基于密度泛函理论研究Co、Ni、As掺杂载金黄铁矿的电子结构和稳定性

Co、Ni、As掺杂的黄铁矿晶体具有不同物理性质,会影响其载金性能和氧化行为.论文基于密度泛函理论计算,采用了CASTEP软件对载金黄铁矿以及不同晶体缺陷的载金黄铁矿进行模拟计算,以研究Co、Ni、As掺杂载金黄铁矿的电子结构,并据此分析其稳定性.综合半导体类型和能量分析,不同晶体缺陷的载金黄铁矿稳定性顺序为:Fe_(32)S_(63)AsAu<Fe_(32)S_(64)Au<Fe_(31)S_(64)CoAu<Fe_(31)S_(64)NiAu,即As取代的载金黄铁矿在氧化预处理时更容易被氧化.该研究可以进一步解释微细浸染型金矿中具有晶体缺陷的载金黄铁矿氧化预处理规律.

不同药剂体系下载金黄铁矿的浮选泡沫性能

本文以黄金矿山主要载金矿物黄铁矿为研究对象,考查了丁基黄药、丁铵黑药、Z200和MA-1四种捕收剂及2^(#)油、煤油、松油、HX-609四种起泡剂的组合泡沫性能。通过浮选试验、泡沫稳定性测试、表面张力检测和黏度检测,比较了各药剂体系下载金黄铁矿的回收效果。结果表明:适宜载金黄铁矿上浮的矿浆pH值约为7,MA-1+HX-609明显优于其他药剂体系。气-固-液三相体系下泡沫稳定性测试结果表明,HX-609发泡高度不如其他起泡剂,但泡沫半衰期更长。结合表面张力和黏度测试结果可知,MA-1+HX-609体系降低矿浆表面张力能力最强,且矿浆黏度较高,泡沫性能更强。鉴于MA-1是一种长碳链黄原酸盐,较其他低碳链药剂,载金黄铁矿疏水能力更强。综合比较,MA-1+HX-609是载金黄铁矿适宜的浮选药剂体系。

辽东裂谷白云金矿载金黄铁矿Re-Os定年及其地质意义

白云金矿是辽东裂谷区内重要的大型金矿之一,长期以来缺少直接的年代学数据。本次对白云金矿不同矿石类型中的8件载金黄铁矿进行了Re-Os同位素定年,获得其等时线年龄为225.3±7.0 Ma(MSWD=5.8),187Os/188Os初始值为2.1±2.8。结合前人的研究成果及本次年代学研究得出:白云金矿形成于印支期,其成矿物质主要为壳源,白云金矿是与印支期岩浆活动有关的热液矿床;其形成构造背景可能为受蒙古–鄂霍次克大洋向南北两侧俯冲之后的陆内后碰撞造山环境。本次研究也为今后在辽东裂谷区寻找与印支期岩浆活动有关的矿床提供了依据。

黄药类捕收剂与载金黄铁矿的作用机理研究

研究了黄药类捕收剂在载金黄铁矿表面上的吸附机理。浮选试验结果表明,乙黄药、丁黄药和Y-89用量为20~40 mg/L时,载金黄铁矿上浮率能达到80%~90%;矿浆p H值对载金黄铁矿可浮性影响较大,在p H=4~8条件下,载金黄铁矿可浮性较好,p H〉8后,可浮性下降;黄药类（乙黄药、丁黄药、Y-89）捕收剂对亚铁离子具有较好的选择性,对金离子选择性较小。吸附量试验结果表明,捕收剂在载金黄铁矿表面吸附量随着药剂浓度增大基本呈线性增加,且随着p H值增加逐渐降低,在酸性条件下,吸附量较大,当p H〉8后,吸附量快速降低。载金黄铁矿与黄药类捕收剂作用前后的红外光谱表明,捕收剂在载金黄铁矿表面产生了吸附。

pH对中度嗜热混合菌氧化载金黄铁矿生物氧化的影响

以载金黄铁矿为研究对象,研究p H值对中度嗜热混合菌氧化载金黄铁矿的影响.载金黄铁矿生物氧化过程中由于载金黄铁矿氧化溶解产酸使生物氧化体系不断下降,经过5 d搅拌氧化p H值已降至0.9左右,低于中度嗜热菌的最适生长p H值,抑制微生物的生长和载金黄铁矿生物氧化.控制生物氧化体系的p H值至1.2和1.6使铁离子浓度从13.08 g/L增大至15.75 g/L和13.58 g/L,控制载金黄铁矿生物氧化体系p H值至1.2显著促进载金黄铁矿生物氧化.XRD分析结果表明:中度嗜热菌氧化载金黄铁矿过程中不生成黄钾铁矾和单质硫等产物.

