王建雄
湖南有色金属研究院，湖南 长沙 410100
摘要：广西某地硫锌镉矿含Zn 3.60%Cd 0.05%。文章通过显微镜及扫描电镜对该矿石进行工艺矿物学研究，查明了矿石的化学成分，矿物组成，嵌布特征，以及镉的赋存状态。为后续的选矿和冶金提供了理论基础。
关键词：硫锌镉矿；工艺矿物学；赋存状态
为了指导和评价某硫锌镉矿的选矿工艺, 对该矿石中锌镉工艺矿物学特征进行了研究。
1矿石的化学组成
矿石的化学多元素定量分析结果（表1）表明：矿石中可供选矿回收的元素Zn 3.60%。其他元素综合利用价值不大。有害元素As含量较低 0.26％，Cd 0.05%。物相显示，锌主要为硫化锌,约占总锌的92.78%；氧化锌6.39%，；锌铁尖晶石中锌占比0.83%。
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2 矿石的矿物组成
矿石中的金属矿物主要是闪锌矿，少量黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿，微量的毒砂、方铅矿、黄铜矿、硫镉矿。脉石矿物主要是白云石，少量或微量的石英、方解石、长石等（表3）。
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3 主要矿物特征
3.1 闪锌矿
闪锌矿，等轴晶系，Zn常见可被Fe、Mn、Cd代替，因微量元素的不同使颜色变化大。硬度3.5-4，相对密度3.9-4.2[1]。主要呈他形晶粒状，嵌布粒度较粗，范围0.1-1.0mm，部分粗粒者可达2.0mm以上。常见闪锌矿交代早期的黄铁矿。局部可见黄铁矿在闪锌矿中呈残余的微细粒状、蠕虫状等。部分闪锌矿包裹微细粒的黄铁矿、毒砂；偶见某些闪锌矿包裹微细粒的磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、硫镉矿等（图1）。
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该矿石中闪锌矿含微量镉，能谱成分检测显示，闪锌矿含Zn 66.51%，Cd 0.89%，Fe 0.12%，Mn 0.01%。
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3.2 硫镉矿
硫镉矿主要呈微细粒包裹于闪锌矿内部，少数存在于闪锌矿粒间。部分硫镉矿与微细粒方铅矿一起包裹于闪锌矿中或存在于闪锌矿裂隙中或粒间。硫镉矿嵌布粒度一般在5um以下。
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3.3 黄铁矿
主要呈他形晶粒状。早期的粗粒黄铁矿具碎裂纹，被后期的闪锌矿、白云石等交代，嵌布粒度多在0.1mm以下。黄铁矿主要与闪锌矿一起浸染分布于脉石基底中，部分黄铁矿呈微细粒包裹于闪锌矿中。
3.4 毒砂
毒砂在矿石中含量不高。主要呈他形晶粒状或半自形晶粒状嵌于闪锌矿粒间，或与微细粒黄铁矿一起包裹于闪锌矿中。毒砂嵌布粒度细小，大多在0.02mm以下。
3.5 方铅矿
方铅矿在矿石中含量很低。主要呈他形晶粒状嵌于黄铁矿粒间，少部分嵌于闪锌矿粒间，微量包裹于闪锌矿中。方铅矿嵌布粒度多在0.1mm以下。总体上方铅矿与黄铁矿的接触嵌生相关性要强于与闪锌矿。
3.6 脉石矿物
脉石矿物主要是白云石，约占矿石总量的83%，其余脉石矿物包括少量或微量的石英、方解石、长石、绿泥石、云母等，合计约为4%。白云石、石英、方解石、长石等他形晶粒状，绿泥石、云母为显微鳞片状。
4 主要矿物的嵌布粒度
矿石中的主要矿物的嵌布粒度，对确定磨矿细度和制定合理的选矿工艺流程有着直接的影响，从表4可知，+0.074mm时，闪锌矿、黄铁矿粒级累计分布率80.8%、49.1%。
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5 镉的赋存状态
镉主要以类质同象分布于闪锌矿中，占比约为83.66%，赋存于独立矿物硫镉矿中的镉约占16.34%。硫镉矿主要呈5um以下的极细小微量包裹于闪锌矿中，或嵌于闪锌矿裂隙中，镉总与闪锌矿相关联（参见硫镉矿描述）。镉的赋存状态，见表5。
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3.7 影响选矿的主要矿物学因素
锌的回收：① 粒度原因：闪锌矿粒度较粗，易于解离，有利于浮选回收。但部分闪锌矿中包含微细粒黄铁矿，这对锌精矿不利影响。②成分原因：闪锌矿平均含Zn66.51%，Cd 0.89%，Fe0.12%，Mn0.01%。成分较纯，有利于获得锌精矿产品，并富集有价元素镉。
镉的回收：①粒度原因：硫镉矿嵌布粒度极细，主要在5um以下，更多在2um以下。选矿方法难以获得独立的镉精矿。②赋存状态原因：镉主要呈类质同象赋存于闪锌矿中，其次部分以硫镉矿的形式存在。而硫镉矿也主要包裹于闪锌矿中。可以预见：选矿流程试验中镉的走向将与锌高度一致，与闪锌矿呈等比或近等比回收。
参考文献：
[1]、马鸿文，工业矿物与岩石[J]，2009,160-162
作者简介：王建雄（1970-），男，湖南郴州人，研究方向：岩矿鉴定及工艺矿物学研究。