云南某金多金属矿的工艺矿物学研究.pdf

2 0 1 6 年第3 期有色金属 选矿部分 1 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s l l ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 6 ．0 3 ．0 0 1 云南某金多金属矿的工艺矿物学研究 王明燕，郜伟，王玲 北京矿冶研究总院金属矿产资源评价与分析g z 澳, l 北京市重点实验室，北京1 0 2 6 2 8 摘要为配合云南某多金属矿的矿石可选性试验，对该矿进行了详细的工艺矿物学研究。查明了矿石的矿物组成，重 要矿物的赋存状态、嵌布特征、粒度组成、解离度特征以及影响选矿回收指标的矿物学因素等。研究表明，矿石中金、银矿物 嵌布粒度细且与多种矿物共生密切，除了与黄铜矿、方铅矿、黄铁矿等硫化物共生外，还与磁铁矿、菱铁矿存在紧密嵌布关系， 因此加强回收铁矿物中的金、银是提高回收率的关键。此外，黄铜矿、方铅矿和闪锌矿分别是铜、铅、锌回收的目标矿物，磁铁 矿和菱铁矿是可综合回收的主要铁矿物。 关键词多金属矿；工艺矿物学；嵌布粒度 中图分类号T D 9 1 ；T D 9 5 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 0 4 9 2 2 0 1 6 0 3 - 0 0 0 1 - 0 5 P r o c e s sM i n e r a l o g yS t u d yu naA uP o l y m e t a l l i cO r ei nY u n n a n W A N GM i n g y a n ，G A O 耽i ，W A N GL i n g J ．B e i j i n gK e yL a b o r a t o r yo fM e t a lM i n e r a lR e s o u r c e sT e s ta n dE v a l u a t i o n ，B e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c h I n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，B e 彬n g1 0 2 6 2 8 ，C h i n a A b s t r a c t I nc o o r d i n a t i o nw i t ht h eb e n e f i c i a b i l i t yt e s t so faA up o l y m e t a l l i co r ei nY u n n a n ，p r o c e s s m i n e r M o g ys t u d yi sc a r r i e do u ti nd e t a i l ．M i n e r a lc o m p o s i t i o n ，o c c u r r e n c es t a t eo fi m p o r t a n tm i n e r a l s ，d i s s e m i n a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s ，d i s s e m i n a t i o ns i z e ，l i b e r a t i o nd e g r e ea n dt h e f a c t o r s a f f e c t i n g t h eb e n e f i c i a t i o ni n d e x e sa r e d e t e r m i n e d ．