江西某铅锌矿石工艺矿物学研究-.doc

第33卷第4期2011年8月 甘肃冶金 GANSU METALLURGY Vol．33No．4 Aug．,2011 文章编号1672-4461201104-0065-03 江西某铅锌矿石工艺矿物学研究 钟建勇 江西省地勘局赣西地质调查大队,江西南昌330201 摘要通过对江西某铅锌矿石系统研究后指出,铅锌主要是以方铅矿、闪锌矿的形式产出,银与方铅矿,镉与闪锌矿有相依关系。并对方铅矿、闪锌矿的工艺特征进行了全面研究,这一研究成果为有效地提高铅、锌的回收率提供了科学依据。 关键词工艺矿物学;铅锌矿石;江西 中图分类号P575文献标识码A Process Mineralogical Study on the Lead-zinc Ore Deposit in Jiangxi ZHONG Jian-yong The Brigade of Geological Survey of Ganxi,Nanchang330201,China AbstractThrough studying the lead and zinc ore system of a mine in Jiangxi Province,We pointed out that the main out-put of lead and zinc is galena and sphalerite．both silver and galena,sphalerite and cadmium mutually dependent．We also have a comprehensive study for galena,sphalerite technology features,which provide a scientific basis for effectively increase the recovery of lead and zinc． Key Wordsprocess mineralogy;lead and zinc ore;Jiangxi 1矿石一般性质 矿石以块状、浸染状构造为主,氧化程度较弱,金属硫化物以填隙结构、各种交代结构为主,矿石密度3．00g/cm3,松散密度1．85g/cm3,堆积角36．9ʎ,摩擦角木板32．3ʎ,其中松散密度、堆积角和摩擦角为-12mm矿石测得。 2矿石化学成分 2．1原矿光谱半定量分析表1 2．2原矿多元素分析表2 表1原矿光谱半定量分析结果 元素Ba S Br Sb Sn Mo Nb Zr 含量0．0051．5＜0．00010．00250．0010．002＜0．00010．01元素U Rb Th Pb Bi As Tl Ga 含量＜0．00010．010．012．10．020．00060．00020．02元素W Ta Cu Hf Ni Co Mn Cr 含量＜0．0001＜0．00010．0070．0004＜0．00010．00051．50．007元素Ce La Ti Y P Sc SiO2CaO 含量0．0080．0010．080．010．010．000933．1810．43元素K2O MgO Na2O Fe2O3Sr Zn V Al2O3含量1．281．212．6014．710．013．70．000711．16 表2原矿多元素分析结果 元素Pb Zn Cu S As Fe Cd F 含量2．122．890．00562．140．002211．120．0140．042元素Al2O3Fe2O3FeO MgO Na2O K2O TiO2P2O5含量10．683．9810．720．580．991．300．110．22元素MnO SiO2CaO LOI Ag Au 含量1．9045．627．384．7422．6g/t＜0．05g/t 2．3矿石物相分析表3 表3原矿铅、锌物相分析结果 相名方铅矿铅矾白铅矿其他铅总铅 含量2．060．0030．0060．0072．076 分布率99．230．140．290．34100．00相名硫化锌氧化锌硫酸锌其它锌总锌 含量2．