安徽某難選鐵硫銅礦工藝礦物學研究
2020-03-30
為了更好地選別回收安徽某鐵硫銅多金屬礦石,利用化學多元素分析、光學顯微鏡、X-射線衍射分 析、掃描電鏡、礦物自動分析儀(MLA)等手段,對礦石的礦物組成、主要元素賦存狀態、主要礦物的嵌布特征等進行 了系統的研究。結果表明,礦石鐵品位為 30.48%、硫品位為 2.18%、銅品位為 0.066%。礦石中金屬礦物以磁鐵礦為 主,含有少量赤鐵礦、鏡鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦等;脈石礦物主要為方解石、綠泥石、石英、云母等。礦石 主要構造為塊狀構造、浸染狀構造,主要結構有粒狀結構、針狀(棒狀)結構、交代結構、假象(半假象)結構、填隙結 構、鱗片狀結構和斑狀結構等。
Series No. 524 February 2020 金 屬 METAL MINE 礦 山 總第 524 期 2020 年第 2 期 安徽某難選鐵硫銅礦工藝礦物學研究 袁啟東1,2 丁開振3 陳 洲1,2 王小玉3 李 亮1,2 胡炳勝3 王 炬1,21 ( 1. 華唯金屬礦產資源高效循環利用國家工程研究中心有限淫蕩熟女,安徽 馬鞍山 243071;2. 國家金屬刺激窩在線視頻免費視頻固體廢物處 理與處置工程技術研究中心,安徽 馬鞍山 243071;3. 安徽馬鋼羅河刺激窩在線視頻有限責任淫蕩熟女,安徽 合肥 231562) 摘 要 為了更好地選別回收安徽某鐵硫銅多金屬礦石,利用化學多元素分析、光學顯微鏡、X-射線衍射分 析、掃描電鏡、礦物自動分析儀(MLA)等手段,對礦石的礦物組成、主要元素賦存狀態、主要礦物的嵌布特征等進行 了系統的研究。結果表明,礦石鐵品位為 30.48%、硫品位為 2.18%、銅品位為 0.066%。礦石中金屬礦物以磁鐵礦為 主,含有少量赤鐵礦、鏡鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦等;脈石礦物主要為方解石、綠泥石、石英、云母等。礦石 主要構造為塊狀構造、浸染狀構造,主要結構有粒狀結構、針狀(棒狀)結構、交代結構、假象(半假象)結構、填隙結 構、鱗片狀結構和斑狀結構等。有用礦物磁鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦的嵌布粒度普遍大于脈石礦物方解石、綠泥石、云 母和石英的嵌布粒度,與磁鐵礦緊密連晶的部分假象赤鐵礦粒度微細,以交代弧、交代邊的形式產出,可在選礦時 一并回收利用。部分-0.070 mm 粒級黃鐵礦、磁黃鐵礦交代磁鐵礦,緊密連晶,單體解離較困難,會對鐵精礦中的含 硫量造成不利影響。 關鍵詞 難選鐵硫銅礦 工藝礦物學 嵌布特性 礦石結構構造 中圖分類號 TD912 文獻標志碼 A 文章編號 1001-1250(2020)-02-045-07 DOI 10.19614/j.cnki.jsks.202002009 Study on Process Mineralogy of a Refractory Fe-S-Cu Ore in Anhui 1 ,2 3 1,2 3 1,2 3 1,22 Yuan Qidong Ding Kaizhen Chen Zhou Wang Xiaoyu Li Liang Hu Bingsheng Wang Ju ( 1. National Engineering Research Center of High Efficiency Cyclic Utilization of Metal Mineral Resources,Maanshan 243071, China;2. National Metal Mine Solid Waste Treatment and Disposal Engineering Technology Research Center ,Maanshan 2 43071,China;3. Masteel Luohe Mining Co.,Ltd.,Hefei 