广西金矿工艺矿物学.doc

某金矿选矿工艺矿物学研究研究报告昆明理工大学2010.91项目名称：某金矿选矿工艺矿物学研究完成单位： 昆明理工大学法人代表： 周 荣项目负责人：刘全军 报 告 编写：刘全军 昆 明 理 工 大 学二一年九月目 录前言 41 矿样的采取及制备 42 矿石的结构构造及类型52.1 矿石的构造 52.2 矿石的结构53 矿石的化学成分83.1 矿石的光谱分析 83.2 矿石的多元素分析 83.3 铁物相分析 84 矿石的矿物成份95 矿石矿物的嵌布特征 105.1 自然元素 105.2 氧化物 115.3 硅酸盐 145.4 硫化物 155.5 氟化物 176 金的赋存状态 186.1 金的分布 186.2 自然金粒度分析 197 原矿物理性质测定 198 小结 19前言受委托，对所送的金矿矿石进行金的赋存状态研究，通过对矿石多元素化学分析、磨制光薄片显微镜鉴定、人工重砂分析、X-衍射分析和电子显微镜分析等，现已基本查清矿石的化学成分、矿石的结构构造、矿石的矿物成分、矿石矿物的嵌布特征等。研究表明，该矿石为金的氧化矿石，原矿含金0.52克/吨。可采用原矿直接堆浸的方法提金。1 矿样的采取及制备本次试验样品的采取是由委托方负责进行的，试样的代表性由委托方负责。试样用样品汽车直接送至昆明理工大学选矿试验室。矿样经破碎、筛分、混匀、缩分，试样制备流程如图11。原矿样 手选有代表性的矿样 100100mm鄂式破碎机岩矿鉴定-2mm+2mm分筛100125mm对辊破碎机混匀缩分磨细试验样品试金分析备样工艺矿物学研究物相分析多元素分析图11 试样制备流程图2 矿石的结构构造及类型2.1 矿石的构造岩石的主要岩石类型为含磁铁矿、褐铁矿、透辉透闪石矽卡岩。肉眼观察，矿石多呈灰褐色和黄褐色、块状，矿物集合体无定向分布，构成矿石的块状构造；部分矿石主要由褐铁矿和脉石矿物组成，褐铁矿多呈脉状、网脉浸染状、条带状分布，构成脉状、网脉浸染状、条带状构造。少部分矿石由土状的褐铁矿组成，构成土状构造。部分矿石受应力作用破碎形成角砾，褐铁矿呈浸染状充填在角砾间，构成角砾状构造。2.2 矿石的结构纤维状/柱状变晶结构：为脉石矿物的主要结构之一，主要由纤维状、柱状的透辉石组成，构成纤维状、柱状变晶结构，见照片1。粒状变晶结构：为脉石矿物的主要结构之一，主要由半自形-它形粒状的透辉石组成，构成半自形-它形粒状变晶结构，见照片1。片状变晶结构：为脉石矿物的主要结构之一，主要由片状的白云母组成构成片状结构，见照片2照片1：左上部分为纤维状、柱状的透闪石Tr，构成纤维状柱状变晶结构，右下为半自形-它形粒状的透辉石Di，构成半自形-它形粒状变晶结构。正交透射偏光，标尺每小格0.01mm。照片2：片状的（黑）云母Ms构成片状结构，云母的矿物边缘和解理缝被褐铁矿（黄黑色）浸染。透射正交偏光，标尺每小格0.02mm。胶状结构：为矿石矿物的主要结构之一，矿石中的褐铁矿集合体多呈蠕虫状、条带状的胶状，构成胶状结构，见照片3。照片3：褐铁矿Lm呈蠕虫状的胶状结构。反射单偏光 ，标尺每小格0.006mm。照片4：原半自形粒状的磁铁矿Mgh现已完全蚀变成磁赤铁矿，保留原磁铁矿的假象。粒状磁铁矿间充填赤铁矿和褐铁矿。反射单偏光 ，标尺每小格0.006mm。