1、青海 某铜 铅 锌 矿 床中伴 生银 的工艺 矿物 学研究杨 磊 , 刘飞燕 , 刘厚 明 , 陈 小青(中 国地质科学 院矿产综合 利用研究所 , 四川 成都 )摘要 :某铜 铅锌矿床 矿石中伴 生银主 要 以硫化 物 及 碲 化 物 形 式 存 在 ,主 要 银 矿 物 为 银 锑 黝 铜 矿 、 碲 银 矿 、 辉 银矿 ,银的主要载 体矿物为 黄铁矿 、 方 铅 矿 、 闪 锌矿和黄 铜矿 。 除 银锑黝铜 矿外 ,银矿物 粒 度 细 小 ,一 般 小 于 0. 01mm。 针 对该矿 石性质 ,选择合 适的磨矿 细度 ,使黄铁 矿 、 闪 锌 矿 及 脉 石 矿 物 中 的 银 锑
2、黝 铜 矿 得 以 充 分 解 离 ,并 使 之 进 入铜精矿或 铅精矿 ,以及充 分回收方 铅矿是提 高伴生银 回收率的 主要途径 。关键 词 :工 艺矿物学 ; 伴 生银 ; 赋存状 态中图 分类号 : P616. 4 文献标 识码 : A 文章 编号 : 1000 26532 ( 2009 ) 205铜 铅锌矿床中 一般都含有 多种可供综 合利用的伴 生 元 素 , 如 贵 金 属 银 。 在 我 国 26000 t银 储 量 中 ,60 %以 上的银 伴 生 于 铜 铅 锌 矿 石 中 。 因 此 ,综 合 回 收铜铅 锌矿石中 伴 生 的 银 ,不 仅 可 以 提 高 矿 山 企 业
3、的经济 效益 ,而且有利于 保护环境 、 充分利 用自然资源 。 青 海某铜铅锌 多金属硫化 矿床中伴生 银品位较 高 ,为了有效 地对其进行 综合回收 ,我们对 矿石中伴生银进行 了工艺 矿 物 学 研 究 ,以 期 为 选 择 经 济 合 理地综合回 收矿石中伴 生银的有效 途径提供矿 物学依 据 。1 矿石 基本性 质1. 1 矿石的化 学成分矿石 的多元素分 析结果见表 1。表 1 矿石的多元 素分析结果 / %CaO M gO A g3 A u3TiO2 SiO2 A l2 O3Cu Pb Zn Fe S Sb A s B i N i Te2. 87 3. 20 4. 19 20.
4、70 27. 60 0. 08 0. 08 0. 104 0. 104 0. 074 0. 074 0. 005 0. 005黄铁矿闪锌矿 黄铜矿 方铅矿 黝铜矿43. 75. 65. 32. 41. 331. 228. 733. 821. 916. 224. 863. 958. 370. 877. 00. 31. 82. 64. 95. 5由 表 4可以看 出 ,黄 铁矿粒度较 粗 ,属 中粗粒 嵌布 ;闪 锌 矿 、 黄 铜 矿 、 方 铅 矿 、 黝 铜 矿 粒 度 细 小 ,均 为 微细粒 嵌布 。2 伴 生银的 赋 存状态2. 1 银的化 学物相分析表 6 黄 铁矿溶矿试 验 表 7
5、 主要金 属矿物的电 子探针分析 结果 / %- 1银 含量 /m gL 项目 Cu Pb Zn Fe S A u A g溶矿时 间/m in黄 铁矿溶解率/ %HNO3 溶液 K I + I2 溶液 黄 铁矿闪 锌矿65. 06946. 3160. 21230. 51452. 94932. 79334. 67912. 9100. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 0015103060901201802400. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 080. 400. 631. 031. 271. 351.
