汉中某铜矿石工艺矿物学研究*

2021-12-17张天运吴前瑞卫亚儒苟望远昆3

现代矿业 2021年11期

张天运袁波吴前瑞卫亚儒苟望远马昆3

（1.汉中西北有色七一一总队有限公司；2.西北有色地质矿业集团有限公司；3.陕西省矿产资源综合利用工程技术研究中心）

铜是我国重要的战略资源［1］，广泛应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业及有机化工等多个领域，但国内铜矿资源紧缺，对外依存度高达78%［2］，严重制约国民经济的发展。我国铜资源贫矿多、富矿少，共伴生关系复杂，综合利用技术欠缺，工艺水平相对落后［3］。因此，通过复杂铜多金属矿石工艺矿物学分析指导选冶工艺研究意义重大。本文采用光学显微镜、X射线衍射等分析手段对陕西省汉中某铜铅锌多金属矿床中的铜矿石工艺矿物学特性进行了详细研究，分析了影响有价元素回收的主要因素，为矿石分选工艺流程确定提供理论指导，为资源开发和利用提供借鉴。

1 矿物元素及组成分析

1.1 矿物的元素分析

原矿化学多元素分析结果见表1。

注：Au、Ag含量单位为g/t。

由表1可知，矿石中的主要有价金属元素为铜，伴生金属元素主要有铁、银及少量铅、锌、金等，非金属元素及化合物主要为S、TC和SiO2。

1.2 矿物组成

通过X衍射分析可知，矿石中的主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿，其次为少量的闪锌矿、方铅矿、砷黝铜矿及金银矿、碲银矿；主要非金属矿物为石英、白云石，其次为绢（白）云母和少量方解石、绿泥石等。通过显微镜对矿物含量进行了面积法测量，矿石中的矿物组成含量见表2。

注：碲银矿18粒，金银矿1粒。

1.3 粒度分析

由显微镜观察可知，黄铜矿的粒度较粗，多集中于0.16～0.64 mm，占47.74%，少量颗粒最大超过1.28 mm，利用线测法和颗粒法对矿石中黄铜矿的粒度进行测定，结果见表3。

2 赋矿岩性

黄铜矿的赋矿岩性为硅化白云岩及碳酸盐化白云岩，见图1、图2。

由图1、图2可见，主要非金属矿物为白云石，其次是石英、绢（白）云母及少量方解石、绿泥石等；金属矿物以黄铁矿、黄铜矿为主，其次为闪锌矿、砷黝铜矿，偶见方铅矿等，主要蚀变为硅化、黄铁矿化；主要非金属矿为白云石和石英，蚀变为碳酸盐化等，局部强烈处形成石英化岩。

3 矿石结构与构造

3.1 矿石结构

（1）他形—半自形粒状结构（图3、图4）。

由图3、图4可见，黄铜矿主要以他型粒状结构形式，呈浸染状与黄铁矿、脉石半规则连生；黄铜矿主要以他形—半自形粒状结构形式，呈浸染状位于黄铁矿粒间，或包裹于黄铁矿颗粒之间。

（2）充填结构（图5）。

由图5可见，部分黄铜矿呈星散状、细脉状充填于黄铁矿颗粒间及破碎裂隙，沿黄铁矿边部、破碎裂隙充填分布。

（3）包含结构（图6）。

由图6可见，黄铜矿呈浸染状与黄铁矿、非金属矿物紧密连生，部分包裹于黄铁矿、非金属矿物矿石中。

3.2 矿石构造

（1）浸染状构造（图3、图4）。矿石中黄铜矿、黄铁矿主要呈浸染状分布。

（2）团块状、块状构造（图7）。

由图7可见，部分黄铜矿、黄铁矿呈团块状、块状与黄铁矿、非金属矿物半规则连生。

（3）碎裂构造（图8）。

由图8可见，黄铜矿受构造作用影响，呈星散状沿黄铁矿破碎裂隙充填。

4 主要矿物嵌布特征

（1）黄铜矿呈浸染状、团块状，与黄铁矿、闪锌矿、非金属矿物主要形成半规则连生，其次呈细粒浸染状与细粒黄铁矿、闪锌矿密切连生；呈块状分布，包裹细粒黄铁矿、闪锌矿，被包裹矿物粒径多介于0.02～0.04 mm；呈星散状沿黄铁矿粒间、边部及破碎裂隙分布。黄铜矿赋存状态多样、嵌布关系复杂，铜、铁、锌分离难度高，但综合回收可能性大［4-5］。

（2）黄铁矿主要形成半规则连生，其次部分包裹于黄铜矿中，黄铁矿粒径粗细不均匀，粗粒粒径达0.06～0.18 mm，细粒粒径达0.02～0.04 mm；呈浸染状—块状分布，与非金属矿物密切连生。受构造作用影响，普遍具碎裂现象，碎裂强烈处沿碎裂隙可见充填星散状黄铜矿。

（3）金银矿与碲银矿。金银矿包裹于黄铜矿中（图9）；碲银矿主要与黄铜矿连生，其次与黄铁矿连生（图10）。金、银可浮性与黄铜矿近似，有利用浮选综合回收［6］。

（4）闪锌矿、方铅矿。闪锌矿呈他形粒状，粒径0.06～0.23 mm，呈星散状分布，主要与黄铜矿紧密共生，沿黄铜矿边部分布；方铅矿偶见，单体，粒径0.03mm。