变余粒状结构：矿石矿物次要的结构之一，矿石中原部分半自形粒状的磁铁矿现已完全蚀变呈褐铁矿，但还保留原磁铁矿的假象，构成变余粒状结构，见照片4。它形-半自形粒状结构：矿石矿物次要结构之一，矿石中的磁铁矿呈它形-半自形粒状，构成它形-半自形粒状结构，见照片5。照片5：磁铁矿呈它形-半自形粒状，构成它形-半自形粒状结构。反射单偏光 ，标尺每小格0.006mm。碎裂结构：部分矿石受应力作用，矿物发生破碎，碎块间无相对位移，构成碎裂结构，见照片6。蚀变残余结构：偶黄铁矿未完全蚀变成褐铁矿，残留破布状的黄铁矿构成蚀变残余结构。3 矿石的化学成分3.1 矿石的光谱分析表31 矿石的光谱分析结果表元素BaBeAsSiSbGeMnMg含量%0.010.00110.00.010.0020.31元素PbSnWGaCrBiAlMo含量%0.010.010.030.0010.010.0210.001元素VTiLiCdCaCuZnNi含量%0.010.10.010.00110.10.020.01元素CoFeYYbLaNbZrSr含量%100.0010.0010.0010.0010.010.02元素KNaAgScPB/含量%10.10.00010.0010.10.1/3.2 矿石的多元素分析 表32 矿石的多元素化学分析结果表元素Au(10-6)TFeMgOAl2O3SiO2CaO含量%0.5223.1911.503.1836.222.31元素As(10-6)STiO2/含量%59.140.210.07/矿石经化学分析，矿石中可利用元素除金外，可考虑综合回收铁。3.3 铁物相铁物相分析结果见表33。表33 铁物相分析结果物相磁铁矿磷铁矿等碳酸盐硅酸铁黄铁矿等硫化物赤褐铁及其它总铁含量（%）4.70.3915.950.260.9622.26比例（%）21.111.7571.651.174.32100由物相分析可见，矿石中的铁以硅酸铁为主，目前尚无利用价值。4 矿石的矿物成份经镜下观察、人工重砂分析及X-衍射分析、矿石中有硅酸盐、氧化物、硫化物、自然元素和氟化物五类17种矿物存在，其中以硅酸盐为主，约占矿石的70%，氧化物占23%，约占矿石的20%，详细结果见矿物简表：表41 矿物成分的矿物简表类型矿物分子式粒度（mm）含量%自然元素自然金Au0.002-0.060.46（10-6）自然铅Pb0.007-0.03偶见氧化物磁铁矿Fe3O40.05-0.357磁赤铁矿r-Fe2O30.002-0.02褐铁矿Fe2O3.nOH0.02-0.416石英SiO20.06-0.15偶见硅酸盐绿泥石(Mg,Fe,Al)3(OH)6(Mg,Fe,Al)3(Si,Al)4O10 (OH)20.05-0.2少透辉石CaMg Si2 O60.1-0.615透闪石Ca2MgFe5Si8O22(OH)20.1-0. 539绿帘石Ca2FeAl2Si2O7(SiO4)O(OH)0.05-0.2少（黑）云母(H、K)2(Mg、Fe)2Al2(SiO4)30.05-0.2517蒙脱石NaCa0.33(AlMg)2Si4O10(OH)2.nH2O0.054硫化物黄铁矿FeS20.006-0.10.5黄铜矿CuFeS20.006-0.05少方铅矿PbS0.003-0.05少闪锌矿ZnS0.003-0.05少氟化物萤 石CaF20.05-0.41合计99.55 矿石矿物的嵌布特征5.1 自然元素自然金：分子式是Au，矿石经化学分析含金0.46（10-6）为主要的金的目的矿物，呈它形粒状、树枝状，粒度最大为0.06mm，一般在0.003-0.02mm左右，常被透闪石、透辉石、磁铁矿、褐铁矿和金属硫化物等包裹，见照片6、7、8。