山东省招远市台上矿区矿石学研究

远义飞

（中矿金业股份有限公司，山东 招远 265400）

玲珑金矿田在胶东半岛的招远市境内，处于华北地台鲁东地盾胶西北隆起区。已查明玲珑、玲南、台上、东风等特大型金矿床（张丕建等，2015），矿区位于郯庐断裂带东侧，招-平断裂带北段矿区位于招远市政府驻地东北约15km，台上村的东南，行政区划隶属招远市玲珑镇。

1 矿石类型

矿区现保有矿体均位于地表-200m以下，矿石自然类型为原生矿石，矿区常见的矿石类型只要为以下三种。

（1）浸染状、细脉浸染状黄铁绢英岩质碎裂岩型矿石。矿石多呈灰色或者灰黑色，具半自形晶粒状结构，伴有自形—他形晶粒状结构及压碎结构；发育浸染状或者细脉浸染状构造，伴有团块状、角砾状构造。赋矿岩石为变余碎裂结构，伴有变余糜棱结构及鳞片花岗变晶结构，斑杂状构造。矿物成分以热液蚀变矿物为主。黄铁矿及其它硫化物分布不均匀。

（2）细脉状、细脉浸染状黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩型矿石。矿石为灰白—灰色，具半自形晶粒状结构、变余碎裂结构；发育脉状、网脉状或浸染状构造。赋矿岩石为变余碎裂结构、斑杂状构造。矿物成份以花岗质矿物为主，黄铁矿细脉分布不均匀。黄铁矿及其它硫化物含量较低。

（3）细脉状黄铁绢英岩化花岗岩型矿石。矿石多呈浅肉红色，具半自形晶粒状结构、变余碎裂结构；发育细脉状、斑杂状及块状构造[1]。赋矿岩石为变余碎裂结构、花岗结构，斑杂状构造、块状构造。矿物成份以花岗质矿物为主，仅在矿床深部少量赋存。

2 矿石物质成分

（1）矿石矿物成分。根据研究区矿石观测及分析，组成矿石的矿物成分较简单，主要的金属矿物为银金矿和黄铁矿，次要的金属矿物为自然银、自然金、闪锌矿、方铅矿以及黄铜矿，其他金属矿物含量较少；非金属矿物主要为石英、绢云母、长石，其次为碳酸盐；表生矿物主要为褐铁矿。

（2）矿石化学成分。为了了解矿石中的化学成分，通过光谱分析样品分析结果表明，矿石中有益组分以金为主，Cu、Pb、Zn、Sr、Rb含量大于0.01%，As、Bi、y含量在0.01%～0.001%之间，Ni、Au、Ag、Co含量在0.001%～0.0001%之间，Sb、Hg含量小于0.0001%。样品组合分析结果表明，矿体矿石银、硫含量较高，可以综合利用，而铜、铅、锌含量较低，达不到综合利用要求。As含量为0.01%，未发现有害组分[2]。

3 金的矿物学特征

3.1 金矿物成分

矿石中主要矿物为金矿物、黄铁矿及石英。矿区金银系列矿物以银金矿为主，约占79.22%，Au/Ag比值为1.80。见表1。

表1 电子探针分析结果统计表

3.2 金矿物的成色

金矿物最高成色845.8，最低507.6，多为800～600之间，平均成色为690.6。金矿物以中低成色为主。各成矿阶段间金矿物成色变化较大，成矿阶段由早到晚，金的成色由高变低。而各成矿阶段内金矿物成色变化较小。金的成色与成矿深度关系密切，基本上随着深度的增加成色随之增高。

3.3 金矿物的粒级及形态

矿区金矿物形态以粒状为主约占67.8%，枝叉状次之约占17.5%，叶片状、长角粒状、麦粒状少量。金矿物粒度以微粒级为主约占57.8%，其次是细粒级约占27.7%。金矿物赋存状态以晶隙金为主，裂隙金次之，包体金少量。晶隙金主要赋存于黄铁矿晶隙中，其次是石英晶隙中。裂隙金主要赋存于黄铁矿裂隙中。从嵌布关系来看，金与黄铁矿、石英及黄铜矿、闪锌矿关系密切。

3.4 金矿物的共生关系

矿区自然金常与黄铁矿、石英共生，银金矿常与黄铁矿、石英、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿共生。

3.5 主要矿物特征

3.5.1 黄铁矿特征

黄铁矿是最主要的金属矿物，在蚀变带和矿石中广泛分布，是本矿床最主要的载金矿物，与黄铁矿有关的金占70%。黄铁矿石英阶段的黄铁矿主要以自形晶出现，少数半自形晶，呈亮黄白色，粒状，粒径0.35mm～8mm，呈集合体团块状分布。裂纹发育，具压碎结构，其裂纹被黄铜矿、闪锌矿、方铅矿充填，构成填隙结构。被后阶段的热液脉体穿切。金石英黄铁矿阶段的黄铁矿，半自形，粒状，颗粒较粗，多为0.5mm～1mm。具裂纹，呈脉状或网脉状沿裂隙分布。

金石英多金属硫化物阶段的黄铁矿，自形—半自形，断面呈规则的多边形，粒状，粒径0.06mm～0.4mm。常包含在闪锌矿、磁黄铁矿内，或被溶蚀呈残余状、浸蚀状构造。呈浸染状、脉状、网脉状分布。银石英多金属硫化物阶段的黄铁矿，自形，细粒状，颗粒0.007mm～0.05mm，被闪锌矿、方铅矿、石英包裹。常呈细脉状分布。

