1、矿石的氧化率是氧化矿石占全部矿石的百分比,计算金矿矿石的氧化率,要测出矿石中氧化矿的含量。
2、金矿石的氧化矿划分标准是:
硫化矿(也叫原生矿):氧化率小于30%的矿石
氧化矿:氧化率在30%~70%的矿石
混合矿:氧化率在大于70%的矿石
氧化矿石是金属矿床受氧化作用后,形成的氧化带中的矿石。矿石受到氧化作用后,它的矿物组分和结构、构造均产生了明显的变化,因而在加工利用时也必须采用不同于原生矿石的方法和工艺流程。
为了解和掌握萨瓦亚尔顿金矿床中矿石的化学组成,我们对含矿岩石、各类型矿石和重要矿物等进行了较全面的化学分析,从而获得了一系列有关基本化学组成的信息。
一、矿石的主要化学成分
为较全面和精确地测定矿石中的化学组成,特采用中子活化分析法进行分析,获得了大量岩石、矿石和金属矿物中所含多达30余种化学元素基本含量的数据。兹将主要金属含量分别列于表519、表520和表521中。
从表519、表520中可见,萨瓦亚尔顿矿床中矿石的主要金属成分为Au、Ag、As和Sb。由于矿石中主要的金矿物为银金矿,因而虽然迄今尚未发现独立的银矿物,但金矿石的银含量仍然很高,绝大部分样品接近达到边界品位,其中不少样品可达工业品位的含量。在一些矿化破碎带中尚可以圈定出独立的银矿体。
金矿石中还普遍含As、Sb,且含量极高,Au与As、Sb之间存在明显的正相关关系,即一般As、Sb含量高的矿石,金含量亦高。因而在萨瓦亚尔顿矿区完全可以利用As、Sb的含量变化来寻找金的富矿体。我们应用X荧光测量方法亦得到了类似的结论。
表519 主要矿物中的主要金属含量(wB/10-6)
测试单位:成都理工学院核工系中子活化实验室,1998;
测试方法:中子活化法
就矿石中主要组成矿物的化学成分来看(表519),毒砂和黄铁矿中普遍含Au和Ag。但毒砂中的Au、Ag含量较黄铁矿中的Au、Ag含量高出数倍至数十倍。由此看来,毒砂显然是最重要的载金矿物。
图510、图511和图512示原生矿石、矿石中的主要矿物和容矿围岩中的Au、Ag、Sb、As含量变化情况。就Au含量与Ag含量的关系来看,无论金矿石、单矿物和容矿围岩中,两者均有很强的相关性。Au含量与Ag含量这种稳定的相关关系,显然与Au以银金矿形式产出有关。
表520 各种类型矿石的主要金属含量(wB/10-6)
测试单位:成都理工学院核工系中子活化实验室,1998;
测试方法:中子活化法
表521 各种容矿岩石中主要金属含量(wB/10-6)
测试单位:成都理工学院核工系中子活化实验室,1998;
分析方法:中子活化法
图510 各类矿石中Au与Ag、As、Sb相关图
图511 主要矿物中Au与Ag、As、Sb相关图
在上述三种赋矿介质中,以单矿物中w(Au)与w(As)的相关性最好。虽然矿石的个别样品中As含量较低,如SⅣ-97-22样为锑-金型矿石,Sb含量在矿石中所占比重很大,但因As的含量较低,因而Au的含量也相对降低,不过也显示存在一定的相关关系。
w(Sb)与w(Au)、w(Ag)之间的关系,显然与w(As)有很大的区别。在各类矿石中w(Sb)与w(Au)、w(Ag)的关系为负相关,尽管Sb在某些金矿石中的含量可能很高。Sb含量与Au含量、Ag含量的这一关系,至少说明两个问题。第一,Sb矿物不是载金矿物;第二锑与金不是同一成矿阶段的产物。只有当两者叠加时,才可能出现Au与Sb含量同时增长的情况。
图512 容矿围岩中Au与Ag、As、Sb相关图
采用最小二乘法回归线性方程,求得Au含量与As含量、Sb含量、Ag含量的相关关系如下:
(1)原生矿石
w(Au)与w(As)的相关性(单位:10-6,下同)
w(Au)=768306+191008×10-5w(As) r=013513
w(Au)与w(Sb)的相关性
w(Au)=929871-283223×10-5w(Sb) r=-027094
w(Au)与w(Ag)的相关性
w(Au)=125049+010432w(Ag) r=072615
(2)原生金属矿物
w(Au)与w(As)的相关性
