广西金矿工艺矿物学样本.docx
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广西金矿工艺矿物学样本
《某金矿选矿工艺矿物学研究》
研
究
报
告
昆明理工大学
.9
项目名称:
《某金矿选矿工艺矿物学研究》
完成单位:
昆明理工大学
法人代表:
周荣
项目负责人:
刘全军
报告编写:
刘全军
昆明理工大学
二○一○年九月
前言………………………………………………………………………4
1矿样的采取及制备……………………………………………………4
2矿石的结构构造及类型…………………………………………………5
2.1矿石的构造…………………………………………………………5
2.2矿石的结构…………………………………………………………5
3矿石的化学成分…………………………………………………………8
3.1矿石的光谱分析…………………………………………………8
3.2矿石的多元素分析………………………………………………8
3.3铁物相分析…………………………………………………………8
4矿石的矿物成份…………………………………………………………9
5矿石矿物的嵌布特征…………………………………………………10
5.1自然元素…………………………………………………………10
5.2氧化物……………………………………………………………11
5.3硅酸盐……………………………………………………………14
5.4硫化物……………………………………………………………15
5.5氟化物……………………………………………………………17
6金的赋存状态………………………………………………………18
6.1金的分布…………………………………………………………18
6.2自然金粒度分析…………………………………………………19
7原矿物理性质测定……………………………………………………19
8小结……………………………………………………………………19
前言
受委托,对所送的金矿矿石进行金的赋存状态研究,经过对矿石多元素化学分析、磨制光薄片显微镜鉴定、人工重砂分析、X-衍射分析和电子显微镜分析等,现已基本查清矿石的化学成分、矿石的结构构造、矿石的矿物成分、矿石矿物的嵌布特征等。
研究表明,该矿石为金的氧化矿石,原矿含金0.52克/吨。
可采用原矿直接堆浸的方法提金。
1矿样的采取及制备
本次试验样品的采取是由委托方负责进行的,试样的代表性由委托方负责。
试样用样品汽车直接送至昆明理工大学选矿试验室。
矿样经破碎、筛分、混匀、缩分,试样制备流程如图1—1。
原矿样
手选有代表性的矿样
岩矿鉴定
图1—1试样制备流程图
2矿石的结构构造及类型
2.1矿石的构造
岩石的主要岩石类型为含磁铁矿、褐铁矿、透辉透闪石矽卡岩。
肉眼观察,矿石多呈灰褐色和黄褐色、块状,矿物集合体无定向分布,构成矿石的块状构造;部分矿石主要由褐铁矿和脉石矿物组成,褐铁矿多呈脉状、网脉浸染状、条带状分布,构成脉状、网脉浸染状、条带状构造。
少部分矿石由土状的褐铁矿组成,构成土状构造。
部分矿石受应力作用破碎形成角砾,褐铁矿呈浸染状充填在角砾间,构成角砾状构造。
2.2矿石的结构
纤维状/柱状变晶结构:
为脉石矿物的主要结构之一,主要由纤维状、柱状的透辉石组成,构成纤维状、柱状变晶结构,见照片1。
粒状变晶结构:
为脉石矿物的主要结构之一,主要由半自形-它形粒状的透辉石组成,构成半自形-它形粒状变晶结构,见照片1。
片状变晶结构:
为脉石矿物的主要结构之一,主要由片状的白云母组成构成片状结构,见照片2
照片1:
左上部分为纤维状、柱状的透闪石Tr,构成纤维状柱状变晶结构,右下为半自形-它形粒状的透辉石Di,构成半自形-它形粒状变晶结构。
正交透射偏光,标尺每小格0.01mm。
照片2:
片状的（黑）云母Ms构成片状结构,云母的矿物边缘和解理缝被褐铁矿（黄黑色）浸染。
透射正交偏光,标尺每小格0.02mm。
胶状结构:
为矿石矿物的主要结构之一,矿石中的褐铁矿集合体多呈蠕虫状、条带状的胶状,构成胶状结构,见照片3。
照片3:
褐铁矿Lm呈蠕虫状的胶状结构。
反射单偏光,标尺每小格0.006mm。
照片4:
原半自形粒状的磁铁矿Mgh现已完全蚀变成磁赤铁矿,保留原磁铁矿的假象。
粒状磁铁矿间充填赤铁矿和褐铁矿。
反射单偏光,标尺每小格0.006mm。
变余粒状结构:
矿石矿物次要的结构之一,矿石中原部分半自形粒状的磁铁矿现已完全蚀变呈褐铁矿,但还保留原磁铁矿的假象,构成变余粒状结构,见照片4。
它形-半自形粒状结构:
矿石矿物次要结构之一,矿石中的磁铁矿呈它形-半自形粒状,构成它形-半自形粒状结构,见照片5。
照片5:
磁铁矿呈它形-半自形粒状,构成它形-半自形粒状结构。
反射单偏光,标尺每小格0.006mm。
碎裂结构:
部分矿石受应力作用,矿物发生破碎,碎块间无相对位移,构成碎裂结构,见照片6。
蚀变残余结构:
偶黄铁矿未完全蚀变成褐铁矿,残留破布状的黄铁矿构成蚀变残余结构。
3矿石的化学成分
3.1矿石的光谱分析
表3—1矿石的光谱分析结果表
元素
Ba
Be
As
Si
Sb
Ge
Mn
Mg
含量%
0.01
0.001
<0.01
>10.0
<0.01
0.002
0.3
1
元素
Pb
Sn
W
Ga
Cr
Bi
Al
Mo
含量%
<0.01
<0.01
0.03
<0.001
<0.01
0.02
<1
<0.001
元素
V
Ti
Li
Cd
Ca
Cu
Zn
Ni
含量%
<0.01
<0.1
<0.01
<0.001
<1
0.1
0.02
<0.01
元素
Co
Fe
Y
Yb
La
Nb
Zr
Sr
含量%
<0.01
>10
<0.001
<0.001
<0.001
<0.001
<0.01
0.02
元素
K
Na
Ag
Sc
P
B
/
/
含量%
<1
<0.1
<0.0001
<0.001
<0.1
<0.1
/
/
3.2矿石的多元素分析
表3—2矿石的多元素化学分析结果表
元素
Au（10-6）
TFe
MgO
Al2O3
SiO2
CaO
含量%
0.52
23.19
11.50
3.18
36.22
2.31
元素
As（10-6）
S
TiO2
/
/
含量%
59.14
0.21
0.07
/
/
矿石经化学分析,矿石中可利用元素除金外,可考虑综合回收铁。
3.3铁物相
铁物相分析结果见表3—3。
表3—3铁物相分析结果
物相
磁铁矿
磷铁矿等碳酸盐
硅酸铁
黄铁矿等硫化物
赤褐铁及其它
总铁
含量（%）
4.7
0.39
15.95
0.26
0.96
22.26
比例（%）
21.11
1.75
71.65
1.17
4.32
100
由物相分析可见,矿石中的铁以硅酸铁为主,当前尚无利用价值。
4矿石的矿物成份
