某石英脈鎢多金屬礦石工藝礦物學研究

張莉莉，梁冬云，李 波，洪秋陽

（廣州有色金屬研究院 選礦工程研究所，廣東 廣州 510651）

某石英脈鎢多金屬礦石工藝礦物學研究

張莉莉，梁冬云，李 波，洪秋陽

（廣州有色金屬研究院 選礦工程研究所，廣東 廣州 510651）

采用MLA礦物自動定量檢測系統(tǒng)，結合傳統(tǒng)的工藝礦物學研究方法，對某鎢多金屬礦石進行工藝礦物學研究。原礦石含WO31.25%，鎢主要以白鎢礦和黑鎢礦礦物形式存在，理論最高回收率約為99%；銅主要以黃銅礦礦物形式存在，理論最高回收率約為96%；銀礦物種類多、含量低，與方鉛礦、自然鉍等鉛鉍礦物緊密共生，可從含鉛鉍礦物的銅精礦中回收銀，理論最高回收率約為61%。研究數(shù)據(jù)表明礦石中的鎢礦物主要呈大脈狀產(chǎn)出，少數(shù)呈細粒浸染狀產(chǎn)出，在空間分布和嵌布粒度上極不均勻。白鎢礦（含黑鎢礦）和黃銅礦的粒度較粗，大于0.04 mm粒級者分別占約95%和73%，對磨礦解離非常有利。

鎢多金屬礦；工藝礦物學；定量檢測；嵌布粒度；解離度

0 引言

我國鎢礦資源豐富，并常與鉬、錫、鉍、銅、鉛、鋅、鈮、鉭以及金、銀等共伴生，但由于技術和經(jīng)濟等方面的原因，大部分鎢礦山對這些伴生金屬的綜合回收利用率還偏低。如果需要充分合理回收鎢及其有用共伴生組分，必須對礦石展開詳細的工藝礦物學研究，以此作為礦石選冶的方向性指導和礦產(chǎn)綜合開發(fā)利用的科學依據(jù)[1-3]。某鎢礦賦存于云英巖化花崗巖中，屬于石英脈型復合熱液交代鎢多金屬礦石[4-5]，原礦組成復雜，伴生組分多。對該礦石進行的工藝礦物學研究，重點查明礦石物質(zhì)組成，鎢、銅、銀礦物工藝礦物特性，鎢、銅、銀元素的賦存狀態(tài)[6]。

1 原礦物質(zhì)組成

對該鎢銅多金屬礦石主要元素進行化學分析，結果如表1所示，主要有價金屬為鎢、銅，可綜合回收銀。采用MLA礦物自動定量檢測系統(tǒng)測定礦物組成及含量，結果如表2所示。結果表明該礦石中的鎢礦物以白鎢礦為主，含少量黑鎢礦；銅礦物只有黃銅礦；銀礦物有維硫鉍鉛銀礦、微量輝鉍銀鉛礦、硫銀鉍礦、碲銀礦等；脈石礦物主要是石英，其次是長石、絹云母和白云母，少量綠泥石、方解石、黑云母、黏土等。脈石礦物中基本不含富鈣脈石，有利于鎢礦精選[7-9]。

表1 原礦多元素化學分析結果 w/%Tab.1 Multi-element chemical analysis results of the crude ore

表2 原礦礦物定量檢測結果 %Tab.2 Quantitative composition of the crude ore by MLA

2 主要有價元素的賦存狀態(tài)

根據(jù)原礦礦物定量結果和單礦物化學分析結果（單礦物在-0.04 mm粒度完成最終提純），計算出主要有價元素鎢、銅、銀在各主要礦物中的分配，結果如表3所示。

由表3可見礦石中的鎢主要以白鎢礦和黑鎢礦礦物形式存在，分別占原礦總鎢的94.85%和4.11%。銅主要以黃銅礦礦物形式存在，占原礦總銅的95.82%。銀礦物與方鉛礦、自然鉍等鉛鉍礦物關系密切，賦存于鉍鉛礦物（包括游離銀）和黃銅礦中的銀分別占原礦總銀的49.88%和11.61%。

表3 鎢、銅、銀在各礦物中的平衡分配 %Tab.5 Distribution of tungsten,copper and silver in the minerals

