贊比亞某含銅鎳礦石工藝礦物學研究

馬英強 盛秋月 唐浪峰 印萬忠

（福州大學紫金礦業(yè)學院，福建福州350116）

鎳資源是許多重要行業(yè)的原料，近年來鎳消耗量不斷上升。鎳礦物往往嵌布粒度細、結構復雜，而且粒度分布不均勻［1-2］。硫化鎳礦物常伴生含鎂脈石礦物，將影響硫化鎳礦物的回收［3-5］。贊比亞某選礦廠處理的礦石為硫化鎳易選礦石，選廠近期將對新探明礦區(qū)的含銅鎳礦石進行開發(fā)利用，本文對其提供的礦樣進行了工藝礦物學性質分析［6-7］，為其合理開發(fā)利用提供依據(jù)［8］。

1 礦石物質組成

1.1 礦石化學成分

礦石的化學多元素分析結果如表1所示。

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由表1可知，礦石主要有用金屬元素為Ni，其含量為1.15%，Cu也有一定的回收利用價值，主要伴生雜質成分有SiO2、MgO和CaO等。

1.2 礦石礦物組成

通過X射線衍射分析和鏡下檢測、統(tǒng)計等，得出礦石主要礦物組成，如表2所示。

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由表2可得，礦石主要金屬礦物為黃鐵礦，含量達27.90%，其次是磁鐵礦和磁黃鐵礦，含量分別為8.06%和4.71%；含鎳礦物有紫硫鎳鐵礦和鎳黃鐵礦，含量分別為1.63%和1.47%；脈石礦物主要為含鎂硅酸鹽礦物，如滑石、白云石和綠泥石，含量分別為21.52%、18.83%和8.07%。

2 礦石的結構和構造

通常礦石的結構指礦物晶粒的外部形態(tài)及其內(nèi)部的顯微結構，礦石的構造指礦物的空間分布特征［9］。

2.1 礦石結構

（1）他形晶粒狀結構。礦石中黃鐵礦、磁鐵礦等金屬礦物主要呈他形晶粒狀結構分布。

（2）包含結構。礦石中紫硫鎳鐵礦呈粒狀包含在黃銅礦中，形成包含結構。

（3）結狀結構。礦石中鎳黃鐵礦與紫硫鎳鐵礦和黃銅礦呈連晶產(chǎn)出，顆粒界線不清，形成結狀結構。

2.2 礦石構造

（1）浸染狀構造。礦石中金屬礦物以他形粒狀、不規(guī)則狀分布在脈石礦物中，形成浸染狀構造。

（2）團塊狀構造。礦石中鎳礦物和黃銅礦以及黃鐵礦成集合體產(chǎn)出，顆粒多大于1 cm，形成團塊狀構造。

（3）脈狀構造。礦石中黃鐵礦沿脈石礦物裂縫侵入，形成脈狀構造。

3 主要礦物嵌布特征

3.1 黃鐵礦

黃鐵礦在礦石中以粗大粒狀及膠狀和集合體產(chǎn)出，部分以不規(guī)則狀、破碎狀產(chǎn)出，黃鐵礦顆粒包裹在黃銅礦中呈殘余狀存在（圖1）；黃鐵礦同時被黃銅礦、鎳黃鐵礦和磁黃鐵礦交代（圖2）；少量黃鐵礦呈膠狀產(chǎn)出（圖3），其中夾雜許多脈石礦物顆粒。

3.2 磁鐵礦

磁鐵礦在礦石中多以粒狀產(chǎn)出于脈石礦物中（圖4）；另外在磁鐵礦顆粒間夾雜鈦鐵礦（圖5）；磁鐵礦與鎳礦物嵌布關系不甚密切。

3.3 磁黃鐵礦

磁黃鐵礦在礦石中產(chǎn)出不多，多以他形粒狀產(chǎn)出，與鎳礦物和黃銅礦嵌布關系緊密。如在磁黃鐵礦和鎳黃鐵礦中間夾雜紫硫鎳鐵礦產(chǎn)出（圖6）。

