摘要：多金属矿床往往是伴生多种有经济价值的有色金属矿床，而对多金属工艺矿物学特征研究，对矿山生产及选矿工艺的选择至关重要。本文通过光薄片鉴定、人工重砂鉴定、化学分析等手段，在矿体特征、矿石物质组分以及矿物赋存状态分析的基础上，分别采用原矿粒度筛析试验和磨矿粒度筛析试验，初步进行选矿试验方法研究，为该矿的选矿工艺提供理论依据。

　　关键词：铜多金属矿；矿物学特征；选矿工艺

　　近年来，随着我国绿色矿山建设的不断加强，为了实现绿色生态发展，矿山企业在发展过程中需要不断改进和优化生产技术。对于多金属矿石，由于其可利用金属元素较多，回收利用的难度较大，各金属元素的回收工艺不尽相同，因此，对多金属矿体及矿石工艺矿物学基础性和系统性研究，才能更好的了解各元素在矿石中的分布富集特征，有利用提高选矿工艺水平，最大限度回收金属元素，减少损失，同时减少重金属元素对自然环境的影响，实现绿色生态发展。

　　1矿区地质特征

　　1.1地层

　　矿区地层简单，仅西侧出露震旦系浅变质岩，约占全区面积的10%左右，为一套泥砂质碎屑岩类复理式建造，岩层遭受了加里东期强烈的褶皱变型，构造线形的褶皱翼部，呈现单斜形式产出，此外尚有部分第四系冲洪积、坡积层，主要沿山坡或山沟零星分布。

　　震旦系（Z）。主要分布矿区西部。按岩性组合可分为上、下两套地层。呈整合接触，地层走向近东西，倾角较陡。

　　下部岩性。主要为含凝灰质粉砂岩、板岩、含炭千枚岩及云母石英片岩、云母片岩，上部岩性：为一套浅海相碎屑类复理式沉积，下段主要为青灰色—深灰色变余凝灰质砂岩、含钙变余凝灰质细砂岩等；中段为青灰色凝灰质细砂岩、千枚状板岩互层等；上段为青灰色—深灰色变余凝灰质细砂岩，千枚状二云板岩、夹不等粒石英砂岩、碳酸盐化变余不等粒砂岩等。

　　第四系（Q）。主要分布于山麓、沟谷、山坡附近，主要成分为黏土、亚砂土、砂石、砂砾层。

　　1.2构造

　　本区由于多次构造岩浆活动，在其间形成了一系列规模较大的近南北向、近东西向断裂构造，以及相应的裂隙构造。

　　（1）近东西向断裂。区内近东西向断裂主要分布于矿区本次工作区的中部，区内规模较大的有F1断层，F1延长大于400m，总体走向约80°左右，倾角68°~82°,倾向北西，倾角32°~58°,破碎带中见云英岩化石英脉，密集成带，其北侧见5cm～10cm糜棱岩，沿断裂带见产状近于水平硅化石英脉，已被细粒黑云母花岗岩充填，形成细粒黑云母花岗岩脉，裂面光滑呈波状弯曲，属压扭性裂隙，此类断层成矿前后均有活动。

　　（2）北东向断裂。该组断裂区内较为发育，其延伸长一般200m～300m，其走向50°~60°,倾向南东，倾角65°~76°,断裂带宽2m～3m，常见平行及斜交断裂面产出的石英脉，并具侧列特征，断裂面光滑平直，属张剪性裂隙，并显扭性特征，矿化较差。

　　1.3岩浆岩

　　矿区大面积分布燕山旋回岩浆岩，属黄陂单元的一部分，岩体呈岩基状产出，形成于燕山早期第一阶段第二次侵入，岩体呈等轴圆形，长轴作北北东向延伸，岩体北西与矿区西侧与震旦系浅变质岩成侵入接触，形成宽达数百米至两千余米接触变质带，岩体类型较为简单，主要为中粗粒斑状黑云母花岗岩、二长花岗岩。岩石成浅灰色，微呈肉红色，中心相为粗粒斑状黑云母花岗岩，过渡相为中粗粒斑状黑云母花岗岩，边缘相为细粒黑云母花岗岩，斑晶成分为长石约占5%，基质为钾长石32%～35%，斜长石21%～32%，石英28%～31%，黑云母5%～6%，白云母1%～4%，副矿物有锆石、磷灰石、榍石、磁铁矿、钛铁矿等，此岩体具有多阶段，多次侵入活动的复式岩体。

