天然铁锰氧化物负载金银规律性研究.pdf

6 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第4 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 2 0 ．0 4 ．0 0 2 天然铁锰氧化物负载金银规律性研究 梁冬云1 ’2 ⋯，邱显扬1 ’2 ⋯，蒋英1 ’2 “，李波1 ’2 ⋯， 王成行1 ’2 ”，李沛伦1 ’2 ’3 1 ．广东省资源综合利用研究所，广州5 1 0 6 5 0 ； 2 ．稀有金属分离与综合利用国家重点实验室，广州5 1 0 6 5 0 ； 3 ．广东省矿产资源开发和综合利用重点实验室，广州5 1 0 6 5 0 摘要铁锰氧化物由于其胶体成因特征，在自然体系中是多种有价金属，如金、银、铜、镍、钴、钨、锡、铅等的载体矿物。 褐铁矿和硬锰矿等天然铁锰复合氧化矿物所负载的有价金属具有相当的复杂性，难以用物理方法解离或暴露于表面而被浸 出，这些有价金属的回收提取一直是选冶技术共性难题。以云南北衙铁金多金属矿氧化带矿石为研究对象，采用x 射线衍射 光谱 X R D 、自动定量分析 M L A 、激光烧蚀一电感耦合等离子体质谱 L A I C P M s 和扫描电子显微镜 S E M 等分析测试手 段研究了天然铁锰氧化矿物负载金、银的差异和规律性。研究结果表明，该矿石中金、银的赋存状态具有多样化的特征，矿石 中7 9 ％的金为游离金，以明金形式存在于褐铁矿的溶蚀7 L 洞中，褐铁矿中金粒结晶后边缘形成或大或小至极微细收缩孔隙， 这些溶蚀7 L 及结晶收缩7 L 为氰化浸出金银提供过液通道。矿石中8 2 ％的银赋存于硬锰矿中，这部分银主要进入硬锰矿晶格 中的大尺度隧道结构中，少数银以螺状硫银矿形式存在于褐铁矿溶蚀7 L 洞中。为此，北衙氧化矿的选冶研究摒弃“金细则细 磨”的常规思维，根据矿物磁性和金、银赋存状态差异，提出分流分选新理念，在粗磨条件下，分出磁铁精矿、褐铁精矿和非磁 三股矿物流，在富银含锰的褐铁精矿中采用弱酸体系中选择性还原解离硬锰矿中银，在控制p H 值抑制褐铁矿溶解的前提下， 还原释放锰矿物晶体结构中的银离子，实现银的化学解离。该研究成果揭示了氧化带金、银的赋存规律，成因机制以及影响 金、银冶金提取的深层次的矿物学因素。为氧化矿金银的选冶研究提供了理论依据。 关键词铁锰氧化物；金；银；赋存状态；工艺矿物学 中图分类号T D9 l文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 2 0 0 4 一0 0 6 一0 7 T h eG o l da n dS i l V e rL o a d i n gB e h a V i o rS t u d yo fN a t u r a lI r o n M a n g a n e s eo x i d e s L I A N GD o n g ，u n l 点3 ，Q 1 Ux i a n y n n g l 点3 ，J I A N G Y i n g l ’23 ，L lB o l ㈦3 ， w A N GC P 九g 口行g1 ’2 ～，L jP P i Z “以’’2 ’3 j ．G “＆卵g d o 竹gj 九5 ￡i ￡“f eo ，R e s o “r f 已s 、0 7 孔夕r 已 P ，2 s i 到已 乃i Z i z 乜f i o ，2 ， G “n 行g z o “5 j0 6 5 0 ，C i 挖n ； 2 ．S t n ￡eK e 了L n b o r a ￡o r yo fR G r eM e ￡n l sS e p n r a t i o nQ n dC o m p r e } 己e n s i ．U eU t i l i z n t i o n ， G “n 钾g z 矗o “5 j0 6 5 0 ，C i ，z 以； 3 ．G “盘行g d o ，2 9P r o 掣j 行f i 以ZK P y ．L 以6 D ，。n ￡o ，’yo 厂D P u P Z o 户打2 P ，2 ￡＆C o m 夕r P J i 王P 竹s j 口PU ￡i Z i z n f j o 行 。厂M i 行e ，．