231562,China) Abstract In order to recovery a certain iron-sulfur-copper polymetallic ore from Anhui Province,the mineral composi tion,occurrence state of main elements and distribution characteristics of main minerals of the ore were systematically stud ied by means of chemical analysis,optical microscopy,X-ray diffraction analysis,scanning electron microscopy,automatic mineral analyzer(MLA)combined with chemical analysis and chemical multielement analysis. The results show that the iron grade is 30.48%,the sulfur grade is 2.18%,and the copper grade is 0.066%. The main metal minerals in the ore are magne tite,which contains a small amount of hematite,specularite,pyrite,pyrrhotite,chalcopyrite,etc. The gangue minerals are mainly calcite,chlorite,quartz,mica and so on. The main structure of ore is massive structure and disseminated structure, including granular structure,acicular(rod)structure,metasomatic structure,pseudomorphic(semi-pseudomorphic)struc ture,filling structure,scaly structure and patchy structure. The technological granularity of useful minerals such as magne tite,hematite and pyrite is generally larger than that of gangue minerals such as calcite,chlorite,mica and quartz. Some pseudo-hematite closely connected with magnetite has fine granularity,which is produced in the form of metasomatic arc and metasomatic edge,and can be recovered and utilized in mineral processing. Some -0.070 mm granular pyrite and pyrrhotite metasomatize magnetite,which are closely linked and difficult to dissociate monomer,which will adversely affect the sulfur content in iron concentrate. Keywords Refractory Fe-S-Cu ore,Process mineralogy,Dissemination characteristics,Ore texture and structure 基金項目 2安0徽19-省1重2-點20研究與開發計劃面上攻關項目(編號:201904a07020054)。 