某高度氧化型银矿石工艺矿物学研究.pdf

2 0 0 4 年第3 期 有色金属 选矿部分 1 某高度氧化型银矿石工艺矿物学研究 杨久流 北京矿冶研究总院，北京1 0 0 0 4 4 摘 要通过岩矿鉴定、重砂鉴定、x 射线分析、光谱分析及化学分析等，对原矿进行了系统而全面的工艺矿物 学研究。研究结果表明，该矿为含砷 锑 高度氧化型银矿。原矿中银矿物平均嵌布粒度为0 ．0 4 6 8 r n m ，其中呈微细粒 嵌布的银矿物含量高达4 0 ．9 9 ％。原矿中自然系列银矿物以粒间嵌布为主，其次为包裹嵌布，少量为裂隙嵌布。包裹 于脉石和褐铁矿中的自然银相对含量较大，合计为3 9 ．7 6 ％，这部分自然银大都呈微细粒嵌布，在常规破碎磨矿过程 中难以充分实现单体解离，因而难以得到有效回收。 关键词氧化矿；银矿；微细粒 中图分类号T D 9 1 ；T D 9 5 3文献标识码A文章编号1 6 7 1 ～9 4 9 2 2 0 0 4 0 3 0 0 0 1 0 4 1 原矿I C P 光谱分析及化学成分分析 原矿I C P 光谱半定量分析结果见表1 ，主要化 学成分分析结果见表2 。 从表1 和表2 中可以看出，原矿中符合入选金 属品位并可利用选矿方法加以回收的有价金属只有 银，同时还应尽可能考虑伴生金的综合回收。 2 原矿矿物组成及主要金属矿物嵌布 特征 2 ．1 矿物组成 经过系统的岩矿鉴定、重砂鉴定、X 射线分析、 复杂，其主要特征如下原矿中原生金属硫化矿含量 很低，金属矿以因氧化作用而次生形成的氧化矿为 主，原生金属硫化矿与次生金属氧化矿的比例约为 1 9 ，这说明原矿氧化程度很高。此次原矿鉴定发现 的矿物主要有以下几类 1 次生氧化金属矿物褐铁矿、赤铁矿、黄钾铁 矾、臭葱石、白铅矿、孑L 雀石、铜蓝、菱锌矿和锑华。 2 原生金属矿物及硫化矿物黄铁矿、毒砂、自 然锑、方铅矿、黄铜矿、闪锌矿和黝铜矿。 3 贵金属矿物自然银、银金矿、金银矿、辉银 矿、深红银矿和自然金。 4 脉石矿物主要为石英和黏土矿物，其次有 光谱分析及化学分析等，发现原矿的矿物组成较为长石和碳酸盐类矿物。 表1原矿I C P 光谱分析结果／％ T a b1 T h ea n a l y s i sr e s u l t so fI C Ps p e c t r u mo fr u n o f m i n eo r e ／％ 2 ．2 主要金属矿物嵌布特征 褐铁矿褐铁矿是原矿中最常见且含量最多的 金属矿物。各采样点的原矿均以此为特征。大部分 褐铁矿是其原生硫化矿一黄铁矿因长期氧化作用后 形成，少量褐铁矿还保留有黄铁矿的晶形特点，呈典 收稿日期2 0 0 4 0 1 1 6 作者简介杨久流 1 9 6 5 一 ，男，安徽东至人，研究员，博士。 型的次生残留结构状态。原矿中的褐铁矿呈不均匀 分布，个别样点的褐铁矿有局部富集现象。大多数 褐铁矿沿矿石裂隙呈细脉状和条带状分布。原矿中 的褐铁矿质地疏松，较脆易碎。褐铁矿的后生再造 作用较为明显，大多呈胶状结构。原矿中所含褐铁 万方数据 2 有色金属 选矿部分2 0 0 4 年第3 期 矿的嵌布粒度粗细不均，颗粒粗大者可达几毫米至 数十毫米，而微细粒褐铁矿的嵌布粒度仅为0 ．0 2 I T I I T I ，从总体上看，原矿中褐铁矿嵌布粒度较粗， 0 ．5 m m 含量可占8 0 ％以上。 原矿中褐铁矿与臭葱石关系较为密切，光片中 常见褐铁矿与臭葱石呈不规则连生，这说明未氧化 前的原生矿中黄铁矿与毒砂关系较为密切。此外， 褐铁矿与银矿物关系也比较密切，镜下测量中可见 褐铁矿包裹自然银，自然银嵌布于褐铁矿与脉石接 触粒间和褐铁矿与辉银矿接触粒间。 臭葱石臭葱石是原矿中最主要的含砷矿物，也 是矿石中比较常见的次生金属氧化矿物。