盘￡R P s o “r c 已s ，G ““”g z o “5 工0 6 5 0 ，C i 竹n A b s t r a c t I r o n m a n g a n e s eo x i d e sa r ec a ”i e rm i n e r a l so fm a n yv a l u a b l em e t a l s ， s u c ha sg o l d ， s 订v e r ， c o p p e r ，n i c k e l ，c o b a l t ，t u n g s t e n ， t i n ，l e a d ， e t c ．T h ev a l u a b l em e t a l sl o a d e db yt h e s em i n e r a l s ，s u c ha s l i m o n i t ea n dp s i l o m e l a n e ，a r eq u i t ec o m p l e xa n dd i f f i c u l tt ob el e a c h e db yp h y s i c a ls e p a r a t i o no re x p o s u r et o t h es u r f a c e ．I nt h i sp a p e r ，t h eo x i d i z e dz o n eo fB e i y ai r o na n dg o l dp o l y m e t a l l i co r ei nY u n n a np r o v i n c ew a s s t u d i e db ym e a n so fX R D ，M I ，A ，L A I C P M Sa n dS E M ．T h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h eo c c u r r e n c eo f9 0 1 d a n ds i l v e ri nt h eo r eh a dd i v e r s i f i e dc h a r a c t e r i s t i c s ．A b o u t7 9 ％o ft h eg o l di nt h eo r ew a sf r e eg o l da n d e x i s t e di nt h ed i s s o l u t i o nh o l e so ft h el i m o n i t ei nt h ef o r mo fv i s i b l eg o l d ． E x t r e m e l ys m a l l t o l a r g e 收稿日期2 0 1 9 1 0 一1 1 基金项目广东省科学院高端领军人才培育培养资助专项 2 0 1 7 G D A s c x 0 3 0 1 ；广东省科技基础条件研究和平台建设项目 2 0 1 7 8 0 3 0 3 1 4 0 4 6 作者简介梁冬云 1 9 5 8 一 ，女，广东中山人，硕士，教授级高级工程师，主要从事工艺矿物学研究。E m a i l g z l d y 2 0 1 2 1 6 3 ．c o “ 通信作者邱显扬 1 9 5 7 一 ，男。广东普宁人，教授级高级工程师。E m a i l q x y y s y 1 6 3 ．c o m 万方数据 2 0 2 0 年第4 期梁冬云等天然铁锰氧化物负载金银规律性研究 s h r i n k a g ev o i d sw e r e f o r m e da tt h em a r g i n so f9 0 1 dg r a i n sa f t e rc r y s t a l l i z a t i o n ， w h i c h p a s s a g ef o rc y a n i d el e a c h i n go f9 0 1 da n ds i l v e r ． 8 2 ％o ft h es i l v e ri nt h eo r eo c c u r r e di n s i I v e re n t e r e di n t ot h el a r g e s c a l ep o r es t r u c t u r ei nt h el a t t i c eo fp s i l o m e l a n ea si s o m o r p p h c o u l dp r o v i d ea s i l o m e l a n e ．