3 鎢、銅、銀礦物的主要工藝特性

3.1 白鎢礦CaWO4

礦石中白鎢礦主要有以下存在形式：（1）大多為交代黑鎢礦生成，保留大脈狀黑鎢礦的厚板狀晶型特征，交代殘余的黑鎢礦包含于白鎢礦中，見圖1，這種含黑鎢礦殘晶的白鎢礦具不同程度的磁性；（2）少數(shù)原生者呈自形-半自形晶嵌布于絹云母或石英脈中，有些白鎢礦的嵌布粒度極微細。

圖1 白鎢礦嵌布形式Fig.1 Dissemination state of scheelite

礦石中白鎢礦含少量鐵，掃描電鏡能譜檢測平均化學成分為WO380.22%，CaO 19.72%，F(xiàn)eO 0.05%。由于白鎢礦中包含黑鎢礦殘晶和絹云母等包體，白鎢礦含鎢量單礦物分析值低于能譜微區(qū)檢測值，為WO378.77%。

3.2 黑鎢礦（Mn，F(xiàn)e）WO4

礦石中的黑鎢礦含量較低，常被白鎢礦交代，呈殘晶狀包含于白鎢礦之中（圖2），偶見黑鎢礦中包含微細的磁黃鐵礦。

圖2 黑鎢礦嵌布形式Fig.2 Dissemination state of wolframite

該黑鎢礦富鐵貧錳，屬鎢鐵礦。含少量鎂鈣雜質(zhì)，掃描電鏡能譜檢測平均化學成分為WO376.38%，F(xiàn)eO 17.58%，MnO 5.58%，MgO 0.43%，CaO 0.02%。

3.3 黃銅礦CuFeS2

礦石中的黃銅礦主要有以下嵌布形式：（1）呈填隙結構，充填于石英脈中，有時與白鎢礦共生（圖3）。（2）交代磁鐵礦和黃鐵礦，與磁鐵礦和黃鐵礦密切連生；（3）與磁黃鐵礦熔融分離，呈共結邊結構，一般分布于磁黃鐵礦邊緣。

圖3 黃銅礦嵌布形式Fig．3 Photoofdisseminationstateofchalcopyrite

該黃銅礦普遍含鋁、硅雜質(zhì)，掃描電鏡能譜檢硫鉍鉛銀礦Ag5Pb8Bi13S30，輝鉍銀鉛礦Ag3Pb5Bi11S24，硫銀鉍礦AgBiS2，碲銀礦Ag2Te，其化學成分能譜檢測結果如表4所示。測平均化學成分為Cu34.52%，F(xiàn)e30.17%，S34.94%，Al0.27%，Si0.10%。黃銅礦單礦物分析值Cu32.73%。

3．4 銀礦物

該礦石中銀礦物種類多，含量卻很低，主要有維

表4 主要銀礦物化學成分掃描電鏡能譜檢測結果 %Tab．4 ChemicalcomponentofmainsilvermineralsbySEMandEDS

大多數(shù)銀礦物與自然鉍和方鉛礦等鉛鉍礦物關系密切，可見維硫鉍鉛銀礦、輝鉍銀鉛礦、硫銀鉍礦與自然鉍共生，并見硫銀鉍礦、碲銀礦與方鉛礦共生（圖4）；少量銀礦物與黃銅礦共生或包含于黃銅礦、磁黃鐵礦等金屬硫化礦物中。

圖4 銀礦物嵌布形式Fig．4 Photo of dissemination state of silver minerals（a）—維硫鉍鉛銀礦；（b）—硫銀鉍礦；（c）—碲銀礦

4 鎢、銅礦物的嵌布粒度和解離度

由于該礦石中鎢礦物的空間分布和嵌布粒度的不均勻性，從塊礦中采樣無法保證嵌布粒度測定結果的代表性，因此，采用經(jīng)破碎至-2 mm及經(jīng)過混勻、縮分的選礦大樣，篩出+1 mm粒級樣品，磨制砂光片在顯微鏡下測定白鎢礦（含黑鎢礦）和黃銅礦的粒度分布，結果如圖5所示，解離度測定見表5。

圖5 白鎢礦（含黑鎢礦）和黃銅礦嵌布粒度累積分布Fig．5 Cumulative grain size distribution of scheelite（containing wolframite）and chalcopyrite

