铜铅锌矿

铜铅锌矿（精选8篇）

铜铅锌矿 篇1

白银深部及外围找矿攻坚战是甘肃省地质找矿3年突破战略行动重大任务之一。围绕找矿重点靶区,先后组织实施了4个项目,分别在火焰山、折腰山、折腰山西、小铁山、车路沟、铜厂沟、拉牌沟、宋家趟8个勘查区设计钻孔31个,总进尺达37 100m;单孔设计深度均在900m以上,最深的达1 600m。经过努力,项目组目前已完成钻探总进尺16 717.93m,8个钻孔已竣工,16个钻孔正在施工。在已竣工的8个钻孔中,7个钻孔分别见到厚度不同的工业矿体,见矿孔率为87.5%。其中,小铁山ZK20-1钻孔见矿2层,第一层穿矿厚度为11.8m,现场测定铜、铅、锌品位分别为0.5%、1.5%、4.0%;第二层穿矿厚度为14.61m,现场测定铜、铅、锌品位分别为2%、2.5%、4.5%。小铁山ZK22-1钻孔正在施工中,项目组在661.5～678.5m处见到连续呈团块状铜、铅、锌矿体,穿矿厚度共计17m,现场测定品位铜1%～2%、铅锌大于10%,目前孔深828m,仍在含矿层位中钻进施工。

铜铅锌矿 篇2

黔西北地区铜炉上铅锌矿床地质特征及找矿方向

论述了黔西北地区铜炉上铅锌矿床产出的`地质背景、铅锌矿床地质地球物理、地球化学及遥感影像特征,结合区内开展深部工程验证发现富厚铅锌矿体的成功经验,指出今后在该区深部及外围的找矿方向.

作 者：张伦尉 ZHANG Lun-wei 作者单位：昆明理工大学,昆明,650093;贵州省有色地质勘查局物化探总队,贵州,都匀,558000刊 名：矿产与地质 ISTIC英文刊名：MINERAL RESOURCES AND GEOLOGY年，卷(期)：22(1)分类号：P618.42 P618.43关键词：铅锌矿床 地质特征 找矿方向 铜炉上 黔西北地区

铜铅锌矿 篇3

关键词：幕阜山；铜铅锌多金属矿床；矿石矿物特征；成矿期次；

幕阜山岩体地处湘、鄂、赣交界处，出露面积达2440㎞?，主体部分在湖南境内，为湘东北花岗岩体主要组成部分。岩体位于扬子准地台东之江南台隆，湘西—湘东北断隆带的东缘。岩体总体受北北东向构造控制，为多期次岩浆活动形成的复式岩体。在其南部小范围花岗岩体内断裂构造十分发育，沿主要控矿构造：秦家纺—五福断裂带（F1）形成了众多中低温热液热液铅锌铜多金属矿床：梅树湾、栗山、桃坪、蛇形、黄裴洞、五角、湘宾洞、上坪等。该区地质工作从普查到勘探程度不一，对矿石矿物特征及成矿期次研究未进一步深入工作，本文以幕阜山岩体南部铜铅锌多金属矿床分布区为研究区，试图对区内地质资料综合分析，详细研究，结合手标本、岩矿石光薄片镜下矿物穿插关系，研究成矿期次，为该区多金属矿床找矿工作提供有益信息。

1研究區地质背景

该区岩体处于湘东新华夏系次级幕阜山-韶山北东向隆起带与安化-宁乡-浏阳东西向构造带东段北缘的复合部位，亦即江南地背斜（江南地轴）的中东段【1】。经历了各期构造变动、变质作用及多期内生成矿作用，具备良好的成矿地质条件和找矿前景，是十分重要的金、铜、钴、铅、锌等多金属成矿带。

区内出露的地层主要为中元古界冷家溪群第一至第四岩组，其岩性为一套具复理石建造的深海—半深海相浅变质板岩、千枚岩、石英千枚岩、片岩；

区内主要发育断裂构造，由一系列北东向压扭或压性断裂及其配套的断裂构造、挤压破碎带和北东向展布的岩脉体组成，在空间控制了区内燕山期花岗岩浆的侵入和内生矿产的分布；铜铅锌矿床在空间上可以明显看出沿区内主要控矿构造秦家纺-五福断裂带展布。区内次级北西向、近南北向断裂构造则为主要容矿构造（图1）。

区内岩浆岩十分发育，主要出露燕山早期幕阜山花岗岩体，岩性单一，其同位素年龄值为145、189Ma年，从边缘到中心可分为三个岩性带，即片麻状粗中粒斑状黑云母二长花岗岩 （Mηγ52pb）--粗中粒斑状黑云母二长花岗岩（Mηγ52b）--粗中粒斑状二云母二长花岗岩（ηγ52b）等三带【1】。燕山晚期分三次侵入体：第一次侵入体规模大，主体呈岩基状产出，其内花岗伟晶岩脉发育，与铀、铜、锌矿化关系密切；岩性以中细粒二云母二长花岗岩为主；第二次侵入体以细粒斑状黑云母花岗岩为主；第三次侵入体以细粒二云母二长花岗岩为主，研究区内主要出露为少量第三次侵入岩体。

图1研究区地质及铜铅锌矿产分布简图

1-第四系；2-白垩系上统戴家坪组砂砾岩；3-冷家溪群板岩、千枚岩及片岩；4-燕山晚期第三次侵入体细粒花岗闪长岩；5-燕山晚期第三次侵入体细粒二云母二长花岗岩；6-燕山早期粗中粒二云母二长花岗岩；7-燕山早期中粒斑状黑云母二长花岗岩；8-燕山早期片麻状粗中粒斑状黑云母二长花岗岩；9-花岗伟晶岩脉；10-石英脉；11-压扭性断裂；12-张扭性断裂；13-性质不明断裂；14-地层界线；15-不整合地层接触界线；16-岩性岩相界线；17-地层产状；18-硅化/片岩化；19-铜铅锌矿体；20-铅锌矿床（点）/铜铅锌矿床（点）

2主要矿床地质特征

区内铅锌多金属矿床（点）均产于幕阜山花岗岩体中，矿体受北西向、近南北向及北东向断裂构造控制，总体成脉状、透镜状，是铜铅锌等多金属的中低温热液矿床，其中：

栗山铜铅锌矿床位于研究区的西南，秦家纺断裂构造上盘（东侧），主要矿体为近南北向和北西向，南北向主矿体长1740m，厚0.68-3.05m，由硅化构造角砾岩及石英角砾岩组成，矿石类型主要为含铜铅锌矿石，次为黄铜矿矿石和铅锌矿矿石；东西向主矿体长950m，厚0.70-2.25m，由石英化岩组成，矿石类型主要为含铜铅锌矿石【2】。

桃坪铅锌矿床位于研究区中部，是直接为秦家纺断裂控制的矿床，矿体走向北东向，长约2125m，厚约0.86-5.04m，由硅化构造角砾岩及石英角砾岩组成，矿石类型主要为含铜铅锌矿石【3】。

湘宾洞铅锌矿床位于研究区西北部，秦家纺断裂构造下盘（西侧）次级“多”字型构造部位，主要是以南北向为主的矿体，矿体规模一般不大，形态多呈透镜状、藕节状、不规则舌状，长约700m，厚约1.24m，由石英化岩及角砾岩组成，矿石类型主要为含铜铅锌矿石【1】。

各矿床中矿石矿物基本相同，成分较简单，主要金属矿物有黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿，次要金属矿物有辉银矿、磁黄铁矿、辉铜矿、蓝铜矿，非金属矿物主要有石英，次为萤石、绿泥石、绢云母，偶见方解石，重晶石。次生矿物主要为褐铁矿，偶见孔雀石、铜兰。

