ＮＯＮＦＥＲＲＯＵＳ ＭＥＴＡＬＳ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ｄｏｉ：１０．３９６９０．ｉｓｓｎ．２０９５—１７４４．２０１３．０６．００９
滇西北某铜矿工艺矿物学研究
豳朱月锋 １．中国矿业大学化工学院江苏徐州２２１００８： ２．云南迪庆有色金属有限公司云南迪庆６７４４００
摘要：采用电子显微镜、电子探针、矿物解离分析仪、人工重砂等传统与现代分析测试方法和手段，研 究滇西北某铜矿工艺矿物学特征。查明某铜矿中铜０．５２％、钼０．０１１％、金０．２１ 、银１．９６ ，属典型 的斑岩型铜矿。金属硫化矿物主要为黄铜矿和辉钼矿，均以独立矿物形式沿矿石裂隙间分布，或沿裂 隙两侧浸染状分布存在，嵌布粒度以细粒为主的不等粒嵌布，属集合体嵌布矿石。选矿工艺流程宜采 用粗磨混选抛尾、粗精矿细磨分选流程。 关键词：斑岩型铜矿；工艺矿物学；赋存状态；选矿 中图分类号：ＴＤ９１２；ＴＤ９１３；ＴＤ９２３ 文献标志码：Ａ 文章编号：２０９５—１７４４（２０１３）０６—００４３－０５
某铜矿位于滇西北著名的横断山脉东北部，属高山峡 谷区，海拔３ ６００－－４ ５００ ｍ。地质勘探表明，矿床规模大，以铜 为主，远景资源储量超５００万ｔ，伴生有金、银、钼、硫等多种 有用组分，但其主伴生金属品位低。为加快区域经济建设，转 化资源优势，借鉴国内外同类型矿山工艺矿物学成果Ⅱ．司，采 用岩矿光薄片、电子显微镜、电子探针、矿物解离分析仪 （ＭＬＡ）、人工重砂等传统与现代分析测试方法和手段，详细 研究矿石的工艺矿物学特征，为制定出适宜的矿石选矿工艺 流程，合理、高效、经济地开发矿山提供参考。 １矿石构造与结构 矿块为１０～３０ ｃｍ，多数呈浅灰色至灰黑色，少数呈灰 白色，矿石的主要构造为块状构造，同时也存在脉状构造 和稀疏浸染状构造。矿石中各组分无方向性均匀分布，构 成矿石的块状构造。黄铜矿、黄铁矿呈脉状贯穿矿石，构 成矿石的脉状构造。黄铜矿、黄铁矿呈星点状或不规则状 分布于矿石中，构成矿石的稀疏浸染状构造。 电子显微镜透射正交偏光观察，矿石结构以斑状结 构、交代一交代残余结构和半自形一他形粒状结构为主，部 分矿石中可见包含结构和反应边结构，见图１。斑状结构 是以长石、黑云母、石英晶体的粒度大小形成斑晶（０．５～１ ｍｒｎ）￣ｎ基质ｆ０．０２～０．０５ ｍｍ）构成。交代一交代残余结构是 指长石（钾长石、斜长石１部分或完全蚀变为绢云母、高岭 石、黝帘石、石英、方解石等，但长石的外观轮廓仍得以保 留。黄铁矿自形程度稍好，多数为半自形一他形粒状，而黄 铜矿、磁铁矿、褐铁矿、辉钼矿、闪锌矿等自形程度较差， 为他形粒状，形成矿石中金属矿物的半自形一他形粒状结 构。长石包裹绢云母、高岭石、石英等矿物，黄铜矿包裹黄 铁矿、闪锌矿等矿物，构成矿石的包含结构。长石沿边缘 高岭石化、绢云母化、硅化，形成反应边，构成矿石的反应 边结构。 基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１０７４１５７） 收稿日期：２０１３ ０５．０２ 作者简介：朱月锋（１９７２－），男，四川邻水县人，高级工程师，博 士研究生．主要从事矿物加工理论、工艺与设备等 方面的研究。 有色金属工程２０１３年第３卷第６期
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２矿物组成分析 ２．１矿石化学成分与铜物相分析 图１矿石主要结构 矿石光谱分析结果和多元素分析结果分别如表１和 表２所示，铜物相分析结果见表３。 表１矿石光谱分析结果
