铜铅锌矿石（共7篇）
铜铅锌矿石 篇1
在矿石分析过程中,试样分解的操作手续较繁琐,耗时长。对同一矿石试样进行多个元素含量的测定时,常采用单独称样,再分别溶样和测定各元素,进行多次的分解试样,不仅费时,还增加溶样的试剂消耗量。本文针对多金属矿石中铜、铅、锌、铁等元素的含量测定,采用一次溶样,用滴定法分别测定各元素,方法操作简单,分析速度快,分析结果准确可靠,适用于多金属矿石铜、铅、锌、铁等元素含量的测定。
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.
[3]武汉大学,等.分析化学[M].北京:人民教育出版社,1978.
铜铅锌矿石 篇2
关键词：地质特征 矽卡岩型 铅锌铜铁矿床
中图分类号： P612 文献标识码：A 文章编号1672-3791（2014）10（b）-0066-01
1 区域地质背景
矿区位于内蒙古中部地槽褶皱系，苏尼特右旗晚华力西期地槽褶皱带，黄岗梁—甘珠尔庙复背斜的东南翼。华力西晚期的构造运动，使本区形成了复背斜构造。断裂构造以北东向压性断裂构造为主，走向50～60 °，倾向北西，倾角70 °，规模较大，延长较长，往往在脆性与韧性岩石接触界面处发生，是主要控矿构造。出露地层主要为二叠系中统哲斯组（P2zs），侏罗系上统满克头鄂博组（J3mk）和侏罗系上统白音高老组（J3b）；区内侵入岩有燕山早期第三阶段第一次侵入体（Jηοπ52-3a）、燕山晚期第一次侵入体（Kγ53a）和第二次侵入体（Kγ53b）。
2 矿区地质特征
2.1 地层
区内地层主要有哲斯组（P2zs）和满克头鄂博组（J3mk）及第四系。
二叠系中统哲斯组（P2zs）：下部为粉砂岩、泥质板岩夹大理岩等，大理岩呈透镜状或似层状产出，含苔藓虫化石。地层走向50～60 °，倾向北西，倾角70～80 °。在构造薄弱部位，含碳酸盐层位与燕山早期第三阶段第一次侵入体（Jηοπ52-3a）发生矽卡岩化反应，形成北东向的矽卡岩（化）带，成为本区赋矿围岩。中部以蚀变安山岩为主夹流纹质凝灰熔岩、角砾凝灰岩；上部为角砾凝灰岩夹薄层安山岩、粉砂岩、泥质板岩夹火山角砾岩等。安山岩普遍具次闪石化，岩石中细脉状、星点浸染状黄铁矿化、黄铜矿化亦很普遍。
侏罗系上统满克头鄂博组（J3mk）：岩性为流纹质晶屑岩屑角砾熔岩、火山角砾岩、凝灰角砾岩及流纹岩等。区域上其不整合覆盖哲斯组（P2zs）之上，矿区范围内为断层接触。
2.2 构造
华力西晚期强烈的构造运动，在矿区二叠系哲斯组地层形成了一个倒转背斜构造，背斜轴面走向北东、倾向北西。断裂构造主要发育在哲斯组中，以北东向压扭性断裂构造为主，走向56～60 °，北西倾，倾角70 °，规模大，延伸长，以F1为代表，为成矿期构造。其次是北西向断裂，走向290～300 ° 之间，显张性特征，为成矿后构造，对矿体有一定的破坏。
2.3 岩浆岩
矿区内侵入岩发育较少，主要为燕山晚期第一次侵入体（Kγ53a）和燕山早期第三阶段第一次侵入体（Jηοπ52-3a）。燕山晚期第一次侵入体（Kγ53a）岩性为花岗岩、斑状花岗岩。分布在矿区东部。面积约0.06 km2。燕山早期第三阶段第一次侵入体（Jηοπ52-3a），石英二长斑岩，在矿区内多呈脉岩发育。
3 矿床地质特征
3.1 矿体特征
浩布高矿区是一个以锌为主，铅、铜、铁为副伴有银、锡、硫、镉有益元素的大型矽卡岩型矿床。矿区东西长5.7 km。矿带沿二叠系哲斯组地层中的大理岩层位分布，在矿区内呈北东60 °方向展布，倾向北西，倾角较陡。根据其蚀变矿化特征、矿物组合、构造断裂等因素，将矿带划分成五个矿段，由北东至南西，分别编号为Ⅰ--Ⅴ矿段，每个矿段的长度大致相等，大约在1公里左右。矿体主要分布于Ⅱ、Ⅲ矿段。
浩布高矿区Ⅱ、Ⅲ矿段，矿体地表10线至33线有露头，长约1200 m，深部10线至45线，长约1300 m，矿体宽2～100 m，最大埋深约500 m。地表在13线，深部在17线、21线以东，矿体形成分枝。北西侧矿体称为2号矿体，南东侧矿体称为1号体，其层间矿体称为1-1号体。1号，1-1号、2号矿体为锌矿体。
