《江西银山铅锌矿床中镉镓铟的赋存状态及综合评价》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江西银山铅锌矿床中镉镓铟的赋存状态及综合评价（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 18 卷 第 1 期 桂 林 工 学 院 学 报 V o l. 18 N o. 11998 年 1 月 F L N E O F T Y 1998江西银山铅锌矿床中镉镓铟的赋存状态及综合评价 3黄松周卫宁(中国有色金属工业总公司矿产地质研究院桂林 541004)张 锦 章(江西铜业公司银山铅锌矿 )摘要 该矿床铅锌矿化系列矿石中镉、镓、铟含量均超过其作为伴生有用组分的最低工业品位 ; 矿石中镉、镓、铟的独立矿物极少 , 镉、镓、铟主要是与闪锌矿中的锌发生类质同象置换而存在于闪锌矿晶格中 ; 镉、镓、铟可在锌冶炼的各种残料和半成品中综合回收 , 可获得较佳经济效益。关键词 铅锌矿床 ; 镉 ;
2、 镓 ; 铟 ; 赋存状态 ; 综合利用 ; 江西 ; 银山分类号 404; 、铜、硫多金属矿床。根据与次火山岩的成因联系和矿石类型的不同 , 划分为铅锌和铜硫两个矿化系列。铅锌矿化系列矿石中分散元素镉、镓、铟的含量分别为 75 10- 6、 19 10- 6、 18 10- 6, 其值分别为镉、镓、铟作为伴生有用组分的最低工业品位的 3. 8 倍、 1. 9 倍、 3. 6 倍 , 具较大的综合利用价值。1矿区地质概况银山铅锌矿位于江南台隆与钱塘坳陷的接壤部位 , 赣东北深断裂带和乐安江断裂带之间 ,乐 (华 )德 (兴 )火山盆地的北东端。矿区地层简单 , 由前震旦系双桥山群上部第四段浅变
3、质岩系和呈零星分布的侏罗系上统鹅湖岭组、白垩系下统石溪组地层及第四系冲积坡积层组成。双桥山群第四段浅变质岩系是主要的赋矿围岩。银山背斜 - 断裂带是矿区的主干断裂构造 , 走向N E, 倾向 倾角 70 85 , 它与 构造的交汇处控制了火山机构的产出和次火山岩体的侵位 , 对成岩、成矿起主导作用 , 在此断裂带的两侧分布的次一级断裂构造为容矿构造。晚侏罗世强烈的火山活动形成了西山火山口 , 大量的火山碎屑岩、熔岩堆积在双桥山群地层之上 ,并有石英斑岩、英安斑岩等次火山岩体的侵入。2镉镓铟的赋存状态2. 1赋存形式镉、镓、铟作为典型的分散元素 , 其赋存形式有 : 以类质同象置换的形式进入其它
4、矿物晶格 5 月 24 日收稿 , 10 月 6 日改回 黄松 , 男 , 1967 年出生 , 工程师 , 矿床地质专业 国有色金属工业总公司江西铜业股份有限公司科研项目成果之一。 1995o., 以独立矿物的形式存在 , 但极为罕见 1 。对铅锌矿化系列矿石近 200 块光片的镜下鉴定 , 并对可疑矿物做了大量的电子探针分析 ,未发现镉、镓、铟的独立矿物。前人的有关资料亦无独立矿物记载。故推测矿石中的镉、镓、铟是以类质同象置换的形式存在于某些矿物的晶格中。表 1部分闪锌矿中镉、镓、铟含量 ( 10- 2)T Ga of e d . 94 0. 52 0. 152 1. 81 0. 20 0
5、. 083 0. 68 0. 18 0. 064 0. 45 0. 14 0. 045 0. 40 0. 11 0. 036 0. 37 - 0. 037 0. 31 - . 26 - 表 1)、方铅矿、黄铁矿 (表 3) 进行的电子探针测试及化学分析中发现 , 黄铁矿、方铅矿中镉、镓、铟含量较低 , 而闪锌矿中含量较高 , 其最高含量分别为 2. 94%、0. 52%、 0. 15%。然而经镜下鉴定闪锌矿中未发现镉、镓、铟独立矿物 ,故推断矿石中的镉、镓、铟主要是以类质同象置换的形式存在于闪锌矿中。对闪锌矿进行了电子探针镉、铟的 L 果闪锌矿中的镉、镓、铟是以独立矿物形式存在 , 其分布应是
6、极不均匀的 ; 如果闪锌矿中的镉、镓、铟是以类质同象置换的形式存在 , 其分布应是相对均一的。从镉、铟的 L 照片 1 6) 可知 , 闪锌矿中的镉、镓、铟的分布是相对均一的。从理论上分析 , 镉与锌处在元素周期表的相邻周期同一副族 , 镓与锌处于同一周期相邻副族 , 铟与锌处在相邻周期和副族的对角线位置 ,、 、 与 的地球化学特征参数相近 (表 2) , 完全可以发生类质同象置换 2 。表 2镉、镓、铟与锌的地球化学参数T d, n 子序数 电子构型 离子半径 负性 地球化学电价镉 48 4d 105. 097 1. 7 2+镓 31 4 0. 062 1. 6 3+铟 49 5 0. 0
7、81 1. 6 3+锌 30 3d 104. 074 1. 6 2+因此认为 : 铅锌矿化系列矿石中的镉、镓、铟主要是与闪锌矿中的锌发生类质同象置换而存在于闪锌矿晶格中 3 。2. 2载体矿物特征由于镉、镓、铟是作为综合回收组分而进入主金属精矿中 , 故矿石中各矿石矿物及脉石矿物的镉、镓、铟含量对其回收至关重要。为了查明铅锌矿化系列矿石中各主要矿石矿物和脉石镉、镓、铟的含量 , 对闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、脉石进行了镉、镓、铟分析。从表 3 可知 : 闪锌矿中镉、镓、铟含量均较高 , 其中尤以镉含量表 3各矿物镉、镓、铟含量T Ga n m 10- 6元素 闪锌矿 方铅矿 黄铁矿 脉 石镉 23