3.4 紫硫鎳鐵礦

紫硫鎳鐵礦為鎳黃鐵礦蝕變礦物，所以二者緊密連生。紫硫鎳鐵礦在礦石中以粒狀產(chǎn)出，多與鎳黃鐵礦、黃銅礦連生（圖7）；另外紫硫鎳鐵礦以粒狀包裹在黃銅礦中，有的黃銅礦顆粒也被包裹在紫硫鎳鐵礦中（圖8）。

3.5 鎳黃鐵礦

鎳黃鐵礦在礦石中多以他形粒狀產(chǎn)出，且與紫硫鎳鐵礦連生（圖6、圖9），二者嵌布關系十分密切。另外鎳黃鐵礦與磁黃鐵礦和黃銅礦嵌布關系也較密切，如黃銅礦顆粒包裹在鎳黃鐵礦中（圖10）；其次在鎳黃鐵礦顆粒周邊有磁赤鐵礦分布（圖9、圖10）；甚至有包裹磁赤鐵礦的現(xiàn)象。

3.6 磁赤鐵礦

磁赤鐵礦在礦石中以圓粒狀、不規(guī)則狀產(chǎn)出，多分布在鎳黃鐵礦、紫硫鎳鐵礦和黃銅礦顆粒周邊裂隙中（圖1、圖9、圖10）。雖然磁赤鐵礦產(chǎn)出不多，但分布比較普遍。

3.7 鈦鐵礦

鈦鐵礦在礦石中以板狀、不規(guī)則狀多分布在磁鐵礦中（圖5）。鈦鐵礦與其他礦物接觸不多。

3.8 黃銅礦

黃銅礦在礦石中以粒狀和不規(guī)則狀產(chǎn)出，常與鎳黃鐵礦和紫硫鎳鐵礦緊密連生（圖2、圖7、圖8），說明黃銅礦與鎳礦物嵌布關系十分緊密。

3.9 滑石

滑石多以細小片狀和纖維狀產(chǎn)出，與綠泥石、黑云母一起產(chǎn)于白云石粒間和裂縫中，且充填膠結白云石。

3.1 0 白云石

白云石在礦石中以粒狀、不規(guī)則狀及其集合體產(chǎn)出，粒度粗細不均勻，被滑石、綠泥石沿粒間和裂縫充填膠結，甚至被包裹。

3.1 1 綠泥石

綠泥石在礦石中以細小葉片狀及其集合體產(chǎn)出，與滑石混生，綠泥石為黑云母蝕變產(chǎn)物。

3.1 2 黑云母

黑云母在礦石中多蝕變成綠泥石。黑云母以片狀、板狀及其集合體產(chǎn)出，與滑石混生，且被滑石包裹。

4 礦石中主要金屬礦物嵌布粒度

在顯微鏡下對礦石中磁黃鐵礦和鎳礦物（紫硫鎳鐵礦和鎳黃鐵礦）進行了粒度測量分析，結果見表3。

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從表3可以看出：礦石中的磁黃鐵礦以粗粒為主，細粒次之，且嵌布不均勻；鎳礦物以細粒為主，-75μm粒級占58.85%。

5 結論

（1）贊比亞某選廠新探明礦區(qū)含銅鎳礦石鎳含量為1.15%，伴生銅具有一定回收價值，礦石金屬礦物主要為黃鐵礦，其次為磁鐵礦和磁黃鐵礦，少量紫硫鎳鐵礦、鎳黃鐵礦、磁赤鐵礦、鈦鐵礦和黃銅礦；脈石礦物主要有滑石和白云石，其次為綠泥石、黑云母和水鎂石。

（2）礦石主要結構有他形晶粒狀結構、包含結構、結狀結構，礦石構造主要有浸染狀構造、團塊狀構造、脈狀構造。

（3）紫硫鎳鐵礦在礦石中主要以粒狀產(chǎn)出，多與鎳黃鐵礦、黃銅礦和磁黃鐵礦連生，鎳黃鐵礦在礦石中多以他形粒狀產(chǎn)出，且被紫硫鎳鐵礦交代，與磁黃鐵礦和黃銅礦嵌布關系密切；含鎳礦物嵌布粒度細，-75 μm粒級占58.85%；滑石、白云石等大量含鎂脈石礦物的存在是影響鎳礦分選的主要因素。