江西地区铜矿工艺矿物学特征及选矿影响因素研究

2019-01-03蒋婷婷

中国金属通报 2019年10期

蒋婷婷，熊巍

（江西有色地质测试研究院，江西南昌 330000）

随着经济的稳步提升，针对矿物资源的开采工程同期不断发展。尤其是江西地区工业领域的勘查设备及相关技术手段的不停优化更新，对该地区的金属矿物资源产出量起到促进的作用，由于当下铜矿资源的储存量已经呈现紧缺状态，进而需要加大铜矿工艺矿物学特征的研究来实现江西地区的铜矿找矿。

根据相关勘查人员调查，如今开采的多部分铜矿受到地质环境的影响出现氧化或硅化现象，对勘查人员对于铜矿的勘查提出一定的挑战，筛选矿物存在相对的难度。以下以江西地区为例，进行该地区的铜矿工艺矿物学的特征分析，通过分析的数据对选矿的影响因素进行研究。

1 江西地区铜矿工艺矿物学特征分析

针对含铜金属矿物的特征分析，主要对产铜矿点的矿物组合元素进行研究。依照江西地区矿物群集合的形态及空间遍布位置，主要分为网状脉结构和胶变结构，经过长期的蚀化形成多层次的晶体结构，为孔雀岩石、铜铁蓝矿和硅化孔雀石，经过多手段化的物探勘查结果显示上述两种矿物中含有大量的铜金属元素，且相对镶嵌遍布特征较为明显，以下针对上述三种含铜物质的矿物学特征开展分析。

1.1 孔雀岩石的矿物学特征研究

孔雀岩石作为含铜元素量较高的金属矿物，在铜矿产矿过程中发挥着重要的作用，孔雀岩石主要的铜元素表现形式为氧化铜，化学表达式为，主要特征为放射性相对较强。在层次结构晶体层面呈现出皮质壳状，一些颜色为墨绿色的铜元素呈现为圆球状结晶体。

在竖向结构上研究，岩石硬度较高，硬度属性在3.65～4.55之间，由于铜元素含量较多，密度控制在平均每立方厘米内含有3.89～4.15的铜元素，且在孔雀岩石在材料质地层面研究带有少量的磁化性能，为相关勘查人员在找寻孔雀岩石方面带来极大的便利。

在矿物学方面研究，孔雀岩石具有溶于酸性物质的特点，在盐酸硫酸等高强度酸中极易发生溶解现象，氧化铜内氧元素与酸中氢元素结合，发生化学反应，产生大量的。孔雀岩石在江西整体地区的岩脉中表现为网状嵌入式结构或脉络较为清晰镶在大规模的岩石表层上，结合其矿物学属性特点，为相关工作人员的勘查工作提供了明确的方向。

1.2 铜铁蓝矿的矿物学特征研究

以江西地区为例，该地区的铜铁蓝矿又称铜蓝矿，是江西宝山脉经过风化侵蚀遍布最为广泛的次级硫化铜，经过显微镜观察内部结构呈正六边形排列，为板块状与片状相结合的晶体结构。整体排布较密集为解理性发育。

根据相关工作人员的勘查，硬度属性为132kg/mm，可承载荷重约40g～60g，结合内部紧密的镶嵌特征，铜铁蓝矿的密度约为3.76克/mm3。该种含铜矿物主要是针对具有硫化物的固体（例如：闪锌矿、铅锌组合矿、黄铁铜物等）经过高强度酸性流质液体腐蚀后，进行后期的提炼萃取，在原生矿附近以沉淀物的形式进行沉积所形成。

相对典型的矿物代表为铅锌矿与铜铁蓝矿之间的紧密联系，在后期形成的沉淀物中，铜铁矿紧包外层，剥去外部结构，内部为完整的铅锌矿，经过相关人员的矿物学检验后，可清楚的区分包裹层边界。若硫化物溶液中浸泡了不含铁元素的组合矿物质（例如方铅矿、碳铅矿等），则沉淀物析出物质为铜蓝岩石，此外，铜铁蓝矿石也是经过硫化物析出所得，对比铜蓝矿该含铜矿的溶水度较高、相对硬度较低、荷载力较差导致极易产生磨矿时矿物断裂甚至粉碎，析出铜制元素较少。

1.3 硅化孔雀石的矿物学特征研究

硅化孔雀岩石作为江西地区最有特色的铜矿物质，以下针对其矿物学特征进行下列分析。首先硅化物质在整体铜矿矿物资源中，表现为析出铜元素质量相对较次的物质，其主要成分为硅化作用的氧化铜，含有铜铝元素，相关化学表达式为(Cu,Al)H2Si4(OH)6，根据其矿物学特征的分析，硬度属性较低约为1.5～2.5之间，由于硅化物含有杂质较多，其密度相对较低约为2.0g-2.8g/cm3，相比未经硅化的孔雀石，其磁化性能相对较低，无法利用相同方式进行硅化矿物的找矿，为勘查人员的矿物勘查提出一定的难度，在化学性质方面具有与孔雀岩石相同的性质，对于强度较高的酸性溶液均产生剧烈的化学反应，区别于氧化物质，硅化物无相应的CO2释放。硅化孔雀岩矿的形态较特殊，通常以胶状或液体凝固后的形态存在，处于岩石缝或矿物裂纹中，形态以缝隙的变化而产生变化，一般表现为条状或环状，且可析出物质不确定，其中铜元素所占比例随着依附的岩矿或硅化程度发生变化，呈现正比例函数的关系。

2 江西地区铜矿选矿影响因素研究

依照江西地区铜矿工艺矿物学特征的分析，结合矿物资源指标的有关规定，进行如下的选矿影响因素分析，将矿物类型主要分成易解离易选型，难解离难选型等，其中易析出铜元素的矿物内部颗粒结构较大，且通常镶嵌在岩层表面，选矿难度较低影响因素较少，勘查人员可直接使用勘测仪进行铜矿资源的勘查。相比此类矿物，难解离型矿物内所含的铜元素较少，造成干扰的物质较多，极易与其他组合矿相互混淆，形制结构不稳定，受到环境风化及硅化蚀变的影响较高，相关人员勘查时需要进行前期的地质地形监测，进而取样调查，根据勘查报告进行相应铜矿工艺的选择，部分混合矿中含铜量较少进而导致析出铜元素贫瘠，且难解离矿物通常遍布不均匀，极少出现在地质表层，通常呈现出不规则的嵌入式结构过多种矿物嵌套模式，对选矿造成很大的影响。