福建峰岩型铅锌尾矿工艺矿物学研究.pdf

2 0 1 4 年第4 期有色金属 选矿部分 5 d o i 1 0 3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 4 ．0 4 ．0 0 2 福建峰岩型铅锌尾矿工艺矿物学研究 蒋丰明1 ，余新明2 ，晏全香1 1 ．福州大学紫金矿业学院，福州3 5 0 1 0 8 ；2 ．福建金东矿业股份有限公司，福建三明3 6 5 1 0 1 摘要通过对福建峰岩型铅锌尾矿进行系统的工艺矿物学研究，获取尾矿中具有回收和利用价值等有价成分的 相关信息。文中对尾矿的化学成分、解离度、组成以及主要有价矿物在矿石中的赋存状态等进行了考察。结果表明该 尾矿中可以综合回收的主要有用矿物为磁黄铁矿、褐铁矿、黄铁矿和闪锌矿，同时可以分离尾矿中金属和非金属矿物， 进行综合利用。 关键词铅锌尾矿；工艺矿物学；综合利用 中图分类号T D 9 1文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 4 0 4 - 0 0 0 5 0 4 P r o c e s sM i n e r a l o g yS t u d yo nt h eF e n g y a nT y p eL e a d - Z i n cT a i l i n g si nF u j i a n , H A N GF e n g m i n 9 1 ，Y UX i n m i n 矿，Y A NQ 功∞u 咖1 I ．C o l l e g eo fZ i B nM i n i n g ，_ 砘z h o uU n i v e r s i t y ，F u z h o u3 5 0 10 8 ，C h i n a ； 矾{ 芦n ，lJ i n d o n g M i n i n gC o ．，L t d ．，S a n m i n g 蜀u j m n3 6 5 10 1 ，C h i n a A b s t r a c t T h r o u g ht h es y s t e m a t i cp r o c e s sm i n e r a l o g ys t u d yo nt h eF e n g y a nt y p el e a d z i n ct a i l i n g s i n F u j i a n ，t h er e l e v a n ti n f o r m a t i o na b o u tt h ev a l u a b l ec o m p o n e n t s o ft h et a i l i n g sa n du t i l i z a t i o nv a l u eo ft h e t a i l i n g sw e r eo b t a i n e d ．R e s e a r c h e so fa n a l y z i n gt h ec h e m i c a le l e m e n t s ．t e s t i n gt h el i b e r a t i o nd e g r e ea n dt h e c o m p o s i t i o na n de x a m i n i n gt h eo c c u r r e n c eo ft h em a i nv a l u a b l e m i n e r a l so ft h et a i l i n g ss a m p l eh a v eb e e n d o n e ．T h er e s u l t ss h o wt h a tt h em a i nv a l u a b l em i n e r a l sa r ep y r r h o t i t e ，l i m o n i t e ，p y r i t ea n ds p h a l e f i t e ，a t t h es s l n et i m et h em e t a la n dn o n - m e t a U i cm i n e r a l si nt h er a i l i n g sc a l lb es e p a r a t e da n db ec o m p r e h e n s i v e u t i l i z e d ． K e yw o r d s l e a d - m n ct a i l i n g a ；p r o c e s sm i n e r a l o g y ；c o m p r e h e n s i v eu t i l i z a t i o n 福建峰岩型铅锌尾矿由原矿经浮选等工艺处理 后堆积而成，其成分复杂，综合利用难度较大【l 】。 随着近年来科学技术的发展及金属矿石价格升高等 因素的影响，人们越来越关注对尾矿资源的开发利 用。为探索开发利用该尾矿资源，运用光学显微 镜、自动矿物分析仪等仪器和手段对其进行了系统 的工艺矿物学研究[ 2 ] 。 1 矿样的化学组成 含量偏低，为2 ．7 1 ％，铜和铅等金属元素的含量非 常低，分别是0 ．0 9 2 ％和0 ．