云南镇源难处理金精矿工艺矿物学研究
Study on the Process Mineralogy of Refractory Gold Concentrate in Zhenyuan, Yunnan Province
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收稿日期: 2018-12-12 修回日期: 2019-03-01 网络出版日期: 2019-12-20
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Received: 2018-12-12 Revised: 2019-03-01 Online: 2019-12-20
作者简介 About authors
贵琪皓(1995-),男,湖南常德人,博士研究生,从事超声波冶金强化机理研究工作
关键词:
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贵琪皓, 王仕兴, 张利波, 郑金庆.
GUI Qihao, WANG Shixing, ZHANG Libo, ZHENG Jinqing.
2018年我国黄金产量达到401.119 t,连续12年成为全球最大黄金生产国[1]。随着我国黄金产量的逐年递增,易处理金矿资源日益减少,难处理金矿已成为今后开发的主要资源[2,3,4],因此更好地开发、利用难处理金矿成为当务之急。充分了解难处理金矿中金的赋存状态和伴生矿物性质是开发提金新工艺,实现资源高效利用的前提条件[5,6,7,8]。工艺矿物学不仅为选矿或冶金工艺提取其中某种有用元素的工艺流程提供依据,而且为利用矿物的物理性质、化学性能等特征进行矿物材料的开发利用以及工业固体废弃物综合治理和其深加工提供依据[9,10]。研究发现针对金矿的工艺矿物学研究可以确定难处理金矿的矿物有效加工处理方法,保证难处理金矿的回收率,为难处理金矿的提金工艺流程提供了理论依据[11,12,13,14,15]。镇源金矿属于微细浸染型金矿[16,17,18],金主要以单体金或硫化物包裹金的形式存在,且金矿中伴有碳质成分。若盲目使用选冶手段,将对金的回收率产生极大的影响,故通过工艺矿物学手段确定金矿性质显得尤为重要。本文通过X射线衍射、X射线荧光光谱(XRF)、X射线能谱分析(EDX)和矿物解离分析(MLA)等检测手段对金精矿金的赋存状态,硫化物的粒度、包裹及裸露情况进行了详细的工艺矿物学研究。
1 矿石性质
1.1 矿石化学组成
通过XRF和EDX分析,金精矿元素组成如表1所示。从表中可以看出金矿主要由硫化矿及硅酸盐类脉石组成。
表1 金精矿元素组成
Table 1
成分 | w(B) | 成分 | w(B) |
---|---|---|---|
O | 32.51 | 有机碳 | 3.18 |
Si | 18.56 | 无机碳 | 2.37 |
S | 12.48 | Pb | 0.03 |
Fe | 10.86 | As | 0.87 |
Al | 7.58 | Au* | 23.7 |
Zn | 0.09 | 其他 | 17.43 |
1.2 矿石物相组成
表2 金精矿的矿物组成与含量
Table 2
矿物 | 质量分数/% | 矿物 | 质量分数/% |
---|---|---|---|
黄铁矿 | 32.37 | 石英 | 18.92 |
辉锑矿 | 0.58 | 绢云母 | 9.33 |
毒砂 | 0.46 | 钾长石 | 5.37 |
闪锌矿 | 0.14 | 黝帘石 | 6.73 |
方铅矿 | 0.04 | 透闪石 | 2.62 |
黄铜矿 | 0.04 | 斜长石 | 1.79 |
黝铜矿 | <0.01 | 绿泥石 | 1.15 |
自然金、碲金银矿 | <0.01 | 黑云母 | 0.45 |
重晶石 | 0.05 | 金云母 | 0.52 |
金红石 | 0.09 | 黏土矿物 | 0.16 |
白云石 | 13.13 | 磷灰石 | 0.22 |
方解石 | 1.10 | 锆石 | 0.01 |
菱铁矿 | 1.20 | 其他矿物 | 0.35 |
有机碳 | 3.18 | - | - |
2 金矿中硫化物的特征
表3 金精矿中硫化物的粒度及裸露、包裹情况
Table 3
表面暴露情况 | 占比/% | 连生情况占比/% | 不同粒度硫化物占比/% | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
与碳酸盐 | 与硅酸盐 | 与其他矿物 | <10 μm | 10~20 μm | 20~38 μm | 38~75 μm | 75~150 μm | 150~200 μm | ||
合计 | 100 | 2.7 | 13.4 | 0.3 | 2.1 | 21.5 | 34.5 | 36.6 | 4.9 | 0.4 |
