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地勘矿权
江西某白钨铅锌多金属矿床伴生银分布规律的研究
来源:选矿技术网2017-04-124943

    江西宝山矿区40余年的生产,主要是回收白钨矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿,在冶炼铅、锌和铜的过程中可以综合回收银。据1966~1988年统计资料,回收银的价值占矿山总产值57%±;另据1993~2008年深部生产探矿资料不完全统计,探明银的价值占矿床潜在价值23.1%。由此可见,宝山矿床伴生银价值高,回收伴生银对矿山经济效益起着举足轻重的作用。为此,我们开展了对银的查定和勘探工作,并进行了初步分析研究。

    一、矿床概况

    宝山矿床是矽卡岩型白钨铅锌多金属矿床,伴生有银矿,矿体主要赋存于燕山期黑云母二长花岗岩与石炭系中统黄龙组及上统船山组灰岩、大理岩接触带的内凹部,围绕花岗岩呈不规则状断续产出,其产状变化大,形态极为复杂。

    矿山多年的生产实践,一般将矿石分为硫化物矿石和矽卡岩矿石二种类型,但在生产中难以实现分采分选。

    矿石中主要金属矿物有白钨矿、方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿等;主要非金属矿物有石榴石、透辉石、矽灰石、石英、萤石、方解石、斜长石等。矿石常见结构有结晶、固熔体分离、交代熔蚀、柔皱结构等;呈块状、浸染状、脉状穿插构造。

    矿床表现一定的分带性,由内带→外带大致可分为I花岗岩带→11蚀变花岗岩带→Ⅲ矿化花岗岩带→Ⅳ矽卡岩带→V硫化物带→Ⅵ含矿灰岩带。

    主产元素WO3沿矿体走向和倾向矿化较均匀,品位分布一般较稳定,但往深部有升高趋势;Pb和Zn矿化极不均匀,局部富集现象非常显著,总的趋势是品位往深部大大降低,而且Pb与Zn表现为正相关关系。银与硫化物关系密切。

    二、银的赋存状态

    经光片鉴定,电子探针扫锚分析及大样单矿物银的化学物相分析表明,矿石中银基本上以独立银矿物的状态存在,并主要以1~15μ的亚微粒分布于方铅矿等硫化矿物中。

    (一)主要银矿物及主要银的载体矿物

    矿石中的主要银矿物有银黝铜矿、脆银矿、深红银矿、硫铜银矿、螺状硫银矿,其特征见表1。

表1  主要银矿物特征

矿物名称

粒径/μ

占银矿物/%

平均含Ag/Wt%

变化范围

备注

银黝铜矿

脆银矿

深红银矿

硫铜银矿

螺状硫银矿

3~6

6~12

<12

 

相当细

 

15

10

 

 

23.89

69.30

58.59

33.63

86.24

17.84~29.93

66.40~72.19

54.68~62.50

 

84.95~87.53

据北京矿产地质研究所资料(1988年12月)

 

据赣州有色冶金研究所资料(1988年9月)

    矿石中银的主要载体矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、磁黄铁矿、毒砂、白钨矿、黄铁矿,其特征见表2。它们含银量占载体矿物总含银的99.99%,占矿石总含银的92.854%。

表2  主要戴体矿物特征

矿物名称

粒径/mm

重量/%

平均含Ag/(×10-6)

占载体矿物含Ag/%

占矿石含Ag/%

备注

方铅矿

闪锌矿

黄铜矿

磁黄铁矿

毒砂

白钨矿

黄铁矿

合计

0.2~2

0.1~1

0.01~0.1

0.1~1

 

0.05~0.1

0.2~1.5

 

3.40

5.04

0.58

29.50

0.30

0.504

0.65

39.97

4351

63.2

208.1

121.0

112.8

4.98

12.79

4873.87

78.49

1.69

0.64

18.94

0.18

0.01

0.04

99.99

72.88

1.569

0.595

17.59

0.167

0.012

0.041

92.854

  据北京矿产地质研究所资料(1988年12月)

    (二)银的赋存形式及分布特点

    矿石中银主要以银的硫化物和硫盐形式存在,二者占矿石总含银的78.4%,而包裹银占17.5%,类质同象银占3.5%,自然银仅占0.6%,所以银主要以独立银矿物形式存在。

    1、方铅矿中银的赋存形式

    方铅矿中的银主要是以银的硫化物和硫盐形式存在,二者占方铅矿含银的89.7%,而其它形式的银仅占10.3%。

    2、矿石中银的分布特点

    由表2可知,矿石中的银集中分布于方铅矿内,其含银量占矿石含银量的72.88%,占上述主要七种载体矿物含银量的78.49%,所以方铅矿是矿石中银最主要的载体矿物。

    3、银的嵌布特征

    银矿物嵌布特征见表3。

表3  主要银矿物嵌布特征统计

嵌布形式

载体矿物

占布率/%

嵌布粒度/μ

 

被包裹型

 

 

 

粒间型

 

 

