某貧硫化物難處理金礦石工藝礦物學(xué)研究

陳健龍

(長春黃金研究院有限公司)

引 言

工藝礦物學(xué)是決定礦物分選方法的基礎(chǔ)。它涉及礦物學(xué)研究、礦石工藝特征分析及礦物分析鑒定方法等領(lǐng)域,其內(nèi)容包括對礦石的礦物組成、化學(xué)成分、形態(tài)特征、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等進(jìn)行研究。在礦產(chǎn)資源鑒定和礦物綜合利用等發(fā)揮著關(guān)鍵作用[1-2]。近年來,隨著工藝礦物學(xué)研究手段、對象和領(lǐng)域的不斷拓展,已經(jīng)可以快速準(zhǔn)確地獲得工藝礦物學(xué)參數(shù)。除了傳統(tǒng)的選礦領(lǐng)域,工藝礦物學(xué)在地質(zhì)、采礦、冶金、二次資源性質(zhì)評價和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛[3-5]。工藝礦物學(xué)技術(shù)的發(fā)展提高了選冶及資源評價等領(lǐng)域?qū)ΦV石性質(zhì)的評價速度,進(jìn)一步促進(jìn)了礦山企業(yè)勘探和選冶技術(shù)的發(fā)展。

本文對某貧硫化物難處理金礦石進(jìn)行了詳細(xì)的工藝礦物學(xué)研究,確定了該金礦石的礦石類型,以及有價元素的品位、相對含量和性質(zhì),為后續(xù)處理工藝的制定提供了理論依據(jù)。試驗(yàn)研究結(jié)果對該類型礦石的開發(fā)具有一定的理論指導(dǎo)意義。

1 礦石性質(zhì)

1.1 化學(xué)組成分析

對礦石進(jìn)行了化學(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 礦物組成分析

通過對礦石進(jìn)行自動礦物解離分析儀(MLA)檢測并結(jié)合電子顯微鏡分析,確定了礦石的礦物組成,結(jié)果分別見表2、圖1。

表2 礦石礦物組成分析結(jié)果

1—石英 2—云母 3—黃鐵礦 4—方解石 5—斜長石 6—綠泥石圖1 礦物分布彩圖

2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

半自形—他形晶粒狀結(jié)構(gòu):部分黃鐵礦及毒砂呈此結(jié)構(gòu)。填隙結(jié)構(gòu):石墨、自然銅等形成較晚的礦物沿脈石礦物裂隙充填呈此結(jié)構(gòu)。環(huán)帶結(jié)構(gòu):褐鐵礦與黃鐵礦呈規(guī)則或不規(guī)則的生長環(huán)帶結(jié)構(gòu)。壓碎結(jié)構(gòu):受壓扭性應(yīng)力作用砂屑被壓碎且裂隙中充填有黃鐵礦、褐鐵礦等礦物。膠狀結(jié)構(gòu):礦石中部分黃鐵礦呈膠狀球形體結(jié)構(gòu)產(chǎn)出。

浸染狀構(gòu)造:黃鐵礦、褐鐵礦、毒砂呈星點(diǎn)狀、星散狀、細(xì)脈浸染狀分布于脈石礦物中,構(gòu)成浸染狀構(gòu)造(含稀疏、稠密浸染狀構(gòu)造)。脈狀構(gòu)造:石英、黃鐵礦呈脈狀充填在長石及碳酸鹽礦物中。

3 主要礦物工藝特征

3.1 金屬礦物的嵌布特征

1)黃鐵礦。黃鐵礦是礦石中主要的金屬硫化物,粒度一般為0.01～0.074 mm,以中細(xì)粒為主。主要呈半自形—他形晶粒狀結(jié)構(gòu),少量為自形晶粒狀結(jié)構(gòu)。經(jīng)高倍鏡下檢測,中粒黃鐵礦磨光度較差,很難檢測到表面光滑、磨光度較好的顆粒。粒度為0.053～0.074 mm的黃鐵礦主要以浸染狀構(gòu)造產(chǎn)出,-0.037 mm的細(xì)粒黃鐵礦主要呈星散狀浸染于礦石中。

2)黃銅礦。黃銅礦為礦石中主要的金屬硫化物,呈他形晶粒狀結(jié)構(gòu),粒度以-0.037 mm為主,大多呈單體形態(tài)嵌布在脈石礦物中。

3)自然銅。自然銅為礦石中主要的金屬礦物,粒度以+0.037 mm為主,呈他形晶粒狀結(jié)構(gòu),少量呈細(xì)脈狀嵌布在脈石礦物裂隙中,自然銅在氧化帶中屬不穩(wěn)定礦物,易氧化成氧化物和碳酸鹽礦物,如赤銅礦、孔雀石等。因此,氧化帶中的自然銅只是從銅的硫化物轉(zhuǎn)變成氧化物的中間產(chǎn)品。

4)赤鐵礦。赤鐵礦為礦石中主要的金屬氧化物,占1.06 %。赤鐵礦主要呈他形晶粒狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)出,粒度以+0.037 mm為主。

3.2 脈石礦物的嵌布特征

1)石英。石英是礦石中主要的脈石礦物,主要呈隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu),少數(shù)為他形晶粒狀結(jié)構(gòu),呈脈狀構(gòu)造,多與絹云母、方解石、白云石、黃鐵礦等礦物連晶產(chǎn)出。

組織灌注偽彩圖可以清楚地提供胰腺癌組織和正常胰腺組織的色彩程度的差異[3]，即胰腺癌病灶以冷色調(diào)為主，而正常胰腺組織由于血供豐富呈現(xiàn)以紅色為主的暖色調(diào)。盡管各個研究中樣本來源、掃描機(jī)器型號、計算模型等實(shí)驗(yàn)過程不盡相同，但研究結(jié)果都是大致相同的，即CT灌注成像可以反映胰腺癌微循環(huán)的狀態(tài)，為小胰腺癌的診斷提供幫助。