830．038＜0．0010．0032．871 分布率98．571．330．030．10100．00 2．4矿石矿物成分及含量 查明矿物种属有19种,金属矿物以方铅矿、闪锌矿为主,其次有黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、菱锰矿、黄铜矿等,脉石以石英、方解石、绿泥石、绢云母为主,其次有白云母、阳起石、绿帘石、锆石、榍石等。含量见表4。 表4矿石矿物含量表 矿物黄铁矿方铅矿闪锌矿磁铁矿其他综合脉石合计含量0．512．554．1114．50．3378．0100．0 3铅锌的赋存状态及其工艺特征 3．1铅的赋存状态及其工艺特征 铅主要以方铅矿的形式存在,占矿物总量2．55。电子探针分析结果均值Pb85．49,S13．17,Cu0．01,Zn0．17,Cd0．17,Fe0．04,Se0．03,Ge0．11,∑99．19。 方铅矿多为他形晶粒状,粒径变化范围为0．0045 6．25mm,以嵌存粒度六级分类-202mm 粗粒级占19．71,-20．2mm中粒级占57．15,-0．20．02mm细粒级占23．14,属粗中细不等粒嵌布。根据实测数据所作的曲线为倾斜的近似直线见图1,这种曲线类型表示矿物粒度范围很宽,各种粒度的方铅矿的含量大致接近,这种类型的矿石很难确定合理的磨矿细度。 方铅矿呈浸染状、脉状、团块状、块状产出。在以方铅矿为主的浸染状矿石中,方铅矿中包含有粒径为0．0045 0．09mm的闪锌矿;脉状产出的方铅矿与闪锌矿的嵌镶类型既有毗连嵌镶,又有包裹嵌镶,在方铅矿中包含有闪锌矿的交代残余,残余颗粒大小较为悬殊,从0．0045mm至0．74mm,在闪锌矿中嵌存有他形粒状、乳滴状或不规则状的粒径为0．0045 0．09mm的方铅矿;在块状的方铅矿闪锌矿矿石中,方铅矿与闪锌矿形成呈次文象－文象状结构,这种结构的方铅矿的嵌布粒度有两种中细粒级0．20 0．74mm、微细粒级0．009 0．09mm,后者较普遍 。 图1方铅矿1、闪锌矿2粒度累计曲线 方铅矿除了与闪锌矿的交代连生较为发育外,与磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿的嵌镶类型以规则的毗连嵌镶为主,有少量的包裹嵌镶。方铅矿中常包裹粒径为0．0045 0．185mm的磁铁矿与赤铁矿的交代连生体颗粒,自形晶及等轴粒状粒径为0．009 0．074mm的黄铁矿。在磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿粒间、裂隙或者矿物中也包裹粒径为0．0045 0．045mm 的方铅矿。 矿物的解离性在很大程度上决定于有用矿物的嵌布特征与嵌镶关系,方铅矿与其它金属矿物间的连生体颗粒较粗,与非金属矿物间呈规则毗连嵌镶,容易解离。但是方铅矿与闪锌矿的嵌镶多属不规则毗连嵌镶和包裹嵌镶,方铅矿的嵌布粒度属极不均类型,所以方铅矿与闪锌矿较难解离。 原矿方铅矿解离率测定结果见表5,在-0．074 0．045mm破碎粒级中,方铅矿的粒级解离率只有83．72,与闪锌矿连生占94．2,与磁、赤铁矿连生占3．4,与黄铁矿连生占1．5,与非金属矿物连生占0．8。 3．2锌的赋存状态及其工艺特征 锌以闪锌矿的形式存在,矿物量为4．11。电子探针定量分析结果均值Zn64．83,S32．75, Fe2．50,Cd0．35,Pb0．05,Se0．02,Cu0．03,∑100．53。铁的含量变化从1．65至3．17,平均为2．50,镉的含量变化从0．29至0．38。闪锌矿不但是锌的工业矿物,又是镉的工业矿物。 －0．50．25mm粒级的闪锌矿经化学分析,其含铁量为10．75,结合闪锌矿电子探针成分分析,可以认为,代替闪锌矿中锌的铁约占1/4,大部分为包裹在闪锌矿中的铁的矿物所引起的。由于闪锌矿中包含有微细的磁铁矿,所以该矿石中的闪锌矿比一般类似的闪锌矿具有较强的电磁性。 