某鎢鉬多金屬礦石工藝礦物學(xué)研究

梁冬云 洪秋陽 張莉莉 李 波

(廣州有色金屬研究院，廣東 廣州 510650)

某鎢鉬多金屬礦石工藝礦物學(xué)研究

梁冬云 洪秋陽 張莉莉 李 波

(廣州有色金屬研究院，廣東 廣州 510650)

為制定某鎢礦資源合理的開發(fā)利用方案，對該礦有代表性礦樣進行了工藝礦物學(xué)研究。結(jié)果表明：礦石中主要有價元素為鎢、鉬、銅，對應(yīng)的主要有用礦物為白鎢礦、輝鉬礦、黃銅礦；礦石中有用礦物嵌布關(guān)系復(fù)雜，嵌布粒度較細，白鎢礦屬于細粒較均勻嵌布類型，而黃銅礦和輝鉬礦則屬于微細粒不均勻嵌布類型；白鎢礦WO3品位高達74.76%，95.30%的鎢賦存在白鎢礦中，輝鉬礦Mo品位達57.84%，白鎢礦Mo品位為2.83%，58.25%的鉬賦存在輝鉬礦中，33.20%的鉬賦存在白鎢礦中，黃銅礦Cu品位達31.24%，87.92%的銅賦存在黃銅礦中；白鎢礦較易解離，輝鉬礦次之，黃銅礦較難單體解離；礦石在磨礦細度為-0.074 mm占65.81%時白鎢礦的單體解離度達97.48%、黃銅礦為89.20%、輝鉬礦為91.67%。

鎢鉬多金屬礦石 白鎢礦 輝鉬礦 黃銅礦 嵌布粒度 單體解離度

鎢雖然在各類巖礦中均有分布，但在地殼中的空間分布卻極不均勻，僅我國就占有世界鎢總儲量的66%。然而，品位低、礦物組合復(fù)雜、共伴生元素多是我國鎢礦床的典型特征，常見的共伴生元素有錫、鉬、鉍、銅、鉛、鋅、銻、鈹、鈷、金、銀等[1-3]。

某鎢礦石屬鎢鉬多金屬礦石。為制定該資源合理的開發(fā)利用方案，對該礦有代表性礦樣進行了工藝礦物學(xué)研究。

1 礦石物質(zhì)分析

1.1 礦石主要化學(xué)成分分析

礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

表1 礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果

Table 1 The major element composition of the ore %

成 分WO3MoCuFeSiO2含 量0.390.0440.08214.0048.71成 分Al2O3CaCO3CaF2S含 量15.723.682.151.64

由表1可知，礦石中主要有價金屬為鎢，并伴生少量鉬、銅等。

1.2 礦石礦物組成

礦石中主要礦物見表2。

表2 礦石中礦物組成分析結(jié)果

Table 2 The mineralogical composition of ore %

礦 物白鎢礦輝鉬礦黃銅礦磁黃鐵礦黃鐵礦含 量0.5010.0430.2412.5941.125礦 物磁鐵礦閃鋅礦石榴石石 英鈣鐵輝石含 量0.7400.03438.69917.21213.617礦 物長 石透閃石方解石螢 石綠泥石含 量12.9442.1872.3102.1050.740礦 物綠簾石葡萄石云 母磷灰石其 他含 量0.8420.5020.3460.1692.367

由表2可知，礦石中主要有用礦物為白鎢礦、輝鉬礦、黃銅礦；主要脈石礦物為石榴石(包括鈣鐵榴石和鈣鋁榴石)，石英、鈣鐵輝石、長石次之，透閃石、方解石、螢石、綠泥石、綠簾石等少量。

1.3 礦石中主要金屬礦物物相分析

礦石中鎢、鉬、銅礦物物相分析結(jié)果分別見表3～表5。

表3 礦石鎢物相分析結(jié)果

Table 3 The phase of tungsten in the ore %

鎢相別含 量分布率白鎢礦中的鎢0.35094.34黑鎢礦中的鎢0.0184.85鎢華中的鎢0.0030.81總 鎢0.371100.00

表4 礦石鉬物相分析結(jié)果

Table 4 The phase of molybdenum in the ore %

鉬相別含 量分布率硫化鉬0.03170.45氧化鉬0.01329.55總 鉬0.044100.00

表5 礦石銅物相分析結(jié)果

Table 5 The phase of copper in the ore %

銅相別含 量分布率硫化銅0.07487.06自由氧化銅0.0033.53結(jié)合氧化銅0.0089.41總 銅0.085100.00

由表3～表5可知，鎢主要以白鎢礦的形式存在，占總鎢的94.34%；鉬主要以硫化鉬的形式存在，占總鉬的70.45%，還有29.55%的氧化鉬；銅主要以硫化銅的形式存在，占總銅的87.06%。銅鉬主要以硫化物形式存在，為充分回收這些元素創(chuàng)造了條件。