矿石结构有粒状结构、镶嵌结构、交代结构、包含结构；矿石构造主要有角砾状构造、浸染状构造、星散状构造、细脉状构造、块状构造等，近地表因风化作用呈蜂窝状构造。

近矿围岩蚀变主要有硅化、绿泥石化、绢云母化，是一套中-低温热液蚀变，其中硅化、绿泥石化与铅锌矿化关系密切。

3主要金属硫化物特征

方铅矿：为区内主要金属矿物，铅灰色，金属光泽，主要呈星点（散）状和细脉状产出。在区内有两种产出状态：①呈自形-半自行或他形粒状及或致密块状集合体，星点状或星散状分布于石英脉中，粒径大小相差悬殊，部分包含闪锌矿，形成早于闪锌矿（照片1，3）；②呈他形，网脉状浸染状分布与石英脉中，与闪锌矿共生（照片2，4）。这两种产出形态也是不同矿化阶段的标志。

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闪锌矿：为区内主要金属矿物，主要以半自行-他形粒径集合体形式呈星点（散）状产出。粒径大小相差悬殊，一般0.01-10mm。在区内也有两种不同状态：①深棕―棕黑色闪锌矿，②浅黄色闪锌矿，一般前者多在矿化早期产出，铁质含量较高（照片1，3），后者为矿化阶段晚期产物，表面洁净，与方铅矿紧密共生（照片2，4）。

黄铜矿：为区内主要金属矿物，铜黄色，主要以他形粒径集合体形式产出，粒径0.2-2.2mm，在矿体中分布不均匀，一般富集矿体内呈块状构造分布，作为伴生元素矿床中多星点状分布。黄铜矿和方铅矿、闪锌矿共生，也有被方铅矿包裹（照片2，4）。

黄铁矿：分布范围广，在矿化期内各个阶段均有分布，也是矿石和位移中常见的金属矿物，呈自形-半自行或他形粒状及集合体状，部分立方体状晶型明显，粒径一般0.01-3mm，浸染状或星点状产出。早期黄铁矿晶型一般较好，镜下常见四边形、多边形切面，多于方铅矿、闪锌矿共生（照片4）；晚期黄铁矿多为他形，呈粉末状构造。

1.早期方铅矿见“三角形”孔穴，见包含于闪锌矿，周边被铜蓝环边交代。2.方铅矿与闪锌矿、黄铁矿等共生；黄铜矿充填在闪锌矿微裂隙中或包含于方铅矿中，部分星散状分布；铜蓝沿黄铁矿、方铅矿边缘交代。3. 方铅矿：见“三角形”孔穴，周边被铜蓝环边交代，有时可见包含于闪锌矿。黄铜矿：浸染状分布。4.闪锌矿与方铅矿、黄铁矿、黄铜矿共生，方铅矿与闪锌矿共生、连生，黄铁矿嵌布于闪锌矿粒间。

4成矿期次研究

幕阜山岩体南部铜铅锌多金属矿床是产于花岗岩体断裂带中的充填交代脉状矿床，属中低温热液矿床，对区内铜铅锌矿床中岩矿石手标本矿物组合特征和矿脉相互穿插关系及其对应的光、薄片鉴定结果详细分析研究表明，区内铜铅锌多金属矿床经历了多期多阶段矿化作用，可分为热液成矿期和表生氧化期。

4.1热液成矿期

主要是成矿热液以区域大断裂为导矿构造，其次级北西向及近南北向、北东向断裂为主要容矿构造进行迁移富集过程。成矿流体在构造通道迁移过程中，主要通过充填交代作用，形成以石英为主要脉石矿物各阶段矿脉，不同阶段其石英表现特征不同，故以石英作为划分标志对成矿期次划分为四个阶段：

Ⅰ—粗晶石英阶段：为高温-中温环境，以白色粗晶石英为主要成矿物质，少见其他矿物，偶见细粒黄铁矿及方铅矿，多形成块状石英，梳状石英发育。该阶段石英在断裂构造带中较多，无明显的定向性，已知不同方向的断裂构造中均能发现该阶段石英，也是早期构造环境下的产物。

Ⅱ—中（细）晶石英脉阶段：为主成矿阶段，中低温环境，以黄铜矿-方铅矿-闪锌矿、黄铁矿-石英为主要矿物组合。石英一般为白色-乳白色，微透明、强油脂光泽，呈粒状，晶洞发育。该阶段矿液多充填于北西―北北西向硅化构造破碎带中，形成的矿物以浸染状、细粒状方铅矿和深棕―棕黑色闪锌矿及块状黄铜矿为主，围岩蚀变以硅化为主，绿泥石次之。

Ⅲ—细晶石英阶段：该阶段石英以细晶石英为主，中低温环境以方铅矿、闪锌矿-黄铁矿-萤石、石英为主要矿物组合。石英多呈白色-无色，局部灰黑色中细晶结构。矿液多填于北北东―北东向硅化构造破碎带中，形成的矿物以粗粒集合体状方铅矿或和浅黄色闪锌矿为主，呈星点状分布或细脉状分布，见萤石伴生，围岩蚀变以硅化和绢云母化为主。Ⅱ-Ⅲ阶段同时也是构造从扭性到张性变化的过程。

Ⅳ—微（隐）晶石英阶段：以微（隐）晶石英脉为主，低温环境，石英多呈无色，微（隐）晶结构，局部因粉末状黄铁矿富集显灰黑色，有时直接形成玉髓。该阶段热液大部分充填于北北东―北东向硅化构造破碎带中，构造表现为从张性向扭性发展的过程。

5.Ⅰ、Ⅱ阶段具明显分带，Ⅰ阶段粗晶石英脉，Ⅱ阶段浸染状铅锌矿石，具绿泥石化。6.Ⅳ阶段石英脉穿插Ⅲ阶段星点状分布铅锌矿石。

4.2表生氧化期

原生金属硫化物在地表条件下被氧化成次生矿物，形成氧化矿石，常见蜂窝状构造矿石。该期主要形成褐铁矿、铜蓝等次生矿物。

5结论

⑴幕阜山岩体南部铅锌铜多金属矿床主要金属矿物为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿，黄铁矿，矿石结构有粒状结构、镶嵌结构、交代结构、包含结构；矿石构造主要有角砾状构造、浸染状构造、星散状构造、细脉状构造、块状构造等。

⑵幕阜山岩体南部铜铅锌多金属矿床是产于花岗岩体断裂带中的充填交代脉状矿床，属中低温热液矿床成矿作用可分为两期：热液成矿期，表生氧化期。其中热液成矿期分为四个阶段：Ⅰ—粗晶石英阶段，Ⅱ—中（细）晶石英脉阶段，Ⅲ—细晶石英阶段，Ⅳ—微（隐）晶石英阶段。

参考文献：

[1]阜山岩体（湖南境内）铀-铅锌多金属矿成矿地质条件及远景评价研究.[R].

[2]湖南省平江县瑚佩—栗山矿区铜铅锌多金属矿普查报告.[R].

[3]湖南省平江县桃坪矿区下蛇形矿段铅锌铜矿详查报告.[R].

[4] 李昌元.湖南桃坪矿区某矿段铅锌矿成矿条件浅析.[J].价值工程. 2012， 31：317-319

[5] 陈如林.瑚珮―栗山铜铅锌多金属矿床地质特征及找矿方向.[J].地球，2014，（2）：61-63.

[6] 何国锦.浙江西北银山银铅锌多金属矿床矿石矿物特征及成矿期次初步研究.[J].地球学报，2011，32（3）：304-312.

[7] 尚浚，卢静文 .矿相学.[M].北京：地质出版社，2007.

[8] 袁见齐，朱上庆， 翟裕生 .矿床学.[M].北京：地质出版社，1987.