　　2矿床矿体特征

　　2.1矿床宏观形态

　　矿床矿体形态多呈似层状及块状分布，产状与围岩基本一致，主要赋存于不同岩性之接触部位及与花岗闪长岩体的构造破碎蚀变带，受层间破碎带及北东向断裂控制。该矿脉总体沿走向呈中间大，两端小的豆夹状，沿倾斜方向，表现为上部略小，向下间断性增厚，呈葫芦状；其中石英大脉沿走向呈狭长透镜状并有尖灭侧现特点，下部含矿石英脉角砾岩，呈透镜状分布，石英脉宽约0.6m～2.9m，含矿石英脉带最大宽2.90m，平均宽1.60m，细部形态变化多式多样，有弯曲、牵连、平行分支、树枝状分支、分支复合、膨大缩小、交叉、尖灭侧现，沿倾向追踪等。总体脉宽0.8m～2.6m，多为2m左右。含脉率3条/m～14条/m，矿体矿脉走向146°~199°,倾角44°~72°,倾向南，矿石品位约0.75%。含矿岩性有变石英砂岩、绢云板岩、矽卡岩及构造角砾。蚀变带矿化以黄铁矿化、黄铜矿化、铅锌矿化、磁铁矿化、褐铁矿化、孔雀石化为主。

　　以下为该矿床几个主要控制点矿体的宏观形态：控制点PD01，脉体形态为破碎带石英细脉，脉幅为2.90m，产状为170°∠72°,Cu品位为1.18%。控制点LN01，脉体形态为破碎带石英细脉，脉幅为1.10m，产状为175°∠69°,Cu品位为0.98%。控制点PD0805，脉体形态为破碎带石英细脉，脉幅为0.60m，产状为199°∠67°,Cu品位为0.20%。控制点PD01，脉体形态为破碎带石英脉，脉幅为2.20m，产状为146°∠45°,Cu品位为0.35%。控制点ZK001，脉体形态为破碎带石英细脉，脉幅为0.70m，产状不清，Cu品位为0.83。

　　2.2矿石构造

　　矿石构造主要有块状构造、角砾状构造、复脉状构造、晶洞状构造和梳状构造等。

　　2.3围岩蚀变

　　矿区内围岩蚀变主要表现为含黄铜矿英脉脉侧蚀变，主要有以下几种。

　　（1）富云母云英岩。该岩石多发育于含黄铜矿英脉两侧，蚀变宽度均小于1cm，岩石主要有白云母组成，达90%，少量石英。云母呈细小鳞片状，大小0.35×0.4mm～0.5×0.6mm，最大达4×8mm，石英呈他形粒状，粒径0.35mm～0.4mm。

　　（2）富石英云英岩。该岩石普遍发育于含矿铜矿石英脉两侧，蚀变宽度一般不超过12cm，岩石主要由石英、白云母和少量黄铜矿、菱铁矿以及微量萤石、白钨矿组成。石英含量75%左右，呈他形粒状，粒径0.35mm～0.4mm，彼此镶嵌呈不规则状；白云母含量25%，细小鳞片状，大小0.35×0.3mm～0.45×0.6mm，边缘断口参差不齐；黄铜矿含量5%，呈块状包裹体；菱铁矿含量为8%，呈粒状集合体，中间有黄铁矿伴生；萤石少量，不规则分布于石英中；黄铁矿呈星散粒状分布。

　　（3）硅化。是本矿床最常见的脉侧围岩蚀变之一。颜色多为浅灰—灰白色，质地比较致密坚硬，形态不规则，宽度2cm～3cm，最宽可达5cm～8cm，岩石主要由石英、白云母以及微量绢云母、绿泥石、黄铁矿等组成，细粒结构，块状构造，其发育程度往往与围岩性质有关，通常砂岩或变质砂岩硅化较强，泥岩或板岩较弱。

