某钨钼多金属矿石工艺矿物学研究

梁冬云 洪秋阳 张莉莉 李 波

(广州有色金属研究院，广东 广州 510650)

某钨钼多金属矿石工艺矿物学研究

梁冬云 洪秋阳 张莉莉 李 波

(广州有色金属研究院，广东 广州 510650)

为制定某钨矿资源合理的开发利用方案，对该矿有代表性矿样进行了工艺矿物学研究。结果表明：矿石中主要有价元素为钨、钼、铜，对应的主要有用矿物为白钨矿、辉钼矿、黄铜矿；矿石中有用矿物嵌布关系复杂，嵌布粒度较细，白钨矿属于细粒较均匀嵌布类型，而黄铜矿和辉钼矿则属于微细粒不均匀嵌布类型；白钨矿WO3品位高达74.76%，95.30%的钨赋存在白钨矿中，辉钼矿Mo品位达57.84%，白钨矿Mo品位为2.83%，58.25%的钼赋存在辉钼矿中，33.20%的钼赋存在白钨矿中，黄铜矿Cu品位达31.24%，87.92%的铜赋存在黄铜矿中；白钨矿较易解离，辉钼矿次之，黄铜矿较难单体解离；矿石在磨矿细度为-0.074 mm占65.81%时白钨矿的单体解离度达97.48%、黄铜矿为89.20%、辉钼矿为91.67%。

钨钼多金属矿石 白钨矿 辉钼矿 黄铜矿 嵌布粒度 单体解离度

钨虽然在各类岩矿中均有分布，但在地壳中的空间分布却极不均匀，仅我国就占有世界钨总储量的66%。然而，品位低、矿物组合复杂、共伴生元素多是我国钨矿床的典型特征，常见的共伴生元素有锡、钼、铋、铜、铅、锌、锑、铍、钴、金、银等[1-3]。

某钨矿石属钨钼多金属矿石。为制定该资源合理的开发利用方案，对该矿有代表性矿样进行了工艺矿物学研究。

1 矿石物质分析

1.1 矿石主要化学成分分析

矿石主要化学成分分析结果见表1。

表1 矿石主要化学成分分析结果

Table 1 The major element composition of the ore %

成 分WO3MoCuFeSiO2含 量0.390.0440.08214.0048.71成 分Al2O3CaCO3CaF2S含 量15.723.682.151.64

由表1可知，矿石中主要有价金属为钨，并伴生少量钼、铜等。

1.2 矿石矿物组成

矿石中主要矿物见表2。

表2 矿石中矿物组成分析结果

Table 2 The mineralogical composition of ore %

矿 物白钨矿辉钼矿黄铜矿磁黄铁矿黄铁矿含 量0.5010.0430.2412.5941.125矿 物磁铁矿闪锌矿石榴石石 英钙铁辉石含 量0.7400.03438.69917.21213.617矿 物长 石透闪石方解石萤 石绿泥石含 量12.9442.1872.3102.1050.740矿 物绿帘石葡萄石云 母磷灰石其 他含 量0.8420.5020.3460.1692.367

由表2可知，矿石中主要有用矿物为白钨矿、辉钼矿、黄铜矿；主要脉石矿物为石榴石(包括钙铁榴石和钙铝榴石)，石英、钙铁辉石、长石次之，透闪石、方解石、萤石、绿泥石、绿帘石等少量。

1.3 矿石中主要金属矿物物相分析

矿石中钨、钼、铜矿物物相分析结果分别见表3～表5。

表3 矿石钨物相分析结果

Table 3 The phase of tungsten in the ore %

钨相别含 量分布率白钨矿中的钨0.35094.34黑钨矿中的钨0.0184.85钨华中的钨0.0030.81总 钨0.371100.00

表4 矿石钼物相分析结果

Table 4 The phase of molybdenum in the ore %

钼相别含 量分布率硫化钼0.03170.45氧化钼0.01329.55总 钼0.044100.00

表5 矿石铜物相分析结果

Table 5 The phase of copper in the ore %

铜相别含 量分布率硫化铜0.07487.06自由氧化铜0.0033.53结合氧化铜0.0089.41总 铜0.085100.00

由表3～表5可知，钨主要以白钨矿的形式存在，占总钨的94.34%；钼主要以硫化钼的形式存在，占总钼的70.45%，还有29.55%的氧化钼；铜主要以硫化铜的形式存在，占总铜的87.06%。铜钼主要以硫化物形式存在，为充分回收这些元素创造了条件。