完全裸露 | 83.6 | - | - | - | 0.5 | 18.8 | 30.8 | 29.7 | 3.4 | 0.4 |
部分裸露 | 15.5 | 2.5 | 12.7 | 0.3 | 1.1 | 2.4 | 3.6 | 6.9 | 1.5 | - |
完全包裹 | 0.9 | 0.2 | 0.7 | 0 | 0.5 | 0.3 | 0.1 | - | - | - |
2.1 黄铁矿
图1
图1
黄铁矿电镜图
(a)碎屑状黄铁矿;(b)黄铁矿六边形切面;(c)黄铁矿四边形切面;(d)草莓状黄铁矿集合体;(e)自形黄铁矿与脉石连生;(f)微细自形黄铁矿被脉石包裹;(g),(h)黄铁矿颗粒不同部位由于含As不同导致灰度差(SEM 背散射图)
Fig.1
SEM images of pyrite
扫面电镜及能谱分析显示,部分黄铁矿颗粒含砷,部分黄铁矿颗粒不含砷(或砷含量低于能谱检测限)。黄铁矿的含砷量变化较大,砷质量分数在0.2%~13%.0之间。一些黄铁矿颗粒由于不同部位砷含量差别较大,在扫描电镜背散射图中呈现出一定的灰度差,即含砷高的部位灰度值更高,含砷低的部位灰度值更低[图1(g),1(h)]。
2.2 辉锑矿
图2
图2
辉锑矿颗粒特征图(MLA 图)
1.辉锑矿;2.石英;3.钾长石;4.方解石;5.黄铁矿
Fig.2
Characteristic images of stibnite particle(patterns of MLA)
图3
图4
图4
辉锑矿边部发生了轻微氧化(“+”所在位置)
Fig.4
Oxidation at the edge of the stibnite(“+” location)
2.3 毒砂
图5
图5
毒砂颗粒特征图(MLA 图)
1.毒砂;2.石英;3.钾长石;4.方解石;5.黄铁矿;6.绢云母;7.绿帘石;8.斜长石
Fig.5
Characteristic images of arsenopyrite particle(patterns of MLA)
图6
3 金精矿中金的检查结果
3.1 颗粒金的检查结果
图7
表 4 金精矿中独立金矿物特征
Table 4
序号 | 矿物 | 成分及含量/% | 粒度/μm | 解离—连生情况 | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Au | Ag | Te | Fe | ||||
1 | 自然金 | 99.55 | 0.45 | 32.8×29.0 | 解离单体 | ||
2 | 自然金 | 100.00 | 40.5×30.0 | 解离单体 | |||
3 | 自然金 | 100.00 | 21.5×16.3 | 解离单体 | |||
4 | 自然金 | 99.12 | 0.88 | 31.6×29.0 | 解离单体 | ||
5 | 自然金 | 99.36 | 0.64 | 46.5×35.3 | 解离单体 | ||
6 | 自然金 | 100.00 | 2.2 | 黄铁矿包裹 | |||
7 | 自然金 | 100.00 | 4.0 | 黄铁矿颗粒边缘 | |||
8 | 碲金银矿 | 36.37 | 21.25 | 40.46 | 1.94 | 16.0 | 解离单体 |
图8
图8
金的电镜图
(a),(b)电镜观察到的超级重选机所得重矿物中的单体金;(c)自然金被黄铁矿包裹;(d)自然金分布在黄铁矿颗粒边缘
Fig.8
SEM images of gold
图9
3.2 金的诊断浸出结果
表5 金精矿中金的浸出结果
Table 5
金的赋存形式 | 质量分数/(×10-6) | 占比/% |
---|---|---|
合计 | 24.74 | 100.00 |
裸露金 | 0.28 | 1.13 |
碳酸盐及氧化物包裹金 | 0.16 | 0.65 |
硫化物包裹金 | 23.79 | 96.16 |
硅酸盐及其他包裹金 | 0.51 | 2.06 |
4 结论
(1)镇源金矿矿物组成以黄铁矿、碳酸盐和硅酸盐类矿物为主,其次还有毒砂、辉锑矿、方铅矿、黄铜矿和黝铜矿等硫化矿;硅酸盐主要有石英、绢云母、钾长石和黝帘石;碳酸盐矿物以白云石为主,还有少量方解石和菱铁矿。
(2)通过分析金的重选及浸出检测结果可知,该金矿中独立可见金组分并不多,金矿物主要以解离单体的形式存在,仅个别颗粒与黄铁矿连生或包裹。由金的物相分析以及浸出诊断结果可以推断:金矿中金主要以不可见金形式赋存在黄铁矿和毒砂等硫化物中,并没有发现碳包裹金的情况,少量金以自然金和碲金银矿的形式存在。
(3)结合金的赋存形式,认为该金精矿不易直接氰化浸出,需将载金硫化物彻底氧化后再浸出,才能获得较好的金浸出率指标。
参考文献
In
China’s gold output was
tons
[EB/OL].,
难处理金矿的处理现状
