甘肃某金矿石工艺矿物学研究

王铜 于鸿宾 王艳 逄文好

摘要：为高效合理利用碲化金矿石，通过化学多元素分析、MLA、扫描电镜等手段对甘肃某金矿石进行了系统的工艺矿物学研究。研究结果表明：该矿石中金主要以针碲金银矿形式存在，金矿物的嵌布粒度主要分布在0.037 mm以下；该矿石中主要金属硫化物为黄铁矿，主要脉石矿物为石英，且黄铁矿是主要载体矿物，金的赋存形态主要为黄铁矿粒间金、黄铁矿裂隙金及黄铁矿包裹金。该矿石含有一定量的易泥化矿物（如绢云母、绿泥石），浮选过程易随精矿产品一起上浮，降低精矿品位，且该矿石在浸出过程中具有难以溶解、不易解离的特点，需要在细磨、高碱度且大充气量的条件下才能实现有效回收利用。综合考虑，将该矿石磨至粒度-0.074 mm占95 %时，可获得较佳的选矿指标。

关键词：工艺矿物学；碲化金；金矿；赋存状态；嵌布特征；嵌布粒度

中图分类号：TD91          文章编号：1001-1277（2023）06-0059-05

文獻标志码：Adoi：10.11792/hj20230613

碲化金矿是仅次于自然金和银金矿的重要金矿资源，但由于此类型金矿石中的金较难回收，因此目前针对碲化金矿的研究相对较少［1-2］，故对其进行详细的工艺矿物学研究具有重要意义［3-4］。本试验以甘肃某金矿为研究对象，对其进行矿物组成分析，结果表明：该矿石中金属硫化物占1.93 %，主要成分为黄铁矿；金属氧化物占0.41 %，主要成分为磁铁矿及赤铁矿，并存在少量褐铁矿。脉石矿物主要为石英，其次为云母及长石。金主要以碲化金的形式赋存在矿石中，原矿金品位为15.37 g/t，硫品位为1.22 %，矿石工艺类型为石英脉型贫硫化物碲化金矿石。经分析可知，该矿石资源属于金矿石中难选冶类型。本次工艺矿物学研究以期为该矿石后续合理利用提供理论依据。

1 矿石性质

1.1 化学组成分析

1.1.1 化学多元素分析

本试验采取的矿样来自甘肃某金矿，对其进行化学多元素分析，结果如表1所示。

由表1可知，试验矿样的金品位为15.37 g/t，银品位为27.53 g/t，含硫1.22 %，含碳0.90 %。该矿石金品位较高，含有少量银，且硫、碳含量较低。

1.1.2 物相分析

对该矿石中的碳元素与硫元素进行物相分析，了解该矿石中碳、硫的存在形式，结果如表2、表3所示。

由表2及表3可知：矿石中硫主要以硫化物形式存在，碳主要以碳酸盐与石墨形式存在，有机碳含量较少，因此对金的浸出效果影响较小。

1.2 矿物组成分析

检测手段MLA具有测试速度快、准确度高的特点［5］。本研究通过对矿石进行MLA检测并结合显微镜分析，确定了矿石中的矿物组成及其含量。该矿石中金属硫化物占1.93 %，主要为黄铁矿，其次为黄铜矿、磁黄铁矿、辉锑矿、闪锌矿及方铅矿等；金属氧化物占0.41 %，主要为磁铁矿、赤铁矿，并含有少量褐铁矿；脉石矿物主要为石英，其次为云母类、碳酸盐矿物及长石，其他脉石矿物含量相对较少。矿石矿物组成分析结果如表4所示。

2 矿石结构构造

半自形晶—他形晶粒状结构：黄铁矿主要呈此结构［6-7］。自形晶粒状结构：少部分黄铁矿呈立方体、五角十二面体等自形晶粒状结构。压碎结构：部分黄铁矿受构造应力作用呈压碎结构。包含结构：黄铜矿被包裹在黄铁矿中呈此结构。填隙结构：偶见部分碲化物沿黄铁矿裂隙充填呈此结构。星散状结构：微细粒碲银矿常呈此结构分布在矿石中。