T h e i s m ，w i t hs m a l l a m o u n to fi te x i s t e di nt h el i m o n i t ed i s s o l u t i o nh 0 1 e sa sa c a n t h i t e ．T h e r e f o r e ，t h ec o n v e n t i o n a lt h i n k i n go f “f i n e g r i n d i n go f9 0 1 dr u l e s ’’ h a sb e e na b a n d o n e di nt h er e s e a r c ho fs m e l t i n ga n dp r o c e s s i n go fB e i y a o x i d a t i o nm i n e ． A c c o r d i n gt ot h ed i f f e r e n c eo fm i n e r a lm a g n e t i s ma n dt h eo c c u r r e n c es t a t eo fg o l da n d s i l v e r ，an e wi d e ao fs h u n ts o r t i n gw a sp u tf o r w a r dt os e p a r a t em a g n e t i t ec o n c e n t r a t e ，1 i m o n i t e m a n g a n e s e c o n c e n t r a t ea n dn o n m a g n e t i cp r o d u c ts t r e a mu n d e rt h ec o n d i t i o no fr o u g hg r i n d i n g ．T h es e l e c t i v er e d u c t i o n a n dd i s s o c i a t i o no fs i l v e rf r o mp s i l o m e l a n ei naw e a ka c i ds y s t e mw a su s e di nt h es 订v e rr i c hl i m o n i t e m a n g a n e s ec o n c e n t r a t e ． O nt h ep r e m i s eo fc o n t r o l l i n gp Hv a l u et oi n h i b i tt h ed i s s o l u t i o no fl i m o n i t e ，s i l v e r i o n si nt h ec r y s t a ls t r u c t u r eo fm a n g a n e s em i n e r a l sw e r er e d u c e da n dr e l e a s e d ．T h er e s e a r c hr e s u l t sr e v e a I e d t h eo c c u r r e n c ec h a r a c t e r i s t i c s ，t h ef o r m a t i o nm e c h a n i s m so fg o l d ， s i l v e ra n dc o p p e r ，a n dt h em i n e r a l o g i c a l f a c t o r sa f f e c t i n gt h ee x t r a c t i o no fg o l d ，s i l v e ra n dc o p p e ri nt h eo x i d a t i o nz o n e ，w h i c hp r o v i d e dat h e o r e t i c a l b a s i sf o rt h eg o l d ，s i I v e ra n dc o p p e rs m e l t i n gr e s e a r c ho fo x i d i z e do r e ． K e yw o r d s i r o n m a n g a n e s eo x i d e s ；g o l d ；s i l v e r ；o c c u r r e n c e ；p r o c e s sm i n e r a l o g y 在热带、亚热带地区，原生金银铜矿石由于含丰 富的黄铁矿，在地表水氧化和溶解作用下，普遍形成 富含铁锰氧化物的次生富集带。