原矿中的 臭葱石多呈不规则粒状，石英脉中所含的臭葱石多 数保留有其原生硫化矿一毒砂的晶形特征。臭葱石 的嵌布粒度较粗，但比褐铁矿嵌布粒度细，主要粒级 分布于2 - - 0 ．5 m m 区间，微细粒级含量比较少。 原矿中的臭葱石多沿脉石粒间分布，常见与褐 铁矿呈不规则连生。由于原矿氧化程度很高，因而 毒芝少见到臭葱石中残留有毒砂残晶，这说明原生矿 - 0 的绝大多数毒砂已氧化成臭葱石。镜下观测发现 ‘疑矿物与臭葱石关系不甚密切，未见有臭葱石包裹 自然银现象，但可见臭葱石包裹自然金，所见自然金 多呈一0 ．0 1 m m 的微粒嵌布于臭葱石中，这说明含 砷矿物与金矿物的关系较为密切。 黄铁矿黄铁矿是原矿中含量最多的金属硫化 矿物，大多是因包裹于石英中未遭受氧化作用而保 留下来的。镜下所见黄铁矿的嵌布粒度都很细，多 在一3 7 , u m 。在人工重砂中也可见到嵌布粒度介于 0 ．1 - - 2 m m 的黄铁矿，但其颗粒边缘均与褐铁矿连 生。光片中所见的微细粒黄铁矿多呈半自形或它形 晶粒结构。 黄铁矿大多包裹于石英中，少数嵌布于脉石矿 物粒间，未见到黄铁矿与其它金属矿物交代连生现 象。极少量黄铁矿呈晶骸状残留于褐铁矿中，这说 明褐铁矿大多为黄铁矿氧化次生所形成的矿物。镜 下并未发现银矿物与黄铁矿有关联，但从褐铁矿与 银矿物关系密切可推断，未氧化前原生矿中的黄铁 矿与银矿物关系还是比较密切的。 毒砂毒砂是原矿中另一种含砷矿物，属于原生 金属硫化矿物。原矿中的毒砂呈不均匀分布，氧化 程度很高的样点原矿中基本看不到毒砂，但在石英 含量高的样点原矿中可见到被石英包裹的毒砂。镜 下所见毒砂均呈微细粒嵌布，其粒径为一0 ．0 1 m m 。 人工重砂中可见到含量很少、粒径大于7 4 t - m 的毒 砂单晶。镜下观测难以发现残留于臭葱石中的毒 砂，这说明绝大多数毒砂已因氧化作用转变成臭葱 石。毒砂嵌布粒度微细，结晶程度较高，所见毒砂多 呈斜方柱状或菱面体的极片状。镜下未发现毒砂与 银矿物有关联。 白铅矿白铅矿是原矿中主要含铅次生金属矿 物。原矿中的白铅矿主要是由原生矿中的方铅矿经 长期氧化作用后形成的。白铅矿的嵌布粒度粗细不 均，主要粒级分布于0 ．1 ～0 ．0 3 7 m m 区间。原矿中 的白铅矿多呈不规则粒状和浑圆粒状。由于原矿氧 化程度较高，极少见白铅矿中包含残留的方铅矿晶 体。 原矿光片中所见白铅矿多沿脉石粒间和裂隙中 分布。令人惊奇的是，镜下并未发现白铅矿与银矿 物有何关联，这可能是因为矿石氧化程度很高，矿石 疏松易碎，不易磨制高质量光片，以致很难反映出银 矿物在白铅矿中的嵌布特征。以往有关银矿石的试 验研究工作表明，在含银矿石中，银矿物与方铅矿的 嵌布关系通常都是十分密切的。 含锑矿物原矿中可见到的锑矿物主要为自然 锑，嵌布粒度较粗大，达0 ．1 m m 以上，嵌布于脉石 矿物粒间。此外还可见到少量锑的次生氧化矿物锑 华。 其它次生金属矿物原矿中的其它次生金属矿 物有孔雀石、铜蓝及菱锌矿等。这些矿物在原矿中 含量很低，嵌布粒度也很细，大多嵌布于脉石粒间及 裂隙中，与银矿物和金矿物关系不甚密切。 其它原生金属矿物原矿中的其它原生金属矿 物有方铅矿、黄铜矿和闪锌矿，嵌布粒度微细，小于 3 7 肛m ，大多包裹于石英中。 3 矿石构造及主要金属矿物结构 3 ．1 矿石构造 原矿中主要矿石构造如下 1 土状一土块状构造矿石因长期氧化作用而 变得疏松易碎，因而呈尘土状或土块状。 2 蜂窝状构造原生矿石中部分金属硫化物因 长期氧化浸蚀而流失，致使矿石产生大量的孔洞。 3 条带状构造次生金属矿物 主要为褐铁矿 沿矿物解理面或矿石裂隙等有规律地呈条带状分 布。 4 似层状构造褐铁矿沿矿物解理面或矿石裂 隙呈薄层状分布。 