云南金平某铜矿工艺矿物性质分析与研究

甘峰睿 阮丁彬

摘 要：通过对云南某铜矿石进行分析研究，查明了矿石中主要的有用矿物为含铜矿物，可综合回收的矿物为含铜矿物和铁矿物。物相分析显示，矿石中的铜元素主要是以黄铜矿的形态存在，铁元素主要是以磁铁矿的形态存在。对矿石进行工艺特征分析后发现：磁铁矿粒度较粗，单体解离较易，但磁铁矿中常包裹有黄铁矿、黄铜矿及脉石矿物包裹体，铁精矿品级势必受到影响，而黄铜矿呈细小粒状包裹于磁铁矿、赤铁矿等氧化铁矿物中，或呈细小粒状嵌布于闪锌矿中。工艺矿物学研究结果表明：针对该矿石建议在进行选别作业时，将75%左右的矿石磨碎至0.074mm，有利于有金属元素选矿回收率的提高。

关键词：铜矿石;工艺矿物学;物相分析

Abstract：Analysis a copper ore of Yunnan province，to identify the main useful minerals in the ores is copper minerals，comprehensive recovery minerals is iron ore.Phase analysis shows，the copper element in ore are mainly chalcopyrite，iron element in ore are mainly magnetite.Process characteristic analysis of ore found：Magnetite，chalcopyrite and pyrite and gangue mineral inclusions intergrowth，thus the reduction of iron concentrate grade.And chalcopyrite showed fine granular wrapped in magnetite，hematite iron oxide minerals，or fine granular disseminated in sphalerite.Results of process mineralogy study show that：according to the ore were suggested in dressing operation around 75% of ore is reduced to0.074mm，May conducive to increase the recovery rate of.

Keywords：Copper Ore;process mineralogy;phase analysis

随着社会经济的高速发展，对矿产资源的利用率大幅度增加，然而矿石品质却日益下降。为提高矿石的分选工艺水平，必须对原矿工艺性质进行深度的了解，工艺矿物学为提高矿石处理工艺提供了依据[1]。对于矿石来说，工艺矿物学能够提供其矿物组成、粒度大小、含量、与脉石等的嵌布状态和目的矿物的解离度等信息[2]，从而成为制定选矿工艺流程的技术基础[3]。对于选矿厂生产，工艺矿物学分析还可以为分选指标不高找出原因[4]。因此对矿产的开发利用，工艺矿物学考查是一个不可缺少的环节[5]。

云南金平县某铜矿，为给选矿提供基础资料，对其展开工艺矿物学研究。对该矿石的性质、矿物组成及有用矿物嵌布特征进行分析后，得出了对选矿生产具有指导意义的结论。

1 原矿性质及矿物组成

1.1 原矿多元素分析

为充分了解矿石中有价成分以及有害元素，对矿石进行了光谱分析的基础上又进行了多元素分析，其分析结果如表1。

由原矿多元素分析结果可看出，该矿石的主要有用矿物为含铜矿物，可以考虑综合回收的其他有用矿物为含铁矿物，主要的脉石矿物为SiO2、Al2O3、CaO、MgO等。

1.2 原矿主要有用矿物物相分析

为进一步查清有价元素Cu和可考虑综合回收元素Fe在矿石中的赋存状态，对原矿进行了Cu和Fe化学物相分析，其分析结果列于表2和表3。

从表2和表3可以看出，矿石中含铜矿物大部分是以原生硫化铜矿为主，而含铁矿物中以磁铁矿形式产出的占矿石含铁矿物的45.62%，黄铁矿占31.57%，赤（褐）铁矿占18.32%，铁矿物分布较为复杂。

2 矿石中主要矿物工艺特征分析

2.1 原矿的结构与构造

矿石结构有他形粒状结构、半自形—自形粒状结构、脉状及网脉状结构、固溶体分离结构、韵律层结构、褶皱结构、放射状结构等。矿石的构造以块状构造、浸染状构造为主;其次有脉状构造、网脉状构造、条带状构造、碎裂状构造、角砾状构造等。

2.2 矿石中主要金属矿物的嵌布特征

2.2.1 含铜矿物和含铁矿物

黃铜矿CuFeS2：为本矿石中主要铜矿物，约占矿物量的57.82%，在该矿石中呈单体产出的黄铜矿最大粒径为±0.45mm，黄铜矿与磁黄铁矿、磁铁矿、黄铁矿、石英、云母等矿物均形成共生关系，主要呈集合体大片分布，和闪锌矿紧密共生，边界线较平直，但其中常有磁铁矿，磁赤铁矿，针铁矿包裹体;少量黄铜矿呈乳滴状、星点状嵌布于闪锌矿中形成固溶体分离结构。黄铜矿的嵌布特征见图1。

