應永朋，蘇世杰，熊 馨，孫曉華，趙玉卿

（1.青海省地質礦產測試應用中心，青海 西寧 810008；2.青海省環(huán)境地質調查局，青海 西寧 810000）

石墨是重要的戰(zhàn)略資源，截止2015年，全球探明天然石墨儲量約2.3億t，中國占全球儲量的24%[1]；中國石墨資源豐富，2017年探明石墨儲量5500萬t，主要分布在全國25個省、91個礦區(qū)[2]；天然石墨越來越成為支撐眾多領域高新科技發(fā)展的重要礦產資源，戰(zhàn)略地位凸顯[3]。針對不同的石墨礦石需采用不同的選礦工藝流程，而詳細的工藝礦物學研究能為選礦工藝流程的制定提供可靠的依據。本文從石墨的含量、工藝粒度特點，石墨賦礦巖石類型對石墨鱗片的影響等多個方面開展系統(tǒng)的工藝礦物學研究，為該地區(qū)的石墨資源開發(fā)提供理論依據[4]。

1 礦石基本性質

1.1 礦石化學成分

研究所采集礦石樣品含有石墨大理巖和石墨石英巖，依次編號為ND和NS。原礦多元素分析結果見表1。

表1 原礦多元素化學分析結果

1.2 礦石礦物組成

綜合礦石化學成分、XRD物相和顯微鏡鏡下鑒定特征，ND樣和NS樣的礦物組成及含量見表2。

根據表2中礦物組成含量可以看出，ND中的主要脈石礦物為方解石，其次為石英，石墨平均含量為7.57%，NS中的主要脈石礦物為石英，其次為方解石，石墨平均含量為5.5%，兩個礦樣中的主要礦物種類差別不大，主要區(qū)別在于礦物含量不同。

表2 礦物組成及含量

1.3 礦石結構構造

ND礦石主要以大理巖為主，礦石構造為稀疏浸染狀，礦石結構有以下幾種：他形粒狀結構，礦石中的鈦鐵礦、黃鐵礦呈他形粒狀結構；揉皺結構，石墨受后期動力作用影響，發(fā)生塑性變形，彎曲成微型摺曲，呈揉皺結構。

NS礦石主要以石英巖為主，礦石構造為細脈狀構造、稀疏浸染狀構造；礦石結構有以下幾種：包含結構，礦石中可見石墨與黃鐵礦互相包裹、石墨被黃銅礦包裹；交代結構，礦石中的黃鐵礦后期被褐鐵礦交代；他形粒狀結構，礦石中的黃鐵礦呈他形粒狀結構；揉皺結構，石墨受后期動力作用影響，發(fā)生塑性變形，彎曲成微型摺曲，呈揉皺結構。

2 主要礦物顯微鏡下特征

2.1 石墨

ND礦石中石墨平均含量為7.57%。呈片狀、鱗片狀，沿巖石片理分布，具定向性。石墨鱗片粒度在0mm～1mm之間均有產出，石墨與脈石礦物的接觸關系較為簡單，石墨分布于方解石顆粒之間與脈石礦物呈直線接觸，部分粒度在0.074mm～1mm之間的石墨，部分石墨受后期區(qū)域動力作用影響，石墨鱗片彎折比較明顯，與脈石礦物呈港灣狀接觸。

NS石墨礦石中石墨平均含量為5.5%。呈片狀、鱗片狀，沿巖石片理分布，具定向性。石墨鱗片粒度在0mm～0.5mm之間均有產出，石墨與脈石礦物的接觸關系較為簡單，細小鱗片狀石墨與脈石礦物多呈直線接觸，部分粒度在0.074mm～0.5mm之間的石墨，受后期動力作用影響，彎折比較明顯，與脈石礦物呈港灣狀接觸。石墨與金屬礦物接觸關系較為復雜，部分石墨被黃鐵礦、黃銅礦包裹，少部分石墨發(fā)生破碎、拆離，破碎裂隙被后期金屬熱液充填，形成了黃鐵礦與石墨連生，這部分的石墨不易解離。

2.2 方解石

方解石是構成ND賦礦巖石的主體，方解石粒徑約0.1mm～1mm之間，呈自形—半自形菱面體晶形分布，部分方解石受后期動力作用發(fā)生破碎，部分沿解離發(fā)生滑移。由于兩種賦礦巖石在同一礦區(qū)內，在采集的石英巖礦石中有少量的大理巖混入，故石英巖選礦樣中的方解石大部分為大理巖帶入。

2.3 石英

石英是NS礦石中的主要脈石礦物之一。NS礦石中大部分石英顆粒粒徑大于1mm以上，呈他形不規(guī)則粒狀產出，彼此之間緊密鑲嵌分布；ND礦石中大部分石英顆粒粒徑大于1mm以上，呈他形不規(guī)則粒狀，不均勻分布于方解石顆粒之間。

表3 石墨的嵌布粒度

2.4 黃鐵礦

黃鐵礦主要以半自形—他形不規(guī)則粒狀形式在兩種礦石中產出，粒徑在0.02mm～0.24mm之間均有產出，呈稀疏浸染狀或細脈狀分布。兩種礦石中可見黃鐵礦包裹石墨，呈連生體分布。

3 石墨的嵌布粒度

通過偏光顯微鏡對ND、NS中的石墨鱗片長徑粒度進行了詳細的工藝粒度統(tǒng)計，統(tǒng)計結果見表3。

由表3可知，ND樣中的石墨粒度較粗，NS樣中的石墨粒度較細。樣品中+0.15mm和-0.0385mm粒級的累積分布率，ND樣分別為73.59%和2.64%；NS樣分別為37.09%和22.55%，綜合各粒級的累積分布率的變化可知，ND樣與NS樣的粒度差別較大。

4 結論

①查明了青海某含黃鐵礦石墨礦床兩種石墨礦石的巖石類型，礦石礦物的種類、含量及礦石的結構特征。②查明了兩個礦樣中的石墨賦存狀態(tài)，石墨均受區(qū)域變質作用影響，具定向性，沿巖石片理化分布。③查明了兩個礦樣中石墨的工藝礦物學粒度，綜合各粒級的累積分布率的變化可知，ND樣與NS樣的粒度差別較大。