陕西洛南某金矿石工艺矿物学研究

李青翠 景 淼 高倩倩

（1.陕西省地质矿产实验研究所有限公司；2.陕西省矿产资源勘查与综合利用重点实验室）

我国目前探明的金矿中贫矿越来越多，矿石构造复杂，嵌布粒度细，赋存状态多样，选矿难度大。针对这样的资源现状，高效合理地利用是业界无法回避课题［1］。

陕西洛南某金矿区域岩石普遍遭受不同程度的混合岩化作用，构造形态以东西向为主［2］。为给矿石的高效开发利用提供依据，进行了工艺矿物学研究。

1 矿石的化学成分及矿物成分

矿石为接触变质岩型强蚀变金矿石，变质岩石类型有含红柱绿帘变质石英砂岩、含砾红柱变质石英砂岩（图1）、含空晶红柱变质石英砂岩、含黏土变质石英砂岩（图2）、斑点状接触千枚岩、千枚状变质石英砂岩等。

1.1 矿石的化学成分

矿石在光谱半定量分析［3］基础上进行的主要化学成分分析结果见表1，XRD分析结果见表2，金物相分析［4］结果见表3。

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由表1可看出：矿石中有用成分金含量为2.52 g/t，其他成分不具有综合利用价值。

由表2 可看出：矿石中脉石矿物主要为石英，占89.9%，其他矿物含量较低。

由表3可看出：矿石中金主要以裸露及半裸露金形式存在，占总金的95.24%，其他形式的金很少。

1.2 矿石的矿物成分

大型偏光显微镜鉴定结果表明，矿石中的矿物主要有10余种，见表4。

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从表4 可看出：矿石中金属矿物以褐铁矿为主，黄铁矿、黄铜矿、硬锰矿、自然金、自然银等少量至微量；脉石矿物以石英为主，其次是绢云母，红柱石、绿帘石、磷灰石等少量至微量。

2 矿物的赋存状态及嵌布特征

2.1 矿石矿物赋存状态及嵌布粒度

（1）自然金。所鉴定样品中共见自然金16粒，呈浅金黄色和金黄色，反射率60%以上，低硬度，表面擦痕明显，呈均质性［5］。其粒度大小和含量及形态特征见表5～表6。

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从表5并结合显微镜下观察可看出：自然金的粒度微细，微粒占99.9%，超微粒占0.1%；最大粒度为0.018 mm×0.015 mm，未见粗粒自然金，推测大部分金为次显微金。

从表6可看出，自然金以粒状为主（图3），其次为片状、板状和不规则状。

自然金的嵌布形式比较简单，褐铁矿中见8 粒（图4），淋蚀洞中7 粒（图5），单独存在（砂样中）1 粒。

（2）褐铁矿。褐铁矿是矿石中含量最高的金属矿物，是黄铁矿的蚀变产物。从产状看，原黄铁矿形成最少有4 个世代（图6）：第一世代褐铁矿多呈自形晶，以五角十二面体为主，立方体较少，并且部分环带结构发育（图7），个别未蚀变的黄铁矿晶体分布在变质石英砂岩的斑晶中，第一世代的褐铁矿粒径在0.1 mm 左右；第二世代褐铁矿多呈他形晶或半自形晶，粒径在0.2 mm 以上，不显生长环带；第三世代褐铁矿呈细粒集合体，或成细脉状沿矿石裂隙分布，粒径多小于0.05 mm，此褐铁矿有定向分布趋势，并且淋失最严重，形成空洞并残留部分氧化铁；第四世代褐铁矿分布在后期石英脉中，最大自形晶粒径在0.65 mm左右，但含量较少。

（3）黄铁矿。黄铁矿在光片中仅见细小颗粒，或为褐铁矿中的残晶，或在基质石英中出现，一般粒径小于0.1 mm，部分呈自形晶；在重砂中可见颗粒较粗的胶状黄铁矿，粒径大于0.1 mm，他形晶黄铁矿多为低温条件下的产物。

（4）自然银。自然银仅见个别颗粒，呈树枝状，弯曲分布在石英脉中，矿物长0.8 mm、宽约0.02 mm；自然银呈亮白色，微带乳黄，反射率在80%以上，均质性，硬度低，多擦痕（图8）。

矿石中偶见黄铜矿、硬锰矿、金红石等，呈星散状分布在矿石中。矿石中较多的铁质混染于各部位，这是褐铁矿淋蚀后的结果，在薄片中呈星点状分布在砂岩基质中或矿石裂隙中。

2.2 脉石矿物赋存状态及嵌布粒度

（1）石英。石英是矿石中的主要矿物，多来自原岩石英砂岩和少量的硅质岩。变质砂岩多呈明显的斑状变晶结构（图9），石英斑晶粒径最大超过0.8 mm，多呈浑圆状，少量被拉长，部分斑晶呈波状消光，个别显变形带，说明受到动力的影响［6］。岩石的基质石英直径一般小于0.1 mm，定向分布。矿物间多分布褐铁矿和其他金属矿物，还有较多的氧化铁质点密布，使其透明度极差。

（2）绢云母。绢云母出现最多的是在斑点状接触千枚岩（图10）和千枚状变质石英砂岩中，其他矿石中极少。绢云母呈鳞片状集合体形式，细小的绢云母片晶连续定向分布，形成千枚状构造。

3 矿石的结构构造

3.1 矿石的结构

矿石的结构类型由同时或先后结晶的矿物的自形程度、相对大小及其相互关系决定［7］。矿石中褐铁矿呈隐晶结构；黄铁矿和假象褐铁矿呈自形—他形晶结构；早期假象褐铁矿部分生长环带显著，形成环带结构；斑状变质石英砂岩中具斑状变晶结构；各种变质石英砂岩均具变余砂状结构；斑点状接触千枚岩具斑点状显微片状变晶结构。

3.2 矿石的构造

褐铁矿和其他微量金属矿物，均呈星散浸染状构造；大部分的褐铁矿被淋蚀成空洞，形成淋蚀构造；大部分变质石英砂岩和接触千枚岩具定向构造；个别变质石英砂岩，矿物成无定向分布，形成块状构造；后期石英脉和少量褐铁矿在岩石裂隙中成细脉状构造。

4 矿石类型

根据矿石的矿物成分、结构构造等特征，认为该矿石为接触变质岩型强蚀变金矿石，赋矿岩石多为变质石英砂岩，少量接触千枚岩。

5 结 论

（1）矿石中物质组分相对简单，金属矿物以褐铁矿为主，黄铁矿、黄铜矿、硬锰矿、自然金、自然银等少量至微量；脉石矿物以石英为主，其次为绢云母，红柱石、绿帘石、磷灰石、黏土等少量至微量。

（2）矿石中自然金共见16 粒，均为微粒和超微粒。最大一粒在重砂中出现，粒度为0.018 mm×0.015 mm，单独存在，其他分布在褐铁矿及其淋蚀空洞中。自然金的形态以粒状为主，占总量的75%，其次为片状、板状和不规则状。自然银仅见1 粒，呈树枝状，分布在石英脉中。

（3）矿石中可回收成分为金，品位为2.52 g/t，其他成分未达到综合利用标准。可回收金主要以裸露及半裸露金存在于矿石中，占总量的95.24%，碳酸盐、硫化物、氧化铁及硅酸盐包体金较少。

（4）矿石中可见金较少，推测大部分金为次显微金，其中微粒占99.9%，超微粒占0.1%，由于自然金颗粒细小，选矿难度大。