青海某铅锌硫多金属矿工艺矿物学研究.pdf

4 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第1 期 d o i 1 0 3 9 6 9 ，j ．i s s m l 6 7 l 9 4 9 2 ．2 0 1 5 ．0 1 ．0 0 2 青海某铅锌硫多金属矿工艺矿物学研究 李磊，王明燕 北京矿冶研究总院矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京1 0 2 6 2 8 摘要青海某低品位铅锌硫多金属矿，主要含锌、铅、铜、铁、硫等有价元素，对该矿进行了系统的工艺矿物 学研究，查明了目的矿物的嵌布特征、矿物组成、嵌布粒度、解离度特征及有用元素的赋存状态等，为制定合理的选矿 流程方案提供矿物学依据。 关键词工艺矿物学；多金属矿；嵌布特征 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 5 0 1 - 0 0 0 4 - 0 4 P r o c e s sM i n e r a l o g yS t u d yo naP b - Z n - SP o l y m e t a l l i cO r ei nQ i n g h a i L IL e i ，W A N GM i n g y a n S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fM i n e r a lP r o c e s s i n g ，B e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo f M i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，B e f j i n g1 0 2 6 2 8 ，C h i n a A b s t r a c t AP b ．Z n Sp o l y m e t a l l i co r ei nQ i n g h a ii so fl o w - g r a d eo r e ，a n dZ n P b C u F e ．sa r e c o m p r e h e n s i v er e c y c l i n ge l e m e n t s ．T h r o u g hs y s t e m i cp r o c e s sm i n e r a l o g ys t u d y o nt h eo r e ，t h ee m b e d d e d f u t u r e so fp u r p o s em i n e r a l ，m i n e r a lc o m p o s i t i o n ，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 ev a l u a b l e e l e m e n t so c c u r r e n c es t a t u sw e r ed e t e r m i n e d ．T h i s s t u d yp r o v i d e sm i n e r a l o g i c a l e v i d e n c e sf o rr a t i o n a l b e n e f i c i a t i o np r o c e s ss c h e m e ． K e yw o r d s p r o c e s sm i n e r a l o g y ；p o l y m e t a l l i co r e ；e m b e d d e df e a t u r e s 青海某矽卡岩型低品位铅锌硫多金属矿，虽然 矿石中各金属的品位均偏低，但其储量大、综合价 值高，因此具有重大经济价值[ 1 - 2 ] 。