方铅矿

方铅矿(与自然铋伴生)

方铅矿(与黄铜矿伴生)

方铅矿与脉石

磁黄铁矿与方铅矿

磁黄矿之间

闪锌矿、黄铜矿与磁黄铁矿

闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿

39.6

18.5  63.2

5.1

21.6

7.8

7.0  36.8

0.2

0.2

<12

<15

2~12

1~9

2~12

4~8

3~15

<9

    从表3可知,主要银矿物银黝铜矿、脆银矿、深红银矿的嵌布特征是:以粒度2~<15μ嵌布在方铅矿中呈被包裹型的为主(占63.2%),其中与自然秘、黄铜矿交代伴生的分别占18.5%和5.1%;以粒度1~15μ嵌布于方铅矿与脉石矿物颗粒之间或金属矿物颗粒之间的为次(占36.8%),其中方铅矿与脉石矿物间以镶边形式出现的占21.6%,这部分银矿物以单颗粒为主。载体矿物内的银矿物与矿物颗粒间的银矿物,在粒度上无明显差别。

    四、银的分布规律

    (一)银的空间分布规律

    1、银的区段分布规律

    笔者对上部矿体各区段银的含量进行了统计分析,结果见表4,从表4中可知:银的分布是不均匀的,北区最为富集,东区次之,西区分布相对较贫,南区最差。

表4  上部矿体各区段Ag、Pb含量

区段

取样数/个

平均品位

备注

Ag

Pb

Ag/(×10-6)

Pb/%

北区

39

39

214.1

2.609

化验由桂林矿产地质研究院、赣州有色冶金研究所、本矿化验室承担。

南区

9

9

10.0

0.124

东区

253

100

87.7

1.701

西区

272

270

78.7

0.946

全区

573

418

90.8

1.264

    从过去几年的生产情况可以得到同样结论,见表5。1984~1987年矿山处理的原矿近一半来自北区通天崖区段,使原矿银较高,而1984年前及1988年后该区段矿石在处理原矿中所占比重很小,故原矿含银较低,这也佐证了上述结论。

表5  矿区原矿含Ag情况(×10-6

时间

1982年2月查定

1984~1986年平均

1987年4~10月平均

1988年

原矿

80.0

130.8

139.7

100.0

备注

北京矿冶研究总院

销售产品统计

矿山自测

赣州有色冶金研究所

    2、银的水平分布规律

    矿体水平走向上,银分布是极不均匀的,这与主产元素Pb、Zn分布很不均匀,局部富集现象非常显著的规律是一致的。但仍呈现北高南低分布趋势,如东区上部矿体410~365中段33~54线银含量,东区深部矿体165~-65中段13~54线银含量,均呈现北高南低的变化趋势(见图1);从北区、南区二个区段银的含量看,北高南低的规律更加明显;从东区、西区二个区段银含量看,也存在东高西低的分布趋势(参见表4)。

    3、银的垂深分布规律

    笔者对矿床北区上部矿体各中段和东区深部矿体各中段银的含量情况进行了统计研究,结果表明:矿床垂深方向,银的分布也是不均匀的,但仍呈现上富下贫的分布规律,尤以深部矿体规律更明显,见表6。

表6  垂深方向Ag含量

上部矿体(北区)

深部矿体(东区)

备注

中段

样数/个

Ag/(×10-6)

中段

矿石量/t

金属量/t

Ag/(×10-6)

  上部矿体各中段Ag含量为样品个数算术平均求得:深部矿体各中段Ag含量为生产探矿资料用矿量加权平均求得。

583

10

271.1

165

23750

5.6

235.8

542

13

175.3

120

169100

19.7

116.5

501

9

178.6

75

209010

21.6

103.3

450

7

250.3

30

221460

24.5

110.6

-15

244190

23.4

95.8

-65

32639

2.1

64.3

全区平均

214.1

全区平均

900149

96.9

107.6

    (二)银的时间分布规律

    银的分布在成矿时间上也表现一定规律性,即矿化阶段的分布规律:由表7计算结果而得,硫化物晚阶段含银占主要载体矿物含银94.84,而硫化物早阶段含银仅占5.16%,也就是说银主要分布于硫化物晚阶段的金属硫化物中。由表7和表4计算还可知,方铅矿含银最高,达4351×10-6(全区银平均值为90.8×10-6),相当于全区平均值的近48倍;黄铜矿含银208.1×10-6,比方铅矿低一个数量级,相当于全区平均值的近2.3倍;闪锌矿含银63.2×10-6,比方铅矿含银低二个数量级,不及全区平均值;而除磁黄铁矿、毒砂含银稍高外,黄铁矿、白钨矿含银更低。总之,银在方铅矿。黄铜矿→磁黄铁矿→毒砂→闪锌矿→黄铁矿→白钨矿中呈递减规律。

表7  硫化物期早晚阶段Ag含量

成矿阶段

早阶段

晚阶段

白钨矿

黄铁矿

毒砂

磁黄铁矿

闪锌矿

黄铜矿

方铅矿

含Ag(×10-6)

