赞比亚卢安夏盆地巴鲁巴铜氧化矿石工艺矿物学特征及对比研究

2022-09-08 14:25牛聪聪
世界有色金属 2022年12期
关键词:孔雀石氧化铜铜矿

巴鲁巴铜氧化矿床位于赞比亚卢安夏盆地内,该盆地属于卢安夏向斜盆地的一部分,卢安夏盆地大地构造位上属于泛非运动时期产生卢弗利安穹隆构造带卡富埃背斜西翼。矿区地层主要由古-中元古代基底和新元古代加丹加超群组成,加丹加超群自下而上划分为下罗恩群、上罗恩群、穆瓦夏群、孔德龙古群。下罗恩亚群分为RL3、RL4、RL5、RL6和RL7五层,其中含矿层位为RL6,上罗恩亚群分为RU1、RU2两层。

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卢安夏盆地内主要铜氧化矿有3个,分别为麻希巴铜氧化矿、罗恩延长部铜氧化矿及巴鲁巴西铜氧化矿。前人对麻希巴铜氧化矿和罗恩延长部铜氧化矿工艺矿物学特征进行了详细研究。本文利用化学分析、光学显微鉴定、X射线扫面电镜能谱分析、物相分析等方法,旨在研究巴鲁巴西铜氧化矿石工艺学特征,并与麻希巴铜氧化矿、罗恩延长部铜氧化矿石工艺矿物学特征进行对比,为卢安夏盆地内的铜氧化矿矿石的选冶流程及综合开发利用提供理论依据。

1 矿石成分分析

1.1 矿石化学组成

矿石综合大样的光谱分析结果见表1、多元素化学分析结果见表2,分析结果表明:矿石中主要有价金属为Cu,含量1.95%,AsCu含量0.73%;脉石中SiO

、Al

O

含量分别为47.85%、15.4%,两者合计63.25%,为脉石的主要组份,其次为Fe

O

、K

O和Mg。有害元素Pb、Zn、As、S和P,含量较低。

1.2 铜、钴物相分析

铜、钴物相分析结果见表3,结果显示:矿石中Cu主要以氧化铜形式存在,占总铜83.72%,其中以结合氧化铜为主;少量以硫化铜形式存在,占比15.02%;微量以脉石中的铜的形式存在,占比1.26%。钴的物相分析结果显示,钴主要以氧化钴形式存在,占总钴比93%,少量以硫化钴和难溶脉石中钴的形式存在,两者含量占比7%。

2 矿石特征

孔雀石:显微隐晶质~细粒结构,粒径0.03mm~0.25mm;发育揉皱结构,多以脉状沿脉石矿物粒间裂隙或晶体表面裂隙、凹坑产出;可包裹石英、褐铁矿等细小脉石矿物,也可沿着黑云母解理裂缝交代(图2-6-7d)。扫描电镜X射线能谱分析显示,主要元素为Cu和O,混入少量Mg、Si、Fe、Co和Br等杂质。

矿石构造类型以细脉状、条带状、浸染状构造为主(图1 a/b/c),其次为角砾状、块状、斑点状构造。矿石结构主要为他形粒状及不规则状结构,其次为自形-半自形粒状,集合体呈粒状、纤维状。矿物之间可见包含结构、交代残余结构(图1g)、骸晶-环边结构(图1 f)、共边结构等嵌布关系。矿石主要矿物组合为硅孔雀石-假孔雀石-孔雀石和假孔雀石-黑铜矿-褐铁矿两种。

3 矿物学特征

3.1 铜、钴矿物嵌布特征

铜在脉石中主要以独立矿物形式存在,其次是存在于脉石矿物中,钴的独立矿物主要为水钴矿,其次为锰铜钴水合氧化物矿石中,少量Co主要以类质同象、机械混入物等形式分散分布于其他矿物中。X射线能谱分析在黑云母、褐铁矿、石英、玉髓、白云母、透闪石、锆石、磷钙钍矿等脉石矿物之中均可检测到Cu,在黑铜矿、水胆矾、黑云母、褐铁矿、白云母等矿物中检测到Co。

3.2 铜、钴独立矿物特征

*平衡系数K=1.9/1.95*100=97.44%,符合有色金属元素配分要求;水钴矿、黑云母和褐铁矿中Cu并非固定元素,本次结果采用上述矿物X射线能谱分析检测Cu的最低值进行计算。

