金银的赋存状态

金的赋存状态~

拾金坡金矿床内金矿物以自然金为主，占86%，其次为银金矿，占14%；粒度以0.01～0.053mm为主（占69.25%），少量小于0.01mm和大于0.053mm（占30.75%）。金矿物的形状受载金矿物的裂隙、孔隙和颗粒间隙形态的制约，主要为粒状、枝杈状、浑圆状及不规则状。金赋存于石英（70%）和黄铁矿（30%）中，嵌布类型以粒间金（51%）和裂隙金（31%）为主，包体金少量（18%）。电子探针分析（表3-7）表明，金矿物中含少量的银、铜和铁。金成色较低，平均为742，Au/Ag比值低，介于1.35～5.40之间，平均为3.43。
表3-7 拾金坡金矿床金矿物的电子探针分析结果

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。

（一）金的赋存

现有资料表明，金的赋存大致有四种形式，即：形成金或含金矿物、与其他矿物连生分布、胶体颗粒状（0.1～0.00014μm）分散在其他介质中、以原子形式作为其矿物的固溶体混入物，形成水溶液。

采用了岩矿鉴定、重砂鉴定、物相、电子探针、透射电镜及电子衍射等分析方法，较准确地查明了金的赋存状态。

1.重砂鉴定与X光定性分析

在实体显微镜下，选择了形成不同、大小不等的金颗粒，并通过X光定性分析，鉴定结果为金（表6-6）。

表6-6 金粒X光定性分析结果表

2.岩矿鉴定及电子探针成分分析

反光镜下发现很多金银含量不等的金银矿物，分别为浓黄色、金黄色、黄白色及亮白色，经电子探针成分分析，证实为成色不同的金银系列矿物，其中以银金矿、自然金为主，并有少量金银矿、自然银。

3.物相分析

为查明矿石中有无超显微金，采用了化学物相分析法，其程序是：取样20～40g，分离出游离金，然后用盐酸、硝酸及氢氟酸先后溶解矿样中的氧化物、碳酸盐、硫化物及硅酸盐，直到反应完全为止，用无火焰原子吸收法测出清液中的金，其结果表明分散金含量很少（表6-7）。

表6-7 金的物相分析结果表

4.透射电镜分析

为查明超显微金的赋存及其成分，选择了含金高的黄铁矿进行透射电镜分析，发现在黄铁矿的晶面上，微裂隙内有超显微金（0.03～0.1μm）分布，其形态为浑圆、椭圆粒状，经微区电子衍射，获得不连续的电子衍射环，其d值与自然金的A、S、T、M卡片相一致，可归为自然金（表6-8、6-9）。

表6-8 黄铁矿晶面上超显微金选区电子衍射数值表

表6-9 黄铁矿微裂隙中超显微金选区电子衍射数值表

5.电子探针测定及电镜扫描分析

电子探针微区化学成分分析，其面积为1μm²，应视为不含或很少含非目的矿物，在高倍显微镜下，选择不见金的载金矿物做电子探针分析载金矿物内金、银矿物含量（表6-10）。从表中可知：载金、银矿物内普遍含银，个别含金。如果均以超显微金存在，金质点分布应是不均匀的，而只是呈固溶体金，方能均匀分布。通过黄铁矿等载金、银矿物面扫描来看，发现金、银质点都均匀分布在矿物中，可视为类质同象金、银。含量很低，导致电子探针测定时，十万分之一至百万分之一报不出数。

表6-10 载金、银矿物内金、银含量电子探针分析

综上所述，胶东金矿床内，金主要以独立矿物存在，并呈显微粒状。而超显微金一般赋存于载金矿物的晶面上或超显微裂隙中，含量极少（据有关资料报导，含金量为8.66%）。至于载金矿物晶格内呈类质同象的金就更少了。

银的赋存与金的赋存形式一样，一部分呈自然元素状态存在于独立矿物（金银矿、银金矿、自然银、辉银矿、碲银矿、银黝铜矿）中，一部分呈类质同象参加到载银矿物（黝铜矿、方铅矿、闪锌矿、硫碲铋矿）结晶格架中。

（二）金矿物的赋存

根据13227粒金矿物的赋存状态统计可知，胶东金矿床内显微金的赋存可分为三种类型：晶隙金、裂隙金、包体金（表6-11、图版Ⅵ、Ⅶ）。从表中可知：

表6-11 金矿物赋存状态统计表

（1）各主要类型金矿中金矿物的赋存均以晶隙金为主，其次为裂隙金和包体金。

（2）晶隙金以焦家式、玲珑式金矿床为最多，而河西式金矿床次之。

（3）裂隙金以河西式金矿床为最多，而其他类型的金矿床次之。

（4）包体金以焦家式金矿床为最多，其他类型的金矿床次之。

（5）晶隙金、裂隙金均以黄铁矿、石英晶隙、裂隙为最多，其他矿物的晶隙、裂隙次之。包体金以硫化物包体金为最多，石英包体金次之中。

（6）从嵌布关系来看，金矿物与黄铁矿、石英及其他多金属硫化物关系密切。

（三）银的赋存

根据岩矿、电子探针和电镜扫描等分析方法的测试，基本查明了胶东金矿床中银的赋存状态。银的赋存与金相似，也主要以独立矿物存在，并呈显微粒状，超显微银和类质同象银也同时存在，但含量极少。

（四）银矿物的赋存

胶东金矿中各主要类型金矿床因其类型不同、成矿作用差异，故而导致了Ag/Au比值的不同（表6-12）。由表可知：

表6-12 胶东金矿各主要类型金矿床中Ag/Au比值表

（1）银除与金构成金银系列矿物外，还有一部分银形成其他银矿物或含银矿物。

（2）胶东金矿床中Ag/Au比值及其比差以焦家式金矿床为最大，这是该类型金矿床不同于其他类型金矿的一大突出特点。

表6-13 焦家式金矿床银矿物赋存统计表

焦家式金矿床中，Ag/Au比值大，比差也大，导致了矿床内银矿物种类较多，含量较高，赋存复杂。

根据焦家式金矿床中共1728粒银矿物的赋存状态统计可看出，显微银的赋存可分为3种类型：晶隙银、裂隙银、包体银。银矿物在各类型中的具体赋存部位及相对含量列于表6-13中。从表中可知：银矿物以晶隙银为主，其中以石英或石英与闪锌矿、方铅矿等硫化物晶隙为最多，裂隙银与包体银次之。从嵌布关系看，银与石英及闪锌矿、方铅矿等硫化物关系密切。

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