塔吉克斯坦金斗山金矿区矿石特征及矿石工业性能评价

詹承淮

（广东省地质局第五地质大队，广东 肇庆 526040）

1 矿区地质背景

金斗山金矿区位于中亚成矿带南天山成矿省，西自中国新疆，途经吉尔吉斯坦，塔吉克斯坦到乌兹别克斯坦中北部Turanian低地，向北转折与俄罗斯乌拉尔相连[1]。该成矿带是世界重要的金成矿带，其中发育有一系列的世界级矿床（图1）[2]。这些金矿形成于板块俯冲之后的陆陆碰撞的晚期阶段，与岩浆作用、变质作用和大陆边缘变形关系密切。

图1 区域矿产示意图

2 矿体特征

矿区共圈定了Ⅰ、Ⅱ号两条矿化带，圈定了10条金矿体。其中Ⅰ号矿化带共圈定金矿体8条，编号分别为Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3、Ⅰ-4、Ⅰ-5、Ⅰ-6、Ⅰ-7和Ⅰ-8，主矿体为Ⅰ-1；Ⅱ号矿化带共圈定2条金矿体，编号为Ⅱ-1、Ⅱ-1-2，主矿体为Ⅱ-1。按矿石类型划分，氧化矿共圈定10条（Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3、Ⅰ-4、Ⅰ-5、Ⅰ-6、Ⅰ-7、Ⅰ-8、Ⅱ-1和Ⅱ-1-2）；原生矿圈定6条（Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-5、Ⅰ-6、Ⅰ-7、Ⅰ-8）。矿层总平均厚度74.21m，含矿率97.80%，矿体总体连续。

氧化带、原生带的划分：

（1）氧化带、原生带的划分依据。

氧化带、原生带的划分依据主要为物相分析结果及结合槽探、钻探工程揭露情况。物相分析参考《固体矿产勘查工作规范》GB/T33444-2016）中有色金属矿石自然类型划分标准（表1）划分出氧化带（氧化率＞30%，氧化率=OFe/（OFe+SFe）），由于混合带和原生带较难划分，且混合矿和原生矿选矿试验结果趋一致，因此未进行混合带和原生带划分，本次统一归为原生带，2017年通过对氧化率大于等于70%的氧化矿试验发现，该类型矿石易进行堆侵选矿，因此又重点划分出强氧化带界线（氧化率≥70%）。

表1 有色金属矿石自然类型划分标准

氧化带位于地表浅部，由于氧化淋滤作用使矿石中的金属硫化物发生氧化，加之长期天然雪水的侵蚀，使矿石发生氧化，由浅至深矿石由铁红色、褐红色-褐色—灰褐色。由于氧化淋滤作用使矿石呈泥状、粉状，部分黄铁矿转变成褐铁矿，大量硫及炭质物流失。由于金的稳定性强，反而在氧化淋滤过程中得到进一步富集，形成工业氧化矿体。如图2所示，靠近地表浅部，氧化率总体较高，深部氧化率较低。

图2 金斗山金矿区钻孔（ZK10401、ZK10411）氧化率曲线图

（2）划分结果。

氧化带研究根据勘查进度进行，如图3所示，2016年详查阶段重点针对金斗山一区Ⅰ、Ⅱ号矿化带进行物相分析研究，2017年补充详查阶段重点针对金斗山一区Ⅱ号矿化带和金斗山二区Ⅰ号矿化带进行物相分析研究，2018年重点对金斗山二区Ⅰ、Ⅱ号矿化带进行物相分析研究，最终统计见表2和表3。

图3 历年物相分析采样分布图

表2 Ⅰ号矿化带氧化带深度统计表

表3 Ⅱ号矿化带氧化带深度统计表

最终根据物相分析结果统计汇总得出（表4）：Ⅰ号矿化带强氧化带深度变化区间为6.80m～97.96m，平均深度29.28m；弱氧化带深度变化区间为16.08m～165.00m，平均61.07m；Ⅱ号矿化带强氧化带深度变化区间为7.00m～153.00m，平均深度60.89m；弱氧化带深度变化区间为81.00m～204.00m，平均139.19m。Ⅱ号矿化带强、弱氧化带整体比Ⅰ号矿化带深，主要由于Ⅱ号矿化带岩层裂隙相对较为发育，水和空气更易沿裂隙侵入矿体，这为矿体氧化提供了较好的天然条件[3]。

表4 Ⅰ、Ⅱ矿化带氧化带深度统计结果表

3 矿石特征

3.1 矿石类型

本矿区按矿石中有用矿物种类划分：可分为氧化矿石和硫化矿石两种。氧化矿石由硫化矿氧化形成，矿物组成为褐铁矿、砷铁氧化物，矿石呈粉状、泥状、碎块状，分布于地表浅部。硫化矿石即原生矿，主要由金属硫化物黄铁矿、毒砂等组成，呈致密块状、浸染状，分布于矿化层深部原生带中。