4.98

12.79

112.8

121.0

63.2

208.1

4651

成矿时间

早→晚

    (三)银在矿床各带中的分布规律

    宝山矿床表现一定的分带性,由内带→外带大致可分为:I花岗岩带→Ⅱ蚀变花岗岩带→Ⅲ矿化花岗岩带→Ⅳ矽卡岩带→V硫化物带→VI含矿灰岩带。对矿床各带的含银情况,进行取样化验及计算,其结果见表8。

表8  矿床各带中Ag含量

带号

矿带名称

样品数/个

Ag平均/(×10-6)

变化范围

备注

I

V

VI

花岗岩带

蚀变花岗岩带

矿化花岗带

矽卡岩带

硫化物带

含矿灰岩带

6

26

3

23

26

272

0.76

4.8

30.4

11.8

243.8

78.7

0.81~0.67

34.3~0.81

56.6~10.0

52.4~3.9

846.5~45.2

173.0~5.2

  包括中粒花岗岩、细斑花岗岩、细粒花岗岩包括黑云母化、钾化、钠化、硅化等。

    从表8中可以看出:Ag的分布主要是在V硫化物带中,VI含矿灰岩带次之。这一规律与硫化物带中Pb、Zn、Cu含量较高有关。

    (四)主要硫化物中银的分布规律

    1、Ag与pb、Zn、Cu含量变化规律

    笔者对Ag与Pb、Zn、Cu的关系进行研究,结果见图2。从图2中可知:Ag与主元素Pb、Zn、Cu基本呈正相关关系,其相关密切程度以Ag-Pb元素对最显著,其次是Ag-Cu元素对,Ag-Zn元素对较差。原因是由于银与铅锌铜的地球化学性质有相似性,银与这些元素在矿液中一起迁移,一起晶出成矿,密切共伴生所致。这与矿石中银的分布特点也是相吻合的。

    2、Ag在方铅矿品级中的分布规律:对Ag与方铅矿品级关系进行分析,得到的结论是:Ag含量随方铅矿品级的增大而升高,这也佐证了Ag与Pb呈正相关的密切关系(见表9和图2)。

表 9  各品级方铅矿Ag含量对比

Pb分级

样数/个

Pb平均/%

Pb变化范围

Ag平均/(×10-6)

Ag变化范围

<1.0

1.0~2.0

2.0~3.0

3.0~4.0

4.0~5.0

5.0~6.0

6.0

104

19

17

8

7

4

13

0.350

1.515

2.458

3.595

4.680

5.465

8.976

0.013~0.986

1.037~1.938

2.090~2.959

3.073~3.880

4.270~4.964

5.146~6.000

6.076~12.000

31.8

140.8

188.0

272.6

291.1

358.8

492.2

2.0~170.0

44.5~336.2

36.4~429.4

250.0~458.0

18.0~441.2

277.2~478.4

227.8~975.0

    3、Ag在铅精矿粒级中的分布规律:铅精矿不同粒级其含银是不同的。对铅精矿筛分后进行化学分析及计算,得出Pb、Ag在铅精矿各粒级中的分配率及含量(见表10)。Ag在+34.2μ~-8.3μ粒级内含量占总量的94%(为2820.3×10-6),在-8.3μ粒级内含量最高(达1065.3×10-6)分配率占35.51%,在+16.7μ粒级内次之(为545. 7×10-6)分配率占18.19%,+44.5μ粒级内最低(仅179.7×10-6)分配率占5.99%。

表10  精矿各粒级中Pb、Ag分配率及含量

粒级/μ

+44.5

+34.2

+25.0

+16.7

+8.3

-8.3

合计

产率γ/%

Pb分配率/%

Pb含量/%

Ag分配率/%

Ag含量/(×10-6)

4.5

8.49

4.79

5.99

179.7

17.3

19.17

10.83

16.45

493.5

17.5

15.46

8.73

12.48

374.4

22.5

25.63

14.47

18.19

545.7

13.3

11.87

6.71

11.38

341.4

24.9

19.38

10.94

35.51

1065.3

100.0

100.0

56.47

100.0

3000.0

    五、结语

    (一)宝山银主要分布在矿床北区、东区上部矿体的硫化物矿石中,与硫化物中的方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、磁黄铁矿密切伴生。

   (二)宝山银主要以亚微粒结构(粒径1~15μ,分布率占98.5%)的银黝铜矿、脆银矿、深红银矿,呈被包裹型及粒间型的特征嵌布在载体矿物方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、磁黄铁中。

    (三)宝山银与主产元素Pb、Zn、Cu呈正相关关系,尤其以Ag~Pb元素对最显著,其次是Ag~Cu元素对,Ag~Zn元素对较差。

    (四)银矿物颗粒很细(l~15μ),单独解离和分选银矿物是很困难的,应以提高铅矿、铜矿、锌矿回收率来达到提高伴生银回收的目的。

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