6、 431. 511. 593. 24. 411. 850. 852. 370. 785. 197. 1100. 0黄 铜矿 33. 464方 铅矿 87. 119电子 探针分 析 结 果 同 样 表 明 ,黄 铁 矿 、 闪 锌 矿 、黄铜矿 、 方铅矿 这些金属硫 化物本身不 含银 ,矿石中 的银应以 银矿物形式 存在 。2. 4 银矿物的 鉴定本矿 石中发现的 银矿物有银 锑黝铜矿 、 辉银矿 、表 8 银矿物 电子探针分 析结果 / %项目 A g A u Fe Cu Sb A s S银锑 黝铜矿碲 银矿 辉 银矿 碲金 银 矿 银 金矿 自 然银 含 银 自然金4. 77162. 78
7、887. 0143. 80630. 54596. 2238. 0830. 06323. 02969. 7193. 18591. 57237. 00832. 62335. 0130. 050. 37924. 0215. 19825. 22612. 95碲银 矿 、 自 然 银 、 银 金 矿 、 碲 金 银 矿 、 含 银 自 然 金 等 。银矿物 电子探针分 析结果见表 8。笔 者对磨 矿至 - 200目 80 %原矿综 合样进行 了 单 矿物分离 。 单矿物中银 的化学分析 结果见表 9。表 9 单矿物 中银的化 学分析结果 / gt- 11 +银 锑黝铜 矿 (A g, Cu) 6 ( S
8、bA s) 4 Cu S2 6 S :为矿石 中主要的 含 银 矿 物 ,以 不 规 则 粒 状 集 合 体 与 方铅矿 、 闪锌 矿 、 黄 铜矿毗连相 嵌为主 ,黄铁矿粒 间 、 裂隙及 脉石中亦有 银锑黝铜矿 嵌布 。碲 银矿 (A g2 Te) :含 量 少 ,主 要 以 细 小 粒 状 嵌 布 于黝 铜 矿 、 方 铅 矿 、 闪 锌 矿 中 , 粒 度 一 般 小 于 0.01mm。辉 银 矿 (A g2 S) : 少 见 , 呈 细 粒 - 微 细 粒 包 体 包 裹于方 铅矿中 ,粒径一般 小于 0. 002mm。自 然银 、 银金矿 、 碲金银矿 、 含 银 自然金偶见 。2
9、. 5 主要载 体矿物中 银 的分析显 微镜下观察 ,银锑 黝铜矿 、 辉银矿 、 碲银矿 、 自 然银 、 银金矿 、 碲 金 银 矿 、 含 银 自 然 金 等 银 矿 物 嵌 布于方铅 矿 粒 间 、 裂 隙 或 边 缘 , 与 方 铅 矿 关 系 最 为 密切 。 闪 锌 矿 、 黄 铜 矿 与 银 金 矿 、 银 锑 黝 铜 矿 关 系 密 切 ;黄铁矿与 含银 自 然 金 、 银 金 矿 、 银 锑 黝 铜 矿 关 系 密切 。 此外 ,有少量银 锑 黝铜矿 、 碲银矿 、 自然银 、 银 金矿嵌 布于脉石矿 物中 。为 了 考 查 银 在 选 矿 流 程 各 产 品 中 的 分
10、布 情 况 ,黄铁矿 黄铜 矿 闪锌矿 方铅矿 单体 与富连 综合脉 石体银矿物54. 4 75. 0 111. 6 220. 0 3270 16. 6 2. 6 银的配分 计算银 的 配 分 计 算 是 以 单 矿 物 中 银 的 化 学 分 析 、 矿 石中矿物 含量及单矿 物分离过程 中单体及富 连体银矿物产率 为依据 ,计 算 银 在 各 载 体 矿 物 中 的 分 布 情 况 ,其结果见表 10。3 选 矿 流 程 中 影 响 银 回 收 率的 因素分析3. 1 提高铅回 收率是保障 银回收的 主 要因素方铅 矿是银的重 要载体矿物 。 由单矿物 分析可 知方铅矿 载 银 220.
11、0 g / t,在 各 主 要 回 收 矿 物 中 含 银 量最高 。 在银矿物中 ,除银 锑黝铜矿可 部分解离外 , 方铅矿中 的其他 银 矿 物 均 呈 微 细 粒 嵌 布 ,在 选 矿 流 程中的行 为 将 受 方 铅 矿 控 制 , 走 向 与 方 铅 矿 一 致 。 因此 ,提高方铅 矿 的 回 收 率 也 就 保 证 了 这 部 分 银 的 回收 。项 目 黄铁 矿 黄 铜矿 闪锌矿 方铅矿 单体及 富连体银 矿物 综合脉石 合 计产 率 / %银 品 位 / g t- 1 金 属 量 / g t- 1 分布率 / %40. 054. 521. 838. 35. 375. 04.