表5 不同磨礦細度白鎢礦（含黑鎢礦）和黃銅礦的解離度測定結果Tab．5 Dissociation measurement results of scheelite(containing wolframite)and chalcopyrite at different grinding fineness

兩者嵌布粒度都較粗，白鎢礦（含黑鎢礦）和黃銅礦粒度大于0.04mm粒級累計各占約95%和73%。

為選擇合理的磨礦細度，避免有用礦物過磨[10]，在顯微鏡下分別測定不同磨礦細度白鎢礦（含黑鎢礦）和黃銅礦的解離度，結果表明，白鎢礦和黃銅礦均具良好的解離性，在-0.075 mm占56.66%時均已達到96%以上的解離度，黃銅礦的解離性略差于白鎢礦。

5 結論

（1）該礦石主要有價金屬為鎢、銅，可綜合回收銀。鎢礦物以白鎢礦為主，含少量黑鎢礦；銅礦物只有黃銅礦；銀礦物含量低種類多，有維硫鉍鉛銀礦、微量輝鉍銀鉛礦、硫銀鉍礦、碲銀礦等；脈石礦物中基本不含富鈣脈石，有利于白鎢礦精選。

（2）礦石中磁黃鐵礦和磁性脈石等具磁性的礦物約占26%，而其中的鎢、銅占有率不高。因此可采用預先磁選脫除這些磁性礦物，對鎢、銅的回收率不會帶來太大影響。

（3）礦石中原生的黑鎢礦基本上已被白鎢礦交代，白鎢礦保留黑鎢礦厚板狀晶形和少量黑鎢礦殘晶。大多數(shù)銀礦物與自然鉍和方鉛礦等鉛鉍礦物關系密切，只有少量銀礦物與黃銅礦連生或包含于黃銅礦之中，因此在選礦流程中需注意鉛、鉍礦物的回收。

（4）礦石中的鎢礦物主要呈大脈狀產(chǎn)出，少數(shù)呈細粒浸染狀產(chǎn)出，在空間分布和嵌布粒度上極不均勻。白鎢礦（含黑鎢礦）和黃銅礦的粒度較粗，大于0.04 mm粒級者分別占約95%和73%，對磨礦解離非常有利。白鎢礦和黃銅礦在-0.075 mm占56.66%時均已達到96%以上的解離度。

（5）主要有價元素賦存狀態(tài)查定表明鎢主要以白鎢礦和黑鎢礦礦物形式存在，鎢的理論最高回收率約為99%；銅主要以黃銅礦礦物形式存在，銅的理論最高回收率約為96%；銀礦物與方鉛礦、自然鉍等鉛鉍礦物關系密切，從銅精礦（含鉛鉍礦物）回收銀，銀的理論最高回收率約為61%。

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Process Mineralogy of a Quartz-vein Type Tungsten Poly-metallic Ore

ZHANG Li-li,LIANG Dong-yun,LI Bo,HONG Qiu-yang
(Research Department of Mineral Processing Engineering,Guangzhou Research Institute of Nonferrous Metals,Guangzhou 510650,Guangdong,China)

This paper studies the process mineralogy of a tungsten poly-metallic ore by automatic quantitative mineral technology MLA combined with traditional methods.WO3grade of the ore is 1.25%,tungsten mainly exists as scheelite and wolframite with theoretical recovery rate attaining 99%;copper chiefly exists as chalcopyrite with theoretical recovery rate reaching 96%;these silver minerals have many types but low content,closely associated with lead-bismuth minerals such as galena and native bismuth.The theoretica recovery rate can attain 61%if recovering silver from copper concentrate.The results indicate that the tungsten minerals in the ore mainly output as large veins，but a few of them as fine grain-disseminated structure.The spatial distribution and dissemination size of tungsten minerals are extremely uneven.The grain size of scheelite(containing wolframite)and chalcopyrite are relatively coarse and the grain size of more than 0.04 mm accounted for about 95%and 73%respectively,which is very beneficial for grinding dissociation.

tungsten poly-metallic ore;process mineralogy;quantitative dection;dissemination size;liberation degree

TD912

A

10.3969/j.issn.1009－0622.2015.05.008

2015-08-10

張莉莉（1983-），女，湖北荊門人，工程師，主要從事工藝礦物學研究。

梁冬云（1958-），女，廣東中山人，教授級高級工程師，主要從事工藝礦物學研究工作。