在锌矿体内，共生铁矿体、铅矿体、铜矿体，伴生有铁、铅、铜、银等。矿区共有3条锌矿体、2条铅矿体和铜矿体、铁矿体，共7条矿体。
矿体总体走向北东59 °，倾向北西，倾角较陡，一般倾角均大于75 °，地表局部近于直立，沿着大理岩的底板分布，矿体赋存于石榴石、透辉石矽卡岩中。
3.2 矿石特征
矿区的矿物共生组合形式多种，主要有：
（1）细粒磁铁矿—石榴石—石英组合。
（2）细粒块状磁铁矿—石英组合。
（3）细脉浸染状黄铁矿—磁黄铁矿—黄铜矿—方铅矿—毒砂—绿泥石—绿帘石组合。
（4）闪锌矿—方铅矿—透辉石—透闪石组合。
（5）闪锌矿—透辉石组合。
（6）方铅矿—黄铜矿—石榴石（透明）—绿帘石—石英组合。
（7）黄铜矿—方铅矿—石英组合。
具有结晶结构、固溶体分离结构、交代结构；有充填构造、浸染状、网脉状、条带状、致密块状构造。
4 矿床成因分析
4.1 地层条件
矿区哲斯组地层中的大理岩呈透镜体夹于砂质板岩、泥质板岩中。大理岩化学性质活泼，容易分解，物理性质较脆，易破裂，渗透性强，有利于含矿热液流通并被交代形成矽卡岩型矿床。而板岩渗透性差，是矿液扩散的屏蔽层，有利于矿液的保存。
4.2 构造条件
围岩层理、层间破碎带及构造裂隙，侵入体与围岩的接触带构造是本地区成矿构造。为含矿溶液的运移和成矿化学组分的沉淀创造了必不可少的条件，从而导致含矿溶液的赋存成矿。
4.3 岩浆岩条件
本矿区与成矿有关的岩体是乌兰达坝复式岩体，与矿床中的铁、铅锌、铜有成因联系。当岩浆岩侵入到围岩中时，接触变质作用产生了热晕圈，随着温度的降低，岩浆岩的结晶作用开始进行，水热流体逐步析出，并引起侵入体的水裂作用，在矽卡岩矿物生成的中期阶段磁铁矿和硫化物开始沉淀，在晚期阶段，随着矽卡岩的破坏分解，磁铁矿和硫化物开始大量沉淀，形成矽卡岩型铁锌多金属矿床。
参考文献
[1]贾长顺，曾庆栋，徐九华，等.内蒙古白音诺尔铅锌矿褶皱控矿特征及找矿方向[J].北京科技大学学报，2008（4）：331-338.
[2]齐立华.内蒙东乌旗阿吉勒银铅锌多金属矿成矿模式及下一步找矿方向探讨[J].菏泽学院学报，2014（S1）：78-80.
白银深部又见厚大铜铅锌矿体 篇3
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。
铜矿石化学分析方法概述与评价 篇4
1 电感耦合等离子体发射光谱法
等离子体发射光谱分析法是原子光谱分析技术中, 以等离子体炬作为激发光源的一种原子发射光谱分析技术。其中以电感耦合等离子体 (inductively coupled plasma, 简称为ICP) 作为激发光源的原子发射光谱分析方法 (简称为ICP-AES) , 是光谱分析中研究最为深入和应用最为广泛、有效的分析技术之一。从ICP光源的特点和ICP直读仪器的发展来看, ICP-AES分析法是冶金分析中一个很理想的分析方法, 特别是高分辨率的ICP仪器更适合于各种冶金物料、复杂基体的冶金产品的直接测定, 可以减少样品的前处理操作。因此, 在矿产品元素分析上应用日益广泛。
1.1 所用仪器及试剂
电感耦合等离子体发射光谱法分析实验所用的仪器为Optima 7300V型电感耦合等离子体发射光谱仪 (美国Perkin Elmer公司生产) 、AL104型电子天平 (分辨率为0.000lg, 瑞士梅特勒公司生产) 、聚四氟乙烯坩埚、电热板等。试剂有:Cu标准溶液 (采用国家标准物质加酸溶解配制而成) 、盐酸、硝酸、高氯酸、氢氟酸 (以上各酸溶液均为优级纯) ;实验用高纯水为二次去离子水。
1.2 实验方法概述
首先称取0.2000g经粉碎过筛的土壤样品放置于聚四氟乙烯坩埚中, 加入少量水润湿, 加入5m L硝酸, 5m L盐酸, 10m L氢氟酸和1m L高氯酸, 将坩埚放置于电热板上进行加热分解, 使之蒸发到白烟冒尽的程度;然后将坩埚取下, 待其变得稍冷后, 用少量高纯水冲洗坩埚壁, 加入10m L盐酸溶液溶解盐类, 最后将坩埚中的溶液移入100m L容量瓶中, 用水定容至100m L刻度, 混匀备用。下一步进入计算样品溶液中Cu的含量的阶段, 这个阶段的方法简单介绍如下:即在选定的工作条件下, 利用电感耦合等离子体发射光谱仪对标准溶液进行测定并绘制标准曲线, 由标准曲线即可计算出样品溶液中Cu的含量。