黑铜矿:自形板状,粒径集中于0.03mm~0.25mm,最大可达1.2mm,集合体主要为不规则粒状;主要呈脉状、浸染状产出,与硅孔雀石、假孔雀石、褐铁矿密切共生(图2 f)。扫描电镜X射线能谱分析显示,主要元素含量为Cu、O,可混入少量Mg、Al、Si、P、S、Cl、K、Ca、Cr、Fe、Co、Zn、Mo和Tb。

假孔雀石:他形细粒结构,可被褐铁矿脉穿插,或包裹他形粒状褐铁矿;主要沿矿石裂隙或脉石矿物粒间呈脉状、网脉状、不规则团粒状产出,与硅孔雀石、黑铜矿密切共生,局部也可交代云母等脉石矿物呈交代残余结构(图2-6-7c);粒径集中于0.03mm~0.15mm,最大可达1.5mm。扫描电镜X射线能谱分析显示,主要元素含量为Cu、P、O,见少量Mg、Al、Si、K、Ca、V、Fe和Br等杂质混入。

1) 按拟定好的实验方案,调整液压泵1的供油压力和本回路的流量控制阀7的开度,使工作缸的活塞杆退回,加载缸的活塞杆向前伸出,两者顶靠在一起。

巴鲁巴西氧化矿石氧化铜矿物包括硅孔雀石、黑铜矿、假孔雀石、孔雀石、水胆矾等,硫化铜矿物包括辉铜矿、黄铜矿、铜蓝等;钴的金属矿物主要为水钴矿,铁的金属矿物主要为褐铁矿、黄铁矿。脉石矿物为石英、黑云母、白云母、透闪石、绿泥石、重晶石、锆石、钾长石、玉髓等;除此之外,还见微量重晶石、滑石、磷钙钍矿等矿物,通过光学显微镜下统计、特征元素化学式计算法得出矿石中主要矿物相对含量百分比,见表4。

Keyes记分由P.H.Keyes在1958年提出,是目前应用最广泛的评分方法。E级记分反应龋损的广度,Ds、Dm、Dx级龋损反应龋损的深度,Ds级龋损为牙釉质和1∕4牙本质,Dm级龋损为1∕4~3∕4牙本质,Dx级龋损大于等于3∕4牙本质,Dx级龋损最严重。当相邻的数值间有轻微重叠时,在不相邻的数值间可以有忽略不计的重叠部分,因为生物差异的意义远远超过重叠部分。虽然都是人为评分,但实验数据的意义远远超过人为的误差。

水胆矾(铜矾类矿物):以粒状包裹于黑铜矿之中,扫描电镜X射线能谱分析结果显示,主要元素为Cu、S、O,可混入少量Si、Co。

石英:是矿石中主要的脉石矿物。呈半自形粒状,主要在裂隙脉壁两侧呈梳状产出,柱状晶可见生长纹(图2 e);与铜矿化关系密切可见淡蓝绿色氧化铜矿物不规则粒状产于石英脉中,粒径集中于0.05mm~0.3mm,以他形粒状为主,最大可达1.0mm。

水钴矿:为矿石钴的主要独立矿物。隐晶质~微细粒结构,他形粒状。主要呈脉状、浸染状分布,可沿岩石裂隙或脉石矿物粒间充填,与黑铜矿关系密切(图2 i),可包裹褐铁矿和石英颗粒。粒径集中于0.04~0.2mm,最大可达0.5mm。水钴矿化学成分不固定,Co可被Cu、Fe、Ni等元素代替,本次研究中Co部分被Cu代替,扫描电镜X射线能谱分析结果显示,主要元素为Co、Cu、O,少量Si、Fe、Mg、Al、P、S、Cl、K、Ca、Mn、Br、Ce和Tb等杂质混入。

锰铜钴水合氧化物:扫描电镜X射线能谱分析结果显示其化学成分不固定,主要化学组成为O、Cu、Co、Mn、Si,其中,Mn可被Fe完全替代。此外还见Cr、Mg、Al、S、Cl、Ca等元素。扫描电镜背散射图像显示,锰铜钴水合氧化物在脉石矿物粒间裂隙呈脉状充填产出,也可呈胶体环带状产出。

3.3 铜、钴脉石矿物特征

黑云母:为主要的含铜脉石矿物,半自形片状结构,集合体多呈长轴状定向分布,局部受应力作用发生弯曲形变、膝折或拉丝状带状分布,常见绿泥石化作用(图2-6-9a/d);粒径0.02mm~0.2mm,最大可达2.0mm。

