田亞江，鄭祿林，余 杰，徐陽(yáng)東，陳 智

（1.貴州省地礦局地球物理地球化學(xué)勘查院，貴陽(yáng)550018；2.貴州大學(xué)礦業(yè)學(xué)院，貴陽(yáng)550025）

鉛鋅礦作為重要的有色金屬資源，在汽車(chē)工業(yè)、鉛管、合金和鍍鋅等領(lǐng)域具有重要的作用。在全球范圍內(nèi)，鉛鋅礦主要分布于澳大利亞、中國(guó)、美國(guó)、加拿大等國(guó)家，其中世界已查明的鉛資源量約為15億噸，鋅資源量約為19億噸[1]。著名的鉛鋅礦礦床有美國(guó)密西西比河谷型鉛鋅（MVT礦床）[2]，澳大利亞南部Olary Black 銅鉛鋅多金屬礦床[3]，中國(guó)云南會(huì)澤超大型鉛鋅礦[4]。川滇黔鉛鋅礦集區(qū)作為中國(guó)的主要鉛鋅金屬產(chǎn)地，占據(jù)我國(guó)鉛鋅儲(chǔ)量的27%[5-8]貴州省位于揚(yáng)子地塊西南緣，屬川—滇—黔多金屬成礦帶，是我國(guó)重要的鉛、鋅、銀產(chǎn)出基地之一[9]，如從江那哥鉛鋅多金屬礦床[10]，納雍水東鉛鋅礦[11]等。近年來(lái)，貴州省地礦局地球物理地球化學(xué)勘查院在貴州省丹寨縣城北東約13km處發(fā)現(xiàn)了一中型鉛鋅礦床—老東寨鉛鋅礦，主礦體（Ⅲ號(hào)礦體）單礦體鉛鋅金屬量達(dá)40余萬(wàn)噸，礦體賦存于震旦系陡山坨組一段層間破碎帶中，容礦巖石為白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r，礦體走向長(zhǎng)約800m，傾向最大延伸約440m，厚度大（0.92～25.76m），品位富（Zn 0.50%～38.43%），Pb 0.30%～32.00%），在貴州省內(nèi)該層位發(fā)現(xiàn)規(guī)模性鉛鋅礦床尚屬首次，是該區(qū)域多年來(lái)的重大找礦突破，為川滇黔鉛鋅金屬產(chǎn)區(qū)提供一定的資源接替保障。但由于老東寨鉛鋅礦為近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的具規(guī)模性鉛鋅礦床，在礦石特征及選冶性能方面未進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)研究。基于此，本文通過(guò)對(duì)典型礦石組構(gòu)觀(guān)察，剖析礦物之間的共生組合關(guān)系及分布特征，結(jié)合現(xiàn)在的選礦方法和手段，探討該礦床的礦石選冶性能，以期為黔東南地區(qū)鉛鋅礦床礦石選冶提供借鑒，具有一定的指導(dǎo)意義。

圖1 老東寨鉛鋅礦區(qū)地質(zhì)圖

1 地質(zhì)背景

老東寨鉛鋅礦區(qū)大地構(gòu)造位于揚(yáng)子陸塊江南造山帶之黔南坳陷都勻南北向構(gòu)造變形區(qū)與榕江加里東褶皺開(kāi)闊復(fù)式褶皺變形區(qū)的交接部位[8]。區(qū)內(nèi)斷層以北東向（F1、F11）、北北東向（F3）為主，與成礦作用密切的斷層為層間破碎帶F21（圖1）。出露地層由老到新主要有青白口系平略組（Pt31dp）、隆里組（Pt31dl），南華系富祿組（Pt32bf）、大塘坡組（Pt32bd）、南沱組（Pt32cn），震旦系陡山沱組（Pt33d）及第四系（Q），其中，震旦系陡山沱組（Pt33d）根據(jù)地層巖性組合特征細(xì)分為兩段，即陡山沱組一段（Pt33d1）含粉砂質(zhì)炭質(zhì)泥質(zhì)板巖夾含白云質(zhì)炭質(zhì)鈣質(zhì)板巖及透鏡狀白云質(zhì)灰?guī)r和陡山沱組二段（Pt33d2）頁(yè)巖、粘土巖。陡山沱組一段（Pt33d1）為區(qū)內(nèi)鉛鋅礦的主要賦存層位，主礦體Ⅲ號(hào)鉛鋅礦即賦存于該層位的層間破碎帶中（圖2）。Ⅲ號(hào)礦體屬于近隱伏礦體，礦體長(zhǎng)約800m，傾向北西，傾角變化較大，一般為25°～40°，平均33°，礦體沿傾向最大延伸約440m，礦體厚度變化較穩(wěn)定0.92～25.76m，平均5.91m，Zn品位平均為7.18%，Pb平均品位2.45%。礦體受層間破碎帶及地層雙重控制，礦體一般賦存于斷層角礫巖（白云巖白云質(zhì)灰?guī)r）內(nèi)，礦石呈網(wǎng)脈狀、脈狀、團(tuán)塊狀、浸染狀分布，具硅化、黃鐵礦化及白云質(zhì)化。

