广西金牙难浸金矿的工艺矿物学研究.pdf

收稿日期 2006 - 08 -28 基金项目 国家自然科学基金资助项目 50674029 ; 国家高技术研究发展计划项目 2006AA06Z127 ; 教育部高等学校博士学科 点专项科研基金资助项目 20060145015 ; 辽宁省自然科学基金资助项目 20052030 作者简介 杨洪英 1960- , 女, 河北张家口人, 东北大学教授, 博士生导师 第28卷第8期 2007 年 8 月 东北大学 学报自然科学版 Journal of Northeastern University Natural Science Vol128, No. 8 Aug.2 0 0 7 广西金牙难浸金矿的工艺矿物学研究 杨洪英, 杨 立, 佟琳琳, 范有静 东北大学 材料与冶金学院, 辽宁 沈阳 110004 摘 要 为了给含砷金矿的提金工艺流程提供理论依据, 对广西金牙金矿的矿石开展了工艺矿物学研 究该矿是典型的含砷难浸复杂金矿, 矿石含 Au 为 6128 g/t, 含 Ag 为 1137g/tAs的质量分数为 0158 , S 的 质量分数为 3110 , C 的质量分数为1176 , 其中有机碳的质量分数为 0121金精矿含 Au 为52161g/t, 含 Ag 为 6100g/tAs的质量分数 11132 , S 的质量分数为 29132 , C 的质量分数为 0135矿石中的主要金属 矿物为毒砂、 黄铁矿, 其次有方铅矿、 闪锌矿和黄铜矿等载金矿物主要有毒砂、 黄铁矿; 金的赋存形态为次显 微金; 矿石的有害组分为砷、 碳质和黏土矿物含砷矿物是以毒砂、 雄黄、 雌黄形式出现矿石的特征结构构造 为细粒状结构和微细浸染状构造 关 键 词 难浸矿石; 工艺矿物学; 载金矿物; 含砷矿物; 金牙金矿 中图分类号 TD 912 文献标识码 A 文章编号 1005 -3026200708 -1156 -03 Process Mineralogy of Refractory Gold Ore in Jinya, Guangxi Province YANG Hong -ying,YANG Li, T ONG Lin -lin, FAN You -jing School of Materials process mineralogy; gold -bearing minerals; arsenic -bearing mineral; Jinya gold mine 在我国已探明的黄金储量中, 简单易浸金矿 几乎已全部开采利用[1], 大量难浸金矿未被利 用, 滇黔桂和陕甘川区域分布有较多的难浸金矿 石由于这些资源的化学成分、 矿物成分复杂, 矿 石含砷以及其他杂质, 影响了金的浸出这类矿石 资源在世界上许多国家都有分布, 因此它也是世 界范围内的选冶难题[2- 6]广西金牙金矿是我国 典型的含砷难浸金矿, 该矿石含砷矿物种类多, 化 学成分、 矿物成分及结构构造十分复杂, 金的浸出 率很低, 矿石难以利用为了开发这类金矿资源, 开展矿石工艺矿物学研究十分必要, 以期为探索 含砷金矿的提金工艺流程提供理论依据[7- 8] 1 矿石的化学成分特征 金牙金矿可分为 4 个金矿区, 矿石主要化学 成分见表 1 和表 2金矿石中 w Au 6128 g/ t, w Ag 1137 g/ t金矿的 w As 0158, w S 3110 , w C 1176, 其中 w TOC 0121对金精矿进行了化学分析, 结果显示该 矿的砷含量高, 质量分数达到11132 表 3 表 1 金矿的常量化学全分析 质量分数 Table 1 Whole chemical composition of gold ore mass fraction w SiO2w Na2O w MnO w TiO2w K2O w MgOw CaO w Al2O3 w FeO 54. 