赣北某钨钼矿钨矿石工艺矿物学研究.pdf

2 0 1 9 年第3 期有色金属 选矿部分5 d o i l O ．3 9 6 9 ／j ．i s s n l 6 7 l 9 4 9 2 ．2 0 1 9 ．0 3 ．0 0 2 赣北某钨钼矿钨矿石工艺矿物学研究 叶少贞胡承凡2 ，高任1 ，汪国华1 ，l 、涛 1 ．江西省地质矿产勘查开发局赣西北大队，江西九江3 3 2 0 0 0 ； 2 ．黄石龙泽矿山技术开发有限公司，湖北黄石4 3 5 0 0 0 摘要为了给赣北某钨铜矿的选矿工艺流程选择提供依据，采用显微镜、化学分析、x R D 分析等分析测试手段对钨矿 石进行了工艺矿物学研究。研究表明，矿石矿物成分复杂．主要有用矿物为黑钨矿、黄铜矿、白钨矿、辉钼矿等。矿石主要有 用元素为钨．w 0 3 含量0 ．2 6 4 ％，可以进行回收利用，伴生铜、钼等也可以综合回收利用。钨主要以黑钨矿和白钨矿形式存 在，二者关系密切；伴生铜、钼主要以硫化物形式存在。黑钨矿以半自形板状和它形晶粒状沿石英裂隙及间隙不均匀分布，并 受黄铜矿、白钨矿等中后期矿物交代。钨矿物可采用分级重选工艺回收，铜、钼可采用多段磨选工艺综合回收。 关键词钨矿石；钨钼矿；嵌布特征 中图分类号T D 9 l文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 9 0 3 一o 0 0 5 一0 5 P r o c e s sM i n e r a lR e s e a r c ho fT 咖g s t e nO r ef r o maW M oD e p o s i ti nN o r t hJ i a n g x i y ES n o z P 押1 ，H U C P 行g 向”2 ，G A O R P 门1 ，W ．A N GG “o “口’，B U 丁k 0 1 1 ．N o r t h l u e s tji a n g z iG c o l O g yP n r t y ，Ji n n g z iB H r e a uo fG e o l o g ya n dM i n e r n lR e s o u r c e s ， ji u j t n H g i a n g 工i3 3 2 0 0 0 ，C h t n a ；2 ．H u a n g S h il 。o n g z eM i n i n gT e c h n o } o g ，D e 砧e l o p m e n t L i ，“ i ￡P dC o ，“ 户口行y ，H “口托g s iH “6 P i4 3 5 0 0 0 ，I 强i 行n A b s t r a c t 1 no r d e rt op r o v i d eb a s i sf o rt h em i n e r a lp r o c e s s i n gf l o w s h e e to fat u n g s t e n m o l y b d e n u mo r e i nn o r t hJi a n g x i ，p r o c e s sm i n e r a l o g yc h a r a c t e r i s t i c so ft u n g s t e no r ew e r er e s e a r c h e db yu s i n gm i c r o s c o p e ， c h e m i c a la n a l y s i s ，X R Da n a l y s i sa n ds oo n ．S t u d i e ss u g g e s tt h a tt h eo r em i n e r a l sa r ev e r yc o m p l e xi nt h e i r c o m p o s i t i o n s ，t h em a i nu s e f u lm i n e r a l sa r ew o l f r a m i t e 。