黃宏煒

（礦冶科技集團(tuán)有限公司）

隨著金礦資源的不斷開(kāi)采，易處理金礦石日益減少，開(kāi)發(fā)利用低品位、微細(xì)粒—次顯微、雜質(zhì)多的難處理金礦石成為必然趨勢(shì)［1-4］。難處理金礦的開(kāi)發(fā)利用往往取決于該類(lèi)金礦工藝礦物學(xué)的研究深度，查明該類(lèi)礦石中金的賦存狀態(tài)和難回收原因，可為解決此類(lèi)金礦選冶提供重要依據(jù)［5-6］。

本文對(duì)四川某金礦進(jìn)行了詳細(xì)的工藝礦物學(xué)研究，系統(tǒng)地查明了該礦石的礦物組成、重要礦物的嵌布特征及嵌布粒度、金的賦存狀態(tài)及影響其回收的礦物學(xué)因素等工藝礦物學(xué)特征，為該金礦選礦工藝流程的制定、選礦廠(chǎng)工藝的優(yōu)化和同類(lèi)型金礦石的開(kāi)發(fā)利用提供了理論依據(jù)，以期提高礦石中金的回收［7-9］。

1 礦石化學(xué)成分及礦物組成

1.1 礦石的化學(xué)成分

礦石化學(xué)多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。

注：Au、Ag含量單位為g/t。

由表1 可知，礦石中的主要有價(jià)元素為金，金品位較低，僅為2.40 g/t，伴生少量有價(jià)元素銀，銀品位較低，為4.32 g/t，其他元素均未達(dá)到綜合回收指標(biāo)；有害元素As品位為0.37%。

1.2 金的化學(xué)物相［10］

礦石金物相分析結(jié)果見(jiàn)表2。

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由表2可知，礦石中的金絕大部分以硫化物包裹金的形式存在，占比高達(dá)82.08%；另有少量的金以裸露金的形式存在，占比16.25%；微量的金以其他礦物包裹金的形式存在，占比1.67%。

1.3 金的賦存狀態(tài)

根據(jù)金的化學(xué)物相分析、光學(xué)顯微鏡和礦物自動(dòng)分析儀的金礦物分析結(jié)果，結(jié)合黃鐵礦、毒砂的電子探針?lè)治鼋Y(jié)果可知，樣品中的金主要以不可見(jiàn)金的形式分布在黃鐵礦和毒砂中，占83.75%；另有一部分金以銀金礦、自然金和金銀礦等獨(dú)立金礦物的形式存在，占16.25%。

1.4 礦石的礦物組成

通過(guò)現(xiàn)代測(cè)試儀器分析可知，礦石中的物質(zhì)組成相對(duì)簡(jiǎn)單，金屬礦物主要為黃鐵礦、磁鐵礦，其次為毒砂，偶見(jiàn)黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等；非金屬礦物主要為石英、白云母，其次為鐵菱鎂礦、高嶺石、斜長(zhǎng)石、白云石、綠泥石、鈉長(zhǎng)石等，另含有少量的鉀長(zhǎng)石、黑云母、方解石、碳質(zhì)、磷灰石等。

2 礦石中主要礦物的工藝學(xué)特征

2.1 金礦物

2.1.1 金礦物種類(lèi)

將0～2 mm 綜合礦樣破碎至0～0.3 mm，將其制成環(huán)氧樹(shù)脂光片，首先利用偏光顯微鏡觀(guān)察，未觀(guān)察到金的獨(dú)立礦物；然后利用礦物自動(dòng)分析儀對(duì)樣品中的金礦物進(jìn)行研究，檢查顆粒數(shù)約1 000 萬(wàn)顆，共找到金礦物30 顆。對(duì)這些金礦物進(jìn)行X 射線(xiàn)能譜分析，結(jié)果表明，礦石中的金礦物主要為銀金礦，少量為自然金和金銀礦（圖1）。

2.1.2 金礦物的嵌布特征和粒度

礦石中的金礦物與黃鐵礦、毒砂的嵌布關(guān)系最為密切，另有少量嵌布在脈石礦物中，偶見(jiàn)與黃銅礦、黝銅礦嵌布在一起（表3）。

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因找金礦樣為0～0.3 mm 細(xì)碎樣，故可見(jiàn)部分金礦物與其他礦物呈裸露連生的形式分布；較多的金礦物以粒間金和包裹金的形式分布，其主要與黃鐵礦、毒砂、黃銅礦、黝銅礦等硫化共生關(guān)系密切（圖2、圖3），少量嵌布在脈石礦物中；另有少量以裂隙金形式分布的金礦物，其絕大部分與黃鐵礦嵌布在一起。金礦物嵌布粒度很細(xì)，絕大部分分布在-5 μm，最粗未超過(guò)7 μm，其中-3 μm部分占68.05%。

2.2 黃鐵礦

黃鐵礦是礦石中含量最多的金屬硫化礦物，也是金的主要載體礦物之一。黃鐵礦多呈半自形-他形晶、細(xì)粒狀、浸染狀分布于石英等脈石礦物裂隙、粒間或包裹于其中（圖4、圖5）。細(xì)粒黃鐵礦有時(shí)會(huì)以集合體的形式產(chǎn)出，部分還呈星點(diǎn)狀彌散分布于脈石礦物中。有時(shí)可見(jiàn)黃鐵礦與毒砂、褐鐵礦嵌布產(chǎn)出。礦樣中黃鐵礦電子探針?lè)治鼋Y(jié)果見(jiàn)表4。

由表4 可知，黃鐵礦中普遍含有一定量的砷，部分黃鐵礦中含有微量的金，且金含量變化相對(duì)較大，金含量為0%～0.12%，說(shuō)明黃鐵礦中含有不可見(jiàn)金。

