豫西地区竹园沟钼矿床矿石组构特征及加工技术性能论评

师书冉，汪慧军，郭 锐，高璟坤，董晓荣，李大卓，付治国

(河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院，河南许昌 461000)

0 引言

河南省豫西地区汝阳竹园沟钼矿床是近年来发现的为数不多的产于中生代燕山期巨型花岗岩基内接触带的斑岩型钼矿床。该矿床与东沟钼矿的最大区别是东沟钼矿赋矿岩石95%以上为中元古界长城系熊耳群火山岩及火山碎屑岩，而竹园沟钼矿赋矿岩石则全部为花岗岩。笔者在总结归纳竹园沟钼矿矿石组构特征的基础上，对矿床矿石加工技术性能也进行了评述。

1 矿石质量

1.1 矿石结构构造

矿石的结构主要为半自形片状结构，次为半自形—它形粒状结构。矿石构造主要有细脉状构造、网脉状构造、细脉浸染状构造、薄膜状构造。

半自形—它形粒状结构:石英和长石呈它形晶结构。

细脉状构造:一是叶片状、鳞片状辉钼矿集合体沿裂隙充填;二是叶片状、鳞片状、弯曲叶片状辉钼矿分布于石英细脉、钾长石—石英脉等脉体中构成细脉状构造，或在其两壁形成细脉状构造。

网脉状构造:不同时期的辉钼矿细脉、辉钼矿—石英脉、辉钼矿—钾长石—石英脉等相互交错分布，构成网脉状构造。

细脉浸染状构造:辉钼矿、黄铁矿、磁铁矿等金属矿物在石英脉、钾长石—石英脉中呈细脉浸染状分布，构成细脉浸染状构造。

薄膜状构造:由于后期构造活动，叶片状、鳞片状的辉钼矿矿物沿裂隙揉碎呈粉沫状分布在裂隙面上，形成薄膜状构造。

1.2 矿石矿物成分

矿石中金属矿物组合比较简单，主要为辉钼矿，少量磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、方铅矿、闪锌矿等。脉石矿物主要为钾长石、斜长石、石英等组成，绢云母、黑云母、电气石少量等。

细粒花岗岩型辉钼矿矿石:矿石矿物主要有辉钼矿组成，磁铁矿少量。脉石矿物主要由钾长石48%、斜长石22%、石英26%等组成，黑云母2%、电气石0.1%等少量，长石，呈半自形板状。石英它形粒状，d=0.06 ～2.76 mm，充填在长石晶体间;黑云母，片状、鳞片状，零散分布。次生蚀变矿物有绿泥石、绢云母、黑云母等。

主要矿石矿物特征如下:

辉钼矿:亮灰色。鳞片状、半自形片状、叶片状、片理大小 0.01 mm ×0.07 mm ～0.07 mm × 0.21 mm，沿裂隙呈微纹状充填，呈单独细脉和呈星散浸染状、稠密浸染状分布于石英脉、钾长石—石英脉中。含量一般0.5% ～1%，粒度0.02 ～0.5 mm。

磁铁矿:褐黑色。自形-半自形粒状，粒度0.05～0.31 mm，星散状分布。

黄铁矿:呈星散状分布于钼矿—钾长石—石英等脉体中。为半自形、它形粒状，粒度 0.02～0.3 mm。

1.3 矿石的化学成分

矿石化学成分(表1)与赋矿岩石的化学成分基本一致。

表1 主要矿石化学成分含量表 %

河南省岩矿测试中心对矿石中辉钼矿进行了单矿物分析(表2)，其中Mo、S含量与理论值基本一致，说明有用矿物辉钼矿纯度高。

表2 辉钼矿分析结果

矿石中主要有益组分 Mo品位在0.03% ～0.34%，最高达 2.63%，单工程品位 0.06% ～0.14%。

1.4 矿物组合及矿物生成顺序

根据矿石中脉体的先后次序及含矿性，结合矿物的共生组合关系及结构、构造特征，将矿化划分为4个热液作用阶段，各阶段的代表矿物组合及特征分述如下:

(2)第二阶段——辉钼矿—石英脉阶段:该阶段的脉体主要有黄铁矿—辉钼矿—石英脉、辉钼矿—石英脉、辉钼矿细脉。辉钼矿一是呈叶片状、弯曲叶片状或鳞片状集合体沿微小裂隙充填，脉宽多1～2 mm;二是星散浸染状分布于石英脉中，脉宽2～5 mm。该阶段是主要成矿阶段之一。