由于矿石品位 低且矿物共生关系密切，各矿物分选难度大。本研 究通过工艺矿物学查明目的矿物的嵌布特征、重要 元素的化学物相组成、矿物组成、重要矿物的嵌布 粒度、解离度特征、有用和有害元素在矿石中的赋 存状态等，为诠释选矿机理和制定选矿方案提供矿 物学依据，也为此类矿床的选矿工艺研究提供基础 资料和理论支持㈨] 。 表1 7 n 山I el 1 矿石性质 1 ．1 矿石的化学性质 原矿化学多元素分析结果见表1 。通过分析可 知，矿石中具有回收价值的元素主要为锌、铅、 铜、铁、硫。各元素的化学物相分析结果见表2 。 1 ．2 矿石的矿物组成及相对含量 通过显微镜鉴定、x 射线衍射分析、扫描电镜 x 射线能谱等方法查明，矿石中的硫化矿物主要为 原矿多元素分析结果 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 fr u n - o f - m i n eore／％ 成分 z | lP bC uA sSF e K z ON a 2 0 C a O M s OS i 0 2 她0 3 PC A S ’ A u l ’ 0 ．1 0O ．0 2 81 3 ．7 l2 3 ．9 l0 ．5 2 伽1 4 21 2 。9 3o ．6 02 2 ．4 96 ．1 2o ．0 1 52 ．6 41 7 ．4 4O ．0 5 含量3 ．9 l1 。3 2 1 单位为g ，下同。 基金项目“十二五”国家科技支撑计划项目 2 0 1 2 B A 8 1 9 8 0 1 收稿日期2 0 1 4 - 0 7 1 4修回日期2 0 1 4 一l l 一2 0 作者简介李磊 1 9 8 2 一 ，男，河南周口人，硕士，工程师，主要从事工艺矿物学方面的研究工作。 万方数据 2 0 1 5 年第1 期李磊青海某铅锌硫多金属矿工艺矿物学研究 5 相别氧化锌硫化锌总锌磁铁矿磁黄铁矿硫化铁硅酸盐赤 褐 铁矿总铁氧化铅硫化铅其它总铅自由到场j 硫化铜其它总铜 含量0 ．0 5 3 ．93 ．9 51 ．7 31 1 ．32 ．0 56 ．91 ．9 22 3 ．9 0 ．0 1 1 ．30 ．0 0 41 ．3 1 40 ．0 0 20 ．0 9 80 ．0 0 1 O ．1 0 1 百分比1 ．2 79 8 ．7 31 0 0 ．07 ．2 44 7 ．2 88 ．5 82 8 ．8 78 ．0 31 0 0 ．00 ．7 79 8 ．9 30 ．31 0 0 ．0 1 ．9 89 7 ．0 30 ．9 91 0 0 ．0 磁黄铁矿、闪锌矿、黄铁矿、方铅矿、黄铜矿等， 金属氧化物主要为褐铁矿、磁铁矿。脉石矿物种类 较多，主要为方解石、石英和绿泥石，其次为黑柱 石、钙铝榴石、白云母、绿帘石及透辉石等。矿石 的物质组成见表3 。 表3矿石的矿物组成及相对含量 T a b l e3M i n e r a l sc o m p o s i t i o na n dr e l a t i v e c o n t e n t ／％ 2 黄铁矿中包括少量的白铁矿。 2 重要矿物的嵌布特征及嵌布粒度 2 ．1 重要矿物的嵌布粒度 2 ．1 ．1 闪锌矿 通过扫描电镜X 射线能谱分析可知，闪锌矿 中铁平均含量为1 2 ．5 7 ％，为铁闪锌矿。闪锌矿主 要以不规则粒状产出，少量呈脉状分布，与磁黄铁 矿和黄铜矿的共生关系密切 图1 、图2 。闪锌矿 内部常包裹有粒度粗细不等的磁黄铁矿和黄铜矿， 另有少量闪锌矿与方铅矿、磁铁矿共生；偶尔能见 到闪锌矿与褐铁矿等矿物共生。 2 ．1 ．2 方铅矿 方铅矿在矿石中常呈半自形一它形粒状的形式 产出，其主要与磁黄铁矿、闪锌矿及黄铁矿等共生 图3 ；部分方铅矿与磁铁矿的共生关系复杂，偶 尔可见方铅矿与黄铜矿等矿物共生。 