吉尔吉斯斯坦某矽卡岩型金铜氧化矿石工艺矿物学研究

王艳 程晓霞 高歌 马东梅

摘要：针对吉尔吉斯斯坦某矽卡岩型金铜氧化矿石，进行了详细的工艺矿物学研究，并在此基础上开展了硫酸浸铜、酸浸渣氰化浸金试验，以及金、铜流失状态考查。结果表明：该矿石中金、铜为有价元素，金品位为1.76 g/t，铜品位为0.88 %;金矿物种类为自然金、银金矿，嵌布状态主要为粒间金，占74.67 %，嵌布粒度以小于0.037 mm细、微粒金为主，占79.95 %;铜矿物种类较多，以氧化铜矿物为主;矿石氧化率为87.50 %。采用硫酸浸铜、酸浸渣氰化浸金工艺，铜浸出率为85.84 %、金浸出率为95.00 %，酸浸渣中流失的铜主要为氧化铁中铜，氰化浸渣中流失的金主要为脉石矿物中金;矿石中目的矿物浸出指标理想，流失特征符合工艺矿物学研究结果。

关键词：矽卡岩型;氧化矿石;金;氧化铜;工艺矿物学;嵌布特征;酸浸;氰化

中图分类号：TD91文献标志码：A

文章编号：1001-1277（2021）05-0063-05   doi：10.11792/hj20210514

随着科技的不断发展，矿产资源利用水平不断提高，工艺矿物学在选矿工艺方案制定、优化及技术改造中的作用愈发凸显[1-3]。本文以吉尔吉斯斯坦某矽卡岩型金铜氧化矿石为研究对象，采用MLA、扫描电镜、体视显微镜等技术手段，查明了矿石成分、矿物组成、主要矿物工艺特征等，并分析了影响目的矿物回收的矿物学因素，为该矿石的开发利用提供了矿物学依据。

1 矿石性质

1.1 化学成分

吉尔吉斯斯坦某矽卡岩型金铜氧化矿石中金、铜为主要回收有价元素，其中金品位为1.76 g/t，铜品位为0.88 %。原矿化学成分分析结果见表1。

1.2 物相分析

矿石中铜氧化率为87.50 %。原礦铜物相分析结果见表2。

1.3 矿物组成

通过对原矿样品进行MLA检测，确定了矿石中矿物组成，结果见表3。

1.4 矿石工艺类型

矿石中金属矿物占11.72 %，其中金属氧化物占11.05 %，主要为褐铁矿及磁铁矿，其次为孔雀石、硅孔雀石、菱铁矿及菱锰铁矿等。金属硫化物占0.67 %，主要为磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿，少量斑铜矿、闪锌矿、方铅矿等。脉石矿物共占88.28 %，以辉石类矿物为主，其他脉石矿物相对含量较少。金、铜为有价元素，金品位为1.76 g/t、铜品位为0.88 %;金矿物种类为自然金、银金矿，铜矿物以氧化铜矿物为主，矿石氧化率为87.50 %。由此表明，矿石工艺类型为矽卡岩型金铜氧化矿石。

2 主要矿物工艺特征

1）褐铁矿。褐铁矿为矿石中常见的金属氧化物，粒度多为0.100～0.037 mm。经检测该矿石中褐铁矿成分复杂，部分褐铁矿Fe含量较低而Si含量较高，也见褐铁矿中有Mg、Ca等混入。矿石中褐铁矿多交代黄铜矿、黄铁矿或与氧化铜矿物（多为孔雀石）连生，常见未被交代彻底的黄铜矿及呈残余结构的黄铁矿嵌布在褐铁矿中。一般交代黄铜矿或与氧化铜矿物连生的褐铁矿中含铜，含铜褐铁矿中铜质量分数高低不均，主要为1 %～19 %，经统计平均为6.45 %。通过研究铜质量分数较高的氧化铁，发现铜常呈局部富集状态嵌布于氧化铁矿物粒间及微裂隙中;而铜质量分数低于4 %的氧化铁中铜多呈分散状态存在[4]。通常情况下，富集的铜易浸出，分散嵌布的铜则较难浸出。含铜褐铁矿特征见图1。由图1可知，Cu在褐铁矿中呈均匀分散状态。

2）孔雀石、硅孔雀石[5]。矿石中氧化铜矿物主要为孔雀石及硅孔雀石，其次为蓝铜矿、赤铜矿等。孔雀石、硅孔雀石多呈充填脉状、皮壳状[6]等形态分布。其主要嵌布在以辉石类矿物为主的脉石矿物裂隙及粒间，粒度粗细不均，呈充填脉状分布的孔雀石及硅孔雀石脉宽粗细不均，宽脉在0.8 mm左右，细脉常在0.010 mm以下。经检测，孔雀石中有Si混入，当Si含量增加时Cu含量降低。孔雀石与氧化铁矿物及脉石矿物接触带成分较复杂，当Fe、Si含量增加时Cu含量降低，另外也有Mg、Ca、Al等混入。