卟er e s u l t ss h o wt h a tt h es i z eo fg o l da n ds i l v e rm i n e r a l si sf i n e ，a n db e s i d e sc h a l c o p y r i t e ，g a l e n a ， p y r i t ea n do t h e rs u l f i d e s ，t h e ya r ea l s oc l o s e l ya s s o c i a t e dw i t hm a g n e t i t ea n ds i d e r i t e ，t h u ss t r e n g t h e n i n gt h er e c o v e r y o fg o l da n ds i l v e ri ni r o nm i n e r a l si st h ek e yt oi m p r o v et h er e c o v e r yr a t e ．I na d d i t i o n ，c h a l c o p y r i t e ，g a l e n aa n d s p h a l e r i t ea r et h eo b j e c t i o nm i n e r a l so fc o p p e r ，l e a da n dz i n cr e c o v e r yr e s p e c t i v e l y ，m a g n e t i t ea n ds i d e r i t ea r et h e m a i nr e c o v e r e di r O Bm i n e r a l s ． K e yw o r d s p o l y m e t a U i co r e ；p r o c e s sm i n e r a l o g y ；d i s s e m i n a t i o ns i z e 云南某多金属矿是一个金、银、铜、铁、铅、锌多 金属矿床，其探明储量大。但该矿属于复杂多金属 矿，矿物种类繁多，矿物之间嵌布关系密切，并且各 矿物的粒度分布范围广，对矿石的可选性影响较大。 其中，金、银等贵金属走向分散，除铜以外，铅、锌品 位较低，分离回收难度较大，因此查明其矿石性质格 外重要，不仅为选矿工艺提供重要矿物学资料，也为 提高金、银、铜、铅、锌、铁、硫等选矿指标以及制定合 理的工艺方案提供理论依据。 1矿石性质 1 ．1 矿石的化学成分 原矿多元素分析结果见表1 。由表1 可知，矿石 中主要回收元素为金、铜和铁，铅、锌、硫和银可考虑 综合回收。 表1原矿多元素分析结果 T a b l e1M u l t i - e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fr u n - o f - m i n eo r e／％ 垂耋 墅 丝 生些垫曼 里坚生竺里 生垒 竺 含量 1 ．5 7 2 4 ．2 0 0 ．4 1 0 ．1 80 ．2 3 1 0 ．7 93 1 ．5 31 0 ．6 4 2 ．3 10 ．2 02 9 ．7 04 ．0 8 1 单位为s ／t 。 收稿日期2 0 1 5 - 0 4 - 1 6 修回日期2 0 1 6 ．0 3 1 7 作者简介王明燕 1 9 8 3 - ，女，广西桂林人，硕士，高级工程师，主要从事工艺矿物学方面的研究工作。 万方数据 2 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第3 期 1 ．2 矿石的矿物组成及相对含量 该矿石中矿物的组成比较复杂。金矿物主要为 自然金，另有少量银金矿；银矿物主要为辉银矿、碲 银矿和含银斜方辉铅铋矿，另有少量粒碲银矿、自然 银、脆银矿、深红银矿和含银黝铜矿；铜矿物主要为 黄铜矿，另有微量黝铜矿、斑铜矿、方黄铜矿、硫铋铜 矿、蓝辉铜矿、辉铜矿和铜蓝；铅矿物主要是方铅矿， 另有少量斜方辉铅铋矿；锌矿物主要是闪锌矿；铁矿 物主要为磁铁矿和菱铁矿，另有少量赤铁矿、褐铁 矿；其它金属矿物有黄铁矿，少量磁黄铁矿、白铁矿 及毒砂，另有微量辉钼矿、自然铋、辉铋矿、黑钨矿、 白钨矿等。 脉石矿物主要为石英，其次为正长石、黑云母、 高岭石、钙铁榴石、斜长石、方解石和白云石，另有少 量磷灰石、榍石、金红石。 矿石的矿物组成及相对含量见表2 。 表2矿石的矿物组成及相对含量 T a b l e2M 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 t ／％ 出特征统计结果与金的化学物相分析结果相比较， 单体金、粒间金及裂隙金在浸出过程中主要以裸露 金形式存在，两种方法获得的占有率基本一致。 