2 ．1 ．3 磁黄铁矿、黄铁矿、白铁矿 磁黄铁矿是矿石中最主要的硫化矿物。磁黄铁 矿多呈粒状及粒状集合体分布 图4 ，矿石呈块 状构造和浸染状构造，磁黄铁矿与闪锌矿的共生关 系密切。 黄铁矿和白铁矿在矿石中的含量相对较少，多 呈它形粒状分布，与磁黄铁矿的共生关系密切，三 图1闪锌矿在矿石中的产出状态 反光 F i g ．1 O c c u r r e n c eo fs p h a l e r i t e r e f l e c t o r 图2 闪锌矿内部包裹磁黄铁矿和黄铜矿 反光 F i g ．2S p h a l e r i t ei n c l u d e sp y r r h o t i t ea n d c h a l e o p y f i t e r e f l e c t o r 者常相互交织共生在一起。 2 ．1 ．4 黄铜矿 黄铜矿在矿石中的含量较低，与闪锌矿的共生 关系密切，部分以乳滴状固溶体分离结构的形式嵌 布在闪锌矿中；有时可见黄铜矿与磁黄铁矿共生。 2 ．1 ．5 磁铁矿 磁铁矿在矿石中的含量比较少，结晶普遍较 差，多呈不规则状分布，与方铅矿和闪锌矿的共生 关系密切。 2 ．2 矿石中重要矿物的粒度嵌布特性 为了解矿石中重要矿物的粒度分布特性，在显 微镜下用线段法对硫矿物、闪锌矿、方铅矿、磁铁 矿、黄铜矿的粒度进行测量 表4 和表5 ，其中 万方数据 6 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第1 期 图3 方铅矿与磁黄铁矿共生 反光 F i g ．3 G a l e n ae m b e d d i n gr e l a t i o n s h i po fp y r r h o t i t e r e f l e c t o r 图4 磁黄铁矿在脉石中产出 反光 F i g ．4P y r r h o t i t e O C C H r Si n g a n g u e m i n e r a l r e f l e c t o r 硫矿物指磁黄铁矿、黄铁矿、白铁矿 下同 。 通过测量可知，硫矿物和闪锌矿的粒度总体较 粗，在 7 4I ．t m 粒级中，占有率分别为9 1 ．4 8 ％和 9 0 ．1 1 ％；方铅矿的粒度次之，在 7 4 斗m 粒级中， 占有率为6 5 ．3 6 ％；样品中磁铁矿和黄铜矿的粒度 都比较细，在 7 4 汕m 粒级中，占有率分别为 2 8 ．9 6 ％和1 7 ．4 9 ％，尤其是黄铜矿，其粒度最细， 在一1 0 “m 粒级中，占有率高达1 3 ．7 1 ％。 3 磨矿产品中重要矿物的解离特征 为了了解不同磨矿细度下矿物的解离情况，以 便确定合理的磨矿细度，故在显微镜下分别对不同 磨矿细度的硫矿物、闪锌矿、方铅矿、磁铁矿及黄 铜矿的解离度进行了系统的测定，测定结果见表6 。 通过表6 可知，在磨矿细度为一7 4 斗m 占5 5 ％ 时，硫矿物解离比较充分，方铅矿和闪锌矿次之， 而黄铜矿和磁铁矿的解离度差；当磨矿细度提高 表4 矿石中硫矿物、闪锌矿、方铅矿的粒度组成 T a b l e4P a r t i c l es i z eo fs u l f u r m i n e r a l s 、S p h a l e r i t e a n dg a l e n a隔 粒级／m m 硫矿物闪锌矿 占有率累计占有率累计 方铅矿 萌再孺 2 ．0 0 01 0 ．2 61 0 ．2 60 ．8 lO ．8 1 2 ．0 0 0 1 ．6 5 15 ．4 21 5 ．6 82 ．6 63 ．4 72 ．6 02 ．6 0 一1 ．6 5 l 1 ．1 6 89 ．4 62 5 ．