12、07. 06. 1111. 66. 812. 03. 2220. 07. 012. 30. 332709. 817. 245. 316. 67. 513. 2100. 056. 956. 9100. 03. 2 适当提 高磨矿细 度 是提高银 回 收率的关键黄 铁 矿 中 常 见 到 不 规 则 状 、 细 脉 状 含 银 矿 物 银 锑黝铜 矿 ,闪 锌矿 、 脉 石 中 亦 常 见 到 不 规 则 状 、 他 形 粒状银 锑黝铜 矿 。 由 单 矿 物 分 析 可 知 ,黄 铁 矿 中 含 银 54. 5 g / t,银在黄 铁矿 中 的 分 布 率 为 38. 3 % ,在 所 有矿物
13、中分 布 率 最 高 ,闪 锌 矿 中 银 的 分 布 率 为 12.0 % ,脉 石 矿 物 中 银 的 分 布 率 为 13. 2 % , 三 者 合 计63. 5 % 。 另外 ,根据主要矿 物粒度测 定结果可 知 ,不 仅 黝铜 矿粒度较 细 ,方 铅 矿 、 闪 锌 矿 、 黄 铜 矿 粒 度 均 较细 。 因 此 , 适 当 提 高 磨 矿 细 度 不 仅 可 以 提 高 铜 、 铅 、 锌 、 硫的分选效 果 ,而 且可以使 黄 铁矿 、 闪锌矿及脉石矿 物中嵌布 的 银 锑 黝 铜 矿 得 到 充 分 解 离 ,从 而 使该部 分银进入 铜 精 矿 或 铅 精 矿 ,在 冶 炼
14、 过 程 中 得 以有效 回收 。3. 3 优先选 铜是提高 银 回收率的 主 要途径矿 石 中 主 要 含 银 矿 物 是 银 锑 黝 铜 矿 ,银 矿 物 中 粒度较 粗的也是 银 锑 黝 铜 矿 ,只 有 银 锑 黝 铜 矿 在 磨矿过程 中可得到 部 分 解 离 ,因 而 单 体 及 富 连 体 银 锑 黝铜矿的 走 向 对 银 回 收 率 的 影 响 较 大 。 如 优 先 选 铜 ,使银锑 黝 铜 矿 进 入 铜 精 矿 , 则 银 锑 黝 铜 矿 中 的 铜 、 银在冶炼 过程中都可 得到回收利 用 。矿物 , 95 %的锌 分布于闪锌 矿中 ;黄铜矿为铜 的主 要载体矿物 ,
15、62 %的铜分布于 黄铜矿中 ;方铅矿 为铅 的 主要载体 矿物 , 87 %的铅分 布于方铅矿 中 。3. 矿 石中银主要 以银的硫 化 物和碲化 物 形式 存 在 ,主 要 银 矿 物 为 银 锑 黝 铜 矿 、 碲 银 矿 、 辉 银 矿 。 银 矿物与金 属硫化物关 系密切 ,主要嵌布 于方铅矿 、 闪锌 矿 、 黄 铜 矿 、 黄 铁 矿 粒 间 、 边 缘 或 裂 隙 中 。 矿 石 中 银矿物嵌 布较分散 ,银的损 失在所难免 。4. 方 铅矿载 银 220. 0 g / t,在 各 主 要 矿 物 中 含 银 量最高 ,为银的 重要载体矿 物 ,辉 银矿 、 碲银矿 、 银锑
16、黝铜矿等 银矿 物 的 嵌 布 皆 与 方 铅 矿 相 关 。 因 此 ,提高方铅矿 回收率是保 障银回收的 主要因素 。5. 黄 铁 矿 为 银 的 主 要 载 体 矿 物 ,黄 铁 矿 中 银 的 分布率为 38. 3 % ,闪 锌 矿 、 脉 石 矿 物 中 银 的 分 布 率 为 12. 0 % 、 13. 2 % ,三者合 计 63. 5 % 。 因 此 ,选 择 合 适的磨矿 细度 ,尽 量 使 嵌 布 于 黄 铁 矿 、 闪 锌 矿 、 脉 石 中的银锑 黝铜矿 等 银 矿 物 得 以 解 离 ,并 使 银 锑 黝 铜矿等银矿 物进入 铜 精 矿 或 铅 精 矿 ,是 提 高 银
