王 帥 王鵬程 黃廷婷 方傳智 顏祿康 尖 措

(1.西藏玉龍銅業(yè)股份有限公司，西藏 昌都854000；2.西部礦業(yè)集團科技發(fā)展有限公司，西寧 810006；3.青海省有色礦產資源工程技術研究中心，西寧 810006；4.青海省高原礦物加工工程與綜合利用重點實驗室，西寧810006；5.煙臺市黃金冶煉責任有限公司，山東 煙臺 264000)

我國地域遼闊，銅礦類型相對比較齊全，其中最重要的有斑巖型、矽卡巖型、層狀型(包括變質巖層狀型和含銅砂頁巖型)、火山沉積型(黃鐵礦型銅礦)和銅鎳硫化物型的銅儲量占全國銅礦總儲量的90%以上[1-2]。從礦石類型看，我國的銅礦以硫化礦為主，已探明儲量中，硫化礦約87%，氧化礦約10%，混合礦只有3%。高硫銅硫礦是常見銅礦石之一，該類礦石含硫較高，銅礦物和硫礦物嵌布粒度不一，銅硫分離困難，對銅礦物的高效回收帶來不利影響[3]。對該類礦石進行工藝礦物學研究，有助于更好地了解該類礦石的性質，查明有用礦物的組成、目的礦物的嵌布特征及嵌布粒度，查找影響有用礦物回收的工藝礦物學因素，為制定合理的工藝流程及藥劑制度提供依據[4-8]。

1 礦石主要成分及物相

1.1 化學成分

試樣多元素分析結果見表1。由表1可知，原礦銅品位為2.85%、硫品位為24.32%，二者含量均比較高，是礦石中主要的可回收元素。金含量為0.48 g/t，具有很高的回收價值，可綜合回收。脈石礦物主要為SiO2、Al2O3、CaO、MgO等組成的礦物。該礦石屬于典型的高銅高硫礦石。

1.2 試樣銅物相分析

銅物相分析結果見表2。由表2可知，原礦中氧化銅分布率為25.99%，此外還有一定的結合銅，分布率為10.32%，氧化銅和結合銅的含量較高，二者之和超過35%，對銅礦物的回收帶來嚴重影響。

1.3 試樣的礦物組成

為進一步測定試樣中礦物的含量，對該礦石的礦物組成進行了定性、定量分析，分析結果見表3。由表3可知，試樣中銅礦物賦存形式復雜，但主要為黃銅礦、藍輝銅礦、褐鐵礦和磁鐵礦，硫鐵礦物主要為黃鐵礦，非金屬礦物主要為高嶺石、石英、絹云母。

表1 試樣多元素分析結果Table 1 Multi-elements analysis results of raw ores /%

表2 銅物相分析結果Table 2 Phase analysis results of copper /%

表3 礦物相對含量Table 3 Relative contents of minerals /%

2 主要礦物嵌布特征

2.1 黃銅礦

黃銅礦的嵌布特征如圖1所示。從圖1可以看出，黃銅礦呈他形不規(guī)則，局部呈浸染狀、星點狀分布，單獨產出在脈石中。較少數交代磁鐵礦或分布于磁鐵礦粒間。部分黃鐵礦包裹微細粒渾圓狀黃銅礦。黃銅礦被藍輝銅礦、銅藍交代殘留假象。黃銅礦沿黃鐵礦裂紋粒間充填交代。

2.2 藍輝銅礦

藍輝銅礦呈不規(guī)則狀包含黃銅礦，呈鑲邊或交代假象，其表面有一些粉末狀孔雀石分布，常與銅藍伴生交代黃銅礦、黃鐵礦(見圖2)。

2.3 黃鐵礦

黃鐵礦的嵌布特征如圖3所示?？梢钥闯?，黃鐵礦主要呈浸染狀、塊狀、條帶分布。黃鐵礦包裹黃銅礦、磁鐵礦、脈石，呈篩孔狀。部分黃鐵礦裂紋中充填藍輝銅礦呈網狀，部分黃鐵礦表面氧化成褐鐵礦后，被孔雀石粉末及銅藍浸染。

圖1 黃銅礦嵌布特征Fig.1 Chalcopyrite embedded state

圖2 銅藍嵌布特征Fig.2 Digenite embedded state

圖3 黃鐵礦嵌布特征Fig.3 Pyrite embedded state

3 主要礦物嵌布粒度

礦石中主要目的礦物的粒度組成及其分布特點對確定磨礦細度和制定合理的選礦工藝流程有著直接影響。為此，考察了礦石中主要金屬礦物的嵌布粒度，對銅礦物的嵌布粒度進行了定量分析。取原礦2～0 mm粒級的綜合樣，經過分級過篩后，分別磨制成砂光片，在顯微鏡下測定礦物的粒級分布，結果列于表4。

