赣中某钨矿石工艺矿物学研究*
2021-04-08谢艳君曾庆友潘世语付延平
谢艳君 曾庆友 潘世语 付延平
(1.江西有色地质测试研究院;2.江西有色地质矿产勘查开发院;3.江西有色地质勘查四队)
赣中地区某钨矿为石英细脉带型钨矿体,其矿石WO3品位接近0.3%,已达到最低工业品位,钨为矿石中主要的回收对象。通过对钨矿石开展光谱半定量分析、多元素分析、物相分析、岩矿鉴定及筛分等多种分析测试,查明了钨矿石的工艺性质,指出了矿石中主要有价元素的赋存形式、嵌布特征及WO3不同粒级的分布率,为该钨矿石开展选矿试验研究提供了科学依据。
1 矿石化学分析
1.1 化学成分分析
矿石主要化学成分分析结果见表1。
由表1 可知,矿石中WO3含量为0.28%,Ag 为2.06 g/t。据《钨、锡、汞、锑地质勘查规范DZ/T0201-2002》,矿石中钨已达到最低工业品位,银为伴生有用组分,其他元素含量均未达到最低工业品位。因此,钨为回收对象,银具有综合回收价值。
注:Au、Ag、As、Bi的含量单位为g/t。
1.2 钨物相分析
钨物相分析结果见表2。
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由表2 可知,矿石中钨主要以黑钨矿的形式存在,其次为白钨矿[1-2],黑钨矿占有率为83.85%,白钨矿占有率为15.53%,合计总占有率为99.38%;而钨华中的钨仅占有0.62%,占有率极低。
2 矿石矿物成分及其特征
2.1 矿石的矿物成分
矿石的围岩主要为云英岩等,矿物成分较简单。可见粗大的石英脉中分布的黑钨矿,其他主要矿物为石英、长石、云母类等。矿石中的主要矿物见表3。
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由表3可知,矿石矿物主要为黑钨矿、黄铁矿,其次为辉钼矿,还有少量的白钨矿、黄铜矿、闪锌矿、菱铁矿、褐铁矿[3];脉石矿物主要为石英、长石,其次为石榴子石、白云母、黑云母,另有少量或微量的绢云母、磷灰石、绿泥石等。
2.2 主要矿物的嵌布特征
(1)黑钨矿。黑钨矿常呈半自形板状或他形粒状。粒径一般为0.01~2.5 mm,最大者可达5 mm 左右,小者<0.01 mm。黑钨矿常以半自形稠密浸染状分布于粗大的石英脉中(图1),以黑钨矿脉的形式发育于粗大石英脉中(图2),以半自形板状或他形晶粒状分布于云英岩中的长石、石英、云母等矿物之间(图3),与黄铁矿、辉钼矿等伴生(图4)等形式存在于矿石中。
(2)白钨矿。矿石中白钨矿含量不高,常见呈他形粒状,粒径一般为0.05~0.2 mm,少量大者可达0.7 mm 左右。白钨矿常呈他形粒状分布于次生裂隙中(图5)、常与萤石伴生(图6)的形式存在。
(3)黄铁矿。常见黄铁矿呈半自形晶或他形晶形式存在[4],粒径0.1~1.5 mm。黄铁矿常以半自形晶分布于粗大的石英脉中、以他形粒状分布于云英岩中、与黑钨矿伴生等形式存在于矿石中。
(4)辉钼矿。辉钼矿常呈弯曲片状、叶片状、鳞片状,粒径一般以0.1~1 mm 为主。辉钼矿分布于云英岩、云英岩化花岗岩中。辉钼矿一般以弯曲鳞片状分布于云英岩及云英岩化花岗岩的矿物之间、与黑钨矿伴生的形式存在。
(5)萤石。萤石常呈半自形—自形晶形式存在,粒径一般为0.1~2 mm,常分布于次生裂隙中,以萤石脉产出,且常与白钨矿伴生。
(6)石榴子石。石榴子石常呈他形粒状形式存在,偶见压碎现象,粒径一般为0.02~0.5 mm,少量大者可达1 mm。石榴子石可见与黄铁矿伴生,通常分布于围岩中各矿物之间。
(7)其他矿物。脉石矿物主要为石英及长石,另外还有白云母、黑云母及少量绿泥石、碳酸盐矿物等[5]。石英与黑钨矿关系较密切,半自形晶的黑钨矿常呈稠密浸染状或脉状分布于粗大的石英脉中,或呈浸染状分布于云英岩的石英、长石等矿物之间。伴生关系不复杂,较易破碎解离。云母类及绿泥石等矿物含量很少,且与本矿中有用矿物关系不大。
2.3 矿石结构构造
矿石的主要结构特征为半自形晶粒结构、他形晶粒结构、填隙(间)结构[6]。矿石的主要构造特征为脉状构造和浸染状构造。其中脉状构造的代表为以云英岩为主的围岩中常见不规则石英脉体穿插,石英脉体与脉壁界线不平整,石英晶粒粗大,一般大于2 mm;常见半自形晶的黑钨矿呈脉状发育于粗大的石英脉中,黑钨矿脉宽一般为0.5~2.5 mm。浸染状构造分为稀疏浸染状和稠密浸染状构造,矿石中可见黑钨矿呈稠密浸染状分布于云英岩及云英岩化的花岗岩中;局部可见黄铁矿呈稀疏浸染状分布于围岩中。
3 矿石工艺性质测定
3.1 矿石物理常数测定
为了测定矿石数据,对破碎至-12 mm 的矿石进行物理常数测定,测得其密度为2.90 g/cm3,堆比重为1.41 g/cm3,摩擦角为33.2°,堆积角为35.8°。
3.2 筛分分析
为了进一步查清钨在矿石中的粒度分布情况,对破碎至-1 mm的原矿进行了筛析,结果见表4。
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由表4 可知,WO3在0.5~0.02 mm 粒级有略为富集,该粒级产率为59.95%、WO3分布率为74.89%、WO3品位为0.31%;-0.045 mm 粒级产率为11.78%、WO3分布率达14.56%、WO3品位为0.36%,该部分钨的回收应予重视。
4 结 论
(1)矿石中主要有用元素为钨,伴生元素为银,其他元素含量均未达到综合回收的要求。
(2)矿石中主要矿石矿物为黑钨矿、黄铁矿,其次为辉钼矿,另还含有少量的白钨矿、黄铜矿、闪锌矿、菱铁矿、褐铁矿等;脉石矿物主要为石英、长石,次要为白云母、黑云母、石榴子石,以及少量的绢云母、磷灰石、绿泥石等。
(3)黑钨矿常呈半自形板状或他形粒状产出,粒径一般为0.01~2.5 mm,最大者可达5 mm 左右,小者<0.01 mm;黑钨矿常以半自形稠密浸染状分布于粗大的石英脉中,或以黑钨矿脉的形式发育于粗大石英脉中,也有以半自形板状或他形晶粒状分布于云英岩中的长石、石英、云母等矿物间,以及与黄铁矿、辉钼矿等伴生。
(4)碎至-1 mm的原矿中,钨矿物在+0.045 mm粒级分布率大于85%,可考虑以重选为主的工艺回收钨矿物。