褐铁矿:脉石中主要的含铜金属矿物,在矿石中广泛分布。隐晶质~他形粒状结构,见生长环带,集合体以不规则粒状产出,在矿石中稀疏浸染状或脉状分布。为典型次生矿物,可交代矿石中所有的其他矿物。与孔雀石、硅孔雀石、假孔雀石、黑铜矿等氧化铜矿物关系密切,相互穿插包裹(图2 b),粒径0.03mm~0.3mm,最大可达1.0mm。

2016年3月份,长治师范学院驻村工作队员来到郭书凤家,告诉她,现在政府有到户增收的政策,是专门帮助有意愿的贫困户搞种养殖的。

(3)矿石中以脉状构造、交代残余结构为主,属于较难分离结构构造类型,对浸出不利,这导致脉石矿物中的Cu及硫化铜中的Cu在湿法冶金回收铜的过程中无法同时回收利用。

白云母:晶体多发生弯曲、定向拉长等形变,两端可被拉长呈丝缕状断续相连,并有纤维状新晶生成(图2 g/h);常被铜离子交代呈淡蓝绿色色调,粒间也可被铁质物充填交代;粒径0.01mm~0.5mm,最大可达2.5mm。

透闪石:半自形柱粒状,粒径0.2~0.5mm,最大可达1.5mm。与铜矿化关系密切,结构松散、裂隙发育。硅孔雀石常包裹或沿着透闪石裂隙充填(图2 i)。

3.4 铜、钴矿物的筛析试验

在-0.074mm占75%±的磨矿条件下,将矿石分别过0.074mm、0.0374mm的网筛进行湿筛分级,并分析不同粒级中Cu、AsCu的含量,试验结果见表5。

3.1.4 输液管道的通畅 中心静脉管固定和连接要牢固,避免搬动患者和变动体位时拔出或脱管,避免输液管受压、打折或扭曲而影响输液输血。若导管出现堵塞,应多次抽吸,不得挤捏输液器或用注射器推注,以免将血栓推进血管内造成肺部栓塞。

(1)盆地内铜氧化矿床矿石中结合氧化铜相占比较高,该相中Cu回收难度高于自由氧化铜相,可能增加酸耗或影响矿石回收率。

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(2)矿石在-0.0374mm粒级产率高达53.11%,Cu、AsCu、Co品位均高于原矿,表明有相当一部分Cu、Co矿物在本磨矿条件下进入了细粒级,考虑到矿石中含有黑云母、白云母、绿泥石等易碎易磨矿物,在实际选别工艺中需进行磨矿试验,尽量减少过磨泥化对浸出的影响。

不同糖尿病病程的胰腺癌患者性别、首发症状、肿瘤部位等临床特征进行比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

硅孔雀石:细粒~显微隐晶质结构,粒径0.05mm~0.5mm,最大可达1.5mm;集合体呈不规则粒状、放射状。主要沿脉石矿物粒间缝隙、晶面凹坑和岩石微裂隙呈脉状、浸染状产出,与假孔雀石、黑铜矿、褐铁矿关系密切,可沿解理缝、裂理等交代黑云母、透闪石等脉石矿物呈交代残余结构(图2 a、b、c)。扫描电镜X射线能谱分析显示,硅孔雀石主要元素含量为Cu、Si、O,常有Mg、Al、Cl、Ca和Fe等元素混入,见少量S、K、Cr和Br等杂质。

3.5 铜在矿石中的平衡分配

Cu在主要铜矿物中的平衡配分结果表明(表6),矿石中Cu主要以黑铜矿的形式存在,其次为硅孔雀石、孔雀石和假孔雀石,上述4种矿物的Cu占有率合计80.3%。结合物相分析可知,矿石中结合氧化铜占比58.47%,除结合氧化铜相中Cu难以完全回收利用之外,包含辉铜矿、铜蓝、黄铜矿等矿物的硫化铜相和黑云母、褐铁矿等脉石中的Cu也较难在湿法冶金过程回收利用,对Cu回收影响不利。

4 工艺矿物学特征对比

根据项目研究成果,利用光谱半定量分析、多元素化学定量分析、光学显微鉴定、扫描电镜与X射线能谱分析、物相分析、筛析试验等方法手段,完成了对卢安夏铜矿近地表3个矿床及溢流样和尾渣样的原矿样的工艺矿物学研究,各区工艺矿物学特征对比见表7。

5 卢安夏盆地影响原矿石Cu回收的工艺矿物学因素分析

(1)该试验条件下,在-0.074mm占75%±的磨矿条件下,Co富集在较粗的+0.074mm粒级,而Cu富集在相对较细的-0.074+0.0374mm粒级,推测矿石中含Cu矿物(包括独立矿物和含Cu脉石矿物)的可磨性优于含Co矿物、更易于破碎,应考虑制定分级分选。

