師書(shū)冉，汪慧軍，郭 銳，高璟坤，董曉榮，李大卓，付治國(guó)

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第二地質(zhì)勘查院，河南許昌 461000)

0 引言

河南省豫西地區(qū)汝陽(yáng)竹園溝鉬礦床是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的為數(shù)不多的產(chǎn)于中生代燕山期巨型花崗巖基內(nèi)接觸帶的斑巖型鉬礦床。該礦床與東溝鉬礦的最大區(qū)別是東溝鉬礦賦礦巖石95%以上為中元古界長(zhǎng)城系熊耳群火山巖及火山碎屑巖，而竹園溝鉬礦賦礦巖石則全部為花崗巖。筆者在總結(jié)歸納竹園溝鉬礦礦石組構(gòu)特征的基礎(chǔ)上，對(duì)礦床礦石加工技術(shù)性能也進(jìn)行了評(píng)述。

1 礦石質(zhì)量

1.1 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石的結(jié)構(gòu)主要為半自形片狀結(jié)構(gòu)，次為半自形—它形粒狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要有細(xì)脈狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造、薄膜狀構(gòu)造。

半自形—它形粒狀結(jié)構(gòu):石英和長(zhǎng)石呈它形晶結(jié)構(gòu)。

細(xì)脈狀構(gòu)造:一是葉片狀、鱗片狀輝鉬礦集合體沿裂隙充填;二是葉片狀、鱗片狀、彎曲葉片狀輝鉬礦分布于石英細(xì)脈、鉀長(zhǎng)石—石英脈等脈體中構(gòu)成細(xì)脈狀構(gòu)造，或在其兩壁形成細(xì)脈狀構(gòu)造。

網(wǎng)脈狀構(gòu)造:不同時(shí)期的輝鉬礦細(xì)脈、輝鉬礦—石英脈、輝鉬礦—鉀長(zhǎng)石—石英脈等相互交錯(cuò)分布，構(gòu)成網(wǎng)脈狀構(gòu)造。

細(xì)脈浸染狀構(gòu)造:輝鉬礦、黃鐵礦、磁鐵礦等金屬礦物在石英脈、鉀長(zhǎng)石—石英脈中呈細(xì)脈浸染狀分布，構(gòu)成細(xì)脈浸染狀構(gòu)造。

薄膜狀構(gòu)造:由于后期構(gòu)造活動(dòng)，葉片狀、鱗片狀的輝鉬礦礦物沿裂隙揉碎呈粉沫狀分布在裂隙面上，形成薄膜狀構(gòu)造。

1.2 礦石礦物成分

礦石中金屬礦物組合比較簡(jiǎn)單，主要為輝鉬礦，少量磁鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等。脈石礦物主要為鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英等組成，絹云母、黑云母、電氣石少量等。

細(xì)粒花崗巖型輝鉬礦礦石:礦石礦物主要有輝鉬礦組成，磁鐵礦少量。脈石礦物主要由鉀長(zhǎng)石48%、斜長(zhǎng)石22%、石英26%等組成，黑云母2%、電氣石0.1%等少量，長(zhǎng)石，呈半自形板狀。石英它形粒狀，d=0.06 ～2.76 mm，充填在長(zhǎng)石晶體間;黑云母，片狀、鱗片狀，零散分布。次生蝕變礦物有綠泥石、絹云母、黑云母等。

主要礦石礦物特征如下:

輝鉬礦:亮灰色。鱗片狀、半自形片狀、葉片狀、片理大小 0.01 mm ×0.07 mm ～0.07 mm × 0.21 mm，沿裂隙呈微紋狀充填，呈單獨(dú)細(xì)脈和呈星散浸染狀、稠密浸染狀分布于石英脈、鉀長(zhǎng)石—石英脈中。含量一般0.5% ～1%，粒度0.02 ～0.5 mm。