2 矿石的矿物学特征分析

2.1 矿石的结构构造

矿石的结构主要有自形晶结构、半自形粒状结构、包含结构、固溶体分离结构、共结边结构等。矿石的构造主要有浸染状构造、揉皱状构造、碎裂构造等。

2.2 主要有用矿物的嵌布特征

(1)白钨矿。白钨矿结晶程度良好，具有四方双锥晶形。在白钨矿晶格中，普遍可见钨被钼以类质同象形式替代的现象，含钼量不同的白钨矿在扫描电镜背散射图像中常可见灰度不同的相分区(见图1，白钨矿相中越暗的区域表明被钼替代的程度越高)，白钨矿中MoO3含量0.16%～9.44%，个别白钨矿含MoO3高达16.97%。

图1 白钨矿的嵌布特征(放大800倍)Fig.1 Dissemination of tungsten(×800 times)

白钨矿主要有以下3种嵌布形式：①大多数白钨矿嵌布于脉石矿物中，一般呈自形—半自形单粒或多粒粒状嵌布于石榴石、辉石、长石、石英等矿物之间，少量白钨矿呈微细粒包裹于石英等脉石矿物中；②白钨矿与辉钼矿的连生关系较密切，常见白钨矿被辉钼矿交代、白钨矿与辉钼矿连生或白钨矿中包含辉钼矿；③磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿等硫化矿物充填交代白钨矿，并与之连生。

(2)辉钼矿。辉钼矿主要呈片状充填在矿石缝隙或晶洞中，少量辉钼矿与磁黄铁矿、黄铜矿、白钨矿等连生。

(3)黄铜矿。黄铜矿是矿石中的主要铜矿物，在矿石中主要有4种嵌布形式：①黄铜矿呈浸染状分布在脉石中，粒度粗细极不均匀；②黄铜矿在磁黄铁矿中熔融分离形成共结边结构，二者紧密连生；③黄铜矿沿矿石缝隙充填交代；④黄铜矿充填交代于白钨矿、辉钼矿晶粒缝隙。

(4)石榴石。石榴石为本矿石中含量最多的脉石矿物，其矿物量为38.699%，包括钙铁榴石和钙铝榴石，钙铁榴石含量为钙铝榴石的4倍多。石榴石是构成矽卡岩的特征矿物，在矿石中呈自形—半自形晶粒状嵌晶集合体，多与钙铁辉石共生，并常有自形晶白钨矿嵌布在石榴石中。

(5)钙铁辉石。与石榴石同为构成矽卡岩的特征矿物，其矿物量为13.617%。在矿石中钙铁辉石呈柱粒状集合体与石榴石共生，并有白钨矿嵌布于钙铁辉石中。

2.3 主要有用矿物的粒度特征

主要有用矿物白钨矿、辉钼矿和黄铜矿(含极少量斑铜矿等)的嵌布粒度见表6。

由表6可知，白钨矿的嵌布粒度较均匀，主要粒度范围为0.32～0.04 mm，占白钨矿总量的91.52%，属于细粒均匀嵌布类型，为适于浮选的粒度；黄铜矿等铜矿物粒度较白钨矿细，且粗细不均匀，主要粒度范围为0.16～0.01 mm，占黄铜矿总量的93.01%，属于微细粒不均匀嵌布类型；辉钼矿粒度最细，且粗细不均匀，主要粒度范围为0.16～0.01 mm，占辉钼矿总量的93.09%，属于微细粒不均匀嵌布类型。

表6 主要有用矿物的嵌布粒度测定结果Table 6 The grain size of major valuable minerals

2.4 钨钼铜元素的分布

钨、钼、铜元素在各矿物中的分布见表7。

表7 钨钼铜元素在各矿物中的分布

Table 7 The element distribution of tungsten，molybdenum and copper in each mineral %

矿 物含 量品 位WO3MoCu金属分布率WO3MoCu白钨矿0.50174.762.8395.3033.20辉钼矿0.04357.8458.25黄铜矿等0.2440.02531.240.0287.92其他硫化矿物3.7620.220.0530.132.114.675.64脉 石95.450.0100.0020.0062.573.886.44合 计100.0000.3930.04270.0867100.00100.00100.00