经镜下观察、人工重砂分析及X-衍射分析、矿石中有硅酸盐、氧化物、硫化物、自然元素和氟化物五类17种矿物存在,其中以硅酸盐为主,约占矿石的70%±,氧化物占23%±,约占矿石的20%±,详细结果见矿物简表:
表4—1矿物成分的矿物简表
类型
矿物
分子式
粒度（mm）
含量%
自然元素
自然金
Au
0.002-0.06
0.46（10-6）
自然铅
Pb
0.007-0.03
偶见
氧化物
磁铁矿
Fe3O4
0.05-0.35
7
磁赤铁矿
r-Fe2O3
0.002-0.02
褐铁矿
Fe2O3.nOH
0.02-0.4
16
石英
SiO2
0.06-0.15
偶见
硅酸盐
绿泥石
（Mg,Fe,Al）3（OH）6{（Mg,Fe,Al）3
[（Si,Al）4O10]（OH）2}
0.05-0.2
少
透辉石
CaMg[Si2O6]
0.1-0.6
15
透闪石
Ca2[MgFe]5[Si8O22]（OH）2
0.1-0.5
39
绿帘石
Ca2FeAl2[Si2O7]（SiO4）O（OH）
0.05-0.2
少
（黑）云母
（H、K）2（Mg、Fe）2Al2（SiO4）3
0.05-0.25
17
蒙脱石
NaCa0.33（AlMg）2[Si4O10]（OH）2.nH2O
﹤0.05
4
硫化物
黄铁矿
FeS2
0.006-0.1
﹤0.5
黄铜矿
CuFeS2
0.006-0.05
少
方铅矿
PbS
0.003-0.05
少
闪锌矿
ZnS
0.003-0.05
少
氟化物
萤石
CaF2
0.05-0.4
﹤1
合计
99.5
5矿石矿物的嵌布特征
5.1自然元素
自然金:
分子式是Au,矿石经化学分析含金0.46（10-6）为主要的金的目的矿物,呈它形粒状、树枝状,粒度最大为0.06mm,一般在0.003-0.02mm左右,常被透闪石、透辉石、磁铁矿、褐铁矿和金属硫化物等包裹,见照片6、7、8。
自然金呈金黄色,成色大于90%。
照片6:
自然金呈它形粒状、树枝状。
标尺每小格0.006mm。
照片7:
被包裹于脉石矿物中的微粒自然金,粒度0.001mm左右,Mag为磁铁矿,Py为黄铁矿。
反射单偏光,标尺每小格0.006mm。
照片8:
包裹在磁铁矿中的微粒自然金,粒度0.003mm左右。
反射单偏光,标尺每小格0.006mm。
自然铅:
分子式是Pb,矿石中含量极少,仅在人工重砂中见到几粒,呈它形粒状、树枝状,粒度0.007-0.03mm左右。
5.2氧化物
磁铁矿、磁赤铁矿:
矿石中主要矿石矿物,磁铁矿分子式是Fe3O4,磁赤铁矿的分子式是Fe2O2,磁赤铁矿是由磁铁矿蚀变而成,见照片4、9,也具有较强的磁性。
两者含量约7%±。
双目显微镜下磁铁矿呈黑色,半金属光泽,强磁性。
镜下观察,矿石中的磁铁多呈半自形-它形粒状,见照片5。
磁铁矿部分已完全蚀变成磁赤铁矿但还保留它形粒状磁铁矿的假象,构成变余粒状结构,见照片4。
磁赤铁矿呈显微鳞片状,单体粒度一般在0.005mm以下,常以集合体的形式分布。
褐铁矿:
分子式是Fe2O3.nOH,褐铁矿是隐晶质的纤铁矿、针铁矿、水针铁矿、赤铁矿和泥质等多种铁氧化物的集合体。
矿石中的褐铁矿多为胶状,见照片3。
集合体常呈脉状、网脉状、它形粒状等产出,见照片10、11、12。
部分褐铁矿常浸染分布于透闪石、透辉石和云母的矿物颗粒间或解理缝间。
褐铁矿集合体粒度粒度一般在0.02-0.4mm之间。
部分褐铁矿集合体中呈浸染状分布显微鳞片状的赤铁矿。