1 43 ．7 07 ．1 7 1 ．1 6 8 0 ．8 3 31 3 ．4 43 8 ．5 89 ．9 21 7 ．0 83 ．7 06 ．3 0 一0 ．8 3 3 0 ．5 8 91 0 ．9 24 9 ．5 01 2 ．4 32 9 ．5 15 ．2 51 1 ．5 5 0 ．5 8 9 0 ．4 1 71 1 ．3 66 0 ．8 61 4 ．0 74 3 ．5 88 ．3 61 9 ．9 l 一0 ．4 1 7 0 ．2 9 58 ．8 26 9 ．6 91 3 ．3 85 6 ．9 69 ．8 62 9 ．7 8 0 ．2 9 5 0 ．2 0 86 ．8 6 7 6 ．5 51 1 ．3 86 8 ．3 36 ．9 83 6 ．7 6 0 ．2 0 8 0 ．1 4 76 ．8 28 3 ．3 71 0 ．0 l7 8 ．3 4 9 ．8 64 6 ．6 2 0 ．1 4 7 0 ．1 0 44 ．5 58 7 ．9 37 ．1 28 5 ．4 6 9 ．5 45 6 ．1 6 0 ．1 0 4 o ．0 7 43 ．5 59 1 ．4 84 ．6 49 0 ．1 19 ．2 0 6 5 ．3 6 0 ．0 7 4 0 ．0 4 34 ．4 69 5 ．9 45 ．5 59 5 ．6 61 5 - 3 68 0 ．7 3 - 0 ．0 4 3 0 ．0 2 02 ．7 59 8 ．6 93 ．3 99 9 ．0 51 2 ．5 39 3 ．2 6 0 ．0 2 0 0 ．0 1 50 ．6 69 9 ．3 50 ．5l9 9 ．5 63 ．7 29 6 ．9 8 0 ．0 1 5 0 ．0 1 00 ．4 49 9 ．7 90 ．3 59 9 ．9 22 ．2 89 9 ．2 6 0 ．0 1 00 ．2 l1 0 0 ．O0 ．0 81 0 0 ．00 ．7 41 0 0 ．0 表5 矿石中磁铁矿及黄铜矿的粒度组成 T a b l e5P a r t i c l es i z eo fm a g n e t i t ea n dc h a l c o p y r i t e ／％ 到一7 4 “m 占8 5 ％时，硫化物解离充分，闪锌矿和 方铅矿解离比较充分，黄铜矿和磁铁矿虽然有比较 大的提升，解离效果还是比较差。 4 矿石中硫、铁、锌、铅、铜的赋存 状态 。 硫在矿石中主要以独立矿物的形式存在，有 6 2 ．6 ％的硫赋存在磁黄铁矿中，其次，赋存在黄铁 矿和闪锌矿中的硫分别为1 7 ．3 8 ％和1 7 ．6 7 ％。 铁在矿石中主要以独立矿物的形式存在，主要 为磁黄铁矿，占4 7 ．2 8 ％，有1 2 ．9 3 ％的铁赋存在黄 铁矿中，1 2 ．7 7 ％的铁赋存在绿泥石中，8 ．5 9 ％的铁 赋存在黑柱石中，8 ．0 3 ％的铁赋存在褐铁矿中， 7 ．2 4 ％的铁赋存在磁铁矿中，另有少量的铁赋存在 万方数据 2 0 1 5 年第1 期李磊青海某铅锌硫多金属矿工艺矿物学研究 7 - 表6不同磨矿细度下重要矿物的解离特征 T a b l e6L i b e r a t i o nd e g r e eo ft h ei m p o t a n tI I I i n e I 柚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 | ％ 单体5 3 ．2 25 8 ，67 8 ．9 48 4 ．3 2 与硫矿物2 2 ．8 52 2 ．49 ．4 27 ．3 9 闪锌矿 与方铅矿4 ．0 13 ．8 31 ．6 31 ．5 3 与黄铜矿 6 。7 95 A 24 ．4 22 ．6 1 与脉石1 3 ．1 29 ．7 55 ．5 84 ．1 4 单体6 6 ．1 87 2 ．9 27 7 ．5 18 2 ．