金矿石

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金矿石

 

(含金的矿石)



金矿石,指用人工或机械从矿山(shan)开采(cai)出来的含金(jin)(jin)的矿石,其中还含其他(ta)金(jin)(jin)属杂(za)质等(deng)。金(jin)(jin)在常(chang)温下为(wei)(wei)晶体(ti),等(deng)轴(zhou)晶系,立方面心晶格,天然良好晶形极为(wei)(wei)少见,常(chang)呈不规(gui)则(ze)粒状(zhuang)(zhuang)、团块状(zhuang)(zhuang)、片状(zhuang)(zhuang)、网状(zhuang)(zhuang)、树(shu)枝状(zhuang)(zhuang)、纤维状(zhuang)(zhuang)及(ji)海绵状(zhuang)(zhuang)集合体(ti)。
极品金矿(kuang)石——足金狗头金

大(da)块的(de)、富含金(jin)(jin)质(zhi)的(de)流(liu)星(xing)陨落所产(chan)生的(de)狗(gou)头金(jin)(jin)是(shi)极品狗(gou)头金(jin)(jin),由于(yu)这(zhei)种(zhong)(zhong)流(liu)星(xing)在(zai)穿越地球大(da)气层时产(chan)生强烈摩擦和(he)剧(ju)烈氧化燃烧,使(shi)得很多杂质(zhi)在(zai)这(zhei)个(ge)过程中消耗掉,由于(yu)黄(huang)金(jin)(jin)是(shi)稳定的(de)单(dan)质(zhi),在(zai)高温下也(ye)很难(nan)与(yu)其他物质(zhi)发生化学反应,即民间(jian)所说的(de)“真金(jin)(jin)不怕(pa)火(huo)炼”,由于(yu)穿越大(da)气层时温度很高,高于(yu)黄(huang)金(jin)(jin)的(de)熔(rong)点(dian)1063℃,所以落地后成液体流(liu)动状态。这(zhei)种(zhong)(zhong)狗(gou)头金(jin)(jin)含金(jin)(jin)量接近100%,世上极为(wei)罕见,或为(wei)民间(jian)私藏,或为(wei)镇国(guo)之宝(bao)。
高品(pin)位金矿(kuang)石(shi)——黄金雨狗头金

        富(fu)含金(jin)质(zhi)(zhi)的大(da)(da)块流星(xing)在穿越大(da)(da)气(qi)层时(shi),由于(yu)温度过(guo)高、受热不(bu)均、流星(xing)内部组成(cheng)成(cheng)分(fen)不(bu)一(yi)(yi),熔(rong)点和(he)气(qi)化点都(dou)不(bu)同(tong)(tong),所以(yi)(yi)产生爆(bao)炸(zha),爆(bao)炸(zha)后的细小(xiao)颗粒继(ji)续燃烧,如同(tong)(tong)冰雹一(yi)(yi)样(yang),洒落(luo)在地球上的某一(yi)(yi)地区。由于(yu)杂质(zhi)(zhi)的气(qi)化带(dai)走热量和(he)细小(xiao)颗粒易于(yu)散热,所以(yi)(yi)黄金(jin)雨(yu)形(xing)成(cheng)的狗头金(jin)多保留(liu)了黄金(jin)的自然晶体,等轴晶系,立方面心晶格,或者(zhe)成(cheng)半流体状(zhuang)。含金(jin)量也各不(bu)相同(tong)(tong),由于(yu)是(shi)天然极品(pin),多藏于(yu)民(min)间(jian)或博物馆,所以(yi)(yi)也没(mei)有冶炼(lian)的报(bao)告。
普通金矿(kuang)石(shi)——矿(kuang)床金矿(kuang)石(shi)

