李 波,張莉莉,梁冬云
(廣州有色金屬研究院,廣東 廣州 510651)
電氣石是熱液鎢錫礦床的常見礦物[1]。近年來,隨著一些大型鎢錫礦床的勘探和研究,發(fā)現(xiàn)電氣石除了可作為探礦指示劑,還對(duì)成巖成礦有重要作用[2]。某鎢錫礦石中電氣石含量大,占總礦物量的40%左右,以鎂電氣石為主,呈褐黃色—褐黑色,短柱狀、長柱狀晶,莫氏硬度為7~7.5,密度為2.9~3.2g/cm3,具弱電磁性,磁性隨著含鐵量增大而增大,一般在500~1000mT(毫特斯拉)場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)入磁性產(chǎn)品[3]。在該礦石中,由于電氣石數(shù)量大,并具有中等密度,將對(duì)鎢、錫的重選富集干擾較大。
對(duì)原礦主要元素進(jìn)行化學(xué)成分分析(w/%):WO30.26,Sn 0.067,Cu 0.026,Zn 0.028,F(xiàn)e 5.00,P 0.044,CaO 4.12,MgO 4.92,Al2O318.65,SiO250.47,As 0.086,S0.39。采用電子顯微鏡能譜分析和MLA礦物自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行礦物查定和定量測(cè)定,主要礦物相對(duì)含量見表1。由測(cè)定結(jié)果可見,該礦石鎢礦物為白鎢礦,極少量黑鎢礦,錫礦物只有單一錫石。金屬硫化物極少,主要為磁黃鐵礦和毒砂。脈石礦物主要為電氣石,相對(duì)含量約占40%,其次為石英。該礦石因含大量的電氣石,導(dǎo)致原礦礦物組成中密度大于3g/cm3的重礦物占50%以上,這對(duì)重選富集鎢錫有一定的影響。
表1 主要礦物相對(duì)含量 %
由錫石和白鎢礦的嵌布粒度測(cè)定結(jié)果如圖1所示。由圖1可知,錫石和白鎢礦的粒度分布相似,在礦石中均具有較寬的粒度分布范圍,主要粒度范圍在0.02~0.5mm(占85%以上),較適宜重選回收。
圖1 主要礦物嵌布粒度分布曲線
原礦-2mm產(chǎn)品重液分離試驗(yàn)結(jié)果見表2。從三溴重液分離試驗(yàn)來看,三溴輕產(chǎn)品中,雖然鎢和錫含量較低,但越細(xì)粒級(jí),輕產(chǎn)品產(chǎn)率越小,表明礦石中含有大量密度大于2.89g/cm3的礦物,并且這些礦物嵌布粒度較細(xì),顯微鏡查定表明,這些礦物主要為電氣石。進(jìn)而采用密度為3.2g/cm3的二碘甲烷分離礦物,輕礦物產(chǎn)率大為提高,只有不足5%的重礦物,并且二碘輕產(chǎn)品中鎢和錫的含量較高。由重液分離試驗(yàn)表明,大量具有中等密度的電氣石對(duì)重選方法富集鎢錫影響不僅表現(xiàn)使重選分帶不明顯,并因其本身含有較高的鎢錫而對(duì)回收率也有一定的影響。
表2 原礦-2mm產(chǎn)品重液分離試驗(yàn)
原礦中白鎢礦主要嵌布于石英和白云母中,錫石主要嵌布在電氣石和方解石等脈石中,因此在各篩級(jí)產(chǎn)品中白鎢礦的主要連生體為白鎢—石英連生體,錫石的連生主要為錫石—電氣石連生體。在各磨礦產(chǎn)品中,白鎢礦和錫石的單體解離情況見圖2,原礦-2mm產(chǎn)品白鎢礦和錫石單體總解離度分別為89.69%、50.53%。
圖2 原礦-2mm產(chǎn)品鎢錫礦物單體解離度