5 9 与硫矿物 7 ．0 86 A 54 ．7 43 ．7 5 万锚由『 与闪锌矿 1 3 ．0 31 2 ．0 31 0 ．1 6 8 ．9 5 与黄铜矿 1 ．1 21 ．0 00 ．8 1 0 A 8 与脉石1 2 ，5 87 ．5 96 ．7 84 ．2 3 单体2 4 ．53 3 ．4 65 6 ．8 86 9 ．3 4 与硫矿物2 1 ．8 51 5 ．4 4 9 ．0 6 2 ．7 6 黄铜矿 与闪锌矿 3 9 ．4 03 8 ．9 72 5 ．9 4 2 4 ．8 6 与方铅矿4 ．3 03 ．6 82 ．5 02 ．2 1 兰壁歪2 2 2箜2Q ≥ 钙铝榴石、绿帘石、透辉石一钙铁辉石等矿物中。 锌在矿石中以闪锌矿的形式存在；铅在矿石中 以方铅矿的形式存在；铜在矿石中以黄铜矿的形式 存在。 5 结果与讨论 1 化学物相分析表明，矿石中的锌、铅、铜 等都以原生硫化物的形式存在。 2 闪锌矿主要为铁闪锌矿，其中铁的平均含 量为1 2 ．5 7 ％，对锌精矿的质量有一定的影响；另 外，闪锌矿中常包裹有粒度不等的磁黄铁矿和黄铜 矿，这部分磁黄铁矿和黄铜矿的粒度较细，不易与 闪锌矿解离，会损失到锌精矿中。 3 方铅矿的粒度偏细，一7 4 汕m 占7 5 ％时， 其解离度为7 7 ．5 1 ％，连生体主要与闪锌矿和脉石 连生，部分锌可能会损失到铅精矿中。矿石中硫矿 物的粒度较粗，适当粗磨即可获得较好的解离效 果，不过，矿石中磁黄铁矿占2 2 ．0 9 ％，而黄铁矿 仅占4 ．4 8 ％，硫精矿的品位不能进一步提高。 4 黄铜矿嵌布粒度以细粒为主，其中，一1 0 “m 粒级占1 3 ．7 1 ％，这部分微细粒黄铜矿主要包裹 在闪锌矿、磁黄铁矿中，在浮选过程中易损失到锌 精矿和硫精矿中。 5 矿石中磁铁矿的含量较少，磁铁矿中的铁 仅占7 ．2 4 ％，且结晶粒度偏细，不易与其它矿物解 离，一方面会影响磁铁矿的回收率，另一方面会对 磁铁精矿的品位产生一定的影响。 参考文献 [ 1 ] 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 ． [ 2 ] 包相臣．矿相学教程[ M ] ．成都成都科技大学出版社， 1 9 9 3 ． [ 3 ] 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 - 9 2 ． [ 4 ] 梁冬云，李波，洪秋阳．我国西南部某低品位钨多金属 矿工艺矿物学研究[ J ] ．中国钨业，2 0 i I ，2 6 4 2 0 2 3 ． [ 5 ] 肖仪武．会泽铅锌矿深部矿体工艺矿物学研究[ J ] ．有色 金属，2 0 0 3 ，5 5 2 6 7 7 0 ． [ 6 ] 周乐光。工艺矿物学[ M ] ．j 艺京冶金工业出版社。2 0 0 7 ． o 口吧／鬯石N 愀石q “卜乡叠S o ＼ 石弋石、 厶吨／；鬯厶＼ ／；、 矗＼ ／；＼ 石＼ 矗＼ ／佘 ／佘 ／夺 令 ／乱 ／；、 ／佘 ／；、 命 ／≯ ／仝 ／仝 ／孓 ／≯ ／斗1 7 ≯ 沈阳北矿矿冶研究所 沈阳北矿矿冶研究所是专门从事选矿试验、选矿技术服务的矿业技术企业。主要客 户为有色金属、贵金属、菲金属等矿山企业。 主要产品有起泡剂5 2 0 、5 5 0 ，氧化铜活化剂6 1 1 、6 1 2 ，螯合剂6 3 0 、6 9 7 ，铜金 捕收剂4 0 0 0 ，铜钼捕收剂8 6 4 5 ，铜金银捕收剂9 2 0 0 、9 4 0 2 等。 现因工作需要急招选矿所所长1 人，男性，5 5 周岁以下，年薪1 0 一5 0 万元 人民 币 ，有意者可电话垂询。 联系电话1 3 4 7 8 8 8 211 6 E m a i l 1 2 4 5 6 3 9 6 8 q q ．c o n l 万方数据