由表7可知，主要含钨矿物白钨矿WO3品位高达74.76%，其他矿物含钨量极低，95.30%的钨在白钨矿中；主要含钼矿物辉钼矿Mo品位高达57.84%，白钨矿含钼2.83%，以类质同象的形式存在，其他矿物含钼量极低，58.25%的钼在辉钼矿中，33.20%的钼在白钨矿中；主要含铜矿物黄铜矿Cu品位高达31.24%，其他矿物含铜量极低，87.92%的铜在黄铜矿等铜矿物中，以包裹体形式被磁黄铁矿、黄铁矿等硫化矿物包裹的铜占总铜的5.64%。钨、钼、铜的理论回收率分别为95.30%、58.25%、87.92%。

2.5 主要有用矿物的单体解离

对碎磨至-0.074 mm占65.81%的矿石进行了单体解离度测定，结果见表8。

表8 主要有用矿物的单体解离度Table 8 The liberation degree of major valuable minerals

由表8可见，白钨矿较易解离，辉钼矿次之，黄铜矿较难单体解离；矿石在磨矿细度为-0.074 mm占65.81%时白钨矿的单体解离度达97.48%、黄铜矿为89.20%、辉钼矿为91.67%。

2.6 选矿工艺影响因素分析

工艺矿物学研究结果表明，影响选矿的矿物学因素有：

(1)白钨矿中钨钼类质同象替代较普遍，白钨矿平均含钼达2.83%，个别白钨矿颗粒中MoO3含量高达16.97%，富钼白钨矿可浮性较差。

(2)大量的富钙硅酸盐矿物——钙铁榴石和钙铁辉石均属含钙矿物，可浮性与白钨矿(钨酸钙)相近，较易进入白钨粗精矿而影响钨精矿品位，可利用富钙硅酸盐矿物本身具有的弱磁性特点，采用强磁选工艺脱除。

(3)富钙脉石——萤石和方解石等与白钨矿具有几乎相同的可浮性，需在白钨精选作业中抑制其上浮。

(4)由于部分钼以类质同象方式进入白钨矿晶格，分选辉钼矿获得的钼理论回收率仅有58.25%。

3 结 论

(1)矿石中主要有价元素为钨，品位较低，并伴生钼、铜。钨主要以白钨矿的形式存在，占总钨的94.34%；钼主要以硫化钼的形式存在，占总钼的70.45%，其余为氧化钼；铜主要以硫化铜的形式存在，占总铜的87.06%。脉石矿物主要为石榴石(包括钙铁榴石和钙铝榴石)，石英、钙铁辉石、长石次之，透闪石、方解石、萤石、绿泥石、绿帘石等含量较少。

(2)白钨矿一般呈自形—半自形单粒或多粒粒状嵌布于脉石矿物中，白钨矿与辉钼矿连生关系密切，常见白钨矿被辉钼矿交代，偶见其他硫化矿物充填交代白钨矿，并与之连生；辉钼矿主要呈片状充填在矿石缝隙或晶洞中，少量辉钼矿与磁黄铁矿、黄铜矿、白钨矿等连生；黄铜矿主要呈浸染状分布在脉石中，粒度粗细不均，黄铜矿充填脉石及白钨矿、辉钼矿晶粒缝隙也较多见。

(3)白钨矿的嵌布粒度较均匀，主要粒度范围为0.32～0.04 mm，属于细粒较均匀嵌布类型；黄铜矿等铜矿物粒度较白钨矿细，且粗细不均匀，主要粒度范围为0.16～0.01 mm，属于微细粒不均匀嵌布类型；辉钼矿粒度最细，且粗细不均匀，主要粒度范围为0.16～0.01 mm，属于微细粒不均匀嵌布类型。

(4)白钨矿是主要含钨矿物，WO3品位高达74.76%，95.30%的钨在白钨矿中；含钼矿物主要为辉钼矿，Mo品位达57.84%，白钨矿是次要含钼矿物，Mo品位为2.83%，58.25%的钼在辉钼矿中，33.20%的钼在白钨矿中；含铜矿物主要为黄铜矿，Cu 品位高达31.24%，其他矿物含铜量极低，87.92%的铜在黄铜矿中；钨、钼、铜的理论回收率分别为95.30%、58.25%、87.92%。

(5)白钨矿较易解离，辉钼矿次之，黄铜矿较难单体解离；矿石在磨矿细度为-0.074 mm占65.81%时白钨矿的单体解离度达97.48%、黄铜矿为89.20%、辉钼矿为91.67%。

[1] 张莉莉，梁冬云，李 波，等.陕西某黏土型钒矿石工艺矿物学研究[J].金属矿山，2013(2)：94-96. Zhang Lili，Liang Dongyun，Li Bo，et al.Study on process mineralogy of a clay-vanadium ore in Shanxi[J].Metal Mine，2013(2)：94-96.