c h a l c o p y r i t e ，s c h e e l I t e ，m o l y b d e n i t e ，e t c ．Wi st h e m a i ne l e m e n ti nt u n g s t e no r e ，a n di tc a nb er e c y c l e db e c a u s et h ec o n t e n to fW 0 3i s0 ．2 6 4 ％， b e s i d e s ， a s s o c i a t e dc o m p o n e n t ss u c ha sC ua n dM oc a na l s ob er e c o v e r e dc o m p r e h e n s i v e l y ．W m a i n l ye x i s t si nt h e f o r mo fw 0 1 f r a m i t ea n ds c h e e l i t e ，a n dt h e ya r ec l o s e l yr e l a t e d ；i na d d i t i o n ，t h ea s s o c i a t e dC ua n dM om a i n l y e x i s ti nt h es u l f i d ef o r m ．W o l f r a m i t ed i s t r i b u t e su n e v e n l ya l o n gq u a r t zf i s s u r e sa n di n t e r s t i c e si ns u b h e d r a l p l a t e l i k ea n da l l o t r i o m o r p h i cg r a n u l a r ，a n di ti sa l s om e t a s o m a t i z e db yt h em i d d l e l a t em i n e r a l ss u c ha s c h a l c o p y r i t e ，s c h e e l i t e ，e t c ．T u n g s t e nm i n e r a l sc a nb er e c y c l e db yg r a d i n gg r a v i t ys e p a r a t i o np r o c e s s ，a n d C ua n dM oc a nb ei n t e g r a t e d l yr e c o v e r e db ym u l t i s t a g eg r i n d i n gp r o c e s s ． K e yw O r d s t u n g s t e no r e ；t u n g s t e n m o l y b d e n u mo r e ；d i s s e m i n a t i o nc h a r a c t e r i s t i c s 赣北某钨钼矿是近年在江西北部探明的石英细 脉带型钨钼矿床，钨、钼资源量均达到中型，铜为小 型，矿石工业类型主要有钨矿石、钼矿石和铜矿石 等[ 1 。6 ] 。为了制定合理的矿石选矿工艺流程及为矿 床成因、成矿规律等积累数据[ 7 _ 8 ] ，采用显微镜、化学 分析、X R D 分析等分析测试手段对钨矿石的工艺矿 物学进行了研究[ 9 13 | 。 1 试样采集及制备 本次试验的钨矿石由两部分组成，一部分为采 自矿区探矿坑道各主要矿体的矿石，质量5 0 0k g ， W 。品位1 ．0 8 ％；另一部分为围岩，质量1 0 0k g ， w 0 。品位0 ．0 0 4 ％。两者按比例配制而成的试验钨 矿石w 0 。品位0 ．2 6 4 ％，与矿区平均品位0 ．2 8 5 ％ 基本相符。同时采集了有代表性的1 2 件钨矿石标 本进行工艺矿物学研究。 2 矿石物质组成 2 ．