氧化泥硅质板岩金矿矿物学及选矿试验论证.docx

氧化泥硅质板岩金矿矿物学及选矿试验论证孙志勇，孙颜波2(1.陕西天地建设有限公司，陕西西安710199;2.西安交通大学城市学院，陕西西安710018)摘<-：西北地区某氧化金矿为泥硅质板岩型难选氧化金矿石，试脸采用光谱半定量、化脸、显微镜,、探针等多种手段对其进行了详细的工艺矿物学研究，查明了矿石性质并通过多种矿物选别技术进行试脸论证。结果表明：矿石主要回妆金元素含量仅为1.41g,银含量达到伴生回收标准，矿石中金以裸露-半裸露赋存的占有率仅为45%,金在矿物中分布较为分散，且赋存金的矿物粒级不均，矿石工艺类型为泥硅质板岩型金矿石，自然类型为氧化矿。选矿试脸结果显示该矿石需要采用较复杂的选别工艺才能提高提金效果。关饨词：氧化金矿；矿石性质：氯化；矿物学中图分类号：TD953文献标识码：A文聿编号：1674-0874(2008)00-0000-00黄金是一种极为特殊的金属资源，在工业生产、经济运行、国家战略、生活水平等方面均有重要的体现，呈现“货币”、“商品”、“政治”等属性。目前我国黄金资源储备位居世界第六，但黄金储量与美国等国家相比仍有一定差距。3随着我国黄金地质资源的大力开采，我国金矿资源禀赋越来越差，给开发和综合利用带来较大难度，同时也推动了我国采选工业科技的进度。低品位难选是我国金矿的常见资源状态，也是本矿石的显著特点，矿石的复杂性质导致常规选矿工艺指标不够理想，需要全面系统的工艺矿物学研究分析提供依据，并兼顾经济、环境、管理和技术的同时，探索实现该矿石体现更大价值的技术工艺。本研究通过多种工艺矿物学方式方法卬明详细查明并掌握了矿石性质，实施了针对性的选别技术工艺对比，为科学合理开发该矿石提供了决策依据。1材料与方法1.1 样品试验原矿来自西北某地矿山现场采集，取得代表性原生矿样100kg。针对委托研究内容，试验对原矿样品进行了加工处理：(I)矿物学样品：在原生矿中选取具有明显特征的块样，经磨片机制作显微镜样片85片。(2)选矿试验样品：对原生矿按照“三段一-闭路”破碎流程,分别制备了化学分析样和选矿试验样。选矿试验样每份500g,粒度-2mmo1.2 试验方法矿石工艺矿物学采用了光谱半定量、化验、显微镜、探针、XRD等仪器设备，其中显微镜为德国蔡司CARLZEISS偏光显微镜Axioskop40APol和德国徐卡DM2500P偏光显微镜，配有高清分辨率的摄像系统；XRD为日本X射线衍射仪XRD-7000S/L型。选矿工艺主要采用了氟化、焙烧选矿方法。鼠化设备为变频XJT型有机玻璃圆槽型搅拌机，焙烧设备为热电偶控温的数显智能箱式马弗炉。2结果与讨论2.1 矿石工艺矿物学2.1.1 原矿光谱半定量分析原矿光谱半定量分析结果列表Io原矿全元素普查结果显示，矿石中金属元素含量均较低，普查未有明显可关注特征元素。2.1.2原矿多元素化验分析原矿多元素化验分析结果见表2。由表可见，矿石中有用元素为Au,品位仅为1.41gt,是主要回收元素；Ag品位为6.30gt,达到综合回收利用标准，无其它综合回收利用元素；有害元素AS和C的品位较低，对选矿影响不大。注：*单位为g/t2.1.3原矿金物相分析将原矿磨矿至-0.074mm95%进行金物相分析，原矿金物相分析结果列表3。由表可见，矿石中金以裸露一半裸露金为主，占有率为44.69%,其余金分布较为分散。