楊永峰 王 騰

（1.四川省冶金地質(zhì)勘查局；2.四川鑫順礦業(yè)股份有限公司）

鋅、銅是重要的金屬原材料，在鋼鐵、機械制造、軍事、航空航天等領(lǐng)域應用廣泛，被各國作為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源進行儲備。隨著我國經(jīng)濟進入高質(zhì)量發(fā)展新階段，對鋅、錫、銅等礦產(chǎn)資源的需求不斷增加，提升資源綜合開發(fā)程度不斷加大。矽卡巖型礦床具有賦存有用元素種類多、品質(zhì)高、資源綜合利用價值大的特點，但普遍存在目的礦物顆粒細、難分離、回收率低等問題［1］。因此，開展矽卡巖型鋅錫銅多金屬礦工藝礦物學研究，查明鋅、錫、銅賦存狀態(tài)、礦石類型、礦物共生組合、嵌布特征、礦石品位等因素合理選擇選礦流程，對減少礦石選礦損失、提高選礦效率及綜合回收率具有重要意義［2-3］。

1 礦石物質(zhì)組成

1.1 礦石化學成分分析

樣品取自某矽卡巖型鋅銅多金屬礦區(qū)原生硫化礦石，從礦樣中選擇具有代表性塊狀礦樣制成光薄片，其余樣品經(jīng)破碎、混勻、篩分后，再混勻縮放制成樣品備用，樣品制備流程見圖1。采用X射線熒光光譜并結(jié)合化學定量分析［4-5］對礦石進行化學成分分析，其結(jié)果見表1。

由表1可知，礦石中有價元素為鋅、銅、錫，其品位超出工業(yè)品位要求，鉛、銀、銦、磁鐵達到綜合回收品位要求。

1.2 礦石礦物組成

礦石礦物主要為閃鋅礦、黃銅礦、錫石及黃鐵礦，次為磁黃鐵礦、磁鐵礦、方鉛礦、針鐵礦及毒砂等；脈石礦物主要為方解石、石英、透輝石、陽起石，次為石榴石、綠泥石及綠簾石等。

注：In、Au、Ag、As、Bi含量單位為g/t。

2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

2.1 礦石結(jié)構(gòu)

礦石主要發(fā)育有殘余結(jié)構(gòu)、次文象結(jié)構(gòu)，其次為鑲邊結(jié)構(gòu)。金屬硫化物主要以交代殘余結(jié)構(gòu)狀分布在脈石礦物之間（圖2）。

透輝石和閃鋅礦交代磁鐵礦呈不規(guī)則狀，黃銅礦沿磁黃鐵礦解理、晶粒之間交代，透輝石交代蝕變黑柱石等呈殘余狀，閃鋅礦交代毒砂呈殘余狀（圖2a）。黃銅礦交代脈石呈不規(guī)則樹葉狀，呈次文象結(jié)構(gòu)（圖2b）。

2.2 礦石構(gòu)造

礦石構(gòu)造主要有脈狀充填構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造和塊狀構(gòu)造。黃銅礦和磁黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦以脈狀充填于凝灰質(zhì)砂巖脈石礦物中（圖3a）；閃鋅礦和黃銅礦或方鉛礦和閃鋅礦沿脈石礦物集合體間隙、裂隙呈浸染狀分布（圖3b）；黃銅礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦沿與巖層平行的裂隙或微層理進行交代呈密集條帶狀構(gòu)造（圖3c）；磁鐵礦沿大理巖強烈交代形成塊狀構(gòu)造（圖3d）。

3 礦石主要礦物的嵌布特征

閃鋅礦顏色分為暗褐紅色、紅褐色、黃褐色3種，一般為他形—半自形，粒徑0.02～0.12 mm，褐紅色閃鋅礦粒度大者達1.5 mm，屬不均勻、不等粒嵌布，在晶體集合體中可見到較規(guī)則的解理。閃鋅礦多呈不規(guī)則的粒狀及其集合體以分散星點浸染狀分布于礦石中，或沿透輝石、透閃石的晶紋、裂隙間充填或交代，形成不規(guī)則的粒狀、脈狀和網(wǎng)脈狀，尚有少量閃鋅礦分布在塊狀方鉛礦的裂隙中，或被方鉛礦包裹呈孤島狀分布，還有少量與黃銅礦緊密連生，沿著脈石裂隙或晶粒間產(chǎn)出，少量閃鋅礦包裹著黃銅礦微晶或包裹著方鉛礦或脈石礦物。

黃銅礦的形成有2個成礦階段三個世代，第一世代呈他形粒狀，粒徑0.05～0.1 mm，或由固溶體分解不完全而呈乳滴狀出溶分布于閃鋅礦中。第二世代呈粒狀集合體，集合體中可見有葉片狀方黃銅礦，黃銅礦在閃鋅礦集合體邊緣呈鑲邊結(jié)構(gòu)。第三世代呈細脈狀、脈狀穿插在矽卡巖中。黃銅礦與閃鋅礦、方鉛礦、毒砂、透閃石、透輝石連生，連生界線不規(guī)則，往往呈港灣狀。主要礦物顯微鏡下嵌布特征見圖4。

