陕西道岔沟金矿中金的赋存状态分析

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道岔沟金矿中金的赋存状态的查定作为铅锌矿中的伴生组分的初步研究，曾报道过，作为金矿研究，本试验的任务是用化学物相分析手段为主研究矿石中金的赋存状态。

（一）岩矿组成调查

试验的矿样属表内矿石的块状黄铁矿磁黄铁矿类型，除黄铁矿、磁黄铁矿等主要金属矿物外，尚有相当量的褐铁矿。脉石矿物主要有石英，碳酸盐和少量的硅酸盐矿物，硫化矿已有一定程度的氧化。资料中提到，在该矿床中金主要赋存于黄铁矿中，探槽T₆的矿石中金的分配情况见表3.9。该文还提到两颗金粒的电子探针分析和化学分析表明，主要是自然金，并提出可能存在碲金矿。本试验采取的样品为富黄铁矿矿石。

表3.9 T₆矿石中金在各矿物中配分计算

（二）矿样全分析

矿样全分析的结果列于表3.10。

表3.10 矿样全分析结果

从全分析结果看，本试验所采样品与资料所采样品不同，铅、锌矿物的量很低，而黄铁矿的量要高得多。

（三）矿物组成分析

根据岩矿资料调查和全分析结果，参照金经常赋存的矿物，对该样中的石英、黄铁矿、磁黄铁矿、碳酸盐矿物的矿物量进行了测定。

（1）石英的测定。按第一章所述方法测得石英的矿物量为9.1%。

（2）黄铁矿的测定。按第一章铁的物相分析中黄铁矿中铁的测定方法，测得Fe含量后，按组成FeS₂计算，得黄铁矿的矿物量为42.4%。

（3）磁黄铁矿的测定。称取试样0.2g于300mL干烧杯中，加入20mL甲醇，2mL溴素，在通风橱内不时搅拌30min，用中速滤纸过滤，用水洗至滤液无黄色。滤液煮沸25～30min以除去溴，加入2mL 200g/L磺基水杨酸，用氨水调至溶液刚呈黄色或橙色，然后加入1mL HCl，调节体积至约100mL，煮沸，趁热用0.02mol/L的EDTA滴定至无色或浅黄色，是为磁黄铁矿的铁。由于黄铁矿在此条件下有部分溶解，需测定残渣中的黄铁矿作校正。磁黄铁矿的矿物量按组成FeS计算，为7.3%。

（4）碳酸盐矿物的测定。按方解石族碳酸盐矿物相分析方法进行测定（在本矿样中要做钙、镁硫酸盐的校正）。矿样中的碳酸盐矿物主要是镁铁白云石和镁菱铁矿，其矿物量分别为5.7%和5.9%。

根据有可能赋存金的矿物，就测定了这四种矿物的量，其他的合并为脉石。矿物量为28.6%。

（四）金的赋存状态分析

1.分析金取样量的试验

鉴于金在自然界大多呈自然金状态存在，因此，金在矿样中不均匀是绝对的，均匀是相对的，在磨矿细度确定以后，取样量对代表性关系很大，因此，对已磨至粒径小于0.075mm的矿样做了取样量的试验。

