云南金平某銅礦工藝礦物性質分析與研究

甘峰睿 阮丁彬

摘 要：通過對云南某銅礦石進行分析研究，查明了礦石中主要的有用礦物為含銅礦物，可綜合回收的礦物為含銅礦物和鐵礦物。物相分析顯示，礦石中的銅元素主要是以黃銅礦的形態存在，鐵元素主要是以磁鐵礦的形態存在。對礦石進行工藝特征分析后發現：磁鐵礦粒度較粗，單體解離較易，但磁鐵礦中常包裹有黃鐵礦、黃銅礦及脈石礦物包裹體，鐵精礦品級勢必受到影響，而黃銅礦呈細小粒狀包裹于磁鐵礦、赤鐵礦等氧化鐵礦物中，或呈細小粒狀嵌布于閃鋅礦中。工藝礦物學研究結果表明：針對該礦石建議在進行選別作業時，將75%左右的礦石磨碎至0.074mm，有利于有金屬元素選礦回收率的提高。

關鍵詞：銅礦石;工藝礦物學;物相分析

Abstract：Analysis a copper ore of Yunnan province，to identify the main useful minerals in the ores is copper minerals，comprehensive recovery minerals is iron ore.Phase analysis shows，the copper element in ore are mainly chalcopyrite，iron element in ore are mainly magnetite.Process characteristic analysis of ore found：Magnetite，chalcopyrite and pyrite and gangue mineral inclusions intergrowth，thus the reduction of iron concentrate grade.And chalcopyrite showed fine granular wrapped in magnetite，hematite iron oxide minerals，or fine granular disseminated in sphalerite.Results of process mineralogy study show that：according to the ore were suggested in dressing operation around 75% of ore is reduced to0.074mm，May conducive to increase the recovery rate of.

Keywords：Copper Ore;process mineralogy;phase analysis

隨著社會經濟的高速發展，對礦產資源的利用率大幅度增加，然而礦石品質卻日益下降。為提高礦石的分選工藝水平，必須對原礦工藝性質進行深度的了解，工藝礦物學為提高礦石處理工藝提供了依據[1]。對于礦石來說，工藝礦物學能夠提供其礦物組成、粒度大小、含量、與脈石等的嵌布狀態和目的礦物的解離度等信息[2]，從而成為制定選礦工藝流程的技術基礎[3]。對于選礦廠生產，工藝礦物學分析還可以為分選指標不高找出原因[4]。因此對礦產的開發利用，工藝礦物學考查是一個不可缺少的環節[5]。

云南金平縣某銅礦，為給選礦提供基礎資料，對其展開工藝礦物學研究。對該礦石的性質、礦物組成及有用礦物嵌布特征進行分析后，得出了對選礦生產具有指導意義的結論。

1 原礦性質及礦物組成

1.1 原礦多元素分析

為充分了解礦石中有價成分以及有害元素，對礦石進行了光譜分析的基礎上又進行了多元素分析，其分析結果如表1。

由原礦多元素分析結果可看出，該礦石的主要有用礦物為含銅礦物，可以考慮綜合回收的其他有用礦物為含鐵礦物，主要的脈石礦物為SiO2、Al2O3、CaO、MgO等。

1.2 原礦主要有用礦物物相分析

為進一步查清有價元素Cu和可考慮綜合回收元素Fe在礦石中的賦存狀態，對原礦進行了Cu和Fe化學物相分析，其分析結果列于表2和表3。

從表2和表3可以看出，礦石中含銅礦物大部分是以原生硫化銅礦為主，而含鐵礦物中以磁鐵礦形式產出的占礦石含鐵礦物的45.62%，黃鐵礦占31.57%，赤（褐）鐵礦占18.32%，鐵礦物分布較為復雜。

2 礦石中主要礦物工藝特征分析

2.1 原礦的結構與構造

礦石結構有他形粒狀結構、半自形—自形粒狀結構、脈狀及網脈狀結構、固溶體分離結構、韻律層結構、褶皺結構、放射狀結構等。礦石的構造以塊狀構造、浸染狀構造為主;其次有脈狀構造、網脈狀構造、條帶狀構造、碎裂狀構造、角礫狀構造等。

2.2 礦石中主要金屬礦物的嵌布特征

2.2.1 含銅礦物和含鐵礦物

黃銅礦CuFeS2：為本礦石中主要銅礦物，約占礦物量的57.82%，在該礦石中呈單體產出的黃銅礦最大粒徑為±0.45mm，黃銅礦與磁黃鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦、石英、云母等礦物均形成共生關系，主要呈集合體大片分布，和閃鋅礦緊密共生，邊界線較平直，但其中常有磁鐵礦，磁赤鐵礦，針鐵礦包裹體;少量黃銅礦呈乳滴狀、星點狀嵌布于閃鋅礦中形成固溶體分離結構。黃銅礦的嵌布特征見圖1。