4 目的礦物的嵌布粒度

鐵閃鋅礦多呈他形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)，分布在比較自形的石榴石之間，與不透明礦物關(guān)系密切，部分與不透明礦物共生分布在裂隙中，常含微細粒狀黃銅礦包裹體，粒度0.03～0.5 mm，多數(shù)在0.1～0.3 mm，約占金屬礦物的10%。

黃銅礦是最主要的含銅礦物，呈黃色，微細粒者多分布在閃鋅礦中，少數(shù)沿裂隙充填，多呈細粒他形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)，粒度為0.02～1.2 mm不規(guī)則粒狀，多數(shù)在0.2～0.5 mm，集合體在0.5～3.5 mm，約占金屬礦物的20%。-3 mm試樣篩分分析結(jié)果見表2。

由表2可知，原礦中銅和鋅的分布規(guī)律相似，大部分分布于+0.15 mm與-0.045 mm粒級；錫主要分布在細粒級顆粒中，這加大了錫的回收難度。

5 主要元素在礦石中的賦存狀態(tài)

根據(jù)礦石礦物含量和鋅、銅物相分析，鋅、銅在礦石中的平衡分布見表3、表4。

由表3、表4可知，鋅主要以硫化物形式存在，主要分布在鐵閃鋅礦中，其鋅占總鋅的93.91%；賦存在脈石礦物中的鋅占總鋅的6.09%，因此單獨分選鐵閃鋅礦，鋅的理論回收率約為94%。銅主要以黃銅礦形式存在，占總銅的92.33%，其他形式的銅占7.67%，因此單獨分選黃銅礦，銅的理論回收率約為92%。

6 影響選礦的礦物學因素

6.1 鋅銅賦存形式的影響

礦石中的鋅主要以硫化物形式存在，但硫酸鹽和脈石中的鋅主要以微細固溶體或包裹體的形式存在，無法通過細磨的方法將其分離，因此這部分鋅將無法回收。礦石中的銅主要以黃銅礦的形式存在，氧化物中銅和脈石礦物中的銅將無法通過浮選回收，這部分的銅將在尾礦中損失。

?

?

?

6.2 鋅銅礦物結(jié)構(gòu)的影響

礦石中的鐵閃鋅礦、黃銅礦主要以交代殘余結(jié)構(gòu)、文象結(jié)構(gòu)形式存在，往往充填或包裹于榴子石、陽起石、透閃石等礦物中，交代結(jié)構(gòu)的礦石容易造成部分閃鋅礦、黃銅礦在磨礦后被磁鐵礦和脈石礦物顆粒罩蓋，難以分離。部分黃銅礦呈固溶體分離結(jié)構(gòu)，沿磁黃鐵礦粒間與雙晶面呈微細粒分布，這部分黃銅礦因粒度細而無法回收。

6.3 磁黃鐵礦的影響

由于磁黃鐵礦與目的礦物閃鋅礦、黃銅礦為共生關(guān)系，因此在選礦過程中磁黃鐵礦易隨閃鋅礦、黃銅礦進入鋅精礦、銅精礦中，從而降低鋅、銅精礦品位。此外，鋅、銅也易隨磁黃鐵礦進入尾礦，從而影響鋅、銅的回收率。

根據(jù)以上工藝礦物學研究結(jié)果，鋅銅多金屬礦小型試驗采用試驗擬定的浮—重—磁聯(lián)合試驗流程，優(yōu)先浮銅再浮鋅，尾礦磁選鐵后重選錫的流程對該礦石進行選別。通過對原礦選擇性磨礦，磨礦細度為-0.074 mm65%，石灰作pH值調(diào)整劑，硫酸鋅為抑制劑，亞硫酸銅和丁基黃藥作為活化劑和捕收劑，全流程可獲得產(chǎn)率2.82%、銅品位23.99%、銅回收率77.79%的銅精礦；產(chǎn)率3.97%、鋅品位35.08%、鋅回收率78.23%的鋅精礦；產(chǎn)率0.45%、錫品位61.78%，錫回收率55.60%的錫精礦；產(chǎn)率9.67%、鐵品位63.88%、鐵回收率27.58%的鐵精礦。礦石中的銀有50.51%進入銅精礦和鋅精礦中，實現(xiàn)了鋅、銅、錫、銀、鐵的綜合回收，達到了綜合利用的效果，避免了資源浪費。

7 結(jié)論

（1）矽卡巖型鋅銅多金屬礦床伴生錫、鉛、磁鐵、銀、銦，礦石中的目的礦物為鐵閃鋅礦、黃銅礦、鐵閃鋅礦、磁鐵礦、錫石，脈石礦物主要有石榴子石、綠簾石、陽起石、方解石等。

（2）硫化物集合體與磁黃鐵礦的嵌布粒度中等，黃銅礦多以浸染狀分布在脈石礦物間或包裹在磁黃鐵礦中，不易全部分離，因此銅回收率僅達到77.79%。

（3）礦石中存在貴金屬銀，銀與銅、鋅共生，在浮選鋅、銅時可回收50%的銀。

（4）礦石中的錫、鐵可在浮選銅、鋅后的尾礦增加磁選和重選流程，可回收55.6%的錫和27.58%的鐵，達到資源綜合利用的目的，經(jīng)濟效益顯著。