矿石中矿物赋存状态与工艺的选择

1、矿石中矿物赋存状态与工艺的选择矿石的多兀素化学分析箱果列丁衷3-1,矿為中铜的化学物相分析结果列了表3-2°3-1矿石的纟无素化单令析(%)TablcJ-lMuki-ccmcntchcirncalanalysisoturu(%)组分CuPbZnTFeFeOFejOjSiO2TiOjA13O3CaO含儀0350.0140.0519.06L8910.8534.970.528.5619.15组分MOMnONaOK；OPSAu(g/()Ag(g/i)<S含置1.970.1«0.69L300.0650.1«0.2073IS.&3A3-2驴石中销的化学物相令析(

2、)L屛hlyJ-2自ph自专亡an日lytiisoftXinperore)铜相原生硫化洞按生硫化銅。由氯化铜结合氧化铜煎酸铜含计含蚩0.016o,np70.0920,0670.07R03545727,7126.2919442X29100.00由表3小32可以看出宅(1) 矿石中口J供选矿回收的主嬰组分是铜，但其品位仅为035%；铅、锌、金和银等其他书价金屈元索均因含量太低而综合利用的檢值不大。(2) 矿石中铜的氧化程度较高，表现在廉生硫化铜所占比例fR低，加上分布在次生硫化物中的铜.者合计分布率为32.28%.这即为选矿采用浮选作业分选矿石中铜矿物时铜的最大理论冋收率：以自由氧化铜、结合拄化铜

3、和碎股铜三种形式存在的铜分布率大致相近，分布率分别为26,29%.1,14%和22.29%。氧化铜占有率为67,72%.综合化学成分特点，町以认为区内矿石届强烈氧化的单一低品位铜矿石.需采用浸岀王艺才能有效地回收矿石中的铜.3.2矿物组成及含量矿石肉眼下多显黄褐色灰黑色.经镜下鉴定、X射线衍射分析和扫描电镜分析综合研究表明，矿石中铜矿物上要是孔雀石，偶见黄铜矿、辉铜矿和铜蓝零星分布，但未发现以硅孔雀石为代表的硅酸铜类矿物；其他金属矿物以假象赤铁矿居多，其次是磁铁矿、褐铁矿和赤铁矿以及少蛍黄铁矿：脉石矿物含量较髙的是方解石和斜长石，次为白云石、角闪石、透辉石、石榴石、石英、金云母、绢云母、绿泥石

4、、高岭石、蛋白石和楣石，其他微呈矿物尚见磷灰石、铅石和黝帘石等。矿石的X射线衍射分析结果见图31,表33列出了矿石中主要矿物的重量含量。表3-3”石中主要矿物的含董()Table3-3Themainmineralsinthecontentofore(%)矿物黄铜矿辉铜矿孔雀石磁扶矿假彖赤帙矿赤铁犷褐铁矿黄铁矿石英蛋白石斜长石含量<0.20.54.823<0.227.1矿物方解石白云石石榴石透辉石角闪石绢云母金云母高岭石绿泥石梆石其它含毎31.919.58.731.20.53-1驴石的X射线衍射分析图诲Fig3lXraydiffractionanalysisofore3.3主要矿物的

5、产出形式黄铜矿分布零星。常呈不规则团块状嵌布在脉石中，偶呈单体粒状集合体见于粉矿中，粒/g0.1-4）.35mm不等。由于氧化作用，部分黄铜矿可被褐铁矿交代，这种变化不仅使其粒度细化，而R导致矿石中铜的赋存状态更趙复杂化，因为扫描电镜的元素面分析表明，褐铁矿中亦含有一定数疑的铜而形成含铜褐铁矿（图32、3-3）<>图3-2褐技矿(L)交代黄铜矿(Ch),部分黄俐矿呈极为细小的交代残余分布在褐決矿中比例尺-10pmBE1背散射电于像Cu铜的面扫描氏欢的面扫徜S硫的面扫希Fig3-2limonite(L)metasomaticchalcopyrite(Ch)>Thepartsof

