漢中某銅礦石工藝礦物學(xué)研究*

張?zhí)爝\(yùn) 袁 波 吳前瑞 衛(wèi)亞儒 茍望遠(yuǎn) 馬 昆3

（1.漢中西北有色七一一總隊(duì)有限公司；2.西北有色地質(zhì)礦業(yè)集團(tuán)有限公司；3.陜西省礦產(chǎn)資源綜合利用工程技術(shù)研究中心）

銅是我國(guó)重要的戰(zhàn)略資源［1］，廣泛應(yīng)用于電氣、輕工、機(jī)械制造、建筑工業(yè)、國(guó)防工業(yè)及有機(jī)化工等多個(gè)領(lǐng)域，但國(guó)內(nèi)銅礦資源緊缺，對(duì)外依存度高達(dá)78%［2］，嚴(yán)重制約國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。我國(guó)銅資源貧礦多、富礦少，共伴生關(guān)系復(fù)雜，綜合利用技術(shù)欠缺，工藝水平相對(duì)落后［3］。因此，通過(guò)復(fù)雜銅多金屬礦石工藝礦物學(xué)分析指導(dǎo)選冶工藝研究意義重大。本文采用光學(xué)顯微鏡、X射線衍射等分析手段對(duì)陜西省漢中某銅鉛鋅多金屬礦床中的銅礦石工藝礦物學(xué)特性進(jìn)行了詳細(xì)研究，分析了影響有價(jià)元素回收的主要因素，為礦石分選工藝流程確定提供理論指導(dǎo)，為資源開(kāi)發(fā)和利用提供借鑒。

1 礦物元素及組成分析

1.1 礦物的元素分析

原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。

注：Au、Ag含量單位為g/t。

由表1可知，礦石中的主要有價(jià)金屬元素為銅，伴生金屬元素主要有鐵、銀及少量鉛、鋅、金等，非金屬元素及化合物主要為S、TC和SiO2。

1.2 礦物組成

通過(guò)X衍射分析可知，礦石中的主要金屬礦物為黃鐵礦、黃銅礦，其次為少量的閃鋅礦、方鉛礦、砷黝銅礦及金銀礦、碲銀礦；主要非金屬礦物為石英、白云石，其次為絹（白）云母和少量方解石、綠泥石等。通過(guò)顯微鏡對(duì)礦物含量進(jìn)行了面積法測(cè)量，礦石中的礦物組成含量見(jiàn)表2。

注：碲銀礦18粒，金銀礦1粒。

1.3 粒度分析

由顯微鏡觀察可知，黃銅礦的粒度較粗，多集中于0.16～0.64 mm，占47.74%，少量顆粒最大超過(guò)1.28 mm，利用線測(cè)法和顆粒法對(duì)礦石中黃銅礦的粒度進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表3。

2 賦礦巖性

黃銅礦的賦礦巖性為硅化白云巖及碳酸鹽化白云巖，見(jiàn)圖1、圖2。

由圖1、圖2可見(jiàn)，主要非金屬礦物為白云石，其次是石英、絹（白）云母及少量方解石、綠泥石等；金屬礦物以黃鐵礦、黃銅礦為主，其次為閃鋅礦、砷黝銅礦，偶見(jiàn)方鉛礦等，主要蝕變?yōu)楣杌ⅫS鐵礦化；主要非金屬礦為白云石和石英，蝕變?yōu)樘妓猁}化等，局部強(qiáng)烈處形成石英化巖。

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3 礦石結(jié)構(gòu)與構(gòu)造

3.1 礦石結(jié)構(gòu)

（1）他形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)（圖3、圖4）。

由圖3、圖4可見(jiàn)，黃銅礦主要以他型粒狀結(jié)構(gòu)形式，呈浸染狀與黃鐵礦、脈石半規(guī)則連生；黃銅礦主要以他形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)形式，呈浸染狀位于黃鐵礦粒間，或包裹于黃鐵礦顆粒之間。

