铋矿的特征及找矿标志

1、铋矿的特征及找矿标志一、铋矿物特征铋素有“绿色金属”之称,广泛应用于医药、化妆品、工业颜料、催化剂、阻燃剂、电子陶瓷与晶体、半导体致冷器件、冶金添加剂、易熔合金、铋基合金、超导、铋电池和核子反应堆等领域。铋为稀有金属元素,在地壳中平均含量为0.17ppm,接近于银,为钨丰度的13%。自然界中,铋以单质和化合物两种状态存在,但自然铋罕见。绝大部分铋呈硫化物、碲化物、硫盐矿物和铜、铂族等金属互化物等矿物产出。主要矿物有辉铋矿(Bi2S3、泡铋矿(Bi2O3、菱铋矿(nBi2O3·mCO2·H2O、铜铋矿(3Cu2S·4Bi2S3、方铅铋矿(2PbS·Bi2S

2、。自然铋,Bismuth,罕见于自然界,一般见于硫浓度不大的高温热液矿床中,与银、钴、镍、铅和锑矿物相伴共生,少数在伟晶花岗岩内产出。自然铋的新鲜断面呈微带浅黄的银白色,在空气中暴露过久则出现浅红的锖色。晶体罕见,常以树枝状、片状、粒状或块状集合体出现。闪亮银白色条痕、低硬度(22.5、高比重(9.79.8、一组完全解理为其鉴定特征。自然铋具脆性,延性及展性均不良,具导电性和逆磁性。吹管分析具Bi的被膜反应。主要产于高温热液钨锡矿床中,部分产于伟晶花岗岩内,常与锡石(Cassiterite、辉钼矿(Molybdenite、辉铋矿(Bismuthinite、黑钨矿(Wolframite等矿物共生

3、。辉铋矿,Bismuthinite,Bi2S3;Bi 81.3%,S 18.7%。与Pb、Cu、Fe常发生类质同像替换;在Pb2+代替Bi3+的同时,Cu相应地进入晶格,使电价得以补偿。也可与Sb、Se、Te 发生类质同像替换,Sb不完全代替Bi可达8.12%,其变种称锑辉铋矿。Se不完全代替S可达9.0%,称硒辉铋矿;Se含量最高达26%,称硒铋矿Bi2(Se,S3。Te则可能形成Bi的碲化物和碲硫化物,以机械混入物形式存在。有时也含As、Au、Ag等混入物。辉铋矿晶体为斜方双锥晶类,晶体沿c轴呈长柱状或针状,柱面具纵条纹,依(110成双晶。集合体为放射柱状、致密粒状、柱状和针状。锡白色(带

4、铅灰色,表面常有黄色锖色。条痕灰黑或铅灰色。金属光泽较辉锑矿更强。不透明。解理010完全。硬度22.5,比重6.46.8,微具挠性。主要产于高温热液型W、Sn、Bi矿床中,常呈充填脉状,与黑钨矿、锡石、辉钼矿、黄玉、绿柱石、毒砂、黄铁矿等共生。在表生条件下,辉铋矿易风化成铋的氧化物或碳酸盐,如铋华Bi2O3、泡铋矿Bi2CO3O2。其鉴定特征与辉锑矿相似,为锡白色,光泽较强,解理面上无横纹;鉴定与和它相似的辉锑矿的区别是辉铋矿具有更强的光泽,更大的比重,并且二者与KOH之反应不同。辉铋矿分布虽然非常广,但有开采价值的矿床却非常少,一般都作为其他金属矿床的伴生组分。铬铋矿,见于陕西省洛南县驾鹿金

5、矿。呈规则状微细晶微集合体,柱状小晶体大小在0.005mm×0.002mm0.05mm×0.025mm之间,集合体大小约0.010.5mm。呈桔黄色或黄棕色,性脆,半透明,条痕棕黄色,金刚光泽,具不完全解理;一轴晶,正光性,比重9.8。泡铋矿,bismutite,是碱式碳酸铋,比较常见的铋矿物蚀变产物。一般为黄色玻璃状晶体或土状、壳状。铋华,Bismite,Be2O3,-BiO2;Bi 89.68%,O 10.32%。晶体少见,通常呈块状、粉末状、土状或叶片状集合体。硬度4.5,比重9.41,土状集合体的硬度和比重都降低(硬度12,比重4.36,解理无,断口不平坦状,贝壳状

6、或土状断口。浅黄黄,浅绿橄榄绿或黄绿绿黄色,条痕浅黄黄,浅绿橄榄绿或黄绿绿黄色,不透明至微透明,细薄碎片透明,半金刚光泽、暗淡光泽或土状光泽。常含有铁、砷等杂质,大部分含有铋的碳酸盐或是铋的氧化物和碳酸盐的混合物。以其形状及颜色作为鉴定特征;产于含铋矿床氧化带,主要是辉铋矿、自然铋及少量针硫铋铅矿次生变化的产物;与泡铋矿、氯铋矿(BiOCl、钒铋矿等紧密共生。其他含铋矿物有:黑铋金矿Maldonite,Au2Bi;六方铋钯矿Sobolevskite,PdBi;软铋铅钯矿(六方铅铋钯Urvantsevite,Pd(Bi,Pd2;斜铋钯矿Froodite,PdBi2;铋砷钯矿Palladobism