66甘肃冶金第33卷 表5方铅矿粒级解离率的测定 粒级mm单体颗粒数 连生体颗粒数 3/4-3/42/4-2/41/41/4合计 粒级解离率 －0．50．2511335．523．816．52297．653．66－0．250．1545046．557．525．924．8154．774．42－0．150．07461343．566．940．933184．376．88－0．0740．04598465．365．639．421191．383．72 闪锌矿呈点状、斑点状、脉状、团块状及块状产出。多呈他形晶粒状,粒径变化范围为0．0045 14．65mm,以嵌存粒度六级分类法分类－202 mm粗粒级占50．67,－20．2mm中粒级占44．76,－0．20．02mm细粒级占4．57,嵌布粒度属中粗不等粒嵌布。根据实测数据所作的粒度累计曲线为趋向于向上凸的曲线见图1,属于粗粒不均匀类型,表示粒度范围较宽,但以粗粒为主。 闪锌矿、方铅矿间属于不等粒毗连嵌镶,闪锌矿粒度粗、方铅矿粒度细,两相互连生的矿物,在相同条件下,粗粒矿物比细粒矿物容易解离,所以,同一磨矿粒度,闪锌矿已达到解离的要求,而方铅矿尚未达到解离的要求。闪锌矿晶出时间比方铅矿早,方铅矿沿闪锌矿的粒间、裂隙进行轻度交代连生,接触界面参差不齐,构成不规则毗连嵌镶,交代强烈者闪锌矿仅残留一些形态如破布状、岛屿状、不规则状的残余体。总之,闪锌矿与方铅矿间不易单体解离。 闪锌矿与磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿的嵌镶类型为规则毗连嵌镶和包裹嵌镶。闪锌矿中包含有粒径为0．009 0．045mm的磁铁矿、赤铁矿,以及粒径为0．0045 0．068mm的黄铁矿,这一现象在选矿工艺流程中须引起注意,尽可能力争降低锌精矿中的铁含量。 原矿闪锌矿解离率测定结果见表6。闪锌矿的解离性较差,在－0．0740．045mm破碎粒级中,闪锌矿的粒级解离率只有88．75。 表6闪锌矿粒级解离率的测定 粒级mm单体颗粒数 连生体颗粒数 3/4－3/42/4－2/41/41/4合计 粒级解离率 －0．50．2526784．841．17．54．5137．965．94－0．250．1557463．865．016．97．5153．278．93－0．150．07467747．343．815．03．0109．186．12－0．0740．045108850．358．820．38．5137．988．75 4银的富集走向 矿石中银的含量为22．6g/t,已达到工业要求。 显微镜下未见独立银矿物。 根据矿石性质,经化学分析,通过相应的计算方 法,确定了有关矿物的含银量,方铅矿含银量为684 g/t,为矿石含银量的28．37倍,方铅矿银的占有率为 75．98,赋存于方铅矿的银才有利用价值,随同方铅 矿一起进入铅精矿而计价,而赋存于其他矿物中的银 无利用价值。预计银在矿石中的走向见表7。 表7银在矿石中的富集走向 矿物名称矿物量 含银量 g/t 银的分配量 g/t 银的分配率 方铅矿2．5568417．475．98闪锌矿4．1147．21．98．30黄铁矿0．5124．80．10．44其它92．833．93．515．28合计100．0022．9100．00 根据以往对含银矿石的研究,矿石中的银都是以银矿物形式存在。方铅矿中绝大多数的银矿物都是光学显微镜下不可见的超显微银矿物存在。理由如下其一,银在方铅矿的分布不均匀性,如粒度较大较单一的方铅矿的含银量为1179．2g/t,随机对方铅矿的电子探针分析中,5个测点中4个测点无银,一个测点的含银量为0．02200g/t;其二,非金属矿物虽有微量银,但是银不可能与组成非金属矿物的任何元素进行类质同象替代,非金属矿物中也含微量铅,银还是与铅有关联。 5镉的富集走向 矿石中稀散元素镉的含量为0．014,已达到工业要求。未见有镉矿物存在。对闪锌矿、方铅矿进行电子探针成分分析,所测的8个闪锌矿,5个方铅矿每个点都含有较高的镉见表8,闪锌矿镉的含量范围为0．29 0．38,方铅矿镉的含量范围为0．12 0．23,镉除了赋存在锌精矿中外,铅精矿中也要关注。