浸染状构造：黄铁矿在矿石中主要呈浸染状构造（含稀疏、稠密浸染状构造）。

脉状构造：可见针碲金银矿、碳酸盐矿物在矿石中呈脉状构造。团块状构造：金属硫化物中黄铁矿局部集中富集呈团块状构造。网脉状构造：部分黄铁矿嵌存在石英裂隙中呈此构造。

3 主要矿物工艺特征

3.1 黄铁矿

黄铁矿为矿石中的主要金属硫化物，相对含量为1.85 %。黄铁矿粒度组成为0.053～0.3 mm大于65 %，主要呈半自形晶—他形晶粒状结构。大部分黄铁矿独立嵌存在脉石矿物粒间及裂隙，少量黄铁矿与黄铜矿、磁黄铁矿等连晶嵌存，少量黄铁矿与其他金属硫化物相互嵌存。黄铁矿是金矿物的主要载体矿物，可见黄铁矿包裹针碲金银矿、碲金矿、碲金银矿及碲银矿的现象，也可见碲银矿沿黄铁矿裂隙充填（如图1所示）。

3.2 黄铜矿

黄铜矿为矿石中含量较少的金属硫化物，相对含量为0.03 %，粒度主要分布在0.010～0.1 mm，主要呈他形晶粒状结构。其与黄铁矿嵌存关系密切，多与黄铁矿呈连晶分布，部分黄铜矿呈细脉状沿黄铁矿裂隙充填，另有少量黄铜矿独立嵌存在脉石矿物粒间及裂隙中，偶见黄铜矿与针碲金银矿、碲金矿等连晶嵌存。

3.3 碲银矿

碲银矿为矿石中主要的银矿物，粒度以小于0.037 mm为主，多呈他形晶粒状结构。碲银矿与黄铁矿嵌存关系密切，多被黄铁矿包裹，呈串珠状嵌存在黄铁矿中或沿黄铁矿裂隙充填，少量碲银矿嵌存在脉石矿物中，被脉石矿物紧密包裹或沿脉石矿物粒间或裂隙充填，呈细脉状构造，可见碲银矿与针碲金银矿、碲金银矿连晶产出。

3.4 其他碲化物（碲铋矿、碲铅矿及碲汞矿）

矿石中含有一定量的其他碲化物，这些碲化物与金矿物存在密切的嵌存关系。碲铋矿的粒度以小于0.053 mm为主，呈他形晶粒状结构，大部分碲铋矿被针碲金银矿包裹或与之连晶嵌存，少量碲铋矿与碲银矿连晶嵌存在黄铁矿中。碲铅矿的粒度以小于0.037 mm为主，呈他形晶粒状结构，可见其与针碲金银矿连晶产出。碲汞矿的粒度同样以小于0.037 mm为主，多呈他形晶粒状结构，与黄铁矿嵌存关系密切，多沿黄铁矿边部及裂隙分布，与针碲金银矿及碲金银矿连晶嵌存（如图2所示）。

3.5 脉石矿物

该矿石中的脉石矿物相对含量为97.65 %，主要為石英，其次为云母、碳酸盐矿物及长石。石英在矿石中含量较高、分布广，相对含量为63.35 %，多呈他形晶粒状及脉状产出，脉幅宽窄不一，粒度多为0.5～2 mm，以中粗粒为主；云母类矿物主要为绢云母、黑云母、白云母，主要呈鳞片状、板状或片状结构，多沿石英粒间分布，也常在粒状石英集合体中呈脉状或细脉状，矿石中长石、石英、云母互相连晶，嵌存关系密切；碳酸盐类矿物以铁白云石为主，其次为方解石及白云石，主要呈他形晶粒状结构，与石英相互嵌存；长石以斜长石为主，其他长石相对较少，长石嵌存粒度以0.2～0.4 mm为主，形态多呈板状或粒状。长石类矿物常呈连晶嵌存，相互之间嵌存关系紧密，且部分长石类矿物已蚀变为绢云母。

