某难处理金矿石工艺矿物学研究

朱幸福 张文平

摘要：为探索某金矿石特性，采用BPMA自动测试系统、显微镜、化学分析等技术手段，对其开展了详细的工艺矿物学研究，查明矿石矿物组成、主要矿物嵌布特征等，并分析了影响金、银回收的矿物学因素。结果表明：该矿石为高硫、高砷、高钙难处理金矿石，金品位为6.62 g/t、银品位为58.90 g/t;金属矿物主要有黄铁矿、毒砂，多呈粗—中粒嵌布，少部分呈细粒嵌布;脉石矿物主要有方解石、白云石;金主要为硫化物包裹金，占88.50 %，自然金和少量银金矿粒度较细，对金的回收有一定影响;银的独立矿物粒度一般小于0.020 mm，是影响银回收的主要原因。工艺矿物学研究结果为该矿石资源的开发利用提供了参考依据。

关键词：金矿石;工艺矿物学;矿物组成;嵌布特征;微细粒

中图分类号：TD91文献标志码：A开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

文章编号：1001-1277（2021）04-0071-05doi：10.11792/hj20210416

随着矿产资源开发难度越来越大，工艺矿物学在矿产资源开发过程中的作用越来越显著[1-4]。通过工艺矿物学检测分析，掌握矿石的性质特点，查明影响选冶指标的矿物学因素，可为矿产资源的开发和选冶工艺指标优化提供重要的参考依据[5-6]。为深入了解某金矿石工艺矿物学特征，为该矿石资源的有效开发提供矿物学依据，特对该矿石开展了全面的工艺矿物学研究。

1 矿石组分

1.1 化学成分

某金矿石化学成分分析结果见表1。从表1可以看出，该矿石中金品位为6.62 g/t、银品位为58.90 g/t，是主要回收元素。此外，该矿石中砷品位较高，为8.97 %。

1.2 主要元素物相分析

矿石中金、银化学物相分析结果分别见表2、表3，砷物相分析结果见表4。

从表2 可以看出，金主要嵌布于硫化物中，硫化物包裹金占88.50 %（包括约35 %硫化物载金），裸露金仅占8.48 %，硅酸盐、铁矿物包裹金占2.72 %，碳酸盐包裹金占0.30 %。

从表3可以看出，可浸银占43.54 %，硫化物包裹银占46.90 %，硅酸盐包裹银占9.21 %，碳酸盐包裹银占0.35 %。

从表4可以看出，该矿石中砷主要赋存于硫化物中，占99.44 %。

1.3 矿物组成

通过显微镜下光片鉴定及BPMA自动测试系统分析，该矿石中金属矿物主要有黄铁矿、毒砂;脉石矿物主要有方解石、白云石;另有少量和微量的菱铁矿、方铅矿、白铅矿、硫锑铅矿、黄铜矿、黝铜矿、闪锌矿、菱锌矿、褐铁矿、辉石、闪石、长石（钾长石、斜长石等）、石英、绿泥石、云母（白云母、黑云母、绢云母等）、黏土矿物（高岭石等）、绿帘石、石榴子石、榍石和碳质物等。矿石矿物组成分析结果见表5。

2 主要矿物嵌布特征

2.1 金矿物

矿石中金矿物主要有自然金、银金矿。金矿物能谱定量分析结果见表6，镜下可见金矿物嵌布粒度统计结果见表7。

从表7可以看出，金矿物主要呈细粒、微细粒嵌布，約23 %分布于0.005 mm以下，约41 %分布于0.010 mm以下，0.074 mm以上粒级金矿物很难见到。

镜下可见金大多数为黄铁矿或毒砂包裹金，偶见粒间金和裂隙金。在0～2 mm样品中包裹金占59.57 %，粒间金占28.31 %，裂隙金占12.12 %，单体解离金很难见到（见表8）。金矿物主要嵌布特征见图1。

2.2 银矿物

银的独立矿物有自然银、辉银矿、辉铜银矿类矿物（辉铜银矿、硒银矿）、硫砷铜银矿、汞银矿、硫铋银矿等，另有部分黝铜矿、方铅矿、车轮矿和斜方辉铅铋矿等含少量银。金矿物中银金矿、自然金含部分银。

银的独立矿物粒度很小，一般小于0.020 mm，其中小于0.010 mm约占59 %。由于银的独立矿物粒度小，常以各种矿物的包体矿物形式产出。与银的独立矿物相比，含银矿物的粒度相对较粗，黝铜矿大于0.074 mm约占13 %，大于0.020 mm约占41 %，大于0.010 mm约占64 %。矿石中的方铅矿、车轮矿等铅矿物大于0.074 mm约占20 %，大于0.020 mm约占39 %，大于0.010 mm约占60 %。银矿物主要嵌布特征见图2。

2.3 黄铁矿

黄铁矿是矿石中相对含量最高的矿物，是金的主要载体矿物之一。黄铁矿粒度粗细分布不均匀，以粗—中粒为主，大于0.074 mm约占61 %，大于0.020 mm约占78 %，小于0.010 mm约占12 %。黄铁矿嵌布粒度统计结果见表9。

黄铁矿主要呈半自形晶、他形晶嵌布于脉石矿物中，或与毒砂形成硫化物集合体嵌布于脉石矿物中。黄铁矿、毒砂等硫化物伴生关系较为密切，粗粒黄铁矿内部可见细粒毒砂包体，也见有细粒黄铜矿、黝铜矿和方铅矿包体。黄铁矿主要嵌布特征见图3。