8、35 7. 5 24. 5 2. 1镓 206 32. 0 25. 0 14. 0铟 280 21. 0 35. 0 5. 9桂林工学院测试中心分析 , 达 2 335 10- 6, 而方铅矿、黄铁矿中镉、镓、铟含量均较低。脉石中镉、铟的含量较低 , 镓的含量为 14 10- 6, 这是由于镓和铝处在元素周期表上的相邻周期同一副族 , 其地球化学性质类似 , 因而脉石矿物中的含铝矿物的部分铝为镓所置换 , 从而使得脉石矿物中具一定数量的 镓含量。各矿物中镉、镓、铟含量的不同 , 表明由于地球化学性质的不同 , 镉、镓、铟的分布是极不均匀的。2. 3矿石中的平衡配分为了对镉、镓、铟在铅锌矿化系列
9、各组分 (矿物 ) 中的分配率有个定量的了解 , 计算了32第 18 卷第 1 期 黄松等 : 江西银山铅锌矿床中镉镓 铟的赋存状态及综合评价 1995o., 矿石中镉的平衡配分T Cd of o 物含量 % 镉含量 10- 6 金属量 t 分配率 %闪锌矿 2. 85 2335 66. 546 95. 60方铅矿 1. 73 7. 5 0. 130 0. 19黄铁矿 4. 15 24. 5 1. 017 1. 46脉石 91. 27 2. 1 1. 917 2. 75合计 100. 00 - 69. 612 100. 00平衡系数 K = (69. 612 75) 100% = 92. 82
10、%矿石中镉、镓、铟的平衡配分。从表 4、 5、 6 可知 : 镉在闪锌矿中分配率达 95. 60% , 方铅矿、黄铁矿、脉石中分配率极低 , 镉可于锌精矿中回收 , 其理想回收率为闪锌矿中镉分配率 95. 60% ; 镓在脉石中的分配率为 62. 25% , 这是由于脉石中的含铝矿物具一定镓含量所致。闪锌矿中镓的分配率为 29. 99% , 方铅矿、黄铁矿中镓分配率极低。由于镓可于锌精矿中回收 , 故其理想回收率为闪锌矿中镓的分配率 29. 99% ; 矿石中铟主要分配于闪锌矿中 , 脉石中亦具有一定分配率 , 方铅矿、黄铁矿中分配率极低。铟亦可于锌精矿中回收 , 其理想回收率 52. 57%
11、。表 5矿石中镓的平衡配分T Ga of o 物含量 % 镉含量 10- 6 金属量 t 分配率 %闪锌矿 2. 85 216 6. 156 29. 99方铅矿 1. 73 32 0. 554 2. 70黄铁矿 4. 15 25 1. 038 5. 06脉石 91. 27 14 12. 778 62. 25合计 100. 00 - 20. 526 100. 00平衡系数 K = (20. 526 19) 100% = 108. 03%3镉、镓、铟的综合利用评价分散元素镉、镓、铟广泛应用于电子、机械、原子能、通讯、宇航、军工等领域 , 随着科学技术的飞速发展 , 其应用范围不断扩大 ,需求量日益
12、增加。作为分散元素 , 镉、镓、铟在自然界中分布极广 , 但数量极少 , 几乎没有独立的矿床 , 提取镉、镓、铟的原料主要是铅锌冶炼生产中的各种残料或半成品。我国镉、镓、铟资源相对缺乏 , 加强铅锌矿床中镉、镓、铟的综合利用 , 因其显著的效益而日益为各有色矿山及冶炼厂所重视。表 6矿石中铟的平衡配分T In of o 物含量 % 镉含量 10- 6 金属量 t 分配率 %闪锌矿 2. 85 280. 00 7. 980 52. 57方铅矿 1. 73 21. 00 0. 363 2. 39黄铁矿 4. 15 35. 00 1. 453 9. 57脉石 91. 27 5. 90 5. 385
13、35. 47合计 100. 00 - 15. 181 100. 00平衡系数 K = (15. 181 18) 100% = 84. 34%根据铅锌矿化系列矿石1996 年底保有储量及矿石中镉、镓、铟含量计算了各自的金属量(表 7) , 又根据镉、镓、铟的理想回收率及其价格计算了可回收金属量及其潜在经济价值 , 同时根据 1996 年铅锌矿化系列矿石的开采量计算了开采矿量中镉、镓、铟的金属量 , 可回收金属量和潜在经济价值。表 7 可知 : 铅锌矿化系列矿石 1996 年底保有储量中镉、镓、铟的金属量分别为 558. 8t、141. 6t、 134. 1t, 镉、铟规模可达中型 , 镓规模为小
14、型 , 镉、镓、铟的可回收金属量分别为 534. 2t、42. 5t、 70. 5t, 潜在经济价值分别为 2 244 万元、 15 874 万元、 19 310 万元 , 合计 37 428 万元 , 其42 桂 林 工 学 院 学 报 1998 年 1995o., 外 , 1996 年开采矿量中镉、镓、铟的金属量分别为 25. 30t、 6. 4t、 6. 1t, 可回收金属量分别为 24. 2t、 1. 9t、 3. 2t, 潜在经济价值分别为 102 万元、 710 万元、 877 万元 , 合计1689 万元。这意味着 , 由于以往镉、镓、铟未能综合利用 , 仅 1996 年一年 , 就造成价值 1700 多万元左
