江西某铅锌矿石工艺矿物学研究

温德新 周晓文

(1.江西理工大学工程研究院，江西赣州341000;2.钨资源高效开发及应用技术教育部工程研究中心，江西赣州341000)

铅锌是用途非常广泛的有色金属元素。我国既是铅锌开采及冶炼大国，同时也是铅锌消费大国。随着国内对铅锌需求量的不断增长，积极开展国外铅锌矿产资源收购和国内铅锌矿产资源勘查对确保我国国民经济持续健康发展具有重要意义。

江西某中型铅锌矿山至今已有50余a的开采历史，开采境界内资源量日渐枯竭。为解决矿山的持续发展问题，延缓闭坑时间，对现采区下部境界外的资源状况进行了勘查。新探明铅锌资源量达中等铅锌矿山规模量，按现采选能力，矿山服务年限可延长约50 a。为了合理开发利用该资源，为选矿方案的制定提供依据，对新探明的铅锌矿石进行了工艺矿物学研究。

1 矿石的成分及含量

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 chemical component analysis of the ore%

从表1可以看出，矿石中铅、锌、银、金含量较高，是主要考虑回收的元素。

1.2 矿石矿物组成

矿石中金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、毒砂、褐铁矿、车轮矿、硫锑铜银矿、硫锑铅银矿、白铁矿、铅矾等;非金属矿物有石英、绢云母、方解石、白云石等。矿石中的主要矿物及含量见表2。

表2 矿石中的主要矿物及含量Table 2 The main minerals and their content in the ore%

1.3 矿石铅锌银矿物物相分析

矿石中铅、锌、银矿物物相分析结果见表3、表4、表5。

表3 铅物相分析结果Table 3 Phase analysis results of lead %

表4 锌物相分析结果Table 4 Phase analysis results of zinc %

表5 银物相分析结果Table 5 Phase analysis results of silver

从表3～表5可以看出，矿石中的铅锌银主要以硫化物的形式存在，这有利于有用成分的回收。

2 矿石的结构、构造

2.1 矿石的结构

(1)自形晶结构。毒砂及部分黄铁矿呈自形晶产出。

(2)他形晶结构。方铅矿、闪锌矿呈他形晶集合体产出。

(3)碎裂结构。毒砂、黄铁矿、闪锌矿被压碎呈碎块、碎粒，裂纹被脉石充填胶结。

(4)交代显微文象结构。方铅矿交代闪锌矿，在闪锌矿中呈不规则显微文象状。

(5)网脉状结构。方铅矿呈网脉状交代闪锌矿、黄铁矿。

(6)固溶体分离结构。方铅矿与硫锑铅银矿构成固溶体分离结构，硫锑铅银矿在方铅矿中呈蠕虫状，手掌状分布;黄铜矿呈乳滴状分布于闪锌矿中。

(7)交代骸晶结构。方铅矿交代黄铁矿、毒砂呈骸晶状。

(8)交代残余结构。方铅矿交代毒砂、闪锌矿呈交代残余结构。

2.2 矿石的构造

(1)块状构造。方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等硫化矿物与脉石组成致密块状。

(2)浸染状构造。部分方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等成稠密不等浸染状分布。

(3)条纹条带构造。方铅矿、硫锑铅银矿等呈不规则条纹状条带状分布。

(4)脉状构造。闪锌矿、方铅矿呈细脉状。

3 主要矿物嵌布特征及嵌布粒度

3.1 主要矿物嵌布特征

(1)方铅矿呈条纹状、条带状、细脉状及团块状交代闪锌矿、毒砂、黄铁矿(图1)，有的呈网脉状交代黄铁矿，包裹细粒黄铁矿、毒砂(图2)，有的呈显微文象状、不规则状分布于闪锌矿中，另见方铅矿包裹硫锑铅银矿，极少数呈星点状分布于脉石中。

图1 方铅矿呈网脉状交代闪锌矿Fig.1 Sphalerite and galena were metasomatism in mesh-vein structure

(2)闪锌矿呈微脉状、团块状、浸染状分布(图3)，少量闪锌矿与黄铜矿呈固溶体分离结构，有的闪锌矿则很干净，无黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿分布(图4)，少量闪锌矿被压碎或被方解石胶结。

图2 方铅矿交代黄铁矿，穿孔呈骸晶状Fig.2 Galena and pyrite were metasomatism as perforation skeletal structure