17、 回 收 率 的主要途 径 。参考文 献 : 1 孙传尧 主 编 . 当代世界的 矿物加工 技术与装 备 第 十 届选矿年评 M . 北京 :科学出 版社 , 2006. 2 中 国 地 质 科 学 院 矿 产 所 编 著 . 金 属 矿 物 显 微 镜 鉴 定M . 北京 :地质出 版社 , 1978. 3 王濮 ,潘兆撸 ,翁 玲 宝 ,等 编 著 . 系 统 矿 物 学 M . 北 京 :地质出版 社 , 1987. 4 常丽华 ,陈曼 云 ,等 编 著 . 透 明 矿 物 薄 片 鉴 定 手 册 M .北京 :地质出版 社 , 2006. 5 李培 铮 , 呈 延 之 编 著 . 黄
18、金 生 产 加 工 技 术 大 全 M . 长 沙 :中 南工业大 学出版社 , 1995.4 结 语1. 该矿石中主 要有价元素 为铜 、 铅 、 锌 、 硫 ,其 品位分别 为 2. 87 % 、 3. 20 % 、 4. 19 % 、 27. 6 % , 可 供 综 合回收 的伴 生 元 素 为 银 、 金 、 碲 , 其 品 位 分 别 为 56.9 g / t、 0. 09 g / t、 0. 02 % ,属经 济价值较 高 的矿石 。2. 矿石中 工 业 矿 物 为 黄 铁 矿 、 闪 锌 矿 、 黄 铜 矿 、 方铅矿 、 银锑 黝铜矿 。 黄 铁矿为硫的 主要载体矿 物 ,77
19、 %的 硫分布于 黄 铁 矿 中 ; 闪 锌 矿 为 锌 的 主 要 载 体Proce ss M in era logy S tudy on A ssoc ia ted S ilver in a D epo s it in Q in gha i Prov in ceYAN G L e i, L IU Fe i2yan, L IU Hou2m ing, CH EN X iao2q ing( In stitu te of M u ltip u rpo se U tiliza tion of M ine ra l R e sou rce s, CA GS, Chengdu, Sichuan, Ch
20、ina)A b stra c t: The a ssoc ia ted silve r in a depo sit is m a in ly occu rred in the fo rm of su lp h ide s and te llu ride s, and the silve r- stib ium p anaba se , he ssite , a rgen tite a re m a jo r silve r m ine ra ls . The m a in ca rrie r m ine ra ls of silve r a re p yrite ,振动 光 谱 对四 川 平武
21、 锡石的 矿物 学特征 研究张治贵 1 , 周开灿 1 , 苏 小芬 2 , 钱 向丽 1( 1. 西南科 技大学 , 四川 绵 阳 ; 2. 东 莞质量计量 监督检测所 珠宝室 , 广东 东莞 )摘要 :研究 矿物的振 动光谱特 征并结合 矿物的主 量和微量 化学成分 及晶体晶胞 参 数 特 征 会 更 有 效 地 了 解 晶 体结构 、 颜色等矿 物特征 1 ,因此 通过镜 下 观察和采用 X射 线 衍 射 、 红 外 光 谱 、 扫 描 电 镜 、 拉 曼 光 谱 等 大 型 仪 器 ,分 析 了 四川平 武锡石的 主要构成 成分与晶 体结构 ;影响颜 色 、 环 带和造成 金刚光泽 的
22、 主 要 因 素 ;锡 石 中 汽 液 包 体 的 成 分 等 ,从 而全面了 解四川平 武锡石的 矿物学和 宝石学特 征 。关键 词 :锡 石 ; X射线 衍射 ; 红外光 谱 ; 扫描电镜 ; 拉曼 光谱中图 分类号 : P616. 4 文献标 识码 : A 文章 编号 : 1000 26532 ( 2009 ) 204四 川平武共生 组合产出的 无色透明扁 平板状绿柱石 ,橘红色 、 橘黄 色透明八面 体形白钨矿 和亮黑色 四方双 锥状锡石 ,是 自 然 界 产 出 的 十 分 稀 少 和 罕 见 的宝石 矿物 ,其本 身 及 与 其 他 共 生 矿 物 相 互 交 替 组成了多 种共生
