龔大興，惠 博

(1.中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)綜合利用研究所，四川 成都 610041；2.成都理工大學地球科學學院，四川 成都 610059)

貴州威寧某玄武巖型銅礦工藝礦物學研究

龔大興1，2，惠 博1，2

(1.中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)綜合利用研究所，四川 成都 610041；2.成都理工大學地球科學學院，四川 成都 610059)

本文針對威寧縣某銅礦試驗樣品，通過光學顯微鏡、掃描電鏡(SEM)、能譜(EDS)和X射線衍射分析技術(XRD)進行了工藝礦物學研究，結果表明原礦為玄武巖型銅礦，Cu的含量為2.2%；銅礦物為自然銅、硅孔雀石和輝銅礦，總量達4%；脈石礦物主要為濁沸石、石英和鈉長石。經(jīng)過計算，銅礦物中銅的相對配分達到了42.28%，輝銅礦18.11%，硅孔雀石39.61%。自然銅和輝銅礦可浮性較好，硅孔雀石可浮性差，且粒度微細，嵌布特征復雜，難以解離，故選礦應著力回收自然銅和輝銅礦，部分硅孔雀石難以通過物理選別方法回收，為合理的損失。

玄武巖型銅礦；工藝礦物學；賦存狀態(tài)；工藝性質(zhì)

玄武巖型銅礦是一類非常規(guī)銅礦物資源，在滇黔桂地區(qū)特別是貴州西部資源潛力巨大[1-2]，但該類型銅礦的工藝礦物學研究還不多[3-4]。本文針對威寧縣某銅礦試驗綜合樣品進行了工藝礦物學研究，將傳統(tǒng)工藝礦物學研究手段和現(xiàn)代分析測試技術進行了有機結合，通過普通光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡和XRD分析技術鑒定了礦石的礦物組成；通過手標本描述、礦相顯微鏡觀測，分析了礦石的結構構造、嵌布特征，統(tǒng)計了主要礦物的粒度特征；運用多種分析手段重點分析了樣品中有益元素和有害元素的賦存狀態(tài)；最終，闡明了礦石性質(zhì)對選冶工藝的影響，指出了礦石的綜合利用方向。

1 礦石物質(zhì)組成

威寧地區(qū)銅礦產(chǎn)于深灰色、青綠色玄武巖中，玄武巖具有拉斑玄武結構，氣孔杏仁狀構造；礦化受巖性構造控制明顯；礦石結構主要有填充交代結構，自形—半自形粒狀結構，浸染狀構造及脈狀構造。圍巖蝕變主要有綠泥石化，碳瀝青化，黃鐵礦化，硅化等[5-6]。利用試驗綜合樣品開展了X射線熒光光譜分析、化學多項分析及鏡下觀察，確定了礦石的物質(zhì)組成。

1.1 X射線熒光光譜分析

原礦綜合樣X射線熒光光譜分析結果見表1。

1.2 化學多項分析

原礦多項分析結果見表2。結果顯示：①礦石中Cu的含量達到了2.2%，高出了現(xiàn)行工業(yè)指標中銅的最低工業(yè)品位(DZ/T 0214-2002)，應該進一步確定其有用銅礦物的基本類型(氧化礦石、硫化礦石和混合礦石)，以便綜合評價其經(jīng)濟價值；②礦石中的金、銀等貴金屬未見異常。

1.3 礦物組成

通過普通光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜(EDS)和X射線衍射(XRD)對礦石中的銅礦礦物和脈石礦物逐一進行了鑒定，確定了礦石中銅礦物的類型以及脈石礦物的類型，最終通過大量統(tǒng)計工作確定了礦石中各礦物的含量。

按照有用金屬礦物和非金屬礦物，將礦石中的礦物分為銅礦物和脈石礦物，并將每一類按照含量的相對多少，劃分為主要礦物、次要礦物和微量礦物。礦石中的銅礦物主要為硅孔雀石和自然銅，次要礦物為輝銅礦；脈石礦物主要為濁沸石、石英和鈉長石，次要礦物為透輝石和榍石，微量礦物即偶見礦物包括綠泥石、磷灰石、伊利石、硅灰石和鋯石(表3)。

表1 光譜分析結果

注：光譜分析結果為定性分析結果，最終分析結果應參考多項分析結果。

表2 多項分析結果

表3 原礦礦物組成

在礦石類型鑒定的基礎上，通過大量的統(tǒng)計工作確定了礦石中主要礦物的含量。結果表明，自然銅含量0.97%，輝銅礦含量0.52%，硅孔雀石2.51%，濁沸石55.8%，石英28.3%，鈉長石8.2%，榍石1.6%，其他2.1%。