铜铅锌矿 篇4

1 区域地质概况

本区位于南岭成矿带的西段北缘, 处于阳明山-塔山-大义山东西向隆起带, 是湘南主要成矿远景区之一[1~2]。

区域地层出露较齐全, 由老至新依次为寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系、二叠系、侏罗系、白垩系及第四系。其中寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系地层最为发育 (图1) 。

1-第四系;2-侏罗-白垩系;3-二叠系;4-石炭系;5-泥盆系;6-奥陶系;7-寒武系;8-大义山岩体中侏罗世第一次侵入中细粒斑状二云母二长花岗岩;9-塔山岩体晚三叠世第五次侵入正长花岗岩;10-塔山岩体晚三叠世第四次侵入二长花岗岩;11-塔山岩体晚三叠世第三次侵入斑状二长花岗岩;12-塔山岩体晚三叠世第二次侵入斑状二长花岗岩;13-塔山岩体晚三叠世第一次侵入斑状二长花岗岩;14-阳明山岩体晚三叠世第二次侵入斑状花岗岩;15-阳明山岩体晚三叠世第一次侵入斑状花岗岩;16-伟晶岩脉;17-细粒花岗岩脉;18-实测推测断裂;19-地质界线;20-角度不整合地质界线;21-工作区范围。

区内构造活动强烈, 从加里东期至印支期均有活动, 加里东期由寒武系、奥陶系组成, 形成了北东向褶皱基底, 构成了基底构造格架, 印支则形成了东西向巨型复背斜及北北东向、北北西向、近南北向断裂, 上述断裂构造具多期活动的特点。

区内岩浆活动频繁, 具强度高、规模大的特点, 岩体大部分为复式岩体, 具有明显的阶段性和继承性, 显示多期次侵入的特点。岩浆岩的岩性主要为花岗岩, 产出时代主要为印支期和燕山期, 主要岩体有塔山岩体 (印支期) 、大义山岩体 (燕山期、印支期) 和阳明山岩体 (印支期) 。此外, 区内岩脉发育, 主要为细粒花岗岩脉, 次为花岗伟晶岩脉。区内频繁的岩浆活动带来的含矿热液为区内成矿作用提供物质来源。

2 矿区地质特征

矿区出露地层仅有奥陶系, 构造较发育, 主要为断裂和褶皱;岩浆活动强烈, 围岩蚀变发育。现将其主要地质特征, 分述如下:

2.1 地层

矿区内出露地层仅有奥陶系, 分别为天马山组 (细分为一二三段) 、烟溪组、桥亭子组。其中天马山组最为发育, 分布于矿区西部;烟溪组与桥亭子组则分布于矿区南东部 (图2) 。

1-天马山组三段;2-天马山组二段;3-天马山组一段;4-烟溪组;5-桥亭子组;6-细中粒斑状黑云母二长花岗岩;7-中细粒斑状电气石黑云母二长花岗岩;8-细粒少斑状二云母正长花岗岩;9-石英脉;10-实测整合地质界线;11-岩浆岩侵入接触界线;12-断层及编号;13-断层破碎带;14-矿脉及编号;15-矿脉及编号。

天马山组三段 (O3tm3) :灰-灰白色厚层浅变质长石石英砂岩、灰白色厚层-块状浅变质石英砂岩夹青灰色中薄层板岩及灰色中-厚层浅变质粉砂岩。

天马山组二段 (O3tm2) :灰绿-深灰色薄-中厚层状浅变质细粒长石石英砂岩、浅变质石英砂岩夹绢云母板岩。该地层发育含矿硅化破碎带。

天马山组一段 (O3tm1) :灰绿色、灰色、深灰色中厚层状浅变质细粒石英砂岩与浅变质长石石英砂岩、粉砂质板岩、绢云母板岩、板岩呈韵律互层。与烟溪组呈整合接触。

烟溪组 (O2-3y) :以灰黑色薄层状炭质板岩夹硅质炭质板岩为主, 偶夹灰黑色薄层状硅质岩、含炭泥质硅质岩。与桥亭子组成整合接触。

桥亭子组 (O1-2q) :以深灰色、灰黑色绢云母板岩、条带状板岩为主, 夹条带状砂质板岩和粉砂质板岩。

2.2 构造

2.2.1 褶皱构造

矿区位于阳明山-塔山-大义山隆起之中部相对凹陷区, 区内褶皱较发育。工作区内南东部地层整体向北西倾, 北西部地层整体向南东倾, 二者分别属于磨石沅向斜的北西翼和南东翼。两翼地层中还可见大量次级褶皱, 褶皱轴向多为北东向或近南北向, 两翼倾角陡, 一般在45°以上。

2.2.2 断裂构造

区内断裂构造较发育, 共见两组断裂构造, 分别为北东向和北北东向断裂 (图2) 。

(1) 区域性大断裂

F1:该断裂即为渣田湾断裂, 分布于矿区北西部, 走向整体为北东向, 在矿区南部逐渐转为近南北向, 倾向北西, 倾角35~55°, 该断裂规模较大, 矿区内出露长度约4.5km, 向北东延伸出矿区范围, 破碎带发育, 最宽处超过百米。

F2:分布于矿区南东部, 规模较大, 矿区出露长度约6.5km, 两端延伸出矿区范围, 破碎带发育, 最宽处超过20m。走向为北东向, 倾角70°。该断裂属区域性大断裂, 向两端延伸可达数千米。

(2) 矿化次级断裂

F3、F4、F5、F6、F7:分布于矿区中东部, 矿区出露长度超过1km, 走向皆北北东, 倾向北西, 倾角53~75°。该组断裂发育宽5~10m的断裂破碎带, 其中F4和F6断裂的破碎带中硅化、绿泥石化等蚀变强烈, 并可见大量黄铜矿、黄铁矿及少量方铅矿、闪锌矿, F3、F5及F7断裂的破碎带中硅化、绿泥石化等蚀变亦十分强烈, 且可见大量黄铁矿, 呈稠密浸染状, F7断裂的破碎带中见零星黄铜矿化。

2.3 岩浆岩

岩浆岩主要分布于矿区北东部 (图2) , 南东部发育一小岩体, 均为晚三叠纪产物, 属塔山岩体的西侧部分。岩体与奥陶系天马山组呈侵入接触, 接触面多倾向围岩, 倾角一般为30~50°。岩性主要为晚三叠世第三次侵入中细粒斑状黑云母二长花岗岩、晚三叠世第五次侵入细粒少斑状二云母正长花岗岩。

3 矿床地质特征

3.1 矿脉特征

矿区目前共发现Ⅰ、Ⅱ号两条矿脉, 皆产于硅化断裂破碎带中。

Ⅰ号矿脉厚4.8m, 单工程平均品位Cu0.8%, 产于硅化断裂破碎带中, 严格受断裂控制, 其产状与断裂产状一致, 产状为:283∠75。矿脉主要由构造角砾岩与穿插分布其间的石英脉组成, 其中可见大量不规则粒状、致密块状、浸染状、星点状黄铜矿、黄铁矿, 直径2~100mm;矿脉中还可见极少量孤立星点状方铅矿、闪锌矿集合体, 直径1~5mm, 局部还可见方铅矿、闪锌矿产于黄铜矿集合体中或其边缘。

Ⅱ号矿脉厚1.6m, 单工程平均品位Cu0.93%, Ag17.45g/t, 产于硅化断裂破碎带中, 严格受断裂控制, 其产状与断裂产状一致, 产状为:285∠53。矿脉主要由构造角砾岩与穿插分布其间的石英脉组成, 其中可见大量不规则粒状、致密块状、浸染状、星点状黄铜矿、黄铁矿, 直径2~50mm;矿脉中还可见较多孤立星点状方铅矿、闪锌矿集合体, 直径1~5mm, 局部还可见方铅矿、闪锌矿产于黄铜矿集合体中或其边缘。