040. 730. 090. 733. 183. 153. 6415. 266. 05 表 2 金矿微量元素成分特征 质量分数 Table 2 Characteristics of the trace elements of gold ore mass fraction w Asw Sw TFew Cuw Pbw Znw Au/ gt- 1 wAg/ gt- 1w Cw T OC 0. 583. 106. 140. 0030. 0020. 0156. 281. 371. 760. 21 表 3 金精矿的一些化学成分 质量分数 Table 3 Some chemical constituents of gold concentratemass fraction w Asw Sw Au/ gt- 1wAg/ gt- 1w C 11. 3229. 3252. 616. 000. 35 2 矿石的矿物成分特征 2. 1 矿物成分 样品属于高砷复杂性金矿, 矿石中砷、 碳、 泥 的含量较高金属矿物主要有毒砂、 黄铁矿, 闪锌 矿、 方铅矿、 黄铜矿、 雄黄、 雌黄, 也有辉锑矿, 矿石 中常见的主要脉石矿物是石英、 水云母、 白云石、 方解石以及少量菱铁矿, 矿物成分详见表 4 表 4 金矿石的矿物成分 Table 4 Mineral composition of gold ore 类 别矿 物 名 称 硫化物类黄铁矿, 毒砂, 闪锌矿, 方铅矿, 黄铜矿, 雄黄, 雌黄, 辉锑矿, 黝铜矿, 磁黄铁矿, 硫砷铜矿 氧化物类石英, 玉髓, 金红石, 钛铁矿, 磁铁矿, 赤铁矿, 褐铁矿, 针铁矿 硅酸盐类伊利石, 绢云母, 高岭石, 绿泥石, 长 石, 石榴石, 锆 石, 电气石, 蒙脱石 碳酸盐类白云石, 方解石, 菱铁矿 自然元素金银矿物类 其 他磷灰石, 碳质 2. 2 主要载金矿物 黄铁矿是该金矿主要的载金矿物原矿石中 大多数黄铁矿为单体, 多为粒状, 粒度小; 粒度大 多为 210 015 mm, 大的可达 5 mm, 呈浸染状分 布于矿石中, 黄亮白色, 强金属光泽原矿石中黄 铁矿可见自形晶立方体, 也有半自形、 它形黄铁 矿可分为三期 成矿前期、 成矿期、 成矿后期成矿 前期的黄铁矿为粗粒的自形晶, 成矿期的黄铁矿 为破碎、 它形, 裂纹发育, 有时与毒砂交生成矿后 期的黄铁矿多为细粒的自形晶原矿石中的黄铁 矿常为自形粒状结构、 半自形粒状结构、 它形粒状 结构和包含结构在矿石中黄铁矿的质量分数为 10188 6110 毒砂是该金矿主要的载金矿物原矿石中大 多数毒砂为单体, 多为针状, 柱状; 粒度较小, 大约 为 3mm 1 mm 115 mm 015 mm, 呈浸染状分 布于矿石中, 偶见束状分布, 银白色, 强金属光泽 原矿石中毒砂可见自形晶菱形, 也有半自形毒砂 可分为三期 成矿前期、 成矿期、 成矿后期成矿期 的毒砂为半形晶, 晶体沿结晶轴 c 轴 延伸, 形成 柱状和针状, 在垂直 c 轴的方向上有裂纹, 形成竹 节状; 与黄铁矿、 方铅矿、 闪锌矿等硫化物共生, 有 时毒砂与黄铁矿交生、 连生或与黄铁矿的晶体镶 嵌生长原矿石中的毒砂常为自形粒状结构、 半自 形粒状结构、 它形粒状结构和包含结构在矿石中 毒砂的质量分数为 9112 6114 2. 3 矿石结构和构造 金矿石的结构主要有 自形粒状结构、 半自形 粒状结构、 它形粒状结构、 固溶体分离乳浊结构、 交代结构、 包含结构金矿的构造主要有 浸染状 构造、 草莓状构造、 条带状构造、 团块构造、 裂隙构 造、 星点状构造金矿石的特征结构构造为细粒状 结构和微细浸染状构造 3 金的赋存状态 3. 