某金矿石工艺矿物学研究

陈小辉

（内蒙古金陶股份有限公司）

近年来，我国探明的金矿资源中贫矿的比例在不断增大，普遍呈现矿石构造复杂，赋存状态多样，选别难度加大局面［1］。在这样的资源状况背景下加大矿石的工艺矿物学研究就显得尤其重要［2-3］，通过工艺矿物学研究，揭示矿石的矿物组成、各矿物的粒级分布及嵌布关系、赋存状态等参数，为合理开发利用矿产资源提供依据［4-5］。本研究以某金矿石为对象，进行了工艺矿物学研究，为该矿石的有效开发利用提供了依据。见表7。

注：Au、Ag的含量单位为g/t。

1 矿石的成分分析

矿石主要化学成分分析结果见表1，铜、铅、锌、硫、砷物相分析结果分别见表2～表6，主要矿物含量

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从表1可以看出，矿石中主要有价成分为金，银、铜、铅、锌、铁、硫具有综合回收价值。

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从表2～表6可以看出，矿石中铜、铅、锌、硫主要以硫化物的形式存在，砷也主要以硫化物形式存在。

从表7 可以看出，矿石中黄铁矿含量较高，占矿物含量的16.07%，其他有用矿物含量均不高；主要铜、铅、锌矿物为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿；脉石矿物主要为石英、长石、绢云母和绿泥石，矿石中还有一定量的碳酸盐矿物和黏土矿物。

光学显微镜鉴定结果还表明，贵金属金矿物主要是自然金，银金矿少量，金银矿微量；银矿物主要是自然银，辉银矿少量。

2 主要金属矿物的嵌布特征及粒度

（1）黄铁矿。黄铁矿是矿石中含量高、分布普遍的金属硫化物。黄铁矿晶出时间较早，大多数颗粒较粗大的黄铁矿受构造挤压等地质作用，发生了碎裂和碎粒化，其颗粒间隙或裂隙多被脉石充填，少被晶出时间较晚的黄铜矿、方铅矿充填。由于大部分黄铁矿颗粒碎裂，其粒度粗、中、细均有分布，粒级以大于0.1 mm 为主，占45.39%。少量黄铁矿呈自形—半自形晶分布于脉石中。矿石中黄铁矿多呈浸染状构造产出，少量局部富集的黄铁矿呈稠密浸染状集合体分布。

（2）黄铜矿。黄铜矿在矿石中的粒度分布较宽，以大于0.1 mm为主，占34.56%。黄铜矿的粒度不同，其赋存状态也有差异：小于0.037 mm 的黄铜矿主要分布在脉石中，也有少量呈浑圆粒状等分布于闪锌矿中；大于0.037 mm 的黄铜矿多呈他形晶粒状集合体嵌布在脉石粒间或裂隙中。黄铜矿与黄铁矿嵌布关系较密切，常沿黄铁矿的裂隙或粒间充填交代，局部富集的黄铜矿呈块状产出；见有黄铜矿与方铅矿、闪锌矿构成连晶结构分布于矿石中；黄铜矿与金矿物的关系也较密切，有17.02%的金矿物分布在黄铜矿与脉石矿物粒间。

（3）方铅矿。方铅矿多呈自形—半自形晶形式存在，少量呈他形晶粒状分布，一般粒度较粗，大于0.1 mm 占61.25%。方铅矿是硫化物中晶出时间较晚的矿物，常溶蚀交代早期晶出的黄铁矿，或分布于脉石粒间及其他硫化物的晶隙中，有局部富集的方铅矿呈块状构造产出。有6.42%的金矿物分布于方铅矿与闪锌矿粒间。

（4）闪锌矿。闪锌矿的粒度较粗大，大于0.1 mm的占56.87%，多以他形晶粒状分布于脉石粒间或裂隙中，少量分布在脉石中。闪锌矿与方铅矿、黄铜矿的连生关系为密切，见有黄铜矿呈细脉状或不规则细粒状分布于闪锌矿中，构成固溶体分离结构。金矿物嵌布于闪锌矿裂隙中，或闪锌矿与方铅矿粒间。

（5）次生铜矿物。黝铜矿约占矿石中铜矿物含量的15%，粒度以0.053～0.1 mm 为主，多以他形晶粒状集合体分布于脉石粒间或裂隙中，少量呈单体分布于矿石中。常见有黝铜矿包裹黄铜矿或与黄铜矿构成不混溶连晶现象。黝铜矿与自然银的关系非常密切，镜下所见到的自然银都与黝铜矿相关，主要嵌布在黝铜矿中、黝铜矿粒间或黝铜矿与脉石粒间。斑铜矿、辉铜矿含量极少，主要沿黄铜矿边部分布。

