赞比亚某含铜镍矿石工艺矿物学研究

马英强 盛秋月 唐浪峰 印万忠

（福州大学紫金矿业学院，福建福州350116）

镍资源是许多重要行业的原料，近年来镍消耗量不断上升。镍矿物往往嵌布粒度细、结构复杂，而且粒度分布不均匀［1-2］。硫化镍矿物常伴生含镁脉石矿物，将影响硫化镍矿物的回收［3-5］。赞比亚某选矿厂处理的矿石为硫化镍易选矿石，选厂近期将对新探明矿区的含铜镍矿石进行开发利用，本文对其提供的矿样进行了工艺矿物学性质分析［6-7］，为其合理开发利用提供依据［8］。

1 矿石物质组成

1.1 矿石化学成分

矿石的化学多元素分析结果如表1所示。

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由表1可知，矿石主要有用金属元素为Ni，其含量为1.15%，Cu也有一定的回收利用价值，主要伴生杂质成分有SiO2、MgO和CaO等。

1.2 矿石矿物组成

通过X射线衍射分析和镜下检测、统计等，得出矿石主要矿物组成，如表2所示。

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由表2可得，矿石主要金属矿物为黄铁矿，含量达27.90%，其次是磁铁矿和磁黄铁矿，含量分别为8.06%和4.71%；含镍矿物有紫硫镍铁矿和镍黄铁矿，含量分别为1.63%和1.47%；脉石矿物主要为含镁硅酸盐矿物，如滑石、白云石和绿泥石，含量分别为21.52%、18.83%和8.07%。

2 矿石的结构和构造

通常矿石的结构指矿物晶粒的外部形态及其内部的显微结构，矿石的构造指矿物的空间分布特征［9］。

2.1 矿石结构

（1）他形晶粒状结构。矿石中黄铁矿、磁铁矿等金属矿物主要呈他形晶粒状结构分布。

（2）包含结构。矿石中紫硫镍铁矿呈粒状包含在黄铜矿中，形成包含结构。

（3）结状结构。矿石中镍黄铁矿与紫硫镍铁矿和黄铜矿呈连晶产出，颗粒界线不清，形成结状结构。

2.2 矿石构造

（1）浸染状构造。矿石中金属矿物以他形粒状、不规则状分布在脉石矿物中，形成浸染状构造。

（2）团块状构造。矿石中镍矿物和黄铜矿以及黄铁矿成集合体产出，颗粒多大于1 cm，形成团块状构造。

（3）脉状构造。矿石中黄铁矿沿脉石矿物裂缝侵入，形成脉状构造。

3 主要矿物嵌布特征

3.1 黄铁矿

黄铁矿在矿石中以粗大粒状及胶状和集合体产出，部分以不规则状、破碎状产出，黄铁矿颗粒包裹在黄铜矿中呈残余状存在（图1）；黄铁矿同时被黄铜矿、镍黄铁矿和磁黄铁矿交代（图2）；少量黄铁矿呈胶状产出（图3），其中夹杂许多脉石矿物颗粒。

3.2 磁铁矿

磁铁矿在矿石中多以粒状产出于脉石矿物中（图4）；另外在磁铁矿颗粒间夹杂钛铁矿（图5）；磁铁矿与镍矿物嵌布关系不甚密切。

3.3 磁黄铁矿

磁黄铁矿在矿石中产出不多，多以他形粒状产出，与镍矿物和黄铜矿嵌布关系紧密。如在磁黄铁矿和镍黄铁矿中间夹杂紫硫镍铁矿产出（图6）。

3.4 紫硫镍铁矿

紫硫镍铁矿为镍黄铁矿蚀变矿物，所以二者紧密连生。紫硫镍铁矿在矿石中以粒状产出，多与镍黄铁矿、黄铜矿连生（图7）；另外紫硫镍铁矿以粒状包裹在黄铜矿中，有的黄铜矿颗粒也被包裹在紫硫镍铁矿中（图8）。

3.5 镍黄铁矿

镍黄铁矿在矿石中多以他形粒状产出，且与紫硫镍铁矿连生（图6、图9），二者嵌布关系十分密切。另外镍黄铁矿与磁黄铁矿和黄铜矿嵌布关系也较密切，如黄铜矿颗粒包裹在镍黄铁矿中（图10）；其次在镍黄铁矿颗粒周边有磁赤铁矿分布（图9、图10）；甚至有包裹磁赤铁矿的现象。

3.6 磁赤铁矿

磁赤铁矿在矿石中以圆粒状、不规则状产出，多分布在镍黄铁矿、紫硫镍铁矿和黄铜矿颗粒周边裂隙中（图1、图9、图10）。虽然磁赤铁矿产出不多，但分布比较普遍。

3.7 钛铁矿

钛铁矿在矿石中以板状、不规则状多分布在磁铁矿中（图5）。钛铁矿与其他矿物接触不多。

3.8 黄铜矿

黄铜矿在矿石中以粒状和不规则状产出，常与镍黄铁矿和紫硫镍铁矿紧密连生（图2、图7、图8），说明黄铜矿与镍矿物嵌布关系十分紧密。

3.9 滑石

滑石多以细小片状和纤维状产出，与绿泥石、黑云母一起产于白云石粒间和裂缝中，且充填胶结白云石。

3.1 0 白云石

白云石在矿石中以粒状、不规则状及其集合体产出，粒度粗细不均匀，被滑石、绿泥石沿粒间和裂缝充填胶结，甚至被包裹。

3.1 1 绿泥石

绿泥石在矿石中以细小叶片状及其集合体产出，与滑石混生，绿泥石为黑云母蚀变产物。

3.1 2 黑云母

黑云母在矿石中多蚀变成绿泥石。黑云母以片状、板状及其集合体产出，与滑石混生，且被滑石包裹。

4 矿石中主要金属矿物嵌布粒度

在显微镜下对矿石中磁黄铁矿和镍矿物（紫硫镍铁矿和镍黄铁矿）进行了粒度测量分析，结果见表3。

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从表3可以看出：矿石中的磁黄铁矿以粗粒为主，细粒次之，且嵌布不均匀；镍矿物以细粒为主，-75μm粒级占58.85%。

5 结论

（1）赞比亚某选厂新探明矿区含铜镍矿石镍含量为1.15%，伴生铜具有一定回收价值，矿石金属矿物主要为黄铁矿，其次为磁铁矿和磁黄铁矿，少量紫硫镍铁矿、镍黄铁矿、磁赤铁矿、钛铁矿和黄铜矿；脉石矿物主要有滑石和白云石，其次为绿泥石、黑云母和水镁石。

（2）矿石主要结构有他形晶粒状结构、包含结构、结状结构，矿石构造主要有浸染状构造、团块状构造、脉状构造。

（3）紫硫镍铁矿在矿石中主要以粒状产出，多与镍黄铁矿、黄铜矿和磁黄铁矿连生，镍黄铁矿在矿石中多以他形粒状产出，且被紫硫镍铁矿交代，与磁黄铁矿和黄铜矿嵌布关系密切；含镍矿物嵌布粒度细，-75 μm粒级占58.85%；滑石、白云石等大量含镁脉石矿物的存在是影响镍矿分选的主要因素。