某石英脉钨多金属矿石工艺矿物学研究

张莉莉，梁冬云，李 波，洪秋阳

（广州有色金属研究院 选矿工程研究所，广东 广州 510651）

某石英脉钨多金属矿石工艺矿物学研究

张莉莉，梁冬云，李 波，洪秋阳

（广州有色金属研究院 选矿工程研究所，广东 广州 510651）

采用MLA矿物自动定量检测系统，结合传统的工艺矿物学研究方法，对某钨多金属矿石进行工艺矿物学研究。原矿石含WO31.25%，钨主要以白钨矿和黑钨矿矿物形式存在，理论最高回收率约为99%；铜主要以黄铜矿矿物形式存在，理论最高回收率约为96%；银矿物种类多、含量低，与方铅矿、自然铋等铅铋矿物紧密共生，可从含铅铋矿物的铜精矿中回收银，理论最高回收率约为61%。研究数据表明矿石中的钨矿物主要呈大脉状产出，少数呈细粒浸染状产出，在空间分布和嵌布粒度上极不均匀。白钨矿（含黑钨矿）和黄铜矿的粒度较粗，大于0.04 mm粒级者分别占约95%和73%，对磨矿解离非常有利。

钨多金属矿；工艺矿物学；定量检测；嵌布粒度；解离度

0 引言

我国钨矿资源丰富，并常与钼、锡、铋、铜、铅、锌、铌、钽以及金、银等共伴生，但由于技术和经济等方面的原因，大部分钨矿山对这些伴生金属的综合回收利用率还偏低。如果需要充分合理回收钨及其有用共伴生组分，必须对矿石展开详细的工艺矿物学研究，以此作为矿石选冶的方向性指导和矿产综合开发利用的科学依据[1-3]。某钨矿赋存于云英岩化花岗岩中，属于石英脉型复合热液交代钨多金属矿石[4-5]，原矿组成复杂，伴生组分多。对该矿石进行的工艺矿物学研究，重点查明矿石物质组成，钨、铜、银矿物工艺矿物特性，钨、铜、银元素的赋存状态[6]。

1 原矿物质组成

对该钨铜多金属矿石主要元素进行化学分析，结果如表1所示，主要有价金属为钨、铜，可综合回收银。采用MLA矿物自动定量检测系统测定矿物组成及含量，结果如表2所示。结果表明该矿石中的钨矿物以白钨矿为主，含少量黑钨矿；铜矿物只有黄铜矿；银矿物有维硫铋铅银矿、微量辉铋银铅矿、硫银铋矿、碲银矿等；脉石矿物主要是石英，其次是长石、绢云母和白云母，少量绿泥石、方解石、黑云母、黏土等。脉石矿物中基本不含富钙脉石，有利于钨矿精选[7-9]。

表1 原矿多元素化学分析结果 w/%Tab.1 Multi-element chemical analysis results of the crude ore

表2 原矿矿物定量检测结果 %Tab.2 Quantitative composition of the crude ore by MLA

2 主要有价元素的赋存状态

根据原矿矿物定量结果和单矿物化学分析结果（单矿物在-0.04 mm粒度完成最终提纯），计算出主要有价元素钨、铜、银在各主要矿物中的分配，结果如表3所示。

由表3可见矿石中的钨主要以白钨矿和黑钨矿矿物形式存在，分别占原矿总钨的94.85%和4.11%。铜主要以黄铜矿矿物形式存在，占原矿总铜的95.82%。银矿物与方铅矿、自然铋等铅铋矿物关系密切，赋存于铋铅矿物（包括游离银）和黄铜矿中的银分别占原矿总银的49.88%和11.61%。

表3 钨、铜、银在各矿物中的平衡分配 %Tab.5 Distribution of tungsten,copper and silver in the minerals