        地(di)(di)(di)球(qiu)的(de)黄金(jin)(jin)总储量大约(yue)(yue)有(you)48亿吨(dun),而(er)分(fen)布(bu)在(zai)地(di)(di)(di)核(he)内的(de)约(yue)(yue)有(you)47亿吨(dun),地(di)(di)(di)幔(man)8600万吨(dun),而(er)分(fen)布(bu)到地(di)(di)(di)壳(qiao)的(de)只有(you)不到1亿吨(dun)。地(di)(di)(di)球(qiu)上99%以上的(de)金(jin)(jin)进入地(di)(di)(di)核(he)。金(jin)(jin)的(de)这(zhei)种分(fen)布(bu)是在(zai)地(di)(di)(di)球(qiu)长期演化过程中形成(cheng)的(de)。地(di)(di)(di)球(qiu)发展早期阶(jie)段形成(cheng)的(de)地(di)(di)(di)壳(qiao)其金(jin)(jin)的(de)丰(feng)度(du)较高,因(yin)此,大体上能(neng)代(dai)表早期残存(cun)地(di)(di)(di)壳(qiao)组成(cheng)的(de)太(tai)古(gu)宙绿(lv)岩(yan)带,尤其是镁(mei)铁质和超镁(mei)铁质火(huo)山岩(yan)组合(he),金(jin)(jin)丰(feng)度(du)值高于地(di)(di)(di)壳(qiao)各类(lei)岩(yan)石(shi),可(ke)能(neng)成(cheng)为金(jin)(jin)矿石(shi)的最(zui)早的“矿(kuang)源层”。综上所述,金在(zai)地壳中丰(feng)度值本来就很低,又具有(you)亲(qin)(qin)硫(liu)性(xing)(xing)(xing)、亲(qin)(qin)铜性(xing)(xing)(xing),亲(qin)(qin)铁性(xing)(xing)(xing),高熔(rong)点等性(xing)(xing)(xing)质,要形成工业矿(kuang)床(chuang),金(jin)要(yao)(yao)富集上千倍(bei),要(yao)(yao)形成大(da)矿(kuang)(kuang)、富矿(kuang)(kuang),金(jin)则要(yao)(yao)富集几千、几万(wan)倍(bei),甚至更高,可见其规模巨大(da)的(de)金(jin)矿(kuang)(kuang)一般要(yao)(yao)经历相当长的(de)地址时期,通过多(duo)种来源,多(duo)次成矿作用(yong)叠加才可能形成。

开发历史

自人类从石器时代进入青铜器时代以后,青铜被广泛地用于铸造钟鼎礼乐之器,如中国的稀世之宝--商代晚期的司母戊鼎就是用青铜制成的。铜矿石被称为“人类文明的使者”。 铜在地壳中的含量只有十万分之七,可是在四千多年前的先人就使用了,这是因为铜矿床所在的地表往往存在一些纯度达99%以上的紫红色自然铜(又叫红铜)。它质软,富有延展性,稍加敲打即可加工成工具和生活用品。 商代铜器--龙虎石尊铜矿上部的氧化带中,还常见一种绿得惹人喜爱的孔雀石。孔雀石因其色彩像孔雀的羽毛而得名。它多呈块状、钟乳状、皮壳状及同心条带状。用孔雀石制成的 绿色颜料称为石绿,又叫石录。孔雀石别号叫“铜绿”,它还是找矿的标志。1957年,地质队员来到湖北省大冶铜绿山普查找矿,通过勘探,发现铜绿山是一个大型铜、铁、金、银 、钴综合矿床。
南美洲的智利,号称“铜矿之国”。那里有个大铜矿,也是外国人根据孔雀石发现的,那是18世纪末叶的一个趣闻。当时,智利还在西班牙殖民者的统治下。一次,有个西班牙的中尉军官,因负债累累而逃往阿根廷去躲债。他取道智利首都圣地亚哥以南50英里的卡佳波尔山谷,登上1600米高的安第斯山时,无意中发现山石上有许多翠绿色的铜绿。他的文化素养使他认识到这是找铜的“矿苗”,于是带着矿石标本去报矿。后经勘查证实,这是一个大型富铜矿。这座铜矿特命名为“特尼恩特”(西班牙文意为“中尉”)。它是世界上最大的地下开采铜矿,年产铜锭30万吨。