磁鐵礦:褐黑色。自形-半自形粒狀，粒度0.05～0.31 mm，星散狀分布。

黃鐵礦:呈星散狀分布于鉬礦—鉀長(zhǎng)石—石英等脈體中。為半自形、它形粒狀，粒度 0.02～0.3 mm。

1.3 礦石的化學(xué)成分

礦石化學(xué)成分(表1)與賦礦巖石的化學(xué)成分基本一致。

表1 主要礦石化學(xué)成分含量表 %

河南省巖礦測(cè)試中心對(duì)礦石中輝鉬礦進(jìn)行了單礦物分析(表2)，其中Mo、S含量與理論值基本一致，說(shuō)明有用礦物輝鉬礦純度高。

表2 輝鉬礦分析結(jié)果

礦石中主要有益組分 Mo品位在0.03% ～0.34%，最高達(dá) 2.63%，單工程品位 0.06% ～0.14%。

1.4 礦物組合及礦物生成順序

根據(jù)礦石中脈體的先后次序及含礦性，結(jié)合礦物的共生組合關(guān)系及結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征，將礦化劃分為4個(gè)熱液作用階段，各階段的代表礦物組合及特征分述如下:

(2)第二階段——輝鉬礦—石英脈階段:該階段的脈體主要有黃鐵礦—輝鉬礦—石英脈、輝鉬礦—石英脈、輝鉬礦細(xì)脈。輝鉬礦一是呈葉片狀、彎曲葉片狀或鱗片狀集合體沿微小裂隙充填，脈寬多1～2 mm;二是星散浸染狀分布于石英脈中，脈寬2～5 mm。該階段是主要成礦階段之一。

(3)第三階段——輝鉬礦—鉀長(zhǎng)石—石英脈階段［1］:該階段的脈體主要有輝鉬礦—鉀長(zhǎng)石—石英脈和輝鉬礦—黃鐵礦—鉀長(zhǎng)石—石英脈。輝鉬礦主要呈葉片狀、彎曲葉片狀或鱗片狀集合體沿脈的兩壁分布，次為星散浸染狀分布。自形、半自形、它形粒狀的黃鐵礦主要呈星散狀分布，偶見(jiàn)它形粒狀的黃銅礦與黃鐵礦連晶分布于脈體內(nèi)。該階段是成礦的主要階段，以脈體寬、輝鉬礦片度大為特征。

(4)第四階段——螢石—鉀長(zhǎng)石—石英脈階段:該階段的脈體主要有螢石—黃鐵礦—鉀長(zhǎng)石—石英脈、螢石—石英脈、螢石—石英—白云母細(xì)脈、石英脈、鉀長(zhǎng)石脈。該階段以螢石化為特征，無(wú)鉬礦化或弱鉬礦化。

1.5 礦石中伴生有益組分

礦石中主要有益組分為 Mo，品位一般0.03%～0.15%，最高2.63%，品位變化較均勻。單工程鉬品位0.06% ～0.14%。本次工作礦區(qū)采取了63個(gè)組合分析樣，化驗(yàn)項(xiàng)目為 WO3、S、Cu、Pb、Zn、Bi、MFe等。經(jīng)分析:WO3為 0.00% ～0.011%、S為0.043% ～0.277%、mFe為 0.50% ～1.20%、Cu 為(4～174)×10-6、Pb為(12～464)×10-6、Zn為一般(26 ～441)×10-6，有兩個(gè)樣為 0.13%、0.22%、Bi為(0.97 ～68.82)×10-6。其伴生有益組分均達(dá)不到一般工業(yè)指標(biāo)的要求，為單一鉬型礦床。

1.6 礦石類(lèi)型

該區(qū)主要為硫化礦，礦石自然類(lèi)型主要為細(xì)?；◢弾r型輝鉬礦礦石。細(xì)?；◢弾r型輝鉬礦礦石:結(jié)構(gòu)以自形葉片狀為主，次為半自形—它形粒狀結(jié)構(gòu)。構(gòu)造主要有細(xì)脈狀構(gòu)造、星散浸染狀構(gòu)造。輝鉬礦一是呈鱗片狀集合體沿微細(xì)裂隙充填構(gòu)成細(xì)脈狀，脈寬多小于1 mm;二是葉片狀、彎曲葉片狀輝鉬礦呈星散浸染狀分布在黃鐵礦—磁鐵礦—石英脈、磁鐵礦—黃鐵礦—黃銅礦—鉀長(zhǎng)石—石英脈中;三是極少量葉片狀輝鉬礦分布在黃鐵礦—螢石—鉀長(zhǎng)石—石英脈中。