3.2 矿石特征

3.2.1 矿物成分

矿石矿物主要为黄铜矿、黄铁矿, 次为方铅矿、闪锌矿、毒砂等。

脉石矿物主要为石英, 次为少量粘土矿物及白云母等。

3.2.2 矿石结构构造

矿石结构主要有:它形晶结构、半自形晶结构、交代结构、填隙结构。

矿石构造有:块状构造、星点状构造、浸染状构造、细脉状构造。

3.2.3 矿石类型及有益组分的赋存状态

矿石工业类型属于硫化物矿石;按矿石构造可分为:块状、星点状、浸染状矿石;按矿物共生组合可划分为:黄铜矿矿石、黄铁矿黄铜矿矿石、方铅矿黄铜矿矿石、闪锌矿方铅矿黄铜矿矿石。矿石中主要有益组分为Cu、Pb、Zn, 分别以黄铜矿、方铅矿、闪锌矿的形式存在。

3.3 围岩蚀变特征

因受区域变质作用及岩浆活动带来的热液与热量的影响, 区内岩石蚀变比较普遍。见有硅化、黄铁矿化、绿泥石化、角岩化、绢云母化、云英岩化等蚀变现象。含矿断层破碎带中均发生强烈的硅化, 说明硅化与铜铅锌矿化关系密切。

4 成因探讨

该矿床位于塔山岩体西侧外接触附近, 区内构造发育, 岩浆活动强烈, 成矿条件十分优越。

已发现的矿脉皆产于硅化断裂破碎带中, 矿脉产状严格受断层产状控制。矿石矿物主要为黄铜矿、黄铁矿, 次为方铅矿、闪锌矿、毒砂等;矿石结构有它形晶结构、半自形晶结构、交代结构、填隙结构, 矿石构造有块状构造、星点状构造、浸染状构造、细脉状构造, 说明成矿过程是长期、复杂的, 且成矿作用以充填和交代为主, 多期次的成矿作用形成了不同的矿物组合。

基于以上事实, 推断该矿床类型为与断裂、硅化关系密切的中低温热液充填交代型矿床。

5 结论

(1) 该矿床矿脉皆赋存于硅化断裂破碎带中, 产状严格受断裂控制, 矿床类型为与断裂、硅化关系密切的中低温热液裂隙充填型矿床。

(2) 可建立以断裂破碎带、硅化、黄铜矿化为特征的找矿标志, 在该矿床外围尤其是岩体接触带及区域大断裂两侧进行矿产勘查工作, 争取发现新的矿脉。

摘要：通过矿产检查工作, 发现该矿床的已知矿脉皆产于硅化破碎带, 其产状严格受破碎带控制;矿脉在走向控制长度50100m, 宽1.64.8m。矿石按自然类型属原生矿石, 主要矿石矿物主要为黄铜矿、黄铁矿;脉石矿物主要为石英。矿石结构主要有它形结构、半自形结构、交代结构、填隙结构。矿石构造主要有块状构造、星点状构造、浸染状构造。根椐矿脉的产出位置、形态特征、与地层、构造的时空关系, 以及矿物组合、化学成分及结构构造、围岩蚀变等方面的特征, 推断该矿床为与断裂、硅化密切相关的中低温热液充填交代型矿床。

关键词：铜铅锌矿,地质特征,成因探讨,松塔

参考文献

[1]湖南省地质矿产局.湖南省区域地质志[M].北京:地质出版社.1988.

[2]湖南省地质矿产局.湖南省单元-超单元划分及其成矿专属性[J].湖南地质, (增刊8) :1995.

铜铅锌矿 篇5

我国黄金矿山尾矿的综合利用主要包括:采用全泥氰化-炭浆提金等新工艺回收老工艺产生的金银含量偏高尾矿中的金银;采用磁选、重选、浮选或重-浮联合流程等回收尾矿中的铁、铜、硫、铅、锌等有价伴生元素;尾矿直接用于生产建筑材料、井下填充、堆积场复垦造田等[2]。由于氰化提金工艺是处理金矿主要方法之一, 氰化尾渣是黄金矿山的主要尾矿来源。而我国金矿中常伴生铜、铅、锌等有色金属, 采用氰化提金后尾渣中铜、铅、锌、铁、硫等伴生元素含量普遍高于最低工业品位, 有的甚至是最低工业品位的两倍以上, 具有很高的回收价值, 因此, 综合回收氰化尾渣中的有价金属元素成为了黄金行业的重要研究内容。

1 氰化尾渣的特点

采用氰化提金工艺产生的尾渣具有如下特点:

(1) 氰化尾渣中的矿物粒度细。氰化浸出过程中原料需要再磨, 致使尾渣中的铜、铅、锌等矿物-0.043mm含量有时高达95%以上。

(2) 有色金属矿物的可浮性差异减小。一部分可溶的硫化物和氧化物在氰化物的长时间作用下已经溶解, 矿物表面性质发生很大变化, 难活化, 可浮性差异明显减小[3]。

(3) 氰化提金法的高碱度、富氧和长时间浸泡还会在矿粒表面生成亲水性的过氧化钙薄膜。而矿浆中矿粒表面电性的不同使得金属硫化矿比非金属脉石矿物更容易形成过氧化钙薄膜, 薄膜的形成不仅会使捕收剂失去了对各种矿物捕收的选择性, 也会阻碍捕收剂在矿粒表面的吸附, 造成金属硫化矿物的浮选回收率不高[4]。

(4) 矿浆中的大量泥质硅酸盐矿物和残留氰化物以及部分残余药剂也会恶化浮选过程, 影响着铜、铅、锌精矿的最终品位和回收率。

对于含铜铅锌氰化尾渣, 尾渣中的氰化物对方铅矿的可浮性几乎没有影响, 但较高浓度的氰根会减慢其浮游速度导致铅精矿品位的降低。在碱性条件下, 尾渣中的氰化物对铜矿物和锌矿物具有强烈的抑制作用。氰化物对黄铜矿的抑制机理主要是溶解其矿物表面黄原酸盐薄膜, 从而使其表面亲水难以上浮。氰化物对闪锌矿的抑制则主要通过与矿浆中的Cu2+反应, 生成亲水性Cu (CN) 沉淀, 消除矿浆中的Cu2+, 避免闪锌矿被活化。氰化物也能与吸附在闪锌矿表面上的铜离子发生反应, 使之从矿物表面溶解下来, 然后在闪锌矿表面生成亲水性薄膜, 阻碍捕收剂的作用。因此目前国内外针对氰化尾渣的综合回收利用仍是一个技术难题。

2 氰化浸尾渣中铜铅锌回收工艺现状

氰化尾渣中铜铅锌的回收工艺有湿法工艺、浮选工艺或重-浮联合工艺等。湿法冶金工艺应用于铜铅锌品位较高的尾渣具有较好的回收效果。李黎婷[5]对某铅银渣氰化浸银后进行氯化浸铅回收铅, 浸出率达90.49%。胡宪[6]对某高铜铅氰化金泥采用全湿法冶金工艺提取有价元素, 获得铅浸出率90%以上指标。重-浮联合工艺流程多用于目的矿物密度差别较大的尾渣回收作业。河南某厂处理氰化尾渣时, 采用混合浮选-重选分离联合工艺[7], 充分利用了现场原有重选设备, 获得了铜精矿品位21.82%, 回收率96.58%, 铅精矿品位58.20%, 回收率74.83%的良好指标。

浮选法是目前国内氰化尾渣回收铜铅锌元素的主要工艺, 应用较为普遍, 且回收效果好, 常见工艺流程有以下四种:

(1) 铅、铜、锌依次优先浮选流程

利用尾渣中残留CN-的抑制作用优先回收铅矿物, 再采用除氰+活化的方法回收铜矿物, 最后进行锌的回收, 避免目的矿物被反复抑制影响回收效果。此法用于处理矿物成分较简单、入选品位较高的尾渣通常可以取得不错的浮选指标。