1.3 分析方法评价
ICP-AES分析法是近年来发展迅速的分析方法, 具有检出限低, 灵敏度高, 精密度好, 线性范围宽, 可以同时进行多元素分析的特点。用电感耦合等离子体发射光谱法测定土壤样中Cu含量时必须把控对标准溶液的选用, 严格控制好校准曲线的校准过程和仪器的稳定性, 从而得到准确度和可信度都令人满意的测定结果。
近年来王静萍采用ICP-AES法测定其中的主要成分和次要成分;马红岩用ICP-AES法测定了进口铜精矿中的有害元素;杨红生等研究了铜精矿的样品处理技术, 采用ICP-AES法测定, 建立一种同时测定砷、锑、铋、铅、锌、钙、镁含量;陈永欣等对铜精矿、铜矿石等含铜物料展开了系统研究, 探讨了不同样品前处理方法, 不同元素的测定条件, 建立了一系列的ICP-AES检测方法, 囊括了多个元素的测定, 具有很好的推广意义。
2 X射线荧光光谱法
X射线荧光光谱法的基本原理为:当试样受到X射线照射后, 试样中各原子的内壳层 (K, M或L壳层) 的电子受到激发被逐出原子而产生空穴, 从而引起外壳层电子向内跃迁, 跃迁的同时发出该元素的特征X射线。每一种元素都有其特定波长 (或能量) 的特征X射线。元素特征X射线的强度与该元素在试样中的原子数量 (即含量) 成正比例。因此, 通过测量试样中某种元素特征X射线的强度, 采用恰当的方法进行校准与校正, 即可求出该元素在试样中的百分比含量, 这就是X射线荧光光谱分法。
2.1 仪器和测量条件
ZSX Prim usⅡ型X射线荧光光谱仪 (日本理学公司) , 4.0k W端窗铑靶X射线管, 真空光路;BP-1型粉末压样机 (丹东北苑仪器设备有限公司) ;BLKⅡ型冷却循环水系统 (北京众合创业科技发展有限责任公司) 。
2.2 实验方法概述
称取4.0g试样 (试样粒度应小于74μm, 在105℃烘干2h, 置于干燥器中, 冷却至室温) 于塑料环中, 加压30t保持15s, 制成试样直径为32mm的圆片, 写上编号放入干燥器中待测。
2.3 分析方法评价
X射线荧光光谱法与原子吸收、ICP等分析方法相比, 最大的优点是能对样品中含量大于10ppm~100%的主、次和微含量进行准确的定量分析, 并能对未知样品进行无标样的近似定量分析, 为选择合适的定量方法提供指引。XRF能分析卤族元素, 应用范围最广, 分析成本最低, 分析周期最短。同时样品制备简单, 可直接对固体、粉末和液体等样品进行非破坏性测试。可对金属材料、非金属材料、玻璃熔珠样品、块状样品、粉末压片样品、松散粉末样品及液体样品进行定性、定量及无标样分析。XRF用于地质材料分析主要有两种制样方法:直接粉末压片和硼酸盐熔片制样。两种制样的优缺点是很明显的:前者简便, 经济, 不使用任何化学试剂;但当由于样品的粒度效应使某些元素 (主要是高含量的轻元素) 的测量达不到所需要的精密度时, 则不得不采用熔融制样来减小粒度影响以保证测定精密度和准确度, 而这是以灵敏度降低、某些元素因挥发而不能测定和制样成本提高来换取的。
3 结语
ICP-AES/MS和XRF已成为地质材料分析的主导分析法, 铜矿石、铁矿石、锰矿、铬矿等样品的ICP-AES和XRF分析已列为国家标准。随着该类仪器应用技术的不断进步, 应尽快制订以现代多元素同时分析方法为主的铜矿分析方法的国家标准, 以与现代的主流分析技术相适应。
摘要：电感耦合等离子体发射光谱 (ICP-AES) 和X射线荧光光谱 (XRF) 已成为当今铜矿多元素分析的基本的有效的技术方法。因其具有分析速度快、精度高、灵敏度高、重现性好、分析元素范围广等优点, 广泛的应用于金属矿石样品的成分分析。对电感耦合等离子体发射光谱 (ICP-AES) 和X射线荧光光谱法 (XRF) 进行了概述, 并对其分析方法的优缺点进行了评价。
关键词：电感耦合等离子体发射光谱,X射线荧光光谱,铜矿石
参考文献
[1]陈永欣, 黎香荣, 杨俊, 等.新型巯基棉分离富集———ICPAES法测定含铜物料中的金、银[J].黄金, 2009, 30 (2) :49-52.
