天然铁锰氧化物负载金银规律性研究

摘要

铁锰氧化物由于其胶体成因特征,在自然体系中是多种有价金属,如金、银、铜、镍、钴、钨、锡、铅等的载体矿物。褐铁矿和硬锰矿等天然铁锰复合氧化矿物所负载的有价金属具有相当的复杂性,难以用物理方法解离或暴露于表面而被浸出,这些有价金属的回收提取一直是选冶技术共性难题。以云南北衙铁金多金属矿氧化带矿石为研究对象,采用X射线衍射光谱(XRD)、自动定量分析(MLA)、激光烧蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)和扫描电子显微镜(SEM)等分析测试手段研究了天然铁锰氧化矿物负载金、银的差异和规律性。研究结果表明,该矿石中金、银的赋存状态具有多样化的特征,矿石中79%的金为游离金,以明金形式存在于褐铁矿的溶蚀孔洞中,褐铁矿中金粒结晶后边缘形成或大或小至极微细收缩孔隙,这些溶蚀孔及结晶收缩孔为氰化浸出金银提供过液通道。矿石中82%的银赋存于硬锰矿中,这部分银主要进入硬锰矿晶格中的大尺度隧道结构中,少数银以螺状硫银矿形式存在于褐铁矿溶蚀孔洞中。为此,北衙氧化矿的选冶研究摒弃"金细则细磨"的常规思维,根据矿物磁性和金、银赋存状态差异,提出分流分选新理念,在粗磨条件下,分出磁铁精矿、褐铁精矿和非磁三股矿物流,在富银含锰的褐铁精矿中采用弱酸体系中选择性还原解离硬锰矿中银,在控制pH值抑制褐铁矿溶解的前提下,还原释放锰矿物晶体结构中的银离子,实现银的化学解离。该研究成果揭示了氧化带金、银的赋存规律,成因机制以及影响金、银冶金提取的深层次的矿物学因素,为氧化矿金银的选冶研究提供了理论依据。