不同称样量测得金的结果列于表3.11。

表3.11 取样量试验结果

从结果可见对磨细至粒径小于0.075mm的矿样，取样10g，在均匀度上可满足要求。

2.金富集规律探索

根据矿物组成分析，该样的主要含金矿物首先应考虑黄铁矿，其次是石英、磁黄铁矿及其他。我们用通常选矿试验手段把原样分成如下几个部分。

相态分析与地质找矿

各级别的产率如下：黄铁矿精矿38.2%，磁黄铁矿精矿4.9%，尾矿56.9%。对各个级别的试样，分别测定了金、银、砷、锑和铋，结果列于表3.12。

表3.12 各级别样若干元素分析结果

从表3.12结果可见，金相对富集于黄铁矿精矿中，其他若干元素的分析结果将有助于金赋存状态分析。

从Au、Ag两元素的∑产率×含量的结果与原矿分析结果基本吻合，说明各项数据的分析结果基本正确。

从各级别试样的金与其他元素结果的相关关系，可初步推断：①金矿物中含有银；②金与砷、铋似无密切关系；③不存在含锑和碲的金矿物。

3.单矿物分析和金的分配平衡

（1）黄铁矿中的金。黄铁矿单矿物的提取系在分离去磁黄铁矿后用重选提纯，经化学物相分析，黄铁矿单矿物纯度＞96%，测得该单矿物的含金量为21.6×10^-9。

对黄铁矿精矿做纯度检查，精矿中含黄铁矿为81.9%，假定精矿中的金（14.0×10^-9）均赋存在黄铁矿中，则黄铁矿单矿物含金应为17.1×10^-9。单矿物的含金量明显地大于精矿中黄铁矿的含金量，说明有自然金的单体微粒存在，在重选提纯过程中使黄铁矿单矿物的含金量相对提高。

（2）磁黄铁矿中的金。经物相分析，磁黄铁矿精矿中含有7.7%的黄铁矿，91.3%的磁黄铁矿，按黄铁矿含金17.1×10^-9校正，则磁黄铁矿含金应为7.1×10^-9。

（3）石英、碳酸盐和其他矿物中的金。初步计算表明，金绝大部分赋存于黄铁矿和磁黄铁矿中，所以未再对石英、碳酸盐等单独作研究。对前述尾矿作化学物相分析，其中含有黄铁矿17.2%，以黄铁矿单矿物含金17.1×10^-9计，校正计算后，石英、碳酸盐及其他脉石的平均含金量为0.31×10^-9。

按矿物计算金的分配平衡，结果列于表3.13。

表3.13 金在各矿物中的配分计算

从配分计算可见，该矿样的金，在黄铁矿和磁黄铁矿中占总量的98.0%。

4.金的赋存状态

曾对黄铁矿中的金，在镜下挑取后作电子探针分析，确认存在自然金，对有的金粒做了精确定量，含Au 85.5%、Ag11.5%和含Au 80.0%、Ag12.0%。因此存在自然金是肯定的，问题是自然金状态的金占多少？其他状态的金存在的可能性。

根据自然金易溶于硫脲溶液中（本样中几乎无碲化物和硫锑化物的金矿物），而一般化合物金较难溶解，取磨细至粒径小于0.075mm和小于0.040mm的黄铁矿样，用硫脲溶液（100mL H₂SO₄（2+98）溶液中溶有2g硫脲、4gFe₂（SO₄）₃）处理，固液比（g/mL）为10/50，在室温下电磁搅拌8h，然后用倾泻法分出浸取液相并分别测定金，残渣同上反复处理，各次测定结果列于表3.14（Ⅰ样小于0.075mm，Ⅱ样小于0.040mm，黄铁矿含金17.1×10^-9）。

表3.14 硫脲浸取数据

从表3.14结果可见，黄铁矿中至少有15%的金呈自然金或银金矿状态存在。

资料提到可能存在碲金矿，本试验样品含碲在0.00002%以下，存在碲金矿以及碲化物金矿的可能性很小。

由于含锑在0.0000%数量级，则硫锑化物的金矿物基本上不存在。因金和铋的消长关系不成线性，存在黑铋金矿（Au₂Bi）的可能性也是很小的。曾取黄铁矿作电子探针扫描，只有发现了自然金。

因此可以推断，本试验样品中的金基本上是以自然金状态存在于黄铁矿和磁黄铁矿中。

（五）结论

用赋存状态分析方法研究了道岔沟金矿富黄铁矿矿石中金，确定金主要呈自然金和银金矿状态赋存在黄铁矿和磁铁矿中，黄铁矿单矿物平均含金17.1×10^-9，磁黄铁矿单矿物平均含金7.8×10^-9，黄铁矿和磁黄铁矿两种矿物合计占有98%的金。

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