１１单位为ｇ／ｔ。 ２．２矿物组成及含量 采用ＭＬＡ定量分析矿物组成、粒度和含量，结果如 图２和表４所示。矿石中铜矿物主要为黄铜矿，微量斑铜 矿和砷黝铜矿。钼矿物主要为辉钼矿，未见氧化钼矿物。 其他金属硫化矿物主要有黄铁矿，少量磁黄铁矿、毒砂、 闪锌矿。金属氧化矿物有少量磁铁矿、褐铁矿、金红石、钛 铁矿等。脉石矿物主要为长石，其次是石英、黑云母、白云 １口０ ８Ｄ 泰印 墓如 喀２０ ０ 母、绿泥石、角闪石、绿泥石、方解石、磷灰石等。 表３铜物相分析结果 ／％
图２ ＭＬＡ测定矿物组成分布 表４矿物组成及含量分析 ／％ 矿物 含量 矿物 含量 矿物 含量 辉钼矿０．０１ ８ 白云母 ２．７４９ 磷灰石０．９２ 黄铜矿 １．４４６ 黑云母 ８．８４７ 菱铁矿 Ｏ．０４２ 斑铜矿 ０．００１ 符【ｊ＿】石 Ｏ．０８６ 钛铁矿 Ｏ．００８ 砷黝铜矿 Ｏ．００２ 铁铝榴石 Ｏ．Ｏ１５ 褐铁矿０．１４５ 黄铁矿０．９１２ 绿帘石 １．４１９ 锆石０．０３Ｉ 磁黄铁矿０．０１９ 钍石 Ｏ．００３ 金红石０．２２９ 毒砂０．００８ 褐帘石０．０２７ 方解石 １．５５６ 闪锌矿 ０．００４ 蓝柱石０．２９９ 铁白云石０．２８６ 磁铁矿０．１８４ 滑石０．００２ 磷铝锶石０．０ｌ７ 石英 ２７．６１２ 绿泥石 ３．０１９ 萤石 Ｏ．０Ｏｌ 长石４７．４５６ 榍石 ０．３９６ 其他 ０．０９２ 角闪石 ２．１４６ 刚玉０．００３ 合计 ｌ０¨０．ＯＯ ３ ｉ要妒蝴款 特征 ３．１黄铜矿 黄铜矿是矿石中主要硫化矿物，含量１．４４６％，双目显 微镜下呈黄铜黄色，条痕绿黑色，金属光泽，不透明。多呈 他形粒状晶体，常沿矿石裂隙问分布，或沿裂隙两侧浸染 状分布，少量呈稀疏浸染状、尘点状不规则分布于矿石 中，极少数包裹于黄铁矿、黑云母中。黄铜矿多数与石英、 长石等矿物连生，少数包裹少量黄铁矿、闪锌矿、石英、长 石等矿物，或与黄铁矿、辉钼矿等矿物连生。黄铜矿嵌布 情况女ｌ】图３所示，粒度分布特性曲线如图４所示，矿物粒 度分别在在５－－４００ ｍ。经电子探针成分分析，黄铜矿为 铜、铁、硫组成，不含其他杂质，如图５所示。
１ｏｏ ８０ 蓬印 糌 姜４０ ２０ ０ 图３黄铜矿嵌布情况
黄铜矿粒度／ｇｍ 图４黄铜矿粒度分布特性曲线 图５黄铜矿电子探针成分分析 ３．２辉钼矿 辉钼矿是矿石中伴牛有益矿物之‘，含量０．０１８％，双 目显微镜下呈铅扶色，金属光泽，不透明。多呈半自形一他 形粒状，少数片状。常沿矿石裂隙中分布，部分与黄铜矿 连生，部分分布于脉 矿物中，辉钔矿巾可包裹有极少量 黄铜矿，亦有极少量辉钳矿包裹于黄铜矿中，如图６所 示。辉锢矿粒度分枷特性曲线如图７所示，矿物粒度分仰 在０．０２５～０．１５ｍｍ。经电子探针成分分析，辉钼矿山钼和 硫组成，不含其他杂质，如图８所示。
一一：ｌ 二
１ｏｏ ８０ ６０ 瓣 帽 ４０ ２０ ０ 图６辉钼矿嵌布情况
０ 辉铜矿粒度／ｕｍ 图７辉钼矿粒度分布特性曲线
图８辉钼矿电子探针成分分析
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４５ ＮＯＮＦＥＲＲＯＵＳ ＭＥＴＡＬＳ ＥＮＧＩＮＥＥＲｌＮＧ ３．３黄铁矿 ３．５长石 黄铁矿禽毓有０．９１２％，双目显微镜卜旱浅黄铜黄 色，金属光洋，小透明。多数为他彤粒状一半自形粒状晶 体，多数沿矿石裂隙问分布，少数 散分布 矿石中，极 少数¨丁包裹１－黄铜矿中。黄铁矿多数 石英、长石等矿物 连 ，少数包裹少量黄铜矿及脉石矿物，或０黄铜矿连 生，如 ９所示。黄铁矿矿物粒度分布在０．０１－１．００ ｒＤ．１ｎ。 经电 探针成分分析，黄铁矿中未发现以类质同象存在 的品格金，如 ｌ０所示。
图９黄铁矿嵌布情况
图ｌ０黄铁矿电子探针成分分析 ３．４石英 石英含最宵２７ ６１２％左右，无色透明，玻璃光泽，断口 油脂光泽。镜下观察，多数为他形粒状细小晶体（构成花 岗斑岩的 质），粒度在０．０２，－－，０．１０ｍｍ，少数为半白形一自 形粒状 体（构成花岗斑岩的斑品），粒度可达１．０－３．０ ｍｍ，极少数 为后期硅质组分交代长石或长 硅化而 成。幕质中的石英常与斜长石、钾长石、黑云母等紧密镶 嵌连， 石英矿物嵌布状况如图１ １所示。