下转第79页 76 第4期钟建勇江西某铅锌矿石工艺矿物学研究 0．258≈0．26⑶式中k为包含因子,它是测量次数和置信概率的函数。在没有特别说明的情况下,k的取值为2置信概率为95时包含因子k的极限值,于是有U[wCu]kˑμc[wCu]2ˑ0．129≈0．26。 2．5结果表示 被测定粗铜中铜的质量分数为 wCuwCuʃU16．52ʃ0．26k 2 3结语 ⑴通过测量和评定,得到被测粗铜中铜质量分数的平均值为16．52,该结果在95置信概率下的扩展不确定度为0．26。 ⑵根据计算得到各分量的不确定度,可以发现,在碘量法测定粗铜中铜质量分数的过程中,由铜标准溶液的移取体积、标准滴定液的标定及样品滴定所引起的不确定度在最终不确定度结果中所占比例最大。要降低这一比例,首先要保证测定样品时所使用的容量器皿必须经过严格校正;其次,要求从事样品分析的操作者具有丰富的专业经验,对滴定终点的判断必须准确,尽可能的接近理论终点。在分析过程中,其他分量在最终不确定度结果中所占比例较小,可忽略不计。 ⑶测量结果进行不确定度评定,是当前分析技术发展的必然要求。测量不确定度的评定受到客观条件和主观因素两方面的影响,对于同一被测量结果,由于操作者所在实验室设备如测量仪器、操作环境及其他设施的差异,加上操作者自身经验和素质的不同,往往得到不同的评定结果。因此,要提高测量结果的准确度和精确度,有赖于分析技术的不断进步,应尽可能改善实验室的分析环境,不断提高操作者自身素质,这样才能满足分析科学发展的需要。 参考文献 [1]国家质量技术监督局．JJF1059－1999测量不确定度的评定与表示[S]．北京中国计量出版社,1999． [2]国家质量技术监督局计量司．测量不确定度评定与表示指南[M]．北京中国计量出版社,2000． [3]倪育才．实用测量不确定度评定[M]．北京中国计量出版社,2007． [4]中华人民共和国工业和信息化部．YS/T521．1-2009粗铜化学分析方法[S]．北京中国标准出版社． [5]佘振宝,姜桂兰．分析化学实验[M]．北京化学工业出版社,2006． 收稿日期2011-05-07 作者简介杨永理1963-,男,甘肃榆中人,化验工程师。从事实验室管理及岩石矿物分析检测工作。 上接第67页 表8闪锌矿、方铅矿电子探针分析中镉含量 矿物名称12345678平均闪锌矿0．350．350．370．360．380．340．290．360．35方铅矿0．120．170．150．230．190．17 6结语 ⑴矿石的化学成分主要是Si、Fe、Al、Ca的氧化物,Pb2．12、Zn2．89、Ag22．6g/t、Cd0．014,有害元素As含量很低。铅、锌为有价元素,铁可以考虑综合应用,银、镉已达到工业要求的指标,铅、锌、铁载体矿物为方铅矿、闪锌矿、磁铁矿,银主要赋存在方铅矿中,镉主要赋存于闪锌矿中。 ⑵研究发现矿物种属有19种,工业矿物种类简单,只有方铅矿和闪锌矿两种,磁铁矿可以考虑综合利用。但工业矿物之间的嵌镶关系较为复杂。 ⑶方铅矿嵌布粒度属粗中细不等粒嵌布。粒度变化范围很宽,各种粒度的含量大致接近,这一粒度组成,很难确定合理的磨矿细度。方铅矿的解离性较差,在-0．0740．045mm破碎粒级中,方铅矿的粒级解离率只有83．72,在方铅矿连体中,有90以上与闪锌矿连生,两者形成各种交代结构,包含结构,接触界面参差不齐不易解离。 ⑷闪锌矿属中粗不等粒嵌布,以粗粒为主。闪锌矿的解离性较差,在-0．0740．045mm破碎粒级中,解离率只有88．75。闪锌矿的含铁量较高,少部分的铁代替闪锌矿中锌的状态存在,大部分的铁为包裹于闪锌矿的呈微细粒状的磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿的状态存在。 收稿日期2011-03-14 作者简介钟建勇1971-,男,江西省南昌人,1992年7月毕业于桂林冶金地质学院地质系岩矿测试专业,岩矿测试助理工程师。从事珠宝鉴定、岩矿测试工作。 97 第4期杨永理,等碘量法测定粗铜中铜的测量不确定度评定