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基于矿物学对黑龙江某银多金属矿石进行探究和分析

2020-03-11 340 上传者：管理员

摘要：本次研究采用显微镜､扫描电镜､MLA､电子探针､微化分析等手段,对矿石物质组成及主要矿物的粒度､分布规律及嵌布关系进行了深入研究,对矿石成分及物质组成､主要元素物相分析､有价元素主要载体矿物嵌布特征进行了了解｡结果显示:黑龙江某银多金属矿石中有价元素为银､锰､铅､锌,品位为银465.70g/t､锰9.95%､铅0.94%､锌0.41%｡矿石工艺类型为中硫化物银､锰､铅､锌多金属矿石｡矿石中银矿物嵌布粒度以细､微粒为主,其中微粒银占63.25%｡矿石中锰矿物以菱锰矿及菱锰铁矿为主,少量软锰矿､硬锰矿､锰铁矿及锰铁榴石等｡锰矿物与银矿物嵌布关系密切｡该研究对矿石选别工艺的确定提供了可参考的资料｡

关键词：
多金属矿石
工艺矿物学
载体矿物
银矿物
锰矿物
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黑龙江某银多金属矿石中矿物种类繁多,银矿物有5种左右,锰矿物有7种左右,另含有铁矿物､铅矿物､铜矿物､锌矿物等多种矿物;矿物品种有贵金属､有色金属､黑色金属;主要有价元素为银､铅､锰｡本次研究采用显微镜､扫描电镜､MLA､电子探针､微化分析等手段,对矿石物质组成及主要矿物的粒度､分布规律及嵌布关系进行了深入研究,为矿石的综合利用提供矿物学依据｡

1､矿石性质

1.1 矿石成分及物质组成

矿石中银矿物主要有辉银矿､深红银矿､脆银矿､自然银及少银黄铁矿等,且银矿物嵌布粒度较细,主要为细､微粒｡此外,银矿物与黄铁矿嵌布关系密切,多嵌布在黄铁矿中､黄铁矿裂隙及黄铁矿粒间｡矿石中除银为有价元素外,也含有铅､锰等有价元素｡经检测,矿石中金属硫化物主要为黄铁矿及方铅矿,金属氧化物主要为磁铁矿;脉石矿物以石英为主,其次为菱锰矿､铁白云石､菱铁矿等｡矿石工艺类型为中硫化物银､锰､铅､锌多金属矿石｡原矿化学成分分析结果见表1,矿石矿物组成分析结果见表2｡

表1原矿化学成分分析结果;表2矿石矿物组成分析结果;表3银物相分析结果

1.2 主要元素物相分析

银､锰､铅､锌物相分析结果分别见表3､表4､表5､表6｡

表4锰物相分析结果;表5铅物相分析结果;表6锌物相分析结果

由表3可知,银以硫化银为主,分布率占89.91%｡矿石中的硫化银矿物主要为辉银矿､深红银矿及脆银矿｡

由表4可知,锰以碳酸盐形式为主,分布率占97.58%｡碳酸盐中锰矿物主要为菱锰矿､菱锰铁矿和菱铁锰矿｡

2､主要矿物工艺特征

2.1 银矿物

2.1.1 银矿物组成及分布矿石中银矿物组成以辉银矿为主,其次为深红银矿,少量脆银矿､自然银及少银黄铁矿等｡通过电子探针成分分析,统计了主要银矿物的含量及银分布情况,结果见表7､表8｡

由表7､表8可知:银主要分布在辉银矿中,银分布率为62.53%;其次为深红银矿中,银分布率为17.81%;脆银矿中银分布率为10.07%,其他银矿物中银分布相对较少｡