(3)第三阶段——辉钼矿—钾长石—石英脉阶段［1］:该阶段的脉体主要有辉钼矿—钾长石—石英脉和辉钼矿—黄铁矿—钾长石—石英脉。辉钼矿主要呈叶片状、弯曲叶片状或鳞片状集合体沿脉的两壁分布，次为星散浸染状分布。自形、半自形、它形粒状的黄铁矿主要呈星散状分布，偶见它形粒状的黄铜矿与黄铁矿连晶分布于脉体内。该阶段是成矿的主要阶段，以脉体宽、辉钼矿片度大为特征。

(4)第四阶段——萤石—钾长石—石英脉阶段:该阶段的脉体主要有萤石—黄铁矿—钾长石—石英脉、萤石—石英脉、萤石—石英—白云母细脉、石英脉、钾长石脉。该阶段以萤石化为特征，无钼矿化或弱钼矿化。

1.5 矿石中伴生有益组分

矿石中主要有益组分为 Mo，品位一般0.03%～0.15%，最高2.63%，品位变化较均匀。单工程钼品位0.06% ～0.14%。本次工作矿区采取了63个组合分析样，化验项目为 WO3、S、Cu、Pb、Zn、Bi、MFe等。经分析:WO3为 0.00% ～0.011%、S为0.043% ～0.277%、mFe为 0.50% ～1.20%、Cu 为(4～174)×10-6、Pb为(12～464)×10-6、Zn为一般(26 ～441)×10-6，有两个样为 0.13%、0.22%、Bi为(0.97 ～68.82)×10-6。其伴生有益组分均达不到一般工业指标的要求，为单一钼型矿床。

1.6 矿石类型

该区主要为硫化矿，矿石自然类型主要为细粒花岗岩型辉钼矿矿石。细粒花岗岩型辉钼矿矿石:结构以自形叶片状为主，次为半自形—它形粒状结构。构造主要有细脉状构造、星散浸染状构造。辉钼矿一是呈鳞片状集合体沿微细裂隙充填构成细脉状，脉宽多小于1 mm;二是叶片状、弯曲叶片状辉钼矿呈星散浸染状分布在黄铁矿—磁铁矿—石英脉、磁铁矿—黄铁矿—黄铜矿—钾长石—石英脉中;三是极少量叶片状辉钼矿分布在黄铁矿—萤石—钾长石—石英脉中。

2 矿石加工技术性能

基于汝阳县竹园沟钼矿的矿石可选性及矿石工业利用性能，汝阳县鑫昶钼业有限公司选矿厂于2008年对该钼矿床进行了选矿试验，取得了较为可靠的资料。

选矿大样，样品采于 ZPD1、ZPD2、ZPD3、ZPD4、ZPD5坑道11个掌子面上(基本涵盖了矿区的各种矿石类型)，采样点较集中分布于(332)资源量区内(经与工程分布图对比，为主要的探矿坑道所属范围)，样重1 000 kg，原矿样 Mo品位为0.086%，以细粒花岗岩型辉钼矿矿石为主，具有代表性。

2.1 矿石性质

矿石属于辉钼矿化、磁铁矿化细粒花岗岩［2］。主要蚀变矿物呈鳞片状集合体与金属矿物一起不均匀分布在石英、钾长石、斜长石中。辉钼矿呈叶片状、弯曲叶片状分布于岩石裂隙中。并含微量的方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿、赤铁矿等。

4）经验总结。无核白鸡心花前处理，因不同时间、不同地区、不同气候，处理的浓度有很大不同。应该结合土壤持水量、空气湿度、新梢长势及花序分离时间综合考虑。

2.2 矿石可选性

根据矿石的性质及工艺矿物特性，该矿石属中等难选矿石，特别是原矿中含有大量的绢云母、赤铁矿、磁铁矿，在选别过程中极易富集、浮起，严重影响精矿质量，给选矿过程带来了很大困难。