氯离子对载金黄铁矿生物氧化的影响

研究了Cl-对载金黄铁矿生物氧化和生物氧化过程形成产物的影响。结果发现,0.01 mol/L Cl-对载金黄铁矿生物氧化具有显著的促进作用;而当Cl-浓度>0.04 mol/L时,由于高浓度Cl-抑制了微生物的生长,进而抑制了载金黄铁矿的生物氧化。XRD分析结果表明,载金黄铁矿生物氧化过程中形成了单质硫,Cl-的加入有效消除了单质硫在矿物表面的累积。Cl-的促进作用主要是它可以消除阻碍载金黄铁矿生物氧化的单质硫在矿物表面的累积。

胶东罗山金矿床成矿流体来源:蚀变岩型和石英脉型矿石载金黄铁矿稀土与微量元素特征约束

罗山金矿床是胶东玲珑金矿田最大的金矿床之一,同时发育蚀变岩型矿化和石英脉型矿化。本研究在系统的野外和镜下工作基础上,利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术分析了载金黄铁矿的微量和稀土元素,对比了蚀变岩型和石英脉型矿石载金黄铁矿稀土和微量元素特征,探讨了成矿流体的性质与来源。黄铁矿稀土总含量较低,多呈较明显的"右倾"式稀土配分模式,总体表现出负Eu异常,基本无Ce异常; Hf/Sm、Th/La、Nb/La值均<1,推断成矿流体为富Cl的还原性流体。Co/Ni比值范围在0. 08～3. 77,平均值为1. 09; Co/Ni值以及Co、Ni、Bi、Cu和Zn含量均与变质热液型金矿平均含量相近; Y/Ho比值范围总体在21～32之间,与中国东部大陆地壳Y/Ho比值(20～35)基本重合;结合个别样品的弱正Eu异常以及前人的研究成果,推断成矿流体与变质热液类似,主要来源于古太平洋板块俯冲板片脱水和脱碳作用,且可能有长英质岩浆流体和地壳流体的混入。蚀变岩型和石英脉型矿石内的载金黄铁矿的稀土、微量元素组成没有明显区别,Y/Ho、Nb/Ta和Zr/Hf比值变化范围均很小,表明两类矿石的载金黄铁矿为同一期热液活动作用的产物。

胶东地区新立金矿中金矿物和载金黄铁矿成因矿物学特征及地质意义

山东省胶东地区西北部是该地区最重要的金矿成矿区。新立金矿是三山岛-新立成矿带的重要矿床,也是该区典型金矿之一。对新立金矿的研究已开展多年且成果较多,但在金矿物与载金矿物的矿物学特征、矿物标型特征等方面还需开展深入研究。偏反光显微镜鉴定和电子探针定量成分分析是金矿物和载金矿物研究中的主要方法,本文将两种方法相结合,对新立金矿的金矿物和载金黄铁矿的物理性质、化学成分等矿物学特征进行详细研究,并通过矿物标型特征探讨其地质意义。结果表明:新立金矿中的金矿物主要为银金矿、少量自然金和金银矿,金成色在336.2~834.9不等,平均699.8。载金黄铁矿中S含量为51.69%~53.78%,平均53.19%;Fe含量为45.69%~47.62%,平均46.52%;S/Fe值为1.99,硫略亏损。黄铁矿形态标型呈粗粒立方体形-中细粒五角十二面体形-细粒立方体形的演化趋势,反映了不同成矿阶段热液流体温度逐渐降低的演化过程;成分标型特征显示,成矿热液具有典型的中浅成、中低温特点。据此认为,新立金矿热液蚀变期存在三阶段矿化,其中第三阶段为主成矿期,且在多阶段叠加复合部位更易富集成矿。

在含金黄铁矿精矿的预处理中细菌氧化与焙烧的经济比较

为了生产不适于直接氰化的含金硫化矿精矿(主要是黄铁矿),许多矿石均要进行富集。通常,这些难选的含金精矿含有会引起环境或选矿方面问题的不利元素,如砷、锑等。预处理技术大部份用于在氰化之前对这些矿石进行加工,其中包括焙烧、加压氧化、化学氧化、预先充气和最近的细菌氧化,对于处理某一特殊的含金黄铁矿精矿来说,本文就细菌预先氧化与传统焙烧法进行了技术与经济指标的比较。比较结果为这两种预选方法提供了选矿流程、试产与投资费估值和收益率,并证明了细菌预先氧化法的可能优点。

