某多硫化物金銅礦石工藝礦物學(xué)研究

劉朝輝

(帕魯特有限責(zé)任公司)

隨著科技的不斷發(fā)展,礦產(chǎn)資源利用水平不斷提高,工藝礦物學(xué)在選礦工藝方案制定、優(yōu)化及技術(shù)改造中的作用愈發(fā)重要[1-5]。本文以安徽某多硫化物金銅礦石樣品為研究對(duì)象,采用MLA、掃描電鏡、體視顯微鏡等技術(shù)手段,查明了礦石成分、礦物組成、主要礦物工藝特征等,分析了影響目的礦物回收的礦物學(xué)因素,為該礦石資源的開發(fā)利用提供了礦物學(xué)依據(jù)[6]。

1 礦石性質(zhì)

1.1 化學(xué)成分

某多硫化物金銅礦石中金、銅為主要有價(jià)回收元素,銅品位為0.17 %,金品位為0.60 g/t,其化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

表1 化學(xué)成分分析結(jié)果

1.2 物相分析

樣品中銅主要以硫化銅的形式存在,物相分析結(jié)果見表2。

表2 銅物相分析結(jié)果

1.3 礦物組成

通過電子顯微鏡,并結(jié)合化學(xué)成分分析及MLA等檢測(cè)手段,確定了樣品的礦物組成,結(jié)果見表3。

表3 礦物相對(duì)含量測(cè)量結(jié)果

由表3可知:該樣品中金屬礦物占35.35 %,其中金屬硫化物占31.19 %,主要為黃鐵礦(占30.66 %),其次黃銅礦(占0.51 %);金屬氧化物占4.16 %,其中褐鐵礦占0.53 %,礦石氧化率為1.73 %;脈石礦物占64.65 %。結(jié)合樣品含硫16.13 %,金品位0.60 g/t,銅品位0.17 %,金、銅和硫均為有價(jià)元素,因此可以將該礦石歸為多硫化物金銅礦石。

2 主要礦物工藝特征

黃鐵礦(FeS2):占礦物相對(duì)含量的30.66 %,高倍鏡下檢測(cè),大部分黃鐵礦表面光滑、易磨光。粒度主要分布在0.010～0.053 mm,以細(xì)粒為主。黃鐵礦主要呈單體形態(tài),以半自形晶為主[7],也存在他形晶黃鐵礦。黃鐵礦與黃銅礦存在一定的嵌布關(guān)系,少量黃鐵礦與黃銅礦連晶分布,呈現(xiàn)礦物集合體的形式,有時(shí)可見二者相互包裹的現(xiàn)象。黃鐵礦與脈石礦物密切嵌布,可見黃鐵礦與脈石礦物連晶分布,部分黃鐵礦被脈石礦物完全包裹或局部嵌布在脈石礦物之中。少量黃鐵礦與氧化鐵礦物密切嵌布,部分黃鐵礦與磁鐵礦連晶分布或嵌入其中,結(jié)果見圖1。

圖1 顯微照片及背散射圖

黃銅礦(CuFeS2):占礦物相對(duì)含量的0.51 %,高倍鏡下檢測(cè)到黃銅礦的磨光度較好,表面光滑、易磨光。黃銅礦主要呈單體狀態(tài),以半自形—他形晶為主。樣品中黃銅礦的粒度主要分布在0.010～0.053 mm,以細(xì)粒為主,少量中粒、微粒及粗粒。

黃銅礦與其他礦物的嵌布關(guān)系主要可分為以下2種類型:

1)與其他金屬硫化物連晶分布的黃銅礦。這部分黃銅礦主要分布在黃鐵礦邊部、黃鐵礦微裂隙及粒間,以中粒為主,該類黃銅礦不易與黃鐵礦解離,容易形成銅、鐵礦物連生體,且易流失到浮選尾礦中,對(duì)黃銅礦的回收會(huì)產(chǎn)生不利的影響。

2)與脈石礦物連晶分布及嵌布在脈石礦物之中的黃銅礦。這部分黃銅礦的含量要高于與其他金屬硫化物連晶分布的黃銅礦,其特點(diǎn)是與其他金屬硫化物嵌布關(guān)系不密切,多呈微細(xì)粒嵌布于脈石礦物中,且不易與脈石礦物解離,易與脈石礦物呈連生體流失到浮選尾礦中。部分黃銅礦的分布特征見圖2。

通過重復(fù)改變式(1)中函數(shù)的范圍,其余3種不同程度的變形即可表示出來(lái)。通過對(duì)繞組徑向變形程度模型的建立,即可求取變形后的變壓器繞組參數(shù)。在繞組變形的情況下,電場(chǎng)為不均勻分布。

圖2 掃描電鏡能譜成分分析

3 銅礦物工藝特征

3.1 銅礦物組成及粒度特征

經(jīng)高倍鏡下檢測(cè)及能譜成分分析,該樣品中銅礦物主要為黃銅礦,銅品位為33.73 %,鐵品位為35.07 %,含硫31.20 %,黃銅礦粒度分布以細(xì)粒為主,占47.23 %,結(jié)果見表4。