5 团块状构造原生矿中相对富集的黄铁矿块 万方数据 2 0 0 4 年第2 期 杨久流某高度氧化型银矿石工艺矿物学研究 矿在长期氧化作用后形成的次生褐铁矿呈团块状分 布。 6 星点状构造未受氧化的黄铁矿、毒砂、方铅 矿及黄铜矿等呈星点状嵌布于石英中。 3 ．2 主要金属矿物结构 原矿中主要金属矿物结构如下 1 胶状结构矿石中氧化彻底的褐铁矿主要呈 胶状结构。 2 环带状或皮壳状结构矿石中的部分褐铁矿 呈环带状集合体或疏松皮壳状结构。 3 次生假象结构原生矿中的黄铁矿和毒砂因 氧化作用而分别形成次生的褐铁矿和臭葱石，但褐 铁矿和臭葱石还分别保留着原生黄铁矿和毒砂的晶 形，呈次生假象结构。 4 次生交代残留结构次生形成的褐铁矿中还 留有黄铁矿的骸晶，呈次生交代残留结构。 5 自形晶一半自形晶一它形晶粒状结构微细 粒黄铁矿多呈半自形晶或它形晶粒状结构。毒砂多 呈斜方柱状或菱面体状的自形晶或半自形晶粒状结 构。 4 原矿中银、金矿物组成及嵌布特性 4 ．1 银、金矿物组成 镜下光片及人工重砂观测表明，原矿中的银矿 物以自然银矿物系列为主，主要银矿物为自然银、银 金矿和金银矿；其次为硫化银类矿物，主要是辉银 矿，偶见深红银矿；氧化次生的银矿物含量极低，主 要是角银矿和碘银矿。原矿中的金矿物以自然金为 主，其次是银金矿和金银矿。原矿中银矿物分类及 统计结果见表3 。 表3原矿中银矿物分类及统计结果／％ T a b3T h ec l a s s i f y i n ga n ds t a t i s t i c a lr e s u l t so fs i l v e r m i n e r a l so fr u n ～o f m i n eo r e ／％ 银矿物分类自然系列银硫化银氧化次生卤化银 银矿物 自然霎嚣矿、瓣角银矿、碘银矿合计 塑翌鱼墨 丝 丝 旦竺竺 4 ．2 银、金矿物嵌布特性 原矿中自然系列银矿物以粒间嵌布为主，其次 为包裹嵌布，少量为裂隙嵌布。从表4 可以看出，嵌 布于粒间和裂隙中的银矿物相对含量合计为 6 0 ．2 4 ％，这部分银矿物在矿石破碎磨矿过程中较易 实现解离，能得到较好的分选回收；包裹于脉石和褐 铁矿中的自然银相对含量较大，合计为3 9 ．7 6 ％，这 部分自然银因嵌布粒度微细，在破碎磨矿过程中难 3 以实现充分解离，因而也难以获得较好的分选指标。 原矿中银矿物嵌布特性及含量的统计结果见表4 。 表4 原矿中银矿物嵌布特性及含量的统计结果／％ T a b4T h es t a t i s t i c a lr e s u l t so fd i s s e m i n a t k nc h a r a c t e r i s t i ca n dc o n t e n to fs i l v e rm i n e r a l so f r u n o f m i n eo r e ／％ 原矿中银矿物的嵌布粒度粗细不均，粒级分布 范围较宽，既有 7 4 t t m 的粗颗粒，也有一l O t t m 的 微细粒，人工重砂中可见自然银的最大粒径为0 ．4 2 r n l n 0 ．9 m m ，呈不规则薄片状。受磨矿影响，重砂 中可见自然银大都呈片状，原矿中的自然银实际粒 径应小于重砂中所见粒径。采用累积曲线法求出的 原矿中银矿物平均粒径为0 ．0 4 6 8 m m 。原矿中银矿 物嵌布粒度统计结果见表5 ，可以看出，原矿中呈微 细粒嵌布 一3 7 肛m 的银矿物的相对含量高达 4 0 ．9 9 ％。 表5原矿中银矿物嵌布粒度统计结果 T a b5T h es t a t i s t i c a lr e s u l t so fd i s s e m i n a t i o ns i z eo f s i l v e rm i n e r a l so fr u n o f m i n eo r e 堡堡塑堂塑垫鏖生塑二型 二 旦佥生 塑塑鱼量』兰垫 墅 垄 原矿中金含量很低，只有0 ．