1 矿物组成 通过手标本观测、显微镜光片、薄片鉴定，本次 试验钨矿石的金属矿物相对含量约为1 5 ％，主要为 黑钨矿、黄铜矿、黄铁矿、辉铋矿、自然铋、闪锌矿，少 收稿日期2 0 1 8 0 2 2 6修回日期2 0 1 8 0 3 1 6 作者简介叶少贞 1 9 6 4 一 ，男，江西省上犹县人，高级工程师，主要从事地质矿产勘查等工作。 万方数据 6 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第3 期 量磁黄铁矿、白钨矿、辉钼矿、白铁矿等。非金属矿2 ．2 化学成分 物为绿泥石、伊利石、石英、长石、方解石、绢 白 云试样光谱半定量分析结果见表2 ，化学多元素分 母等。钨矿石金属矿物组成及相对含量见表1 。析结果见表3 。 表1钨矿石金属矿物组成及相对含量 T a b l e1M e t a lm i n e r a lc o m p o s i t i o na n dr e l a t i v ec o n t e n to ft u n g s t e no r e ／％ 表3 T a b l e3 钨矿石试样化学多元素分析结果 A n a l y s i sr e s u l t so fc h e m i c a lm u l t i e l e m e n tf o rt u n g s t e no r es a m p l e s ／％ 组分 含量 竺竺兰兰旦垒 垒 竺墅 竺垒 生壁垒 O ．2 6 4O ．0 5 9O ．0 1 8O ．2 5 76 6 ．9 9 O ．0 91 ．7 61 ．5 3O ．2 3 01 3 ．0 24 ．7 8O ．0 0 4 7 注1 单位为g ／t 。 从表2 、表3 可知，钨矿石试样主要有用元素钨 含量较高，W 。含量为O ．2 6 4 ％，可以进行回收利 用；其次为铜、钼、银，含量分别为0 ．0 5 9 ％、o ．0 1 8 ％、 1 ．7 6g ／t ，也可以考虑综合回收利用；钨矿石金含量 较低，为O ．0 9g ／t ，未达到回收价值。其他组分含量 低，无回收利用价值。主要脉石组分为S i 0 。、 A 1 2 0 3 等。 表4 T a b l e4 2 ．3 矿石主要金属元素物相分析 钨矿石试样主要金属元素物相分析结果见表4 。 从表4 可以看出，钨主要以黑钨矿和白钨矿形式存 在，占全w 0 。的比例分别为6 2 ．8 8 ％、3 3 ．3 3 ％，钨华 仅占3 ．7 9 ％；铜、钼主要以硫化物形式存在，分别占 总铜、总钼的8 9 ．8 3 ％、9 4 ．4 4 ％。 钨矿石试样物相分析结果 P h a s ea n a l y s i so ft u n g s t e no r es a m p l e s ／％ 2 ．4 黑钨矿X R D X 射线衍射 分析 X R D 分析在中国地质大学 武汉 地质过程与 矿产资源国家重点实验室进行，测试仪器为荷兰 X ’p e r tM P DP r o X 射线衍射仪，测试依据为J C P D S 国际粉末衍射标准联合委员会 ，测试环境2 0 ℃， 湿度条件6 5 ％，测试精度1 ％。 试样X R D 分析结果见表5 。试样中的主要矿物 组成及含量结果表明，二个试样矿物组成及含量变 化不大，均未检测出金属矿物。X R D 为半定量物相 分析方法，检测精度有限，经过2 次测试复检分析低 品位的黑钨矿等金属矿物含量低于检出限。 2 ．5 黑钨矿E M P 电子探针 分析 将钨矿石样品制成光片，在显微镜下鉴定后，进 行电子探针分析。矿物成分的电子探针成分分析工 作在武汉理工大学材料化学与测试中心电子探针实 验室完成，测试仪器为J E I 。一J X A 一8 2 3 0 ，精度 0 ．0 1 ％，工作条件为加速电压1 5k V ；电流2 0n A ； 束斑直径5 “m 。 