江西地區(qū)銅礦工藝礦物學(xué)特征及選礦影響因素研究

蔣婷婷，熊 巍

（江西有色地質(zhì)測試研究院，江西 南昌 330000）

隨著經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步提升，針對礦物資源的開采工程同期不斷發(fā)展。尤其是江西地區(qū)工業(yè)領(lǐng)域的勘查設(shè)備及相關(guān)技術(shù)手段的不停優(yōu)化更新，對該地區(qū)的金屬礦物資源產(chǎn)出量起到促進(jìn)的作用，由于當(dāng)下銅礦資源的儲存量已經(jīng)呈現(xiàn)緊缺狀態(tài)，進(jìn)而需要加大銅礦工藝礦物學(xué)特征的研究來實現(xiàn)江西地區(qū)的銅礦找礦。

根據(jù)相關(guān)勘查人員調(diào)查，如今開采的多部分銅礦受到地質(zhì)環(huán)境的影響出現(xiàn)氧化或硅化現(xiàn)象，對勘查人員對于銅礦的勘查提出一定的挑戰(zhàn)，篩選礦物存在相對的難度。以下以江西地區(qū)為例，進(jìn)行該地區(qū)的銅礦工藝礦物學(xué)的特征分析，通過分析的數(shù)據(jù)對選礦的影響因素進(jìn)行研究。

1 江西地區(qū)銅礦工藝礦物學(xué)特征分析

針對含銅金屬礦物的特征分析，主要對產(chǎn)銅礦點的礦物組合元素進(jìn)行研究。依照江西地區(qū)礦物群集合的形態(tài)及空間遍布位置，主要分為網(wǎng)狀脈結(jié)構(gòu)和膠變結(jié)構(gòu)，經(jīng)過長期的蝕化形成多層次的晶體結(jié)構(gòu)，為孔雀巖石、銅鐵藍(lán)礦和硅化孔雀石，經(jīng)過多手段化的物探勘查結(jié)果顯示上述兩種礦物中含有大量的銅金屬元素，且相對鑲嵌遍布特征較為明顯，以下針對上述三種含銅物質(zhì)的礦物學(xué)特征開展分析。

1.1 孔雀巖石的礦物學(xué)特征研究

孔雀巖石作為含銅元素量較高的金屬礦物，在銅礦產(chǎn)礦過程中發(fā)揮著重要的作用，孔雀巖石主要的銅元素表現(xiàn)形式為氧化銅，化學(xué)表達(dá)式為，主要特征為放射性相對較強(qiáng)。在層次結(jié)構(gòu)晶體層面呈現(xiàn)出皮質(zhì)殼狀，一些顏色為墨綠色的銅元素呈現(xiàn)為圓球狀結(jié)晶體。

在豎向結(jié)構(gòu)上研究，巖石硬度較高，硬度屬性在3.65～4.55之間，由于銅元素含量較多，密度控制在平均每立方厘米內(nèi)含有3.89～4.15的銅元素，且在孔雀巖石在材料質(zhì)地層面研究帶有少量的磁化性能，為相關(guān)勘查人員在找尋孔雀巖石方面帶來極大的便利。

在礦物學(xué)方面研究，孔雀巖石具有溶于酸性物質(zhì)的特點，在鹽酸硫酸等高強(qiáng)度酸中極易發(fā)生溶解現(xiàn)象，氧化銅內(nèi)氧元素與酸中氫元素結(jié)合，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的?？兹笌r石在江西整體地區(qū)的巖脈中表現(xiàn)為網(wǎng)狀嵌入式結(jié)構(gòu)或脈絡(luò)較為清晰鑲在大規(guī)模的巖石表層上，結(jié)合其礦物學(xué)屬性特點，為相關(guān)工作人員的勘查工作提供了明確的方向。

1.2 銅鐵藍(lán)礦的礦物學(xué)特征研究

以江西地區(qū)為例，該地區(qū)的銅鐵藍(lán)礦又稱銅藍(lán)礦，是江西寶山脈經(jīng)過風(fēng)化侵蝕遍布最為廣泛的次級硫化銅，經(jīng)過顯微鏡觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈正六邊形排列，為板塊狀與片狀相結(jié)合的晶體結(jié)構(gòu)。整體排布較密集為解理性發(fā)育。

根據(jù)相關(guān)工作人員的勘查，硬度屬性為132kg/mm，可承載荷重約40g～60g，結(jié)合內(nèi)部緊密的鑲嵌特征，銅鐵藍(lán)礦的密度約為3.76克/mm3。該種含銅礦物主要是針對具有硫化物的固體（例如：閃鋅礦、鉛鋅組合礦、黃鐵銅物等）經(jīng)過高強(qiáng)度酸性流質(zhì)液體腐蝕后，進(jìn)行后期的提煉萃取，在原生礦附近以沉淀物的形式進(jìn)行沉積所形成。