表7主要银矿物电子探针成分分析结果;表8银矿物相对含量及银分布

2.1.2 银矿物粒度分布

银矿物粒度分析结果见表9｡

表9银矿物粒度分析结果

由表9可知,矿石中银矿物嵌布粒度以细､微粒为主,其中微粒银占63.25%,银矿物粒度细小,会增加选别难度｡

表9银矿物粒度分析结果

2.1.3 银矿物与其他矿物嵌布关系

辉银矿､深红银矿是矿石中主要的银矿物,相对含量分别为0.033%､0.014%｡其粒度细小,一般都小于0.037mm｡辉银矿多呈叶片状､圆粒状及不规则粒状,主要与黄铁矿关系密切,多嵌布在黄铁矿中､黄铁矿裂隙及黄铁矿与其他矿物粒间,其次嵌布在方铅矿中及方铅矿与其他矿物粒间,少量嵌布在石英及锰铁榴石中及其粒间｡深红银矿多呈叶片状及不规则粒状,多嵌布在菱锰铁矿中或其裂隙中,并与方铅矿紧密连晶(见图1),也见有深红银矿嵌布在方铅矿､石英､菱锰铁矿及锰铁榴石等粒间｡自然银主要嵌布在石英中或石英与其他矿物粒间｡矿石中银矿物与其他矿物的嵌布关系分析结果见表10｡

表10银矿物与其他矿物的嵌布关系分析结果;表11锰矿物相对含量及锰分布由表10可知,银矿物嵌布以包裹银为主,占65.83%,粒间银占23.15%,裂隙银占11.02%｡

2.2 锰矿物

2.2.1 锰矿物组成及分布

经高倍镜下检测和MLA扫描电镜能谱､电子探针成分分析,矿石中锰矿物组成以菱锰矿及菱锰铁矿为主,少量软锰矿､硬锰矿､锰铁矿及锰铁榴石等｡主要锰矿物相对含量及锰分布情况见表11｡

2.2.2 锰矿物粒度分布

对矿石中主要锰矿物的嵌布粒度进行了分析统计,结果见表12｡

表12主要锰矿物嵌布粒度分析结果

由表12可知,矿石中锰矿物嵌布粒度以中､细粒为主｡相比银矿物,锰矿物粒度略粗,较易解离｡

2.2.3 锰矿物与其他矿物嵌布关系

菱锰矿(含菱锰铁矿､菱铁锰矿､锰铁榴石等)为矿石中主要含锰矿物,相对含量为27.72%,主要呈菱面体,反射色为玫瑰红色[1]｡菱锰矿一般含铁及钙,铁含量高者可过渡为菱锰铁矿,二者多共生连晶嵌布在脉石矿物中｡菱锰矿､菱锰铁矿一般与其他的锰矿物共生,矿石中也常见其与锰铁榴石连晶的现象｡软锰矿(含硬锰矿)为矿石中含量较少的锰矿物,相对含量为0.10%,粒度分布以小于0.053mm为主｡其反射色为白色带浅黄色调,黄白—土黄的多色性显著,多为半自形—他形晶粒状结构,主要分布在氧化矿中｡矿石中软锰矿主要为隐晶质结构,围绕孔洞分布,边部与赤铁矿及其他氧化铁矿物连晶,或被后者交代,这部分连晶氧化铁矿物中往往含有微量的锰,含锰量高者可过渡至锰铁矿｡

2.3 有价元素主要载体矿物嵌布特征

1)黄铁矿(含很少量磁黄铁矿)｡黄铁矿为矿石中含量最高的金属硫化物,粒度分布以0.010~0.053mm为主,占黄铁矿总量的76.89%｡黄铁矿自形程度一般较好,主要呈自形—半自形晶粒状结构产出,少数呈他形晶及自形晶粒状结构分布[2]｡自形程度较好的黄铁矿在脉石矿物中多呈星散状､浸染状产出[3],呈他形产出的黄铁矿多呈脉状充填在脉石矿物粒间或脉石矿物裂隙中｡黄铁矿是矿石中银矿物的主要载体矿物｡常见黄铁矿包裹银矿物或二者连晶产出,也见黄铁矿与辉银矿连晶(见图2),黄铁矿包裹脆银矿及深红银矿等｡

2)方铅矿｡方铅矿为矿石中次要金属硫化物,粒度分布以0.037~0.074mm为主,占75.92%｡矿石中方铅矿自形程度较差,多为半自形—他形晶粒状结构,多见方铅矿包裹闪锌矿或与闪锌矿､锰矿物､石英等连晶,也常见方铅矿呈团块状嵌布在脉石矿物粒间或方铅矿呈脉状充填在黄铁矿或脉石矿物及锰矿物裂隙中｡方铅矿也是矿石中的载银矿物之一,在扫描电镜检测中常见方铅矿包裹银矿物(深红银矿､辉银矿)或银矿物嵌布在方铅矿､锰矿物､石英等矿物粒间等｡