[2]杨红生, 卢秋兰.ICP—AES法同时测定铜精矿中砷、锑、铋、铅、锌、钙、镁含量[J].铜业工程, 2005 (1) :59-60.
[3]马红岩.ICP-AES法测定进口铜精矿中有害元素[J].理化检验——化学分册, 2004, 4O (6) :334-335.
[4]王静萍.ICP—AES法测定铜矿石中的主次成份的研究[J].山西师范大学学报 (自然科学版) , 2001, 15 (1) :50-51.
铜铅锌矿石 篇5
对兰坪盆地北部Cu-Ag-Pb-Zn多金属矿以及锶、石膏等非金属成矿机制的研究很多, 但是还是存在较大争议, 比如中轴构造控制的三山成矿带是否为热水沉积成因矿床?维西-乔后断裂东侧菜籽地、青甸湾、老君山等矿床成矿作用与兰坪盆地多金属成矿机制 (三山矿带、白秧坪-富隆厂矿集区) 的差别与联系?盆地北部两侧推覆构造 (四十里箐-富隆厂推覆构造、华昌山-水磨坊推覆) 对矿床控制机制问题?盆地内部三合洞组地层中产出稳定厚层大型锶矿 (河西、大三界) 成因及与金属矿床联系如何?诸多问题一直悬而未决, 阻碍该区找矿取得更进一步突破。本文拟对兰坪盆地北部Cu-Ag-Pb-Zn等金属矿床以及天青石、石膏等非金属矿床成矿机制及规律进行梳理, 开展成矿带划分研究, 查找影响地质找矿的关键因素。
1 兰坪盆地区域构造背景与成矿特征
兰坪盆地北段指兰坪盆地通甸乡以北区域, 为盆地收缩变窄部分, 地质上西至澜沧江, 东以维西-通甸推覆断裂为界。盆缘断裂外侧分别出露前寒武系、早古生代变质基底。盆地地层主要为中新生界红层, 为一套砂岩、粉砂岩、泥岩、碎屑岩建造。逆冲推覆构造是兰坪盆地最主要的构造形式[3]。逆冲推覆构造由西侧自南西西向北东东推覆和东侧自北东东向南西西推覆的两组逆冲断层从两侧向盆地中央推进[2,4], 形成对冲式逆冲推覆构造系统, 覆盖了兰坪盆地主体。东部推覆构造带主要包括叶枝-雪龙山逆冲推覆带、华昌山推覆带、水磨房断裂[2]。卷入推覆构造的地层主要为三叠系、侏罗系和白垩系, 推覆构造带的主要推覆面多向东倾, 倾角40~60°, 向前锋带方向倾角变小, 甚至水平, 其形成与金沙江造山带的逆冲推覆有关。西部推覆构造形成主要与澜沧江造山带推覆构造有关, 最大宽度20-30km。其中一系列西倾逆断层近平行并置, 倾角多在30~45°, 卷入的地层包括石炭系--二叠系和三叠系--白垩系, 主要包括富隆厂-四十里箐逆冲推覆断裂。
晚古生代—中生代特提斯 (Tethys) 构造演化和新生代大陆碰撞造山叠加转换[8], 加上两大板块多次开合, 使区内的地壳结构复杂化, 创造了良好的成矿条件[5]。云南兰坪盆地在其狭长的地带, 堆积巨量金属及非金属矿物, 产出铜、铅、锌、银多金属矿及汞、锑、锶、膏盐等等矿种近20种。仅兰坪县境内产出包括兰坪金顶巨型Pb、Zn矿床在内矿床 (点) 多达220多处, 其中大型4处、中型8处、其他小型及矿点146处, 可谓星罗棋布。兰坪盆地矿床具有储量大而集中, 小矿点多而广的特征, 矿床具有明显的南北分段东西分带的特征[3]。Pb-Zn多金属矿床主要集中于兰坪盆地北部, 见图1。
2 兰坪盆地北部区域成矿规律
兰坪盆地北部有色多金属矿床成矿分带特征已有较多讨论[3,14]并形成一定的共识。但是对于矿带划分存在争议, 比如白秧坪—富隆厂矿带与澜沧江沿岸铜—银成矿带是否具有相同的成矿机制?中轴构造带控制的成矿带除了华昌山断裂成矿带是否还包括四十里箐—富隆厂成矿带?维西推覆体多金属矿集区与中轴成矿带、澜沧江沿岸成矿带关系如何?研究区内非金属矿床特别是石膏、天青石等盐类矿床如何归类?这些问题仍需要进一步梳理。
2.1 兰坪盆地北部构造分带