斑铜矿Cu5FeS4：反射色呈粉红色，弱非均性，常与黄铜矿共生，偶有与黄铁矿成连生体产出，斑铜矿呈反应边结构形式沿黄铜矿边缘进行交代。斑铜矿的嵌布特征见图2。

斑铜矿（bn）呈反应边结构形式沿黄铜矿（cp）边缘进行交代，黄铜矿粒径为0.035mm左右。此种类型存在的斑铜矿主要是呈皮膜状产出，而覆盖黄铜矿。

铜蓝CuS：镜下偶见，是由黄铜矿蚀变形成次生硫化铜矿物，含量很少，偶然在黄铜边部及裂隙中见到。镜下为淡蓝色，非均匀性较强，偏光色呈火红色。

磁铁矿Fe3O4：磁铁矿为本试样中主要含铁矿物，磁铁矿含铁量占矿石的8.02%，礦石中铁元素45.62%是以磁铁矿的形式产出，是该矿石中可考虑综合回收利用的有价矿物。对于粒径>0.25mm磁铁矿粗粒状集合体，常可见其中包裹有脉石及金属硫化物包裹体，但包裹体粒度粗大和磁铁矿嵌布关系较简单，在选矿过程中易于解离。粗粒磁铁矿裂隙比较发育，其间除充填少量硫化物外，多为铁染的脉石矿物。矿区热液活动频繁，蚀变比较强烈，主要表现在磁铁矿局部不同程度赤铁矿化，形成磁赤铁矿。而对于粒径在0.25～0.025mm间磁铁矿粒状集合体来说，这是该磁铁矿床粒度众值区。磁铁矿嵌布特征见图3。

磁黄铁矿Fe1-XS：磁黄铁矿既是矿石中主要的硫分布矿物，也是铁元素的主要载体矿物之一，其大约占矿物量的3.22%。矿石中，磁黄铁矿主要呈不规则棱角状、粒状、致密块状产出。颜色暗青铜黄色，略带褐锖色，有的磁黄铁矿呈黄棕色。

黄铁矿FeS2：为本矿石中铁的原生硫化物，含量不高，常被黄铜矿沿其裂隙粒间充填交代，在黄铁矿中常有黄铜矿包体，偶见有磁黄铁矿包体，一般接触界线平滑。

2.2.2 其他金属元素矿物

闪锌矿ZuS：本矿石中含量不多，主要呈他形粒状集合体，与黄铜矿紧密共生在一起。经常可见黄铜矿呈乳滴状包裹在闪锌矿中，在闪锌矿边部的黄铜矿乳滴细一些。闪锌矿的嵌布特征见图4。

方铅矿PbS：矿石中量微，仅见呈他形粒状嵌布于黄铜矿边缘。

辉钼矿MoS：在矿石中局部见到。呈细小鳞片状、短板状晶体嵌布于脉石中，镜下反射色白色，强内反射及非均性。

自然金Au：在矿石中仅见数粒，反射色呈亮黄色，硬度低，表面有擦痕。主要以麦粒状、不规则粒状嵌布在脉石中。

结论

（1）通过对金平新安里矿石的分析与研究，该矿体产出的矿石为含SiO2、Al2O3相对较高，而Cu、Pb、Zn、Ni、Au则相对较低，Cu主要以硫化矿的形式产出，其中SiO2的含量达39.179%、Al2O3为13.53%、Cu0.93%、Fe17.58%、S1.20%，Cu、Fe是矿石中主要的回收对象。

（2）本矿石铜主要铜矿物为黄铜矿，此外有少量铜兰、斑铜矿。黄铜矿主要呈粒状集合体成大片分布，边界平滑，易于解离，少量黄铜矿呈细小粒状包裹于磁铁矿、赤铁矿等氧化铁矿物中，或呈细小粒状、乳滴状嵌布于闪锌矿中构成固溶体分离结构，铜的损失在所难免。

（3）本矿石中铁主要铁矿物为磁铁矿，其次有磁黄铁矿、黄铁矿、假象磁铁矿、针铁矿、纤铁矿、菱铁矿等，矿石中脉石矿物局部铁染严重。

（4）磁铁矿粒度较粗，单体解离较易，但磁铁矿中常包裹有黄铁矿、黄铜矿及脉石矿物包裹体，铁精矿品级势必受到影响。

（5）由于蚀变强烈，磁铁矿、赤铁矿受到不同程度的影响，形成假象磁铁矿、假象赤铁矿，这部分铁矿物磁性比磁铁矿弱，比赤铁矿强，应注意这部分铁矿物的回收。

（6）针对该矿石建议在进行选别作业时，将75%左右的矿石磨碎至0.074mm，有利于有金属元素选矿回收率的提高。

参考文献：

[1]周乐光.工艺矿物学[M].北京：冶金工业出版社，2007.

[2]李波，梁冬云，张莉莉.云南某氧化铜矿石工艺矿物学研究[J].金属矿山，2010，08：86-88+101.

[3]周满赓.工艺矿物学在矿产资源找矿和综合利用中的应用[J].矿产综合利用，2012，03：7-9.

[4]彭明生，刘晓文，刘羽，杨志军.工艺矿物学近十年的主要进展[J].矿物岩石地球化学通报，2012，03：210-217.

[5]张文彬，宋焕斌.工艺矿物学在云南主要矿产开发利用中的作用[J].昆明理工大学学报，1999，24（1）：1-6.

基金项目：云南省教育厅科学研究基金项目（2018 JS670）;云南能源职业技术学院科研基金（2016ZZXA07）

作者简介：甘峰睿（1982— ），男，硕士，讲师，研究方向：矿物加工与资源综合利用。