圖2 老東寨鉛鋅礦6-6′勘探線(xiàn)剖面圖

2 礦石特征

2.1 礦石礦物、脈石礦物特征

礦石礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦（圖3），次為黃鐵礦，偶見(jiàn)黃銅礦；脈石礦物為石英、玉髓及炭質(zhì)。其中與鉛鋅關(guān)系密切的是黃鐵礦、黃銅礦其次為石英、粘土礦物。各主要礦物特征如下：

閃鋅礦：閃鋅礦沿基質(zhì)石英粒間孔隙充填礦化，形成不規(guī)則狀集合體團(tuán)塊，大小為0.01～0.8mm；或沿基質(zhì)石英裂隙充填礦化，形成不規(guī)則狀集合體團(tuán)塊（0.01～4.0mm）或斷續(xù)的細(xì)網(wǎng)脈狀（寬0.01～0.5mm）。局部富集成致密塊狀或較寬的脈狀（＞5mm）。Zn含量一般為0.50%～25.00%，最高達(dá)38.43%，平均7.18%。

方鉛礦：方鉛礦沿石英粒間孔隙充填礦化，形成不規(guī)則狀集合體團(tuán)塊，大小為0.05～5mm；或沿石英脈邊緣充填礦化，形成不規(guī)則狀集合體團(tuán)塊（0.01～0.7mm）。局部富集成致密塊狀或較寬的脈狀（＞5mm）。Pb含量一般為0.30%～7.00%，最高達(dá)32.00%，平均2.45%。

黃鐵礦：呈0.01～0.2mm 半自形－它形晶粒及集合體星散分布于基質(zhì)及碎斑中，含量一般為3%～5%，最大10%。

黃銅礦：極少見(jiàn)，為銅黃色，一般為它形、粒狀，在礦石中與黃鐵礦共生并穿插交叉。

石英：主要分為石英基質(zhì)和充填石英脈兩種類(lèi)型產(chǎn)出，石英基質(zhì)一般呈自形-它形粒狀，粒徑0.001～0.8mm。充填石英脈呈自形晶粒，粒徑0.05～0.1mm。其穿切前期含鉛、鋅礦的石英基質(zhì)和炭質(zhì)硅質(zhì)碎斑，且后期石英脈較細(xì)，發(fā)育程度遠(yuǎn)不及前期充填脈，脈的兩壁與圍巖石英有交代，接觸界線(xiàn)不平。脈較細(xì)，寬0.1～5.0mm。其內(nèi)未見(jiàn)鉛、鋅礦物。

圖3 老東寨鉛鋅礦礦石顯微組構(gòu)特征

炭質(zhì)、玉髓：組成為含炭質(zhì)硅質(zhì)巖，炭質(zhì)、玉髓均為隱晶質(zhì)。呈碎斑狀雜亂分布于基質(zhì)石英中，碎斑粒徑0.1～2.0mm，次棱角狀－次圓狀，與膠結(jié)的石英邊界較清淅。碎斑含量約占總量5%～70%。

根據(jù)野外觀(guān)察和巖礦鑒定結(jié)果，老東寨鉛鋅礦床的礦石組合有以下兩種分類(lèi)：①石英-閃鋅礦-方鉛礦-黃鐵礦組合；②石英-閃鋅礦-方鉛礦-黃銅礦-黃鐵礦組合；從組合特征可見(jiàn)石英的形成貫穿整個(gè)成礦階段。確定礦物生成順序?yàn)槭ⅲü杌S鐵礦→閃鋅礦→黃銅礦→方鉛礦-石英。

2.2 礦石組構(gòu)特征

礦石主要結(jié)構(gòu)有半自形晶結(jié)構(gòu)、它形晶粒狀結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)及碎斑（粉）狀結(jié)構(gòu)；主要構(gòu)造有浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造及團(tuán)塊狀構(gòu)造。

半自形晶結(jié)構(gòu)：黃鐵礦自形晶體被其它礦物交代溶蝕，僅保持部分晶面完好。

它形晶粒狀結(jié)構(gòu)：閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦等顆粒晶形不完整，并以不規(guī)則狀分布。