自然金呈金黄色，成色大于90%。照片6：自然金呈它形粒状、树枝状。标尺每小格0.006mm。照片7：被包裹于脉石矿物中的微粒自然金，粒度0.001mm左右，Mag为磁铁矿，Py为黄铁矿。反射单偏光 ，标尺每小格0.006mm。照片8：包裹在磁铁矿中的微粒自然金，粒度0.003mm左右。反射单偏光 ，标尺每小格0.006mm。自然铅：分子式是Pb，矿石中含量极少，仅在人工重砂中见到几粒，呈它形粒状、树枝状，粒度0.007-0.03mm左右。5.2 氧化物磁铁矿、磁赤铁矿：矿石中主要矿石矿物，磁铁矿分子式是Fe3O4，磁赤铁矿的分子式是Fe2O2，磁赤铁矿是由磁铁矿蚀变而成，见照片4、9，也具有较强的磁性。两者含量约7%。双目显微镜下磁铁矿呈黑色，半金属光泽，强磁性。镜下观察，矿石中的磁铁多呈半自形-它形粒状，见照片5。磁铁矿部分已完全蚀变成磁赤铁矿但还保留它形粒状磁铁矿的假象，构成变余粒状结构，见照片4。磁赤铁矿呈显微鳞片状，单体粒度一般在0.005mm以下，常以集合体的形式分布。褐铁矿：分子式是Fe2O3.nOH，褐铁矿是隐晶质的纤铁矿、针铁矿、水针铁矿、赤铁矿和泥质等多种铁氧化物的集合体。矿石中的褐铁矿多为胶状，见照片3。集合体常呈脉状、网脉状、它形粒状等产出，见照片10、11、12。部分褐铁矿常浸染分布于透闪石、透辉石和云母的矿物颗粒间或解理缝间。褐铁矿集合体粒度粒度一般在0.02-0.4mm之间。部分褐铁矿集合体中呈浸染状分布显微鳞片状的赤铁矿。照片9：磁铁矿Mag的边缘蚀变成磁赤铁矿Mgh（略亮），磁赤铁矿单体呈显微鳞片状，集合体呈条带状分布。反射单偏光 ，标尺每小格0.006mm。照片10：胶状的褐铁矿Lm（桔红色）多呈脉状分布，部分褐铁矿呈浸染状分布于透闪石、透辉石、云母的矿物和解理缝之间。透射单偏光 ，标尺每小格0.02mm。照片11：胶状的褐铁矿呈脉状、它形粒状分布于脉石矿物之间，反射单偏光 ，标尺每小格0.006mm。照片12：褐铁矿充填在云母的解理缝中，形态受云母的解理缝控制，呈片状，见A部分。反射单偏光 ，标尺每小格0.006mm。石英：分子式是SiO2，含量极少，为后生矿物，常呈它形粒状充填在原生空隙中，少量呈细脉状。粒度一般在0.06-0.15mm之间。5.3 硅酸盐绿泥石：分子式是(Mg,Fe,Al)3(OH)6(Mg,Fe,Al)3(Si,Al)4O10 (OH)2，含量少，多由透闪石和透辉石蚀变而成，集合体常呈粒状产出，见照片13。绿泥石单体呈显微鳞片状，集合体粒度一般在0.05-0.2mm之间。照片13：绿泥石Chl集合体（绿色）呈它形粒状分布。透射单偏光 ，标尺每小格0.02mm。透辉石：分子式是CaMg Si2 O6，含量15%，矿石中次要矿物之一。透辉石多呈半自形粒状，少数呈自形或它形粒状，见照片1。颗粒边缘或解理缝常被褐铁矿浸染，见照片14。部分受应力作用，发生破碎，构成碎裂结构。粒度一般在0.1-0.6mm，部分粒度较大，可达2mm，构成变斑晶。透闪石：分子式是Ca2MgFe5Si8O22(OH)2，含量39%为主要的脉石矿物之一。