矿石中主要金属矿物的粒度、嵌布关系测量结果见表8、表9。

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3 矿石的结构构造

3.1 矿石结构

依据矿石中主要金属矿物的结晶程度、颗粒大小和相互关系，以及各组成矿物的集合体、空间分布形态等特点，矿石结构主要为自形—半自形晶粒状结构、他形晶粒状结构、固溶体分离结构、包含结构、交代溶蚀结构、碎裂结构。其中，自形—半自形晶粒状结构：方铅矿、少量黄铁矿呈此结构分布；他形晶粒状结构：金属硫化物矿物多呈此结构分布于矿石中；固溶体分离结构：黄铜矿呈细小圆粒状、麦粒状等分布于闪锌矿中；包含结构：黄铁矿中自然金、黝铜矿中自然银呈此结构；交代溶蚀结构：多金属硫化物密集分布的矿石中，晚晶出的矿物交代早晶出的矿物，并呈港湾状接触；碎裂结构：早期晶出的黄铁矿受构造挤压作用后颗粒碎裂和碎粒化。

3.2 矿石构造

矿石构造主要有团块状构造、稠密浸染状结构、脉状与网脉状构造。其中，团块状构造：金属硫化物方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿在矿石中富集呈团块状；稠密浸染状结构：矿石中金属硫化物的颗粒大小近似，较为密集地分布于矿石中；脉状、网脉状构造：黄铜矿沿早晶出的黄铁矿一组或二组以上微裂隙充填交代而成。

4 矿石的工艺类型

矿石中金属矿物主要为黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等，次生铜矿物和铁氧化物含量很少，金属硫化物含量17.77%，次生铜矿物和铁氧化物含量0.54%，因此，该矿石为原生矿石。

金属矿物黄铁矿在矿石中含量高达16.07%，铜矿物含量为0.93%，铅矿物方铅矿含量占0.37%，锌矿物闪锌矿含量占0.40%，金含量为5.85 g/t，银含量为37.87 g/t。因此，该矿石为中等硫化物多金属含金矿石。

5 金矿物的工艺特征

5.1 金矿物的组成及相对含量

矿石中金矿物主要是自然金，银金矿少量，金银矿微量。人工重砂中所见大粒金成色较高，表面清洁无污染，偶见有极少量金粒与脉石连生或与方铅矿连生。金矿物组成及相对含量测量结果见表10。

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5.2 金矿物的嵌布粒度特征

金矿物的粒度测量结果是经人工重砂查定和光片检测综合分析所得，矿石中金矿物的粒度粗（+0.074 mm）、中（0.074～0.037 mm）、细（0.074～0.010 mm）均有分布，其中以中、细粒为主，占75.65%，粗粒金占19.40%，微粒（-0.010 mm）金占4.95%，自然金最大粒度为0.38 mm×0.96 mm×0.15 mm（厚板状）。金矿物嵌布粒度测量结果见表11。

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5.3 金矿物的嵌布形态特征

根据实测结果可知，矿石中金矿物的形态主要为麦粒状、角粒状、长角粒状和针线状，其他形态较少。金矿物形态特征测量结果见表12。

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从表12可看出，浑圆粒状、麦粒状、叶片状、针线状边界规整圆滑，总占有率为52.23%；角粒状、长角粒状、板片状边界平整棱角明显，总占有率为35.84%；尖角粒状、枝杈状边界不平整有尖角、枝杈，总占有率为11.93%。延展率为1～1.5 的占35.75%、延展率为1.5～5的占51.88%、延展率大于5的占12.37%。

5.4 金矿物赋存状态特征

依据矿石中金矿物与其他矿物的嵌布关系，金矿物的赋存状态以裂隙金为主，占47.51%；其次为粒间金，占31.22%；包裹金占21.27%，主要被黄铁矿包裹，占17.77%，脉石包裹仅占3.50%。金矿物赋存状态测量结果见表13。

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6 结 论

（1）矿石为中等硫化物多金属含金矿石，金品位为5.85 g/t，银品位为37.87 g/t；实际生产中应以回收金为主，可综合回收银、铜、铅、锌、硫。

（2）矿石中金矿物的粒度粗、中、细均有分布，其中以中、细粒为主，占75.65%；粗粒金占19.40%，微粒金仅占4.95%。最大金粒尺寸为0.38 mm×0.96 mm×0.15 mm。

（3）金矿物在矿石中的嵌布状态以裂隙金为主，占47.51%；粒间金次之，占31.22%；包裹金再次之，占21.27%，其中硫化物包裹金占17.77%，脉石包裹金占3.50%。矿石中的金矿物较易回收。

（4）矿石中金矿物以自然金为主，银金矿少量，金银矿微量。人工重砂中所见大粒金表面清洁、无污染，极少量金粒与脉石或方铅矿连生。