2 礦石加工技術(shù)性能

基于汝陽(yáng)縣竹園溝鉬礦的礦石可選性及礦石工業(yè)利用性能，汝陽(yáng)縣鑫昶鉬業(yè)有限公司選礦廠于2008年對(duì)該鉬礦床進(jìn)行了選礦試驗(yàn)，取得了較為可靠的資料。

選礦大樣，樣品采于 ZPD1、ZPD2、ZPD3、ZPD4、ZPD5坑道11個(gè)掌子面上(基本涵蓋了礦區(qū)的各種礦石類(lèi)型)，采樣點(diǎn)較集中分布于(332)資源量區(qū)內(nèi)(經(jīng)與工程分布圖對(duì)比，為主要的探礦坑道所屬范圍)，樣重1 000 kg，原礦樣 Mo品位為0.086%，以細(xì)?；◢弾r型輝鉬礦礦石為主，具有代表性。

2.1 礦石性質(zhì)

礦石屬于輝鉬礦化、磁鐵礦化細(xì)?；◢弾r［2］。主要蝕變礦物呈鱗片狀集合體與金屬礦物一起不均勻分布在石英、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石中。輝鉬礦呈葉片狀、彎曲葉片狀分布于巖石裂隙中。并含微量的方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦、赤鐵礦等。

4）經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。無(wú)核白雞心花前處理，因不同時(shí)間、不同地區(qū)、不同氣候，處理的濃度有很大不同。應(yīng)該結(jié)合土壤持水量、空氣濕度、新梢長(zhǎng)勢(shì)及花序分離時(shí)間綜合考慮。

2.2 礦石可選性

根據(jù)礦石的性質(zhì)及工藝礦物特性，該礦石屬中等難選礦石，特別是原礦中含有大量的絹云母、赤鐵礦、磁鐵礦，在選別過(guò)程中極易富集、浮起，嚴(yán)重影響精礦質(zhì)量，給選礦過(guò)程帶來(lái)了很大困難。

2.3 選礦試驗(yàn)的工藝、方法、結(jié)果

2.3.1 第一階段選礦試驗(yàn)的工藝、方法、結(jié)果

2.3.1.1 選礦試驗(yàn)的工藝流程

在選礦試驗(yàn)的第一階段采用了一段磨礦、Ⅰ粗、Ⅲ掃、Ⅷ精的選礦試驗(yàn)流程，其原則流程見(jiàn)圖1。

2.3.1.2 藥劑制度

各種藥劑用量見(jiàn)表3。

圖1 第一階段選礦試驗(yàn)原則流程圖

表3 第一階段藥劑用量一覽表

2.3.1.3 試驗(yàn)結(jié)果

其鉬精礦品位為35% ～40%，回收率為78% ～80%，詳見(jiàn)表4。

表4 第一階段試驗(yàn)結(jié)果一覽表

2.3.1.4 結(jié)果分析

從以上試驗(yàn)結(jié)果可以看出，雖然絕大多數(shù)技術(shù)指標(biāo)較為理想，但主要技術(shù)指標(biāo)未能達(dá)到有關(guān)國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。主要表現(xiàn)在精礦品位不高，回收率較低，所以必須對(duì)第一階段的工藝流程、藥劑制度等作進(jìn)一步的改進(jìn)。影響選礦的主要因素有:①原礦中易浮礦物進(jìn)入精礦泡沫之中，因磨礦細(xì)度不夠使輝鉬礦未能達(dá)到完全解離而導(dǎo)致其他雜質(zhì)混入。②工藝結(jié)構(gòu)、藥劑制度、操作水平、加藥地點(diǎn)等綜合因素引起回收率較低。

圖2 第二階段選礦試驗(yàn)原則流程圖

2.3.2 第二階段選礦試驗(yàn)的工藝、方法、結(jié)果

為了對(duì)該鉬礦的可浮性作進(jìn)一步的研究，全面掌握礦石的性質(zhì)，對(duì)工藝結(jié)構(gòu)、藥劑制度、操作水平做出整體調(diào)整后，選礦試驗(yàn)轉(zhuǎn)入第二階段。