3）赤铜矿。赤铜矿为矿石中氧化铜矿物之一，主要与孔雀石伴生产出，多嵌布在辉石类矿物粒间及包裹在其中;与氧化铁矿物嵌布也较为密切，常与氧化铁矿物连生分布，在矿石中多呈半自形晶—他形晶粒状结构，粒度主要分布在0.053～0.010 mm。

4）黄铜矿。黄铜矿多嵌布在褐铁矿中，常被褐铁矿交代呈交代残余结构、反应边结构[7]，也有黄铜矿被孔雀石、硅孔雀石交代。经检测，交代黄铜矿的褐铁矿中也含铜。黄铜矿粒度多在0.045～0.010 mm，少量黄铜矿与磁黄铁矿、黄铁矿等连晶。部分黄铜矿嵌布特征见图2。

5）脉石矿物。矿石中脉石矿物主要化学成分为SiO2、CaO、MgO、Fe，以辉石类矿物为主，其次为绿泥石、橄榄石、蛇纹石、滑石等。此外，方解石等碳酸盐类矿物也较多，其他脉石矿物相对较少。矿石中金属矿物主要嵌布在辉石类矿物裂隙及粒间，部分辉石类矿物与氧化铁及氧化铜矿物接触带也检测到有微量铜分布，铜在辉石类矿物中占1 %～5 %，经统计平均为1.21 %。脉石矿物中的铜绝大部分呈分散状态嵌布，属于较难浸铜。Cu在顽火辉石、铁辉石及氧化铁矿物中均有分布，氧化铁矿物中Cu含量高于脉石矿物中Cu含量。部分脉石矿物嵌布特征见图3。

3 铜矿物工艺特征

3.1 嵌布关系

对矿石中主要铜矿物嵌布关系进行了检测统计，结果见表4。由表4可知：氧化铜矿物主要嵌布在脉石矿物裂隙，其次呈粒状嵌布在脉石矿物粒间。

3.2 铜金属分布特征

对铜矿物及含铜矿物中铜金属分布进行了分析，结果见表5。

4 金矿物工艺特征

4.1 金矿物组成及嵌布粒度

经扫描电镜能谱成分分析，矿石中金矿物为自然金及少量银金矿，自然金平均成色为877.4 ‰，银金矿平均成色为723.5 ‰。

根据测量统计结果，矿石中金矿物嵌布粒度主要小于0.037 mm（见表6）。重砂中部分金矿物特征见图4。

4.2 嵌布状态

通过检测可知，金矿物主要与脉石矿物及金属氧化物嵌布密切，常嵌布在脉石矿物与金属氧化物粒间或裂隙，分析结果见表7。

5 影响矿石中铜、金回收的矿物学因素

根据矿石性质特征，对于硫酸浸铜工艺及氰化浸金工艺，影响铜、金回收的矿物学因素主要有以下几方面：

1）黄铜矿中铜分布率为5.68 %，这部分铜属于原生铜，是硫酸浸铜工艺无法浸出的铜。

2）氧化铁矿物中铜分布率为28.41 %，这部分铜中有的呈局部富集状态嵌布在氧化铁矿物粒间及微裂隙，有的呈分散状态嵌布在氧化铁矿物中，呈分散状态嵌布的铜较难浸出。此外，有2.27 %的铜嵌布在脉石矿物中，多呈分散状态嵌布，这部分铜也较难浸出。

3）矿石中有少量孔雀石等氧化铜矿物呈细、微粒浸染状被脉石矿物及氧化铁矿物包裹，这部分铜矿物在机械磨矿条件下不易解离，会影响铜的浸出。

4）矿石中的包裹金分布率为12.02 %，细、微粒金占79.95 %，呈包裹状态的细、微粒金在常规磨矿中不易解离裸露，会影响金的浸出。

6 浸出试验及流失状态考查

6.1 浸出试验

根据矿石性质，采用硫酸浸铜、酸浸渣氰化浸金工艺。在最佳磨矿细度、硫酸用量及浸出时间等条件下，硫酸浸铜后酸浸渣铜品位为0.16 %、铜浸出率为85.84 %，酸浸渣金品位为2.20 g/t;酸浸渣去除铜、铁离子的影响后，采用氰化浸金工艺处理，氰化浸渣金品位为0.11 g/t、金浸出率为95.00 %。

6.2 流失状态考查

6.2.1 铜矿物

对酸浸渣进行铜矿物流失状态考查，结果见表8。由表8可知：不可浸铜占43.75 %，主要为黄铜矿中铜及脉石矿物包裹铜;呈分散状态嵌布在氧化铁及辉石类矿物中的铜，属于较难浸出的铜。