6、chalcopyriteshowedveryfinemetasomaticresidualDispersedoverlimoniteScalc=10pmBackscattercdelectronimagesurfacescanofCuSurfacescanofFesurfacescanofSS3-3含铜榻伙罗（图32区城8）的X射线能谱成分图定量數据（扶褐伙矿含H2010.1%的重算结果）：CuO12.69%,Fe2O372.36%,S0.67%.SiO：4.18%Fig3-3Xraydiffractionanalysisforlimoniteofcoppc-bearing（Fig3-2,a）

7、quantitativetate（accordingtolimonitewhichcontainedHjO】0ofrecalculationresult）:CuO12.69%,Fe2Oj72.36%,S0.67%,SiO34.18%辉铜矿偶尔见及。反射光下显淡蓝灰色，不规则团块状，内部显微孔洞发育，可包含微细的黄铜矿残余，粒度孔雀石针状、纤维状，反射光下具典型的翠绿色内反射色.分布不均匀，主要见于强烈假象赤铁矿化的矿块中，集合体内部常具放射状、束状构造。根据集合体形态和与假彖赤铁矿的交生关系，大致可将矿石中孔雀石的产出形式分为三种。（1）呈不规则团块状沿矿石孔洞充填，交代假象赤铁矿和褐铁矿.粒

8、度大多在0.3mm以上。（2）呈细脉状集合体沿矿石裂隙充填，部分沿假孝赤铁矿粒间分布，脉宽多在0.17）.2mm之间。（3）呈不规则状见于假彖赤铁矿粒间，以致构成网格状交生关系，交代强烈时则过渡为团块状集合体，粒度骨遍较为细小，常在0.1mm以下。上述三种产出形式的孔雀石可见于同矿块中，三者矿物含邑比大致为40：10：50。总体来看，矿石中孔雀石的嵌布特征是产出形式校为复杂、与假彖赤铁矿和褐铁矿的镶嵌关系较为密切、粒度大小不均匀.磁铁矿自形、半自形弩轴粒状，晶体0.10.3mm不等。大多呈致密稠密浸染状集合体产出，部分呈星散浸染状嵌布在脉石中。磁铁矿的次生变化主要是假彖赤铁矿化，随着交代程度的

9、増强，部分可变为全交代假彖赤铁矿，在这种蚀变强烈的铁矿物颗粒间，常见孔雀石和祸铁矿分布。山此预计，虽然矿石中磁铁矿可通过弱磁选工艺综合回收，但铁精矿中铜的含量将可能偏高。赤铁矿含量较低。常呈细小的针状、毛发状，集合体为不规则团块状，少数呈星散浸染状恢布在脉石中。褐铁矿分布较为广泛。多呈不规则团块状集合体产岀，内部胶状构造常见，可包含细小假彖赤铁矿的交代残余.在孔雀石较为集中出现的矿块中，不仅常见假線赤铁矿分布，而且也存在看较多碣铁矿分布，由此可以认为矿石中褐铁矿主要是由假象赤铁矿经进一步氧化形成。黄铁矿分布零星，主要见于质地较为坚硬的矿块中。常呈细小的自形、半白形粒状嵌布在脉石中，可交代磁铁矿

10、，粒度不均匀，粗者可至0.2mm左右，细小者小于0.005mm.脉石矿物矿石中脉石矿物种类繁多，主要是方解石和斜长石、次为白云石、角闪石、透辉石、石榴石、石英、金云母、绢云母、高岭石、石榴石、蛋白石和楣石等，具典型矽卡岩型矿石的矿物组合。具中斜长石多为自形、半自形板片状，聚片双晶少见，简单环带发育，常与石英混杂交生，而且大多已发生轻微的绢云母化或高岭石化，粒度一般在0.17).4min之间。角闪石和透辉石常呈自形、半自形柱粒状产出，解理清晰，沿粒间可见石英或蛋白石充填而构成间粒结构，部分发生不同程度的绿泥石化，粒厦普遍介于0.050.2mm间.扫描电镜能涪微区成分分析表明，角闪石大多含有少量的