　　（4）绿泥石化。浅绿色，鳞片变晶结构或他形粒状结构，块状构造；岩石主要由绿泥石、白云母、黑云母和少量黄铁矿等组成。

　　3矿石结构及成分特征

　　3.1矿石宏观结构

　　通过采集矿石标，进行本肉眼观察，矿石颜色主要为褐红色，铜黄色，表面带蓝、紫红、褐等锖色，局部夹绿色，局部有暗黄或斑状锖色，结构细小，致密，多呈不规则粒状集合体，有些呈现块状集合体，有些矿石呈浸染状构造，透明度位不透明，光泽为金属-半金属光泽，其中硅孔雀石含量在3%～21%，该类矿石与围岩或其他构造类型矿石呈侵入或过渡关系，稀疏浸染状-中等浸染状矿石侵入至稠密浸染状矿石中；有些矿石的矿物呈块状构造，矿粒集合体多无序分布；有些矿石呈现角砾状构造，主要在构造应力的作用下破碎；极少数矿石裂隙较发育，局部可见被石膏和方解石等矿物充填的现象。矿石中金属矿物粒度很细，手标本上肉眼难以鉴别。局部黄铜矿、黄铁矿均匀分布，呈致密块状，具有贝壳状断口，其与围岩的界限十分清楚，矿石构造主要有块状构造、角砾状构造、复脉状构造、晶洞状构造和梳状构造等。

　　矿区内矿石类型有原生矿石和氧化矿石两类，其中原生矿石占主导地位。

　　原生矿石。矿体中下部封闭环境末被风化、淋滤作用改造的矿石，依矿物组合可分为：黄铜矿—石英型矿石、黄铁矿—黑钨型和黄铁—黄铜矿—石英型矿石。

　　氧化矿石。由于地表和浅部风化、淋滤作用，矿体上部出现次生氧化物，如黄铜矿氧化为铜蓝、黄铁矿氧化为褐铁矿、黑钨矿氧化后出现钨华、碳酸盐类矿物溶解流失等，形成氧化矿石。

　　3.2矿石微观结构

　　通过镜下薄片观察，矿石矿物主要有以下结构。

　　自形—它形粒状结构。矿石中的部分黄铜矿、黄铁矿呈现自形粒状结构，有些局部及部分呈现它形粒状结构；同时有些磁黄铁矿等也呈现它形粒状，是该多金属矿的主要的结构之一。

　　微晶-粉晶结构。矿石中部分黄铜矿呈现粒度0.02mm～0.04mm之间的微-粉晶状结构，集合体则呈现细脉状及细条状分布，是该多金属矿构成的主要的结构之一。

　　胶状结构。由胶状黄铜矿经过重结晶作用的黄铜矿晶体逐渐变化而呈现等粒状结构，局部边缘呈现放射状，有些保留有凝胶沉淀时出现的胶状环带和干裂纹结构，是该多金属矿物矿石的次要结构之一。

　　乳滴状结构。该矿体中其它矿物当中则分布的有黄铜矿，且呈现出乳滴状，这是由固溶体分离所形成和导致，是该多金属矿物的次要结构之一。

　　包含结构。主要体现在该矿石可见局部黄铜矿在其它脉石矿物中，常见的脉石矿物如石英或方解石，在脉石矿物中包含黄铜矿及少量黄铁矿，也可见少量黄铜矿被包含在其它矿物当中，此类构成的包含结构，是该多金属矿的次要结构之一。

　　骸晶结构。部分矿石中出现黄铁矿晶体被闪锌矿交代的情况，且呈现骸晶状。是次要的结构之一。

　　3.3矿石矿物成分

　　通过人工重砂鉴定、薄片镜下观察、X射线分析、电子探针分析等研究，该多金属矿石中主要的矿石矿物为黄铜矿、斑铜矿、黝铜矿和孔雀石等为可利用的矿物。该夕卡岩矿石中常见黄铜矿、斑铜矿、黝铜矿、辉钼矿等，其中主要包括有硫化物、氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐、磷酸盐、钨酸盐、自然元素等八类共37种矿物，其中，硫化物约1.85%，金属硫化物以黄铜矿为主，碳酸盐约9.92%，硅酸盐约21.3%，氧化物约63.4%，硫酸盐约2%，其它矿物少量或偶见。与矿石矿物相伴生脉石矿物主要为石英、绢云母、绿泥石，其次为方解石、单斜辉石、石榴石、斜长石少量脉、透辉石等硅酸盐矿物。

　　通过电子探针分析：该黄铜矿（CuFeS2）中含铁30.678%～31.011%，铜34.600～34.721%，硫33.850%～34.458%，锌0.019%～0.064%，钴0.064%～0.068%，含微量硒和银。

