青海五龍溝金礦中金的賦存狀態研究

謝卓宏 梁冬云

(1.青海省第六地質礦產勘查院，青海 西寧 810001;2.青海省金礦資源開發工程技術研究中心，青海 都蘭 816100;3.廣東省資源綜合利用研究所,廣東 廣州 510000)

五龍溝金礦床位于柴達木盆地南緣東昆侖地區，是我國近年來發現的一個超大型金礦床，屬賦存于糜棱巖中的擠壓性構造破碎帶中的高溫熱液蝕變巖型金礦石[1]。研究金的賦存狀態不僅有助于闡明礦床成因，而且關系到礦床評價、勘探與選冶工藝的確定，同時也是提高選冶回收率的關鍵[2]。金的選礦回收與硫砷化物的回收密切相關，尤其是要重視毒砂的回收，此外，增加磨礦細度有利于微細粒金從石英、絹云母等脈石礦物中解離出來，提高金的選礦回收率。

1 礦石物質組成

1.1 礦石化學成分

礦石化學多元素分析結果見表1。

表1 礦石化學多元素分析結果Table 1 Chemical multielement analysisresult of the ore %

注：Au、Ag含量的單位為g/t。

由表1可知，礦石金品位偏低，伴生少量銀，其余元素未達綜合回收要求，有害雜質砷、碳含量較高。

1.2 礦石礦物組成

采用MLA650礦物自動檢測系統檢測并結合顯微鏡觀察結果分析礦石礦物組成[3]，結果見表2，礦物定量檢測結果見表3。

表2 礦石礦物類型及種類Table 2 Mineral types and category of the ore

從礦物檢測結果中可見：礦石貴金屬礦物以自然金為主，其他含金礦物有碲金銀礦、方銻金礦、黑鉍金礦等；含銀礦物主要有螺狀硫銀礦、自然銀、碲銀礦、銻銀礦；礦石中有害雜質砷、碳含量較高。金粒大都呈顯微、超顯微分散狀態包含于毒砂中，其次包含于絹云母、綠泥石和石英等脈石礦物中，少數與黃鐵礦和磁黃鐵礦連生或包裹，屬于微細粒—超微細粒浸染型含碳、砷的極難選冶金礦石。

2 礦石結構構造

礦石的主要成礦母巖為動力變質作用形成的擠壓性變質巖，巖石中石英等硬度較高礦物具壓碎變形(碎裂化和糜棱角化)特征[4]。大多數巖石由石英等硬度較高礦物聚集成透鏡狀、繩狀、條帶狀[5]與硬度較低礦物(絹云母、綠泥石等纖維狀黏土類礦物與糜棱化碎屑混雜)相間定向分布(圖1)，部分巖石被方解石充填交代。

表3 礦石礦物組成及含量Table 3 Mineral composition and contents of the ore %

圖1 石英成透鏡狀、繩狀、條帶狀與絹云母、

3 礦石主要礦物嵌布粒度

礦石大多數金粒成色較高，含金量81.26%～100%，含銀量0%～18.74%，個別金粒含銻和碲，按六分法劃分，礦石中金粒屬于自然金和含銀自然金。采用MLA測定礦石塊礦中金粒粒度組成，結果見表4。