(1)選礦試驗(yàn)的工藝流程

第二階段選礦試驗(yàn)原則流程見(jiàn)圖2。

(2)藥劑制度

第二階段藥劑制度見(jiàn)表5。

表5 第二階段藥劑用量一覽表

(3)第二階段試驗(yàn)結(jié)果

其鉬精礦品位為45% ～47%，回收率為81%，詳見(jiàn)表6。

表6 第二階段試驗(yàn)結(jié)果一覽表

(4)第一階段和第二階段試驗(yàn)結(jié)果比較

第二階段選礦試驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)與第一階段相比，整體上得到了提高，鉬精礦品位達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，回收率也在較為理想的范圍之內(nèi)。這些結(jié)果的取得大體歸納為兩方面的原因:

①采用了新工藝:第一階段選礦試驗(yàn)采用的是一段閉路磨礦，磨礦細(xì)度為-200目、50% ～67%之間，根據(jù)礦物學(xué)鑒定，原礦中鉬粒度較細(xì)，一段磨礦結(jié)果達(dá)不到鉬理想的單體解離度，磨礦產(chǎn)品中鉬連生體較多，致使在選別過(guò)程中大量雜質(zhì)隨同鉬一起浮起混入精礦中，導(dǎo)致鉬精礦品位低。另外是大量易浮礦物由于沒(méi)有較理想的抑制劑，導(dǎo)致抑制效果不佳。第二階段采取粗精礦再磨工藝，并配制了SR-抑制劑共同作用，達(dá)到了較理想的效果。第二階段磨礦產(chǎn)品中-200目含量基本達(dá)到70%以上，提高了鉬的單體解離度。另外對(duì)原礦中大量的易浮礦物，如:磁鐵礦、赤鐵礦、絹云母、黃鐵礦等，采用SR-綜合抑制劑結(jié)果良好。

②采用新設(shè)備、更新藥劑制度:第一階段選礦試驗(yàn)的浮選設(shè)備是SF吸氣式浮選機(jī)，由于吸氣量不足而造成泡沫層不穩(wěn)定;第二階段改為充氣式浮選機(jī)，提高充氣量，穩(wěn)定泡沫層，提高浮選效率，亦提高回收率;第二階段的選礦試驗(yàn)在第一階段的基礎(chǔ)上對(duì)藥劑進(jìn)行了更新，采用了新的更強(qiáng)的SR-綜合抑制劑，對(duì)大量易浮礦物進(jìn)行抑制，從而提高精礦品位。

3 結(jié)語(yǔ)

(1)磨礦工藝必須采用兩段磨礦工藝，使磨礦產(chǎn)品達(dá)到-200目，含量達(dá)到70%以上。試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)礦石為易選類(lèi)型。

(2)在選礦過(guò)程中，必須對(duì)原來(lái)傳統(tǒng)的抑制劑進(jìn)行改革，根據(jù)礦石特性配制相應(yīng)的抑制劑，以達(dá)到理想的效果。

(3)完善浮選流程，提高操作水平。

從以上兩個(gè)階段的工業(yè)試驗(yàn)來(lái)看，對(duì)汝陽(yáng)縣竹園溝鉬礦床礦石的可選性試驗(yàn)成效顯著，工藝流程性能可靠，藥劑制度理想［3］，符合選礦要求，最終產(chǎn)品達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，為礦山大規(guī)模機(jī)械化開(kāi)采、利用提供了可靠依據(jù)。同時(shí)為選礦規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

［1］馬紅義，吳邦友，黃超勇.河南省汝陽(yáng)縣竹園溝鉬礦勘探報(bào)告［R］.許昌:河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第二地質(zhì)勘查院，2009.

［2］呂偉慶，付治國(guó)，李濟(jì)營(yíng).河南省汝陽(yáng)縣東溝礦區(qū)鉬礦勘探報(bào)告［R］.許昌:河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第二地質(zhì)勘查院，2006.

［3］付治國(guó)，班宜紅，郭銳.東天山東戈壁超大型鉬礦床物質(zhì)組成及選礦新工藝［J］.中國(guó)礦業(yè)，2011，(25):180-183.