　　4矿石矿物嵌布特征

　　矿物嵌布粒度的大小及其分布，直接影响到选矿方法和其选矿工艺流程的选择，通过对矿物嵌布粒度的分析，可以预测在一定磨矿细度下可能出现的单体解离现象，并由此确定有用矿物实现解离所需要的最佳磨矿细度值。为了弄清该矿体矿石中有用矿物和脉石矿物的颗粒形态、结合特征及赋存状态和空间分布等要素，通常矿石中铜矿物种类一般较多，除黄铜矿外，还有辉铜矿、黝铜矿、铜蓝等，通过薄片鉴定、人工重砂鉴定发现黄铜矿是该矿体主要的矿石矿物之一，肉眼观察呈黄铜色，金属光泽，条痕为微带绿的黑色，呈它形粒状，形态极不规则，局部呈稀疏浸染状、星散浸染状及细脉状分布于矿石中，铜矿物在矿石中分布不均匀，粒度相差悬殊微细粒单体0.02mm以下，集合体粒级可达0.5mm以上。黄铜矿常被辉铜矿、铜蓝交代形成反应边，也有的黄铜矿呈固溶体分布在闪锌矿中。主要金属矿物为黄铁矿、毒砂晶体都有黄铜矿分布，其晶体细小一般0.01mm～0.02mm左右。有些黄铜矿未蚀变，而是包裹在磁黄铁矿中，并且与磁黄铁矿连生或；有些黄铜矿边缘可见被蚀变现象，另外有部分黄铜矿则被透明矿物交代而呈残余状，少部分黄铜矿呈现残余状结构分布于褐铁矿中。该多金属矿在嵌布粒度上，黄铜矿的主体粒度在0.01mm～0.15mm之间，属于细粒-微细粒嵌布，一般需要较细的细度才能达到较高的回收率，这是影响该多金属矿回收率主要因素之一。

　　5选矿试验方法

　　5.1原矿粒度筛析试验

　　由于矿山地质的复杂性，多金属硫化矿石的组成一般都比较复杂，矿物元素之间的共生关系比较的密切，且每种金属元素的选矿技术和方法不尽相同。通过对该矿原矿进行粒度筛析试验，本次试验发现原多金属矿中各粒级铜品位相差不大，分布律与产率呈正相关性，在0.83%～1.26%之间，总体说明铜金属元素的分布较为分散。

　　5.2磨矿粒度筛析试验

　　磨矿作业的目的是在适宜的磨矿细度条件下，使目的矿物充分单体解理，从而实现有用矿物的有效回收。对于铜部分混合浮选，磨矿细度是影响试验的一个重要因素，磨矿细度太低，夹带多，无法充分单体解离，不能保证混合精矿的品位，磨矿细度太高，易造成过磨，产生矿泥，不能保证混合精矿的回收率。

　　本次试验过程中主要仪器有PE60×100颚式破碎机、200×150双棍破碎机、XMQ型锥形球磨机、XSE振筛机、XFD系列浮选机。试验首先查明铜元素在不同粒级范围的分布情况，其次查明不同粒级范围铜的品位分布及回收率所占的比例，通过将原矿磨至-150目进行粒度筛析试验，其中-150目的占85%，同时试验对比了0.072mm以下粒级占70%、75%、80%、85%四种不同的磨矿细度，对选铜指标的影响。铜的回收率在0.072mm以下粒级占82%时达到最大值，此时可获得含铜2.73%，回收率72.60%。通过本次实验总体说明该多金属矿的硬度很大，且有用矿物开目粒度很细，铜元素的赋存矿物较细，将会制约该矿的回收率。

　　6结论

　　（1）该多金属矿体的有用矿石主要为黄铜矿、黝铜矿及斑铜矿等，脉石矿物主要为石英，其次为方解石、单斜辉石、透辉石、斜长石少量脉等硅酸盐矿物。

　　（2）有用矿石黄铜矿多呈自形-它形粒状结构，形态不规则，局部呈现稀疏浸染状及细脉状分布于矿石中。主体粒度在0.01mm～0.15mm之间，属于细-微细粒嵌布结构。

　　（3）通过初步选矿对比试验研究发现，该多金属矿选矿时需要较细的磨矿细度才能得到较高精矿回收率。