盆地西边界澜沧江-昌宁-孟连断裂表现出明显的由西向东的逆冲推覆和弧形弯曲的断面直立的走滑断裂特点[9], 发育了以向北东方向的逆冲为主的扇状逆冲断层[4], 形成一系列向盆地斜歪倒转的褶皱, 卷入地层主要为澜沧江两侧石炭系--二叠系。澜沧江断裂往东, 发育一系列南北向与澜沧江推覆构造有关次级推覆构造, 推覆构造沿造山带边部呈长条状分布, 宽度一般为20—30km, 其前锋在兰坪—云龙一线以西。卷入推覆构造的地层包括侏罗系和白垩系, 前锋地带可见它们逆冲于古新统地层之上。澜沧江断裂往东主要发育核桃箐—富隆厂断裂、四十里箐断裂。营盘—金满地区侏罗系地层亦发生强烈的片理化, 形成紧闭直立褶皱。推覆构造以叠瓦状逆冲为主要特点, 平行造山带展布, 推覆断层向西倾斜, 倾角多在40°以上[2]。
盆地东边界维西--乔后断裂实际上是受金沙江—哀牢山造山带演化有关的前陆逆冲推覆构造引起的一系列走向NW、NNW, 倾向E, 倾角50-70°叠瓦式推覆构造组成, 从东向西分别是白马驹--托枝断裂、塘上村断裂、四十驮断裂、望香台断裂、叶枝—雪龙山断裂[13], 边界东为江达-维西-绿春火山弧带[6]。推覆构造往西进入兰坪盆地, 主要发育有水磨坊断裂, 华昌山推覆构造, 卷入地层包括上三叠统、侏罗系和白垩系, 前锋地带可见不同时代的地层推覆于古新统地层之上[2]。
深大断裂之间的次级断裂构造以及各级逆冲推覆构造为成矿流体运移以及矿质沉淀提供了良好的通道和贮藏场所。盆地内发育的深大断裂不但与盆地边界深断裂共同导矿, 而且作为开放体系提供了成矿贮矿适宜的温度、压力和化学物理[7]。该区东西两侧发育的各级断裂构造力学差异, 所切割的围岩、所沟通的成矿源区以及成矿物质聚集地段的差异决定了成矿分带特征。只有查明各矿段所处构造位置, 才能进一步理解该区矿床成矿特征及规律。
2.2 成矿元素分带
兰坪盆地北部主要是以Ag-Cu-Pb-Zn为主的浅成低温热液矿床[10,12]。矿化主要产出在逆冲推覆构造中的主干断裂和次级断裂及断裂破碎带中 (富隆厂断裂矿带、华昌山矿化带) , 以及地层片理化带中 (澜沧江沿岸侏罗-白垩系地层中铜矿化) 。从盆地的西南部→中部→东北部 (东部) , 主要成矿元素矿化显示CuAg (金满, 科登涧、小格拉等) →Ag-Pb-Zn-Cu-Hg (吴底厂、富隆厂、三山、下区五、白秧坪、挂登等) →Pb-Zn-Sr (河西、大三界、东至岩、) →Pb-Zn (菜子地、麻栗坪、青甸湾、金山桃等) 的变化[10], 主要矿石矿物组合显示黄铜矿-斑铜矿-黝铜矿→黝铜矿-方铅矿-闪锌矿-辉银矿-辰砂→方铅矿-闪锌矿-天青石→方铅矿-闪锌矿的变化。总的来说, 以兰坪盆地内中部华昌山推覆断裂为界, 西部成矿元素以Cu、Ag、Co、Pb、Zn为主, 东矿带的成矿元素组合以Pb、Zn、Sb、Hg、Ag、Au为主。西矿带成矿作用围岩蚀变较强, 以普遍发育硅化为特点;东矿带的成矿作用围岩蚀变较弱, 以发育碳酸盐化的蚀变为特点, 体现出两者在成矿流体、温度及围岩上的综合差异。
2.3 地球化学分带性
从盆地两侧向盆地中心, 矿床地球化学存在明显分带特征。西向东 (西南部→中部→东北部) , 流体包裹体盐度w (Na Cleq) 明显由高到低变化 (10%→5%→1%) , 均一温度也存在由高到低的变化趋势[10] (图2) 。铅同位素研究表明, 西南部 (根带) 的样品放射性铅同位素组成较低, 东北部 (锋带) 的样品放射性铅同位素组成较高, 中部 (中带) 样品则位于两者之间[11]。