11、御(表3-4),K此推测它可能是矿石中我酸铜的主要赋存矿物。方解石和白云石均为自形、半自形粒状，菱面体晶形发育，主要作为晚期形成的产物广泛交代斜长石、角闪石、透辉行等早期形成的矿物。A3-4角闪石的能请缁区成分分析结栗(%)Table3-4Energyspectrummicroanalysisresultsofhornblende(%)序号里亠含CuOMgOCaOFeOSiO2TiO?Al2o510.8110.329.6312.3154.771.6410.5221.34&I712.0610.4956.69L489.7730.96J1.2310.5513.8253.100.939.41平

12、均1.049.9110.7412.2154.851.359.903.4铜矿物的嵌布粒度矿石中主要目的矿物的料度组成及其分布特点对确定磨矿细度和制订合理的选矿工艺流程有着亘接的影响。为此，在显微镜下对矿石中铜矿物（包括黃铜矿、辉铜矿和孔雀石）的假布粒度进行了统计，结果列于表35。表3-5侗矿物的嵌布粒度()Table3-5Disseminalionsizeofcopperminerals(%)粒级（nun）分布率累计分布率粒级（mm）分布率累计分布率1.17+0.839.899.890.074+0.0523.5295.21083+0.59&9318.820.052+0.0372.6597

13、.860.59+0.427.5526.37-0.037-4).0261.4399.290.42+03019.6846.05-0.026+0.0190.4499.73-030+0.2116.8262.87-0.019+0.0130.2199.9413.4676.33-0.013+0.0100.0599.99-0.15+0058.058438-0.0100.01100.0005+0.0747.3191.691由农3-5可以看出，矿石中铜矿物具不均匀细粒嵌布的特征。当粒级为+0.105mm时，正累计分布率为84.38%。单纯从嵌布粒度來看，欲使矿石中90%以上的铜矿物呈单体产出，以选择-0.074m

14、m部分占95%以上的磨矿细度较为适宜。3.5矿石处理工艺的选择化学成分分析可知矿石中可供选矿回收的主要组分是铜，但其品位仅为0.35%；矿石中铜的氧化程度较高，表现在原生硫化铜所占比例很低，氧化铜占有率为67.72%。综合化学成分特点，可以认为区内矿石属强烈氧化的单一低品位铜矿石，需采用浸出工艺才能有效地回收矿石中的铜。矿石中铜矿物主要是孔雀石,偶见黃铜矿、辉铜矿和铜蓝零星分布；脉石矿物含量较高的是方解石和斜长石，并且矿石中铜矿物的产出形式较为复杂。如果能将矿石中黄铜矿、辉铜矿和孔雀石全部回收，可获得铜精矿产率0.7%左右、铜回收率58.57%的理论选矿指标。如欲进一步提高铜的回收率，必须采用浸岀工艺将赋存在硅酸盐类矿物中的铜进行回收。通过工艺矿物学研究，为制定氧化铜矿石处理工艺提供了亜要的技术依据。在氧化铜矿各种处理方法中，浮选法是处理氧化铜矿历史最悠久、应用最广泛、工艺最成熟的一种。近年來，随着生物浸矿和堆浸技术的发展以及溶剂萃取电积工艺的成熟，为氧化铜矿的开发利用提供了新的技术思路。根据上述分析制定了大冶氧化铜矿硫化浮选和细菌浸出两种处理工艺，系统考察各因素对铜浮选和没出的影响，获得两种工艺所能达到的铜浮选和浸出试验指标。3.6本章小结(1) 矿石属强烈氧化的单一低胡位铜矿石。矿石中铜矿物主要是孔雀石，偶见黄