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陕西省汉阴县酒店地区粒金型金矿石样品加工测试工艺试验研究

2010-11-07王义忠金文江孟凡伟涂宏浦长征陕西省核工业地质局二一四大队723200

中国科技信息 2010年11期
关键词:片岩金矿石英

王义忠 金文江 孟凡伟 涂宏 浦长征 陕西省核工业地质局二一四大队 723200

陕西省汉阴县酒店地区粒金型金矿石样品加工测试工艺试验研究

王义忠 金文江 孟凡伟 涂宏 浦长征 陕西省核工业地质局二一四大队 723200

通过人工重砂测试和样品加工测试工艺研究,酒店金矿原取样工程中有80%化学分析无矿工程见矿,重新树立了该区找矿的信心,充分印证了相邻矿山用人工重砂圈矿的经验,进一步反映了传统的化学分析方法无法指导明金型金矿找矿这一事实,对该地区明金型金矿找矿工作是一次非常有现实意义的探索。

酒店地区;粒金型金矿石;样品加工测试工艺试验

陕西南部西起石泉绕峰,东至汉滨区流芳,在由下志留统梅子垭组组成的西柿坪——铁佛寺紧闭同斜褶皱构造分布区内,沿RF2-2和RF2-3韧性剪切带分布有羊坪湾、酒店、金斗坡等金矿点和黄龙、范家沟、鹿鸣、八庙沟等金矿床,它们总体呈北西西向带状展布,在月河北部构成一个东西长90km,南北宽5~10km,远景资源储量>100t的金成矿带,研究区正位于该金成矿带的中部。该成矿带流域下游,落实有资源/储量达20t的大型月河砂金矿床,显示出该成矿带巨大的找矿潜力。然而,由于样品加工测试工艺一有未取得突破,成为该成矿带找矿的一大难题。

在对酒店金矿相邻矿山调研中,各矿山均存在一个问题,即传统的化学分析方法无法圈矿。他们多采用的是人工重砂法圈矿,只要人工重砂见金较好,即可作为矿石开采,最终吨矿可回收金多在0.8g以上,而这些矿石化学分析品位大多在0.5×10-6以下,甚至为零。项目组在黄龙、鹿鸣、范家沟、八庙、羊坪湾5家矿山坑道掌子面、矿堆、料仓、传输带等地所取的30件样品中,仅2件分析结果大于0.5×10-6,其余均在0.5×10-6以下,有16个结果为0。鉴于此,酒店金矿在找矿过程中,取刻槽样送试验室进行化学分析的同时,取人工重砂样在野外进行淘洗(人工破碎,手盆淘洗),以避免因化学分析的偏差而丢矿漏矿,项目组进行2~5kg人工重砂测试168件。

为探索人工重砂样品规格和更精确了解矿石地质品位,项目组在野外用小型机械破碎设备和摇床进行了同位置不同规格、同规格不同位置样品重砂试验,共计测试样品65件。其中1~10Kg级人工重砂样品测试41件;200Kg级摇床重砂测试21件;500Kg级摇床重砂测试2件;2500Kg级摇床重砂测试1件。

通过人工重砂测试和样品加工测试工艺研究,酒店金矿原取样工程中有80%化学分析无矿工程见矿,反算品位达到0.5× 10-6以上,最高达4.8×10-6,矿体厚度由原单样控矿变为多样控矿,矿体水平厚度最大达10.78m,从而走出了“矿体走向不连续、矿体薄小”的误区,重新树立了该区找矿的信心,充分印证了相邻矿山用人工重砂圈矿的经验,进一步反映了传统的化学分析方法无法指导找矿这一事实,如果以此重新认识评价矿区北带、中带及陕南其它粒金型金矿,也许能找到那些已被搁置的矿权地的新亮点,其影响和意义将是深远的。

