内蒙古获各琦铜矿工艺矿物学研究

陶恒畅 郭超华 毛富邦

(巴彦淖尔西部铜业有限公司)



内蒙古获各琦铜矿工艺矿物学研究

陶恒畅 郭超华 毛富邦

(巴彦淖尔西部铜业有限公司)

内蒙古获各琦铜矿是以铜矿为主的多金属矿床，具有接触交代型矿床特征，铜品位为1.10%。通过分析矿石化学成分、矿物组成及赋存形态，了解主要矿物的结构构造、单体解离、嵌布粒度及特征，查明了生产实践中影响铜回收率的矿物学因素，并推荐使用优先浮铜—浮铜尾矿再磁选综合回收硫、铁的工艺流程，可为该矿产资源的开发利用提供技术依据。

工艺矿物学 黄铜矿 磁黄铁矿 嵌布特征 单体解离

内蒙古获各琦铜矿是以铜矿为主的多金属矿山，是典型的以沉积岩为容矿岩石的喷流沉积矿床，后经变质及熔浆作用改造形成。该矿石主要赋存元素是Cu、Fe、S、Pb、Zn、Ni、Co、Pt等，常与磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、斑铜矿和辉钼矿等共生[1-2]。矿石工艺矿物学研究查明了化学成分、矿物组成、嵌布粒度及特征等，可作为磨矿工艺和选别流程确定的理论依据，对该矿物资源的综合回收和生产实践具有指导作用[3-4]。

1 矿石组成和物相分析

1.1 矿石组成

矿石中铜矿物主要为黄铜矿，其次为方黄铜矿，偶见辉铜矿，其他硫化矿物以磁黄铁矿和黄铁矿为主，此外有很少量的方铅矿、闪锌矿和毒砂；脉石矿物以石英居多，其次为角闪石、石榴石、云母、绿泥石，此外有方解石、长石、蛇纹石、磷灰石等，种类较多。矿石主要化学成分分析结果见表1，主要矿物组成及含量见表2。

表1 矿石化学多元素分析结果 %

注：Ag的含量单位为g/t。

表2 矿石主要矿物含量 %

1.2 物相分析

鉴定中发现有较多的磁黄铁矿，铁物相分析将磁黄铁矿从硫化矿物中单独列出。矿石铜物相分析结果见表3，铁物相分析结果见表4。

表3 铜物相分析结果 %

表4 铁物相分析结果 %

表3、表4表明，铜主要存在于原生硫化铜矿物中，占总铜的93.18%，次生硫化铜仅占6.37%，以其他形式存在的铜分布极少；铁主要以硫化矿物的形式存在，磁黄铁矿、其他硫化矿物(包括黄铁矿、黄铜矿)中的铁占总铁的60.25%，分布在硅酸盐矿物中的铁其次，磁铁矿和赤(褐)铁矿中的铁很少。

2 主要矿物结构构造与嵌布特征

2.1 黄铜矿

黄铜矿大部分与以磁黄铁矿、黄铁矿为主的硫化矿物镶嵌产出，其中以与磁黄铁矿镶嵌最为多见。黄铜矿与这些硫化矿物的嵌布形式较为复杂，较大部分以毗连接触为主，部分呈相互包裹状态出现。较粗粒的黄铜矿中有时包裹有细粒磁黄铁矿等硫化矿物及脉石，少量细粒黄铜矿充填在黄铁矿和磁黄铁矿间隙中，见图1～图3，部分黄铜矿单独浸染分布在脉石中，粒度一般较为细小，见图4。

图1 较粗粒的黄铜矿与黄铁矿、脉石嵌布

矿石中黄铜矿一个主要特点是晶体中常有固溶体出溶等原因形成的方黄铜矿，二者构成复合铜矿物。X射线能谱分析显示，黄铜矿含铜34.11%，与标准黄铜矿接近，含铁32.33%，含硫33.56%。

图2 不规则粒状的黄铜矿与磁黄铁矿及脉石紧密镶嵌

图3 细粒不规则状的黄铜矿充填在磁黄铁矿间隙中

图4 不规则粒状、枝杈状的黄铜矿浸染分布在脉石中

2.2 方黄铜矿

方黄铜矿含量较黄铜矿少，多与黄铜矿连生成复合铜矿物，偶尔嵌布在磁黄铁矿中，分布在黄铜矿中时常呈固溶体出溶的叶片状、片条状及粒状包裹物出现。矿物粒度明显较黄铜矿细小，一般为0.02～0.5 mm，基本与黄铜矿紧密共生，很少单独出现，见图5。

图5 不规则粒状黄铜矿中部分布片条状方黄铜矿，边缘嵌布磁黄铁矿

2.3 磁黄铁矿

磁黄铁矿多呈自形—半自形粒状，部分为不规则粒状，常与黄铜矿同时出现，不均匀嵌布在以石英和硅酸盐为主的脉石中。矿物颗粒粒度特别粗的较少，一般为0.02～1.0 mm。磁黄铁矿总体上与黄铜矿嵌布关系十分紧密，较多为毗连嵌布，部分细粒者包裹在黄铜矿中，部分较粗粒的磁黄铁矿单独嵌布在脉石中，见图6、图7。