图１ １石英嵌布情况 长石含量４７．４５６％，分钾长石和斜长石，如图ｌ２所 示。其中，钾长石旱肉红色至灰白色，半透明至不透明，玻 璃光泽。镜下观察，多数为自形板一柱状晶体（构成花岗斑 岩的斑品１，粒度在１．０－５．０ ｍｍ。钾长石斑晶多数已不同 程度的绢云母化、高岭石化、硅化。极少数为半白形柱状 细小品体（构成花岗斑岩的基质），与粒度细小的石英（基 质）紧密镶嵌连生，粒度在０．０２～０．１０ ｍｍ。斜长石旱白色， 灰白色，玻璃光泽，半透明一不透明。镜下观察，多数为自 形板一柱状晶体（构成仡岗斑岩的斑晶），粒度在１．Ｏ～３．０ Ｈｌｍ，部分斜Ｋ石斑品已不 程度的绢云母化、高岭石化、 硅化。少数为半白形柱状细小晶体（构成花岗斑岩的基 质１，与粒度细小的石英（基质）紧密镶嵌连生，粒度在 ０．０２￣０】０ｔｕｎａ。
图１２长石嵌布情况 ３．６黑云母 黑云母含量８．８４７％，深褐色一黑色，透明一半透明，玻 璃光泽。镜下观察，多为自形板状、片状晶体（构成花岗斑 岩的斑晶１，粒度在０．３～１．０ ｍｎｌ。少数为半自形一他形粒状 （构成花岗斑岩的基质），粒度在０．０２，－－０．１０ ｍｍ。部分黑云 母斑晶可蚀变为绿泥石，同时有少量金红石沿黑云母斑 晶边缘分布，或在黑云母斑晶中析出。黑云母嵌布状况如 图１３所示。
图１３黑云母嵌布情况 ３．７绿泥石 绿泥石含量有３．０１９％，淡绿色一绿色，具弱多色性。 镜下观察，多为鳞片状细小晶体组成的集合体，少数为板 柱状晶体，常与角闪石、黑云母、绿帘石、金属矿物等连 生，如图１４所示。绿泥石矿物粒度分布在０．Ｏ１～０．２０ ｍｉｎ。
图１４绿泥石嵌布情况 用矿有铜、钼、金和银，其他有用矿物未达到回收价值丰 度。然而，钼、金、银原矿品位较低，只能作为附产品产出。 金、银富集在铜精矿中回收，铝精矿需进一步铜钼分离， 产出铜精矿和钼精矿。 矿石主要构造为块状构造，而黄铜矿、黄铁矿具有脉 状和稀疏浸染状构造，黄铜矿多呈他形粒状晶体，辉钼矿 多呈半自形一他形粒状。铜矿物和钼矿物常沿矿石裂隙问 分布，或沿裂隙两侧浸染状分布，辉钼矿部分与黄铜矿连 生。黄铜矿和辉钼矿的嵌布粒度特性均以细粒为主的不 等粒嵌布，属集合体嵌布矿石。铜、钼矿物可选性较好，宜 采用粗磨混选和阶段磨矿分选工艺。 伴生金主要以银金矿为主。大部分粒度极细，主要包 裹于长石、石英和金属硫化物中，不易解离，难回收。伴生 银主要以独立自然银为主，存在类质同象晶格银。以细粒 银和微粒银为主，主要包裹于黄铁矿、黄铜矿和长石、石英 中。易随硫化矿富集，不易解离，类质同象晶格银难回收。 矿石有用矿物具有集合体嵌布、可选性好，但伴生 金、银不易解离，难回收。参考选矿工艺原则流程，以回收 铜为主，充分回收钼、金和银，建议选矿工艺流程为粗磨 混选抛尾，粗精矿细磨分选流程。 ３．８方解石 ６结论 方解石含量约１．５５６％，形成晚于矿石中的长石、石 英、黑云母、角闪石、辉石等，是角闪石、辉石蚀变的产物， 或是伴随成矿热液进入矿石中的矿物，前者粒度较小，一 般０．０４－－０．２０ ｌ＇ｎｎ＇ｌ，与绢云母混杂分布在角闪石、辉石中及 长石、石英颗粒之间，后者粒度较大，一般０．２～１．０ ｍｒｎ，常 与金属矿物连生。 ４铜及伴生金属的赋存状态 铜主要以独立矿物的形式赋存在黄铜矿、孔雀石中， 其中，黄铜矿分配量０．５０％，孔雀石分配量０．０２％。 钼主要以独立矿物的形式赋存在辉钼矿中。 金主要以独立自然元素矿物含银白然金（５％１、银金 矿（６０％）和含金自然银（３５％）的形式存在。金矿物主要以 包裹金（７２．７％）、裂隙金、连生金（１７％）和晶格金（１０．３％）等 形式分布。大部分粒度极细，主要包裹于长石、石英 （７５．