李 杨 陈 果 林 海
(1.广东省矿产应用研究所;2.自然资源部放射性与稀有稀散矿产重点实验室)
锡是一种十分重要的战略金属[1-2]。我国锡矿资源虽位居世界首位,但是随着近年来5G、新能源汽车以及半导体等产业的迅速发展,对锡矿资源的需求不断增大,因而必须提升现有的锡矿资源开发利用水平[3-4]。为更合理、高效地利用锡矿资源,在选矿工艺研究前开展工艺矿物学研究十分重要[5-6]。
广东某锡多金属矿属于后期热液充填型矿床,主要由若干条硫化物型锡矿体组成。矿体赋存在花岗岩的构造破碎带两侧,伴随绢云母化、云英岩化、绿泥石化等。本文主要介绍了矿石的化学成分、矿物组成、赋存状态和嵌布特征等重要的工艺矿物学信息[7]。
矿石的主要化学成分分析结果见表1。
从表1可知,矿石中的主要有价金属成分为锡、钨,其他金属成分含量较低,未达到综合回收品位要求。
矿石的主要矿物组成见表2。
从表2可知,矿石中锡矿物主要为锡石,黝锡矿微量;钨矿物只有黑钨矿;其他金属矿物主要为黄铁矿、毒砂、褐铁矿、臭葱石,少量至微量黄铜矿、闪锌矿、铜蓝、斜方砷铁矿、磁黄铁矿、孔雀石、辉铋矿等,其他金属氧化矿物较少,主要为钛铁矿、金红石等;脉石矿物主要为石英、绢云母和黄玉,其次为长石、黑云母、绿泥石、萤石等。
将矿石破碎至-0.2 mm,测定的锡石和黑钨矿的粒度分布见表3。
从表3可知,71%以上的锡石、63%以上的黑钨矿粒度在0.04 mm以上粒级,这有利于重选回收这些重矿物。
(1)锡石。锡石主要以半自形粒状、他形不规则粒状存在,少数他形脉状集合体充填或浸染在石英脉两侧;矿石中大多数锡石密集或单粒嵌布在石英、绿泥石中,其次锡石嵌布在绢云母中;有的锡石边缘被黝锡矿交代,也见锡石被褐铁矿交代,少量单粒锡石中包含绢云母。锡石的嵌布特征见图1~图4。
(2)黑钨矿。黑钨矿一般呈厚板状、矛状、薄板状晶体[8],但本矿石中只有少部分黑钨矿具板状晶体,大部分黑钨矿呈四方双锥晶体或等轴粒状晶体,即具白钨矿假象,为交代白钨矿生成,保留白钨矿的四方双锥晶形或等轴粒状晶形。样品中黑钨矿多呈单体颗粒,少数黑钨矿呈半自形粒状,嵌布在绢云母或绿泥石中。黑钨矿的嵌布特征见图5~图6。
(3)黝锡矿。黝锡矿又名黄锡矿,矿石中含极微量的黝锡矿,多见交代锡石,分布于锡石边缘。
锡石和黑钨矿的化学成分能谱测定结果见表4、表5。
从表4、表5可知,锡石单体含锡77.98%、黑钨矿单体含WO376.45%,适宜重选。黑钨矿与锡石多采用磁选工艺分离,因为黑钨矿是弱磁性矿物,而纯净的锡石无磁性,但矿石中的锡石含铁较高,这给钨锡磁选分离带来一定的难度。
(1)广东某锡钨多金属矿床属于硫化物型锡多金属矿床,主要有用矿物为锡石,主要可综合利用的矿物为黑钨矿,其他组分均未达到综合利用水平。
(2)矿石中锡石主要呈密集细粒状、他形不规则粒状集合体嵌布在石英、绿泥石中,少数嵌布在绢云母中;黑钨矿多呈单体颗粒,少数黑钨矿呈半自形粒状,较少部分黑钨矿具板状晶体,大部分黑钨矿呈四方双锥晶体或等轴粒状晶体,具白钨矿假象。
(3)矿石中的锡石纯度较高、黑钨矿略低,粒度均主要集中在+0.04 mm粒级,因而宜采用重选工艺回收锡和钨矿物;部分锡矿物含铁较高,给钨锡磁选分离带来了一定的难度。