（1）黄铁矿物性特征。成矿期黄铁矿晶形复杂，颜色、光泽较暗，硬度较大，反射率较低，晶胞参数较小，热电系数较大。黄铁矿常呈脉状、网脉状分布，具金矿物包体。

（2）黄铁矿化学特征。黄铁矿的Fe、S配分根据电子探针分析为Fe=45.259×10-2，S=53.601×10-2，与标准值（Fe=46.55×10-2，S=53.45×10-2）相比，矿床内黄铁矿总体上为亏铁而盈硫，其中成矿期前粗晶黄铁矿既亏铁又盈硫，成矿期黄铁矿仅亏铁。黄铁矿除主要成分外，还含有Cu、Pb、Zn、Au、Ag、As、Co、Ni、Bi等21种元素。成矿期前粗晶黄铁矿基本不含金，而含少量银。成矿期黄铁矿既含金又含银，金银含量比为4.48，与成矿期以银金矿为主是一致的。Au、Ag与Fe、S、Cu、Pb、Zn呈正相关。

3.5.2 石英特征

石英是矿石中主要的脉石矿物，成矿过程中始终有石英产出。

（1）石英物性特征。成矿前石英多为白色，呈较大的自形板柱状晶体，具强波状消光，油脂光泽，常与粗晶黄铁矿构成脉状或交代碎裂矿物颗粒。成矿期的石英多为灰白—灰色，呈半自形柱状、粒状，具玻璃光泽，颜色较暗，晶胞参数较小，热发光为双峰型，且峰值较大。常与金属硫化物构成脉状或网脉状，沿裂隙充填。

（2）石英化学特征。成矿期前和成矿期石英中SiO2均有亏损。特别是成矿期亏损较大，这反映了石英结晶过程中有微量杂质加入。石英中含有Al、K、Na、Li、Sr等近二十种微量杂质，而Cu、Pb、Zn、Au、Ag的含量成矿前与成矿期不同，后者的Cu、Pb、Zn、Au、Ag含量高。

4 矿石结构、构造

（1）矿石结构。对研究区的样品进行观察和分析，矿石的结构主要为以下七钟结构，其中最主要最常见的是晶粒状结构。①晶粒状结构：按黄铁矿等硫化物的自形程度可分为自形晶粒状结构、半自形晶粒状结构及它形晶粒状结构，矿石中的金属矿物主要由粗—中粒自形、半自形晶组成。②压碎结构：矿石中粗粒黄铁矿受力破碎而成，将原粒状外形分割成许多碎块。③填隙结构：矿石中闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等以单体或集合体充填于黄铁矿、石英裂隙或晶隙中。④交代结构与交代残余结构：黄铁矿被闪锌矿、方铅矿、黄铜矿交代形成交代结构，交代强烈者形成交代残余结构。⑤浸蚀结构：黄铁矿被其他矿物取代，经常出现的有黄铜矿和方铅矿，在黄铁矿内或边部交代矿物呈不规则状分布。⑥假象结构：黄铁矿被褐铁矿取代，但仍保留黄铁矿外形。⑦乳滴结构：黄铜矿在闪锌矿晶体内呈乳滴状分布。

（2）矿石构造。矿石的构造较为发育，其中最常见的为细脉浸染状构造、细脉或网脉状构造。①细脉浸染状构造：金属硫化物呈细脉状和星散状分布。②细脉状或网脉状构造：金属矿物呈集合体沿裂隙充填，形成细脉或网脉状。

5 矿石工业利用性能评价

矿石中的含金矿物主要为金属硫化物，矿区平均含硫量为2.41%，矿石工业类型属低硫型易选金矿石，采用浮选—氰化工艺是适宜的，能获得较好的指标。

井下矿石经箕斗提升到地表后直接进入原矿仓，矿石给入到原矿仓，原矿石经过振动给矿机给入到破碎机进行粗碎、细碎，其细碎产品与中碎产品一同给入到皮带，进行闭路筛分。矿石由粉矿仓给出，经过球磨机进行磨矿，磨矿粒度为-200目占比40%～45%。磨出的矿浆流入到分级机中进行分级，粗砂被分级机运输到顶端返回到球磨机中进行再处理。分级机溢流产品自流到搅拌槽内，在搅拌槽里加入适量的液体黄药和11#油，充分搅拌后，自流给入到浮选机中进行浮选作业。浮选金精矿运输到冶炼公司进行回收。在金精矿氰化工艺中，采用碱浸预处理、低氰化钠浓度浸出和压气搅拌强化浸出工艺技术。

黄金冶炼采用金泥预处理－王水浸金－还原－金粉处理工艺流程。首先，采用金泥选择性溶出预处理，将金泥中的铜、铅、锌等杂质及其它能与硝酸反应的元素除去；其次，采用王水浸金和二氧化硫还原法沉金；最后，对金粉进行再处理，金粉酸浸结束后，烘干熔炼金锭；同时，对金泥预处理后的硝酸浸液在钛罐中沉银、在酸性条件下加铁置换，得到银粉，银粉经烘干铸锭。

近三年选厂实际选矿回收率95.48%，尾矿品位0.09×10-6。选矿结果表明，用现有选矿工艺选矿，金回收率较高，工艺简单，经济合理，效果良好。根据目前实验情况，浮选是最佳方案。

6 结论

矿区矿石成因类型为浸染状、细脉浸染状黄铁绢英岩化碎裂岩型，脉状、网脉状黄铁绢英岩化碎裂岩型，细脉状黄铁绢英岩化花岗岩型，工业类型为易选低硫银金矿石。矿石中主要有用元素为金，金颗粒较细，以微粒级为主，次为细粒金，赋存状态以晶隙金为主，其次为裂隙金，包体金甚少。金除与黄铁矿关系密切外，尚与黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等关系密切。