2.4 毒 砂

毒砂是矿石中主要矿物之一，相对含量仅次于黄铁矿，也是金的主要载体矿物之一。毒砂呈粗—中粒嵌布，大于0.074 mm约占56 %，大于0.020 mm约占77 %，小于0.010 mm约占12 %。毒砂嵌布粒度统计结果见表10，主要嵌布特征见图4。

3 影响金、银回收的矿物学因素分析

3.1 金回收矿物学因素

1）该矿石属于高硫、高砷、高钙难处理金矿石，虽然金品位为6.62 g/t，但有约35 %的金为硫化物载金（次显微金），即使细磨也无法从硫化物中分离，所以矿石中硫化物（黄铁矿、毒砂）的损失意味着金的损失。

2）矿石中黄铁矿和毒砂粒度小于0.010 mm均约占12 %，细粒黄铁矿和毒砂易损失，会增加尾矿中金损失量。

3）一般磨矿细度条件下裸露金仅占8.48 %，硅酸盐和铁矿物包裹金占2.72 %，碳酸盐包裹金占0.30 %，硫化物包裹金占88.50 %;表明金主要嵌布在硫化物中，回收金主要是回收硫化物中的金。

4）金矿物的粒度很小，大多数小于0.074 mm，小于0.020 mm约占57 %，小于0.010 mm约占41 %，小于0.005 mm约占23 %，因此充分细磨也只能使少部分显微金解离。

3.2 银回收矿物学因素

1）矿石中的银分为银的独立矿物和含银矿物，银的独立矿物粒度一般小于0.020 mm，其主要以包体形式包裹在其他矿物中，不易解离。

2）含银矿物粒度比银的独立矿物粒度稍粗，但约36 %的黝铜矿和40 %的方铅矿粒度小于0.010 mm，这部分含银矿物不易回收。

3）可浸银占43.54 %，硫化物包裹银占46.90 %，硅酸盐包裹银占9.21 %，碳酸盐包裹银占0.35 %;可浸银和硫化物包裹银可在回收金的同时进行回收，而硅酸盐、碳酸盐包裹银为难回收银，其大部分易损失在尾矿中。

4 结 论

1）某金矿石中金品位为6.62 g/t、银品位为58.90 g/t，金為主要回收元素，银为主要伴生有益元素，可综合回收。

2）矿石中金矿物主要为自然金和少量银金矿;银矿物主要为自然银、辉银矿、辉铜银矿类矿物（辉铜银矿、硒银矿）等，另有部分黝铜矿、方铅矿等矿物含少量银;硫化物主要是黄铁矿和毒砂;脉石矿物主要有方解石、白云石、石英、辉石、长石、黏土矿物、绿泥石等。该矿石属于高硫、高砷、高钙难处理金矿石。

3）矿石中金主要为硫化物包裹金（包括硫化物所载次显微金），占88.50 %，裸露金占8.48 %，硅酸盐、铁矿物包裹金占2.72 %，碳酸盐包裹金占0.30 %，表明该矿石属于难处理类型。

4）矿石中主要硫化物黄铁矿、毒砂呈粗—中粒嵌布，少部分呈细粒嵌布。自然金和银金矿粒度较细，一般小于0.074 mm，其中约57 %小于0.020 mm，约41 %小于0.010 mm，约23 %小于0.005 mm，且有约35 %的金为硫化物载金（次显微金）;这是影响金回收和难以产出高品位金精矿的主要原因。

5）矿石中银的独立矿物粒度很小，一般小于0.020 mm（含银矿物粒度相对较粗），粒度小是影响其回收的主要原因。矿石中银主要为可浸银和硫化物包裹银，其为可综合回收利用银，而硅酸盐和碳酸盐包裹银易损失在尾矿中。

[参 考 文 献]

[1]周满赓.工艺矿物学在矿产资源找矿和综合利用中的应用[J].矿产综合利用，2012（3）：7-9.

[2]王蓓，罗兴.工艺矿物学在选矿工艺研究中的作用及影响[J].矿物学报，2011，31（增刊1）：730-732.

[3]彭明生，刘晓文，刘羽，等.工艺矿物学近十年的主要进展[J].矿物岩石地球化学通报，2012，31（3）：210-217.

[4]张莉莉，梁冬云，李波，等.某铜硫尾矿中钨的工艺矿物学研究[J].中国钨业，2012，27（6）：5-7.

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Study on technological mineralogy of a refractory gold ore

Zhu Xingfu，Zhang Wenping

（Metallurgical Laboratory Branch of Shandong Gold Mining Technology Co.，Ltd.）

Abstract：In order to explore the characteristics of a gold ore，a detailed technological mineralogical study was carried out based on BPMA automatic test system，microscope and chemical analysis.The mineral compositions and main minerals embedding characteristics in the ore are investigated，and the mineralogical factors that influence gold and silver recovery are analyzed.The results showed that the ore is refractory gold ore with high sulfur，arsenic and calcium content，containing 6.62 g/t gold and 58.90 g/t silver;the main metal minerals are pyrite and arsenopyrite，mostly in the form of coarse-medium sized grain embedding and small part of them in the form of fine grain embedding;gangue minerals mainly include calcite and dolomite;gold is mainly included in sulfide，accounting for 88.50 %，with fine grains of native gold and a small amount of electrum that has detrimental effect on gold recovery;independent mineral grain size of silver generally is lower than 0.020 mm，which is the main reason that influences silver recovery.The technological mineralogical research results provide basis for the utilization and development of the ore resources.

Keywords：gold ore;technological mineralogy;mineral composition;embedding characteristics;micro fine grain