广东大尖山某铅锌多金属矿石工艺矿物学研究

石贵明 周意超 刘 琴 李 涛 汤石玉

(1.玉溪师范学院资源环境学院，云南 玉溪 653100；2.江西理工大学资源与环境工程学院，江西 赣州 341000；3.广东大尖山铅锌多金属矿，广东 河源 517100)

我国铅锌资源分布广泛，总储量居世界前列[1]，且普遍伴生银[2]。近年来，随着我国经济的快速发展，市场对铅锌的需求量不断上升[3-5]，需要广大科技工作者不断加大研究力度，研发铅锌高效选别回收新工艺[6-8]。广东大尖山地区某铅锌多金属矿石含铅、锌、银，具有较高价值，为给该矿石的选别工艺流程制定提供依据，对该地区代表性矿石进行了工艺矿物学研究。

1 矿石物质组成

1.1 矿石矿物组成

广东某铅锌多金属矿石金属矿物主要有方铅矿、铁闪锌矿、闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、白铁矿等，银主要分散在方铅矿、闪锌矿等硫化矿物中，未形成独立银矿物，非金属矿物有石英、绿泥石、方解石、绢云母等，矿石矿物组成分析结果见表1。

表1 矿石矿物组成分析结果Table 1 Mineral contents analysis results in ore %

1.2 矿石化学组成

矿石化学多元素分析结果见表2。

表2 矿石化学多元素分析结果Table 2 Multielement analysis results in ore %

注：其中Ag含量的单位为g/t。

从表2可以看出，矿石Fe品位仅10.79%，S品位为7.3%，均没有达到可以利用的品位，Pb、Zn、Ag具有较高回收价值。

1.3 矿石主要金属元素物相分析

对矿石主要金属元素铅、锌进行物相分析，铅物相分析结果见表3，锌物相分析结果见表4。

表3 铅物相分析结果Table 3 Lead phase analysis results %

表4 锌物相分析结果Table 4 Zinc phase analysis results %

从表3、表4可以看出，矿石中铅、锌均主要以硫化矿的形式存在，以硫化物形式存在铅、锌分别占总铅和总锌的95.78%和96.72%，少量以氧化矿形式存在。

2 矿石结构构造

2.1 矿石结构

(1)自形晶结构：黄铁矿呈自形晶浸染状分布。

(2)固溶体分离结构：铁闪锌矿与磁黄铁矿、少量黄铜矿构成固溶体分离结构，磁黄铁矿、黄铜矿以乳滴状出溶物在铁闪锌矿中分布。

(3)交代显微文象结构：方铅矿交代铁闪锌矿呈不规则显微文象状分布于铁闪锌矿中。

(4)微脉结构：由方铅矿、黄铁矿及脉石组成的微脉穿切铁闪锌矿。

(5)乳浊状结构：方铅矿交代铁闪锌矿呈定向平行乳浊状分布。

(6)压碎结构：部分黄铁矿受应力作用被压碎成碎粒，方铅矿沿碎粒分布。

(7)交代骸晶-筛孔状结构：黄铁矿被方铅矿交代呈骸晶-筛孔状。

2.2 矿石构造

(1)块状构造：闪锌矿、方铅矿和黄铁矿呈致密块状分布。

(2)浸染状构造：黄铁矿和闪锌矿呈浸染状分布。

(3)斑染状构造：磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿和方铅矿组成不规则团块与脉石构成不规则斑染状分布。

(4)脉状构造：由方铅矿、闪锌矿及脉石组成的矿脉穿切黄铁矿、石英、绢云母。

3 矿石主要矿物嵌布特征

3.1 方铅矿

方铅矿主要呈团粒状、不规则脉状、浸染状、星点状、乳浊状分布，与闪锌矿、铁闪锌矿关系密切，交代铁闪锌矿。部分方铅矿呈显微文象状、乳滴状定向排列分布于铁闪锌矿中或呈不规则团粒交代铁闪锌矿(图1)；部分方铅矿与黄铁矿交代，呈骸晶状、筛孔状分布(图2)。另见方铅矿单独呈大小不等不规则状分布于闪锌矿中，局部呈浸染状、星点状分布(图3)；部分方铅矿与黄铁矿、脉石组成微脉穿切铁闪锌矿(图4)；少见方铅矿充填于黄铁矿碎粒间(图5)。