铁锰氧化物和氢氧 化物是黄铁矿等硫化物氧化最终矿物，也是次生富 集带的常见矿物，常负载储量可观的金、银、铜等有 价金属[ 1 ] 。由于铁锰氧化矿物的胶态成因，普遍具 有结晶程度差、粒径微细、晶型多变、化学成分复杂、 金银g ／t 级低含量等特征，致使对其负载的金、银的性 质特征、状态、规律性的研究不足，使铁锰氧化矿石中 金、银的选冶提取具有一定的盲目性，特别是负载于 表生氧化矿中银的提取回收是亟待解决的难点问题。 云南省北衙铁金多金属矿矿区表生成矿作用发 育，在亚热带气候条件下，含丰富黄铁矿、磁铁矿和 锰菱铁矿的原生矿石被风化淋滤氧化，在H S 。和 F e 。 S O 。 。的作用下，最终蚀变为大量的褐铁矿和与 之混合共生的铅硬锰矿、硬锰矿等，形成3 0 0 多米的 氧化带，有价金属金、银、铜次生富集[ 2 ] 。矿石化学 成分A u2 ．3 0g ／t ，A g4 6 ．3 5g ／t ，C u0 ．3 5 ％， F e3 2 ．2 7 ％，M n3 ．1 8 ％，So ．4 2 ％，P b1 ．o O ％， Z nO ．3 3 ％，C a O4 ．2 9 ％，M g O2 ．3 1 ％，A 1 2 34 ．1 3 ％， S i O 。1 6 ．4 9 ％，烧失量1 6 ．4 0 ％。矿体呈似层状一层 状，局部透镜状。多孔状构造是表生氧化矿中常见 构造之一，褐铁矿、磁赤铁矿等矿物孑L 洞中有自然金 和螺状硫银矿分布。 1 矿石物质成分和金银在矿石中的赋 存状态 1 ．1 矿石物质成分 北衙铁金多金属氧化矿的主要金属物相分析结 果见表1 。该矿石中褐铁矿的铁占有率为8 7 ．3 3 ％， 磁性铁仅占1 1 ．1 6 ％；裸露金占8 1 ．3 0 ％，而裸露银 仅占1 ．2 9 ％，9 8 ．7 1 ％的银为包裹银。物相分析结果 表明，该矿石深度氧化，原生的铁矿物大部分已转变 为褐铁矿，大部分金具可回收性，银主要以包裹态与 结合态存在。 表1铁、金、银物相分析结果 T a b l e1P h a s ea n a l y s i sr e s u l t so “r o n 。 g o l da n ds i l v e r 铁物相磁性铁褐铁矿中铁硅酸铁等总铁 含量／％ 3 ．6 02 8 ．1 8O ．4 9 3 2 ．2 7 占有率／％ 1 1 ．1 68 7 ．3 21 ．5 21 0 0 ．o 金物相裸露金包裹金总金 含量／ g - t 一1 1 ．8 7O ．4 32 ．3 0 占有率／％ 8 l _ 3 01 8 ．7 01 0 0 ．O 银物相裸露银包裹银总银 原矿的X 射线衍射图谱见图1 ，结合显微镜和 M L A 矿物检测结果可知，该矿中贵金属矿物有自然 金、银金矿、自然银、螺状硫银矿、氯角银矿、脆银矿、 碲银矿等；铁锰矿物有磁铁矿一磁赤铁矿7 ．5 1 ％，褐 铁矿5 2 ．3 0 ％，硬锰矿一铅硬锰矿4 ．5 3 ％ 统称为硬锰 矿 ，菱铁矿1 ．4 0 ％；铜矿物有硫化铜矿物 包括黄铜 矿、辉铜矿、黝铜矿 o ．0 2 ％，自然铜和氧化铜矿物 包括孔雀石、硅孔雀石、铁铜矿、砷钙铜矿、砷铅铜 矿等 o ．0 9 ％；黄铁矿o ．7 0 ％；脉石矿物有石英 7 ．8 4 ％，长石2 ．6 8 ％，石榴石1 ．9 3 ％，白云石 7 ．6 6 ％、方解石1 ．5 2 ％，黏土矿物 高岭石、伊利石、 绿泥石 8 ．4 9 ％，其他约3 ％。 万方数据 8 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第4 期 图1原矿X 射线衍射分析图谱 F i g ．1 T h eX R D p a t t e r no fr a wo r e 1 ．2 金、银在矿石中赋存状态 在采用M I ．A 对原矿矿物组成进行定量检测的 基础上，根据单矿物分析和I ．A ～I C P M S 检测结果， 原矿中金、银在矿石中的分布见表2 。