3 钨、铜、银矿物的主要工艺特性

3.1 白钨矿CaWO4

矿石中白钨矿主要有以下存在形式：（1）大多为交代黑钨矿生成，保留大脉状黑钨矿的厚板状晶型特征，交代残余的黑钨矿包含于白钨矿中，见图1，这种含黑钨矿残晶的白钨矿具不同程度的磁性；（2）少数原生者呈自形-半自形晶嵌布于绢云母或石英脉中，有些白钨矿的嵌布粒度极微细。

图1 白钨矿嵌布形式Fig.1 Dissemination state of scheelite

矿石中白钨矿含少量铁，扫描电镜能谱检测平均化学成分为WO380.22%，CaO 19.72%，FeO 0.05%。由于白钨矿中包含黑钨矿残晶和绢云母等包体，白钨矿含钨量单矿物分析值低于能谱微区检测值，为WO378.77%。

3.2 黑钨矿（Mn，Fe）WO4

矿石中的黑钨矿含量较低，常被白钨矿交代，呈残晶状包含于白钨矿之中（图2），偶见黑钨矿中包含微细的磁黄铁矿。

图2 黑钨矿嵌布形式Fig.2 Dissemination state of wolframite

该黑钨矿富铁贫锰，属钨铁矿。含少量镁钙杂质，扫描电镜能谱检测平均化学成分为WO376.38%，FeO 17.58%，MnO 5.58%，MgO 0.43%，CaO 0.02%。

3.3 黄铜矿CuFeS2

矿石中的黄铜矿主要有以下嵌布形式：（1）呈填隙结构，充填于石英脉中，有时与白钨矿共生（图3）。（2）交代磁铁矿和黄铁矿，与磁铁矿和黄铁矿密切连生；（3）与磁黄铁矿熔融分离，呈共结边结构，一般分布于磁黄铁矿边缘。

图3 黄铜矿嵌布形式Fig．3 Photoofdisseminationstateofchalcopyrite

该黄铜矿普遍含铝、硅杂质，扫描电镜能谱检硫铋铅银矿Ag5Pb8Bi13S30，辉铋银铅矿Ag3Pb5Bi11S24，硫银铋矿AgBiS2，碲银矿Ag2Te，其化学成分能谱检测结果如表4所示。测平均化学成分为Cu34.52%，Fe30.17%，S34.94%，Al0.27%，Si0.10%。黄铜矿单矿物分析值Cu32.73%。

3．4 银矿物

该矿石中银矿物种类多，含量却很低，主要有维

表4 主要银矿物化学成分扫描电镜能谱检测结果 %Tab．4 ChemicalcomponentofmainsilvermineralsbySEMandEDS

大多数银矿物与自然铋和方铅矿等铅铋矿物关系密切，可见维硫铋铅银矿、辉铋银铅矿、硫银铋矿与自然铋共生，并见硫银铋矿、碲银矿与方铅矿共生（图4）；少量银矿物与黄铜矿共生或包含于黄铜矿、磁黄铁矿等金属硫化矿物中。

图4 银矿物嵌布形式Fig．4 Photo of dissemination state of silver minerals（a）—维硫铋铅银矿；（b）—硫银铋矿；（c）—碲银矿

4 钨、铜矿物的嵌布粒度和解离度

由于该矿石中钨矿物的空间分布和嵌布粒度的不均匀性，从块矿中采样无法保证嵌布粒度测定结果的代表性，因此，采用经破碎至-2 mm及经过混匀、缩分的选矿大样，筛出+1 mm粒级样品，磨制砂光片在显微镜下测定白钨矿（含黑钨矿）和黄铜矿的粒度分布，结果如图5所示，解离度测定见表5。

图5 白钨矿（含黑钨矿）和黄铜矿嵌布粒度累积分布Fig．5 Cumulative grain size distribution of scheelite（containing wolframite）and chalcopyrite

表5 不同磨矿细度白钨矿（含黑钨矿）和黄铜矿的解离度测定结果Tab．5 Dissociation measurement results of scheelite(containing wolframite)and chalcopyrite at different grinding fineness