w(Au)=034846+282565×10-5w(As) r=0704467
w(Au)与w(Sb)的相关性
w(Au)=1846859+34043×10-3w(Sb) r=022768
w(Au)与w(Ag)的相关性
w(Au)=-035389+0063115w(Ag) r=085917
(3)氧化矿石
w(Au)与w(As)的相关性
w(Au)=-239022+50175×10-5w(As) r=093688
w(Au)与w(Sb)的相关性
w(Au)=886520+634402×10-6w(Sb) r=003371
w(Au)与w(Ag)的相关性
w(Au)=1155632-0018134w(Ag) r=-004339
(4)容矿围岩
w(Au)与w(As)的相关性
w(Au)=0078392-5678725×10-4w(As) r=-031667
w(Au)与w(Sb)的相关性
w(Au)=0073521-6491300×10-4w(Sb) r=-029714
w(Au)与w(Ag)的相关性
w(Au)=0078308-0015129w(Ag) r=-047420
由以上相关系数可以看出,Au含量与Ag含量在原生矿石和矿物中的相关性颇佳。这一相关性如前所述是与Au与Ag结合形成以银金矿形式产出有关。但在氧化矿石中Au含量与Ag含相关,这是因为银金矿在氧化带中遭受强烈氧化和淋滤,使银金矿中的Ag淋失,即Au与Ag发生分离使然。
Au含量与As含量的关系,在原生矿石,原生金属矿物和氧化矿石中都有很好的相关性这显然与毒砂和自然砷是金的伴生矿物,而且系载金矿物有关。特别是在氧化矿石中,Au含量与As含量的相关性最强,因而可以利用As的高含量来寻找金的富集部位或金矿体。
Au含量与Sb含量的关系,两者相关性较差,特别是在原生矿石中两者呈负相关。这表明,锑矿物不是载金矿物,而且不是同一阶段的产物。
在容矿围岩中,Au含量与As含量、Sb含量、Ag含量均呈负相关关系,这可能说明,矿区内的容矿围岩并非矿质的主要提供者,成矿作用携带的矿质主体是由热液活动,通过不同阶段的热液分别由深部带入的(详见第六章)。
必须指出,虽然Au含量与As含量、Sb含量、Ag含量之间存在某种特殊关系,但由于成矿条件的复杂性和多阶段性,因而它们之间在空间上往往出现许多变化。就金而言,在矿体中的分布相当不均匀。这种不均匀性,与矿石的矿物组合类型和载金矿物的分布不均匀密切相关。在原生矿石中金含量以富含毒砂的矿石中最高,而以黄铁矿为主体的矿石中,金含量明显低于前者。在毒砂为主矿石中,又以细粒毒砂为主的矿石含金最高。在黄铁矿为主的矿石,则以含细粒黄铁矿为主的矿石含Au较好。从表519可知,细粒毒砂比粗粒毒砂含金高得多,而细粒黄铁矿比粗粒黄铁矿的含金性为佳。由此不难看出,载金矿物的种类、含量及分布情况直接控制着矿体中金的聚集状况,这是萨瓦亚尔顿金矿床中矿石物质组成与金富集规律的一大特色。
还应指出的是,许多矿石(包括原生矿石和氧化矿石)中Ag含量可以达到边界品位,特别是原生矿石中,凡是Au含量较高的矿石,Ag含量也高。这一相关关系从Au与Ag结合形成的银金矿和两者的相关系数很好地显示出来。应该指出,Ag是矿床中不容忽视的、重要的、可以综合利用的组分之一。
此外,矿石中Sb的含量普遍较高,在一些类型矿石中,Sb含量可以达到工业品位,甚至可圈定出一定规模的独立锑矿体。萨瓦亚尔顿金矿床中,Sb是另一个重要的可综合开发利用的组分。
二、矿石的稀土元素含量及其特征
将各类矿石及石英脉、石英-碳酸盐脉、深部原生矿石等的稀土元素含量经过球粒陨石标准化后的数值,分别列于表522、表523和表524中。
表522 各类矿石的稀土元素含量(wB/10-6)
表523 各类热液脉的稀土元素含量(wB/10-6)
表524 深300m附近矿石的稀土元素含量(wB/10-6)
将表522、表523和表524中的数值,分别制成图513、图514和图515。
根据以上表(表522~524)和图(图513~515)所显示出的稀土配分特征,可获得如下信息。