2 礦石的礦物學(xué)特征分析

2.1 礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石的結(jié)構(gòu)主要有自形晶結(jié)構(gòu)、半自形粒狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)、共結(jié)邊結(jié)構(gòu)等。礦石的構(gòu)造主要有浸染狀構(gòu)造、揉皺狀構(gòu)造、碎裂構(gòu)造等。

2.2 主要有用礦物的嵌布特征

(1)白鎢礦。白鎢礦結(jié)晶程度良好，具有四方雙錐晶形。在白鎢礦晶格中，普遍可見鎢被鉬以類質(zhì)同象形式替代的現(xiàn)象，含鉬量不同的白鎢礦在掃描電鏡背散射圖像中?？梢娀叶炔煌南喾謪^(qū)(見圖1，白鎢礦相中越暗的區(qū)域表明被鉬替代的程度越高)，白鎢礦中MoO3含量0.16%～9.44%，個別白鎢礦含MoO3高達16.97%。

圖1 白鎢礦的嵌布特征(放大800倍)Fig.1 Dissemination of tungsten(×800 times)

白鎢礦主要有以下3種嵌布形式：①大多數(shù)白鎢礦嵌布于脈石礦物中，一般呈自形—半自形單?；蚨嗔Ａ钋恫加谑袷?、輝石、長石、石英等礦物之間，少量白鎢礦呈微細粒包裹于石英等脈石礦物中；②白鎢礦與輝鉬礦的連生關(guān)系較密切，常見白鎢礦被輝鉬礦交代、白鎢礦與輝鉬礦連生或白鎢礦中包含輝鉬礦；③磁黃鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦等硫化礦物充填交代白鎢礦，并與之連生。

(2)輝鉬礦。輝鉬礦主要呈片狀充填在礦石縫隙或晶洞中，少量輝鉬礦與磁黃鐵礦、黃銅礦、白鎢礦等連生。

(3)黃銅礦。黃銅礦是礦石中的主要銅礦物，在礦石中主要有4種嵌布形式：①黃銅礦呈浸染狀分布在脈石中，粒度粗細極不均勻；②黃銅礦在磁黃鐵礦中熔融分離形成共結(jié)邊結(jié)構(gòu)，二者緊密連生；③黃銅礦沿礦石縫隙充填交代；④黃銅礦充填交代于白鎢礦、輝鉬礦晶粒縫隙。

(4)石榴石。石榴石為本礦石中含量最多的脈石礦物，其礦物量為38.699%，包括鈣鐵榴石和鈣鋁榴石，鈣鐵榴石含量為鈣鋁榴石的4倍多。石榴石是構(gòu)成矽卡巖的特征礦物，在礦石中呈自形—半自形晶粒狀嵌晶集合體，多與鈣鐵輝石共生，并常有自形晶白鎢礦嵌布在石榴石中。

(5)鈣鐵輝石。與石榴石同為構(gòu)成矽卡巖的特征礦物，其礦物量為13.617%。在礦石中鈣鐵輝石呈柱粒狀集合體與石榴石共生，并有白鎢礦嵌布于鈣鐵輝石中。

2.3 主要有用礦物的粒度特征

主要有用礦物白鎢礦、輝鉬礦和黃銅礦(含極少量斑銅礦等)的嵌布粒度見表6。

由表6可知，白鎢礦的嵌布粒度較均勻，主要粒度范圍為0.32～0.04 mm，占白鎢礦總量的91.52%，屬于細粒均勻嵌布類型，為適于浮選的粒度；黃銅礦等銅礦物粒度較白鎢礦細，且粗細不均勻，主要粒度范圍為0.16～0.01 mm，占黃銅礦總量的93.01%，屬于微細粒不均勻嵌布類型；輝鉬礦粒度最細，且粗細不均勻，主要粒度范圍為0.16～0.01 mm，占輝鉬礦總量的93.09%，屬于微細粒不均勻嵌布類型。

表6 主要有用礦物的嵌布粒度測定結(jié)果Table 6 The grain size of major valuable minerals

2.4 鎢鉬銅元素的分布

鎢、鉬、銅元素在各礦物中的分布見表7。

表7 鎢鉬銅元素在各礦物中的分布

Table 7 The element distribution of tungsten，molybdenum and copper in each mineral %

礦 物含 量品 位WO3MoCu金屬分布率WO3MoCu白鎢礦0.50174.762.8395.3033.20輝鉬礦0.04357.8458.25黃銅礦等0.2440.02531.240.0287.92其他硫化礦物3.7620.220.0530.132.114.675.64脈 石95.450.0100.0020.0062.573.886.44合 計100.0000.3930.04270.0867100.00100.00100.00

