含铟矿渣显微岩相分析唐爱东(中南大学化学化工学院,湖南长沙410083)摘要:经显微岩相分析,结合ISP及原子发射光谱分析确定了四种含铟矿渣粉样中的铟含量及可能的赋存状态。结果表明,铟主要以类质同象形式存在于矿物的晶格中,在锌矿渣中铟含量高达0.55%,有较高的综合利用价值。关键词:铟;矿渣;显微岩相鉴定中图分类号:P618.82文献标识码:A文章编号:100026532(2002)01200242031前言铟广泛用于电子、机械、原子能、通讯、宇航、军工等领域,随着科学技术的飞速发展,其应用范围不断扩大,需求量日益增加。但是铟在自然界呈分散状态,数量极少,几乎没有独立的矿床,仅以微量赋存于铝土矿、冰晶石或闪锌矿中,提取铟的原料主要是铅、锌、铝冶炼生产中的各种残渣和烟尘。由于铟的价值较高,每吨金属铟价格相当于数吨乃至数百吨铅、锌金属价格,其经济效益是显而易见的。为了回收利用酸浸矿渣粉样中的有用元素铟,分析铟的赋存状态及含量对决定渣中的铟是否具有回收利用价值是至关重要的。由于矿渣中含铟矿物大多比较稀少,颗粒细,组成复杂,因此这方面的研究很少,本文通过元素分析、岩相鉴定对含铟矿渣进行了初步分析。2实验方法原料为某厂四种湿法冶金的矿渣粉样,粒度:-200目100%。用发射光谱分析和电感耦合等离子体—原子发射光谱分析(ISP)确定了各样品中In、S、P、Fe、Cu、Bi、Sn、Pb、Zn等元素的含量。将四个样品制成的光片和薄片在电子显微镜与偏光显微镜下进行观察。3结果与讨论用电子显微镜与偏光显微镜观察四个样品制成的光片和薄片,发现各样品矿物组成基本相同,但各种矿物的相对含量比例却差别悬殊。常见金属矿物主要有黄铁矿、磁黄铁矿、纤铁矿及针铁矿,少见金属矿物有锡石及辉铋矿等,常见非金属矿物有石英、长石及粘土类矿物(伊利石、绿泥石、高岭石、绢云母等)。各种金属矿物的嵌连关系表现为:磁黄铁矿与黄铁矿紧密嵌连;磁黄铁矿与纤铁矿及针铁矿紧密嵌连;针铁矿与纤铁矿紧密嵌连。此外,磁黄铁矿、黄铁矿与石英及长石紧密嵌连,且常被这些非金属矿物包裹。已知铟矿物在反光镜下主要特征[1]见表1,反光显微镜观察未发现自然铟及含铟的独立矿物相,故铟主要应以类质同象分散于其收稿日期:2001205208作者简介:唐爱东(1968-),女,讲师,硕士,主要从事功能材料制备技术及结构性能研究。第1期2002年2月矿产综合利用MultipurposeUtilizationofMineralResourcesNo.1Feb.2002©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.他矿物相中,即铟作为杂质元素进入了其他矿物相的晶格中。从矿物组成特征来看,石英和长石作为载体矿物或富集矿物的晶体结构条件较差,粘土类矿物多为次生矿物,富铟的可能性较小,故铟主要应赋存在金属的硫化物相及氧化物相中。从理论上分析[2],铟与锌处在相邻周期和副族的对角线位置,In3+与Zn2+的离子半径分别为0.081nm和0.074nm,电负性均为1.6,完全可以发生类质同象置换,因而在含锌高的矿渣中,铟的含量也高一些。从元素分析结果(见表2)可知,2号和4号样品中Zn含量高,铟含量也相对较高,说明铟在锌矿物中赋存,另外锡石、黄锡矿、硫锡铅矿、黄铁矿、毒砂、方铅矿、斑铜矿等矿物中铟含量也相对较高。在这四个样品中,2号和4号闪锌矿渣中铟含量最高,应该进行综合回收。据文献[3]报道,从残渣的浸出液中回收铟的工艺比较成熟,用二(2-乙基己基)磷酸作萃取剂回收铟是特别有效的,铟的回收率可达90%以上,如果废渣中的铟能得到应用开发,势必给生产厂家带来较好的经济效益。表1含铟矿物镜下主要特征矿物名称反射率�%反射色偏光性质内反射其他特征自然铟黄光:92玫瑰白色非均质性极弱无呈各种形状的粒状,可达1mm。黄灰色,金属光泽硫铟铜矿黄光:22灰色非均质性极弱。一轴晶,下光性。无该矿物仅见于光片中,呈片状或不规则状的包体,大小为0.3×0.2mm2,最大达1mm2。有聚片双晶。灰色,稍带蓝硫铁铟矿黄光:27～28白色均质无只在光片中见到。呈细粒状(0.1～0.2mm,少见0.5mm)。铁黑色。金属光泽。在浓H2SO4中几分钟内完全溶解硫铜铟锌矿介于黄锡矿(黄:24)和闪锌矿(黄:17)之间带紫的橄榄灰色近于均质矿物为带绿的钢灰色,金属光泽,条痕铅灰色带橄榄色色调,在黄锡矿中呈粒状包体水铟矿黄光:8...