(2)氧化铜矿物嵌布关系较为复杂,孔雀石、假孔雀石等氧化铜矿物常被褐铁矿、赤铁矿以环边状包围或互相穿插交代,其内部也可能包裹细小的白云母、石英颗粒,较难完全单体解离,可能阻碍氧化铜矿物与酸发生反应,增加浸出难度。

玉髓:隐晶质~纤维状结构,主要呈不规则粒状集合体,与铜矿化-石英脉密切共生(图2e/f)。

当下责任制护理已经不能满足优质护理的标准,而是向整体护理发展,医院应倡导整体护理理念,规范护理人员的工作范畴,严格按护理程序的五个步骤进行护理,关注患者的生理、心理、社会等各方面需求,并制定方案定期进行考核。整体护理理念下更应注重人文关怀思想,人文关怀与护患关系是开展护理人文关怀、营造和谐护患关系的基础,又是护理质量和患者的满意度的保证[10]。护理部可以定期进行人文精神教育,组织人文关怀理论知识及实践技能的学习,营造一种人文关怀的氛围,使得护理人员对患者的护理更加注重人文关怀。

(4)脉石矿物中含有黑云母、方解石、绿泥石、高岭石等耗酸易碎或粘性较大的矿物,容易产生过磨泥化现象,堵塞或阻碍氧化铜矿物与酸反应,影响浸出效果。

国发〔2014〕43号文下发后,PPP项目模式实际上被赋予了化解存量债务的功能。但是在地方政府实际操作中,还是存在PPP模式被滥用和乱用的情况,实际上其成为地方政府变相融资的途径。这与国家的相关法律和法规是严重冲突的。2017年以来,相关部门相继出台各项直接或间接规范PPP项目融资行为的通知或指导意见,无一不是针对PPP项目融资乱象的政策补漏。各类政策趋于完善,可能导致部分存量业务无法落地或已落地项目面临整改回收的问题。在目前的严监管态势下,政策风险较为突出。

6 结论

(1)矿石中主要有价金属为Cu,脉石的主要组份为SiO

、Al

O

,其次为Fe

O

、K

O和Mg,有害元素Pb、Zn、As、S和P,含量较低。

(2)矿石中Cu主要以氧化铜形式存在,以结合氧化铜为主,少量以硫化铜形式存在,微量以脉石中的铜的形式存在;钴主要以氧化钴形式存在,少量以硫化钴和难溶脉石中钴的形式存在。

2.1 两组患者术中情况比较 研究组输卵管切除率为8.16%,对照组输卵管切除率为10.20%,差异无统计学意义(χ2=10.437,P>0.05)。研究组手术时间和术中出血量明显少于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

(3)巴鲁巴西氧化矿石氧化铜矿物矿物组合以硅孔雀石-黑铜矿-假孔雀石-孔雀石为主;硫化铜矿物组合以辉铜矿-黄铜矿-铜蓝为主。

(4)铜、钴矿物的筛析试验表明:矿石中含Cu矿物的可磨性优于含Co矿物、更易于破碎,应考虑制定分级分选;矿石中含有黑云母、白云母、绿泥石等

易碎易磨矿物,在实际选别工艺中需进行磨矿试验,尽量减少过磨泥化对浸出的影响

(5)卢安夏盆地玛希巴、巴鲁巴西、罗恩延长部南翼铜氧化矿工艺矿物学对比及分析表明:盆地内铜氧化矿床矿石中结合氧化铜相占比较高,可能增加酸耗或影响矿石回收率;氧化铜矿物嵌布关系较为复杂,可能阻碍氧化铜矿物与酸发生反应,增加浸出难度;矿石中以脉状构造、交代残余结构为主,导致脉石矿物中的Cu及硫化铜中的Cu在湿法冶金回收铜的过程中无法同时回收利用;脉石矿物中含有黑云母、方解石、绿泥石、高岭石等耗酸易碎或粘性较大的矿物,影响浸出效果。

[1]牛聪聪,夏瑜,谢世业,方科,罗星.赞比亚卢安夏麻希巴矿床氧化带铜矿石的工艺矿物学特征[J].东北大学学报(自然科学版).2020,39(05)

[2]王改荣,杨洪英,佟琳琳,刘媛媛.赞比亚卢安夏氧化铜矿工艺矿物学研究[J].东北大学学报(自然科学版).2019(03)

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