3)氧化铁(含锰铁矿)｡矿石中氧化铁矿物以赤铁矿､磁铁矿为主(二者连晶紧密),其他氧化铁矿物(褐铁矿､锰铁矿)很少,主要为半自形—他形晶粒状结构､胶状结构,浸染状构造､团块状构造,少见块状构造,粒度多小于0.053mm,多嵌布在碳酸盐或石英粒间｡磁铁矿多呈胶状结构,其中常含菱锰铁矿,在分析时发现部分氧化铁含有少量的锰｡因此,氧化铁矿物与锰矿物关系密切(见图3)｡

4)石英｡石英是矿石中最主要的脉石矿物,也是载银矿物之一(见图4),相对含量为30.05%,主要呈他形晶粒状结构[4],浸染状构造､脉状构造产出,与黄铁矿､方铅矿､锰､铁矿物及铁白云石等矿物关系比较密切,在样品中见到石英中包裹辉银矿､石英与方铅矿粒间有深红银矿､石英与锰铁榴石粒间有辉银矿等｡5)锰铁榴石｡矿石中锰铁榴石相对含量很少,仅为0.32%,主要呈粒状结构,且菱形十二面体特征也较为明显[5],多与含铁矿物､石英等紧密连晶｡虽然锰铁榴石相对含量很少,但是偶见在锰铁榴石颗粒中包裹多粒微粒辉银矿(见图5),说明锰铁榴石与银矿物也有一定的关系｡

3､结论

1)黑龙江某银多金属矿石中有价元素为银､锰､铅､锌,品位为银465.70g/t､锰9.95%､铅0.94%､锌0.41%｡矿石工艺类型为中硫化物银､锰､铅､锌多金属矿石｡金属硫化物为黄铁矿､方铅矿､闪锌矿､磁黄铁矿､黄铜矿､毒砂､黝铜矿等,金属硫化物相对含量为11.074%;金属氧化物有赤铁矿､磁铁矿､褐铁矿;脉石矿物有石英､铁白云石､菱铁矿､长石､云母､辉石､榴石及橄榄石等｡

2)矿石中银矿物主要为辉银矿,其次为深红银矿,少量脆银矿､自然银及少银黄铁矿｡辉银矿､深红银矿相对含量分别为0.033%､0.014%｡矿石中银矿物嵌布粒度以细､微粒为主,其中微粒银占63.25%｡辉银矿主要与黄铁矿关系密切,多嵌布在黄铁矿中､黄铁矿裂隙及黄铁矿与其他矿物粒间,其次嵌布在方铅矿中及方铅矿与其他矿物粒间,少量嵌布在石英及锰铁榴石中及其粒间｡深红银矿多嵌布在菱锰铁矿中或其裂隙中,并与方铅矿紧密连晶,也有深红银矿嵌布在方铅矿､石英､菱锰铁矿､锰铁榴石等粒间｡银矿物嵌布状态以包裹银为主,合计占65.83%,且嵌布粒度细,与黄铁矿和方铅矿嵌布关系密切｡

3)矿石中锰矿物以菱锰矿及菱锰铁矿为主,少量软锰矿､硬锰矿､锰铁矿及锰铁榴石等｡菱锰矿一般含铁及钙,铁含量高者可过渡为菱锰铁矿,二者多共生连晶嵌布在脉石矿物中｡菱锰矿､菱锰铁矿一般与其他的锰矿物共生,也常与锰铁榴石连晶｡矿石中锰矿物嵌布粒度以中､细粒为主｡相比银矿物,锰矿物粒度略粗,较易解离｡锰矿物与银矿物嵌布关系密切｡

4)选矿探索试验结果表明,采用浮选法回收银､铅矿物,浮选尾矿采用酸浸法回收锰矿物,可获得较好的回收效果｡

参考文献:

[1]卢静文,彭晓蕾.金属矿物显微镜鉴定手册[M].北京:地质出版社,2010.

[2]乌顿布格.金属矿物显微镜鉴定表[M].北京:地质出版社,1975.

[3]吕宪俊.工艺矿物学[M].长沙:中南大学出版社,2011.

[4]长春地质学院岩矿教研室.综合岩矿鉴定[M].长春:长春地质学院,1972.

[5]潘兆橹.结晶学及矿物学[M].北京:地质出版社,1994.

鲍希波,于献章,郝福来,王艳.黑龙江某银多金属矿石工艺矿物学研究[J].黄金,2019,40(11):46-51.