收稿日期 作者簡介 袁啟東(1979—),男,高級工程師。 · 45 · 總第524期 金 屬 礦 山 2020年第2期 復雜多金屬礦中有價元素的分離是選礦領域的 難題之一。多金屬礦分離困難的主要原因有各種礦 物嵌布粒度微細,礦物種類復雜,礦石中常伴生有次 生礦物等。安徽某礦石中含有鐵、硫、銅等元素,屬 于復雜多金屬礦,有用礦物嵌布粒度細、礦物間嵌布 [1-4] 關系密切,有用礦物與脈石礦物分離難度高 。為 合理開發利用該多金屬礦,對其進行了詳細的工藝 礦物學研究,不僅可以為試驗研究提供詳細的工藝 礦物學資料,也為提高該礦的選礦指標和工藝方案 [5-9] 的制定提供基礎理論依據 。 1 礦石物質組成 1 . 1 礦石的化學多元素分析 對礦石進行化學多元素分析,結果見表1。 由表 4 可知:礦石中銅主要以硫化物的形式賦 存,可選性較好的原生硫化銅中銅和次生硫化銅中 銅的占有率合計為 84.85%,結合氧化銅中銅和自由 氧化銅中銅分別占 9.09% 和 6.06%,說明礦石中銅礦 物較易回收。 1 . 3 礦石礦物組成及含量 礦石主要礦物組成及含量見表 5。 由表 1 可知:礦石中有價元素主要為鐵,鐵品位 為 30.48%;礦石中還含有一定量的硫和銅,硫品位為 .18%、銅品位為 0.066%,選礦時應考慮綜合回收,其 它元素沒有回收價值。 2 1 . 2 礦石主要有用元素物相分析 礦石的鐵、硫和銅物相分析結果分別見表 2、表 3 和表4。 由表 5 可知:礦石中主要有用鐵礦物為磁鐵礦, 含量為 31.49%,少量赤鐵礦,含量為 1.30%;礦石中含 硫較高,但主要以金屬硫化物黃鐵礦、磁黃鐵礦的形 式存在,兩者含量分別為 4.63% 和 1.05%?晒┚C合 回收利用的銅礦物含量較少,主要以黃銅礦的形式 存在,含量僅為 0.17%。脈石礦物主要為碳酸鹽類礦 物方解石,含量為 19.62%,其次為硅酸鹽礦物綠泥 石 、云 母 以 及 石 英 ,含 量 分 別 為 11.91%、8.06% 和 1 0.20%。 2 礦石的結構構造 由表 2 可知:礦石中鐵主要以磁鐵礦的形式存 2 . 1 礦石結構 在,磁鐵礦中鐵占總鐵 74.93% 的;黃鐵礦中鐵占總鐵 的 7.09%,磁黃鐵礦、赤褐鐵礦和碳酸鐵等少量。由 于磁黃鐵礦等含硫礦物的存在,選鐵時應有效控制 磁黃鐵礦等含硫礦物的混入,以免造成鐵精礦硫超 標。 礦石的結構主要有粒狀結構、針狀(棒狀)結構、 交代結構、假象(半假象)結構、填隙結構、鱗片狀結 構、斑狀結構,另有少量脈狀結構、浸染狀結構和包 含結構。 (1)粒狀結構。礦石中磁鐵礦主要呈粒狀分布, 由表3可知:礦石含硫2.18%,硫主要以硫化物的 形式存在,硫化物中硫占總硫的 86.24%,硫酸鹽中硫 和其他硫含量較低。 磁鐵礦呈四方體自形晶粒狀或半自形、他形粒狀稠 密分布。在脈石礦物中部分碳酸鹽、石英等也呈自 形或他形晶粒狀嵌布,形成粒狀結構。 · 46 · 袁啟東等:安徽某難選鐵硫銅礦工藝礦物學研究 2020年第2期 ( 2)針狀(棒狀)結構。礦石中赤鐵礦主要呈針 狀、棒狀存在,交叉組成架狀排列,同時也形成架狀 結構。有些針狀或棒狀晶體密集排列時則形成扇狀 結構或簇狀結構。 代形成穆磁鐵礦,具針狀結構和架狀結構(圖 4)。穆 磁鐵礦一般多與赤鐵礦共生,兩者形成穆磁鐵礦、赤 鐵礦組合。另有少量微細粒磁鐵礦呈浸染狀嵌于脈 石礦物中,粒度在5 μm左右。 (3)交代結構。磁鐵礦沿晶粒邊緣被赤鐵礦交 代,這些次生赤鐵礦彼此連接形成網狀,部分未連接 部分則形成交代弧、交代邊。 (4)假象(半假象)結構。主要是磁鐵礦被黃鐵 礦交代或鉀長石被黏土礦物交代后仍保留原生礦物 晶體形態,形成假象(半假象)結構。 (5)填隙結構。礦石中簾石或透閃石、陽起石以 及其他脈石礦物沿磁鐵礦粒間嵌布,不同礦物緊密 互嵌,形成填隙結構。 ( 6)鱗片結構。鱗片結構主要見于礦石中的綠 泥石,綠泥石呈鱗片狀集合體嵌布。 