江南造山带曲溪金矿床载金黄铁矿地球化学特征

湘东北曲溪金矿床位于江南造山带中段黄金洞金矿田,其赋存于新元古界冷家溪群浅变质岩系中,受NNE-NE向长平断裂及其次级断裂控制;主要发育石英–硫化物型、破碎蚀变角砾岩型和蚀变岩型三种矿化。金属矿物主要为自然金、黄铁矿、毒砂、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿等;非金属矿物主要为石英、方解石、绿泥石与绢云母等。金以自然金和不可见金两种形式产出,其中不可见金主要为赋存于金属硫化物中的“固溶体金”和“纳米级自然金”。根据脉体穿插关系和矿物共生组合,将曲溪金矿床成矿作用划分为:I. 石英–毒砂–黄铁矿–绢云母阶段;II. 石英–金–多金属硫化物–绢云母阶段;III. 石英–绿泥石–方解石阶段。电子探针分析表明,曲溪金矿床黄铁矿中As含量达0.008~2.92 wt%,为含砷黄铁矿。砷与硫具有一定负相关关系,表明少量砷取代硫进入黄铁矿晶格,这增加了Au进入黄铁矿的机率。除此以外,铜与金具有较弱的正相关性,银含量偏低。热液黄铁矿中钴、镍含量及其比值波动较大,部分Co/Ni比值小于1,说明在热液运输或沉淀过程中,流体与沉积地层发生了强烈的物质交换。曲溪金矿床地质、硫化物组构特征以及元素地球化学数据指示:硫化作用导致流体中硫氢络合物分解是不可见金的主要沉淀机制;流体压力波动导致的流体不混溶是可见金的主要形成机制。

我国热液金矿中黄铁矿的载金性研究

黄铁矿是热液金矿主要的载金矿物。单个金矿中黄铁矿的载金已有不少研究,并积累了相关经验,但综合研究和相对定量的分析鲜见,对热液金矿中黄铁矿含金性的普遍认识非常重要。以我国数十个重要的卡林/类卡林型、造山型、岩浆热液型以及浅成低温热液型金矿中载金黄铁矿的矿物学及元素组成为基础,相对全面和定量地开展了黄铁矿粒径、自形程度和As含量与其载金性之间相关性的研究。结果表明:黄铁矿的载金性与其粒径大小多呈负相关(相关系数为-0.049^-0.783),与其自形程度多呈负相关(相关系数为-0.049^-0.989),与其As含量多呈正相关(相关系数为0.189~0.998),即细晶、它形、高As黄铁矿载金性优于粗晶、自形、低As的黄铁矿。相较于粗晶自形的黄铁矿,中细晶它形黄铁矿晶体,由于非理想的生长条件,使其内部晶格缺陷常见,从而更易包裹自然金;As以类质同象的形式置换S进入黄铁矿,由于As与S的晶体化学性质差异,导致高As黄铁矿内部出现更多晶格缺陷而捕获金。这些可能都是导致细晶、它形、高As黄铁矿载金性优于粗粒、自形、低As黄铁矿的原因。热液金矿成矿早阶段形成黄铁矿中的不可见金,很可能在热液系统中通过溶解、迁移、再沉淀等过程,而转变为可见金。

双氧水氧化预处理载金黄铁矿研究

基于Fenton反应,采用双氧水(H_(2)O_(2))氧化浸出黄铁矿,试验探究了在H_(2)O_(2)氧化体系中H_(2)O_(2)初始浓度、浸出温度、初始酸度、矿浆浓度、H_(2)O_(2)协同过硫酸盐以及不同活化剂对黄铁矿纯矿物氧化浸出的影响。试验结果表明:在矿浆浓度为10 g/L,H_(2)O_(2)初始浓度为1.76 mol/L,H_(2)SO_(4)初始浓度为0.24 mol/L,反应5 h,黄铁矿的浸出率达到94.05%。通过动力学计算知,浸出温度为25~70℃时,H_(2)O_(2)氧化浸出黄铁矿的表观活化能为12.31 kJ/mol,符合扩散控制的固体反应核收缩模型。

