洪秋陽(yáng),梁冬云,王毓華,李 波
(1.中南大學(xué),湖南 長(zhǎng)沙 410083) (2.廣州有色金屬研究院,廣東 廣州 510651)
斑巖型低品位銅鉬礦石工藝礦物學(xué)研究
洪秋陽(yáng)1,2,梁冬云2,王毓華1,李 波2
(1.中南大學(xué),湖南 長(zhǎng)沙 410083) (2.廣州有色金屬研究院,廣東 廣州 510651)
采用顯微鏡研究、X-射線衍射分析、電子探針?lè)治龅仁侄?查明了某斑巖型低品位銅鉬礦石礦物組成,銅、鉬的賦存狀態(tài)及主要礦物的嵌布特性。根據(jù)工藝礦物學(xué)研究結(jié)果,針對(duì)該礦石的性質(zhì)特點(diǎn),選礦試驗(yàn)采用銅鉬硫混合浮選-銅鉬浮選-銅鉬分離的原則流程,最終得到良好指標(biāo):鉬精礦鉬品位46.28%,回收率70.26%;銅精礦銅品位22.31%,回收率84.19%;硫精礦硫品位30.24%,回收率69.60%。為了提高礦山的資源利用率,在浮選富集金屬礦物之后,應(yīng)在尾礦中回收鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石。
斑巖型低品位銅鉬礦;工藝礦物學(xué);嵌布特性
以銅為主伴生有鉬的銅鉬礦床常以斑巖銅礦型存在,因其儲(chǔ)量大,是目前世界提取銅的重要資源,同時(shí)也是鉬的重要來(lái)源。由于此類(lèi)礦床具有原礦品位低、嵌布粒度細(xì)的特點(diǎn),并且輝鉬礦具有層狀結(jié)構(gòu),有良好的天然可浮性,常與黃銅礦、黃鐵礦密切共生,所以銅鉬分離較為困難[1]。本文對(duì)某低品位斑巖型銅鉬礦石的化學(xué)性質(zhì)以及目的礦物工藝特征進(jìn)行了全面研究,為選擇合適的選礦工藝流程及條件,最大限度地回收礦石中的有價(jià)礦物提供礦石工藝礦物學(xué)方面的依據(jù)。
根據(jù)光譜分析結(jié)果,對(duì)礦石中所含的主要有益元素和有害元素進(jìn)行定量化學(xué)分析,結(jié)果見(jiàn)表1。從表1可知,試樣中可回收的有價(jià)組分為Mo、Cu、S,有害雜質(zhì)As含量小于0.005%,不會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成影響;其他伴生有價(jià)元素如Pb、Zn、Au、Ag等的品位相對(duì)較低,未達(dá)到綜合回收的品位。
礦石的礦物組成較為復(fù)雜,經(jīng)采用顯微鏡、電子探針、X-射線衍射等手段,查明該鉬礦主要礦物組成及含量見(jiàn)表2,礦石中選礦回收的目的礦物為輝鉬礦、黃銅礦和黃鐵礦。此外,由于該鉬礦成礦母巖為花崗斑巖,鉀、鈉長(zhǎng)石占原礦總量的50%左右,鉀、鈉長(zhǎng)石為玻璃、陶瓷行業(yè)的緊缺原料,因此在浮選富集金屬礦物之后,可在尾礦中回收長(zhǎng)石類(lèi)礦物。
表1 礦石化學(xué)多元素分析結(jié)果%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))
表2 主要礦物相對(duì)含量%
3.1 主要礦物嵌布粒度
礦石中礦物的嵌布粒度是決定磨礦工藝的最重要的依據(jù)[2]。經(jīng)磨制礦石光片,在顯微鏡下測(cè)定輝鉬礦和黃銅礦嵌布粒度,測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖1、圖2。從圖中可以看出,礦石中輝鉬礦和黃銅礦的嵌布粒度不均勻且較細(xì),90%以上的輝鉬礦嵌布粒度小于0.08 mm,其中小于0.02 mm的輝鉬礦占了近40%;黃銅礦的嵌布粒度略比輝鉬礦略粗,但仍屬微細(xì)粒嵌布類(lèi)型,約80%的黃銅礦小于0.08 mm,其中小于0.02 mm的黃銅礦占了20%。基于礦石中輝鉬礦和黃銅礦均屬微細(xì)粒嵌布,選礦應(yīng)采取細(xì)磨工藝。
圖1 輝鉬礦在礦石中的嵌布粒度
圖2 黃銅礦在礦石中的嵌布粒度
3.2 主要礦物的單體解離度
輝鉬礦和黃銅礦的解離度測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖3。由圖3可看出,礦石中輝鉬礦較難解離,磨礦細(xì)度-0.074 mm占90%時(shí),由于小部分輝鉬礦呈微細(xì)粒包含于石英中,輝鉬礦的解離度仍只有86%;黃銅礦的解離性略?xún)?yōu)于輝鉬礦,磨礦細(xì)度-0.074 mm占90%時(shí),仍有少數(shù)難解離的黃銅礦,黃銅礦的解離度為93%左右。
圖3 銅鉬礦物的單體解離度
4.1 輝鉬礦(MoS2)
輝鉬礦是礦石中最重要的金屬礦物。采用電子探針波譜測(cè)定輝鉬礦的化學(xué)組成,提純輝鉬礦作單礦物化學(xué)分析(Mo含量59.39%);分析結(jié)果表明,礦石中輝鉬礦含鉬量接近理論值(Mo 59.94%,S 40.06%),含有極少量的硅、鋁、鐵等雜質(zhì)。顯微鏡下觀察到輝鉬礦在礦石中分布不均勻,成群出現(xiàn)在礦石裂隙中或呈片狀充填于石英碎裂隙中,有時(shí)呈極微細(xì)粒充填于石英的微縫隙中;或與黃銅礦伴生,分布于黃銅礦邊緣或充填于黃銅礦裂隙中。
4.2 黃銅礦(CuFeS2)
黃銅礦也是礦石中的有價(jià)礦物之一,多成群出現(xiàn),與脈石礦物關(guān)系密切,有時(shí)與黃鐵礦、輝鉬礦伴生。電子探針波譜測(cè)量和單礦物化學(xué)分析表明,礦石中黃銅礦含有少量鉬等雜質(zhì),含銅量略比理論值偏低。大多數(shù)黃銅礦充填于礦石碎裂隙或石英、云母等礦物粒間隙,呈填隙結(jié)構(gòu)。