表4 黃銅礦粒度分析結(jié)果

3.2 銅礦物嵌布關(guān)系特征

通過測(cè)定統(tǒng)計(jì),黃銅礦主要呈單體狀態(tài),占45.27 %,檢測(cè)結(jié)果見表5。

表5 黃銅礦嵌布狀態(tài)分析結(jié)果

4 金礦物工藝特征

4.1 金礦物組成及粒度特征

經(jīng)掃描電鏡能譜成分分析,樣品中的金礦物全部為自然金,平均成色為885.36 ‰。根據(jù)測(cè)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果,金礦物以微細(xì)粒金為主,合計(jì)占98.03 %,檢測(cè)結(jié)果見表6。

表6 金礦物粒度分析結(jié)果

4.2 金礦物外形形態(tài)特征

該樣品中金礦物的形態(tài)以渾圓粒狀為主,占90.01 %,檢測(cè)結(jié)果見表7,部分自然金顆粒形態(tài)見圖3。

圖3 體視顯微鏡下自然金形態(tài)

表7 金礦物外形形態(tài)檢測(cè)結(jié)果

4.3 金礦物嵌布關(guān)系特征

通過檢測(cè)可知,樣品中金礦物的嵌布關(guān)系以硫化物包裹金為主,檢測(cè)結(jié)果見表8。

表8 金嵌布狀態(tài)分析結(jié)果

5 影響銅、金回收的礦物學(xué)因素

5.1 影響銅回收的礦物學(xué)因素

1)銅賦存狀態(tài)的影響。與脈石礦物連生的黃銅礦占35.42 %,被脈石礦物包裹的黃銅礦占15.85 %,部分黃銅礦為微細(xì)粒,不易與脈石礦物解離,易與脈石礦物呈連生體流失到混合浮選尾礦中,因此影響銅的回收率。

2)銅粒度的影響。礦石中黃銅礦的粒度分布不均勻,粗粒黃銅礦占11.22 %,小于0.01 mm的微細(xì)粒黃銅礦占12.97 %。磨礦細(xì)度過細(xì),會(huì)造成粗粒的黃銅礦過磨;磨礦細(xì)度過粗,細(xì)粒級(jí)黃銅礦無(wú)法解離。

5.2 影響金回收的礦物學(xué)因素

1)金的賦存狀態(tài)及粒度的影響。樣品中脈石礦物包裹金占16.37 %,硫化物包裹金占69.11 %,小于0.01 mm的微細(xì)粒金含量高,機(jī)械磨礦很難使這部分微細(xì)粒包裹金達(dá)到完全的裸露或解離,脈石礦物包裹金容易流失到混合浮選尾礦中,硫化物包裹金容易流失到硫精礦中,從而影響金的回收率。

2)金礦物形態(tài)對(duì)金回收的影響。部分顆粒金以渾圓狀形式存在,較難上浮,若不采取有效的重選回收手段,極易損失于尾礦當(dāng)中。

3)樣品中含白云母、黑云母、絹云母、綠泥石等脈石礦物,它們均屬硬度較低、相互之間結(jié)合力較弱的礦物,易產(chǎn)生泥化現(xiàn)象,會(huì)影響浮選過程及浮選產(chǎn)品的質(zhì)量。

6 浮選試驗(yàn)驗(yàn)證及產(chǎn)品考查

6.1 浮選試驗(yàn)

采用重選—重尾混合浮選—混合精礦銅硫分離(三次精選)進(jìn)行閉路試驗(yàn),結(jié)果表明:銅精礦中銅品位為10.76 %、金品位為17.74 g/t,硫精礦中含硫45.05 %,全流程銅、金、硫的總回收率分別為91.70 %、50.21 %、90.93 %,試驗(yàn)獲得了良好的技術(shù)指標(biāo)。

6.2 流失狀態(tài)考查

對(duì)重選—重尾混合浮選—混合精礦銅硫分離流程閉路尾礦中銅、金的流失狀態(tài)進(jìn)行了考查,結(jié)果表明:尾礦中流失的黃銅礦主要由于與脈石礦物連生及被脈石礦物包裹,合計(jì)占90.72 %,以其他狀態(tài)流失的黃銅礦較少;尾礦中流失的金主要為脈石礦物包裹金,占97.28 %,以其他狀態(tài)流失的金極少,混合浮選尾礦中流失的金和銅均屬合理流失。

7 結(jié) 論

1)工藝礦物學(xué)研究表明:礦石含硫16.13 %,金品位0.60 g/t,銅品位0.17 %。銅礦物主要為黃銅礦,粒度以細(xì)粒為主。金礦物為自然金,平均成色為885.36 ‰,主要以微細(xì)粒金形式存在。

2)經(jīng)過重選—重尾混合浮選—混合精礦銅硫分離(三次精選)閉路試驗(yàn),銅、金、硫的總回收率分別為91.70 %、50.21 %、90.93 %。

3)尾礦中流失的黃銅礦主要以與脈石礦物連生和被脈石礦物包裹的形式存在,占總流失量的90.72 %;流失的金主要為脈石礦物包裹金,占總流失量的97.28 %,與工藝礦物學(xué)研究結(jié)果相吻合。因此,混合浮選尾礦中流失的金和銅屬于合理流失。