3.2 矿物组成及相对含量

3.2.1 氧化矿

通过显微镜下对光片检测和扫描电镜能谱仪定性分析，确定了该矿石中的矿物种类，金矿物主要以自然金为主，主要金属硫化物为毒砂、黄铁矿，主要金属氧化物为氧化铁（褐铁矿）、臭葱石，脉石以石英、长石为主。

通过原矿样品MLA自动矿物学测量系统检测，并结合化学多元素分析法，可知矿石中主要金属硫化物为黄铁矿，占矿石矿物相对含量的0.44%（其中含少量磁黄铁矿），其次为毒砂，占相对含量为0.23%，除此之外其它金属硫化物含量相对较少。金属氧化物合计占2.53%，其中褐铁矿、磁铁矿、赤铁矿含量为1.99%，臭葱石含量为0.54%。脉石矿物经分析检测，以石英为主，相对含量为46.81%，其次为长石类、碳酸盐类、云母类，分别占20.31%、13.37%、10.53%，其它脉石含量相对较少。详细检测结果见矿石矿物组成及含量检测结果表5。

表5 矿石矿物组成及含量检测结果

3.2.2 原生矿

通过显微镜下对光片检测和扫描电镜能谱仪定性分析，确定了该矿石中的矿物种类，金矿物主要以自然金为主，主要金属硫化物为黄铁矿、毒砂，主要金属氧化物为褐铁矿、赤铁矿，脉石以石英、长石为主。

通过对原矿样品MLA自动矿物学测量系统检测，并结合化学多元素分析法，可知矿石中主要金属硫化物为黄铁矿，其占矿石矿物相对含量的1.42%（含少量磁黄铁矿），其次为毒砂，相对含量为1.07%，除此之外其它金属硫化物含量相对较少。

金属氧化物合计占0.50%，其中褐铁矿含量为0.30%。脉石矿物经分析检测，以石英为主，相对含量为54.40%，其次为长石，其它脉石含量相对较少。详细检测结果见矿石矿物组成及含量检测结果表6。

表6 矿石矿物组成及含量检测结果

4 矿石工业性能评价

4.1 矿石工艺性能

4.1.1 氧化矿

（1）由表5可知，氧化矿石中主要金属硫化物为黄铁矿及毒砂，占比较少，合计仅占0.69%，其矿石工艺类型为贫硫化物微细粒浸染型含金氧化矿石。

（2）该矿石中金为唯一有价元素，金矿物为自然金，自然金平均成色为921.5‰。

（3）矿石中金的粒度粗细不均，但是大多数呈微细粒金，小于0.037mm占92.27%；金的形态以角粒状、长角粒状为主占52.5%，次为短柱状、麦粒状占30.5%。

（4）矿石中金矿物的嵌存关系以粒间金和包裹金为主，其中金属硫化物包裹金占28.76%，金属矿物粒间金占22.90%，矿石中未发现裂隙金。

（5）包裹金和微细粒金是影响选矿回收的主要因素。

4.1.2 原生矿

（1）由表6可知，原生矿石中主要金属硫化物为黄铁矿，含量为1.42%，其次为毒砂，含量为1.07%，其他金属硫化物含量较少。金属氧化物主要为褐铁矿，含量为0.30%。脉石矿物主要为石英，含量为54.40%，其次为长石，含量为22.30%，其他脉石矿物含量较少。矿石工艺类型定义为少硫化物微细粒浸染型含金矿石。

（2）矿石中金矿物嵌存粒度大于0.074mm含量为12.95%，这部分金矿物应该提前采取重选工艺回收，否则会流失于浮选尾矿中。原矿重选试验回收率为13.38%。避免大颗粒金矿物流失。

4.2 选矿工艺

综合以上氧化矿石与原生矿石的工艺矿物学特征的差异，企业在未来生产中应采取不同工艺进行遴选。建议氧化矿矿石未来开采时可以采用堆浸工艺，具有工艺简单、设备少、投资少、见效快、生产成本低的优点，生产中可采用CG505替代NaCN作为浸金剂。

原生矿石可采用采用浮选提金工艺，但由于部分黄铁矿与毒砂粒度较细，在磨矿过程中不易与脉石完全解离，建议对金精矿采取提金回收研究，以达到矿产资源经济效益最大化。

5 结论

通过对金斗山金矿区氧化带及原生带的分布特征，进一步对矿石特征的分析，进而对氧化矿与原生矿进行工业利用性能评价，得出氧化矿可采用堆浸，原生矿进行浮选，项目建设生产有良好的经济效益，社会效益显著。前期以开采氧化矿为主，本区氧化矿具有埋藏浅，矿体连续厚大且品位高等易采易选的特点，山坡露天矿的储量剥采比很低，适合于露天规模开采。该矿区氧化矿资源基本有保障，后续还有找矿潜力。原生矿在氧化矿开采完之后以露天方法进行开拓，降低了采矿成本。