1.地质概况

酒店地区出露地层为志留系下统梅子垭组(S 1 m)按其岩性组合特征可分六个岩性段,其中第三、四岩性段为测区金矿含矿层位,目前发现的金矿(化)体均产于其中。

酒店地区主要岩性为含炭黑云母变斑晶绢云石英片岩、黑云绢云石英片岩、十字石黑云母变斑晶绢云石英片岩、含炭十字石绢云石英片岩、绢云石英片岩,夹薄层泥砂质结晶灰岩、含炭石英变砂岩、石英岩、钙质黑云母绢云石英片岩等。其中含炭黑云母变斑晶绢云石英片岩、黑云绢云石英片岩、绢云石英片岩为测区的主要含矿岩性,亦为区域主要含矿岩系。

酒店地区断裂构造极为发育,不同时代的构造变形各具特征。早期形成顺层剪切带,表现为正断层及其平行连续劈理化带,剥离断层造成部分时代地层缺失或不同时代地层直接接触。晚期形成的断裂构造继承改造了早期断裂构造,以逆冲韧性断层为主,是伴随强烈褶皱构造而产生的韧性剪切构造带,规模大,是工作区主要断裂构造。

酒店地区岩浆活动表现为花岗岩、云斜煌岩脉的侵入和石英脉的广泛发育。

酒店地区与金矿化关系密切的蚀变类型主要有:黄铁矿化、硅化和云母化。黄铁矿化较普遍,矿体内黄铁矿化主要表现为晶形细小、形态复杂、不规则细脉或浸染状;硅化以微细石英脉为特征,局部呈10~30cm厚的透镜状石英脉;云母化表现为绢云母及针状、板状黑云母斑晶。

2.矿石特征

矿床工业类型为含炭质(火山)碎屑岩系变质-热液型,矿石工业类型为少硫化物低品位易选冶矿石。

氧化带内矿石呈灰-灰白色、土黄-黄褐-酱紫色,原生带内矿石呈灰黑-炭黑色,具它形-半自形鳞片粒状变晶结构,变斑晶结构,具片状、浸染状、条带状、细脉状、眼球状、肠状、“s”状构造。脉石矿物主要为石英、绢云母,黑云母、石榴石、绿泥石、石墨、炭质等,金属矿物主要为黄铁矿、磁黄铁矿、少量黄铜矿,贵金属矿物主要为自然金,银金矿次之,可见磷灰石、电气石等副矿物。含矿岩性为浸染状黄铁矿化硅化黑云母变斑晶炭质绢云石英片岩。岩石受多期次构造叠加、改造、置换等变形变质作用,表现为韧性剪切的强片理化现象,微褶皱劈理非常发育。

测区金矿物主要为自然金,银金矿次之。载金矿物主要为黄铁矿、石英、磁黄铁矿。自然金呈金黄色,以不规则粒状、浑圆状、条状、树叉状产出。镜下见有最大0.6×0.4mm的自然金。金矿物主要为粒间金、裂隙金,包裹金极少。

3.试验流程及样品采集

3.1 样品加工测试工艺试验流程

见图1。

3.2 样品采集及测试

样品采集严格按规范要求采取。测试样在ⅩⅣ号矿体各工程见矿位置按0.1~0.5×10-6、0.5~1.0×10-6、>1.0×10-6三个等级每件取210Kg上摇床实验;拣块样在对应实验样取样位置连续拣块并称重;刻线(3 c m×5 c m)、刻槽(5 c m× 10cm)样,在对应实验样取样位置连续按规格采取并称重。测试样品先碎至10目,混合均匀后取10Kg做综合样进行化学分析,其余上摇床进行分选,分选后按矿物分为:精矿、精轻矿、中矿、尾矿4件,其中精矿进行重砂鉴定并对金矿物称重,精轻矿、中矿、尾矿称重后取5~10Kg进行化学分析,然后进行化学分析结果和重选反算结果对比。

4、试验主要成果

4.1、小规格样品人工重砂测试

所进行的168件人工重砂测试样中,化学分析结果大于1.0×10-6的有3件,淘洗反算结果有2件大于化学分析结果;化学分析结果0.5~1.0×10-6的样13件,淘洗反算结果大于化学分析结果的有12件,有9件反算品位达到了1.0×10-6以上;化学分析结果0.1~0.5×10-6的样24件,淘洗反算结果均大于化学分析结果,有23件反算品位达到了边界品位;化学分析结果<0.1×10-6的样128件,淘洗反算结果大于化学分析结果的有85件,有63件反算品位达到了边界品位。