2.3 选矿试验的工艺、方法、结果

2.3.1 第一阶段选矿试验的工艺、方法、结果

2.3.1.1 选矿试验的工艺流程

在选矿试验的第一阶段采用了一段磨矿、Ⅰ粗、Ⅲ扫、Ⅷ精的选矿试验流程，其原则流程见图1。

2.3.1.2 药剂制度

各种药剂用量见表3。

图1 第一阶段选矿试验原则流程图

表3 第一阶段药剂用量一览表

2.3.1.3 试验结果

其钼精矿品位为35% ～40%，回收率为78% ～80%，详见表4。

表4 第一阶段试验结果一览表

2.3.1.4 结果分析

从以上试验结果可以看出，虽然绝大多数技术指标较为理想，但主要技术指标未能达到有关国家行业标准。主要表现在精矿品位不高，回收率较低，所以必须对第一阶段的工艺流程、药剂制度等作进一步的改进。影响选矿的主要因素有:①原矿中易浮矿物进入精矿泡沫之中，因磨矿细度不够使辉钼矿未能达到完全解离而导致其他杂质混入。②工艺结构、药剂制度、操作水平、加药地点等综合因素引起回收率较低。

图2 第二阶段选矿试验原则流程图

2.3.2 第二阶段选矿试验的工艺、方法、结果

为了对该钼矿的可浮性作进一步的研究，全面掌握矿石的性质，对工艺结构、药剂制度、操作水平做出整体调整后，选矿试验转入第二阶段。

(1)选矿试验的工艺流程

第二阶段选矿试验原则流程见图2。

(2)药剂制度

第二阶段药剂制度见表5。

表5 第二阶段药剂用量一览表

(3)第二阶段试验结果

其钼精矿品位为45% ～47%，回收率为81%，详见表6。

表6 第二阶段试验结果一览表

(4)第一阶段和第二阶段试验结果比较

第二阶段选矿试验技术指标与第一阶段相比，整体上得到了提高，钼精矿品位达到了国家标准，回收率也在较为理想的范围之内。这些结果的取得大体归纳为两方面的原因:

①采用了新工艺:第一阶段选矿试验采用的是一段闭路磨矿，磨矿细度为-200目、50% ～67%之间，根据矿物学鉴定，原矿中钼粒度较细，一段磨矿结果达不到钼理想的单体解离度，磨矿产品中钼连生体较多，致使在选别过程中大量杂质随同钼一起浮起混入精矿中，导致钼精矿品位低。另外是大量易浮矿物由于没有较理想的抑制剂，导致抑制效果不佳。第二阶段采取粗精矿再磨工艺，并配制了SR-抑制剂共同作用，达到了较理想的效果。第二阶段磨矿产品中-200目含量基本达到70%以上，提高了钼的单体解离度。另外对原矿中大量的易浮矿物，如:磁铁矿、赤铁矿、绢云母、黄铁矿等，采用SR-综合抑制剂结果良好。

②采用新设备、更新药剂制度:第一阶段选矿试验的浮选设备是SF吸气式浮选机，由于吸气量不足而造成泡沫层不稳定;第二阶段改为充气式浮选机，提高充气量，稳定泡沫层，提高浮选效率，亦提高回收率;第二阶段的选矿试验在第一阶段的基础上对药剂进行了更新，采用了新的更强的SR-综合抑制剂，对大量易浮矿物进行抑制，从而提高精矿品位。

3 结语

(1)磨矿工艺必须采用两段磨矿工艺，使磨矿产品达到-200目，含量达到70%以上。试验结果证实矿石为易选类型。

(2)在选矿过程中，必须对原来传统的抑制剂进行改革，根据矿石特性配制相应的抑制剂，以达到理想的效果。

(3)完善浮选流程，提高操作水平。

从以上两个阶段的工业试验来看，对汝阳县竹园沟钼矿床矿石的可选性试验成效显著，工艺流程性能可靠，药剂制度理想［3］，符合选矿要求，最终产品达到了国家标准，为矿山大规模机械化开采、利用提供了可靠依据。同时为选矿规模的进一步扩大实验奠定了坚实的基础。

［1］马红义，吴邦友，黄超勇.河南省汝阳县竹园沟钼矿勘探报告［R］.许昌:河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院，2009.

［2］吕伟庆，付治国，李济营.河南省汝阳县东沟矿区钼矿勘探报告［R］.许昌:河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院，2006.

［3］付治国，班宜红，郭锐.东天山东戈壁超大型钼矿床物质组成及选矿新工艺［J］.中国矿业，2011，(25):180-183.