图6 磁黄铁矿与黄铜矿紧密嵌连

图7 大小不一的磁黄铁矿嵌布在脉石中

X射线能谱成分分析显示磁黄铁矿含铁59.55%，含硫40.55%，铁原子含量45.63%。研究认为铁原子含量≤47%的磁黄铁矿为单斜磁黄铁矿[5]，单斜磁黄铁矿富硫，易浮选易磁选，铁磁性类似磁铁矿，在16～80 kA/m磁感应强度下易进入磁性产品。

2.4 黄铁矿

黄铁矿含量较磁黄铁矿少，硫含量较磁黄铁矿高，形态为半自形粒状—不规则粒状，常有微孔发育，与磁黄铁矿一起浸染状分布于矿石中。粒度大小与磁黄铁矿大致相当，或略细小，一般为0.02～1.0 mm。X射线能谱分析显示黄铁矿含铁 47.32%，含硫52.68%，铁原子含量33.92%。

3 主要矿物嵌布粒度与单体解离

3.1 嵌布粒度

主要矿物中铜矿物、磁黄铁矿和黄铁矿的嵌布粒度分布曲线见图8。

图8 铜矿物、磁黄铁矿和黄铁矿的粒度分布曲线

从图8可以看出，主要矿物的粒度分布曲线上凸，粒度范围较宽，粗粒不均匀分布。铜矿物属中细粒嵌布，其中+0.21 mm占77%，+0.105 mm粒级占85%；磁黄铁矿和黄铁矿粒度较铜矿物细小，均无+1.65 mm粗粒级，且磁黄铁矿较黄铁矿粒度明显较粗。

3.2 单体解离分析

矿石磨矿至-0.074 mm占75%，测定铜矿物和磁黄铁矿、黄铁矿单体解离度，结果见表5。铜矿物、磁黄铁矿、黄铁矿连生体中嵌连矿物含量分析结果见表6。

表5 铜矿物-磁黄铁矿-黄铁矿单体解离度测定结果 %

表6 连生体中嵌连矿物含量 %

由表6可知，铜矿物连生体中嵌连矿物主要是原矿中含量较多的脉石矿物，如石英、角闪石、石榴石、绿泥石等，嵌连的磁黄铁矿和黄铁矿稍多，分别占7.39%、2.17%；磁黄铁矿和黄铁矿连生体中除嵌连主要脉石矿物外，还相互嵌连，并连生少量的铜矿物。

4 结 论

(1)内蒙古获各琦铜矿石铜品位1.10%，铁品位10.49%，含硫4.95%，矿物嵌布关系复杂，具有接触交代型矿床特征。主要铜矿物为黄铜矿、方黄铜矿，偶尔见辉铜矿，其他硫化矿主要为磁黄铁矿和黄铁矿。脉石矿物种类较复杂，以石英居多，其次为角闪石、石榴石、云母、绿泥石等。推荐选择优先浮铜—浮铜尾矿再磁选的工艺流程，使硫铁资源得到综合回收利用。

(2)从矿物赋存形态来看，铜矿物与磁黄铁矿、黄铁矿嵌布关系较为复杂，较大部分以毗连接触为主，部分呈相互包裹状态出现；从连生体组成来看，铜矿物主要与脉石矿物嵌连，与磁黄铁矿和黄铁矿连生也较多见。说明影响铜回收的主要因素来自磁黄铁矿和黄铁矿的干扰，在选矿生产中也要注意对颗粒细小的方黄铜矿和次生硫化铜的回收。

(3)矿石中铜矿物属中细粒嵌布，磁黄铁矿和黄铁矿嵌布粒度较铜矿物细小。在-0.074 mm占75%的磨矿细度下，矿石铜矿物、磁黄铁矿和黄铁矿单体解离度分别为79.66%、82.97%、77.52%，可作为选厂碎磨和选别工艺设计的依据，避免生产实践中出现过粉碎而造成的产品质量低和选矿能耗高的问题。

[1] 彭福军，代建青，张升源.获各琦铜矿的铜矿体特征及赋存规律[J].有色金属:矿山部分，2011，63(2)：28-30.

[2] 周乐光.工艺矿物学[M].北京：冶金工业出版社，2002.

[3] 李和平.铅锌矿的工艺矿物学研究[J].云南冶金,2010(8)：55-58.

[4] 贾木欣.国外工艺矿物学进展及发展趋势[J].矿冶，2007(2)：95-97.

[5] 李志军，黄 勇，唐菊兴，等.西藏雄村铜金矿矿集区I号矿体磁黄铁矿矿物特征及指示意义[J].矿物学报，2012，32(2)：204-210.

Inner Mongolia Huogeqi Copper Ore Mineralogy Process Research

Tao Hengchang Guo Chaohua Mao Fubang

(Bayannur Western Copper Co., Ltd.)

Inner Mongolia Huogeqi is a polymetallic deposit and main element is copper.The mine has contact metasomatic type deposit characteristics,1.10% Cu.Through the analysis of ore chemical composition, mineral composition and occurrence mode, the structure of main minerals,monomer dissociation, disseminated extent and characteristics were understood, find out the mineralogy factors influencing copper recovery rate.Process of copper priority flotation-copper tailings magnetic separation to comprehensive recovery pyrite was recommended, results can provide technical basis for the development and utilization of the mineral resources.

Process mineralogy， Chalcopyrite， Pyrrhotite， Disseminated features， Monomer liberation

2016-08-03)

陶恒畅(1988—)，男，助理工程师，015000 内蒙古巴彦淖尔市临河区解放街2号。