表4 主要礦物嵌布粒度Table 4 Disseminated extent of major minerals /%

由表4可知，黃銅礦和黃鐵礦的嵌布粒度差異較大。銅礦物嵌布粒度較細，以細粒為主，屬細粒嵌布，且有少數呈粉末狀微粒。+0.32 mm范圍內，銅礦物基本沒有解離，+0.04 mm范圍內銅礦物含量僅為74.25%。黃鐵礦嵌布粒度較粗，以中粒為主，細粒較少，屬粗中粒嵌布。+0.16 mm范圍內，黃鐵礦的含量達90.02%，+0.04 mm范圍內黃鐵礦含量達99.43%。黃銅礦和黃鐵礦的嵌布粒度不一，在浮選時應該選擇合適的細度，保證有用礦物的單體解離。

4 主要礦物的單體解離度測定

保證黃銅礦的有效解離是提高銅回收率的關鍵。為進一步查明礦石中主金屬礦物的單體解離情況，對礦石中銅礦物的單體解離度進行了詳細研究。取2～0 mm粒級的綜合樣，經篩分后，磨制成砂光片，在顯微鏡下測定分析黃銅礦的單體解離度，測定結果見表5，黃鐵礦的單體解離度測定結果見表6。

由表5可知，黃銅礦單體解離度相對較差，粒級為+0.15 mm時才開始有單體產出，在+0.074 mm時僅74.42%，但在+0.045 mm粒級又有良好的解離，單體可達97.56%，這是由于其嵌布粒度均在細粒級。

表5 銅礦物單體解離度Table 5 Dissociation degree of copper monomer /%

表6 黃鐵礦單體解離度Table 6 Dissociation degree of pyrite monomer /%

由表6可知，黃鐵礦單體解離較好，+0.15 mm單體含量就可達到82.5%，全樣單體含量77.67%，這與其嵌布特征和嵌布粒度較為符合，但同時也存在一些氧化的黃鐵礦其表面普遍有粉末狀的孔雀石、銅藍、水膽礬浸染。如何強化微細粒級黃銅礦和氧化銅礦的回收是提高銅回收率的關鍵。

5 影響銅礦物回收的工藝礦物學因素

1)原礦中銅品位雖高，但氧化銅分布率為25.99%，此外還有一定的結合銅，分布率為10.32%。氧化銅和結合銅的含量較高，二者之和超過35%，對銅礦物的回收帶來嚴重影響。

2)礦石構造比較復雜，主要為條帶狀、浸染狀、塊狀、粉末狀等。礦石結構主要為篩狀、自形晶、他形晶、隱晶狀、交代、填隙、鑲邊、壓碎等結構。給銅礦物的回收帶來不利影響。

3)黃銅礦和黃鐵礦的嵌布粒度差異較大。銅礦物嵌布粒度較細，以細粒為主，屬細粒嵌布，且有少數呈粉末狀微粒。+0.32 mm范圍內，銅礦物基本沒有解離，+0.04 mm范圍內銅礦物含量僅為74.25%。黃鐵礦嵌布粒度較粗，以中粒為主，細粒較少，屬粗中粒嵌布。+0.16 mm范圍內，黃鐵礦的含量達90.02%，+0.04 mm范圍內黃鐵礦含量達99.43%。在確定選別工藝時，應該選擇合適的磨礦細度。

4)銅礦物單體解離度相對較差，粒級為+0.15 mm時才開始有單體產出，在+0.074 mm時僅74.42%，但在+0.045 mm粒級又有良好的解離，單體可達97.56%，這是由于其嵌布粒度均在細粒級。黃鐵礦單體解離較好，+0.15 mm粒級單體含量就可達到82.5%，全樣單體77.67%，這與其嵌布特征和嵌布粒度較為符合，但同時也存在一些氧化的黃鐵礦其表面普遍有粉末狀的孔雀石、銅藍、水膽礬浸染。

6 結論

1)原礦銅品位為2.85%、硫品位為24.32%，含量均比較高，是礦石中主要回收的元素。原礦金含量為0.48 g/t，具有很高的回收價值，可綜合回收。脈石礦物主要為SiO2、Al2O3、CaO、MgO等礦物，礦石屬于典型的高銅高硫礦石。

2)原礦中銅的氧化率較高，氧化銅占有率較高。因此，在選擇工藝流程時應該考慮氧化銅礦物的回收，實現資源的最大化回收。

3)銅礦物嵌布粒度較細，以細粒為主，屬細粒嵌布，且有少數呈粉末狀微粒。黃鐵礦嵌布粒度較粗，以中粒為主，細粒較少，屬粗中粒嵌布。黃銅礦和黃鐵礦的嵌布粒度差異較大。因此，選擇合適的磨礦細度至關重要。