7 6 9 ／t 。人工重砂 中所见自然金最大粒径为0 ．0 4 m m 0 ．0 2 r i m l ，呈圆 片状，而光片中所见自然金均为微细粒自然金，粒径 小于1 0 肚m 。自然金主要嵌布于臭葱石、脉石及脉 石裂隙中。 5 矿石工艺类型鉴定 原矿中主要金属矿物为褐铁矿，多以次生金属 矿物形式产出。原矿中次生金属氧化矿物与原生金 属硫化矿物的比值约为9 1 ，氧化率高达9 0 ％。 原矿中杂质金属矿物含量较高，主要为含砷的 臭葱石和毒砂，砷平均含量达1 ．1 5 ％，为高砷矿石。 此外，原矿中锑含量也较高，锑平均含量为0 ．4 ％， 主要含锑矿物为自然锑和次生矿物锑华，没有发现 辉锑矿，但锑华应可视为辉锑矿的氧化次生产物。 原矿中可分选回收的主要有价金属是银，银平 均含量为3 9 6 ．8 3 9 ／t 。经鉴定，原矿中含银矿物主 万方数据 4 有色金属 选矿部分 2 0 0 4 年第3 期 要为自然银、金银矿、银金矿和辉银矿，此外，原矿中 还伴生有少量的金，金平均含量为0 ．7 6 9 ／t ，未达到 独立开采的亡业指标要求，但应考虑综合回收。 综上所述，该氧化银矿矿石工艺类型应视为含 砷 锑 高度氧化型银矿石。 6结论 通过对原矿进行的系统而全面的物质组成研 究，得到以下结论 1 ．原矿中黏土矿物含量较高，疏松易碎，在矿石 破碎磨矿过程中易产生泥化，将会对浮选工艺和全 泥氰化浸出j 【艺产生很强的负面影响。 2 ．原矿中有害杂质金属含量较高，砷平均含量 达1 ．1 5 ％，主要含砷矿物为氧化次生的臭葱石，毒 砂含量较低。原矿中锑含量也较高，锑平均含量为 0 ．4 ％，主要含锑矿物为自然锑和锑华。原生金属硫 化矿氧化程度很高，氧化率高达9 0 ％。矿石工艺类 型应视为含砷 锑 高度氧化型银矿石。 3 ．原矿中银平均含量为3 9 6 ．8 3 9 ／t 。原矿中的 银矿物以自然银为主，其次是辉银矿、银金矿和金银 矿。银矿物平均粒径为0 ．0 4 6 8 m m ，其中呈微细粒 嵌布的银矿物含量高达4 0 ．9 9 ％。原矿中自然系列 银矿物以粒间嵌布为主，其次为包裹嵌布，少量为裂 隙嵌布。嵌布于粒间和裂隙中的银矿物相对含量合 计为6 0 ．2 4 ％，这部分银矿物在矿石破碎磨矿过程 中较易实现解离，能得到较好的分选回收；包裹于脉 石和褐铁矿中的自然银相对含量较大，合计为 3 9 ．7 6 ％，这部分自然银大都呈微细粒嵌布，在常规 破碎磨矿过程中难以充分单体解离，因而难以得到 有效回收。 4 ．原矿中金含量很低，平均只有0 ．7 6 9 A ，未达 到独立开采的工业标准要求，但在分选回收银矿物 时应考虑尽可能多地综合回收金。主要金矿物为自 然金、银金矿和金银矿。 彻R E 哑瞄R C H FP 】烈X 鹚M 町虹诹A U [ Ⅳa 口姆圳m 锄Y 吲皿S 】L v E R 僦 Y A N G J i u l i u ， f l e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，B e i j i n g1 0 0 0 4 4 ，C h i n a A B 瓣A C T B ym e a n so fe x a m i n a t i o no fr o c ka n do r ea n dh e a v ys a n d ，X r a ya n a l y s i s ，s p e c t r a la n a l y s i sa n dc h e m i c a l a n a l y s i s ，p r o c e s sm i n e r a l o g yo fr u n o f m i n eo r ei sr e s e a r c h e ds y s t e m i c a l l ya n dr o u n d l y ．