金的赋存状态 研究表明，原矿中约7 9 ％的金呈游离态，约2 1 ％的 金以微细金粒包裹体包含于磁铁矿一磁赤铁矿、褐铁 矿、石英等脉石和黏土矿物中，只有o ．3 6 ％的金赋存 于硬锰矿中。银的赋存状态研究表明，以银矿物形 式存在的游离银占有率较少，仅1 ．4 8 ％，赋存于硬锰 矿中的约占8 2 ％，赋存于褐铁矿中的银约占9 ％，其 余银赋存于磁铁矿及脉石中。 表2金、银在矿石中的赋存状态 T a b l e2T h ed i s t r i b u t i o no f9 0 1 d a n ds i l v e r 2 铁锰氧化矿物负载金银规律性研究 金银的赋存状态研究表明，本矿石中铁锰氧化 矿物是金银的主要载体，为此，本研究重点剖析铁锰 氧化矿物负载金银的规律和状态，以为这些有价金 属的选冶提取提供方向性指导。 2 ．1 样品测试及分析 该部分研究主要采用Z E I S sS c o p e ．A 1 偏光显 微镜、F E IQ u a n t a6 5 0 扫描电子显微镜以及激光剥 蚀一电感耦合等离子体质谱 I 。A I C P M S 进行样品 测试与分析。F E IQ u a n t a6 5 0 扫描电镜对褐铁矿与硬 锰矿进行特征X 射线面扫描分析，分析条件为加速 电压2 0k V ，束斑直径7 ．0m ，束流4 ．5n A 。各元素峰 值分析时间分别为F e 为2 0s ，M n 为6 0s ，C u 为6 0s ， A u 和A g 为9 0s 。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱 I 。A - I C P _ M S 分别对褐铁矿和硬锰矿进行样品微区 金和银定量检测，采用德国C o h e r e n tI n c ．公司生产的 G e o I 。a sP r o 激光剥蚀系统及美国A g i l e n t 公司生产的 A g i l e n t7 7 0 0 型四级杆质谱仪，激光器为A r F 准分 子激光器。工作参数激光波长1 9 3n m ，剥蚀腔载气 H e 流量o ．7L ／m i n ，剥蚀束斑直径2 4 肚m ，频率5H z ， 采样深度8m m 。标准样品采用美国国家标准技术研 究院研制的人工合成硅酸盐玻璃标准参考物质N I S T 6 1 0 作外标，每1 0 个样品点测定1 个标准样品，以 N I S T6 1 2 及美国地质调查局 U S G S 人工合成的硅酸 盐玻璃标准参考物质G S E _ 1 G 作为未知样监控数据质 量，以电子探针数据铁元素作内标。 2 ．2 结果与分析 2 ．2 ．1 褐铁矿I 。A I C P M S 测试结果 矿石中硬锰矿充填于褐铁矿微孔隙中，密切共 生，相互渗透，无法分离出两者的独立矿物，为测定 褐铁矿分散态金和银含量，采用L A I C P M S 测定褐 铁矿中金、银含量。测定结果如表3 。从表3 随机测 定结果可知，褐铁矿中金含量显示极不均匀的特征， 2 。测点褐铁矿含金显著高 褐铁矿中金粒包裹体 ， 其余均较低或未测出，表明褐铁矿中金大多数呈自 然金独立矿物包裹体存在，褐铁矿中分散金处于次 要地位。褐铁矿中银同样显示其不均匀性，7 。测点 为异常点 为褐铁矿与硬锰矿混杂体 ，扣除7 。异常 测点，褐铁矿含一定量的分散银，而金的含量相对较 低，平均含A uo ．3 6g ／t ，A g8 ．8 7g ／t 。 2 ．2 ．2褐铁矿S E M 和显微镜分析结果 大量的光片显微镜和S E M 观察和分析表明，北 衙铁金多金属氧化矿石中，褐铁矿呈块状产出，具明 显的溶蚀性，呈蜂窝状、多孔状构造；微细金粒、螺状 硫银矿等呈微粒状充填或附生于褐铁矿孔洞中 图2 ， 充填或附生于褐铁矿的金粒和螺状硫银矿结晶后边 缘形成或大或小至极微细收缩空隙，这些溶蚀孔及 万方数据 2 0 2 0 年第4 期梁冬云等天然铁锰氧化物负载金银规律性研究 9 结晶收缩孔为氰化浸出金银提供过液通道，因此，以 矿物形式负载于褐铁矿中金、银具有易浸性。 褐铁矿实则上是由针铁矿、纤铁矿、水针铁矿、水 纤铁矿及二氧化硅、泥质组成的混合物。针铁矿与纤 铁矿晶体结构相似，氧原子作六方最紧密堆积，F e 。 ；_ 位于八面体空隙中，F e ， H 。八面体组成的双链沿 c 轴延伸，链内八面体共棱联结，双链与角顶相联成 表3 T a b l e3 层，在垂直于位于c 轴的平面，』二氧原子间具有氢氧氢 键连接。