（2）充填結(jié)構(gòu)（圖5）。

由圖5可見(jiàn)，部分黃銅礦呈星散狀、細(xì)脈狀充填于黃鐵礦顆粒間及破碎裂隙，沿黃鐵礦邊部、破碎裂隙充填分布。

（3）包含結(jié)構(gòu)（圖6）。

由圖6可見(jiàn)，黃銅礦呈浸染狀與黃鐵礦、非金屬礦物緊密連生，部分包裹于黃鐵礦、非金屬礦物礦石中。

3.2 礦石構(gòu)造

（1）浸染狀構(gòu)造（圖3、圖4）。礦石中黃銅礦、黃鐵礦主要呈浸染狀分布。

（2）團(tuán)塊狀、塊狀構(gòu)造（圖7）。

由圖7可見(jiàn)，部分黃銅礦、黃鐵礦呈團(tuán)塊狀、塊狀與黃鐵礦、非金屬礦物半規(guī)則連生。

（3）碎裂構(gòu)造（圖8）。

由圖8可見(jiàn)，黃銅礦受構(gòu)造作用影響，呈星散狀沿黃鐵礦破碎裂隙充填。

4 主要礦物嵌布特征

（1）黃銅礦呈浸染狀、團(tuán)塊狀，與黃鐵礦、閃鋅礦、非金屬礦物主要形成半規(guī)則連生，其次呈細(xì)粒浸染狀與細(xì)粒黃鐵礦、閃鋅礦密切連生；呈塊狀分布，包裹細(xì)粒黃鐵礦、閃鋅礦，被包裹礦物粒徑多介于0.02～0.04 mm；呈星散狀沿黃鐵礦粒間、邊部及破碎裂隙分布。黃銅礦賦存狀態(tài)多樣、嵌布關(guān)系復(fù)雜，銅、鐵、鋅分離難度高，但綜合回收可能性大［4-5］。

（2）黃鐵礦主要形成半規(guī)則連生，其次部分包裹于黃銅礦中，黃鐵礦粒徑粗細(xì)不均勻，粗粒粒徑達(dá)0.06～0.18 mm，細(xì)粒粒徑達(dá)0.02～0.04 mm；呈浸染狀—塊狀分布，與非金屬礦物密切連生。受構(gòu)造作用影響，普遍具碎裂現(xiàn)象，碎裂強(qiáng)烈處沿碎裂隙可見(jiàn)充填星散狀黃銅礦。

（3）金銀礦與碲銀礦。金銀礦包裹于黃銅礦中（圖9）；碲銀礦主要與黃銅礦連生，其次與黃鐵礦連生（圖10）。金、銀可浮性與黃銅礦近似，有利用浮選綜合回收［6］。

（4）閃鋅礦、方鉛礦。閃鋅礦呈他形粒狀，粒徑0.06～0.23 mm，呈星散狀分布，主要與黃銅礦緊密共生，沿黃銅礦邊部分布；方鉛礦偶見(jiàn)，單體，粒徑0.03mm。

5 結(jié)論

（1）漢中某銅礦中有價(jià)元素銅含量低，伴生金屬元素種類多，屬于典型低品位復(fù)雜銅硫多金屬礦。非金屬元素C含量較高、將影響銅浮選分離效果。

（2）黃銅礦主要賦礦巖性為硅化白云巖及碳酸鹽化白云巖，賦礦巖性簡(jiǎn)單，有利于黃銅礦浮選分離。

（3）黃銅礦主要的構(gòu)造和構(gòu)造關(guān)系為他形—半自形粒狀、充填、包含結(jié)構(gòu)及浸染狀，團(tuán)塊狀、塊狀，碎裂構(gòu)造。結(jié)構(gòu)和構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，有利于單體分離，降低磨礦成本，提高回收率。

（4）黃銅礦嵌布特征復(fù)雜，與黃鐵礦、閃鋅礦關(guān)系密切，黃鐵礦嵌布關(guān)系簡(jiǎn)單，兩者嵌布粒度中等；主要伴生金、銀以及鉛、鋅與黃銅礦和黃鐵礦關(guān)系密切，有利于浮選綜合回收。