紫金矿业集团股份有限公司处理山西某氰化尾渣时, 采用铅铜锌依次优先浮选的工艺, 获得铅品位66.78%、回收率85.37%的铅精矿;铜品位24.01%、回收率72.37%的铜精矿;锌品位46.60%、回收率83.51%的锌精矿, 创造了很好的经济效益[8]。

(2) 浮铅锌抑铜硫浮选流程

通过适当的调整浮选条件如p H, 使得矿浆中的氰化钠抑铜硫而不抑制铅锌[9], 再通过添加一定的亚硫酸钠作为黄铜矿和黄铁矿的抑制剂有效提高分选效果。选用丁基黄药和乙硫氮混合捕收剂作为方铅矿、闪锌矿的捕收剂, 通过浮选获得混合铅锌精矿, 然后再进行铜硫的选别作业。

路明福和温建波等[10]对山东某氰化尾渣有价元素回收试验时采用铅锌优先混合浮选、硫酸脱氰化物活化铜硫的工艺, 获得铅锌混合精矿铅品位25.00%, 回收率为65.60%, 锌品位27.00%, 回收率为70.90%;铜精矿品位15.25%, 回收率为75.48%的良好技术指标。

(3) 优先浮选铅混浮铜锌浮选流程

氰化尾渣中被氰化物抑制的黄铜矿和闪锌矿的可浮性接近, 可采用优先浮选出铅矿物, 然后进行混合浮选铜锌作业, 再对铜锌混合精矿进行分离。此法的关键在于铜锌的分离, 在铜锌分离作业前, 对混合精矿进行脱药处理有利于后继的分离作业。

(4) 浮铜铅抑锌硫浮选流程

氰化尾渣中的锌硫矿物在碱性条件下受到氰化物的强烈抑制, 优先混选铜铅矿物, 考虑到浸出时铜离子对闪锌矿的活化影响, 因此常添加适量的Na2S消除铜离子的此类影响。混合浮选捕收剂的不同会直接影响后继铜铅分离效果[11], 所以混合浮选时不仅要考虑得到一个较好的混合浮选指标, 更要为下一步铜铅分离效果选择合适的捕收剂。

李江涛等[12]对云南某低品位铜铅锌厂铜铅分离试验中, 依据“抑多浮少”选矿原则, 采用了混浮铜铅的工艺。在铜铅分离试验中, 选用重铬酸钾与亚硫酸钠组合抑制剂, 有效的分离了铜、铅混合精矿, 获得铜精矿含铅较低, 铅精矿含铜也低的良好指标。由于重铬酸钾对环境毒害比较大, 该法的使用受到了限制。

为除去矿浆中过剩的浮选药剂和其他有害杂质离子, 氰化尾渣在浮选作业前有一定的预处理必要。青岛黄金铅锌公司采用调浆预处理流程[13]:浸渣+水→活性炭+YO药剂→泵至浮选工段, 处理氰化尾渣获得的浮选指标比不预处理流程更好。吴向阳[14]通过氰化尾渣调浆后加入浓硫酸搅拌5min, 待浓硫酸与矿浆反应完全, 加入活性炭脱药55min的预处理作业, 有效的解决了过剩浮选药剂、矿泥和氰化物的不利影响。

氰化尾渣中部分矿物长期反复的抑制, 可浮性被极大破坏, 常规捕收剂和活化剂难以有效的作用在其表面。国内一些科研院所为此研发出了一些特殊的捕收剂和活化剂, 用以提高回收指标。

长春黄金研究院研发了新型组合捕收剂HY-53[15]。该药剂由一种阴离子捕收剂和一种黄药类捕收剂的衍生物组合而成。在浮选被抑制的闪锌矿时, 先通过添加活化离子脱去闪锌矿表面的抑制剂, 然后活化离子在闪锌矿表面生成活化膜。活化膜的生成会促使捕收剂HY-53很容易在闪锌矿表面进行离子交换吸附, 分子吸附及产生共吸附现象 (化学吸附和物理吸附) , 使闪锌矿表面吸附大量的捕收剂, 产生药剂的协同效应, 适用于氰化尾渣中锌的综合回收及多金属硫化矿物的锌硫分离。

紫金矿业集团股份有限公司在某氰化尾渣的选铅作业中, 选用特殊铅捕收剂ZJ-1, 使铅精矿中铜锌的互含率和金属损失率大幅度降低, 为后续作业获得高回收率的铜和锌创造了有利条件。在选铜作业时选用的特殊调整剂TZ-1, 效果也明显优于传统铜锌分离作业的调整剂二氧化硫、浓硫酸、碳酸钠等, 对浮选指标的提高起了很大的作用。

甘肃天水金矿在回收金精矿氰化尾渣中的有价金属时, 联合使用活化剂JY-1#和硫酸铜活化铜, 获得了铅精矿品位42.15%, 回收率77.59%;铜精矿品位17.82%, 回收率71.04%的良好指标, 达到了综合回收目的[19]。

梁冠杰[7]针对河南某氰化尾渣含黄铁矿高的特点, 选用LD混合捕收剂, 获得铜精矿含铜21.82%, 铜回收率96.58%, 铅精矿含铅58.20%, 铅回收率74.83%的良好指标, 效果优于丁基黄药+乙基黄药、丁基铵黑药+乙基黄药等传统混合捕收剂。

3 氰化尾渣回收作业发展方向

国内对氰化尾渣的回收利用已初见成效, 同时也存在着一些瓶颈。笔者认为, 未来关于氰化尾渣回收工艺的研究有以下两个方向:

(1) 浸渣中细粒目的矿物的捕收回收

氰化浸出作业前的细磨, 导致尾渣中的目的矿物粒度变得非常细, -0.01mm目的矿物所占比例较大。通常最佳浮选粒度为0.019mm, 微细粒级的矿物会使浮选回收难度加大。加强针对细粒的目的矿物的有效回收, 是综合回收氰化尾渣的技术难点和重点。

常规的浮选工艺常常难以满足细粒级矿物的选别回收。改善细粒矿物浮选的方法有:增大待浮选矿粒的粒度和减小气泡的尺寸。前一种方法可通过待浮矿粒选择性团聚, 然后对形成絮团的细矿粒进行常规的浮选, 该法称为絮团浮选。后一种方法的代表是真空浮选和电解浮选。絮凝浮选、离子浮选、沉淀浮选和吸附胶体浮选等特殊浮选方法在氰化尾渣浮选作业中的研究和应用, 将有助于更好的回收尾渣中细粒矿物, 从而获得更好的指标。因此针对尾渣中的微细粒级矿物的进一步回收, 是氰化尾渣浮选作业的一个重要研究方向。

(2) 氰化尾渣除CN-工艺的研究

如何有效的除去尾渣中CN-并活化被其抑制的目的矿物是有效回收氰化浸渣中有用矿物的关键。

目前国内除CN-方法主要有:双氧水氧化法、酸浸法、碱性氯化法、臭氧氧化法、活性炭吸附法、膜分离法、离子交换法、生物处理法等[16]。但除氰工艺还存在一些问题。例如使用双氧水法处理氰化尾渣中的CN-时双氧水不稳定易分解。采用过氧化氢在酸性条件下消除尾渣中的CN-时, 氧化速度慢;但在碱性条件下, 过氧化氢很不稳定, 分解速度很快, 需要加入适当的硅酸钠作为过氧化氢的稳定剂[17]。酸浸法除CN-工艺较前者除氰效果更为理想, 但CN-在酸性环境下较易产生氢氰酸逸出污染作业环境, 需要采用了真空抽气设备吸收逸出的HCN气体, 增加了生产成本。