6.2.2 金矿物

对氰化浸渣中金矿物流失状态进行了考查，结果见表9。通过富集重砂检测，未发现有大颗粒单体金流失。

7 结 论

1）吉尔吉斯斯坦某矽卡岩型金铜氧化矿石中铜矿物有孔雀石、硅孔雀石、黄铜矿、赤铜矿、斑铜矿、蓝铜矿等，此外检测到氧化铁矿物（多为成分复杂的褐铁矿）及部分辉石类矿物中也含有铜。铜矿物主要嵌布在脉石矿物及金属氧化物粒间、裂隙，合计占85.21 %。

2）矿石中金矿物为自然金及少量银金矿，金矿物粒度以小于0.037 mm的细、微粒金為主，占79.95 %。金矿物嵌布状态以粒间金为主，占74.67 %。

3）根据矿石性质，采用硫酸浸铜、酸浸渣氰化浸金工艺。影响铜浸出的主要因素有：属于原生铜的黄铜矿无法用硫酸浸出;呈分散状态嵌布在氧化铁及脉石矿物中的铜，也较难浸出;少量氧化铜矿物呈细、微粒被脉石矿物及氧化铁矿物包裹，这部分铜矿物不易解离，也会影响铜的浸出。

4）硫酸浸铜试验中铜浸出率为85.84 %，酸浸渣铜品位为0.16 %。酸浸渣中铜以氧化铁矿物中铜为主，占50.00 %，含铜辉石类矿物中铜占6.25 %;这充分证明了分散在氧化铁及辉石类矿物中的部分铜很难浸出。而黄铜矿中铜及脉石矿物包裹铜属于合理流失铜。

5）影响金浸出的主要因素是难解离的细、微粒包裹金。酸浸渣氰化浸金试验中金浸出率为95.00 %，氰化浸渣金品位为0.11 g/t。氰化浸渣中流失的金矿物以脉石矿物中金为主，占80.14 %，氧化物中金占16.31 %，单体及与其他矿物连生金仅占3.55 %，金矿物浸出效果良好，流失的金矿物均属于合理流失。由此表明，金、铜流失特征符合工艺矿物学研究结果。

[参考文献]

[1] 杨海江.某金矿石工艺矿物学研究[J].黄金，2019，40（8）：66-69.

[2] 刘子龙，杨洪英，文书明，等.西藏甲玛复杂铜铅锌氧化矿石工艺矿物学研究[J].黄金，2020，41（11）：72-76.

[3] 张文平，蔡明明，李光胜，等.某铅锌矿石工艺矿物学研究[J].黄金，2020，41（8）：76-79.

[4] 潘兆橹.结晶学及矿物学[M].3版.北京：地质出版社，1993.

[5] 新矿物及矿物命名委员会.英汉矿物种名称[M].北京：科学出版社，1984.

[6] 吕宪俊.工艺矿物学[M].长沙：中南大学出版社，2011.

[7] 卢静文，彭晓蕾.金属矿物显微镜鉴定手册[M].北京：地质出版社，2010.

Process mineralogy of a skarn type gold and copper oxide ore from Kyrgyzstan

Wang Yan，Cheng Xiaoxia，Gao Ge，Ma Dongmei

（Changchun Gold Research Institute Co.，Ltd.）

Abstract：A detailed process mineralogy study is conducted on a skarn type gold and copper oxide ore from Kyr-gyzstan.Based on that，the leaching test is conducted on copper leaching by sulfuric acid and gold leaching from acid leaching residue by cyanidation，as well as the copper loss status.The results show that the valuable elements in the ore are gold and copper，the gold grade is 1.76 g/t，copper grade is 0.88 %;gold minerals are native gold and electrum，the dissemination status is mainly intergranular gold，accounting for 74.67 %，and the dissemination grain size is dominated by fine and micro gold smaller than 0.037 mm，accounting for 79.95 %;copper minerals are many，dominated by copper oxide minerals;the oxidation rate of ores is 87.50 %.The process of copper leaching by sulfuric acid and gold leaching from acid leaching residue by cyanidation can obtain copper leaching rate 85.84 % and gold leach-ing rate 95.00 %.The copper loss in the acid leaching residue is mainly the copper in ferric oxide，the gold loss in the leaching residue is mainly the included gold in gangue minerals;the target minerals in the ores have ideal leaching index，and the loss features are consistent with the process mineralogy study results.

Keywords：skarn type;oxide ore;gold;copper oxide;process mineralogy;dissemination feature;acid leaching;cyanidation

收稿日期：2020-12-15; 修回日期：2021-03-05

基金项目：中国黄金集团有限公司科研项目（ZJKJ-2018-XY010）

作者简介：王 艳（1984—），女，甘肃会宁人，高级工程师，从事工艺矿物学研究工作;长春市南湖大路6760号，长春黄金研究院有限公司选冶研究所，130012;E-mail：wangyanmmnv@163.com