矽卡岩型金铜矿伴生污染元素较多,其中锌元素含量与一类污染元素相比普遍相对较高,若释放到环境中可能存在一定危害。本文以鄂东南某金铜矿为例,研究矿石中伴生锌在金铜矿原矿及尾矿中的赋存状态与污染特征。通过采用XRD和MLA对原矿及干堆尾砂的构成物相及锌元素赋存状态、嵌布特征进行了研究,结合锌元素在原矿及干堆尾砂中的化学形态及尾砂环境化学特征研究实验分析,探讨了矽卡岩型金铜矿中锌元素在原矿及尾矿中的赋存状态和污染特征。研究工作的主要成果是:1、原矿中锌元素的赋存状态、嵌布特征经矿物经浮选后的变化规律。通过锌元素全量分析及MLA分析对比得到,原矿中锌元素在独立矿物中占比约为79.28%,在载体矿物中占比约为20.72%;尾矿中锌元素在独立矿物中占比约为61.54%,载体矿物中占比约为38.46%。由原矿及尾矿锌的独立矿物分布可以看出浮选过程改变了部分锌的赋存状态及嵌布特征,通过选矿(浮选)过程,目标元素(铜)基本进入铜精矿产品,原矿中与黄铜矿连生的闪锌矿转移于方解石、白云石和菱铁矿中;尖晶石由交代磁铁矿迁移转化于金云母中;锌尖晶石中的锌以其他的化合物转移于绿泥石中。2、锌元素在选矿-干堆尾矿中的环境化学特征:(1)根据原矿及干堆尾砂的粒度分析,尾砂粒径在80目时锌元素含量最高,其分布率为29.43%,随着尾矿粒度的增大锌的含量逐级减小。(2)依据矿水比分析可知,矿水比从1:2.5¹:7.5锌的浸出量逐级增加,矿水比从1:7.5¹:15锌的浸出量逐级减小,矿水比在1:7.5的时候测得锌的浸出量最高,为1.516 mg/kg。动态振荡实验结果表明,通过15³0min的震荡后,锌元素锌的浸出量与之前基本不变,说明自然环境中暴雨与小雨的冲刷对尾砂中锌元素的浸出影响不大。(3)动态淋溶试验表明:淋溶液pH值与锌溶出存在紧密的联系,在酸性条件下,二者线性相关性系数为0.9994;1⁷d时随着淋溶时间的增加pH值逐渐增大,7⁵6d随着淋溶时间的增加pH值逐渐增小。主要原因是在淋溶的初期尾矿砂中可能含有较多的碱性物质,从而某种程度上影响pH的下降,随着时间的增加pH值下降的原因可能是尾砂中黄铁矿和磁黄铁矿的氧化,在Fe³⁺和H₂O等的作用下生成Fe²⁺、H⁺和SO₄^2-而导致pH值下降。(4)由锌元素全量、尾矿化学组分和化学形态分析可知,在尾矿中锌元素大多赋存于独立矿物晶体空穴中及载体矿物的晶格之中,同时在自然氧化环境下,尾砂中的锌元素不易释放到外部环境中,尾矿处于稳定的状态,其风险性可控。