表4 礦石自然金粒度組成Table 4 Natural gold granularity composition of the ore

從表4可見，礦石金粒度以微細粒金為主，98.45%金粒粒度小于0.04 mm，并且小于0.01 mm的微細金粒占有率達38.77%。

硫化礦物為金的主要載體礦物[6]，亦即選礦的主要目的礦物，對黃鐵礦、磁黃鐵礦和毒砂(包括斜方砷鐵礦)的嵌布粒度進行測定，結果如表5所示。

表5 主要硫化礦物的嵌布粒度Table 5 Dissemination sizes of main sulfide minerals

從表5來看，黃鐵礦、毒砂和磁黃鐵礦的嵌布粒度以中細粒為主，均處于浮選的適宜范圍。

4 主要礦物的嵌布狀態

4.1 金 粒

礦石中金粒微細，顯微鏡中可見的金粒不多，大多數金粒在掃描電鏡下才能發現，金粒的嵌布狀態較復雜。金粒與毒砂(有時含斜方砷鐵礦)連生，多見金粒嵌布于毒砂與脈石之間縫隙中，并與硫銻鉛礦共生(圖2)，或嵌布于毒砂的微裂縫中(圖3)；部分金粒嵌布于毒砂與斜方砷鐵礦之間，這種金粒粒度相對略粗；金粒呈微細—超微細包裹體包含于毒砂和斜方砷鐵礦中，此種嵌布形式為礦石中金粒最主要的嵌布形式，金的粒度大多為微細—超微細粒，浮選時可隨毒砂進入硫砷化物精礦中，但由于與毒砂或斜方砷鐵礦呈包裹關系，不利于冶金提取；微細金粒成群或單顆粒嵌布于絹云母等黏土類脈石礦物中，這些金粒與質軟的黏土類礦物嵌布關系松弛，大多可通過磨礦獲得解離或出露表面，在浮選過程得以進入精礦，有利于冶金提取；少量微細金粒包裹于石英、榍石等礦物中，這些金粒與脈石呈包裹關系，粒度微細，不易磨礦解離，易損失于尾礦中；少數金粒與黃鐵礦、磁黃鐵礦和黃銅礦等硫化礦物連生，可見金粒嵌布于黃鐵礦與脈石之間，也可見金粒包裹于黃鐵礦和磁黃鐵礦之中，這些金粒可隨硫化礦物進入浮選精礦，但包裹于硫化礦物中的金不利于后續的冶金提取。

4.2 毒 砂

毒砂是礦石中的主要含砷礦物，也是金的最主要載體礦物。礦石中毒砂多為高溫條件下形成的富砷毒砂，富砷而貧硫。高溫毒砂中有時可見包含斜方砷鐵礦(高、中溫產出的礦物)；少數為低溫條件下形成的富硫毒砂。毒砂在礦石中分布較廣泛，多呈細粒—微粒狀集合體嵌布，少數零星分布。毒砂自形程度較高，常呈菱形晶或矛狀晶。毒砂在空間分布上嚴格受其構造帶控制，可見毒砂沿柔性的絹云母、綠泥石及糜棱碎屑組成的糜棱巖化帶分布，也見毒砂沿剛性的石英帶的碎裂縫分布；少數毒砂與黃鐵礦共生，一同充填于剛性的石英帶縫隙中；有時見毒砂中包含斜方砷鐵礦，少數毒砂被后期的磁黃鐵礦充填交代，有的毒砂被包含于磁黃鐵礦中(圖4)。有時見毒砂中包含斜方砷鐵礦，常見微細金粒與毒砂連生或包含于毒砂中(圖5)。

圖2 金粒嵌布于毒砂與脈石之間，并與硫銻鉛礦共生Fig.2 Gold granule is embedded in the arsenopyrite andthe gangue，and is symbiosis with thiantimony lead ore

圖3 金粒嵌布于毒砂中的微裂縫中Fig.3 Gold particles are embedded inmicrocracks of arsenopyrite

圖4 毒砂包含于磁黃鐵礦中Fig.4 Arsenopyrite are contained in pyrrhotite

4.3 黃鐵礦(FeS2)

黃鐵礦普遍含少量硅，個別含砷。黃鐵礦是礦石中含量最多的金屬硫化礦，分布較廣泛，大多數呈不規則粒狀充填于碎裂石英縫隙中或浸染分布于柔性絹云母、綠泥石層中(圖6)，并可見黃鐵礦穿插于脈石裂縫中，呈脈狀分布。黃鐵礦大多數呈微晶集合體形式存在，也可見黃鐵礦重結晶成立方體、五角十二面體的完整晶體。可見黃鐵礦與毒砂、斜方砷鐵礦等連生，有時見黃鐵礦與黃銅礦連生。黃鐵礦與金的共生關系遠不如毒砂，但可見金粒充填于碎裂狀黃鐵礦縫隙中。