这一结构类型使褐铁矿晶体结构中不具大 尺度的空间及F e ”离子的半径 o ．0 6 7n m ，因此大半 径的离子，如A u o ．1 3 7n m 、A 矿 o ．1 1 3n m 等相 对难于进入褐铁矿晶格中，氧化铁胶体吸附的金和大 多数银则以自然金、银金矿、螺状硫银矿等矿物形式 结晶析出于褐铁矿溶蚀孔洞中。 褐铁矿能谱与I 。A1 C PM S 微区化学成分分析结果 M a j o ra n dt r a c ee l e m e n tc o m p o s i t i o n so fl i m o n i t eb yS E M E D Sa n dI 。A I C P M S ／％ 注1 单位为g ／t ，系I ．A I c P M s 测定结果，氧化物为能谱测定结果，下同。 ；- 金粒屁微照片； I ， 金粒背散射电子图像； c ～ d 螺状硫银矿背散射电子图像 图2褐铁矿中金一银矿物的嵌布状态 F i g ．2 T h ed i s s e m i n a t e ds t a t eo f9 0 1 d s i I v e rm i n e r a l si nl i m o n i t e 万方数据 1 0 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第4 期 2 ．2 ．3 硬锰矿I 。A I C P M S 测试结果 本矿区硬锰矿大部分属于铅硬锰矿，少量富铜 硬锰矿和隐钾锰矿。硬锰矿与褐铁矿一样是典型的 表生矿物，显微镜和扫描电子显微镜观察表明，本矿 石中硬锰矿多见在褐铁矿和黏土的孑L 洞中充填，呈 胶态环带状、结核状、烟灰状 图3 。硬锰矿具有胶 体矿物的特征，而硬锰矿中很少见金、银矿物，仅在 微裂缝中偶见有银矿物充填。 硬锰矿I 。A I C P M S 测试结果见表4 。从测定结 果来看，硬锰矿中金含量很低，平均含A uo ．1 8g ／t ；而 硬锰矿中银含量变化大，极不均匀，最低7 ．9g ／t ，最 高33 9 2g ／t ，平均含A g9 1 6 ．8g ／t ，表明硬锰矿不是 金的主要载体，其负载较高银，是银的主要载体，与 前人研究结果一致3 。 硬锰矿的锰、铅、银特征X 射线面扫描结果见图4 。 从图4 中可见，硬锰矿呈锰结核包含于褐铁矿中，由 微细针状硬锰矿组成放射状结构，硬锰矿中铅、银浓 度和与之共生的褐铁矿相比明显偏高，并且是分散 态分布，由于其胶体再结晶特征，在微观尺度上显示 不均匀性。 图3 硬锰矿嵌布状态显微照片 F i g ．3 T h ed i s s e m i n a t e ds t a t eo fp s i l o m e l a n e 表4硬锰矿能谱与I 。A I C P M S 微区化学成分分析结果 T a b l e4M a i o ra n dt r a c ee I e m e n tc o m p o s i t i o n so fp s i l o m e l a n eb yS E M E D Sa n dL A I C P M S ／％ 测点A 1 2 0 3S i 2s 3 K z o F e 2 3 C a M g T i 2 z n 0M n 2P b O c u B a A u A g “ C o N i l O ．2 7O ．7 6O ．0 0O ．7 35 4 ．8 8O ．9 01 ．14 O ．3 4O ．4 33 2 ．1 28 ．3 4O ．0 40 ．0 4 一一 2O ．3 81 ．4 4 O ．O OO ．0 93 1 ．6 2O ．1 40 ．0 7 O ．0 0O ．6 14 4 ．5 52 0 ．7 4O ．3 3O ．0 3O ．1 7 0 ．51 0 ．45 ．3 3 10 ．3 81 ．4 4 O ．0 0O ．0 93 1 ．6 20 ．1 4O ．0 7O ．0 0O ．6 1 4 4 ．5 52 0 ．7 40 ．3 3O ．0 307 ．97 ．6 O 3 2O ．3 81 _ 4 4O ．0 0 O ．0 93 1 ．6 2O ．1 40 ．0 7O ．O OO ．6 l 4 4 ．5 52 0 ．7 4O ，3 3O ．0 3O6 2 ．12 5 ．95 ．1 4 1O ．0 11 ．7 9 O ．o o 0 ．