4 金矿物工艺特征

4.1 金矿物种类及分布

经显微镜及扫描电镜分析可知，该矿石中的金以针碲金银矿、碲金银矿、碲金矿及自然金的形式存在。经分析，针碲金银矿平均成色为245.3 ‰，碲金银矿平均成色为257.1 ‰，碲金矿平均成色为431.7 ‰，自然金平均成色为886.3 ‰，金主要分布在针碲金银矿中，金矿物含量及分布如表5所示，金矿物扫描电镜成分分析结果如表6所示。

4.2 金矿物粒度组成分析

通过显微镜检测可以看到大量碲化金化合物。对磨矿产品进行重选富集精矿，在显微镜下可检测到精矿中存在自然金颗粒，最大自然金颗粒粒度为0.114 mm×0.148 mm×0.03 mm（粗粒金，板片状，富集重砂检测所得），最大碲化金颗粒粒度大于0.520 mm×0.633 mm（尖角粒状，光片中，针碲金银矿）。分析结果表明，矿石中的金矿物粒度以微、细粒金为主，占89.98 %，其中细粒金占56.81 %，微粒金占33.17 %;中粒及以上金占10.02 %。金矿物粒度分析结果如表7所示。

4.3 金矿物形态分析

对金矿物形态进行了检测，结果如表8所示。结果表明，金矿物主要以角粒状存在，少量呈板片状或针线状。

4.4 金矿物的嵌存特征

通过显微镜检测并结合化学分析，对金的嵌存状态进行分析，矿石中金矿物主要与黄铁矿嵌存紧密，常嵌存在黄铁矿粒间、裂隙及黄铁矿内部。金矿物以粒间金为主，其占金总量的56.75 %，其中金属硫化物粒间金占42.82 %；裂隙金占27.78 %，其中金属硫化物裂隙金占23.42 %；包裹金占15.47 %，其中金属硫化物包裹金占12.42 %。金矿物嵌存状态分析结果如表9所示。

5  产品考查

将矿石磨至粒度-0.074 mm占95 %左右，分别对其主要金属硫化物黄铁矿的嵌连关系及金的嵌连关系进行了考查，黄铁矿的嵌连关系考查结果如表10所示，金的嵌连关系考查结果如表11所示。

结果表明：在该磨矿粒度下，黄铁矿单体解离度高达91.53 %。单体连生金占90.15 %，包裹金占9.85 %。如果采用浸出方法回收金，金的理论回收率能达到90 %左右；如果采用浮选回收金，金的回收率高于93 %；如果采用浮选—浸出联合工艺回收金，金的回收率大于97 %，并且结合矿石本身性质，浮选精矿产率不会太小。

6 影响金矿物回收的矿物学因素分析

1）该矿石中金主要以针碲金银矿形式存在，其次为碲金银矿及碲金矿等碲化金矿物，碲化金矿物氰化浸出过程中具有难以溶解的特点，这是影响金直接浸出回收的主要不利因素，需要在细磨、高碱度且大充气量的条件下才能实现有效回收利用［8］。

2）对金矿物在矿石中的嵌布状态分析可知，矿石中包裹金占15.47 %，0.037 mm以下的微、细粒金占89.98 %。金矿物被黄铁矿及脉石矿物包裹不易解离裸露，是影响金浸出效果的不利因素之一。

3）少量粗粒级金采用浮选工艺难以有效回收利用，对其采用浸出工艺，需要较长浸出时间才能有效回收。

4）该矿石中含有一定量的磨矿易泥化矿物，如绢云母、绿泥石等，该类型矿物在浮选过程中易上浮，导致精矿品位过低。

7 结 论

1）该矿石中金属硫化物占1.93 %，主要以黄铁矿形式存在；金属氧化物占0.41 %，主要以磁铁矿与赤铁矿形式存在，并伴有少量褐铁矿；脉石矿物主要为石英，其次为云母、碳酸盐矿物及长石。矿石中金主要以碲化金的形式存在。金品位为15.37 g/t，硫品位为1.22 %，该矿石工艺类型为石英脉型贫硫化物碲化金矿石。