活性炭催化臭氧氧化法[18]是一种比较新型的除氰方法。该法是在臭氧法基础上, 利用反应过程中产生大量高氧化性自由基 (-OH) 氧化氰化物, 克服了臭氧法氧化能力不够、臭氧利用率低的缺点, 具有高效环保, 臭氧分解效率高、不引入二次污染、成本低、催化剂可重复再生使用等优点。该法在处理氰化尾渣中残留氰化物有着很大的应用空间。

如何有效环保的除去氰化尾渣回收作业中的氰化物, 很大程度上直接决定尾渣中有价金属回收结果的好坏。新的除CN-工艺通常能给氰化尾渣浮选回收带来更好的技术成果, 因此更加深入的研究和发展新的浸渣除CN-工艺也是氰化尾渣浮选作业的一个重要方向。

4 结语

浮选回收氰化尾渣中的铜铅锌工艺可将原本作为废弃物的氰化尾渣转变成了宝贵的二次资源, 提高黄金矿山资源利用率, 在创造经济效益的同时也取得了很好的社会效益和环保效益。因此从氰化尾渣中回收铜铅锌工艺有很好的发展。

摘要：我国黄金矿山尾矿逐年增加, 给社会和环境都带来了巨大压力和潜在危险。而黄金行业的氰化提金工艺又常使金矿中伴生的铜铅锌等有价元素留在尾渣中, 却未能有效综合回收利用, 造成了铜铅锌铁硫等资源的浪费。本文分析了氰化尾渣的二次利用价值, 综述了国内目前从氰化尾渣中回收铜铅锌金属的工艺现状及其研究成果, 指出了未来发展趋势和研究方向。

铜铅锌矿 篇6

1 实验部分

1.1 主要试剂

盐酸,硝酸,硫酸,氨水;硫代硫酸钠标准溶液(0.02mol·L-1,按常规方法配置与标定);EDTA标准溶液(0.005mol·L-1,用锌标准溶液标定);重铬酸钾标准溶液(0.005969mol·L-1,称取1.7559g重铬酸钾基准试剂于250m L烧杯中,以少量水溶解后移入1L容量瓶中,用水定容);淀粉溶液(5g·L-1);甲基橙指示剂(1g·L-1);二甲酚橙指示剂(5g·L-1);二苯胺磺酸钠指示剂(5g·L-1);氟化钾溶液(200g·L-1);抗坏血酸;硫脲饱和溶液;乙酸-乙酸钠缓冲溶液(称取结晶乙酸钠200g溶解于300m L水中,加冰乙酸10m L,用水稀至1L,混匀);氟化氢铵饱和溶液;碘化钾;硫氰酸钾溶液(400g·L-1);氯化铵;氨水-氯化铵洗液(2g氯化铵溶于少量水中,加20m L氨水,用水稀释至1L);氯化亚锡溶液(100g·L-1);氯化汞饱和溶液;硫磷混酸溶液(将150m L硫酸慢慢加入500m L水中,冷后加入150m L磷酸,用水稀释至1L)。

以上试剂重铬酸钾为基准试剂,其余为分析纯,实验用水为蒸馏水。

1.2 实验方法

1.2.1 试样分解

称取0.2000~0.5000g试样于250m L烧杯中,加盐酸15m L,低温电炉加热5min,加硝酸10m L,继续加热溶解并蒸至近干,加(1+1)硫酸溶液20m L,加热至冒白烟并保持2min,冷却,以水洗杯壁并加水至溶液体积约为50m L,加热煮沸5min,取下用流水冷却并静置30min。用慢速滤纸过滤,滤液接于100m L容量瓶中,用(2+100)硫酸溶液洗涤烧杯及沉淀6~8次,再用水洗2次。将沉淀与滤纸转入原烧杯中,用于测定铅[1~2]。承接滤液的容量瓶用水定容至刻度,摇匀,供测定铜锌铁等。

1.2.2 铅的测定

试样分解完成后,用于测定铅的烧杯中加入25m L乙酸-乙酸钠缓冲溶液和25m L水,加热煮沸5min,搅拌使沉淀溶解,取下冷却,加2m L200g·L-1氟化钾溶液,加0.1~0.2g抗坏血酸,搅匀,加2滴5g·L-1二甲酚橙指示剂,用EDTA标准溶液滴定至溶液变为亮黄色为终点。

1.2.3 铜的测定

根据铜含量的高低,用移液管移取1.2.1试样分解的滤液10~25m L置于250m L锥形瓶中,滴加氨水生成氢氧化铁沉淀至棕红色不再加深,然后滴加氟化氢铵饱和溶液至棕红色消失并过量1m L,摇匀。加入2g碘化钾,摇匀,立即用硫代硫酸钠标准液滴定至淡黄色,加入5g·L-1淀粉溶液2m L,继续滴定至浅蓝色,加400g·L-1硫氰酸钾溶液1m L,激烈摇振至蓝色加深,再滴定至蓝色恰好消失,即为终点。

1.2.4 锌的测定

根据锌含量的高低,用移液管移取1.2.1试样分解的滤液10~25m L置于250m L烧杯中,加氯化铵3g搅拌溶解,加氨水至氢氧化铁沉淀完全再过量15m L,加热微沸1~2min,趁热用快速滤纸过滤于250m L锥形瓶中,用热的氨水-氯化铵洗液洗涤烧杯和沉淀各5次,加热煮沸滤液驱除大部分氨,冷却,加1滴1g·L-1甲基橙,用(1+1)盐酸滴加至溶液刚好变红色,然后加1滴(1+1)氨水使溶液变黄色,加入15m L乙酸-乙酸钠缓冲溶液,加2m L 200g·L-1氟化钾溶液,加0.1~0.2g抗坏血酸,加5m L硫脲饱和溶液,摇匀。加2滴5g·L-1二甲酚橙指示剂,用EDTA标准溶液滴定至溶液变为亮黄色为终点。

1.2.5 铁的测定

将1.2.4中锌测定得到的氢氧化铁沉淀用于测铁,操作为:用热的(1+1)盐酸溶解沉淀于原烧杯中,滤纸用热水和(1+1)盐酸交替洗涤至无黄色,加热至近沸,趁热滴加100g·L-1二氯化锡溶液至黄色消失后再过量1~2滴,流水冷却至室温,加入10m L二氯化汞饱和溶液,混匀,静置2min后,用水稀释至150m L,加入20m L硫磷混酸,4~5滴5g·L-1二苯胺磺酸钠指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定,溶液由绿色变成蓝紫色,即为终点。

2 结果与讨论

2.1 试样分解的条件选择

(1)盐酸、硝酸用量

试验采用盐酸和硝酸分解试样,先加盐酸溶样是使试样的大部分硫形成硫化氢而挥发,减少硫化矿与硝酸反应生成单质硫的量,因大量的单质硫会包藏矿样,妨碍矿样的溶解。对于易溶试样盐酸和硝酸的用量分别为10m L和5m L时,可使试样分解完全,试验盐酸和硝酸的用量分别为15m L和10m L。

(2)硫酸用量

试样经盐酸和硝酸分解后,加硫酸的作用一是通过加热至冒白烟挥发Cl-、NO3-等离子,消除这些离子对测定的影响;二是沉淀Pb2+离子,使铅与其他干扰铅测定的离子分离。沉淀硫酸铅最适宜的硫酸浓度为1~4.5mol·L-1,硫酸用量少时,铅沉淀不完全,用量过多硫酸铅溶解度增大[3],而且不利于后续测铜、锌等的酸度调整等,本试验加(1+1)硫酸溶液20m L,溶液的硫酸浓度约为2.5mol·L-1。

(3)分解含硅高难溶的试样

分解含硅高的难溶试样,在加入盐酸后,加0.5g氟化氢铵以提高对含硅试样的分解能力,其他操作不变。

(4)分解含碳较高的试样

分解含碳较高的试样,可在试样分解操作至加入(1+1)硫酸溶液加热至冒白烟时,沿杯壁滴加硝酸氧化除碳。

2.2 消除干扰元素的影响

(1)试样含有砷、锑、锡等元素对测定有影响,可在试样分解操作至加入(1+1)硫酸溶液加热至冒白烟,冷却,加3~5m L氢溴酸,再加热至冒白烟并保持5min,将砷、锑、锡等元素挥发除去。