2.3 毒 砂

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毒砂在礦石中的含量相對(duì)較少，且具有局部富集的特點(diǎn)，也是金的主要載體礦物之一。毒砂主要呈自形-半自形晶粒狀分布于脈石礦物中（圖6），有時(shí)與黃鐵礦密切嵌布，或呈細(xì)粒包裹于黃鐵礦顆粒中（圖7）。毒砂電子探針成分分析結(jié)果見(jiàn)表5。

由表5 可知，毒砂的成分相對(duì)穩(wěn)定，普遍含有微量的Co、Ag、Ni、Ti 等元素；其中，部分毒砂中含有微量的金，且金在毒砂中的分布不均勻，含量為0%～0.15%，說(shuō)明毒砂中也有不可見(jiàn)金。

2.4 載金硫化物及其集合體

2.4.1 載金硫化物及其集合體的粒度特征

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0～2 mm 礦樣中，硫化物及其集合體主要以細(xì)粒形式產(chǎn)出，礦樣中黃鐵礦、毒砂等硫化物基本保持原始嵌布粒度。由于黃鐵礦和毒砂的浮游性能相近，且都是重要的載金礦物，在選礦過(guò)程中二者的走向一致，其集合體的工藝粒度具有重要的實(shí)際意義。在顯微鏡下對(duì)黃鐵礦、毒砂及硫化物集合體（包括黃鐵礦、毒砂）的單體和連生體粒度組成進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)圖8，其礦物粒度特征曲線(xiàn)見(jiàn)圖9。

由圖8、圖9 可見(jiàn)，黃鐵礦粒度粗細(xì)不均，單體和連生體均分布在0.020～0.295 mm，少量單體粗?？蛇_(dá)0.50 mm 左右。毒砂粒度粗細(xì)不均，單體部分相對(duì)較粗，粒度集中分布在0.020～0.104 mm，連生體粒度集中分布在0.010～0.074 mm。硫化物集合體粒度也粗細(xì)不均，單體粒度集中分布在0.02～0.295 mm，連生體粒度集中分布在0.01～0.074 mm。黃鐵礦、毒砂和硫化物集合體粒度粗細(xì)分布不均，總體偏細(xì)，且單體粒度均較連生體粗，其中-0.01 mm 部分分別占3.65%，2.18%，3.11%，這表明載金硫化物粒度較細(xì)。同時(shí)，黃鐵礦、毒砂和硫化物集合體三者粒度分布區(qū)間相差不大，粒度特征曲線(xiàn)相似，且硫化物集合體的粒度特征曲線(xiàn)分布在黃鐵礦和毒砂的粒度特征曲線(xiàn)之間，表明黃鐵礦和毒砂的共生關(guān)系不密切。

2.4.2 載金硫化物及其集合體的解離度

由于黃鐵礦和毒砂的浮游性能接近，且都是主要的載金礦物，在浮游選金的過(guò)程中二者走向一致，都是要回收的礦物。因此，采用線(xiàn)段法，對(duì)不同磨礦細(xì)度下礦石中的黃鐵礦、毒砂及硫化物集合體（黃鐵礦、毒砂）的解離度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見(jiàn)表6～表8。

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由表6～表8 可知，當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.074 mm55%時(shí)，黃鐵礦、毒砂及其硫化物集合體的解離度分別為71.17%，57.33%，70.54%，脈石包裹部分分別占13.11%，16.25%，13.90%，單體解離情況較差。當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.074 mm70%時(shí)，黃鐵礦、毒砂及其硫化物集合體的解離度分別為85.63%，69.47%，83.57%，脈石包裹部分分別占5.01%，11.58%，6.65%，黃鐵礦和硫化物集合體的單體解離比較充分，毒砂的單體解離不充分?？紤]到黃鐵礦含量是毒砂的3倍，且將磨礦細(xì)度提高到-0.074 mm80%時(shí)，脈石包裹部分仍分別占4.12%，10.80%，5.79%，脈石包裹部分僅分別下降0.89%，0.78%，0.86%，提高磨礦細(xì)度對(duì)使其裸露影響有限。因此，磨礦細(xì)度選擇-0.074 mm70%，同時(shí)加大對(duì)裸露連生部分硫化物的浮選回收，可在不影響回收率的前提下，節(jié)約磨礦成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié) 論

（1）礦石中的金品位為2.40 g/t，金屬礦物主要為黃鐵礦、磁鐵礦、毒砂，脈石礦物主要為石英、白云母、鐵菱鎂礦、高嶺石等。黃鐵礦、毒砂均為載金礦物，都是浮選回收對(duì)象，且黃鐵礦中也普遍含有少量的砷，這將會(huì)導(dǎo)致金精礦中砷含量偏高。

（2）礦石中黃鐵礦和毒砂等硫化物的嵌布粒度粗細(xì)不均，總體較細(xì)，部分細(xì)粒硫化物易損失，影響金的回收率。此外，該礦石中還含有較多白云母、高嶺石等層狀硅酸鹽礦物，其易泥化、浮游性能相對(duì)較好，故須避免過(guò)磨。因此，選擇合適的磨礦工藝十分重要，建議采用-0.074 mm70%的磨礦細(xì)度，并強(qiáng)化對(duì)裸露連生部分的回收，以提升金的浮選回收率。

（3）礦石中的金主要以不可見(jiàn)金的形式分布在黃鐵礦和毒砂中，占83.75%；另有一部分金以獨(dú)立金礦物的形式存在，占16.25%，嵌布粒度很細(xì)，且和硫化物的共生關(guān)系緊密。因此，該礦不宜直接采用氰化浸出的方式回收金，可采用全硫化物浮選—金精礦氧化預(yù)處理—濕法冶金提金工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)金的回收。