图3 闪锌矿呈大小不等碎粒、带状分布Fig.3 Sphalerite distributed as pieces and banding

图4 闪锌矿中无包裹体、出溶物Fig.4 No inclusions and the insoluble substance in sphalerite

(3)硫锑铅银矿呈蠕虫状、乳滴状、手掌状分布于方铅矿中(图5、图6)。

图5 硫锑铅银矿呈手指状、掌状分布于方铅矿中Fig.5 Brongniardite distributed as finger-shaped and palmate in galena

(4)黄铁矿结构破碎，呈团块状、脉状、浸染状分布，被方铅矿、闪锌矿及石英的网脉穿切交代(图7)。

图6 硫锑铅银矿呈蠕虫状分布在方铅矿中Fig.6 Brongniardite distributed as wormlike in galena

图7 方铅矿呈网脉状交代黄铁矿Fig.7 Galena and pyrite were metasomatism in mesh-vein structure

(5)毒砂呈自形晶、集合体等被方铅矿包裹交代，呈残余、骸晶及港湾状(图8)。

图8 毒砂被方铅矿包裹交代，呈残余、骸晶及港湾状Fig.8 Arsenopyrite is packaged and metasomatite by galena as remnant，skeletal structure and embay

3.2 主要矿物嵌布粒度

矿石中主要矿物方铅矿、闪锌矿的嵌布粒度分析结果见表6。

表6 方铅矿、闪锌矿的嵌布粒度Table 6 The dissemination of galena and sphalerite particles

由表6可以看出，方铅矿嵌布粒度较闪锌矿细，且分布分散，但二者均为极不等粒嵌布。

4 主要矿物单体解离度测定

将矿石碎至2～0 mm后进行方铅矿、闪锌矿的单体解离度测定，结果分别见表7、表8。

表7 2～0 mm试样中方铅矿的解离情况Table 7 The liberation degree of galena in sample at 2～0 mm

表8 2～0 mm试样中闪锌矿的解离情况Table 8 The liberation degree of sphalerite in sample at 2～0 mm

由表7可以看出，－0.45 mm粒级方铅矿单体解离度较高，达90%左右，－0.045 mm粒级尚未完全解离，与上文中方铅矿为极不等粒嵌布的结论一致。

由表8可以看出，各粒级闪锌矿的单体解离度均不及方铅矿，主要与其受后期应力作用破碎后被脉石胶结有密切关系。

5 对选矿试验研究的建议

(1)由于矿石中铅、锌等有用矿物的嵌布关系复杂，因此，该矿石属于较难解离铅锌矿石。针对该矿石中目的矿物难解离的特点，试验应论证高压辊磨粉碎等高效碎磨工艺在提高该矿石目的矿物单体解离上的优越性。

(2)由于矿石中铅、锌矿物为极不等粒嵌布(方铅矿在碎矿产品的－0.45 mm粒级中有约90%完成单体解离，闪锌矿在碎矿产品的－0.15 mm粒级中也有近90%完成单体解离)，因此，建议在较粗的磨矿细度下探索提前浮出已单体解离的有用矿物的可能性，仅对未单体解离的矿物进行再磨，这样既有利于减少有用矿物的过磨，也有利于减少脉石矿物的泥化给浮选环境带来的不利影响。

(3)由于矿石中金、银含量较高，均有较高的回收价值，因此，应从铅锌矿物浮选条件试验阶段就跟踪并考察金银的流向，并把金银的回收指标作为选择、确定铅锌选矿工艺技术条件的依据之一。

6 结论

(1)江西某铅锌矿石金属矿物和非金属矿物种类繁多、组成复杂，可供回收的组分主要为铅、锌、银、金等，含铅矿物主要为方铅矿，含锌矿物主要为闪锌矿，银主要以硫锑铅银矿、硫锑铜银矿形式存在，含SiO2的脉石矿物主要为石英。

(2)方铅矿交代闪锌矿，呈显微文象状、不规则状分布于闪锌矿中;闪锌矿被方铅矿交代呈不规则状被方铅矿包裹;方铅矿与闪锌矿共生密切，不利于铅锌矿物的单体解离。

(3)受构造应力作用破坏，闪锌矿碎裂、破碎成碎粒，被方解石胶结，黄铁矿、毒砂呈网脉状被后期矿物交代，对锌矿物的回收有较大影响。

(4)银矿物含量较高，主要呈蠕虫状分布于方铅矿中，或呈微脉状穿切闪锌矿，在选矿工程中应充分考虑银矿物的回收。

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