相對典型的礦物代表為鉛鋅礦與銅鐵藍(lán)礦之間的緊密聯(lián)系，在后期形成的沉淀物中，銅鐵礦緊包外層，剝?nèi)ネ獠拷Y(jié)構(gòu)，內(nèi)部為完整的鉛鋅礦，經(jīng)過相關(guān)人員的礦物學(xué)檢驗后，可清楚的區(qū)分包裹層邊界。若硫化物溶液中浸泡了不含鐵元素的組合礦物質(zhì)（例如方鉛礦、碳鉛礦等），則沉淀物析出物質(zhì)為銅藍(lán)巖石，此外，銅鐵藍(lán)礦石也是經(jīng)過硫化物析出所得，對比銅藍(lán)礦該含銅礦的溶水度較高、相對硬度較低、荷載力較差導(dǎo)致極易產(chǎn)生磨礦時礦物斷裂甚至粉碎，析出銅制元素較少。

1.3 硅化孔雀石的礦物學(xué)特征研究

硅化孔雀巖石作為江西地區(qū)最有特色的銅礦物質(zhì)，以下針對其礦物學(xué)特征進(jìn)行下列分析。首先硅化物質(zhì)在整體銅礦礦物資源中，表現(xiàn)為析出銅元素質(zhì)量相對較次的物質(zhì)，其主要成分為硅化作用的氧化銅，含有銅鋁元素，相關(guān)化學(xué)表達(dá)式為(Cu,Al)H2Si4(OH)6，根據(jù)其礦物學(xué)特征的分析，硬度屬性較低約為1.5～2.5之間，由于硅化物含有雜質(zhì)較多，其密度相對較低約為2.0g-2.8g/cm3，相比未經(jīng)硅化的孔雀石，其磁化性能相對較低，無法利用相同方式進(jìn)行硅化礦物的找礦，為勘查人員的礦物勘查提出一定的難度，在化學(xué)性質(zhì)方面具有與孔雀巖石相同的性質(zhì)，對于強(qiáng)度較高的酸性溶液均產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，區(qū)別于氧化物質(zhì)，硅化物無相應(yīng)的CO2釋放。硅化孔雀巖礦的形態(tài)較特殊，通常以膠狀或液體凝固后的形態(tài)存在，處于巖石縫或礦物裂紋中，形態(tài)以縫隙的變化而產(chǎn)生變化，一般表現(xiàn)為條狀或環(huán)狀，且可析出物質(zhì)不確定，其中銅元素所占比例隨著依附的巖礦或硅化程度發(fā)生變化，呈現(xiàn)正比例函數(shù)的關(guān)系。

2 江西地區(qū)銅礦選礦影響因素研究

依照江西地區(qū)銅礦工藝礦物學(xué)特征的分析，結(jié)合礦物資源指標(biāo)的有關(guān)規(guī)定，進(jìn)行如下的選礦影響因素分析，將礦物類型主要分成易解離易選型，難解離難選型等，其中易析出銅元素的礦物內(nèi)部顆粒結(jié)構(gòu)較大，且通常鑲嵌在巖層表面，選礦難度較低影響因素較少，勘查人員可直接使用勘測儀進(jìn)行銅礦資源的勘查。相比此類礦物，難解離型礦物內(nèi)所含的銅元素較少，造成干擾的物質(zhì)較多，極易與其他組合礦相互混淆，形制結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，受到環(huán)境風(fēng)化及硅化蝕變的影響較高，相關(guān)人員勘查時需要進(jìn)行前期的地質(zhì)地形監(jiān)測，進(jìn)而取樣調(diào)查，根據(jù)勘查報告進(jìn)行相應(yīng)銅礦工藝的選擇，部分混合礦中含銅量較少進(jìn)而導(dǎo)致析出銅元素貧瘠，且難解離礦物通常遍布不均勻，極少出現(xiàn)在地質(zhì)表層，通常呈現(xiàn)出不規(guī)則的嵌入式結(jié)構(gòu)過多種礦物嵌套模式，對選礦造成很大的影響。

3 結(jié)語

文章針對江西地區(qū)的銅礦工藝礦物學(xué)特征及選礦影響因素展開研究，分析了多種含銅礦物的特征及礦物對應(yīng)形態(tài)，未來將建立更加全面的找礦機(jī)制，為后期江西地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)，為銅礦的勘查開采提供有力方向。