2）黄铁矿为主要的载金矿物，相对含量为1.85 %，粒度为0.053～0.3 mm占65 %以上，以中粗粒形式存在。

3）矿石中的金矿物组成为针碲金银矿、碲金银矿、碲金矿及自然金，其中金主要分布在针碲金银矿中。分析成色可知，针碲金银矿平均成色为245.3 ‰，碲金银矿平均成色为257.1 ‰，碲金矿平均成色为431.7 ‰，自然金平均成色为886.3 ‰。金矿物的粒度以微、细粒金为主，合计占89.98 %，其中细粒金占56.81 %，微粒金占33.17 %；中粒及以上金占10.02 %。

4）矿石中金矿物与黄铁矿嵌存紧密，常嵌存在黄铁矿粒间、裂隙及黄铁矿中。金矿物以粒间金为主，相对含量为56.75 %，裂隙金27.78 %，包裹金15.47 %。

5）影响矿石中金回收的矿物学因素主要有以下几点：①碲化金矿物氰化浸出过程中较难溶解，不易直接浸出回收，需要在细磨、高碱度且富氧的条件下才能有效回收；②由于金粒度细，且被黄铁矿及脉石矿物包裹不易解离裸露，从而影响金的浸出效果；③该矿石中含少量粗粒级金矿物，需要较长的浸出时间，且难以浮选回收；④磨矿易泥化矿物含量较高，浮选后上浮进入精矿，影响精矿品质。

［參 考 文 献］

［1］ 胡勇平，于学峰，李大鹏，等.山东省归来庄金矿田卓家庄含碲金矿床的碲化物赋存状态研究［J］.矿床地质，2016，35（3）：475-490.

［2］ 罗镇宽，关康，王曼祉，等.中国某些金矿床中碲化物的特征［J］.黄金地质，1999（3）：69-75.

［3］ 刘汉钊.难处理金矿石难浸的原因及预处理方法［J］.黄金，1997，18（9）：44-48.

［4］ 宋鑫.中国难处理金矿资源及其开发利用技术［J］.黄金，2009，30（7）：46-49.

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［6］ 李胜荣.结晶学与矿物学［M］.北京：地质出版社，2008.

［7］ 尚浚，卢静文.矿相学［M］.北京：地质出版社，2007.

［8］ 付玉平，巩佃涛，郭兆松.某含碲难浸金矿石强碱预处理—氰化浸出试验研究［J］.黄金，2022，43（2）：90-93.

Abstract：To efficiently and rationally utilize gold telluride ore，systematic process mineralogy studies were carried out on gold ore in Gansu using chemical multi-element analysis，MLA，scanning electron microscopy，and other methods.The research results showed that gold in the ore mainly exists in the form of needle telluride gold-silver minerals，with the grain size mainly distributed below 0.037 mm;the main metal sulfides in the ore are pyrite and the main gangue mineral is quartz，and pyrite is the main carrier mineral.The occurrence forms of gold are mainly pyrite intergranular gold，pyrite fracture gold，and pyrite inclusion gold.The ore contains a certain amount of easily slime-forming minerals （such as sericite and chlorite），which are easy to float up with the concentrate during the flotation process，lowering the concentrate grade.Moreover，the ore has the characteristics of difficult dissolution and dissociation during the leaching process，which requires fine grinding，high alkalinity，and large air infusion capacity to achieve effective recovery and utilization.Considering all factors，the best mineral processing indicators can be achieved by grinding the ore to a particle size distribution of 95 %-0.074 mm.

Keywords：process mineralogy;gold telluride;gold ore;occurrence state;dissemination characteristics;dissemination grain size