3.2 铁闪锌矿和闪锌矿

铁闪锌矿和闪锌矿的区别在于铁闪锌矿颜色为黑色至褐黑色，闪锌矿为黄褐色-浅黄褐色。铁闪锌矿中固溶体分离结构出溶物多而密集，并有方铅矿和黄铁矿微脉乳滴交代穿切。闪锌矿中包裹体主要为脉石，金属矿物几乎没有，仅在局部偶见磁黄铁矿乳滴，比较干净。闪锌矿主要呈团块状、网脉状和稠密不等浸染状分布(图6)。铁闪锌矿中密集排列的磁黄铁矿出溶物普遍可见(图7)；铁闪锌矿被方铅矿和黄铁矿脉穿切交代，呈显微文象状和乳滴状定向排列(图1)；部分铁闪锌矿沿黄铁矿碎粒充填(图8)。

图1 方铅矿呈不规则、定向乳滴状交代铁闪锌矿Fig.1 Galena is irregular and directional milky droplet with metasomatism of the marmatite

图2 方铅矿交代黄铁矿呈筛孔状、骸晶状Fig.2 Pyrite is harbor form and skeletal crystal with metasomatism of galena

图3 方铅矿大小不等浸染状交代闪锌矿Fig.3 Galena is nonuniform and disseminated with metasomatism of sphalerite

图4 方铅矿与黄铁矿、脉石组成微脉穿切铁闪锌矿Fig.4 Microsphygmy intrude into the marmatite composed of pyrite,galena,gangue

图5 方铅矿沿黄铁矿碎粒充填Fig.5 Granules of pyrite is filled with galena

图6 闪锌矿呈团块状、网脉状分布Fig.6 Sphalerite is glmerular,reticular distribution

图7 铁闪锌矿中乳滴状磁黄铁矿出溶物Fig.7 Pyrrhotine is milky droplet in marmatite

图8 铁闪锌矿充填于黄铁矿压碎结构中Fig.8 Pyrite is filled with marmatite as crush structure

3.3 黄铁矿

黄铁矿主要呈自形晶产出，浸染状分布，被铁闪锌矿和方铅矿脉穿切交代。方铅矿包裹交代黄铁矿呈骸晶状、港湾状和筛孔状分布。部分黄铁矿与方铅矿矿脉组成微脉穿切铁闪锌矿或围绕铁闪锌矿的边缘嵌布(图9)。

图9 黄铁矿与方铅矿矿脉穿切铁闪锌矿Fig.9 Galena and pyrite vein intrude into marmatite

3.4 磁黄铁矿

磁黄铁矿呈不规则团块状集合体分布，有的被黄铜矿穿切。磁黄铁矿呈乳滴状和格子状固溶体分离出溶物分布于闪锌矿中(图10)，磁黄铁矿与闪锌矿相互嵌布(图11)，方铅矿在磁黄铁矿边缘交代(图12)。

图10 磁黄铁矿呈乳滴状、格子状固溶体分离出溶物分布于闪锌矿中Fig.10 Pyrrhotine is milky droplet and lattice solid solution distributed in marmatite

图11 磁黄铁矿与闪锌矿相互嵌布Fig.11 Pyrrhotine and sphalerite interbedded each other

图12 方铅矿在磁黄铁矿边缘交代Fig.12 Galena is metasomatized at the edge of pyrrhotite

4 矿石主要矿物嵌布粒度

矿石主要矿物的嵌布粒度正累积曲线见图13。

图13 主要矿物嵌布粒度曲线Fig.13 Disseminated size of primary minerals■—方铅矿；●—铁闪锌矿、闪锌矿

从图13可以看出：方铅矿和铁闪锌矿、闪锌矿的嵌布粒度正累积曲线近似于直线，可知其均属极不等粒嵌布；方铅矿嵌布粒度正累积曲线斜率较铁闪锌矿、闪锌矿大，可知方铅矿嵌布粒度更为分散，但也是大部分集中在中细粒级；铁闪锌矿、闪锌矿嵌布粒度分布较为集中，多集中在中粒级，细粒级较少，微粒级含量很低，属中细粒级嵌布。

5 矿石主要矿物单体解离度

将破碎至-2 mm矿石进行方铅矿和铁闪锌矿、闪锌矿的单体解离度测定，结果分别见表5、表6。

表5 方铅矿单体解离度Table 5 Liberation degree of galena

从表5中看出，方铅矿单体解离较差，-0.076 mm粒级仅有90.38%单体解离，-0.045 mm粒级也未达到完全解离。

表6 铁闪锌矿、闪锌矿单体解离度Table 6 Liberation degree of marmatite and sphalerite

从表6可以看出，铁闪锌矿、闪锌矿单体解离度较方铅矿高，-0.076 mm粒级92.91%已单体解离，但随着粒度变细，单体解离度增加不大，-0.045 mm粒级仍未达到完全解离。