呈半自形纤状、柱状，见照片1，常被褐铁矿浸染，或被褐铁矿包裹。集合体多呈条带状分布于其它矿物之中。多粒度一般在0.0-0.1mm左右。绿帘石：分子式是Ca2FeAl2Si2O7(SiO4)O(OH)，含量少，绿帘石多呈半自形粒状，主要由透闪石或透辉石蚀变而成，粒度一般在0.05-0.2mm左右。照片14：褐铁矿（黑、桔红色）沿透辉石颗粒的边缘或解理缝浸染。透射正交偏光 ，标尺每小格0.02mm。（黑）云母：分子式是(H、K)2(Mg、Fe)2Al2(SiO4)3，含量17%，主要脉石矿物之一。呈片状，常以集合体的形式分布，常被褐铁矿沿边缘或解理缝浸染，粒度一般在0.05-0.25mm左右。蒙脱石：分子式是NaCa0.33(AlMg)2Si4O10(OH)2.nH2O，含量4%，次要脉石矿物之一，呈泥状，粒度一般小于0.005mm，常混杂分布于褐铁矿中，被褐铁矿浸染后不易区分。5.4 硫化物黄铁矿：分子式是FeS2，含量小于0.5%，多呈半自形-它形粒状，见照片15。现大多部分或全部已蚀变呈褐铁矿，局部可见蚀变残留结构，见照片16，粒度一般在0.006-0.1mm之间，常和闪锌矿、方铅矿等共生。黄铜矿：分子式是CuFeS2，含量少，呈它形粒状，常和闪锌矿、方铅矿等共生，常充填在透辉石和透闪石的颗粒之间，见照片17。粒度一般在0.006-0.05mm左右。照片15：黄铁矿Py呈半自形粒状，构成半自形粒状结构。反射单偏光 ，标尺每小格0.006mm。照片16：黄铁矿Py部分已蚀变成褐铁矿Lm，局部构成蚀变残留结构。反射单偏光 ，标尺每小格0.006mm。照片17：它形粒状的黄铜矿Ccp、闪锌矿Gn、方铅矿Sp紧密共生，分布于透辉石间。反射单偏光 ，标尺每小格0.006mm。方铅矿：分子式是PbS，含量少，呈它形粒状，常和闪锌矿、黄铜矿等共生，常充填在透辉石和透闪石的颗粒之间，见照片17。粒度一般在0.003-0.05mm左右。闪锌矿：分子式是ZnS，含量少，呈它形粒状，常和方铅矿、黄铜矿等共生，常充填在透辉石和透闪石的颗粒之间，见照片17。粒度一般在0.003-0.05mm左右。5.5 氟化物萤石：分子式是CaF2，含量小于1%，呈它形粒状，常充填在透辉石和透闪石的颗粒之间，见照片18。粒度一般在0.05-0.4mm左右。照片18：它形粒状的萤石Fl充填在透辉石Di之间，或包裹透辉石，透辉石部分被褐铁矿浸染呈褐色。透射单偏光 ，标尺每小格0.02mm。6 金的赋存状态6.1 金的分布化学分析，矿石中金的含量为0.46（10-6），经镜研究，矿石中的金主要以自然金的形式存在，金属硫化物中存在少数类质同象的金。自然金粒度较细，最大在0.08mm左右，大部分自然金的粒度在0.002-0.06mm左右，部分更细。矿石中的自然金多为包裹金，在主要矿物（透闪石、透辉石、褐铁矿、磁赤铁矿、云母和金属硫化物）中都有包裹。分布于金属硫化物（黄铁矿、方铅矿、闪锌矿）中的金占28.6%，这部分金以包裹金为主，少量为类质同象的金。分布于透辉石、透闪石和云母中的金占49.8%，这部分金为包裹金。分布于黄铁矿。磁铁矿、磁赤铁矿中的金占21.6%。具体见表61。 表61 金在主要矿物中的分配率矿物名称矿物含量（%）矿物中金的含量（10-6）矿物中金的量（10-6）金在各矿物中的分配率（10-6）黄铁矿、闪锌矿方铅