由表7可知，主要含鎢礦物白鎢礦WO3品位高達74.76%，其他礦物含鎢量極低，95.30%的鎢在白鎢礦中；主要含鉬礦物輝鉬礦Mo品位高達57.84%，白鎢礦含鉬2.83%，以類質(zhì)同象的形式存在，其他礦物含鉬量極低，58.25%的鉬在輝鉬礦中，33.20%的鉬在白鎢礦中；主要含銅礦物黃銅礦Cu品位高達31.24%，其他礦物含銅量極低，87.92%的銅在黃銅礦等銅礦物中，以包裹體形式被磁黃鐵礦、黃鐵礦等硫化礦物包裹的銅占總銅的5.64%。鎢、鉬、銅的理論回收率分別為95.30%、58.25%、87.92%。

2.5 主要有用礦物的單體解離

對碎磨至-0.074 mm占65.81%的礦石進行了單體解離度測定，結(jié)果見表8。

表8 主要有用礦物的單體解離度Table 8 The liberation degree of major valuable minerals

由表8可見，白鎢礦較易解離，輝鉬礦次之，黃銅礦較難單體解離；礦石在磨礦細度為-0.074 mm占65.81%時白鎢礦的單體解離度達97.48%、黃銅礦為89.20%、輝鉬礦為91.67%。

2.6 選礦工藝影響因素分析

工藝礦物學(xué)研究結(jié)果表明，影響選礦的礦物學(xué)因素有：

(1)白鎢礦中鎢鉬類質(zhì)同象替代較普遍，白鎢礦平均含鉬達2.83%，個別白鎢礦顆粒中MoO3含量高達16.97%，富鉬白鎢礦可浮性較差。

(2)大量的富鈣硅酸鹽礦物——鈣鐵榴石和鈣鐵輝石均屬含鈣礦物，可浮性與白鎢礦(鎢酸鈣)相近，較易進入白鎢粗精礦而影響鎢精礦品位，可利用富鈣硅酸鹽礦物本身具有的弱磁性特點，采用強磁選工藝脫除。

(3)富鈣脈石——螢石和方解石等與白鎢礦具有幾乎相同的可浮性，需在白鎢精選作業(yè)中抑制其上浮。

(4)由于部分鉬以類質(zhì)同象方式進入白鎢礦晶格，分選輝鉬礦獲得的鉬理論回收率僅有58.25%。

3 結(jié) 論

(1)礦石中主要有價元素為鎢，品位較低，并伴生鉬、銅。鎢主要以白鎢礦的形式存在，占總鎢的94.34%；鉬主要以硫化鉬的形式存在，占總鉬的70.45%，其余為氧化鉬；銅主要以硫化銅的形式存在，占總銅的87.06%。脈石礦物主要為石榴石(包括鈣鐵榴石和鈣鋁榴石)，石英、鈣鐵輝石、長石次之，透閃石、方解石、螢石、綠泥石、綠簾石等含量較少。

(2)白鎢礦一般呈自形—半自形單?；蚨嗔Ａ钋恫加诿}石礦物中，白鎢礦與輝鉬礦連生關(guān)系密切，常見白鎢礦被輝鉬礦交代，偶見其他硫化礦物充填交代白鎢礦，并與之連生；輝鉬礦主要呈片狀充填在礦石縫隙或晶洞中，少量輝鉬礦與磁黃鐵礦、黃銅礦、白鎢礦等連生；黃銅礦主要呈浸染狀分布在脈石中，粒度粗細不均，黃銅礦充填脈石及白鎢礦、輝鉬礦晶?？p隙也較多見。

(3)白鎢礦的嵌布粒度較均勻，主要粒度范圍為0.32～0.04 mm，屬于細粒較均勻嵌布類型；黃銅礦等銅礦物粒度較白鎢礦細，且粗細不均勻，主要粒度范圍為0.16～0.01 mm，屬于微細粒不均勻嵌布類型；輝鉬礦粒度最細，且粗細不均勻，主要粒度范圍為0.16～0.01 mm，屬于微細粒不均勻嵌布類型。

(4)白鎢礦是主要含鎢礦物，WO3品位高達74.76%，95.30%的鎢在白鎢礦中；含鉬礦物主要為輝鉬礦，Mo品位達57.84%，白鎢礦是次要含鉬礦物，Mo品位為2.83%，58.25%的鉬在輝鉬礦中，33.20%的鉬在白鎢礦中；含銅礦物主要為黃銅礦，Cu 品位高達31.24%，其他礦物含銅量極低，87.92%的銅在黃銅礦中；鎢、鉬、銅的理論回收率分別為95.30%、58.25%、87.92%。

(5)白鎢礦較易解離，輝鉬礦次之，黃銅礦較難單體解離；礦石在磨礦細度為-0.074 mm占65.81%時白鎢礦的單體解離度達97.48%、黃銅礦為89.20%、輝鉬礦為91.67%。

[1] 張莉莉，梁冬云，李 波，等.陜西某黏土型釩礦石工藝礦物學(xué)研究[J].金屬礦山，2013(2)：94-96. Zhang Lili，Liang Dongyun，Li Bo，et al.Study on process mineralogy of a clay-vanadium ore in Shanxi[J].Metal Mine，2013(2)：94-96.