(2)EDTA滴定测铅、锌时,Al3+、Fe3+等离子影响测定,试验加200g·L-1氟化钾溶液2m L和0.1~0.2g抗坏血酸来掩蔽干扰离子。

(3)测铜滴定时,溶液的酸度控制在p H=3~4之间,试验通过滴加氨水生成氢氧化铁沉淀至棕红色不再加深作为溶液酸度的调整,如试液含铁少时,需补加100g·L-1三氯化铁溶液1m L。Fe3+离子对测定有影响,试验以氟化氢铵掩蔽Fe3+离子。

(4)测锌滴定时,试验加5m L硫脲饱和溶液消除Cu2+离子对滴定的影响。

(5)测铁滴定前,将Fe3+离子全部还原成Fe2+离子,加入的氯化亚锡稍微过量,但不能过量太多,否则氯化亚锡会将Hg2+离子还原成金属汞,汞可与重铬酸钾反应。

2.3 分析结果

按试验方法对2个样品进行分析,测定结果见表1。试验结果表明,本测定方法操作简单,测定结果准确可靠。

参考文献

[1]北京矿冶研究总院分析室.矿石及有色金属分析手册[M].北京:冶金工业出版社,1990.

铜铅锌矿 篇7

青海某地铜矿地处海拔达5000m的边远山区, 因受地理条件和气候因素的影响, 在矿区建立化验室十分不便, 为此对该矿矿石进行XRF快速分析试验。

1 基本原理

X射线荧光分析的物理基础是莫塞莱定律, 对厚层样品、手持式XRF分析仪测得的目标元素特征荧光强度与其含量有如下关系式[2]:

式中, K为比例系数;Ii为仪器记录的目标元素特征荧光强度 (谱峰面积) ;Io为初级射线的照射量率;QA为目标元素含量;uo、ux分别为样品对初级射线和特征X射线的质量吸收系数;ψ与φ分别是初级射线的入射角及特征X射线的出射角。

从 (1) 式可见, 在既定的仪器测量条件下, 目标元素的特征荧光强度与目标元素的含量成正比。因此, 利用已知样品建立特征荧光强度与目标元素含量之间的函数关系 (即工作曲线) , 即可确定利用仪器测定其它样品中目标元素的含量。

2 实验仪器及条件

实验仪器是成都中辐科技有限公司生产的IED-2000T型手持式多元素快速分析仪, 该仪器重量1.3kg、体积285×100×120mm3 (如图1) , 该仪器采用进口的微功耗X射线管 (Rn靶, Be窗厚200μm) 、电致冷Si-PIN型高分辨率探测器 (能量分辨率FWHM<165e V@5.9ke V) 、数字化多道脉冲幅度分析器的分辨率为1024道。

试验条件为:X光管的工作电压压/管电流为18k V/20μA;样品经粉碎至200目, 装入特制样杯后用手劲压实;测量时间为60秒。

3 方法技术

3.1 重叠峰修正

铜锌矿石主要金属元素是Fe、Cu和Zn, 其仪器谱如图2所示。图中可见, Fe Kα、Cu Kα能被仪器区分, 而与Cu Kβ (8.904ke V) 由于仅仅相差0.266 ke V, 两者的谱峰重叠严重。

采用是分支比扣除方法进行重叠峰修正, 即根据谱线之间固有的比例关系进行峰面积修正, 具体方法如下:

(1) 使用纯Cu样品, 求得仪器谱中Cu Kα与Cu Kβ的净峰面积比例η;

(2) 在测量铜矿样时, 分别测定Cu Kα、Zn Kα与Cu Kβ重叠峰的净峰面积ICu、I (Cu+Zn) ;

(3) 利用分支比扣除法扣除Cu Kβ的净峰面积, 得到Zn Kα峰面积IZn, 即:

3.2 基体效应校正

从式 (1) 可见, 质量吸收系数uo、ux的变化将破坏含量与特征荧光强度之间的线性关系。铜锌矿中主要重金属元素有Fe、Cu和Zn, 其含量变化是uo、ux变化的主要贡献者, 特别是Fe, 因其含量高 (20~40%) 、变化范围大, 而且对Cu、Zn的特征荧光具有特征吸收效应, 因此, 基体效应应重点考虑Fe、Cu和Zn的影响。除此之外就是矿石中较轻元素 (包括Si、Al、Mg、Na、O、S、C等) 的吸收效应。

理论和实践都表明[2,3,4]:校正元素间的吸收-增强效应可以采用多元线方程校正法, 校正较轻元素的吸收效应者可采用特散比参数法。为此, 基体效应校正采用的数学模型如下:

式中:Qi为待测元素 (Cu、Zn) 的含量, I1、I2、I3分别为Cu、Zn、Fe的特征荧光强度 (谱峰面积) , 其中I2为扣除Cu Kβ影响后的净峰面积;ai、bi、ci、di为经验系数, 通过已知样品采用多元线性回归分析求得。

式 (1) 为强度法的基体效应校正模型。类似地, 以每个元素的特散比参数Ri (特征X射线峰面积与散射射线峰面积之比) 代替式 (3) 中的特征X射线照射量率参数 (Ii) , 即可得出特散比法的数学模型。

4 实验结果

对采场部分矿石样品的分析对比结果如表1、表2所示。从表1中可见:矿石中Cu含量从0.37%变化到10.45%时, 采用多元统计分析的可以较好的克服基体效应的影响, 手持式多元素分析仪的快速分析结果与化学分析结果 (推荐值) 的误差在允许值范围内, 其中, 强度法和特散比法的最大相对误差分别为8.77%、7.02%;平均值相对误差分别为0.54%、0.23%。因此, 特散比法的分析精度优于强度法, 说明特散比法更能够有效地克服较轻元素的吸收效应。

从表2中可见:Zn的分析结果与Cu的分析结果十分相似, 强度法和特散比法的最大相对误差分别为18.15%、8.33%;平均值相对误差分别为1.77%、0.04%。特散比法的分析精度也优于强度法。

5 结束语

(1) 可以采用IED-2000T型手持式多元素快速分析仪测定铜锌矿品位可以达到矿石生产快速分析的需要, 分析误差在允许误差之内。

(2) 采用分支比系数法修正Cu Kβ对Zn Kα的谱峰叠加干扰可以较好地克服仪器分辨率不足的缺点。

(3) 特散比法比强度法更能有效地校正铜锌矿中的基体效应。

值得一说的是, Zn的分析采用Fe、Zn二元线性方程时也能够得到较好的分析结果 (分析误差都在允许值内) , 而如果不做Cu的Kβ影响修正, 则采用三元回归方程也不能得到好的分析精度。

本方法在生产中已经得到推广使用, 经过半年多的应用表明, 该仪器具有稳定性好、适应性强、操作简便等优点, 为边远、高寒地区的矿山生产提供了很好的分析技术手段, 可以大部分地替代传统的化学分析方法。

参考文献

[1]袁秀茹, 谈建安, 王建波, 等.ICP-AES法测定铜镍矿、铅锌矿中铜、镍、铅、锌、钴[J].分析测量技术与仪器, 2009, 15 (1) :47-50.

[2]葛良全, 周四春, 赖万昌.原位X辐射取样技术[M].成都:四川科学技术出版社, 1997.

[3]庹先国, 任家富, 郭海, 等.X荧光现场取样技术在大红山铜矿的应用[J].金属矿山, 2003 (10) :43-45.

[4]C.Rudolf, P.Saring, L.Stolze, et al.Co-precipitation of Copper and Nickel in Crystalline Silicon[J]Materials Science and Engineering, 2009, 159-160:365-368.