圖5 微細金粒與毒砂連生或包含于毒砂中Fig.5 Micro gold grains and arsenopyrite confluentor included in arsenopyrite

圖6 黃鐵礦充填于碎裂石英縫隙中或分布于絹云母、綠泥石層中Fig.6 Pyrite is filled in the crevices of the quartzor in mica and chlorite layer

4.4 磁黃鐵礦(Fe1-xS)

磁黃鐵礦為礦石中主要的硫化礦物。磁黃鐵礦普遍含少量硅雜質，個別含鎳、鉀、鋁等。磁黃鐵礦單礦物化學分析含金2.49 g/t。礦石中磁黃鐵礦的產出晚于黃鐵礦，部分嵌布形式與黃鐵礦相同(呈不規則粒狀充填于碎裂石英縫隙中或呈微細粒浸染分布于柔性絹云母、綠泥石層中)。常見磁黃鐵礦與毒砂共生或交代毒砂，有時見磁黃鐵礦中包含微細粒毒砂包裹體；磁黃鐵礦與黃鐵礦的連生關系不如與毒砂的連生關系密切，僅局部可見磁黃鐵礦與黃鐵礦交代，兩者連生或磁黃鐵礦中包裹黃鐵礦。磁黃鐵礦與金的嵌布關系遠不如與毒砂密切，偶見磁黃鐵礦中包裹金粒。

4.5 黃銅礦(CuFeS2)

礦石中含有極少量的黃銅礦。黃銅礦中普遍含少量硅鋁雜質，部分黃銅礦含鋅。礦石中黃銅礦含量低，且粒度微細，分布較分散。多見黃銅礦與磁黃鐵礦、毒砂、黃鐵礦等共生，偶見金粒嵌布于黃銅礦與脈石之間。

4.6 斜方砷鐵礦(FeAs2)

礦石中含有極少量的斜方砷鐵礦，斜方砷鐵礦中部分砷被硫代替，鐵被鎳和鈷代替，并普遍含少量硅雜質。礦石中斜方砷鐵礦粒度較微細，常見包裹于毒砂中。斜方砷鐵礦與金的關系較密切，常見極微細金粒分布于毒砂與斜方砷鐵礦之間。

5 結 論

(1)青海五龍溝金礦為賦存于糜棱巖中的擠壓性構造破碎帶中的高溫熱液蝕變巖型金礦石，主要有價元素為金，伴生低品位銀，屬于微細粒—超微細粒浸染型含碳、砷的極難選冶金礦石。

(2)礦石貴金屬礦物以自然金為主，其他金礦物有方銻金礦、黑鉍金礦、碲金銀礦等；伴生少量銀礦物，包括螺狀硫銀礦、自然銀、碲銀礦、銻銀礦；礦石中硫(砷)化礦物含量不高(5%左右)，以黃鐵礦和磁黃鐵礦為主，其次為毒砂，有害雜質砷、碳含量較高。脈石礦物主要為石英和絹云母，少量長石、方解石、綠泥石、高嶺土、石墨等。礦石易泥化礦物多，脈石礦物之間硬度差大。

(3)金粒大多數呈顯微、超顯微分散狀態包含于毒砂(含斜方砷鐵礦)中，其次包含于絹云母、綠泥石和石英等脈石礦物中，少數與黃鐵礦和磁黃鐵礦連生或包裹。顯微鏡中可見金不多，大多數金包裹于毒砂和斜方砷鐵礦中，粒度多小于1 μm，金的選礦回收與硫砷化物的回收密切相關，尤其是要重視毒砂的回收。

(4)黃鐵礦、毒砂和磁黃鐵礦的嵌布粒度以中細粒為主，均處于浮選的適宜粒度范圍；金粒度則以微細粒金為主，98%以上金粒粒度小于0.04 mm，并且小于0.01 mm的難選金粒占有率達38.77%。

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