1 金矿石中矿物的粒度 用显微镜和体视镜观察, 金精矿中硫化物有 黄铁矿、 毒砂、 闪锌矿、 方铅矿、 黄铜矿、 辉锑矿, 还 1157第 8 期 杨洪英等广西金牙难浸金矿的工艺矿物学研究 有极少量的雄黄和雌黄等表 5 是金精矿中金属矿物的粒级分布特征 表 5 金精矿的矿物粒级分布特征 Table 5 Characteristics of grain distribution of gold concentrate 矿物名称 0. 147 mm 黄铁矿75. 4018. 604. 101. 90 毒砂70. 1021. 816. 002. 09 闪锌矿72. 6020. 903. 802. 70 方铅矿76. 8017. 904. 600. 70 黄铜矿68. 0024. 134. 873. 00 辉锑矿73. 0316. 228. 572. 18 金矿物100. 000. 000. 000. 00 3. 2 载金矿物和赋存状态 金牙金矿的矿石中载金矿物种类有硫化物、 黏土矿物及碳质金牙金矿的矿石中金主要赋存 在毒砂中, 其次在黄铁矿中, 在黏土矿物及碳质中 也有微量分布单矿物的化学分析和电镜扫描研 究表明, 毒砂含金量高达 389163 g/ t, 黄铁矿含金 量达 69182 g/ t, 碳质和黏土矿物含微量的金 表 6金牙金矿中金的颗粒很小, 为次显微金, 主要 以机械包裹的赋存状态出现, 其次为胶体吸附形 式的赋存状态机械包裹形式的金主要以极小的 次显微金颗粒赋存于毒砂和黄铁矿中金在毒砂 晶体中分布不均匀, 在晶体边部金的含量多, 而在 毒砂的核部金出现的比较少胶体吸附形式主要 赋存于碳质和黏土矿物中 表 6 载金矿物中的含金量 Table 6 The gold content of gold -bearing minerals g/ t 载金矿物毒砂黄铁矿黏土矿物碳质物质 w389. 6369. 82微量微量 4 矿石的有害组分 4. 1 含砷物质 金矿石属于高砷金矿石, 在矿石中有毒砂、 雄 黄、 雌黄这些含砷矿物直接影响了矿石金的提取 工艺, 降低金银回收率其原因是在碱性氰化体系 中这些含砷硫化物矿物发生复杂的化学变化, 形 成含砷、 硫的阴离子, 在金粒表面形成钝化膜, 也 使得浸金溶液更加复杂, 阻碍金的氰化浸出, 在提 金工艺中消耗化学药剂, 且抑制金的提取另外雄 黄和雌黄由于密度低, 具有弥散性和吸附性, 使得 氰化提金时的金回收率下降 4. 2 碳 质 矿石中含有碳质由于碳质具有一定的活性, 在磨矿时含碳物质优先吸附在硫化物晶体的边缘 和有缺陷的位置以及金表面提金过程中含碳层 对金的溶解非常不利, 另外碳质具有一定的吸金 作用, 造成金的损失, 降低金的回收率 4. 3 含泥物质 矿石中含有黏土矿物, 这些黏土矿物易于污 染矿物颗粒, 降低矿物表面的活性, 消耗化学药 剂, 降低金的回收率 5 结 论 1 广西金牙金矿是典型的含砷难浸金矿 矿石中, w Au 6128 g/ t, w Ag 1137 g/ t w As 0158w C 1176金精 矿中, w Au 52161 g/ t, w Ag 6100 g/ t, w As 11132, w C 0135 2 主要金属矿物有黄铁矿、 毒砂, 闪锌矿、 方铅矿、 黄铜矿和辉锑矿矿石的有害组分为砷、 碳质和黏土矿物含砷矿物是以毒砂、 雄黄、 雌黄 形式出现 3 金的赋存状态为次显微金毒砂是主要 载金矿物, 含金量高达 389163 g/ t; 黄铁矿是比较 重要的载金矿物, 含金量达 69182 g/ t; 碳质和黏 土矿物含微量金金以机械包裹形式及胶体吸附 形式赋存 4 矿石的特征结构构造为细粒状结构和微 细浸染状构造 参考文献 [ 1]Yang H Y, Yang L, Zhao Y S, et al. 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