7、utharsenide,Pd2(As2,Bi;等轴铋铂矿Insizwaite,Pt(Bi,Sb2等。二、铋矿资源特征铋是典型的稀有分散金属元素。虽然铋的独立矿物常见,但极少富集为独立工业矿床。除玻利维亚和广东省怀集县外,几乎没有单独的铋矿床产出。铋主要以伴生元素存在于钨锡矿山中,次为铅锌矿、铜矿、钼矿和金矿。即使是伴生矿,因含量及产量的原因,铋在这些矿山中,也不是主要产品而是副产品。伴生铋矿床主要以气成矿床、高温交代矿床、热液矿床为主,与铅、锌、铜、钨、钼、锡、金、铁、银等矿伴生。共伴生铋矿床的类型有:蚀变花岗岩型、云英岩型、石英脉型、磁铁矿-矽卡岩型、硫化物-矽卡岩型和斑岩型。按矿物组成可分

8、为:辉铋矿-长石型、辉铋矿-石英型和辉铋矿-矽卡岩型。据矿产工业要求参考手册(修订版, 1987,铋的独立矿床的最低工业品位为0.5%。何周虎等(2004对比钨、锡和银的工业指标,建议将铋矿床的工业指标修正为:Bi 的边界品位0.050.10%,最低工业品位0.100.20%,矿床平均品位0.300.40%,矿床综合利用品位0.0450.050%(关于铋矿床工业指标的讨论,华南地质与矿产,2004,第2期。广东省英德长岗岭石英脉型铋矿床:Bi的边界品位0.2%,块段最低平均品位0.4%;广东省棉土窝钨铋矿床: 边界品位(W + Bi为0.13%,块段最低平均品位(W + Bi 0.2%。湖南郴

9、州苏仙区水湖里磁铁矿矽卡岩型铋锡矿床,边界品位为,TFe20%;Sn 0.2%; Bi 0.06%;最低工业品位为,Sn 0.23%;Bi0.12%。苏仙区金船塘磁铁矿矽卡岩型铋锡矿床,Bi的边界品位 0.10%;最低工业品位0.20%。截止2008年,全球探明的铋储量约40万吨,储量基础约70万吨。主要分布在中国、美国、澳大利亚、日本、玻利维亚、墨西哥、加拿大、秘鲁、韩国等。日本曾因有伴生大量铋矿物的生野和明延山铅锌矿和黑矿矿床,据1989年报道,铋储量为5.8万吨。但1991年日本所组织的地质调查重新估计,其铋储量实际为8745吨。中国铋资源储量居世界首位,主要分布在湖南、江西、广东、云南

10、和内蒙,尤以湖南郴州和赣南地区最为丰富。2000年湖南省国土资源资料表明,保有铋储量32.26万吨,其中柿竹园区铋储量就达21.33万吨(平均品位0.17%。近年,柿竹园附近的金船塘玛瑙山矿区,铋资源总量虽不及柿竹园矿区,但它矿点多,品位高,可选性好。铋精矿总产量大大超过柿竹园,精矿铋金属含量年产规模在2000 吨以上。除中国外,全球主要生产国有18个,主要的铋生产国有美国、独联体、墨西哥、秘鲁、加拿大和澳大利亚。他们均从铅、铜及铅银精矿中以副产品回收铋金属,韩国则产自钨精矿,仅玻利维亚开采铋矿床。此外,铋的回收主要从阳极泥和冶炼烟尘中提取。1987年,世界精铋产量约4400吨, 1991年已

11、降至4000吨以下。日本原是铋产品的出口国,1987年日本铋产品进口首次超过出口,此后继续这一趋势,由出口国转变为大进口国。2000年全球铋产量为4500吨5000吨,2003年铋的产量8000吨8500吨,2004年和2005年分别达9000吨和10000吨。中国既是世界上最大的铋生产国,又是世界上最大的铋原料出口国。2000年铋产量约3500吨,2003年达7000吨,2005年达80008500吨,占世界铋产量的近80%。据不完全统计,2003年国内铋的消费约1000吨,2005年消费1500吨1800吨,其余80%的产品出口国际市场。2005年全球铋金属矿交易量1万吨,我国出口8000

12、吨,其中郴州出口约6000吨。纯铋(99.99%的价格波动较大,铋锭最高价曾达33万吨,最低价4万多元吨。1991年初6.45美元公斤;1991年底7.01美元公斤;2006年为4.64.8美元磅;5万元吨;2007年1月8.0838.508美元磅;2007年6月17.38918.833美元磅;2008年1月11.48912.456美元磅;14.815万元吨;2008年4月15.60616.628美元磅;2008年9月9.410.75美元磅;14万14.5万元吨;2009年8月26日5.97.7美元磅;8.5万吨;2009年9月9日89.25美元磅;12万元吨。三、找矿标志(一钨矿床。钨矿石含铋平均在0.010.3%之间。特别以石英大脉型和石英脉带型黑钨矿床共、伴生铋的品位最高,为0.030.3%;而以含白钨矿为主的钨矿床及黑、白钨混合钨矿床,含铋则较低,平均品位一般0.010.07%。脉钨矿床以独立铋矿物相存在,主要为铅铋硫盐系列矿物,其次是碲铋矿和自然铋。各类铋矿物含量在不同矿区有所差异。一般自然铋含量<10%,但江西大龙山、樟斗钨矿等可高达30%40%。氧化后的次生铋矿物有泡铋矿、铋华等。(二锡矿床。锡矿石含铋平均在0.010.1%之间,如云南个旧锡矿和广东黄家山锡矿。(三钼矿床。钼矿石含铋平均在0.0