4.3 黃鐵礦(FeS2)
黃鐵礦是礦石中的主要含硫礦物,含量雖少,但因其易富集而具綜合回收價(jià)值。黃鐵礦嵌布粒度比黃銅礦略粗,主要嵌布粒度范圍在0.02~0.2 mm。礦石中黃鐵礦一般嵌布于脈石中,呈不規(guī)則粒狀分布。
5.1 鉬在礦石中的賦存狀態(tài)
礦石中鉬在各主要礦物中的平衡分配見(jiàn)表3。由表3看出,礦石中鉬主要以輝鉬礦礦物形式存在,約20%的鉬分散于黃銅礦、黃鐵礦中或呈微細(xì)包裹體分散于脈石中;基本未見(jiàn)有鉬華等氧化鉬礦物。預(yù)計(jì)礦石中鉬的最高回收率為80%左右。
表3 鉬在各主要礦物中的平衡分配(單礦物在0.04 mm以下完成最后提純)
5.2 銅在礦石中的賦存狀態(tài)
礦石中銅在各主要礦物中的平衡分配見(jiàn)表4。
表4 銅在各主要礦物中的平衡分配(單礦物在0.04 mm以下完成最后提純)
由表4看出,礦石中銅礦物比較單一,主要以黃銅礦形式存在,少量銅分散于黃鐵礦中,約5%的銅呈黃銅礦微細(xì)包裹體分散于脈石中。預(yù)計(jì)礦石中銅的最高回收率為95%左右。
該礦石屬于低品位鉬礦床,除輝鉬礦為選礦目的礦物之外,可綜合回收的礦物為黃銅礦、黃鐵礦和鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石。礦石中鉬主要以輝鉬礦礦物形式存在,占原礦總鉬量的80%左右;銅主要以黃銅礦形式存在,占原礦總銅量的95%左右。輝鉬礦的嵌布關(guān)系較復(fù)雜,嵌布粒度較細(xì),特別是嵌布于石英中的微細(xì)粒輝鉬礦較難解離;約5%的銅呈黃銅礦微細(xì)包裹體分散于脈石礦物中,這部分黃銅礦無(wú)法回收。
根據(jù)工藝礦物學(xué)研究結(jié)果,針對(duì)該礦石的性質(zhì)特點(diǎn),選礦試驗(yàn)采用銅鉬硫混合浮選-銅鉬浮選-銅鉬分離的原則流程,最終得到良好指標(biāo):鉬精礦鉬品位46.28%,回收率70.26%;銅精礦銅品位22.31%,回收率84.19%;硫精礦硫品位30.24%,回收率69.60%。
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PROCESSM INERALOGY OF A PORPHYRY-TYPE LOW-GRADE COPPER-MOLYBDENU M ORE
HONGQiu-yang1,2,L IANGDong-yun2,WANG Yu-hua,L IBo2
(1.Central South Unversity,Changsha 410083,Hunan,China) (2.Guangzhou Research Institute ofNon-ferrousMetals,Guangzhou 510651,Guangdong,China)
This processmineralogy study was made to identify the mineral composition of a porphyry-type lowgrade copper-molybdenum ore,the occurrence of copper and molybdenum and the dissemination characteristics of the main minerals bymeans ofmicroscope,X-ray diffraction analysis,electron microprobe.According to the results,the principle flowsheet of copper,molybdenum and sulfur bulk flotation-copper and molybdenum bulk flotation-copper and molybdenum separation were adopted in beneficiation test considering the properties of the ore. The good indexes are obtained finally that the grade and recovery of molybdenum concentration are 46.28%and 70.26%respectively,the grade and recovery of copper concentration are 22.31%and 84.19%,the grade and recovery of sulfur concentration are 30.24%and 69.60%.The potash feldspar and albite should be recovered from the tailings of flotating the metalminerals in order to improve the resource utilization ofmines.
porphyry-type low-grade copper-molybdenum ore;processmineralogy;embedded characteristic
TD91
A
1006-2602(2010)04-0006-03
2010-03-19
洪秋陽(yáng)(1988-),女,中南大學(xué)資源與生物工程學(xué)院礦物加工工程系,廣州有色金屬研究院選礦研究所,在讀碩士研究生。