6 结 论

(1)广东大尖山某铅锌多金属矿石铅品位为1.10%，锌品位为4.95%，银品位为23.4 g/t，铁品位仅10.79%，硫品位为7.30%，其中铅、锌、银具有较高的利用价值。矿石金属矿物主要有方铅矿、铁闪锌矿、闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、白铁矿，银分散在方铅矿、闪锌矿等硫化矿物中，未形成独立银矿物。非金属矿物有石英、绿泥石、方解石、绢云母等。

(2)矿石闪锌矿、方铅矿、黄铁矿呈致密块状分布；黄铁矿、闪锌矿呈浸染状分布；磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿组成不规则团块与脉石构成不规则斑染状分布；由方铅矿、闪锌矿及脉石组成的矿脉穿切黄铁矿、石英、绢云母。黄铁矿呈自形晶产出，浸染状分布，被闪锌矿和方铅矿脉穿切交代。另见有的黄铁矿与方铅矿组成微脉穿切铁闪锌矿或围绕铁闪锌矿的边缘嵌布。磁黄铁矿呈不规则团块状集合体与白铁矿连生，有的被黄铜矿穿切。

(3)方铅矿和铁闪锌矿、闪锌矿的嵌布粒度均属极不等粒嵌布，方铅矿嵌布粒度较铁闪锌矿、闪锌矿更为分散，但也是大部分集中在中细粒级；铁闪锌矿、闪锌矿多集中在中粒级嵌布，细粒级较少，微粒级含量很低，属中细粒级嵌布。

(4)方铅矿单体解离较差，-0.076 mm粒级单体解离仅有90.38%，-0.045 mm粒级也未达到完全解离。铁闪锌矿、闪锌矿单体解离度较方铅矿高，-0.076 mm粒级单体解离可达92.91%，但随着粒度变细，单体解离度提高不大，-0.045 mm仍未达到完全解离。

[1] 郑雅杰，彭振华.铅锌矿选矿废水的处理及循环利用[J].中南大学学报：自然科学版，2007，38(3)：465-472.

Zheng Yajie，Peng Zhenhua.Treating and recycling of wasterwater from lead-zinc mineral processing plant[J].Journal of Central South University：Science and Technology，2007，38(3):465-472.

[2] 崔长征，缑明亮，陈文科，等.新型捕收剂在陕西某混合铅锌矿石分选中的应用[J].中国矿业，2012，21(11)：106-109.

Cui Changzheng，Gou Mingliang，Chen Wenke，et al.The application on new regions in the separation of lead from zinc of a complex lead-zinc ore in Shaanxi[J].China Mining Magazine，2012，21(11)：106-109.

[3] 邱廷省，赵冠飞，朱冬梅，等.四川某难选硫化铅锌银矿石浮选试验[J].金属矿山，2012(12)：62-65.

Qiu Tingsheng，Zhao Guanfei，Zhu Dongmei，et al.Beneficiation tests of a refractory lead-zinc-silver sulfide in Sichuan Province[J].Metal Mine，2012(12)：62-65.

[4] 黄和平，罗仙平，翁存建，等.四川会东某铅锌矿石选矿工艺优化研究[J].金属矿山，2017(7)：101-105.

Huang Heping，Luo Xianping，Weng Cunjian，et al.Technological optimization on mineral processing of a lead-zinc sulphide ore in Huidong County，Sichuan Province[J].Metal Mine，2017(7)：101-105.

[5] 左 海.江西某银铅锌多金属硫化矿石选矿工艺优化[J].金属矿山，2017(5)：84-88.

Zuo Hai.Process optimization for a polymetallic silver-lead-zinc sulfide ore in Jiangxi[J].Metal Mine，2017(5)：84-88.

[6] 田树国，崔立凤.含金、银低品位铅锌硫化矿综合回收试验研究[J].有色金属:选矿部分，2017(1)：35-39.

Tian Shuguo，Cui Lifeng.Experimental study on comprehensive recovery of low grade lead zinc sulfide ores containing gold and silver[J].Nonferrous Metals：Mineral Processing Section，2017(1)：35-39.

[7] 宋 强，谢 贤，童 雄.滇西某含锑铅锌硫化矿石浮选试验[J].金属矿山，2017(5)：79-83.

Song Qiang，Xie Xian，Tong Xiong.Experiment on flotation of lead zinc sulfide ore containing antimony in Western Yunnan[J].Metal Mine，2017(5)：79-83.

[8] 胡 俊，邹积贞，康继红，等.印尼某含碳铅锌矿石铅锌分离试验研究[J].黄金，2016，37(3)：59-63.

Hu Jun，Zou Jizhen，Kang Jihong，et al.Separation of lead and zinc in a certain carbon lead-zinc ore in Indonesia[J].Gold，2016，37(3)：59-63.