斑銅礦Cu5FeS4：反射色呈粉紅色，弱非均性，常與黃銅礦共生，偶有與黃鐵礦成連生體產出，斑銅礦呈反應邊結構形式沿黃銅礦邊緣進行交代。斑銅礦的嵌布特征見圖2。

斑銅礦（bn）呈反應邊結構形式沿黃銅礦（cp）邊緣進行交代，黃銅礦粒徑為0.035mm左右。此種類型存在的斑銅礦主要是呈皮膜狀產出，而覆蓋黃銅礦。

銅藍CuS：鏡下偶見，是由黃銅礦蝕變形成次生硫化銅礦物，含量很少，偶然在黃銅邊部及裂隙中見到。鏡下為淡藍色，非均勻性較強，偏光色呈火紅色。

磁鐵礦Fe3O4：磁鐵礦為本試樣中主要含鐵礦物，磁鐵礦含鐵量占礦石的8.02%，礦石中鐵元素45.62%是以磁鐵礦的形式產出，是該礦石中可考慮綜合回收利用的有價礦物。對于粒徑>0.25mm磁鐵礦粗粒狀集合體，常可見其中包裹有脈石及金屬硫化物包裹體，但包裹體粒度粗大和磁鐵礦嵌布關系較簡單，在選礦過程中易于解離。粗粒磁鐵礦裂隙比較發育，其間除充填少量硫化物外，多為鐵染的脈石礦物。礦區熱液活動頻繁，蝕變比較強烈，主要表現在磁鐵礦局部不同程度赤鐵礦化，形成磁赤鐵礦。而對于粒徑在0.25～0.025mm間磁鐵礦粒狀集合體來說，這是該磁鐵礦床粒度眾值區。磁鐵礦嵌布特征見圖3。

磁黃鐵礦Fe1-XS：磁黃鐵礦既是礦石中主要的硫分布礦物，也是鐵元素的主要載體礦物之一，其大約占礦物量的3.22%。礦石中，磁黃鐵礦主要呈不規則棱角狀、粒狀、致密塊狀產出。顏色暗青銅黃色，略帶褐錆色，有的磁黃鐵礦呈黃棕色。

黃鐵礦FeS2：為本礦石中鐵的原生硫化物，含量不高，常被黃銅礦沿其裂隙粒間充填交代，在黃鐵礦中常有黃銅礦包體，偶見有磁黃鐵礦包體，一般接觸界線平滑。

2.2.2 其他金屬元素礦物

閃鋅礦ZuS：本礦石中含量不多，主要呈他形粒狀集合體，與黃銅礦緊密共生在一起。經?？梢婞S銅礦呈乳滴狀包裹在閃鋅礦中，在閃鋅礦邊部的黃銅礦乳滴細一些。閃鋅礦的嵌布特征見圖4。

方鉛礦PbS：礦石中量微，僅見呈他形粒狀嵌布于黃銅礦邊緣。

輝鉬礦MoS：在礦石中局部見到。呈細小鱗片狀、短板狀晶體嵌布于脈石中，鏡下反射色白色，強內反射及非均性。

自然金Au：在礦石中僅見數粒，反射色呈亮黃色，硬度低，表面有擦痕。主要以麥粒狀、不規則粒狀嵌布在脈石中。

結論

（1）通過對金平新安里礦石的分析與研究，該礦體產出的礦石為含SiO2、Al2O3相對較高，而Cu、Pb、Zn、Ni、Au則相對較低，Cu主要以硫化礦的形式產出，其中SiO2的含量達39.179%、Al2O3為13.53%、Cu0.93%、Fe17.58%、S1.20%，Cu、Fe是礦石中主要的回收對象。

（2）本礦石銅主要銅礦物為黃銅礦，此外有少量銅蘭、斑銅礦。黃銅礦主要呈粒狀集合體成大片分布，邊界平滑，易于解離，少量黃銅礦呈細小粒狀包裹于磁鐵礦、赤鐵礦等氧化鐵礦物中，或呈細小粒狀、乳滴狀嵌布于閃鋅礦中構成固溶體分離結構，銅的損失在所難免。

（3）本礦石中鐵主要鐵礦物為磁鐵礦，其次有磁黃鐵礦、黃鐵礦、假象磁鐵礦、針鐵礦、纖鐵礦、菱鐵礦等，礦石中脈石礦物局部鐵染嚴重。

（4）磁鐵礦粒度較粗，單體解離較易，但磁鐵礦中常包裹有黃鐵礦、黃銅礦及脈石礦物包裹體，鐵精礦品級勢必受到影響。

（5）由于蝕變強烈，磁鐵礦、赤鐵礦受到不同程度的影響，形成假象磁鐵礦、假象赤鐵礦，這部分鐵礦物磁性比磁鐵礦弱，比赤鐵礦強，應注意這部分鐵礦物的回收。

（6）針對該礦石建議在進行選別作業時，將75%左右的礦石磨碎至0.074mm，有利于有金屬元素選礦回收率的提高。

參考文獻：

[1]周樂光.工藝礦物學[M].北京：冶金工業出版社，2007.

[2]李波，梁冬云，張莉莉.云南某氧化銅礦石工藝礦物學研究[J].金屬礦山，2010，08：86-88+101.

[3]周滿賡.工藝礦物學在礦產資源找礦和綜合利用中的應用[J].礦產綜合利用，2012，03：7-9.

[4]彭明生，劉曉文，劉羽，楊志軍.工藝礦物學近十年的主要進展[J].礦物巖石地球化學通報，2012，03：210-217.

[5]張文彬，宋煥斌.工藝礦物學在云南主要礦產開發利用中的作用[J].昆明理工大學學報，1999，24（1）：1-6.

基金項目：云南省教育廳科學研究基金項目（2018 JS670）;云南能源職業技術學院科研基金（2016ZZXA07）

作者簡介：甘峰睿（1982— ），男，碩士，講師，研究方向：礦物加工與資源綜合利用。