23、组合 体 ,构 成美丽的造 型 ,均 为十分珍 贵的矿 物晶体观赏 石 ,具 极高的观赏 、 收藏 和经济价 值 。 上 述三种宝 石 中 ,前 人 已 对 无 色 透 明 扁 平 板 状 绿柱石 和橘红色 白 钨 矿 深 入 地 进 行 了 矿 床 学 、 矿 物 学 、 宝石学和 辐照赋色机 理研究 ,而对锡石 只出现过一般性 报道 ,尚未开展全 面 、 深 入的矿物学 与宝石学 特征研 究 。 因此 ,对四川 平武锡石的 矿物学 、 宝石学 特征研 究 ,作 为对 中 国 区 域 范 围 内 锡 石 的 矿 物 学 与 宝石学 特征研究的 补充 ,有着重要的 科学意义 1 。1 矿 物特
24、征四 川 平 武 锡 石 呈 暗 红 - 亮 黑 色 ,多 为 完 整 的 晶 形 ,很少为半 自形和他形 。 晶体颗粒 巨大 ,粒径多在0. 5mm 以上 ,大 者 甚 至 能 达 到 40mm。 多 数 以 短 柱 状和四 方双锥的形 态出现 。 条 痕灰白至褐 黄 。 不透明至半 透明 。 金刚 光泽 ,断口油脂光 泽 ,且 主要呈贝 壳状断 口 ,偶 见不平坦状 断口 。 性脆 。 常与白云 母 、水晶 、 无色板状绿 柱 石 、 八 面 体 白 钨 矿 等 组 合 产 出 。也有与粉 色磷灰石 、 萤石 、 斜长石 、 氟磷 灰石 、 锌黄锡 矿等共生 ,有时 甚 至 是 和 其 中
25、 的 两 种 或 者 两 种 以 上 矿物共生 组合 ,形 成 美 轮 美 奂 的 观 赏 石 集 合 体 。 锡石表面常 有亮黑 色 三 角 形 突 起 小 丘 ,呈 正 高 突 起 与 直线凹槽 、 三角 内凹蚀相共 同构成复杂 的表面结构 。 并且三角 形突起小丘 的角尖都是 指向晶体的 角顶方 向 。将锡 石 切 片 , 发 现 因 颜 色 不 同 而 形 成 的 环 带 。主要有黄 褐色 至 黑 色 。 颜 色 分 布 不 均 ,黄 色 和 黄 褐 色常呈直 线条带状分 布 ,黑 色分布情况 复杂 ,有泼墨 状 、 条带状 、 团块 状 ,但 主 要 是 呈 条 带 与 黄 褐 色
26、相 间 分布 ,构成环带 。2 X射线 衍射 分 析对锡 石的 XRD 分 析 是 在 西 南 科 技 大 学 分 析 测 试中心 X衍射 分析室 ,利 用 荷 兰 帕 纳 科 公 司 生 产 的 X p e rt PRO 型 X射线衍射 仪 完 成 的 。 测 试 条 件 : Cu 靶 ,管压 40 kV ,管 流 40mA; 起 始 角 度 为 0 , 终 止 角 度为 70 ,连续扫 描 ,步 宽 0. 03 ,每 步 停 留 10 s。 锡 石 晶 胞 参 数 测 试 结 果 见 图 1。 物 相 : SnO2 ; 晶 胞 参ga len ite, sp ha le rite and
27、cha lcop yrite. Excep t silve r - stib ium p anaba se, the gra in size of silve r m ine ra ls is le ss than0. 01mm. It is ve ry impo rtan t fo r u s to choo se ra tiona l grind ing finene ss and suffic ien tly recove r ga len ite fo r inc rea s2ing recove ry ra te of a ssoc ia ted silve r.Key word s: P roce ss m ine ra logy; A ssoc ia ted silve r; O ccu rrance收 稿日期 : 作 者简介 :张治 贵 ( 1984 - ) ,男 ,宝石 学 在读硕士 ,主 要从事宝 玉石研究 和鉴定检测 工作 。