成份AgAl2O3BBaBeBiCaO含量106<112%905005/2.5%成份CdCeCoCrCuTFezO3Ga含量106305030902708.2%15成份AsHfK2OLaLiMgOMn含量/10-6/<13.5%35201.9%1000成份MoNa2ONbNiPPbRb含量/10-650.7%2050650330160成份SbScSnSrTaThSiO2含量106/155120<120>10%成份VWYZnZrHgTi含量/10-6110602072050/4000表2原矿多元素分析结果成份Au*Ag*PbCuZnTFeSAs含量/%1.416.300.0290.0390.0755.821.390.099成份CaOMgOAho3K2ONa2OPSiO2TC含量仅1.352.1911.184.240.960.19361.130.58表3金物相分析结果相类裸露-半裸露金碳酸盐中金赤褐铁矿中金硫化物中金硅酸盐中金合计含量gt 占有率/%0.6344.690.1812.760.1510.640.2417.020.2114.891.41100.00表1原矿光谱半定量分析结果2.1.4 矿石矿物组成矿石矿物组成及目估百分含量见表4<.由表可见，矿石中主要金属矿物为黄铁矿和褐铁矿，其次是闪锌矿、方铅矿、银黝铜矿,少见黄铜矿、白铅矿；主要非金属矿物为石英和绢（白）云母，其次是绿泥石、长石、碳酸盐矿物、黑云母等。表4矿石矿物组成及显微镜下目估含量矿物名称含量/%矿物名称含量/%石英47-52黄铁矿1-2绢（白）云母15-20褐铁矿3.65长石5-10闪锌矿0.11绿泥石5-7方铅矿0.05碳酸盐矿物4.0银物铜矿0.01黑云母<1白铅矿黄铜矿偶见2.1.5 原矿赋存状态分析<1）金元素赋存状态分析。试验采用德国蔡司CARLZEISSAxioskop40显微镜进行扫面观察，并对矿物进行电子探针波谱分析，没有发现金的独立矿物。故对矿石中主要矿物进行了详细研究，结果表明金以分散形式赋存于黄铁矿、毒砂、银黝铜矿等矿物中。（2）银元素赋存状态分析。在所磨制光片中未观察到银的独立矿物，通过电子探针波谱分析，查定矿石中银主要赋存于黝铜矿中，其含银量为8.95%-9.53%（3）共伴生矿物嵌布特征黄铁矿：是矿石中主要金属硫化物之一，呈它形-半自形粒状，粒径0.02-0.3Imm,以星散状-浸染状分布。经电子探针波谱分析，黄铁矿中含金量0.01%-0.03%褐铁矿：是矿石中主要氧化物之一，呈它形-半自形粒状，粒径0.02-0.2Imm,其为黄铁矿蚀变产物，保留黄铁矿半自形晶形，以星散状浸染状分布，部分沿岩石裂隙分布。经电子探针波谱分析，褐铁矿不含分散金。毒砂：是矿石中主要含神矿物，呈半自形粒状和菱形,长径0.01-0.08mm,多介于0.02-0.05mm,以星散-浸染状分布，与黄铁矿关系密切，形成半规则连生（见图1）。电子探针波谱分析，毒砂中含金量0.02%-0.03%o图1毒砂呈细粒浸染状与黄铁矿半规则连生闪锌矿：主要呈星散-浸染状分布，局部呈块状分布，粒径0.02-0.35mm,其主要与黄铁矿、方铅矿形成规则-半规则连生，其次与黝铜矿半规则连生，局部黝铜矿以脉状沿闪锌矿裂隙分布。电子探针波谱分析，闪锌矿不含分散金。方铅矿：在矿石中的含量较少，呈星散状-稀疏浸染状分布，粒径0.02-0.23mm,与闪锌矿、黝铜矿半规则连生，可被黝铜矿交代。电子探针波谱分析，方铅矿不含分散金。黝铜矿：是矿石中的主要含铜矿物，呈星散状-稀疏浸染状分布,粒径0.02-0.11mm,与闪锌矿、方铅矿紧密连生，可交代方铅矿,部分以细脉状沿闪锌矿、黄铁矿破碎裂隙分布（见图2）。