿过程，具有小岩体成大 矿的特点。矿石构造以块状、浸染状为主，部分矿石 铜矿物结晶粒度较细，需要细磨才能实现单体解离， 而镁硅酸盐矿物在细磨过程中容易泥化对细粒硫化 矿物的浮选产生不利影响。 6结论 矿床成因及矿床类型对铜硫矿选矿工艺及选矿 指标影响主要体现在成矿条件的差异造成了不同成 因类型铜矿床矿石结构构造性质和矿物组成的差 异，从而对选矿工艺和选矿指标产生重要影响。 1 斑岩型铜矿选矿工艺通常较其他类型铜矿简 单，矿床中伴生钼的含量及嵌布特征对铜钼选矿回 收工艺产生较大影响。 2 矽卡岩型铜矿选矿工艺较为复杂，不同矽卡 岩石结构构造特征、黄铁矿含量及浮游性差异等导 致铜硫分离工艺和磨矿方案的多样性，矿石中含有 滑石时要采取针对性地解决方案。 3 火山岩型铜矿脉石矿物组成相对简单，可以 采用相对简单的抛尾工艺，但黄铁矿含量高，有用矿 物密切共生、嵌布粒度细等特点导致其铜硫分离、铜 锌分离困难。 4 影响砂岩型铜矿选矿工艺的主要因素是部分 矿石中存在的碳质和有机质，需要预先脱除或应用 特效抑制剂。 5 铜镍硫化物型铜矿一般铜镍共生，铜镍矿物 浮选性质的差异及不同矿床中铜镍矿物相对含量的 差异导致其回收工艺的多样性；该类矿床中的镁硅 酸盐矿物常对精矿质量产生较大影响，需要通过适 宜的磨矿浮选工艺和药剂制度降低其影响。 参考文献 E l i 黄崇轲，白冶，朱裕生，等．中国铜矿床E M ] ．北京地质出 版社，2 0 0 1 ． [ 2 ] 熊欣，徐文艺，贾丽琼，等．斑岩铜矿成矿构造背景研究进 展[ J ] ．地球科学进展，2 0 1 4 ，2 9 2 2 5 0 2 6 4 ． 万方数据 4 4 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第5 期 [ 3 ] 曹冲，赵元艺，水新芳，等．斑岩型铜钼矿床重要共 伴 生 元素赋存状态与分布规律[ J ] ．地质找矿论丛，2 0 1 4 ， 2 9 1 I - I Z ． [ 4 ] 薄海军，申俊峰，董国臣，等．铜矿自然重砂矿物组合规 律及其对铜矿成因类型的指示I - J 1 ．地质通报，2 0 1 4 1 2 1 8 7 8 1 8 8 9 ． [ 5 ] 杜海青．大型低品位有色多金属矿山高效开发对策[ J ] ． 黄金，2 0 1 2 ，3 3 2 1 - 3 ． E 6 ] 谢捷敏，杨雄，谢卫红．大山选矿厂选矿工艺改造综述[ J ] ． 铜业工程，2 0 1 0 2 1 4 - 1 8 ． E 7 ] 徐涛．浅谈矽卡岩铜矿床特征及其难选矿石浮选技术口] ． 中国矿业，2 0 1 6 ，2 5 1 2 1 0 6 - 1 1 1 ． [ 8 ] 邓会娟，季根源。易锦俊，等．中国铜矿资源现状及国家 级铜矿床实物地质资料筛选[ J ] ．中国矿业，2 0 1 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