话说铁闪锌矿
刘继顺
2008-02-09
铁闪锌矿是闪锌矿家族中的重要成员。它具有闪锌矿的一般共性,又具有鲜明的个性,属于难选矿物。
ZnS有两个同质多像变体,常见的为等轴晶系的闪锌矿B-ZnS
,偶见三方或六方晶系的纤维锌矿A-ZnS。
纤维锌矿(Wurtzite),三方或六方晶系,常见纤维状、放射状、柱状、皮壳状集合体,单晶体有板状、短柱状、锥状,晶面有水平聚形纹,硬度3.5-4,比重4.0-4.1,非均质性。其颜色和条痕与闪锌矿相同。形成于低温条件下,与闪锌矿和白铁矿共生。
闪锌矿(Sphalerite),等轴晶系,单晶为四面体、立方体、菱形十二面体,有时有三角形蚀象和聚形纹。可见接触双晶和聚片双晶。高温闪锌矿呈四面体和立方体,中低温闪锌矿多为菱形十二面体。硬度3.5-4,比重3.9-4.2。因其与方铅矿共生且不易识别,故古代德国的矿工称它为Blende,意指盲目(Blind)或欺骗(Deceiving)的意思。sphalerite来自希腊语sphaleros,意思是背信弃义,因为它颜色多变(铁含量增加时,它的颜色变深)。因含铁量不同导致闪锌矿的颜色多变,随含铁量的增加,颜色由浅变深,即从淡黄色、棕褐色直到黑色(铁闪锌矿),条痕也随之从白色变到褐色、红棕色,但总体上条痕色较其颜色为浅。透明到半透明,金刚光泽到半金属光泽,发荧光和摩擦磷光,不导电。
闪锌矿常含有Fe、Mn、Cd、Ga、In、Ge、Tl、Ag等杂质元素,特别地,当闪锌矿含铁6%以上时,被称为铁闪锌矿;含铁12%时,被称为高铁闪锌矿;铁含量达18%以上时,可称为超高铁闪锌矿。
铁闪锌矿呈暗黑色时,被称为黑闪锌矿(Black
Jack)。一般与磁黄铁矿等较高温的矿物共生。
一般地,铁闪锌矿不含锗,而富集铟、银、镉、镓等。
铁闪锌矿因含铁高,导致其物理性质与闪锌矿有很大的不同,主要表现在浮选性上,较闪锌矿要差得多。这是因为闪锌矿晶格上的锌原子被Fe3+取代,使其化合价和电荷状态失去平衡,并导致2个Zn2+变为Zn+,降低了空穴浓度、增加了电子密度,使闪锌矿成为N型半导体矿物铁闪锌矿,从而影响其可浮性、吸附性、氧化还原状态和界面电化学反应。由于电子密度增加,铁闪锌矿形成了对黄原酸阴离子较强的排斥作用,不利于捕收剂的吸附。因此,铁闪锌矿的可浮性比闪锌矿的可浮性降低。含铁量越高,晶格参数增加和晶体表面能降低得就越多,晶格中的离子键、半导性等发生的变化就越大,因而可浮性就越差。
铁闪锌矿含铁的多少,除影响其可浮性外,还影响其磁性强弱。铁闪锌矿的磁性强弱与铁含量成正比,含铁愈高,磁性愈强。一般当磁选的磁感应强度为0.2-0.3
T时,铁闪锌矿可进入到磁性产品中。因此,在有些情况下,为了提高锌精矿品位而对锌精矿进行磁选,脱除部分含铁高的铁闪锌矿。如放牛沟铅锌矿的选矿试验中,铁闪锌矿含铁6.81%-15.09%(平均含铁10.61%),对已获得的含锌43.86%的锌精矿进行磁选,可分选出部分含铁高的铁闪锌矿和其它的磁性物,锌精矿锌品位达到47.75%,提高3.89个百分点,锌作业回收率98.8%。铁闪锌矿的粒度对其浮选性关系也很大。铁闪锌矿的活化决定于以下因素:1、硫酸铜活化铁闪锌矿的缺陷;2、硫酸铜的活化时间;3、铵盐和X-1的活化作用;4、石灰和pH值对铁闪锌矿浮选的影响;5、捕收剂对铁闪锌矿浮选的影响;6、磁黄铁矿或黄铁矿的抑制。
中国一些含铜锡锑多金属的铅锌矿山不同程度地含有铁闪锌矿,如广西的大厂、河三铅锌矿,湖南的黄沙坪、潘家冲、野鸡尾铅锌矿,贵州的赫章铅锌矿,青海的锡铁山铅锌矿,黑龙江的西林铅锌矿,吉林的放牛沟、故牛淘铅锌矿,广东的厚婆坳铅锌矿,云南的白牛厂和都龙多金属矿和澜沧铅锌矿等。这些矿山的铁闪锌矿含铁一般为8%-12%,有的高达26%。它们是铟资源的重要产地。
闪锌矿
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