细菌浸出含镍磁黄铁矿金矿的研究

在温度 30℃ ,p H=2的条件下 ,研究了用氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌浸出含镍磁黄铁矿金矿。试验结果表明 ,只用氧化亚铁硫杆菌浸矿 16 d,铜的浸出率为 5 7% ,镍的浸出率为 85 % ;用混合菌浸出含镍磁黄铁矿金矿 ,铜和镍的浸出率均有所提高 ,分别达到 6 3%和 91%。向浸出体系中加入一定量的 Ag+ ,铜的浸出率明显提高 ,而镍的浸出率却降低。

黄铁矿型难浸金精矿的试验研究

对黄铁矿型难浸金精矿采用臭氧氧化预处理,在选定的氧化工艺条件下,可有效地分解载金黄铁矿,浸出铁和硫。试验主要考察了通气量、反应时间和温度、矿浆浓度、FeCl3.6H2O用量等因素对臭氧氧化预处理过程的影响,并确定了最佳反应条件。

金-砷黄铁矿-黄铁矿浮选分离

金-砷黄铁矿-黄铁矿矿石,矿物组成复杂,特别是黄铁矿与砷黄铁矿可浮性接近,分离难度大。本文就其浮选分离基础、流程制订与因素控制以及实践三个方面作了概述。

胶东水系沉积物金地球化学异常分布规律及其意义

为研究巨量金聚集作用和成矿元素地球化学异常响应关系,本文针对胶东地区收集了1∶20万全国区域化探扫面计划水系沉积物、全国地球化学基准计划河漫滩沉积物和岩石的地球化学数据,绘制了该研究区水系沉积物和岩石的金地球化学分布图,并结合区域构造-蚀变-成矿特征揭示水系沉积物和主要地质体岩矿石中金的地球化学异常分布及其成因联系。研究区水系沉积物金含量以10.7×10^-9为异常下限,地球化学异常面积为164.3km^2,其中Au-1号异常面金属量占研究区总面金属量的51.94%,标准化异常面金属占研究区总标准化面金属量的73.63%,是胶东地区最主要的次生金浓集中心和原生金矿化中心,因此也是胶东金矿床密集产出的部位。区内赋矿地质体岩石、载金矿物黄铁矿和水系沉积物中成矿相关元素Au、Ag、Cu、Pb、Zn和Bi含量变化及综合对比研究表明,胶东地区不同构造带中水系沉积物金背景值受岩石金背景值和矿化体风化剥蚀的综合制约。因此,胶东金的地球化学异常图谱是由区域大规模金矿化作用、高金背景的岩石和金矿床次生风化作用相互叠加的结果,对于理解胶东金矿省巨量金聚集的地表沉积物响应和指导深部找矿勘查具有重要的参考意义。

河南嵩县下蒿坪金矿工艺矿物学研究

通过化学分析、扫描电镜以及工艺矿物学自动定量分析系统(MLA)等测试方法对河南嵩县下蒿坪金矿进行了系统的工艺矿物学研究,包括原矿化学组成、矿物组成、金的赋存状态、主要载金矿物嵌布特征以及矿物解离特性等。结果表明,该金矿中主要可回收的有价金属为金,其品位为3.75×10-6。该金矿的原矿矿物主要由石英、钾长石、钠长石、黄铁矿和铁白云石组成,此外还有少量的赤铁矿、萤石、白云石以及方解石。原矿中的金主要赋存在黄铁矿中,而黄铁矿大部分以细粒、微细粒形式嵌布在石英和长石颗粒中。原矿中自然金的含量非常少,多以单独的自然金颗粒形式存在。原矿磨至P80=0.074 mm(-0.074 mm粒级含量占80%)时载金矿物黄铁矿、方铅矿、闪锌矿的单体解离度相对较高,有利于通过浮选回收。

云南昌宁李拐金多金属矿成矿规律

原始含金高丰度岩层,经变质作用使金在有利部位富集,矿床成因应属沉积—变质型低温热液金矿;综合分析显示,该矿化带具有良好的成矿条件及较大的成矿潜力,有望成为一条规模较大的金多金属成矿带。

安徽某锑金矿选矿工艺试验

安徽某锑金矿主要有用矿物为辉锑矿和金,矿物分布不均匀,嵌布粒度复杂,为高效开发利用该矿石,进行了选矿工艺试验研究。试验结果表明:以先浮锑矿、后浮金砷的优先浮选流程,最终可获得锑品位为63.38%,锑回收率为95.54%,含砷低于0.6%的一级锑精矿,以及金品位为6.87 g/t,金回收率为70.26%的金精矿;较好的实现了锑、金回收,为开发利用该资源提供了技术支持。