[J].,
Treatment status for refractory gold ores
[J].
难处理金矿加碱焙烧预处理方法述评
[J].,
Review on pretreatment methods of alkali roasting in difficult gold deposits
[J].
难处理金矿预处理及强化氰化技术研究现状及进展
[J].,
Pretreatment of refractory gold ores and current research status and progress of intensified cyanidation process
[J].
国外工艺矿物学进展及发展趋势
[J].,
Process mineralogy progress and its trend abroad
[J].
工艺矿物学近十年的主要进展
[J].,
The main advance of process mineralogy in China in the last decade
[J].
Using quantitative electron microscopy for process mineralogy applications
[J].,
工艺矿物学在选冶中的地位和作用
[J].,
The position and role of process mineralogy in beneficiation and metallurgy
[J].
工艺矿物学
[M].
Process Mineralogy
[M].
改革开放以来我国矿物学的发展与展望
[J].,
Development and prospects of mineralogy in China since reform and opening up
[J].
老挝某金矿工艺矿物学特性与其全泥氰化提金工艺相关性分析
[J].,
Research of relevance on mineralogical characters of gold ore and all-slime cyanidation process in Laos
[J].
某难处理金矿的工艺矿物学和提取冶金学研究
[J].,
Application of process mineralogy and research of extraction metallurgy in refractory gold process selection
[J].
低品位双重难处理金矿石工艺矿物学及浸金影响因素
[J].,
Process mineralogy of low-grade double refractory gold ore and influencing factor on gold leaching
[J].
Automated scanning electron microscope based mineral liberation analysis
[J].,
MLA自动检测技术在工艺矿物学研究中的应用
[J].,
Application of MLA automatic measurement technology in process mineralogy research
[J].
镇源金矿东瓜林矿段混合矿石提金工艺研究
[J].,
The technological research on extracting gold from mixed ore of Donggualin section of Zhenyuan gold mine
[J].
镇源金矿难处理混合金矿石提金工艺研究
[J].,
Study on gold extraction technology of refractory mixed gold ore in Zhenyuan gold mine
[J].
镇源金矿田煌斑岩特征及其与金矿成矿的关系
[J].,
Characteristics of lamprophyre in Zhenyuan gold field and its relationship with gold mineralization
[J].
利用MLA对某铜矿石中伴生微细粒金、银的工艺矿物学研究
[J].,
Study on process mineralogy of low-grade associated gold,silver in a copper ore
[J].
金诊断浸出程序在锦丰金矿中的应用实践
[C]//
Application of gold diagnostic leaching procedure in Jinfeng gold mine
[C]//
/
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