照片9:
磁铁矿Mag的边缘蚀变成磁赤铁矿Mgh（略亮）,磁赤铁矿单体呈显微鳞片状,集合体呈条带状分布。
反射单偏光,标尺每小格0.006mm。
照片10:
胶状的褐铁矿Lm（桔红色）多呈脉状分布,部分褐铁矿呈浸染状分布于透闪石、透辉石、云母的矿物和解理缝之间。
透射单偏光,标尺每小格0.02mm。
照片11:
胶状的褐铁矿呈脉状、它形粒状分布于脉石矿物之间,反射单偏光,标尺每小格0.006mm。
照片12:
褐铁矿充填在云母的解理缝中,形态受云母的解理缝控制,,呈片状,见A部分。
反射单偏光,标尺每小格0.006mm。
石英:
分子式是SiO2,含量极少,为后生矿物,常呈它形粒状充填在原生空隙中,少量呈细脉状。
粒度一般在0.06-0.15mm之间。
5.3硅酸盐
绿泥石:
分子式是（Mg,Fe,Al）3（OH）6{（Mg,Fe,Al）3[（Si,Al）4O10]（OH）2},含量少,多由透闪石和透辉石蚀变而成,集合体常呈粒状产出,见照片13。
绿泥石单体呈显微鳞片状,集合体粒度一般在0.05-0.2mm之间。
照片13:
绿泥石Chl集合体（绿色）呈它形粒状分布。
透射单偏光,标尺每小格0.02mm。
透辉石:
分子式是CaMg[Si2O6],含量15%±,矿石中次要矿物之一。
透辉石多呈半自形粒状,少数呈自形或它形粒状,见照片1。
颗粒边缘或解理缝常被褐铁矿浸染,见照片14。
部分受应力作用,发生破碎,构成碎裂结构。
粒度一般在0.1-0.6mm,部分粒度较大,可达2mm,构成变斑晶。
透闪石:
分子式是Ca2[MgFe]5[Si8O22]（OH）2,含量39%为主要的脉石矿物之一。
呈半自形纤状、柱状,见照片1,常被褐铁矿浸染,或被褐铁矿包裹。
集合体多呈条带状分布于其它矿物之中。
多粒度一般在0.0-0.1mm左右。
绿帘石:
分子式是Ca2FeAl2[Si2O7]（SiO4）O（OH）,含量少,绿帘石多呈半自形粒状,主要由透闪石或透辉石蚀变而成,粒度一般在0.05-0.2mm左右。
照片14:
褐铁矿（黑、桔红色）沿透辉石颗粒的边缘或解理缝浸染。
透射正交偏光,标尺每小格0.02mm。
（黑）云母:
分子式是（H、K）2（Mg、Fe）2Al2（SiO4）3,含量17%,主要脉石矿物之一。
呈片状,常以集合体的形式分布,常被褐铁矿沿边缘或解理缝浸染,粒度一般在0.05-0.25mm左右。
蒙脱石:
分子式是NaCa0.33（AlMg）2[Si4O10]（OH）2.nH2O,含量4%,次要脉石矿物之一,呈泥状,粒度一般小于0.005mm,常混杂分布于褐铁矿中,被褐铁矿浸染后不易区分。
5.4硫化物
黄铁矿:
分子式是FeS2,含量小于0.5%,多呈半自形-它形粒状,见照片15。
现大多部分或全部已蚀变呈褐铁矿,局部可见蚀变残留结构,见照片16,粒度一般在0.006-0.1mm之间,常和闪锌矿、方铅矿等共生。
黄铜矿:
分子式是CuFeS2,含量少,呈它形粒状,常和闪锌矿、方铅矿等共生,常充填在透辉石和透闪石的颗粒之间,见照片17。
粒度一般在0.006-0.05mm左右。
照片15:
黄铁矿Py呈半自形粒状,构成半自形粒状结构。
反射单偏光,标尺每小格0.006mm。
照片16:
黄铁矿Py部分已蚀变成褐铁矿Lm,局部构成蚀变残留结构。
反射单偏光,标尺每小格0.006mm。
照片17:
它形粒状的黄铜矿Ccp、闪锌矿Gn、方铅矿Sp紧密共生,分布于透辉石间。