3 3 3 1 ．1 42 ．0 41 ．0 5O ．o O0 ．2 8 5 2 ．4 43 ．7 36 ．2 0O ．9 8025 2 6 ．6 2 5 4 ．1 8 7 ．1 42O ．0 11 ．7 9O ．0 00 ．3 3 3 1 ．1 42 ．0 41 ．0 5O ．o oO ．2 85 2 ．4 43 ．7 3 6 ．2 00 ．9 8O ．121 4 7 ．92 2 38 0 ．7 5lO ．3 81 ．3 3O ．1 11 ．0 8 3 2 ．0 21 ．5 6O ．6 9O ．0 02 ．2 】5 8 ．5 40 ．5 7 1 ．2 3O ．2 8O ．45 8 03 2 ．53 7 ．5 5 2O ．3 81 ．3 3O ．1 11 ．0 8 3 2 ．0 21 ．5 60 ．6 9O ．0 02 ．2 15 8 ．5 40 ．5 7 1 ．2 3O ．2 8O ．44 8 ．72 93 7 ．5 6O ．3 72 ．2 5O ．1 0O ．5 52 5 ．8 81 ．9 7 1 ．8 9O ．O OO ．0 26 3 ．4 80 ．2 9O ．O 3 ．2 l O ．15 6 3 ．65 ．617 ．6 7 一lO ．3 72 ．2 5O ．1 0 0 ．5 52 5 ．8 81 ．9 71 ．8 9O ．O OO ．0 26 3 ．4 80 ．2 90 ．O O3 ．2 1 O5 0 3 ．75 ．619 ．5 72O ．5 21 ．0 9O ．0 0O ．6 6 1 8 ．8 2O ．5 80 ．2 0O ．O OO ．4 86 5 ．161 1 ．6 70 ．7 2O ．】O O ．111 1 2 ．35 4 ．41 0 8 ．2 7 3O ．2 3O ．2 6O ．0 00 ．2 63 ．3 3 O ．0 8O ．0 2O ．0 0O ．4 77 0 ．2 62 4 ．2 50 ．8 3O ．0 2 O ．17 3 6 ．16 9 3 ．42 ．2 8 1O ．2 3O ．2 6O ．0 0O ．2 63 ．3 3O ．0 8 O ．0 2O ．O OO ．4 77 0 ．2 62 4 ．2 50 ．8 3O ．0 2 O6 6 2 ．46 4 8 ．52 ．6 8 2 3 ．0 45 ．7 30 ．12O ．6 53 ．6 94 ．0 32 ．0 4 O ．17O ．5 87 1 ．6 9 ．0 08 ．1 8O ． 8O ．2 3 3 0 ．38 9 8l9 6 ．9 9 13 ．0 45 ．7 3 0 ．1 2O ．6 53 ．6 94 ．0 32 ．0 4 O ．17 0 ．5 8 7 1 ．6 9O ．0 08 ．1 8O ．0 80 ．13 4 9 ．98 6 7 ．5 1 6 0 ．1 9 2O ．5 7O ．3 5 0 ．o oO ．4 11 ．9 10 ．1 0O ．0 1O ．0 40 ．0 2 7 j ．0 92 0 ．9 7O ．4 2O ．1 l0 15 8 ．2 4 6 7 ．7 1 0O ．5 7O ．3 5 O ．O O0 ．4 11 ．9 10 ．1 0O ．O lO ．0 4 O ．0 27 5 ．0 92 0 ．9 7O ．4 2O ．1 1O 12 5 ．2 3 7 ．9 3 ．3 1 1O ．2 7O ．6 1O ．0 90 ．0 41 4 ．9 50 ．17O ．0 5 O ．o O0 ．O l8 2 ．1 31 ．0 6O ．5 8O ．0 4O ．9 3 3 3 ．83 1 ．21 1 ．7 1 21 0 ．2 7O ．6 1O ．0 9O ．0 414 ．9 50 ．1 7O ．0 5 O ．0 00 ．0 18 2 ．1 31 ．0 6O ．5 8O ．0 4O ．7 2 7 0 ．4 3 2 ．1 1 2 7 1 2 2 O ．5 lO ．2 70 ．2 52 ．7 54 ．0 41 ．0 4O ．2 4 O ．0 0O ．0 78 3 ．9 3O ．o o5 ．0 91 ．8 00 ．433 9 2 ．4 6 8 2 ．5 1 0 1 - 7 1 3 一l O ．3 9O ．3 4O ．O O2 ．5 82 ．4 80 ．4 9 O ．0 7O ．O OO ．O O8 5 ．8 96 ．5 6O ．8 1O ．4 1 O ．128 9 57 6 ．42 ．