国内分布

我国的金矿资源比较丰富,基本上每个省都有黄金资源,探明矿区1265处,总保有储量4265吨,资源储量1159.1t,保有储量787.4t,居世界第7位。我国已经发现的金矿物有38种,若包括亚种和变种则达46种,据全国矿产储量汇总表统计,1996年末,其中岩金2515.8t,占59%,砂金557.42t,占13.1%,共伴生金1191.56t,占27.9%。我国金矿资源分布广泛,除上海市、香港特别行政区外,在全国各个省(区、市)都有金矿产出。我国黄金资源在地区分布上是不平衡的,东部地区金矿分布广、类型多。砂金较为集中的地区是东北北部边缘地带,中国大陆三个巨型深断裂体系控制着岩金矿的总体分布,长江中下游有色金属集中区是伴(共)生金的主产地。金矿主要分布在9个成矿区:A 东北北部砂金矿区。主要有黑河、乌拉噶和桦川一带的砂金矿,属于河流冲积砂矿。 B 燕辽金矿区。包括吉林东部及河北北部的一些金矿床。大部分为产于前震旦纪的片麻岩,片岩及花岗闪长岩中的含金石英脉矿床。C 山东金矿区。 这一带地区金矿储量和产量均居全国第一位。D 东南地区金矿区。包括湘、桂的脉金,多为板溪系的矿化板岩和边溪亚群中的含金石英脉,该地区金矿较多,但规模小,主要是湘西金矿。 E 秦岭-祁连山金矿区。该地区矿脉成群、品位高、多金属共生为起特点。代表性的矿山有秦岭、文峪、潼关等金矿。F 西南地区金沙江流域及四川盆地的一些河流的阶地砂金矿区。G 台湾金矿区台湾金矿主要有基隆串筋砂金矿、瑞芳金矿、金瓜山金矿、牡丹坑山金矿。H 新疆金矿区。新疆北部以及阿尔泰山区的西南部脉金和东南地区的砂金。 I 西藏金矿区。主要集中在雅鲁藏布江以南各支流两侧的阶地之中。具体到主要省份有黑龙江乌拉噶、大安河、老柞山、呼玛;吉林省夹皮沟、珲春;辽宁省五龙;河北省张家口、迁西;山东省玲珑、焦家、新城、三家岛、尹格庄;河南省文峪、桐沟、金渠、秦岭、上宫;广东省河台;湖南省湘西,云南省墨江;四川省东北寨;青海省斑玛;新疆维吾尔自治区阿希、哈密等金矿。


处理技术
我国的金矿类型繁多,成矿的地质条件各异,主要产生于破碎带蚀变岩型、石英脉型及火山-次火山热液型三者约占金矿总储量的94%。因此形成的我国金矿产资源所具有的特点:(1)矿床类型多,但缺少世界级的大型矿床;(2)大型、特大型金矿床少,中小型金矿床多;(3)资源分布广泛,储量相对集中;(4)金矿床中富矿少,中等品位多,品位变化大,贫富悬殊;(5)伴生金储量占有重要位置;(6)金矿成矿时代广泛,可以形成于各个地址时期。金矿资源的分类很多,一般根据选矿实际情况,将金的矿石划分为贫硫化物金矿石,多硫化物金矿石,含金多金属矿石,含蹄化金金矿石,含金铜矿石。对于叶片状、鳞片状及板状金易于用浮选以氰化法回收,而不宜用重选或混汞;粒状和球状金则适于重选和混汞,却不利于浮选;金主要嵌布在硫化矿物中,特别是嵌布在黄铁矿、黄铜矿中最多,在矽卡岩型铜铁矿床中,黄铜矿是金的主要富集矿物,而在金矿床中黄铁矿又往往是金的富集矿物。
根据各类型矿石的特点,采用重选、混汞、浮选、氰化、硫脲、炭浆和树脂吸附等技术中的一种或多种综合性的工艺进行选别金矿石。