[2] 蔡镠璐，劉 爽，李文娟，等.玉龍銅礦Ⅴ號礦體氧化礦石工藝礦物學(xué)特征[J].金屬礦山，2012(10)：86-89. Cai Liulu，Liu Shuang，Li Wenjuan,et al.Study on process mineralogy of oxidized ore from V ore body in Yulong copper mine[J].Metal Mine，2012(10)：86-89.

[3] 張春明.中國鎢礦資源節(jié)約與綜合利用的思考[J].中國鎢業(yè)， 2011 (2)：1-6. Zhang Chunming.On the conservation and comprehensive utilization of China's tungsten resources[J].China Tunsten Industry,2011(2):1-6.

[4] 崔長征.陜西某難選鉬礦工藝礦物學(xué)研究[J].金屬礦山，2012(11)：87-89. Cui Changzheng.Process mineralogy research of a refractory molybdenum mine[J].Metal Mine，2012(11)：87-89.

[5] 宋振國，孫傳堯，王中明，等.中國鎢礦選礦工藝現(xiàn)狀及展望[J].礦冶，2011 (1)：1-7. Song Zhenguo，Sun Chuanyao，Wang Zhongming，et al.Current situation and prospects of China tungsten mineral processing technology[J].Mining and Metallurgy,2011(1): 1-7.

[6] 肖小強，王生龍，張 濤,等.青海小沙龍鐵礦石工藝礦物學(xué)和可選性研究[J].金屬礦山，2012(7)：102-105. Xiao Xiaoqiang，Wang Shenglong，Zhang Tao，et al.Research on process mineralogy and washability of Xiaoshalong iron ore from Qinghai[J].Metal Mine，2012(7)：102-105.

[7] 張莉莉，梁冬云，李 波，等.某銅硫尾礦中鎢的工藝礦物學(xué)研究[J].中國鎢業(yè)，2012(6)：5-8. Zhang Lili，Liang Dongyun，Li Bo，et al.The process mineralogy of tungsten from a copper-sulfur tailings[J].China Tungsten Industry,2012(6): 5-8.

[8] Rolf F，Gu Y，Debra B，et al.Modern SEM-based mineral liberation analysis[J].International Journal of Mineral Processing，2007，84：310-320.

[9] Gu Y.Automated scanning electron microscope based mineral liberation analysis[J].The Journal of Minerals and Materials Characterization and Engineering,2003(2):33-41.

[10] 管俊芳，胡林強，楊慧群，等.駐馬店云母礦石工藝礦物學(xué)研究[J].金屬礦山，2012(8)：76-79. Guan Junfang，Hu Linqiang，Yang Huiqun，et al.Study on process mineralogy of the mica mineral in Zhumadian[J].Metal Mine，2012(8)：76-79.

(責(zé)任編輯 羅主平)

Process Mineralogy Research on a Tungsten-molybdenum Poly-metallic Ore

Liang Dongyun Hong Qiuyang Zhang Lili Li Bo

(GuangzhouResearchInstituteofNon-ferrousMetals，Guangzhou510650，China)

Process mineralogy research on representative samples of the tungsten ore was carried out in order to explore a reasonable exploitation and utilization scheme.The result indicated that the valuable elements of the ore include wolfram，molybdenum and copper and their corresponding valuable minerals are scheelite，molybdenite and chalcopyrite respectively.The valuable minerals are complexly and finely disseminated with each other.The scheelite is finely and evenly disseminated，while chalcopyrite and molybdenite are micro-finely and unevenly disseminated.The grade of WO3in scheelite reached 74.76% and 95.30% of wolfram exist in scheelite.The grade of molybdenum in molybdenite and scheelite was 57.84% and 2.83% respectively.And 58.25% of molybdenum exists in molybdenite and 33.20% of molybdenum existed in scheelite.The copper grade in chalcopyrite is 31.24% and 87.92% of copper exists in chalcopyrite.The scheelite is easier to be liberated，followed by molybdenite，while chalcopyrite is the hardest.The liberation degree of scheelite，chalcopyrite and molybdenite were 97.48%，89.20 and 91.67% respectively at the grinding fineness of 65.81% passing -0.074 mm.

Tungsten-molybdenum polymetallic ore，Scheelite，Molybdenite，Chalcopyrite，Dissemination，Degree of liberation

2013-11-03

梁冬云(1958—)，女，教授級高級工程師，碩士。

TD912

A

1001-1250(2014)-01-065-04