2)絹云母。絹云母是礦石中主要的脈石礦物,粒度主要分布在-0.01 mm,多為長石蝕變形成,主要嵌布在石英邊部或其他礦物裂隙,為層狀硅酸鹽礦物,天然疏水性較好。

3) 石墨。石墨是礦石中主要的碳質(zhì)礦物,占礦物相對含量的0.94 %,粒度以0.01～0.053 mm為主。形態(tài)多呈柳葉狀、板片狀、麥粒狀或土狀集合體嵌布于脈石礦物裂隙或粒間。石墨的形成主要是由于含有機(jī)質(zhì)或碳質(zhì)的巖石受區(qū)域變質(zhì)作用的影響,發(fā)生圍巖重熔,或者在侵入體與碳酸鹽的接觸帶,由碳酸鹽巖分解形成?？傊?石墨的形成與巖漿對碳酸鹽巖的同化作用關(guān)系密切。

3.3 主要礦物粒度分布特征

對礦石中黃鐵礦、赤鐵礦、石墨的嵌布粒度進(jìn)行檢測,結(jié)果見表3。

表3 主要礦物粒度分析結(jié)果

4 金礦物工藝特征

4.1 金礦物種類及分布

經(jīng)高倍鏡下檢測及電子探針波譜成分分析可知,該礦石中金礦物主要以自然金的形式存在,自然金平均成色為946.6 ‰,利用掃描電鏡對金礦物的成分進(jìn)行分析,結(jié)果見表4。

表4 金礦物成色分析結(jié)果

4.2 金礦物粒度組成分析

根據(jù)顯微鏡檢測結(jié)果并結(jié)合富集重砂分析,本次試驗(yàn)中所見最大自然金(粗粒金,板片狀,富集重砂獲得)顆粒粒度為1.15 mm×1.31 mm×0.31 mm,金礦物粒度分析結(jié)果見表5。

表5 金礦物粒度分析結(jié)果

由表5可知:該礦石中金礦物以細(xì)粒金為主,占32.83 %,其次為微粒金和中粒金,分別占26.57 %、23.46 %。

4.3 金礦物形態(tài)分析

對金礦物形態(tài)進(jìn)行檢測,結(jié)果見表6。

表6 金礦物形態(tài)檢測結(jié)果

由表6可知:該礦石中金礦物主要以板片狀存在,少量呈角粒狀,其他形態(tài)分布率較少。

4.4 金礦物嵌布特征

利用電子顯微鏡檢測并結(jié)合化學(xué)分析,確定了礦石中金礦物的嵌布特征,結(jié)果見表7。

表7 金礦物嵌布特征分析結(jié)果

由表7可知:該礦石中金礦物以粒間金為主,占49.37 %,包裹金、裂隙金分別占9.59 %、41.04 %。

5 產(chǎn)品考查

5.1 黃鐵礦粒度及嵌連關(guān)系特征

對磨礦細(xì)度-0.074 mm占90 %的礦石,利用MLA檢測了黃鐵礦的粒度及嵌連關(guān)系特征,結(jié)果見表8、表9。

表8 黃鐵礦嵌連關(guān)系考查結(jié)果

表9 黃鐵礦粒度分析結(jié)果

5.2 金礦物嵌連關(guān)系特征

采用團(tuán)礦片鏡下檢測、選擇性溶礦法、MLA等檢測手段對磨礦細(xì)度為-0.074 mm占90 %的礦石進(jìn)行全面考查,確定金礦物的嵌連關(guān)系,結(jié)果見表10。

表10 金礦物嵌連關(guān)系考查結(jié)果

6 影響金礦物回收的礦物學(xué)因素分析

1)微細(xì)粒包裹金的影響。粒度小于0.010 mm的金礦物占26.57 %(含次顯微金),且有9.59 %的金礦物以脈石礦物包裹體的形態(tài)產(chǎn)出,這部分金礦物在磨礦過程中難以解離,成為影響選別效果的主要因素之一。

2)粗粒金的影響。礦石中粗粒及巨粒金占17.14 %,這部分金在浸出過程中會出現(xiàn)沉槽或浸出不徹底的情況,從而影響金的浸出效果。

3)劫金物質(zhì)影響。礦石中受劫金物質(zhì)影響金占48.10 %,該礦石中劫金物質(zhì)主要包括有機(jī)碳、石墨及易泥化礦物等,這些物質(zhì)對金的提取會產(chǎn)生不利影響。

7 結(jié) 論

1)礦石中金屬硫化物占0.21 %,主要為黃鐵礦(占0.13 %),其他金屬硫化物含量相對較少。金屬氧化物占1.27 %,礦石氧化率大于75 %,為氧化型礦石。礦石金品位為2.89 g/t,含硫0.14 %,金為唯一有價元素,屬于貧硫化物含金氧化礦石。

2)在磨礦細(xì)度-0.074 mm占90 %的礦石中,63.26 %的黃鐵礦以單體及與其他硫化物連生的形式存在,59.82 %的黃鐵礦粒度小于0.010 mm。產(chǎn)品中受劫金物質(zhì)影響金占48.10 %,脈石礦物包裹金占6.92 %,單體金及連生金占44.98 %。

3)微細(xì)粒包裹、粒度過粗、易受劫金物質(zhì)影響是影響金礦物回收的主要礦物學(xué)因素。這些因素造成礦石難以解離或浸出過程不徹底,對礦石的選別過程會產(chǎn)生不利影響。