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作者:張青草許桂紅單位:西北礦冶研究院甘肅白銀新疆鑫匯地質礦業有限責任公司新疆烏魯木齊
黃鐵礦、磁黃鐵礦:以黃鐵礦為主,黃鐵礦電子探針分析結果(%):Fe46.086~46.631,S53.015~53.821,Co0.037~0.417。單體解離度達到了78.5%,多被破碎呈尖角狀,被其他礦物包裹的黃鐵礦形態呈半自形、他形,粒徑一般在0.075~0.01mm之間,個別粗粒可達到0.3mm。與磁鐵礦間的連生體占16.5%,以簡單連生為主,少量黃鐵礦沿著磁鐵礦粒間隙充填,或者呈皮膜狀包裹磁鐵礦,細磨簡單連生體會解離,但是大部分包裹連生體較難解離。與黃銅礦間的連生體以充填結構為主,有些黃銅礦交代黃鐵礦,使得黃鐵礦邊界參差不齊;黃鐵礦顆粒中有時包裹微細粒黃銅礦,充填結構的連生體細磨可以解離,交代或者包裹連生體較難解離。
磁鐵礦:單體解離度達67.3%,形態以半自形、他形為主,粒徑一般在0.075~0.01mm之間,個別粗粒可達到0.2mm。磁鐵礦與黃鐵礦、黃銅礦間連生體占20%,除了被黃鐵礦、黃銅礦包裹外,磁鐵礦中也包裹少量黃銅礦,這種包裹連生體較難解離,還有一部分呈毗鄰連生,接觸界線平直,較易解離。
與脈石形成的多為包裹連生體,被脈石包裹的微細顆粒不易單體解離。磁鐵礦在氧化條件下不穩定,易發生次生變化作用形成磁赤鐵礦、赤鐵礦,蝕變強者呈赤鐵礦,蝕變弱者則為假象、半假象赤鐵礦(即磁赤鐵礦)為主的磁鐵礦,蝕變多呈云霧狀、方格狀沿磁鐵礦顆粒中心向外緣延伸,少數具有磁鐵礦的假象。這些蝕變產物與磁鐵礦接觸界限很模糊,屬于漸變過渡狀態,由于蝕變會改變磁鐵礦的物性,因此會影響到選別效果。
閃鋅礦:單體解離度占75.8%,形態多呈板片狀,粒徑一般在0.1~0.01mm之間。連生體以與黃銅礦的連生為主,兩者形成固溶體分離結構,其中包裹乳滴狀黃銅礦,這種結構無法單體解離。閃鋅礦與其他金屬礦物間嵌鑲以毗鄰連生為主,閃鋅礦中有時包裹黃鐵礦、磁鐵礦。
閃鋅礦與褐鐵礦、銅藍嵌布關系較為密切,褐鐵礦、銅藍分別是黃鐵礦、黃銅礦的次生礦物,常沿著閃鋅礦的邊部及裂隙進行交代,有些呈環邊包圍,解離過程很難解離,因此會影響閃鋅礦的選別效果。
硫鈷礦:呈自形晶、半自形晶粒產出在黃銅礦中,粒徑平均0.05mm左右。
尾礦中主要金屬礦物的粒度、解離度
考查尾礦中有價礦物的粒度、解離度,以便為選礦技術人員提供磨礦指標,采用線段法測定了磁鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦的粒度、解離度,粒度特征見表6,解離度測定結果見表7。從粒度、解離度測定結果看,尾礦主要礦物大于74.3μm(+200目)的顆粒僅占1/3,而大于37.2μm(+400目)的顆粒占一半多。單體解離度接近或超過70%。
影響選礦指標的礦物學因素
尾礦中可利用礦物有黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦、閃鋅礦,雖然堆放時間較長,但是氧化程度較低,少量次生礦物銅藍、褐鐵礦、菱鋅礦等。尾礦磨礦細度-200目占70%,有價礦物的解離度已經接近或超過70%,連生體除了毗鄰連生外,包裹、半包裹連生占一定量,如果再細磨,毗鄰連生、半包裹連生的顆粒還可以解離一部分,但是粒徑微細的很難解離。黃銅礦與閃鋅礦形成的固溶體比較普遍,這種結構屬于極難解離的結構,產品中互相混入是難避免的。銅藍為次生銅礦物,由于生成較晚,而且不定形,呈粉末狀沿著閃鋅礦或者其他礦物的微裂隙分布,或者與褐鐵礦混雜在一起呈不規則脈狀產出在磁鐵礦粒間,這種賦存狀態的銅藍不易解離,不僅影響銅的回收而且環邊狀包裹閃鋅礦會使閃鋅礦的浮游性質發生改變,因此也會影響鋅的回收。
尾礦中存在少量磁黃鐵礦,而且與磁鐵礦間的連生多以包裹連生為主,即使細磨磁黃鐵礦的皮膜還會粘連在磁鐵礦上,優先磁選有可能會將磁黃鐵礦、部分黃鐵礦帶入到鐵精礦中,選礦工藝中可以優先浮選硫化物,浮選后的尾礦再進行磁選,這樣可以降低鐵精礦中含硫量。尾礦中鈷,除了單礦物硫鈷礦由于被黃銅礦包裹而進入到銅精礦中外,黃鐵礦中含鈷,因此還有一部分鈷進入到硫精礦中。綜上述,建議不要過磨,優先浮選硫化礦,再銅、鋅、硫分離,然后尾礦再磁選。銅、鋅、鐵的品位較低,選礦中互帶會損失而影響回收率,應該重視有價礦物在選礦流程中的走向。
結語
尾礦中可利用元素有銅0.46%、鋅0.72%、鐵22.83%、硫6.52,鈷0.042%亦具有綜合利用價值,這些元素分別賦存在黃銅礦、閃鋅礦、磁鐵礦、黃鐵礦、硫鈷礦中。脈石礦物主要為石英、角閃石、陽起石、方解石等。有價礦物氧化程度較低,粒徑較細,-0.074mm的顆粒占70%左右,解離度已接近或超過70%。連生體情況復雜,黃銅礦主要被脈石包裹,其次充填在黃鐵礦裂隙中,銅藍與閃鋅礦、褐鐵礦、脈石等有連生;閃鋅礦中黃銅礦由于固溶體分離形成的乳滴狀包裹體很普遍;磁鐵礦與黃銅礦、黃鐵礦連生關系密切。
建議磨礦細度達到85%-0.074mm,預計有價礦物的解離度能增加5%左右,優先浮選銅、鋅、硫,然后再分離出相應的產品,鈷進入到硫精礦中綜合利用,對浮選后的尾礦再磁選回收磁鐵礦。銅、鋅、鐵的品位很低,生產中應該盡量避免由于互相混帶而導致的回收率偏低。