表5黑钨矿X 射线物相分析结果 T a b l e5 X r a yp h a s ea n a l y s i so fw o l f r a m i t e／％ 样品编号矿物成分 试样1绿泥石2 2 ，伊利石3 1 ，石英4 2 ，长石3 ，方解石2 试样2绿泥石1 5 ，伊利石2 2 ，石英5 8 ，长石3 ，方解石2 电子探针分析结果 表6 表明，黑钨矿中主要成 矿元素F e 0 1 5 ．4 1 9 ％～1 9 ．2 8 1 ％，M n O 5 ．2 9 9 ％ ～8 ．5 2 6 ％，W 0 。一7 6 ．1 6 2 ％～7 6 ．8 4 5 ％，为钨锰铁 矿，M n 与F e 间完全类质同象，二者具一定的负相关 关系；其他微量元素主要为M g 、M 0 0 。、N b z s 及 S n 0 等，而不含或少含C a 0 、T a 0 。为特征。 万方数据 2 0 1 9 年第3 期叶少贞等赣北某钨钼矿钨矿石工艺矿物学研究 7 1O ．0 0 0 20 ．O O O 3O ．0 1 6 4O ．0 1 3 O ．0 7 8 0 ．O O O O ．0 7 0 O ．1 1 4 3 矿石结构构造 3 ．1矿石结构 矿石结构主要有它形晶粒状结构、自形一半自形 晶结构、包含结构、交代残余结构和固溶体分离结构等。 3 ．2 矿石构造 矿石构造主要有斑杂状构造，细脉状构造、浸 染状构造、鳞片状构造、晶簇状构造等。 4 主要金属矿物嵌布特征 4 ．1 主要有用矿物嵌布特征 4 ．1 ．1 黑钨矿 呈半自形板状结构分布于透明矿物中，沿裂隙 被辉铋矿、黄铜矿等呈细脉状穿插交代 图1 a ，可见 白钨矿、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、辉铋矿及自然铋等 沿颗粒边缘及裂隙交代 图1 a ～图1 b ，粒径为 0 ．0 0 5 ～3 ．Om m 不等。 4 ．1 ．2 白钨矿 呈它形粒状结构分布，沿黑钨矿颗粒边缘及裂 隙分布 图1 a ，颗粒粒径为0 ．0 1 ～1 ．0m m 。 4 ．1 ．3 黄铜矿 呈不规则粒状结构填隙于透明矿物颗粒间隙及 裂隙中，可见闪锌矿呈星点状分布于黄铜矿中 图 1 c ，或黄铜矿呈乳浊状分布于闪锌矿中 图1 d ，或黄 铜矿细脉状穿插交代闪锌矿及黑钨矿等 图1 a ，黄铜 矿呈尖角状沿黑钨矿、辉钼矿及黄铁矿等颗粒边缘或 裂隙交代 图1 b 、图1 e ～图1 f ，局部包含磁黄铁矿及 辉钼矿等颗粒 图1 c 、图1 9 ，粒径为O ．0 0 1 ～2 ．0m m 。 图1钨矿石显微照片 F i g ．1M i c r o g r a p ho ft u n g s t e no r e 黑钨矿一w o l ；白钨矿一s h ；黄铜矿一c p ；辉钼矿一M o t ；黄铁矿P y ；辉铋矿一B m t ；自然铋一B s m ；闪锌矿一S p h 磁黄铁矿P o ；白铁矿一M r c 1 6 8 6钾弛孙 m ⅢM M 0 5 2 O∞M ∞∞ O 0 0 O O 9 3 0∞∞∞∞ 0 0 O O 1 3 7 O∞∞∞∞ O O O O O O O O∞∞∞∞ O O O O 7 9 3 9加趵“ 坫 0 0 O O O O O O∞∞∞∞ 0 O O O 万方数据 8 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第3 期 4 ．1 ．4 辉钼矿 呈半自形鳞片状分布，可见辉铋矿及黄铜矿沿 辉钼矿解理裂隙尖角状交代，局部被黄铜矿包裹呈 包含结构 图1 e ，颗粒粒径为o ．0 1 ～o ．1m m 。 4 ．2 其他矿物嵌布特征 4 ．2 ．1 黄铁矿 多呈半自形一它形粒状结构，部分黄铁矿可见其 立方体半自形粒状结构 图1 9 ，可见其沿黑钨矿颗粒 边缘尖角状交代，可见黄铜矿、磁黄铁矿、闪锌矿、辉铋 矿、白铁矿等沿其裂隙及边缘交代 图l f 、图1 h ，局部被 黄铜矿交代包裹呈包含结构，粒径为o ．0 1 ～1 ．om m 。 4 ．2 ．