铜铅锌矿 篇8

1 分析方法的建立

1.1 仪器工作条件与试剂

珀金埃尔默仪器公司(美国PE公司)Optima系列5300DV电感耦合等离子体发射光谱仪,经高原条件下多次试验和优选,确定了仪器的最佳工作条状态,仪器优选工作条件见表1。

在样品处理过程中的水全为去离子水,采用的试剂HCl为北京化工厂生产的GR级试剂,HNO3为广东汕头市西陇化工厂生产GR试剂,H2SO4为成都联合化工试剂研究所GR试剂。

表1 仪器最佳工作条件Table 1 The optimal working conditions of instrument

1.2 分析元素谱线的选择

对每个待测元素,从仪器提供的光谱谱线表中选择1~3个波长谱线进行测定,通过预处理结果综合分析观察每条谱线的相对强度及干扰情况,选择对所测元素干扰小、稳定性和线性好的谱线作为分析谱线进行样品测定,各元素分析谱线及扣背景点见表2。

表2 各待测元素的分析谱线及扣背景点Table 2 Wavelength and background deduction used in ICP-OES analysis

1.3 标准曲线的建立

标准储备液为SPEXCerti Prep-ICP光谱仪专用的混合标准储备液,各待测元素浓度均为1000μg·m L-1。在万分之一天平上分取混合标准储备液10.0000 g于150 m L塑料瓶中,加入1∶1硫酸10 m L作为介质,用去离子水定容至100.0000 g,摇匀备用,此混标各元素的浓度为:100.000μg·m L-1;照此操作分别逐级稀释工作标准溶液,制备浓度分别为:10.00μg·m L-1、1.00μg·m L-1,备用。各待测元素的单标溶液(按国标方法采用高纯标准物质配置),供方法回收试验备用。

1.4 浸出液的预处理

1.4.1 直接法

对于清澈透亮的浸出液可以直接上仪器进行检测。

1.4.2 浓缩富集法

取50 m L试样于100 m L聚四氟乙烯烧杯中,加入1 m L优级纯HNO3,于电热板上低温浓缩至近干,加入2%HNO3提取并定容至10 m L,摇匀静置后待测。

1.4.3 消解法[5]

取50 m L试样于150 m L烧杯中,加入5 m L优级纯HNO3,于电热板上加热消解并蒸发至10 m L左右。稍冷,再加入5 m L HNO3和1 m L HCl O4,继续加热消解,蒸至近干,加去离子水40 m L,1 m L HNO3,加热煮沸,冷却。将试液转置50 m L容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度线,摇匀,待测。

笔者通过多次试验和实际分析测试,认为对提铜矿浸出液中各元素含量较高,均在ICP-OES检测范围之内,为保证检测的快速和准确,宜采用直接法和消解法。

2 仪器工作条件的优化选择

2.1 仪器自身测定条件

在ICP发射光谱检测工作中,影响分析结果的因素很多,主要有进样系统、雾化器提升量、矩管的气体流量、等离子体高频RF线圈功率、光谱仪的聚光能力和分辨率以及光谱的测定高度(仅限于径向观测)。在这些影响检测性能因素中有些关键部件已被仪器出厂所固定,分析者可以通过计算机操作软件对影响分析线强度的相关工作参数进行优化[6]。

2.2 进样系统和观测位置的优化[7]

检查进样泵管、蠕动泵及雾化器之间的连接,在在正常点火情况下,慢慢旋紧调节螺杆,直到进样管液流平稳流出,不出现气泡;排水管有断续的液流流向排水桶,排水管中的气泡是正常的。点火正常情况下用10 mg·L-1的锰溶液对仪器进行焰矩观测位置优化。

2.3 高海拔地区仪器工作参数的选择

影响ICP-OES测定灵敏度的主要因素有高频RF功率、工作气流量等。谱线强度通常随高频功率的升高而增强,但由于光谱背景的发射随提高高频功率而急剧增强,所以信噪比随功率的提高而降低。检出限与信噪比有关,较低的高频功率可以得到较低的检出限,但低功率会导致明显的集体效应,综合考虑本方法采用了1300 W高频功率。ICP工作气主要有:载气、辅助气和等离子体冷却气,其中辅助气和等离子体冷却气的波动对谱线强度的影响不显著,而载气流量对谱线强度有明显的影响[8]。载气主要影响等离子体中心通道的温度及分析物在中心通道的停留时间。同时载气流量的大小也会影响试样的提升率及雾化效率,载气流量增加可以明显降低光谱背景发射,但基体效应明显的增强,但过低的载气压力使雾化器雾化稳定性降低[10]。采用混合标准溶液对本仪器执行背景相当浓度(BEC)测试、精度测试以及检出限测试而选择雾化气流量0.72 L·min-1。

3 分析谱线的选择及干扰的消除

在光谱分析测试中,谱线的选择至关重要,选择不慎干扰严重而且很难消除。在实际分析测试中,主要的干扰并不是共存元素的存在直接造成的,而是共存元素受激发而产生的谱线造成的光谱干扰,光谱的干扰程度与共存元素的含量也没有直接的关系,而与谱线的选择有直接的关系。因此本方法通过试验观察选择了灵敏度高、重叠干扰少的谱线作为分析谱线,也是表2所选择的波长谱线。对于光谱干扰的元素可以通过仪器自带的背景校正校正技术给予扣除;对于物理干扰、基体效应干扰采用基体匹配法及标准加入法进行结果校正。

4 方法的检出限、精密度、回收率准确率试验

4.1 方法的检出限

本实验采用消解法前处理样品过程中同步空白条件试验,以样品空白测试的3倍标准偏差计算出方法的检出限,具体元素的检出限见表3。

表3 方法的检出限Table 3 The detection limit of the method

4.2 精密度

对标准储备液1-800-LAB-SPEX稀释的1.00μg·m L-1同一标液进行连续11次测定,考察了方法精密度,结果如表4所示。

表4 方法的精密度试验Table 4 Precision tests of the method

4.3 加标回收试验

采用标准加入法测定方法的回收率,对于同一份试样,通过加入不同含量的单质标准溶液,按实验方法进行试样处理,在选定的仪器条件下测定,结果表明,方法的回收率在92.5%~106%之间。方法回收率实验见表5所示。

表5 方法的回收率试验Table 5 Recovery tests of the method

*样品经稀释后做回收率实验的测定结果。

4.4 方法对比试验

对同份样品采用火焰原子吸收测定部分元素的结果进行对比试验,结果见表6。ICP-OES测定结果与AAS测定结果基本相吻合。

表6 ICP-OES和AAS测定结果对比Table 6 Comparison of results by ICP-OES and AAS

(μg·m L-1)

5 结论

本方法通过等离子体发射光谱(ICP-OES)法同时测定西藏浸铜富液中Cu、Pb、Zn、As、Fe、Mn、Cd和Cr 8种元素的准确、快速测定,方法具有较好的准确度和精密度,为浸铜工艺的调整提供了及时准确的信息。由于工艺性质决定了浸出液铜铁较高,精密度稍差些,但结果仍能满足分析要求。该方法操作简单,测定快速准确的特点,结果比较令人满意,为炼铜浸出液池水进行资源综合利用提供一定的理论借鉴作用。

摘要：电感耦合等离子体光谱法测定西藏铜矿浸出液中8种矿物组分,讨论了元素分析谱线选择、背景校正等因素。结果表明,在高海拔地区仪器参数优化条件下,元素间也没有干扰且该方法快速,准确可靠,各元素检出限5.6~42μg·m L-1之间,加标回收率为92.5%~106%,相对标准偏差RSD均小于1.0%,适用于高海拔条件下对铜矿浸出液的日常检测。

关键词：ICP-OES,西藏铜矿,浸出液,高海拔

参考文献

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