2 0 8 ％，回收价值不高。 表1矿样多元素分析结果 T a b l e1 M u l t i - e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so ft a i l i n g s s a m p l e ／％ 名称PT F eS M g C uP bA 1 舢S i 0 2C aZ nA s l ’ 含量0 ．0 4 42 9 ．01 4 ．2 61 ．4 4o ．0 9 20 ．2 0 85 ．6 02 8 ．1 25 ．1 9 2 ．7 17 1 单位为斫，下同。 矿样的多元素分析结果见表1 。 2 矿样的矿物组成 矿样多元素分析结果表明矿样中可以综合回分析图谱数据可知，铅锌尾矿中石英、绿帘石 收的元素主要为硫和铁，它们的品位分别是和磁黄铁矿含量相对较高，分别为2 8 ％、2 3 ％衣I 1 4 ．2 6 ％7 9 I2 9 ．0 0 ％，可一同综合回收利用；锌元素2 6 ％，同时含有少量的黄铁矿、镁铁矿和尖晶石等 基金项目福建省高校产学研重大资助项目 2 0 1 2 Y 4 0 0 8 ；福建省自然科学基金资助项目 2 0 1 2 ．1 0 5 0 9 2 、2 0 11 J 0 1 3 11 收稿日期2 0 1 3 卸岫0 4 修回日期2 0 1 4 - 0 5 - 1 7 作者筒介蒋丰明 1 ％6 - ，男，湖北黄冈人，硕士研究生。 万方数据 6 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第4 期 其它金属矿物和脉石矿物[ 引。X R D 图谱 图1 显示本区石英晶型主要表现为饯一石英，峰值表 明它发育良好；磁黄铁矿晶型主要表现为单斜型结 构，同时含少量六方结构磁黄铁矿。 2 0 ／ 。 图1 矿样的X 一射线衍射图谱 F i g ．1 T h eX r a yd i f f r a c t i o np a t t e r no ft h et h e t a i l i n g ss a m p l e 在显微镜及扫描电镜下对原矿的矿物组成进行 了鉴定。矿物学研究结果表明，该矿样中金属矿物 主要为磁黄铁矿、褐铁矿，其次是闪锌矿、黄铁 矿、黄铜矿、方铅矿；脉石矿物主要为石英、绿帘 石、角闪石、辉石、云母、绿泥石、阳起石、长石 等硅酸岩矿物，另含有少量碳酸盐和萤石等其它 脉石矿物。矿样中矿物组成及相对含量见表2 。 表2 表明，金属矿物以磁黄铁矿为主，其矿物 含量为2 6 ．4 1 ％，其次为褐铁矿，其矿物含量为 7 ．4 8 ％，闪锌矿和黄铁矿矿物含量分别为4 ．0 4 ％和 3 ．0 9 ％，其它金属矿物含量相对较低。脉石矿物主 要为石英、绿帘石、角闪石、辉石、云母、绿泥 石、阳起石、长石等硅酸岩矿物，另含少量碳酸盐 矿物和萤石等[ 4 3 。 3 样品中重要矿物的嵌布特征 原矿中元素硫主要以磁黄铁矿、黄铁矿形式产 出，元素铁主要以磁黄铁矿、褐铁矿和黄铁矿形式 产出，所以磁黄铁矿、褐铁矿和黄铁矿是首要回收 的对象；黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等金属矿物，可 以通过浮选与脉石矿物分离i s - 6 ] 。 磁黄铁矿在原尾矿样品中的相对含量为 2 6 ．4 1 ％，是含量最多的金属矿物。磁黄铁矿的粒度 相对较粗，且变化较大，最大粒度大于2 0 0I x m ， 最小的只有几微米。显微镜下观察表明，大部分磁 黄铁矿以粒度不等的单体形式存在 见图2 ，少量 磁黄铁矿与样品中闪锌矿、黄铜矿以及脉石矿物关 系密切。 表2矿样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 i nt h et a i l i n g ss a m p l e 注为使M L A 测试结果更准确，将样品分为 7 4 、一7 4o h m 两个级 别，表l 中 7 4 、一7 4p ．m 的数据为M L A 测试得到，矿样数据是根 据分级数据换算得到。 图2 磁黄铁矿的嵌布关系 F i g ．2 T h ee m b e d d e dr e l a t i o n so fp y r r h o t i t e 黄铁矿在原矿样品中主要以中粗粒的单体形式 存在，此外也有小颗粒的闪锌矿以包体形式嵌布于 黄铁矿中 见图3 。 方铅矿多呈他形不规则粒状，也见立方体、八 面体或两者聚形，粒度粗细不匀，常见方铅矿与闪 锌矿、黄铜矿嵌布连生，其颗粒内又包裹细粒闪锌 矿；亦见方铅矿解理纹分布黄铁矿和石英等现象 万方数据 2 0 1 4 年第4 期蒋丰明等福建峰岩型铅锌尾矿工艺矿物学研究 7 见图3 - 6 [ 川。 图3方铅矿与黄铁矿的嵌布关系 F i g ．3 T h ee m b e d d e dr e l a t i o n sb e t w e e ng a l e n aa n d p y r i t e 图4 方铅矿与石英的嵌布关系 F i g ．