５％）和金属硫化物（２４．５％）中。 银以独立自然元素矿物自然银（６８．６％）、含金自然银 （５．４％）、银金矿（４．１％）、含银自然金（０．１％）和类质同象晶格 银（２１．２％）形式存在，自然银常以合金的形式分布于自然 金中。银矿物主要以包裹银（５７．２％）、连生银、裂隙银 （２１．６％）和晶格银（２１．２％）的形式分布，银的粒度以细粒银 和微粒银为主，主要包裹于黄铁矿、黄铜矿（５５％）和长石、 石英（４５％１中。 ５选矿工艺考虑的因素 矿石矿物组成及含量表明，矿石中可回收利用的有 矿石属典型的斑岩型硫化铜矿，铜含量０．５２％，铜矿 物主要为黄铜矿，可浮性好，易回收。钼含量０．０１１％，主 要以独立矿物辉钼矿的形式存在，具有一定的可选性，但 辉钼矿硬度低，磨矿时部分辉钼矿易泥化或涂染在石英 和长石的表面，不利于回收。伴生金、银品位低，以细粒和 微粒为主，可富集在铜精矿中回收。矿石属集合体嵌布， 矿石的选矿工艺流程宜采用粗磨混选抛尾、粗精矿细磨 分选流程。 参考文献 ［１］石玉臣．某含砷金矿的工艺矿物学研究［Ｊ］．有色金属工程， ２０１ １，１（３）：４１—４４． ［２］聂轶苗，牛福生，张悦．工艺矿物学在矿物加工中的应用及 发展趋势［Ｊ］．中国矿业，２０１ｌ（ｏ４）：１２１－１２３． ［３］彭明生，刘晓文，刘羽．工艺矿物学近十年的主要进展［Ｊ］＿矿 物岩石地球化学通报，２０１２（３）：２１０．２２７． ［４］洪秋阳，梁冬云，王毓华，等．斑岩型低品位铜钼矿石工艺矿物 学研究ｆＪ］。中国钼业，２０１０（４）：６－８． ［５］李骥，曾 波，王国栋．工艺矿物学解离度分析指导选矿流 程优化的应用研究［Ｊ］．现代矿业，２０１０（２）：６３．６６． ［６］Ｌｏｔｔｅｒ Ｎ Ｏ，Ｋｏｒｍｏｓ Ｌ Ｊ，Ｏｌｉｖｅｉｒａ Ｊ，ｅｔ ａ１．Ｍｏｄｅｍ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍｉｎｅｒ— ａｌｏｇｙ：Ｔｗｏ ｃａｓｅ ｓｔｕｄｉｅｓ［Ｊ］＿Ｍｉｎｅｒａｌｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１ １，２４（７）： ６３８—６５０． ［７】Ｌｏｔｔｅｒ Ｎ Ｏ．Ｍｏｄｅｍ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍｉｎｅｒａｌｏｇｙ：Ａｎ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｍｕｌ— ｔｉ—ｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅｄ ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ ｆｌｏｗｓｈｅｅｔｉｎｇ［Ｊ］．Ｍｉｎｅｒａｌｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ— ｉｎｇ，２０１ １，２４（１２）：１２２９—１２３７． ［８］Ｅｖａｎｓ Ｃ Ｌ，Ｗｉｇｈｔｍａｎ Ｅ Ｍ，Ｍａｎｌａｐｉｇ Ｅ Ｖ，ｅｔ ａ１．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓ ｍｉｎｅｒａｌｏｇｙ ａｓ ａ ｔｏｏｌ ｉｎ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ［Ｊ］．Ｍｉｎ— ｅｒａｌｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１ １，２４（１２）：１２４２—１２４８．
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