填隙結(jié)構(gòu)：自形-半自形石英間隙被閃鋅礦、方鉛礦充填。

碎斑（粉）狀結(jié)構(gòu)：隱晶質(zhì)炭質(zhì)硅質(zhì)巖被石英基質(zhì)膠結(jié)。

浸染狀構(gòu)造：閃鋅礦、方鉛礦以它形粒狀分布在脈石礦物中，形成浸染狀。

塊狀構(gòu)造：閃鋅礦、方鉛礦呈致密分布，礦物顆粒大小不定，無(wú)方向性，且金屬礦物含量占75%以上，僅含少量脈石礦物。

脈狀構(gòu)造：閃鋅礦、方鉛礦以脈狀、細(xì)脈狀沿脈石礦物裂隙分布。

團(tuán)塊狀構(gòu)造：閃鋅礦、方鉛礦等礦物組成較大的集合體，且大小不一，分布不均勻，某些部位較稠密。

2.3 礦石化學(xué)組分特征

礦石中主要有用元素為Pb和Zn，且以Zn為主。Zn含量0.5%～38.43%，平均7.18%，Pb含量0.30%～32.00%，平均2.45%。同時(shí)，礦石組合樣分析結(jié)果表明，除Pb、Zn 外，伴生的主要有用組分為Ag、Ge、Ga，其平均含量分別達(dá)10.63×10-6、36.9×10-6～56.1×10-6和17.88×10-6，已達(dá)到伴生礦產(chǎn)綜合利用的最低工業(yè)指標(biāo)，具有一定的綜合利用價(jià)值，且在礦石中呈現(xiàn)出與Pb、Zn含量具有一定的相關(guān)性。

3 礦石選冶性能

老東寨鉛鋅礦除炭質(zhì)的試驗(yàn)結(jié)果表

由于區(qū)內(nèi)鉛鋅礦石含有炭質(zhì)，因此，本次試驗(yàn)樣進(jìn)行了除炭質(zhì)試驗(yàn)，并將未除炭質(zhì)與除了炭質(zhì)的兩種試樣進(jìn)行對(duì)比探索。

通過(guò)對(duì)試驗(yàn)細(xì)樣進(jìn)行螺旋洗樣除去炭質(zhì)、泥質(zhì)后，不但提高了鉛、鋅、銀的品位（表、圖4），同時(shí)解除了炭質(zhì)對(duì)浮選藥劑的吸附，減少浮選時(shí)各項(xiàng)藥劑的用量，從而減少了浮選成本，也使試驗(yàn)數(shù)據(jù)更具可靠性。

為探討區(qū)內(nèi)礦石的可選性及選冶條件，本次研究對(duì)礦物進(jìn)行磨礦細(xì)度浮選試驗(yàn)、抑制劑浮選試驗(yàn)、浮鉛捕收劑試驗(yàn)、乙硫氮與丁黃不同配比試驗(yàn)、浮鉛捕收劑用量試驗(yàn)等多種試驗(yàn)，試驗(yàn)研究結(jié)果表明老東寨鉛鋅礦石為可選礦石，并找出了各項(xiàng)最佳浮選條件。采用一段磨礦、洗礦，鉛、鋅均采用一粗二掃三精的浮選工藝流程，使礦石中的有價(jià)金屬鉛、鋅、銀礦物得到有效回收，并獲得了較好的選別指標(biāo)。

試樣中，在原礦鉛品位為2.41%及鋅品位為6.87%、銀品位為15.61g/t條件下，獲得鉛精礦中鉛品位52.92%和鋅品位6.81%、銀品位343.61g/t，鉛精礦中鉛的回收率為92.36%及鋅的回收率為4.06%、銀的回收率為94.53%；獲得的鋅精礦中鋅品位46.60%、鉛品位0.51%、銀品位3.04 g/t，鋅精礦中鋅的回收率為87.61%、鉛的回收率為2.83%及銀的回收率為2.64%的指標(biāo)。綜合現(xiàn)階段進(jìn)行的試驗(yàn)研究，推薦區(qū)內(nèi)鉛鋅礦采用浮選選礦，其選礦推薦流程見(jiàn)圖5。

圖4 老東寨鉛鋅礦除炭質(zhì)試驗(yàn)流程圖

4 小結(jié)

1）礦石礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦，次為黃鐵礦、黃銅礦；脈石礦物主要為石英、玉髓及炭質(zhì)。礦石結(jié)構(gòu)主要有半自形晶、他形晶、填隙結(jié)構(gòu)、碎斑（粉）狀結(jié)構(gòu)；礦石構(gòu)造主要有浸染狀、塊狀、脈狀及團(tuán)塊狀構(gòu)造。

2）礦石中主要有用元素為Pb和Zn，且以Zn為主，有益元素Ag、Ga、Ge 已達(dá)到伴生礦產(chǎn)綜合利用的最低工業(yè)指標(biāo)要求。

3）探索性試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)研究表明，通過(guò)螺旋洗樣除去炭質(zhì)、泥質(zhì)后，可降低鉛鋅礦石浮選成本；同時(shí)，多種試驗(yàn)驗(yàn)證了區(qū)內(nèi)鉛鋅礦屬于可選礦石，提出了一粗二掃三精的浮選工藝流程。

圖5 老東寨鉛鋅礦推薦浮選試驗(yàn)工藝流程圖