以金满矿床为代表的澜沧江沿岸红层中矿床方解石δ13CCO2 (PDB) 介于-7.4‰~-4.8‰, 平均-5.5‰, δ18OCO2 (SMOW) 介于14.2‰~15.9‰, 平均为14.7‰;与白秧坪多金属矿方解石δ13CCO2 (PDB) 介于-0.5‰~-4.2‰, 平均-2.1‰。其δ18OCO2 (SMOW) 变化有两个数据段, 平均值分别为0.4‰和平均值16.0‰[5];华昌山断裂成矿带燕子洞、热水塘矿床碳酸盐矿物中δ13CCO2 (PDB) 值分布在0.17‰-2.14‰, δ18OCO2 (PDB) 介于-14‰-20.9‰[1];盆地边缘成矿带菜籽地矿床δ13CCO2 (PDB) 介于-1.65‰~-1.7‰, 均值-0.435‰, δ18OCO2 (SMOW) 值介于12.64‰-17.05‰, 均值15.041‰。对碳酸盐矿物碳来源研究表明, 不同多金属矿床方解石CO2来源不同[5]。以上金满等矿床同位素源区以深源无机碳为主, 其次为CO2交代海洋碳酸盐岩中的碳[1], 也有可能产生于碳酸盐岩溶解作用和深部地幔去气作用;白秧坪矿段碳来源于碳酸盐岩热解作用或沉积有机物脱羟基作用[5];灰山等中轴构造控矿碳来源为流体与围岩之间水-岩反应引起的沉积碳酸盐岩的溶解作用。菜子地铅锌矿集区碳、氧同位素组成均落于海相碳酸盐溶解作用的演化线上, 表明成矿流体中的CO2来源于海相碳酸盐溶解。
3 兰坪盆地成矿带划分
从上面讨论可以看出, 兰坪盆地北部多金属与非金属矿产呈现分带性特征最根本的原因是澜沧江断裂造成由西向东和金沙江断裂引起的由东向西推覆构造使盆地北部形成一系列NS向展布构造应力分带, 在不同部位 (推覆构造峰带、中部及跟带) 各类岩石力学差异、断层切割围岩的不同以及流体运移距离的差异导致了地区地球化学、成矿元素、矿化种类的分带特征。
据此, 我们将兰坪盆地北部矿床分为三类, 赋存于侏罗-白垩系砂岩粉砂岩红层中与后期热液活动有关的脉状铜矿床 (金满、科登涧、吴底厂等) , 又称为西带;与推覆构造有关的后期热液改造浅成Cu-Ag-Pb-Zn-Hg-Co矿床, 分为与四十里箐-富隆厂推覆构造相关的赋存与中新生界砂岩、碎屑岩Cu-Co-Ag-PbZn热液矿床和与华昌山推覆构造相关的赋存于中生界碳酸盐地层Ag-Pb-Zn-Hg热液-改造矿床两类, 该类矿床称为中带;东带矿床亦分为两类, 盆地内赋存于中生界碳酸盐地层中与热水沉积 (喷流沉积) 作用有关的Pb-Zn-Sr矿床 (河西、大三界、青甸湾、菜籽地、金山桃) 和赋存于中、新生界砂岩、粉砂岩地层中与后期热液层状Cu-Pb-Zn (金竹村、黄竹厂、北松园、南松园、稗子沟、德胜) 。
铜铅锌矿石 篇6
1 矿区概况
矿区内出露地层有中-晚元古代马面山群大岭组、东岩组、龙北溪组 (图1) 。
大岭组:分布于矿区中部, 呈带状近南北向展布, 是南院倒转背斜的核部。主要岩性有黑云石英钠长片岩 (变粒岩) , 钠长黑云片岩, 黑云石英片岩, 黑云片岩。局部夹有石墨云母片岩。
东岩组:分布于矿区中东、中西部, 呈带状近南北向展布, 为八外洋倒转背斜两翼, 长≥3 500m, 宽约300～600m, 主要岩性以阳起 (绿泥) 绿帘片岩、 (斜长) 绿帘阳起片岩、斜长 (透辉) 绿帘岩、绿泥绿帘岩、绿帘透辉岩、大理岩, 顶底部为绿帘阳起片岩、绿帘透辉岩等。中部夹有云母片岩、石英片岩等。以含透辉石、绿帘石、绿泥石、阳起石等特征矿物组合的岩石, 即“绿片岩”为标志特征。按岩性及特征矿物组合不同, 又分为3个岩性段, 其中第一、三岩性层为含矿绿片岩层。本组岩性、岩相变化较大, 该绿片岩在区内呈层状、似层状、长条状、透镜状, 为主要赋矿层位, 已初步查明在该层位中赋存有多层铅锌矿层。