两者嵌布粒度都较粗，白钨矿（含黑钨矿）和黄铜矿粒度大于0.04mm粒级累计各占约95%和73%。

为选择合理的磨矿细度，避免有用矿物过磨[10]，在显微镜下分别测定不同磨矿细度白钨矿（含黑钨矿）和黄铜矿的解离度，结果表明，白钨矿和黄铜矿均具良好的解离性，在-0.075 mm占56.66%时均已达到96%以上的解离度，黄铜矿的解离性略差于白钨矿。

5 结论

（1）该矿石主要有价金属为钨、铜，可综合回收银。钨矿物以白钨矿为主，含少量黑钨矿；铜矿物只有黄铜矿；银矿物含量低种类多，有维硫铋铅银矿、微量辉铋银铅矿、硫银铋矿、碲银矿等；脉石矿物中基本不含富钙脉石，有利于白钨矿精选。

（2）矿石中磁黄铁矿和磁性脉石等具磁性的矿物约占26%，而其中的钨、铜占有率不高。因此可采用预先磁选脱除这些磁性矿物，对钨、铜的回收率不会带来太大影响。

（3）矿石中原生的黑钨矿基本上已被白钨矿交代，白钨矿保留黑钨矿厚板状晶形和少量黑钨矿残晶。大多数银矿物与自然铋和方铅矿等铅铋矿物关系密切，只有少量银矿物与黄铜矿连生或包含于黄铜矿之中，因此在选矿流程中需注意铅、铋矿物的回收。

（4）矿石中的钨矿物主要呈大脉状产出，少数呈细粒浸染状产出，在空间分布和嵌布粒度上极不均匀。白钨矿（含黑钨矿）和黄铜矿的粒度较粗，大于0.04 mm粒级者分别占约95%和73%，对磨矿解离非常有利。白钨矿和黄铜矿在-0.075 mm占56.66%时均已达到96%以上的解离度。

（5）主要有价元素赋存状态查定表明钨主要以白钨矿和黑钨矿矿物形式存在，钨的理论最高回收率约为99%；铜主要以黄铜矿矿物形式存在，铜的理论最高回收率约为96%；银矿物与方铅矿、自然铋等铅铋矿物关系密切，从铜精矿（含铅铋矿物）回收银，银的理论最高回收率约为61%。

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Process Mineralogy of a Quartz-vein Type Tungsten Poly-metallic Ore

ZHANG Li-li,LIANG Dong-yun,LI Bo,HONG Qiu-yang
(Research Department of Mineral Processing Engineering,Guangzhou Research Institute of Nonferrous Metals,Guangzhou 510650,Guangdong,China)

This paper studies the process mineralogy of a tungsten poly-metallic ore by automatic quantitative mineral technology MLA combined with traditional methods.WO3grade of the ore is 1.25%,tungsten mainly exists as scheelite and wolframite with theoretical recovery rate attaining 99%;copper chiefly exists as chalcopyrite with theoretical recovery rate reaching 96%;these silver minerals have many types but low content,closely associated with lead-bismuth minerals such as galena and native bismuth.The theoretica recovery rate can attain 61%if recovering silver from copper concentrate.The results indicate that the tungsten minerals in the ore mainly output as large veins，but a few of them as fine grain-disseminated structure.The spatial distribution and dissemination size of tungsten minerals are extremely uneven.The grain size of scheelite(containing wolframite)and chalcopyrite are relatively coarse and the grain size of more than 0.04 mm accounted for about 95%and 73%respectively,which is very beneficial for grinding dissociation.

tungsten poly-metallic ore;process mineralogy;quantitative dection;dissemination size;liberation degree

TD912

A

10.3969/j.issn.1009－0622.2015.05.008

2015-08-10

张莉莉（1983-），女，湖北荆门人，工程师，主要从事工艺矿物学研究。

梁冬云（1958-），女，广东中山人，教授级高级工程师，主要从事工艺矿物学研究工作。