难选金矿石
难选冶金矿石种类繁多、分布很广,已成为黄金生产的重要资源。 随着中国黄金工业的快速发展,黄金生产技术和资源利用水平的不断提高,难选冶金矿资源的开发利用已不再令人望而却步。 到目前为止,已形成提金工艺门类齐全,生产企业星罗棋布的局面。然而,对于难选冶金矿提金而言,采用何种预处理工艺应依据矿石性质而定,期望采取一种工艺或方法解决所有矿石难选冶问题是不可能的,也是不现实的。这就需要对矿床成因、矿石性质以及工艺特征做出全面的分析与研究,根据金属矿物和脉石矿物的组成及其与金的共生关系,尤其是载金矿物的嵌布特征,金的粒度组成、赋存状态以及有害元素的种类、含量等进行系统地试验研究,才能对所要采用的预处理技术做出正确的选择,也可以对已有的预处理工艺所应选择的原料做出正确的判断。 只有这样,难处理金矿资源才能得到更加充分有效的利用,企业才会获得更大 [1]  。
原矿焙烧
适宜采用原矿焙烧法处理的金矿石,其性质及特征主要体现在以下几个方面:①金的载体矿物黄铁矿、砷黄铁矿等嵌布粒度细,以浸染状和星散状分布于矿石中,而大部分金又赋存于细粒黄铁矿、砷黄铁矿等硫化矿物中,因此机械磨矿难以使其暴露解离;②少部分金与脉石矿物关系密切,呈贫连生或被碳酸盐、硅酸盐矿物包裹;③矿石中含有“劫金”物质有机碳等有害元素。 该类矿石多为贫硫或少硫化物微细粒浸染型金矿石,且含有大量的泥质矿物,致使金的浮选回收率低,精矿品位也难以提高;而采用全泥氰化工艺,由于有机碳及其他有害元素的存在,金的浸出率也很低,无法实现就地产金。 针对贵州某金矿矿石样品开展了试验研究。
金精矿焙烧
绝大部分难处理矿石中的金与硫化物共生关系密切,采用浮选法可使载金硫化物得到充分有效的富集,产出金精矿,并能获得较高的浮选回收率。 由于浮选金精矿组成复杂,且有益、有害元素含量均较高,直接进行氰化浸出,金的浸出率较低。 因此,对该类型难浸金精矿进行焙烧氧化预处理,是提高金浸出率的有效方法之一。
热压氧化工艺
热压氧化法分为酸性热压氧化和碱性热压氧化。碱性热压氧化适用于碳酸盐含量较高的含金难处理矿石,酸性热压氧化适用于处理含硫砷难浸金精矿,因此酸性热压氧化工艺的应用更加广泛。
热压氧化是在一定的温度、压力下,使黄铁矿和砷黄铁矿氧化分解,因此无论金颗粒多么细小都会被解离,使得金的浸出率较高。 许多难处理金精矿经过加压氧化后,金的浸出率可高达96 %以上。 但是,该工艺很难消除有机碳的“劫金”作用,因此对于含有机碳较高的金精矿,该工艺的应用受到限制。
联合预处理工艺
对于组成复杂、干扰元素种类多、含量高的典型难处理金精矿,采用单一预处理工艺很难得到最佳效果。 例如:在精矿中含有锑和有机碳的情况下,若采用焙烧法除碳,由于锑的挥发温度较低,会在焙烧过程中生成锑酸盐及锑合金,对金形成二次包裹,严重阻碍金的浸出;若采用生物氧化法或热压氧化法除碳,虽然这些方法对锑不敏感,但不能破坏有机碳的结构,无法消除其“劫金”性,因此金的浸出指标也会受到很大影响。 由于锑矿物和有机碳之间的相互制约、相互抵触,加之其它干扰元素的影响,致使单一预处理工艺的应用受到限制。