图513 各类矿石稀土配分模式
(样号同表522)
(1)萨瓦亚尔顿金矿床的稀土元素组成,从稀土配分模式图可看出,曲线总体显示较平缓,斜率不大。这表明矿床中轻稀土元素丰度和重稀土元素丰度比较接近。
(2)原生矿石与氧化矿石中Eu(铕)有明显的亏损,但石英脉和石英-碳酸盐脉却不存在Eu亏损现象,其中若含黄铁矿时(A-80样号),则又显现Eu亏损现象。这可能说明,矿床中金属矿物与非金属矿物的物源是不相一致的。
(3)在原生矿石中,大多数矿石类型的稀土配分曲线与容矿层的砂岩类和千枚岩(板岩)类岩石的稀土配分曲线颇相类似,但有少数样品(如Ⅳ97-23-3,SⅣ-97-23-1样)与大多数样品显著不同,表现出明显的Ce亏损。这一特征与矿区内辉绿岩脉的Ce亏损特征完全相似。由此看来,矿石中的成矿物质虽然大部分来自沉积地层,但不排除小部分矿质可能来自岩浆岩。
图514 各类热液脉体稀土配分模式
(样号同表523)
图515 深300m附近矿石稀土配分模式
(样号同表524)
(4)从图514中表现出的石英脉和石英-碳酸盐脉的稀土配分曲线中不难看出两者的差异。石英脉中的稀土元素由La至Lu,曲线向右斜倾,且较陡;石英-碳酸盐脉的曲线几乎呈一平行底边的水平线;而含黄铁矿的热液脉曲线变化则介于两者之间。这说明石英脉和石英-碳酸盐脉(尤其碳酸盐矿物),不仅是不同成矿阶段的产物,而且其物源也可能是不一致的。
钨铁矿、黑石矿、天青石矿、乌云黑矿、天赤铜矿、星纹钢、广寒铁、鸟金矿、陨铁铁矿、百炼星钢、熔岩精矿、翡翠宝矿、秘银 、精金。
发晶、 星星铁 、寒铁 、 深海髓银 、赤炎之心 、千斤石、玄铁、 紫髓铁 、米铁、 龙髓铁 、凤血铁 、紫精铁 、太玄精铁 、太阴精铁、 紫霞铁 、启灵铁、 雷麟铁 、玄雷铁、九天玄铁、星钢岩、赤血铜。
按所含化学成分的组成可分为:
自然金属矿石,该类矿石中金属成分以单一元素的形式存在,如金、银、铂、铜等;氧化矿石,是指所含矿物的化学成分为氧化物、碳酸盐和硫酸盐的一类矿石。
如磁铁矿、赤铁矿、白铅矿、软锰矿等;硫化矿石,指矿石中所含矿物的化学成分为硫化物,如黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿等;混合矿石,指矿石中含有前三种矿物中的两种以上的混合物。
金属矿石指含有金属成分的矿石。根据其所含金属种类、品位高低及化学成分等不同,金属矿石可作如下分类: 一、按所含金属种类不同可分为:黑色金属矿石,如铁、锰、铬等;有色金属矿石,如铜、铅、锌、铝、锡、钼、镍、锑、钨等;贵重金属矿石,如金、银、铂等;稀有金属矿石,如铌、钽、铍等。只含一种金属成分的为单一金属矿石,含两种以上金属成分的为多金属矿石。 二、按所含金属品位高低可分为:贫矿和富矿。如以磁铁矿石为例:含铁品位>55%为平炉富矿;含铁品位>50%为高炉富矿;含铁品位30%~50%为贫矿。贫矿石必须经过选矿才能进行冶炼加工。 三、按所含化学成分的组成可分为:自然金属矿石,该类矿石中金属成分以单一元素的形式存在,如金、银、铂、铜等;氧化矿石,是指所含矿物的化学成分为氧化物、碳酸盐和硫酸盐的一类矿石,如磁铁矿(Fe2O4)、亦铁矿(Fe2O3)、白铅矿(PbCO3)、软锰矿(MnO2)等;硫化矿石,指矿石中所含矿物的化学成分为硫化物,如黄铜矿(CuFeS2)、方铅矿(PbS)、闪锌矿(ZnS)、辉钼矿(MoS2)等;混合矿石,指矿石中含有前三种矿物中的两种以上的混合物。
通常我们一个矿石的把氧化率低于30%的矿石叫做硫化矿,氧化率高于30%的称为氧化矿。
对于有色金属和贵金属来说,通常氧化率越高,经济价值就越低。
硫化矿一般用黄药或者黑药做捕收剂就行,但氧化矿要先经过硫化,再用捕收剂。
相对来说,氧化矿的回收成本就远远高于硫化矿。
对于高品位的氧化金银,则采用氰化物回收,从经济角度上来说其效果非常不错。
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