2 礦物嵌布粒度特征

自然銅粒度總體較粗，一般產(chǎn)出于脈石礦物的孔隙之中，多呈毗鄰關系。0.075mm以上占到75%，細粒級的含量較低，其解離比較容易。自然銅粒度特征對選礦而言是有利因素(表4)。

輝銅礦部分呈粗粒產(chǎn)出于脈石礦物的孔隙之中，呈毗鄰關系；部分呈星點狀分散分布脈石礦物的孔隙中，呈半毗鄰關系(圖1)。粒度總體較粗，2～0.15mm之間占25%，0.15～0.075 mm之間占41%，0.075～0.022 mm之間占23%， -0.022mm以下占到11%，由于粗粒級占比較高，故要輝銅礦較易解離。輝銅礦粒度特征對選礦而言是有利因素(表4)。

硅孔雀石是礦石中最常見的銅礦物，一般呈細脈狀、網(wǎng)絡狀分布于裂縫中，可以見到部分呈交代狀分布于其它銅礦物周圍(圖1)。其自然粒度很細，無法測量，工藝粒度也難以測量，本處給出硅孔雀石工藝粒度的參考值。1號點：長5mm，寬1mm左右；2號點：長15mm，寬1～2mm左右；3號點：長6mm，寬3mm左右。硅孔雀石粒度變化較大，加之特殊的嵌布特征以及硬度，在磨礦過程中其容易泥化，不利于選礦回收。

表4 銅礦物粒度統(tǒng)計

圖1 銅礦物嵌布粒度特征

3 銅的賦存狀態(tài)

礦石中的銅礦物包括自然銅、輝銅礦和硅孔雀石，銅元素主要存在于這些單礦物中，且皆為主要的銅工業(yè)礦物。這樣的賦存狀態(tài)對其充分回收利用是有利的。為確定銅在各礦物中的配分比及平衡系數(shù)，尚需進行元素的配分計算。銅在各礦物中的配分比，反應其相對集中和分散情況。在取得礦石中礦物量，單礦物理論銅品位，礦石中銅的平均品位的基礎上進行了銅的平衡配分計算(表5)。

表5 銅的平衡配分和分布率

注:平衡系數(shù)=∑單礦物銅品位÷ 銅的化驗平均品=2.3%÷2.2%=104.5%。

由表5可知：①經(jīng)過計算，各礦物銅的配分總量為2.3%，與實際分析品位2.2%接近，表明鏡下礦物定量數(shù)據(jù)和單礦物分析數(shù)據(jù)可靠；②銅的配分系數(shù)=104.5%，表明賦存狀態(tài)基本查清，沒有遺漏；③銅礦物中以自然銅品位最高(100%)，其次為輝銅礦(79.9%)，第三位硅孔雀石(36.2g/t)。按照分配情況，自然銅中銅的配分最高，相對配分達到了42.28%，輝銅礦18.11%，硅孔雀石39.61%。

4 礦石性質(zhì)對選礦工藝的影響

1)原礦為玄武巖型銅礦，Cu的含量達到了2.2%，高于現(xiàn)行工業(yè)指標中銅的最低工業(yè)品位(DZ/T 0214-2002)；主要銅礦物為自然銅、硅孔雀石和輝銅礦，總量占到了整個礦物量的4%，可利用程度高。

2)脈石礦物主要為濁沸石、石英和鈉長石，在回收利用銅的基礎上，應綜合利用其尾礦資源。如其中的濁沸石是較好的非金屬礦產(chǎn)，廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國防等領域。

3)自然銅和輝銅礦可浮性較好，硅孔雀石可浮性差，且粒度微細，嵌布特征復雜，與脈石礦物緊密相連，難以解離，故選礦應著力回收自然銅和輝銅礦，部分硅孔雀石難以通過物理選別方法回收，為合理的損失。

4)自然銅以及輝銅礦粒度較粗，較脈石礦物比重大，可以預先通過重選進行初步回收，然后通過浮選工藝進行精選。

[1] 王曉剛，黎榮，蔡俐鵬，等.川滇黔峨眉山玄武巖銅礦成礦地質(zhì)特征、成礦條件及找礦遠景[J].地質(zhì)學報，2010，30(2)：174-182.

[2] 胡瑞忠，陶琰，鐘宏，等.地幔柱成礦系統(tǒng)：以峨眉山地幔柱為例[J].地學前緣，2005，12(1)：42-54.

[3] 張乾，朱笑青，張正偉，等.貴州威寧地區(qū)峨眉山玄武巖型自然銅—輝銅礦礦床的成礦前景[J].礦物學報，2007，27(3/4)：379-383.