9 1 3 2 O ．3 9O ．3 4O ．O O2 ．5 82 ．4 8O ．49O ．0 7 O ．0 0O ．O o8 5 ．8 96 ．5 6O ．8 10 ．4 l O ．116 6 8 ．91 3 7 ．41 2 ．8 1 4 1 O ．2 5O ．3 60 ．O O1 ．9 91 ．7 4O ．2 6O ．0 2 0 ．0 0O ．7 28 6 ．4 97 ．2 8O ．3 4O ．5 4O ．524 9 9 ．94 9 ．4 1 7 ．7 1 42 O ．5 51 ．2 3O ．0 91 ．9 13 ．3 72 ．5 4O ．8 9 O ．O O1 ．0 68 6 ．9 9O ．0 1O ．7 2O ．6 5O ．1 4 0 ．51 8 ．14 5 ．7 平均 0 ．5 71 ．3 9O ．0 50 ．8 417 ．0 21 ．1 1 O ．6 00 ．0 30 ．4 96 6 ．9 78 ．5 21 ．8 50 ．5 6O ．1 89 l6 ．7 92 1 1 ．5 94 2 ．4 6 万方数据 2 0 2 0 年第4 期梁冬云等天然铁锰氧化物负载金银规律性研究 a 硬锰矿I j s E 图像； b M nK a 线扫描； c P bI ，a 面扫描； d A gI ，a 线面扫描 图4硬锰矿元素特征X 射线面扫描 F i g ．4 E l e m e n tX r a ys c a n n i n gm a p so fp s i l o m e l a n e 硬锰矿化学组成B a M n 2M n 。卜‘ 孙3 H ，铁锰氧化物和氢氧化物，以氢氧化铁和氢氧化锰凝 晶体结构是每个锰离子由6 个氧离子所包围形 成八面体，[ M n 。] 八面体的共用棱沿c 轴方向 形成双链，这些双链的八面体与邻近的双链共用 顶角，以形成[ 2 2 ] 隧道，这种大尺度隧道能够 接纳半径达o ．15n m 的诸如B a 2 _ o ．14 3n m 、 K ‘ 0 ．1 3 3n m 、P b ” O ．1 3 2n m 、A u 一 0 ．1 3 7n m 、 A g o ．1 1 3n m 等阳离子及H2 分子【1l 。南于金 具有极高的电离势 A u 为9 ．2 2e V ，离子态的金是 不稳定的，当外界条件变化时，很容易从中离解出 来，转变为显微、超显微镜金，以及可见金。锰对于 银的富集也有着重要的影响，当溶液中富含M n 4 时，有利于A g 的离子化。由于锰矿物具有较大的比 表面积和较低的零电荷点，在风化过程中A g ’极易 被锰氧化物矿物所吸附，并在品质态的转化过程中 转移到锰矿物的层间或孑L 道中，由无序吸附向类质 同像转化。 2 ．3 结果讨论和实际指导意义 在硫化矿床氧化带，含铁锰矿石易被氧化形成 胶的形式存在，胶态铁锰氧化物是非晶态的，是一种 无序状态，比表面积大、具有很高的氧化还原性，能 够参与各种化学反应，且铁锰氧化物与氢氧化物表 面的质子化与羟基化特性可表现出化学吸附性作 用，这种专性吸附作用对许多重金属的迁移与富集 起重要控制作用∞。。氧化铁胶体常带有轻微的正电 荷，可以吸附各种阴离子或带负电荷的离子，同时又 可以被其它带负电荷的胶体所吸附，而氧化锰胶体 带负电荷，具有强烈吸附带正电荷的金属离子的能 力，同时氧化锰可以不断沉淀在氧化铁胶体的表 面。6 ] 。氧化铁对银等带正电离子的吸附作用远远小 于氧化锰胶体。对吸附后的氧化铁、氧化锰胶体进 行焙烧重结晶，晶体再进行电渗析试验表明，晶体中 银的电渗析速度常数小于胶体中银的电渗析速度常 数，部分银从离子吸附形式转变成类质同象。在成 岩过程，氧化铁锰胶体重结晶转化为褐铁矿、硬锰 矿，银由初始的吸附状态转化为类质同象形式进入 褐铁矿、硬锰矿中，] 。成岩过程的元素行为遵循地 万方数据 1 2 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第4 期 球化学性质，金、银在元素周期表中为同族元素，二 者原子构型存在的内在相似性及差异制约着它们成 矿过程中的地球化学行为，三者之中金的原子序数 最大，金以原子构型的特殊性、高电离势和高电负 性，决定其更趋向于以金属键结合，显现出强烈的亲 铁性，在自然体系中多以自然金和金属互化物出现； 银则更多表现为多重亲和性及在硬锰矿中分散存在 的特征，即银既有自然银出现，也有硫化银矿物，少 数银与