4.2、大规格样品摇床重选加工测试

所测试的24件样品,摇床分选效果较好,精矿富集程度较高,明金较多(表1)。

图1 样品加工测试工艺试验流程示意图

表1 金粒与称重统计表

200Kg级重砂鉴定结果和对应的精矿、中矿化学分析结果看,21件200公斤级样仅一件未见明金,其余20件金从7粒~0.3481g不等。反算结果0.84~1.74× 10-6,对应的样品化学分析结果全部<0.10×10-6。

500 Kg级YTC405综合样化学分析0.41×10-6(10 Kg),摇床选出金属量0.1734g、精轻矿(总重量80Kg)化学分析品位1.28×10-6、中矿(重量130Kg)品位为<0.1×10-6,尾矿总重量(290Kg)化学分析品位<0.1×10-6,综合反算品位为0.58×10-6;TC0911综合样化学分析<0.10×10-6,摇床选出金属量0.0442g、精轻矿(总重量110Kg)化学分析品位0.3×10-6、中矿(总重量140Kg)化学分析品位为0.1×10-6、尾矿(总重量250Kg)化学分析品位<0.1× 10-6,综合反算品位为0.17×10-6。

TC405中2500Kg级摇床选出金3.0445g、精轻矿(总重量300Kg)、中矿(重量900Kg)、尾矿总重量(1300Kg),仅明金一项按80%回收率、10%贫化率反算矿石品位为1.74×10-6,高出化学分析品位1.33×10-6。

上述摇床重选反算结果均高于化学分析结果。统计结果显示,矿石化学分析品位比摇床重选反算品位低30~80%。不同规格(拣块、刻线、刻槽)的样品,随着规格的增大,每千克样中金的粒数渐趋于稳定,以5~10 Kg样代表性最好。由于在野外是以肉眼鉴别明金,由此鉴别出的金粒数量相对镜下鉴别较为保守,反算出的矿石品位只会较实际值偏低,因此反算出的矿石品位是可靠的。

5、几点认识

1)、矿石可选性较好,摇床基本能满足生产要求。对高品位矿石需过两次摇床。

2)、明金70%以薄膜金的形式存在,因而水量大小、给料浓度对分选效果有直接影响,要严格控制。

3)、通过人工重砂淘洗反算与化学分析结果和大样摇床重选反算结果的对比(表2),化学分析结果已无法指导该区找矿,而人工重砂淘洗反算品位在野外找矿中,对于明金型金矿是一种行之有效的找矿手段,可以避免因化学分析的偏差而丢矿漏矿。

4)、从同位置不同规格样的重选结果可知,金属量不是简单的重量倍数关系,以TC405为例,样重为100、200、500、2500kg,金属量分别为0.024、0.0346、0.1734、3.0445,重量之比例为1/2/5/25,而金数量之比为1/1.44/7.23/126.85。

5)、矿石中金粒粒度≤0.1mm与0.1mm~0.5mm粒数几乎各占一半,大于1mm者零星可见。通过65个样品金粒数与金重量的关系统计,得出每100粒金重0.005g,以此反算出的矿石品位与金数量反算出的品位最接近,且均低于金属量反算品位,因此,由此反算出的品位在进行地质评价时更为保守可靠。

6)、不同规格(拣块、刻线、刻槽)的样品,随着规格的增大,每千克样中金的粒数渐趋于稳定,以5~10 Kg样代表性最好。

表2 金粒、称重反算品位与化学分析品位对比表

[1] 王义忠,金文江,孟凡伟,涂宏, 展朝毅等.酒店地区金矿普查报告[J].2005.~2006.

[2] 曾式中.采样设计要求浅析[J].冶金矿山设计与建设.1994.2.

[3] 夏青,邱廷省.提高硫化物包裹型难处理矿石金浸出率的实验[J].黄金.2008.5

[4] 刘豹,董庆国,梁国海.梅山金矿低品位金银矿石选矿工艺试验研究[J].黄金.2008.5

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.11.054

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