龙北溪组:分布于矿区东、西部, 为南院倒转背斜两翼地层。据岩性组合及特征不同划分为两个岩性段:下段以斜长黑云片岩, 以及黑云石英片岩为主、夹变粒岩、大理岩及透辉绿帘 (阳起) (石英) 岩 (即绿片岩层) 小透镜体 (局部见有铅锌小矿体) 等。上段以灰白色石英岩、石英片岩、云母片岩, 夹有薄层变粒岩。
侵入岩不发育, 见少量岩脉侵入, 主要有石英斑岩 (λπ) 、二长斑岩 (ηπ) 、花岗斑岩 (γπ) 及少量闪长玢岩 (δμ) 。脉岩受断裂控制, 呈北西向、北东向、近南北向展布。
矿区褶皱表现为南院—八外洋倒转背斜, 为区域性二级同斜背斜褶皱, 其核部为大岭 (岩) 组, 轴迹呈近南北向—北北西向延伸, 两翼为东岩 (岩) 组、龙北溪 (岩) 组上、下段地层, 地层产状为西倾 (即东翼为向西倒转) , 倾角一般30°～50°。在两翼地层中发现有小褶曲和次一级褶皱。断裂以北东向为主, 南北向、北西向次之, 为成矿后断裂。
区内1∶1万土壤地球化学测量, 以Cu 100×10-6、Pb 100×10-6、Zn 200×10-6为异常下限, 根据元素组合及套合程度, 圈定5个综合异常, 异常总体上呈近南北向, 北北西向展布;形态为长条带状, 条带状和不规则状。其中HT-3综合异常规模大, 各异常浓度高, 且有较好的浓度梯度和浓集中心;Pb浓度一般100～400×10-6, 最高>5000×10-6, Zn浓度一般200～700×10-6, 最高可达1500×10-6, Cu浓度一般80～200×10-6, 最高达600×10-6。HT-2、HT-3综合异常经探槽、钻孔验证, 发现多个铅锌矿体 (图1) 。
2 矿床地质特征
2.1 矿体形态、规模、品位及产状特征
矿区已圈定铅锌矿体18个, 矿体呈层状、似层状、透镜状、扁豆状主要赋存于中-晚元古代马面山群东岩组绿片岩层中, 少量赋存于龙北溪组绿片岩和F1断裂中。矿体走向315-50°, 倾向南西、西或北西, 倾角30°～68°。矿体规模大小不一, 长约135～800m, 最大斜深544m, 真厚度1.03～10.12m, 矿石中Pb一般0.3%～7.76%, 最高12.94%;Zn一般0.05%～6.91%, 最高12.79%;矿床平均品位Pb2.19%, Zn2.72%, Ag42.8×10-6 (图2) 。
2.2 矿石矿物组成与结构构造
金属矿物主要有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿和赤铁矿等, 另有少量磁铁矿、针铁矿。方铅矿:呈他形粒状、少数半自形—自形粒状, 可见半自形方铅矿嵌入磁黄铁矿、闪锌矿中或包裹有粒状磁黄铁矿、闪锌矿, 粒径0.01～1.6mm。
闪锌矿:以他形粒状为主, 颗粒内部见有磁黄铁矿、黄铜矿以及方铅矿乳滴, 系固溶体分解的产物, 粒径0.01～1.8mm。
黄铁矿:以他形粒状为主, 颗粒细小, 部分呈胶状, 可包裹方铅矿、闪锌矿等。
黄铜矿:乳滴状分布于闪锌矿中, 有少量呈微粒状出现。粒径0.06～0.2mm。
赤铁矿:以他形—半自形板状为主。交代方铅矿、闪锌矿。
非金属矿物主要有透辉石、透闪石、阳起石、绿帘石、绿泥石、方解石、石英、绢云母等。以前五种为主, 其成因为区域变质形成, 但绿帘石、绿泥石尚有热液蚀变的产物。其余矿物主要为蚀变生成。其中绿泥石、绿帘石各具两个世代, 方解石、石英各具三个世代。矿石主要有用组份是Pb、Zn, 主要铅矿物为方铅矿, 在地表氧化矿中, 除残留部份方铅矿外, 还有少量铅矾。锌的主要矿物为闪锌矿, 与方铅矿密切共生。伴生元素主要有银、镓等, 可供综合利用。