7)斑狀結構。斜長石、鉀長石呈短柱狀組成斑 晶,基質由黏土、細粒石英、絹云母等礦物構成。 . 2 礦石構造 礦石主要構造為塊狀構造,其次為浸染狀構造, 較少斑狀構造、團塊狀構造,偶見脈狀構造。 1)塊狀構造。主要見于鐵礦物中,故顏色多為 ( 2 ( 灰-微黑色,以磁鐵礦為主,質地致密堅硬。另有部 分圍巖、夾石也呈致密集合體塊狀構造,如以碳酸鹽 為主的灰白色塊狀巖石或以長石、黏土為主的肉紅 色塊狀巖石。 (2)浸染狀構造。礦石中浸染狀散布粒狀黃鐵 礦等硫化物,在礦石中比較常見。部分圍巖、夾石中 還稀疏浸染了少量細粒鐵礦物。 (3)斑狀、團塊狀構造。以磁鐵礦為主夾雜少量 赤鐵礦組成粒狀集合體呈斑狀或團塊狀稠密分布于 淺色脈石礦物中。 (4)脈狀構造。碳酸鹽組成不規則脈狀穿插于 礦石中。 3 主要礦物結構與嵌布關系 3 . 1 磁鐵礦 磁鐵礦呈自形-半自形粒狀嵌布,具粒狀結構 (圖 1),多數顆粒彼此連晶,顆粒間空隙被脈石充填。 少量磁鐵礦顆粒后期被黃鐵礦交代但仍具磁鐵礦假 象結構(圖 2),兩者緊密共生,形成磁鐵礦、黃鐵礦組 合。部分磁鐵礦晶粒邊緣被赤鐵礦交代,形成交代 邊、交代網,具交代結構(圖 3),但交代深度有限,一 般為 1~5 μm,說明礦石氧化程度較淺。由于礦石具 多期成礦的特點,礦石中還有部分次生穆磁鐵礦,系 由赤鐵礦在還原條件下而形成,因此仍保留了赤鐵 礦的晶體形態而呈其假象。針狀赤鐵礦被磁鐵礦交 3. 2 赤鐵礦 赤鐵礦呈針狀、棒狀組成架狀排列,具針狀結構 和架狀結構(圖 5),格架間空隙被脈石礦物充填,與 脈石接觸面平直。在還原條件下部分晶粒已次變為 穆磁鐵礦,有時兩者呈過渡狀態。少量棒狀赤鐵礦 · 47 · 總第524期 金 屬 礦 山 2020年第2期 集合體呈扇形排列,形成扇形結構(圖 6)。另有部分 赤鐵礦呈束狀板柱狀嵌布(圖 7),主要與脈石礦物互 嵌。在上述集合體中有時零星散布片狀、鱗片狀鏡 鐵礦。 晶,與脈石共生(見圖9)。 3 . 5 碳酸鹽礦物 礦石中碳酸鹽礦物主要為方解石,微量白云石 和含鐵方解石、含鐵白云石。方解石呈自形、半自形 粒狀集合體嵌布,具粒狀結構(圖 10),形成致密塊狀 或薄層狀。細粒石英與碳酸鹽緊密交生,其中穿插 次生碳酸鹽脈(圖 11)。碳酸鹽、石英呈斑晶產出(圖 1 2),基質為黏土。 3 . 3 黃鐵礦、磁黃鐵礦 礦石中含硫礦物主要為黃鐵礦,少量磁黃鐵礦。 黃鐵礦呈不規則粒狀、碎裂狀、港灣狀,少量呈四方 體等軸粒狀分布。黃鐵礦呈半自形或不規則粒狀與 脈石礦物共生(圖 8),由于成礦作用的多期性,部分 晶粒由磁鐵礦交代而形成并呈其假象,同時有少量 與赤鐵礦共生。黃鐵礦一般呈斑點狀稀疏浸染狀或 稠密浸染分布在礦石中,當分布密集且含量較多時 則形成致密塊狀硫化礦石。 3 . 4 銅礦物 礦石中含有的銅礦物微量,分別為黃銅礦、斑銅 礦、輝銅礦,其中黃銅礦為主。黃銅礦呈不規則粒 狀、港灣狀、長條狀浸染嵌布于脈石中。銅礦物晶粒 中常含脈石礦物包裹體。黃銅礦與黃鐵礦互為連 · 48 · 袁啟東等:安徽某難選鐵硫銅礦工藝礦物學研究 2020年第2期 染嵌布粒狀鐵礦物。石英呈不規則粒狀或自形晶柱 狀集合體嵌布(圖 16)。部分石英晶粒與粒狀碳酸鹽 交織嵌布,兩者緊密互嵌。少量石英與長石、黏土、 閃石、白云母等礦物共生,石英有時散布充填于磁鐵 礦粒間。 3 . 6 綠泥石 綠泥石呈鱗片狀集合體與石英、鐵礦物共生,具 鱗片狀結構(圖 13),也與磁鐵礦相毗鄰。鱗片狀綠 泥石充填于鐵礦物粒間空隙(圖 14)。次生綠泥石呈 纖維狀、板柱狀與碳酸鹽、鐵礦物共生,粒狀金紅石 與次生綠泥石伴生(圖15)。 3. 8 云 母 礦石中云母種類較多,主要為金云母、綠云母, 另有少量黑云母、白云母、絹云母。其中金(綠)云母 一般為自形晶柱狀或纖維狀集合體,與磁鐵礦緊密 共生。也與碳酸鹽、石英等礦物相毗鄰,部分已次變 為綠泥石。黑(白)云母則一般沿鐵礦物粒間空隙充 填,所以晶粒兩端或周邊常呈不規則狀,與鐵礦物呈 界線曲折的毗鄰嵌布。