反射单偏光,标尺每小格0.006mm。
方铅矿:
分子式是PbS,含量少,呈它形粒状,常和闪锌矿、黄铜矿等共生,常充填在透辉石和透闪石的颗粒之间,见照片17。
粒度一般在0.003-0.05mm左右。
闪锌矿:
分子式是ZnS,含量少,呈它形粒状,常和方铅矿、黄铜矿等共生,常充填在透辉石和透闪石的颗粒之间,见照片17。
粒度一般在0.003-0.05mm左右。
5.5氟化物
萤石:
分子式是CaF2,含量小于1%,呈它形粒状,常充填在透辉石和透闪石的颗粒之间,见照片18。
粒度一般在0.05-0.4mm左右。
照片18:
它形粒状的萤石Fl充填在透辉石Di之间,或包裹透辉石,透辉石部分被褐铁矿浸染呈褐色。
透射单偏光,标尺每小格0.02mm。
6金的赋存状态
6.1金的分布
化学分析,矿石中金的含量为0.46（10-6）,经镜研究,矿石中的金主要以自然金的形式存在,金属硫化物中存在少数类质同象的金。
自然金粒度较细,最大在0.08mm左右,大部分自然金的粒度在0.002-0.06mm左右,部分更细。
矿石中的自然金多为包裹金,在主要矿物（透闪石、透辉石、褐铁矿、磁赤铁矿、云母和金属硫化物）中都有包裹。
分布于金属硫化物（黄铁矿、方铅矿、闪锌矿）中的金占28.6%,这部分金以包裹金为主,少量为类质同象的金。
分布于透辉石、透闪石和云母中的金占49.8%,这部分金为包裹金。
分布于黄铁矿。
磁铁矿、磁赤铁矿中的金占21.6%。
具体见表6—1。
表6—1金在主要矿物中的分配率
矿物名称
矿物含量（%）
矿物中金的含量（10-6）
矿物中金的量（10-6）
金在各矿物中的分配率（10-6）
黄铁矿、闪锌矿方铅矿等硫化物
≧1
13.2
0.132
28.6
透闪石、透辉石、云母
71
0.32
0.23
49.8
褐铁矿、磁铁矿、磁赤铁矿
23
0.45
0.10
21.6
其它
5
/
/
/
合计
100
/
0.462
100
6.2自然金粒度分析
对光片中所观察到的显微可见金粒,测其金粒粒径,进行粒度统计分析,结果见表6—2。
表6—2自然金粒度分析结果
粒级（微米）
平均粒径
颗粒数
V（%）
14～1（微细粒）
7.5
57
94.8
1～0.2（次显微细粒）
0.6
39
5.2
合计
96
100
结果表明,1微米以下的显微可见金粒属次显微细粒约占5.2%,这部分分散金用一般方法较难回收。
7原矿物理性质测定
原矿真比重:
2.718（9次测定平均数据）
原矿堆比重:
粒度为-25mm时,1.62
原矿堆积角:
粒度为-25mm时,290
原矿磨擦角:
粒度为-25mm时,
对水泥板31°
对铁板29°
对木板32.5°
8小结
1）、矿石的岩石类型主要为含磁铁矿、褐铁矿的云母透辉石透闪石矽卡岩,主要由磁铁矿、褐铁矿、透闪石、云母和少量的蒙脱石、硫化物组成。
2）、矿石中含金5.2（10-6）,品位较低,金主要以自然金的形式存在,自然金粒度细,常被其它矿物包裹,矿石中硫化物含量小于1,但金的品位达13.2（10-6）,占总金的28.6%,这部分金主要为包裹金,少量为类质同象的金。
其余的金都被褐铁矿、磁铁矿、透辉石透闪石等包裹。
自然金的粒度一般小于0.05mm。
3）、根据矿石的性质和金的赋存状态,该矿石可考虑原矿直接堆浸的方法进行提金。
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