铅锌矿石结构主要有他形粒状结构、他形—半自形粒状结构 (图3-1) 、交代镶边结构 (图3-2) 、聚粒镶嵌结构、乳浊状结构、叶片状结构 (图3-3) 、包含结构、交代熔蚀结构、交代残留结构、交代假象结构等。此外, 矿石受变质作用或动力作用后, 使矿物产生裂纹和破碎形成碎裂结构 (图3-4) 。
铅锌矿石构造主要有条带状构造、斑杂条带状构造 (图3-5) 、块状构造、浸染条带状构造、浸染状构造等。矿石矿物和部份脉石矿物因氧化而形成有规律排列的隔膜或空洞, 在这些隔膜和空洞中往往充填有灰黑色的褐铁矿和铅钒等形成胶状、骨架—蜂窝状构造 (图3-6) , 主要出现于矿体露头强烈氧化的地段。
2.3 矿石类型
矿石类型分为矿石自然类型和矿石工业类型。
2.3.1 矿石自然类型
按矿石的氧化程度划分:氧化矿石、混合矿石、硫化矿石等。按有用组分的元素组合划分:铅锌矿石、银铅锌矿石、铅矿石、锌矿石等。
按矿石构造可分为:条带状矿石、浸染状矿石、斑杂状矿石等。
按容矿岩石类型可分为:透辉石型铅锌矿石、绿帘石型铅锌矿石。
2.3.2 矿石工业类型
按矿石的氧化程度和银铅锌元素的含量划分为硫化银铅锌矿石、氧化铅锌矿石。
2.4 矿体围岩及蚀变
矿体围岩为斜长黑云片岩、 (含绿帘) 黑云石英片岩、透辉岩类、绿帘岩类、绿泥片岩类、大理岩类和构造岩类。矿体与围岩界线一般呈过渡渐变关系, 少量界线明显。近矿围岩蚀变主要有绿泥石化、绿帘石化、黄铁矿化、硅化、方解石化及绢云母化。
3 结论和找矿方向
1) 地层层位岩性控矿特征明显。
矿体主要产于东岩组中, 少量产于龙北溪组中。已知的矿体、矿化体及赋矿层位绿片岩、大理岩相互叠加套合, 矿层多且稳定 (图2) , 受地层层位岩性控制明显, 与围岩呈整合关系, 矿体呈层状、似层状、透镜状。东岩组地层是本区最重要的铅锌 (银) 层状矿床含矿层位, 在其中已发现八外洋、山后等中型铅锌银矿床、小型矿床和矿 (化) 点数十处。根据地层层位岩性控矿特征为深部寻找大矿、盲矿体指明了方向。
2) 构造—岩浆活动是成矿主控因素。
矿区内主要以北东-北北东向断裂为主, 与热液有关的铅锌矿床主要呈北东-北北东向展布 (图1) , 其中具有张性、压性多期次活动的断裂对成矿最有利。浦城-永泰南北向断裂带纵贯本区, 少量铅锌矿体的产出受其控制。找矿过程中要注意小规模的岩浆活动对成矿元素的迁移和富集所起的作用, 比如相邻的八外洋矿区深部验证, 在有闪长玢岩脉或小岩枝出露部位或其附近, 金属矿物闪锌矿、方铅矿颗粒明显粗大, 同时矿体品位明显变富, 特别是Zn、Ag品位[2]。本区要找大而富的矿体, 构造和岩浆活动的控矿因素不容忽视。
3) 区域变质作用和热液叠加、改造与铅锌银的形成密切相关。
矿石结构、构造特征显示矿床既有沉积变质特点, 又具热液交代特征[3]。矿石 (或容矿岩石) 具有绿泥石化、绿帘石化、黄铁矿化、硅化、碳酸岩化及绢云母化等, 具明显的热液叠加改造特征。Ag在矿床中分布很普遍, 但含量变化大, Ag品位2.77～167.72×10-6, 最高400×10-6, 均可达综合利用指标的要求。该层位是否有独立银矿体的存在, 在今后工作中是值得探寻的问题。
本文根据“福建省建瓯市南院矿区铅锌矿普查地质报告”的有关内容和岩矿鉴定报告编写而成, 成文过程中得到项目负责赖文金同志的大力支持与帮助, 在此深表谢意!
参考文献
[1]福建省地质矿产局.福建省区域地质志[M].地质出版社, 1985.
[2]林仟同.福建建瓯八外洋铅锌矿床地质特征及其成因分析[J].福建地质, 2004, 23 (4) .
铜铅锌矿石 篇7
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。