根據(jù)錫石和白鎢礦的嵌布粒度和原礦分級(jí)樣品中錫石和白鎢礦的解離情況,確定該礦石的磨礦細(xì)度[4]。-0.074mm占43.20%的磨礦細(xì)度下,白鎢礦和錫石的單體解離度測(cè)定結(jié)果見圖3,其總解離度分別為94.64%、92.12%。由測(cè)定結(jié)果來看,在此磨礦細(xì)度下白鎢礦和錫石都有較高的解離度。
圖3 磨礦產(chǎn)品鎢錫礦物單體解離度
(1)白鎢礦主要呈粒狀、單粒或多粒狀嵌布在石英中,也見少量白鎢礦呈微脈狀充填于石英微裂縫中(見圖4),其次白鎢礦呈不規(guī)則粒狀充填于電氣石粒間隙中(見圖5)。
圖4 反光顯微鏡放大320倍白鎢礦嵌布照片
圖5 反光顯微鏡放大160倍白鎢礦嵌布照片
(2)該礦石中只有極少量的黑鎢礦,偶見黑鎢礦分布于電氣石中。
(3)錫石為該礦石的主要回收礦物之一。在礦石中錫石主要與電氣石連生,其次與方解石連生。主要嵌布形式為粗?;蛑屑?xì)粒錫石,呈不規(guī)則粒狀嵌布在脈石中。
經(jīng)提取單礦物進(jìn)行鎢、錫的含量測(cè)定,作出鎢、錫在各主要礦物中的平衡分配如表3。從表3可知,83%左右的鎢以白鎢礦礦物形式存在,12%左右的鎢以黑鎢礦礦物形式存在,分散于電氣石、石英、云母等礦物中的鎢約占5%。錫主要以錫石礦物方式存在,未見有其他錫石或含錫礦物,其中錫石礦物中錫占原礦總錫的82%左右,以錫石微細(xì)包裹體包含在電氣石中的錫占原礦總錫的11%左右,包含在石英、絹云母中的錫占原礦總錫的6%左右。
表3 鎢、錫在各主要礦物中的分配 %
(1)礦石中鎢礦物主要為白鎢礦,錫礦物只有單一錫石,金屬硫化物極少,主要為磁黃鐵礦和毒砂。脈石礦物主要為電氣石,其次為石英。該礦石因含大量的電氣石,因而在原礦礦物組成中密度大于3g/cm3的重礦物占50%以上,對(duì)重選富集鎢錫有一定的影響。
(2)錫石和白鎢礦的粒度分布相似,在礦石中均具有較寬的粒度分布范圍,主要粒度范圍為0.02~0.5mm的占85%以上,較適宜重選回收。
(3)由重液分離試驗(yàn)表明,大量具有中等密度的電氣石對(duì)重選方法富集鎢錫影響不僅表現(xiàn)使重選分帶不明顯,并因其本身含有較高的鎢錫而對(duì)回收率也有一定的影響。
(4)解離度測(cè)定結(jié)果表明,在-0.074mm占43.20%的磨礦細(xì)度下,白鎢礦和錫石的總解離度分別為94.64%、92.12%。
(5)該礦石錫的賦存形式較單一,錫石礦物中錫占原礦總錫的82%左右,以錫石微細(xì)包裹體包含在電氣石中的錫占原礦總錫的11%左右,分散于石英和絹云母中的錫占原礦總錫的6%左右。
(6)該礦石中鎢的存在形式查定表明:83%左右的鎢以白鎢礦礦物形式存在,12%左右的鎢以黑鎢礦礦物形式存在,分散于電氣石、石英、云母等礦物中的鎢約占5%。
(7)對(duì)于該礦石中的電氣石的利用價(jià)值,有待在以后的工作中作進(jìn)一步的研究評(píng)價(jià),加以綜合利用。
[1]馮有利,呂國芳.電氣石在礦床地球化學(xué)探礦中的應(yīng)用[J].河南地質(zhì)情報(bào),1993,(1):20-28.
[2]王進(jìn)軍,趙 楓.電氣石的化學(xué)特征與相關(guān)礦床的關(guān)系[J].地質(zhì)找礦論叢,2002,17(3):161-163.
[3]南京大學(xué)地質(zhì)學(xué)系巖礦教研室.結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)[M].北京:地質(zhì)出版社,1978:434-436.
[4]梁冬云,李 波,洪秋陽.我國西南部某低品位鎢多金屬礦工藝礦物學(xué)研究[J].中國鎢業(yè),2011,26(4):20-23.