[4] 李厚明，毛景文，張長青，等.滇黔交界地區(qū)玄武巖銅礦有機質(zhì)的組成、結構及成因[J].地質(zhì)學報，2004，78(4)：519-526.

[5] 肖憲國.貴州威寧銅廠河銅礦地質(zhì)特征及成礦預測研究[D].長沙：中南大學，2005.

[6] 羅孝桓，劉巽鋒，汪玉瓊，等.貴州威寧地區(qū)玄武巖銅礦地質(zhì)特征[J].貴州地質(zhì)，2002，19(73)：215-220.

國家能源局：煤層氣勘探開發(fā)行動計劃發(fā)布

國家能源局近日發(fā)布《煤層氣勘探開發(fā)行動計劃》，其中提出，到2020年，我國將新增煤層氣探明地質(zhì)儲量1萬億m3；煤層氣(煤礦瓦斯)抽采量力爭達到400億m3。相對于2014年的170億m3，未來5年，我國煤層氣抽采量將增長1倍多。

《計劃》提出，400億m3的抽采目標中，地面開發(fā)200億m3，基本全部利用；煤礦瓦斯抽采200億m3，利用率60%以上。到2020年，我國將建成3～4個煤層氣產(chǎn)業(yè)化基地，重點煤礦區(qū)基本形成煤層氣與煤礦瓦斯共采格局。

《計劃》明確了今后一段時期我國煤層氣(煤礦瓦斯)開發(fā)利用的重點任務。分區(qū)域分層次開展勘探，加快沁水盆地和鄂爾多斯盆地東緣勘探，推進新疆、云貴等地區(qū)勘探，加強煤礦區(qū)資源綜合勘查，形成規(guī)模探明儲量；加快煤層氣地面開發(fā)，建成沁水盆地和鄂爾多斯盆地東緣產(chǎn)業(yè)化基地，在準噶爾、鄂爾多斯等地區(qū)建設一批示范工程，突破低煤階、深部煤層等復雜地質(zhì)條件煤層氣開發(fā)，大幅提高煤層氣產(chǎn)量；加強煤礦瓦斯規(guī)?；椴桑ㄔO一批抽采利用規(guī)?；V區(qū)和瓦斯治理示范礦井，全面推進瓦斯先抽后采、抽采達標；完善利用基礎設施，根據(jù)資源分布和市場需求，統(tǒng)籌建設區(qū)域性輸氣管道，因地制宜建設一批壓縮、液化站，推廣低濃度瓦斯發(fā)電；強化科技創(chuàng)新，開展煤層氣富集規(guī)律等基礎理論研究，加快煤層氣勘探開發(fā)關鍵技術裝備研發(fā)，發(fā)布一批行業(yè)重要標準規(guī)范。

《計劃》提出，將出臺完善扶持政策，嚴格落實煤層氣市場定價機制，研究提高煤層氣開發(fā)財政補貼標準，制定低濃度瓦斯利用鼓勵政策，督促天然氣基礎設施公平開放，鼓勵社會資本參與勘探開發(fā)和基礎設施建設。

Process mineralogy study on a basaltic copper deposit in Weining，Guizhou

GONG Da-xing1,2，HUI Bo1,2

(1．Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources，Chinese Academy Geonology Sciences，Chengdu610041，China；2.Institute of Sedimentary Geology，Chengdu University of technology，Chengdu 610059，China)

Basalt type copper deposit is a kind of unconventional cooper resource，has great resources potentialities.By means of using optical microscope，scanning electron microscope，X-ray diffraction and energy dispersive spectrometer，used of integrated basalt type cooper test samples from Weining，western Guizhou，detailed processing mineralogy study has been described in this paper.The results showed that the cooper is basalt type，Cu content of 2.2%；the major copper minerals are native copper，chrysocolla and chalcocite，4% of the total.Gangue minerals are mainly laumontite，quartz and albite.After calculation，the relative distribution of the cooper in the cooper minerals reached 42.28%，chalcocite，18.11%,chrysocolla，39.61%.The floatability of the native cooper and chalcocite is better than chrysocolla，which with fine granularity，complex disseminated feature and difficult dissociation.So，ore dressing of this basalt type copper should focus on the native cooper and chalcocite，part of the chrysocolla is difficult to recycle through physical sorting，it is reasonable and receivable waste.

basaltic copper；processing mineralogy；existing state；technological property

2014-02-17

龔大興(1986-)，男，助理工程師。E-mail:gongdaxing@gmail.com。

TD952

A

1004-4051(2015)03-0137-04