T h er e s e a r c hr e s u l t s s h o wt h a tt h er u n o f m i n eo r eb e l o n g st oh i g h l yo x i d i z e ds i l v e ro r ec o n t a i n i n gA sa n dS b ．T h ea v e r a g ed i s s e m i n a t i o ns i z eo fs i l v e rm i n e r a l so fr u n o f ～m i n eo r ei s0 ．0 4 6 8 m m ，a n dt h ec o n t e n to fs i l v e rm i n e r a l sd i s s e m i n a t e di ns u b s i e v es i z ei s4 0 ．9 9 ％．T h en a t u r a ls i l v e rm i n e r a l so fr u n o f m i n eo r ed i s s e m i n a t e dm a i n l yi ni n t e r p a r t i c l e ，s e c o n d l yi ni n c l u s i o n ，a n dal i t t l ei nf l a w ．T h en a t u r a ls i l v e ri n c l u d e di ng a n g u ea n dl i m o n i t ei sr e l a t i v e l yh i g ha n dv a l u e st o t a l l y3 9 ．7 6 ％．M o s to ft h ei n c l u s i o ns i l v e rm i n e r a l sd i s s e m i n a t e di ns u b s i e v es i z e ．a n d a r ed i f f i c u l tt ob el i b e r a t e df u l l yb yc o m m o nc r u s h i n ga n dg r i n d i n g ．a n dS Oa r ed i f f i c u l tt ob er e c o v e r e de f f e c t i v e l y ． K E YW O R D S o x i d eo r e ；s i l v e ro r e ；s u b s i e v es i z e 督邑舍占畲e 口也，M 仝巴舍巴合 ，令 ，斗0 ，} 0 仝巴全 ，斗，斗￡舍，} S ，令，斗巴舍，≈全，} ／≯舍詹吧舍0 舍 ．全 舍舍 舍舍，＼舍巴舍金，≈巴仓信吧金仓 店吧疗过疗吧信也 上接第4 9 页 c o n t a i n e di nf l u o r i t eo r es u c ha sc a l c i t e ，e t c ，h a sb e e nf o u n do u t ．B yu s i n gt h i sd e p r e s s a n t ，f l u o r i t ec a nb es e p a r a t e ds u c c e s s f u l l yf r o mc a l c i t 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