表3可见金矿物的产出特征 T a b l e3O c c u r r e n c es t a t eo fg o l di nt h eo r e ／％ 2 矿石中重要金属矿物的嵌布特征 “分1 2 ．1 金矿物 矿石中的金矿物主要是自然金，少量为银金矿。 其中，自然金中的金占总金的9 8 ．5 4 ％，银金矿中的 金占总金的1 ．4 6 ％。 自然金主要呈圆粒状、不规则状、片状嵌布于菱 铁矿裂隙中 图1 ，有的分布在磁铁矿、黄铁矿、黄 铜矿裂隙 图2 ，有的分布在磁铁矿与菱铁矿、磁黄 铁矿或方铅矿颗粒间隙；有时可见自然金呈粒状及 片状被包裹在磁铁矿中，部分被包裹在黄铁矿、磁黄 铁矿中，少量被包裹在菱铁矿中，另有少量被包裹在 方铅矿以及石英、黑云母中。 银金矿主要呈圆粒状及片状分布，部分被包裹 在磁铁矿中，部分被包裹在黄铁矿、黄铜矿颗粒中。 金矿物的产出特征见表3 。将可见金矿物的产 图l自然金 1 呈细粒富集在磁铁矿 2 和菱铁矿 3 中 F i n en a t i v eg o l dg r a i n s 1 o c c u ri nm a g n e t i t e 2 a n ds i d e r i t e 3 图2自然金 1 分布在黄铜矿 2 中 F i g ．2 N a t i v eg o l dg r a i n 1 o c c u r si n c h a l c o p y f i t e 2 万方数据 2 0 1 6 年第3 期王明燕等云南某金多金属矿的工艺矿物学研究 3 2 ．2 银矿物 辉银矿与黄铜矿关系最为密切 图3 ，主要以 不规则粒状的形式被包裹在黄铜矿中，部分辉银矿 分布在黄铜矿裂隙中；有时可见辉银矿分布在黄铜 矿与黄铁矿或黄铜矿与菱铁矿裂隙问；有时还可见 辉银矿分布在黄铁矿裂隙间。 碲银矿与黄铜矿、黄铁矿关系密切，部分呈包体 形式分布在黄铜矿、黄铁矿中，部分呈不规则状分布 在黄铜矿、黄铁矿裂隙中。 矿石中部分斜方辉铅铋矿含银，其主要呈不规 则粒状分布在石英、菱铁矿中；有时可见含银斜方辉 铅铋矿分布在黄铁矿、磁铁矿裂隙中，少量沿着黄铜 矿边缘交代，另有部分斜方辉铅铋矿中包裹有细粒 磁黄铁矿。 自然银和脆银矿的含量很低，与黄铜矿关系密 切，有的以包体形式分布在黄铜矿中，有的分布在黄 铜矿裂隙中。 图3 辉银矿 1 分布在黄铜矿 2 裂隙以及 黄铜矿、菱铁矿 3 裂隙中 F i g ．3A r g e n t i t eg r a i n s 1 o c c u ri nt h ef r a c t u r e s o fc h a l c o p y f i t e 2 a n ds i d e r i t e 3 2 ．3 黄铜矿 黄铜矿多早不规则粒状及粒状集合体产出，少 量呈微细粒浸染状分布于菱铁矿以及石英等脉石矿 物中；此外，黄铜矿与磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿关系 密切，有的呈细粒包体被包裹在黄铁矿中，有的呈脉 状及粒状分布在黄铁矿、磁铁矿、磁黄铁矿裂隙中； 有时可见黄铜矿与方铅矿、闪锌矿、斜方辉铅铋矿、 硫铋铜矿等硫化物共生，微量以固溶体形式被包裹 在闪锌矿中；偶尔可见黄铜矿被黝铜矿、斑铜矿、方 黄铜矿交代。 2 ．4 方铅矿 方铅矿多呈它形粒状结构产出，少量呈半自形 粒状结构产出；有时可见方铅矿与闪锌矿、黄铁矿、 磁铁矿、磁黄铁矿等共生，少量被包裹在黄铁矿、毒 砂中；有时还可见方铅矿与黄铜矿、黝铜矿共生；偶 尔可见方铅矿中包裹有细粒铋、深红银矿。 2 ．5 闪锌矿 闪锌矿一般呈粗细不均的不规则粒状及粒状集 合体分布在脉石矿物中；有时可见闪锌矿与方铅矿、 黄铁矿、毒砂共生，有的分布在黄铁矿裂隙中；有时 还可见闪锌矿中包裹细粒黄铜矿、磁黄铁矿；偶尔可 见闪锌矿与磁铁矿紧密共生。闪锌矿的扫描电镜能 谱分析结果表明，闪锌矿中平均含锌5 5 ．3 9 ％、含铁 1 1 ．2 8 ％、含硫3 3 ．