2 辉铋矿 呈不规则粒状结构填隙于透明矿物中，可见辉 铋矿沿辉钼矿解理裂隙交代 图1 9 ，可见辉铋矿沿 黄铁矿、黑钨矿及辉铀矿等颗粒边缘及裂隙交代 图 1 a 、图1 e 、图1 h ，辉铋矿被闪锌矿、黄铜矿及磁黄铁 矿等交代 图1 a 、图1 d 、图1 i ，可见自然铋尖角状分 布于辉铋矿中，颗粒粒径为o ．0 1 ～o ．3m m 。 呈不规则粒状结构分布于辉钼矿、辉铋矿、黄铜 矿及石英等颗粒中 图“ ，颗粒粒径为o ．0 0 5 ～ 0 ．2m m 。 4 ．2 ．4 闪锌矿 呈不规则粒状结构分布于透明矿物颗粒中，可 见闪锌矿呈星状分布于黄铜矿中 图1 b ，或黄铜矿 呈乳浊状分布于闪锌矿中 图l c ，局部可见黄铜矿 呈细脉状穿插交代闪锌矿，闪锌矿尖角状交代黄铁 矿、辉铋矿等 图1 d 、图1 f 。颗粒粒径为0 ．0 1 ～ O ．5m m 。 4 ．2 ．5 磁黄铁矿 呈不规则粒状结构，局部可见其呈尖角状交代 黄铁矿及辉铋矿 图1 f 、图1 i ，或被黄铜矿交代包含 图1 c ，颗粒粒径为0 ．0 1 ～0 ．1m m 。 4 ．2 ．6 白铁矿 不规则粒状结构，沿黄铁矿颗粒边缘及裂隙交 代 图1 f ，颗粒粒径为0 ．0 0 5 ～0 ．1m m 。 4 ．3 黑钨矿嵌布粒级 4 ．2 ．3自然铋黑钨矿嵌布粒级见表7 。 表7黑钨矿嵌布粒级测量计算记录 点测法 T a b l e7 C a l c u l a t i n gr e c o r do fw o l f r a m i t ee m b e d d e dp a r t i c l es i z em e a s u r e m e n t p o i n tm e a s u r em e t h o d 粒级 I Ⅱ Ⅲ Ⅳ V Ⅵ 合计 粒度范围 长径 jm m比粒径颗粒数／个含量比 含量／％累计含量／％ O ．5 0 ．5 0 O ．3 0 O ．3 0 O ．1 7 一O ．1 7 O ．14 一O ．1 4 O ．1 0 5 ～O ．1 0 5 O ．0 7 4 8 064 0 04 32 7 52 0 05 9 ．9 7 5 9 ．9 7 5 025 0 03 28 0O O O 17 ．437 7 ．4 0 3 09 0 06 55 85 0 0 1 2 ．7 59 0 ．15 1 72 8 96 81 96 5 2 4 ．2 89 4 ．4 3 1 419 68 7170 5 2 3 ．7 2 9 8 ．15 】01 0 08 585 0 0 1 ．8 51 0 0 ．0 3 8 04 5 89 0 4 1 0 0 ．O 5 矿石原矿筛分分析 w 。，。篙竺嚣妻孑 篙；∑葛誉芸舅善 为了解钨、钼、铜的粒级分布情况，取试样2 0 0品位较高，一o ．0 4 3m m 以下粒级w 。品位降低。 g ，进行粒度筛析，试样筛选结果详见表8 。 表8 T a b l e8 试样粒度筛析结果 S i e v i n gr e s u l t so fs a m p l eg r a n u l a r i t y ／％ 粒级／m m产率 品位 M o 分布率 C uM o l 一1 O ．3 15 O ．3 15 O ．15 O ．15 0 ．0 7 5 O ．0 7 5 十O ．0 4 3 一O ．0 4 3 3 ．0 7 2 8 ．7 9 1 2 ．3 1 9 ．4 5 6 ．0 6 4 0 ．3 2 1 0 0 ．O O 2 0 ．O l 2 5 ．0 0 17 ．1 8 1 1 ．5 5 4 ．3 8 2 1 ．8 8 1 0 0 ．O O 6 结论 耋篓墓善莩荔姜羹蓍享淼篙鬈篡雾凳 1 某钨钼矿是石英细脉带型钨钼多金属矿床。然铋、闪锌矿，次为磁黄铁矿、白钨矿、辉钼矿、白铁 魄一∞他烈嬲码似 w一钆扎n m 置拢㈣坠Lg拼姐∞弘协狮wm吼叽吼m吼吼 万方数据 2 0 1 9 年第3 期叶少贞等赣北某钨钼矿钨矿石工艺矿物学研究 9 矿等。脉石矿物为绿泥石、伊利石、石英等。 2 钨矿石主要有用元素为钨，W 。含量为 0 ．