絹云母均為細粒鱗片狀集合 體,主要由交代斜長石而形成。黑云母、電氣石與粒 狀鐵礦物共生(見圖17)。 3 . 9 長石、黏土 礦石中長石主要為鉀長石,少量斜長石,兩者均 呈自形晶短柱狀分布。因風化作用,鉀長石多已不 同程度次變為黏土礦物高嶺石,殘晶呈斑狀、似斑狀 或不規則粒狀,次生黏土則呈鉀長石假象或風化成 細粒狀,形成基質與之共生。斜長石次生變化稍弱, 因此晶形相對保存完好,聚片雙晶發育,少量發生絹 云母化。鉀長石呈自形晶柱狀與黏土礦物共生(見 圖18)。 3 . 7 石 英 3. 10 角閃石 礦石中石英多為不規則粒狀,較少見有自形、半 礦石中角閃石主要為透閃石-陽起石,一般為條 自形錐柱狀,一般均呈粒狀集合體嵌布,集合體中浸 柱狀和纖維狀,少量呈片狀、放射狀。組成集合體沿 · 49 · 總第524期 金 屬 礦 山 2020年第2期 鐵礦物粒間充隙,也與石英、碳酸鹽等礦物共生。部 分片狀閃石集合體中不均勻包裹細粒石英,并有細 粒磁鐵礦浸染其中。角閃石呈柱狀、纖維狀沿鐵礦 物粒間嵌布,具填隙結構(見圖19)。 3 . 11 綠簾石 礦石中綠簾石呈半自形-他形粒狀組成集合體, 沿磁鐵礦粒間充填。伴生礦物有碳酸鹽、石英、透閃 石等。綠簾石呈自形-半自形粒狀嵌于鐵礦物粒間, 具填隙結構(見圖20) 4 主要礦物嵌布粒度 對礦石中主要礦物進行嵌布粒度統計分析,結 果見表6。 由表 6 可知,礦石中主要有用礦物磁鐵礦、黃鐵 為 2.18%、銅品位為 0.066%。礦石中金屬礦物以磁鐵 礦為主,少量赤鐵礦、鏡鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃 銅礦等;脈石礦物主要為方解石、綠泥石、石英、云 母,還有少量的長石、黏土、角閃石、綠簾石,局部可 見滑石、石榴石、電氣石、金紅石、磷灰石等。礦石中 鐵主要以磁鐵礦的形式存在,磁鐵礦中鐵占總鐵 74.93%,黃鐵礦、磁黃鐵礦、赤褐鐵礦和碳酸鐵礦等 少量;礦石中的硫主要以硫化物的形式存在,占總硫 的 86.24%;礦石中的銅氧化程度較低,硫化銅中銅占 礦的自然嵌布粒度在各粒級中均有分布,并且嵌布 粒度細于脈石礦物粒度。在-0.070 mm 粒級中磁鐵 礦和赤鐵礦分布率分別為 66.26% 和 92.60%,而該粒 級脈石礦物的分布率則普遍在 50% 以下,有用鐵礦 物和脈石礦物這種粒度上的差異有利于選礦工藝階 段磨選、粗粒拋尾。 5 結 論 (1)安徽某鐵硫銅礦石鐵品位為 30.48%、硫品位 · 50 · 袁啟東等:安徽某難選鐵硫銅礦工藝礦物學研究 2020年第2期 2 019(1): 106-110. 總銅的 84.85%。 2)礦石主要構造為塊狀構造、浸染狀構造,少 [ 4] 白麗梅,李 萌,韓躍新,等 .安徽某銅礦石工藝礦物學研究[J]. ( 金屬刺激窩在線視頻免費視頻,2015(9):80-84. 量斑狀-團塊狀構造和脈狀構造。主要結構有粒狀 結構、針狀(棒狀)結構、交代結構、假象(半假象)結 構、填隙結構、鱗片狀結構和斑狀結構等。 Bai Limei,Li Meng,Han Yuexin,et al. Research on process min eralogy of a copper ore from Anhui Province[J]. Metal Mine,2015 (9): 80-84. (3)有用礦物磁鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦的嵌布粒 [5] 葉小璐 . 廣東某地鐵、銅、鋅多金屬礦石工藝礦物學研究[J]. 礦 冶工程,2011,32(2):54-56. 度普遍大于脈石礦物方解石、綠泥石、云母和石英的 嵌布粒度,與磁鐵礦緊密連晶的部分假象赤鐵礦粒 度微細,以交代弧、交代邊的形式產出,可在選礦時 一并回收利用。黃鐵礦、磁黃鐵礦在-0.070 mm 粒級 分布率分別為 55.07% 和 64.61%,其中部分黃鐵礦、 磁黃鐵礦系由交代磁鐵礦而形成,兩者呈緊密連晶, 磨選時不易解離,會對鐵精礦質量造成不利影響。 