2 8 ％，并且少量闪锌矿中含镉，由 此可知，该矿石中的闪锌矿属于铁闪锌矿，锌精矿 的理论品位为5 5 ．3 9 ％。 2 ．6 磁铁矿、菱铁矿 磁铁矿主要呈粒状、柱状及其集合体分布在菱 铁矿、石英中；有时可见磁铁矿裂隙中分布有黄铁 矿、黄铜矿、方铅矿、斜方辉铅铋矿，部分包裹有细粒 黄铁矿，少量细粒磁铁矿被包裹在磁黄铁矿中，这部 分磁黄铁矿在磁选过程中易随着磁铁矿一同进入到 铁精矿中；有时可见磁铁矿部分氧化成赤铁矿，从而 形成半假象赤铁矿。 菱铁矿常呈粒状及粒状集合体分布；其次，菱铁 矿与磁铁矿关系密切，粗粒菱铁矿中常包裹细粒磁铁 矿，有的则呈细脉状或微细粒不规则状充填在磁铁矿 裂隙中；此外，菱铁矿也常常包裹有方铅矿、磁黄铁 矿、黄铜矿、黄铁矿、斜方辉铅铋矿等金属硫化物。 2 ．7 黄铁矿 黄铁矿多呈粗细不均的半自形一自形晶粒状结 构及其集合体分布在脉石矿物中，粗粒黄铁矿集合 体常呈压碎结构，另有少量黄铁矿呈胶状结构产出； 有时可见黄铁矿分布在磁铁矿裂隙中，两者也常相 互包裹，少量呈细粒状被包裹在磁铁矿颗粒中，此外 也有少量粗粒黄铁矿裂隙中分布有细粒磁铁矿；有 时可见黄铁矿与黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、毒砂、斜方 辉铅铋矿等金属硫化物共生，少量黄铁矿中包裹有 细粒方铅矿。 3 矿石中重要矿物的粒度组成及分布 特征 3 ．1矿石中重要金属矿物的粒度组成 矿石中重要矿物的粒度组成及分布见图4 。其 中，硫化铁指的是黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂及其集合 体。由图4 可知，黄铜矿、方铅矿的粒度主要以细粒 一1 0 “m 为主；闪锌矿、磁铁矿和硫化铁以中 万方数据 4 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第3 期 一3 0 0 7 4 岬 、细 一7 4 1 0 岬 粒为主；菱铁矿 的粒度最粗，以粗粒 3 0 0 斗m 主。 零5 0 { I { L4 0 梧 焱3 0 2 0 1 0 O 黄铜矿方铅矿闪锌矿磁铁矿硫化铁磁黄铁矿菱铁矿 图4 矿石中重要矿物粒度组成及分布图 F i g ．4 D i s s e m i n a t i o ns i z eo ft h ei m p o r t a n tm i n e r a l s 3 ．2 金、银矿物的粒度组成 矿石0 2m m 综合样中金、银矿物 不包括含银 黝铜矿及含银斜方辉铅铋矿 的嵌布粒度统计结果 见表4 。 表4 金矿物和银矿物的粒度统计结果 T a b l e4S i z ed i s t r i b u t i o no fg o l da n ds i l v e rm i n e r a l s ／％ 2 金矿物包括自然金和银金矿； 3 银矿物包括辉银矿、碲银矿、粒碲银矿、脆银矿和自然银。 由表4 可知，金矿物的嵌布粒度较细，其中粒度 小于5 m 的金矿物占1 7 ．8 7 ％，这部分金主要以包 裹金的形式存在。 独立银矿物的嵌布粒度也很细，其中一1 0 5u 皿 的占有率为4 1 ．6 7 ％，小于5 岬的银矿物的占有率为 9 ．6 9 ％，这部分银矿物的单体解离难度很大。 4 磨矿产品中重要矿物的解离特征 从表5 可知，当磨矿细度为一7 4 斗m 占8 5 ％时， 矿石中的方铅矿、闪锌矿、磁铁矿的解离度相对比较 充分，黄铜矿和菱铁矿次之。当磨矿细度为一7 4 汕m 占9 5 ％时，方铅矿和磁铁矿的单体解离度提高幅度 不大。 5 矿石中影响选矿指标的矿物学因素 1 影响金回收的主要因素是金矿物的载体矿 物种类较多，除了与黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿及方 铅矿共生外，还有一部分与菱铁矿或磁铁矿等密切 共生，这导致了金回收流程复杂，回收难度大；此外， 金矿物嵌布粒度细，其中0 ～5 m 占1 7 ．8 7 ％，而5 ～1 0 斗m 占2 8 ．1 6 ％，在破碎、磨矿过程中较难完全 单体解离，也不易完全氰化浸出；此外，矿石中有 2 ．3 4 ％的金矿物被包裹在脉石矿物中，这部分金易 损失于尾矿中。 