2 6 4 ％，可以进行回收利用；伴生组分为铜、钼、银， 含量分别为0 ．0 5 9 ％、0 ．0 1 8 ％、1 ．7 6g ／t ，也可以考 虑综合回收利用。钨主要以黑钨矿和白钨矿形式存 在，二者关系密切，在矿石中分布不均匀，占全w O 。 的比例分别为6 2 ．8 8 ％、3 3 ．3 3 ％；铜、钼主要以硫化 物形式存在，分别占总铜、总钼的9 6 ．2 2 ％、9 6 ．7 9 ％。 3 黑钨矿沿石英裂隙及间隙极不均匀分布。矿 石结构为早期黑钨矿结晶作用形成的半自形板状结 构和它形晶粒状结构为主，中后期黄铜矿、辉铋矿、 黄铁矿、白钨矿、闪锌矿及自然铋等交代作用过程中 形成的包含结构、交代残余结构等，局部可见闪锌矿 及黄铜矿的固溶体分离结构。 4 手标本及显微镜下观察，黑钨矿颗粒较为粗 大，但黑钨矿嵌布粒级测量计算表明，黑钨矿颗粒粒 度范围有近5 9 ．9 7 ％的含量 o ．5m m ，一0 ．3 0 0 ．1 7m m 以上粒级的黑钨矿累计含量可达 9 0 ．1 5 ％，即正常情况下，将矿石破碎到1 8 0 ～2 7 0 肚m 条件下，可将约9 0 ％的黑钨矿从矿石中分离。黑钨 矿中包含有大量的黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿、辉铋矿 及白钨矿等，特别是白钨矿与黑钨矿的分选方法不 同，对W 的选矿有一定的影响。 5 从粒度筛析结果中可以看出， 1m m 以上粒 级w 0 3 品位很低，一0 ．3 1 5 O ．0 4 3 m m 各粒级w 。 品位较高，一o ．0 4 3m m 以下粒级w 0 。品位降低。 鉴于钨矿物在磨矿时易过磨泥化，可在较粗粒度下 采用分级重选工艺回收。铜金属主要分布一1m m 粒级中，在各粒级中品位相近；钼金属在一0 ．3 1 5 o ．0 7 5m m 各粒级的品位较高，在其他粒级中分布较 均匀，表明铜、钼要采用多段磨选工艺综合回收。 参考文献 [ 1 ] 叶少贞，汪国华，干金军，等．赣北九岭成矿带昆山钼钨铜 矿区找矿新进展[ J ] ．中国钼业，2 0 1 5 ，3 9 2 1 6 2 2 ． [ 2 ] 叶少贞，夏节华。徐军，等．赣北九岭成矿带昆山钨钼铜矿 床地质特征[ J ] ．中国钨业，2 0 1 6 ，3 1 4 7 一1 3 ． [ 3 ] 叶少贞．昆山钨矿床地质特征及成因初探[ J ] ．资源调查 与环境，2 0 0 4 增刊1 8 6 9 1 ． [ 4 ] 李旭辉，叶少贞．赣北昆山一大河里地区钨钼矿资源潜力 及找矿方向[ J ] ．华东理1 二学院学报．2 0 0 6 增刊1 7 7 8 0 ． [ 5 ] 张明玉，丰成友，李大新．等．赣北大湖塘地区昆山w M o C u 矿床侵入岩锆石U P b 、辉钼矿R e 一0 s 年代学及地质意 义[ J ] ．大地构造与成矿学，2 0 1 6 ，4 0 3 5 0 3 5 1 6 ． [ 6 ] 张明玉，丰成友，李大新，等．赣北昆山钨钼铜矿床花岗岩 地球化学及H f 同位素研究[ J ] ．地质学报，2 0 1 8 ，9 2 1 7 7 9 3 ． [ 7 ] 王蓓，单勇，赵培棵，等．工艺矿物学对难选矿石评价的意 义[ J ] ．矿产综合利用，2 0 1 5 1 5 8 6 0 ． [ 8 ] 周满赓．工艺矿物学在矿产资源找矿和综合利用中的应 用[ J ] ．矿产综合利用，2 0 1 2 3 7 9 ． [ 9 ] 刘智林，叶雪均，肖金雄．江西某钨钼矿工艺矿物学研究 [ J ] ．中国钨业，2 0 0 8 ，2 3 6 8 1 1 ． [ 1 0 ] 洪秋阳．梁冬云，李波，等．某难选低品位钨钼共生矿石 丁艺矿物学研究[ J ] ．中国钨业，2 0 1 5 ，3 0 5 5 4 5 8 ． [ 1 1 ] 李波，梁冬云，张莉莉．石英细脉型复杂钨钼多金属矿石 T 艺矿物学研究[ J ] 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