Ye Xiaolu. Study on process mineralogy of Fe-Cu-Zn polymetallic ore from Guangdong[J]. Mining and Metallurgical Engineering, 2 011,32(2): 54-56. [ 6] 袁致濤,程少逸,趙禮兵,等 . 朝鮮某銅鎳礦石工藝礦物學研究 [J].金屬刺激窩在線視頻免費視頻,2009(6):95-98. Yuan Zhitao,Cheng Shaoyi,Zhao Libing,et al. Study on the pro cess mineralogy of a copper-nickel ore from North Korea[J]. Metal Mine,2009(6): 95-98. [ 7] 王偉之,李學軍,陳麗平 .遼寧某銅鉛鋅多金屬硫化礦工藝礦物 參 考 文 獻 學研究[J].金屬刺激窩在線視頻免費視頻,2014(2):83-86. Wang Weizhi,Li Xuejun,Chen Liping. Process mineralogy re search on a copper-lead-zinc polymetallic sulphide ore from Liaon ing[J]. Metal Mine,2014(2): 83-86. [ 1] 周樂光.工藝礦物學[M].北京:冶金工業出版社,2009. Zhou Leguang. Technological Mineralogy[M]. Beijing: Metallurgi cal Industry Press,2009. [ 8] 王明燕,李 磊,郜 偉 .安徽某銅鉛鋅多金屬礦中伴生金銀的 [2] 江皇義,盧爍十,宋振國,等 . 某難選銅鋅礦的工藝礦物學研究 賦存狀態研究[J].有色金屬:選礦部分,2019(1):1-5. [ J].有色金屬:選礦部分,2019(3):1-4. Wang Mingyan,Li Lei,Gao Wei. Study on occurrence of associat ed gold and silver for copper-lead-zinc polymetallic ore in Anhui Jiang Huangyi,Lu Shuoshi,Song Zhenguo,et al. Study on pro cessing mineralogy of a refractory copper-zinc ore[J]. Nonferrous Metals: Mineral Processing Section,2019(3): 1-4. [ J]. Nonferrous Metals: Mineral Processing Section,2019(1): 1-5. [ 9] 仝麗娟,張廣偉 . 工藝礦物學在選礦中的應用[J].現代刺激窩在線視頻, [3] 袁啟東,姚燈磊,陳 洲 .某復雜多金屬鉛鋅鐵礦石工藝礦物學 2 014(12):68-71. 研究[J].金屬刺激窩在線視頻免費視頻,2019(1):106-110. Tong Lijuan,Zhang Guangwei. Application of process mineralogy in beneficiation[J]. Modern Mining,2014(12): 68-71. Yuan Qidong,Yao Denglei,Chen Zhou. Study on process mineral ogy of a complex polymetallic lead zinc iron ore[J]. Metal Mine, · 51 ·
  • 中礦傳媒與您共建刺激窩在線視頻文檔分享平臺下載改文章所需積分:  5
  • 現在注冊會員立即贈送 10 積分

皖公網安備 34050402000107號

35选7开奖基本走势图