表5不同磨矿细度下重要矿物的解离特征 T a b l e5L i b e r a t i o nd e g r e eo ft h ei m p o r t a n tm i n e r a l s u n d e rd i f f e r e n tg r i n d i n gf i n e n e s s ／％ 2 影响银回收的因素是银矿物及含银矿物种 类多样，粒度细且与多种矿物共生密切。辉银矿、碲 银矿以微细粒为主，且大部分被包裹在黄铜矿中，有 的分布在黄铜矿和黄铁矿或磁铁矿之间，而深红银 矿与方铅矿共生密切。据统计，银矿物及含银矿物 在选矿分离过程中将主要进入铜精矿及铅精矿，其 次进人硫精矿及铁精矿，其余与菱铁矿或脉石矿物 连生的部分易进入强磁铁精矿或尾矿中。 3 影响铜、铅、锌回收的主要因素是其嵌布粒 r 阳 阳 ∞ 万方数据 2 0 1 6 年第3 期 王明燕等云南某金多金属矿的工艺矿物学研究 5 度细，其中分别有1 2 ．6 9 ％的黄铜矿、1 4 ．8 3 ％的方铅 矿、5 ．8 7 ％的闪锌矿分布于0 ．0 2m m 以下，这部分微 细粒铜、铅、锌矿物主要浸染于脉石矿物中，易损失 于尾矿中，主要影响其回收率的提高。并且，闪锌矿 本身含铁，平均含量为1 1 ．2 8 ％，铁的存在影响了精 矿中锌品位的提高。 4 矿石中可回收利用的磁性铁只占总铁的 3 3 ．6 4 ％，而碳酸铁中铁占总铁的2 6 ．3 4 ％。 影响弱磁选铁回收指标的主要因素是1 2 ．2 7 ％ 的磁铁矿的粒度小于0 ．0 2m m ，这部分微细粒磁铁 矿主要包裹于脉石矿物中，这将导致部分脉石将随 磁铁矿进入铁精矿而影响铁精矿品位的提高，或微 细粒磁铁矿与粗粒脉石连生而损失于磁选尾矿中。 其次，影响铁精矿质量的因素是矿石中含有少量磁 黄铁矿，在弱磁选过程易与磁铁矿一同进入到铁精 矿中，从而导致铁精矿中混入杂质硫，需预先浮选 脱除。 影响强磁选铁回收指标的因素主要是目标矿物 菱铁矿嵌布粒度细，当磨矿细度为一7 4 岬占8 5 ％ 时，菱铁矿的单体解离度仅为6 1 ．2 7 ％，而7 ．0 8 ％的菱 铁矿由于连生关系在先前的浮选过程中随着黄铜矿、 闪锌矿、黄铁矿及磁黄铁矿进入各浮选精矿中； 1 5 ．8 7 ％的菱铁矿与脉石矿物连生，强磁选时部分与菱 铁矿连生的脉石矿物将进入强磁精矿，另外，含铁脉 石矿物黑云母、钙铁榴石，甚至石英等的机械夹杂，将 导致强磁铁精矿品位偏低，而部分呈贫连生体产出的 菱铁矿或微细粒单体菱铁矿则易损失于尾矿中。 6 结论 针对该矿石性质，工艺流程的选择应以回收金、 铁、铜为主，综合回收银、铅、锌等有价元素。 研究结果表明，将矿石综合样振磨至一3 8 扯m 占1 0 0 ％，金的氰化浸出率为7 7 ．5 6 ％。若想获得理 想的金回收指标，采用合适的磨矿细度及流程结构 回收与菱铁矿及磁铁矿密切共生的金矿物是关键。 银矿物及含银矿物种类多样，粒度细且与多种矿物 共生密切，因此很难集中富集在某一产品中。根据 矿石中存在的铜、铅、锌、硫、铁，建议采用铜铅一锌 硫混合浮选再分离，并对该浮选尾矿进行先浸金后 选铁的工艺流程，效果将更好。 参考文献 [ 1 ] 王明燕，祁小军．河二I E 某多金属矿工艺特性研究[ J ] ．有色 金属 选矿部分 ，2 0 1 3 1 7 1 1 ． [ 2 ] 王玲．菲律宾某尾矿中金的赋存状态[ J ] ．有色金属， 2 0 1 1 ，6 3 1 1 0 9 一1 1 3 ． [ 3 ] 肖仪武．影响有价元素回收的矿物学因素[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 3 增刊1 5 4 - 5 7 ． [ 4 ] 矿产资源综合利用手册编辑委员会．矿产资源综合利 用手册[ M ] ．北京科学出版社，2 0 0 0 6 1 4 2 1 ． [ 5 ] 王濮，潘兆橹，翁玲宝．系统矿物学 上、中、下册 [ M ] ． 北京地质出版社，1 9 8 2 ． [ 6 ] 单连军．内蒙某矿业铜铅锌多金属矿金、银的嵌存状态 [ J ] ．有色矿冶，2 0 1 0 ，2 6 1 1 8 - 2 0 ． 万方数据