电子探针波谱分析，黝铜矿含银9.53%,为银黝铜矿，并含少量分散金，含金量0.02%-0.05%.黄铜矿：矿石中仅偶见，其中不含分散金。石英：是主要非金属矿物之一，分布特征为：一是分布于千枚状变砂岩中，粒径0.06-0.23mm,主要呈碎屑存在；部分粒径0.01-0.06mm,呈微细粒状，与微细片状绢云母一起分布于碎屑粒间。二是分布于泥硅质板岩中（见图3）,粒径0.（H-0.04mm,以微细粒状分布于绢云母、绿泥石片状矿物形成的板理间，局部重结晶明显沿裂隙分布。电子探针波谱分析，石英含有微量分散金，约为0.02%,图2黄铁矿与闪锌矿（方铅矿、黝铜矿）规则.半规则连生图3泥硅质板岩（4）碳酸盐矿物。主要为铁白云石，其次为方解石，主要分布于千枚状变砂岩中，呈它形不等粒状，粒径0.05-0.23mm,以碳酸盐胶结物形式分布于碎屑矿物粒间，局部分解出铁质。2.1.6 矿石自然类型分析根据金矿基本工作手册中一般有色金属矿石自然类型的划分标准，采用矿石中铁物相确定金矿石的氧化率。经对原矿铁物相分析知，原矿氧化物中的铁含量为2.10%,总铁含量为5.23%,计算可得原矿氧化率为40.15%,可判定该矿石的自然类型为氧化矿。2.1.7 工艺矿物学小结（1）矿石的金品位为1.40gl,金是该矿石的目的回收元素；银品位为6.40gt,银是综合回收元素；其余元素含量均低，不具备回收价值。(2)矿石中金以裸露-半裸露为主，但金分散存在于其它矿物中，粒级不均，具有一定回收难度。(3)矿石类型为泥硅质板岩型、千枚状变砂岩型的氧化金矿石，极易泥化，对选别过程易产生干扰。2.2 选矿试验论证2.2.1 不同工艺流程试验结果对比根据矿石性质特点，拟定了以下四种选别工艺流程进行提金试验效果对比17巴工艺1：全泥氟化工艺流程；磨矿细度-0.074mm93%、石灰调pH=10.5、充气0.4MPa、液固比1.5:1、浸出时间30h0工艺2：常规预处理弱化工艺流程；磨矿细度-0.074mm93%、次氯酸钠1.5gL预处理2h、NaOH调PH=IO.5、充气0.4MPa、液固比1.5:1、浸出时间24h0工艺3：强化预处理弱化工艺流程；磨矿细度-0.074mm93%NP-I药剂50gL.60C预处理3h、石灰调PH=Io.5、充气0.4MPa、液固比1.5:1、浸出时间24h。工艺4：氧化焙烧氟化工艺流程。原矿氧化焙烧550、焙烧1.5h、焙砂磨矿细度-0.074mm95%石灰调pH=10.5>液固比1.5:1、浸出时间24h。四种工艺流程提金试验结果见表5。由表可见，全泥鼠化工艺的金浸出率仅为68.79%,采用预处理技术能够提高金浸出率至少7%,其中强化预处理氟化工艺和焙烧氟化工艺具有显著的提金效果，说明较复杂的预处理工艺流程适宜于本矿石。在生态文明建设、资源高效开发利用和经济效益的综合评价上，强化预处理氟化工艺流程在开发利用该矿石方面具有优势。表5不同工艺流程提金试验结果对比工艺流程浸渣Au品gt浸港Ag品gtAu浸出率/%Ag浸出率仅工艺10.444.6068.7926.98工艺20.344.3775.8930.63工艺30.171.5087.9476.19工艺40.263.3081.8248.752.2.2 选矿试验结果评价为进一步分析不同工艺流程提金效果的差异性，试验对工艺1、工艺3和工艺4的提金尾矿进行了金物相分析及对比。尾矿金物相含量的占有率结果