4 T h ee m b e d d e dr e l a t i o n sb e t w e e ng a l e n aa n d q u a r t z 闪锌矿多呈半自形一他形粒状集合体，有的呈 板柱状晶体，具环带结构、乳滴状结构，与方铅 矿、黄铜矿紧密共生，常见闪锌矿与方铅矿呈潞 蚀状嵌布连生；也见闪锌矿粒间及裂纹分布方铅 矿、白铅矿、菱锌矿细脉及网脉；有的闪锌矿包含 黄铜矿，呈固溶体分解乳滴状结构 见图5 ～6 [ 8 ] 。 黄铜矿呈他形粒状，单独出现或与方铅矿、闪 锌矿连生，或呈细小乳滴包含于闪锌矿中，或与黄 铁矿、方铅矿、闪锌矿等相伴产出 见图5 。 图5 黄铜矿、方铅矿与闪锌矿的嵌布关系 F i g ．5 T h ee m b e d d e dr e l a t i o n sa m o n gc h a l c o p y r i t e ． g a l e n aa n ds p h a l e r i t e 图6 方铅矿、闪锌矿和非金属矿物的嵌布关系 F i g ．6 T h ee m b e d d e dr e l a t i o n sa m o n gg a l e n a ， s p h a l e r i t e a n dn o n - m e t a l l i cm i n e r a l s 4 主要金属矿物单体解离度测定 主要金属矿物的解离情况见表3 。 从表3 看出主要金属矿物原样的单体解离度由 黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿依次 为5 8 ．0 6 ％、5 5 ．7 6 ％、2 6 ．1 7 ％、1 7 ．4 3 ％和9 ．6 7 ％， 黄铁矿和磁黄铁矿单体解离度高于其它金属矿物， 闪锌矿、黄铜矿、方铅矿单体解离度明显偏低，不 能满足浮选等后续工艺的需求。从不同粒级中矿物 的解离情况来看，两个粒级中黄铁矿、磁黄铁矿、 闪锌矿、黄铜矿、方铅矿单体解离均偏低，同时 7 4 斗m 粒级矿物单体解离低于一7 4l a , m 粒级，与 万方数据 8 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第4 期 脉石连生的矿物比率高于与硫化物连生矿物， 7 4 斗m 粒级中矿物与硫化物和脉石连生比率高于一7 4 斗m 粒级。所以若要得到合格的精矿，还需要进一 步将矿物细磨[ 9 - 1 2 ] 。 表3 T a b l e3 金属矿物的解离情况 L i b e r a t i o no fm e t a lm i n e r a l s | ％ 5 结论 1 尾矿中元素成分多样，有价元素为硫、铁 和锌，其中硫和铁为主要回收对象，它们的品位分 别是1 4 ．2 6 ％和2 9 ．0 0 ％，可一同综合回收利用；锌 元素含量偏低，为2 ．7 1 ％。尾矿中含有大量的脉石 矿物，可考虑综合回收利用。采用磁选和浮选方 法可以回收尾矿中主要的金属矿物，分离非金属 矿物。 2 尾矿组成复杂，金属矿物以磁黄铁矿为主， 其矿物含量为2 6 ．4 1 ％，其次是褐铁矿，其矿物含 量为7 ．4 8 ％，闪锌矿和黄铁矿矿物含量分别4 ．0 4 ％ 和3 ．0 9 ％，其它金属矿物含量相对较低；非金属 矿物以石英为主，同时含有绿帘石、角闪石和辉 石等。 3 尾矿中矿物种类多，嵌布复杂，黄铁矿、 磁黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿单体解离度分 另0 为5 8 ．0 6 ％、5 5 ．7 6 ％、2 6 ．1 7 ％、1 7 ．4 3 ％和9 ．6 7 ％， 所以要得到合格的精矿，将金属矿物与非金属矿物 分离开来，还需要进一步将矿物细磨。 参考文献 [ 1 ] 李艳峰，方明山．贵州翁福磷尾矿工艺矿物学研究[ J ] ． 有色金属 选矿部分 ，2 0 1 3 ， 4 l _ 4 ． [ 2 ] 于宏东．西藏玉龙铜矿氧化矿工艺矿物学研究[ J ] ．有色 金属 选矿部分 。2 0 1 3 ， 1 I l - 6 ． [ 3 ] 方明山，肖仪武，武慧敏．某铅锌尾矿工艺矿物学研究 [ J ] ．有色金属工程，2 0 1 1 ，1 2 3 3 3 5 ． [ 4 ] 叶小璐．东南亚某地铅锌尾矿工艺矿物学研究[ J ] ．中国 矿业，2 0 1 1 ，2 0 8 7 9 8 2 ． [ 5 ] 陈江安，龚恩民．福建某钼矿的工艺矿物学研究[ J ] ．江 西理工大学学报，2 0 0 9 ，3 0 1 4 7 ． [ 6 ] 陈代雄，杨建文，曾惠明．某难选氧化锑矿选矿工艺的研 究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 8 5 2 0 - - 2 4 ． [ 7 ] 周金平，吴峰，贾木欣．伊春鹿鸣钼矿工艺矿物学研究 [ J ] ．矿冶，2 0 0 8 ，1 7 2 1 1 1 - 1 1 3 ，1 1 9 ． [ 8 ] 陈晓鸣，李广涛。张宗华．四川攀西地区某难选铁矿的工 艺矿物学及选矿试验[ J ] ．矿业研究与开发，2 0 0 8 ，2 8 4 3 4 - 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