[2] 蔡镠璐，刘 爽，李文娟，等.玉龙铜矿Ⅴ号矿体氧化矿石工艺矿物学特征[J].金属矿山，2012(10)：86-89. Cai Liulu，Liu Shuang，Li Wenjuan,et al.Study on process mineralogy of oxidized ore from V ore body in Yulong copper mine[J].Metal Mine，2012(10)：86-89.

[3] 张春明.中国钨矿资源节约与综合利用的思考[J].中国钨业， 2011 (2)：1-6. Zhang Chunming.On the conservation and comprehensive utilization of China's tungsten resources[J].China Tunsten Industry,2011(2):1-6.

[4] 崔长征.陕西某难选钼矿工艺矿物学研究[J].金属矿山，2012(11)：87-89. Cui Changzheng.Process mineralogy research of a refractory molybdenum mine[J].Metal Mine，2012(11)：87-89.

[5] 宋振国，孙传尧，王中明，等.中国钨矿选矿工艺现状及展望[J].矿冶，2011 (1)：1-7. Song Zhenguo，Sun Chuanyao，Wang Zhongming，et al.Current situation and prospects of China tungsten mineral processing technology[J].Mining and Metallurgy,2011(1): 1-7.

[6] 肖小强，王生龙，张 涛,等.青海小沙龙铁矿石工艺矿物学和可选性研究[J].金属矿山，2012(7)：102-105. Xiao Xiaoqiang，Wang Shenglong，Zhang Tao，et al.Research on process mineralogy and washability of Xiaoshalong iron ore from Qinghai[J].Metal Mine，2012(7)：102-105.

[7] 张莉莉，梁冬云，李 波，等.某铜硫尾矿中钨的工艺矿物学研究[J].中国钨业，2012(6)：5-8. Zhang Lili，Liang Dongyun，Li Bo，et al.The process mineralogy of tungsten from a copper-sulfur tailings[J].China Tungsten Industry,2012(6): 5-8.

[8] Rolf F，Gu Y，Debra B，et al.Modern SEM-based mineral liberation analysis[J].International Journal of Mineral Processing，2007，84：310-320.

[9] Gu Y.Automated scanning electron microscope based mineral liberation analysis[J].The Journal of Minerals and Materials Characterization and Engineering,2003(2):33-41.

[10] 管俊芳，胡林强，杨慧群，等.驻马店云母矿石工艺矿物学研究[J].金属矿山，2012(8)：76-79. Guan Junfang，Hu Linqiang，Yang Huiqun，et al.Study on process mineralogy of the mica mineral in Zhumadian[J].Metal Mine，2012(8)：76-79.

(责任编辑 罗主平)

Process Mineralogy Research on a Tungsten-molybdenum Poly-metallic Ore

Liang Dongyun Hong Qiuyang Zhang Lili Li Bo

(GuangzhouResearchInstituteofNon-ferrousMetals，Guangzhou510650，China)

Process mineralogy research on representative samples of the tungsten ore was carried out in order to explore a reasonable exploitation and utilization scheme.The result indicated that the valuable elements of the ore include wolfram，molybdenum and copper and their corresponding valuable minerals are scheelite，molybdenite and chalcopyrite respectively.The valuable minerals are complexly and finely disseminated with each other.The scheelite is finely and evenly disseminated，while chalcopyrite and molybdenite are micro-finely and unevenly disseminated.The grade of WO3in scheelite reached 74.76% and 95.30% of wolfram exist in scheelite.The grade of molybdenum in molybdenite and scheelite was 57.84% and 2.83% respectively.And 58.25% of molybdenum exists in molybdenite and 33.20% of molybdenum existed in scheelite.The copper grade in chalcopyrite is 31.24% and 87.92% of copper exists in chalcopyrite.The scheelite is easier to be liberated，followed by molybdenite，while chalcopyrite is the hardest.The liberation degree of scheelite，chalcopyrite and molybdenite were 97.48%，89.20 and 91.67% respectively at the grinding fineness of 65.81% passing -0.074 mm.

Tungsten-molybdenum polymetallic ore，Scheelite，Molybdenite，Chalcopyrite，Dissemination，Degree of liberation

2013-11-03

梁冬云(1958—)，女，教授级高级工程师，硕士。

TD912

A

1001-1250(2014)-01-065-04