铁矿矿床类型及矿石性质

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,铁矿矿床类型及矿石性质,1,（一）鞍山式铁矿,鞍山式铁矿分布最广，是我国最重要的铁矿床，它不仅数量居于首位(约占总储量的50%左右)，而且由于矿床储量规模一般较大(大中型矿床储量占本类矿床的90%)，单个矿体的规模和厚度较大，埋藏不深，不少矿床可供露天开采，加之矿石类型以磁铁矿为主，矿床的分布有比较集中。这些特点，使得该类矿床，在开发利用上占了极大的优势。,2,鞍山式铁矿，矿体一般大而贫，也有少量富矿。物质组分一般较简单。金属矿物主要是磁铁矿，其次是赤铁矿、菱铁矿、假象赤铁矿、水赤铁矿；脉石矿物有石英（玉髓）、绿泥石、角闪石、云母、长石、白云石和方解石。,此类矿石平均含铁品位为,2734，SiO,2,3050，,一般低硫、低磷，但也有个别高硫、高磷矿床。极少有可供利用的伴生成分。,3,不同产地的鞍山式铁矿石，所含主要矿物及化学成分却相近。表1列出了我过几个大型鞍山式铁矿床矿石的化学组成。,表1几个铁矿床（鞍山式贫赤铁矿）的化学组成，,矿床 TFe FeO SiO AlO CaO MgO S P,东鞍山 33.80 0.68 50.25 0.52 0.55 0.006 0.011,齐大山 31.70 4.35 52.94 0.19 0.34 0.80 0.031 0.035,大孤山 32.32 4.75 52.10 0.45 0.17 0.32,弓长岭 28.00 3.90 55.24 1.53 0.22 0.73 0.013 0.036,司家营 33.79 4.45 49.08 3.68 1.29 0.64 0.017 0.043,袁家村 32.94 2.71 48.67 2.33 0.85 1.68 0.02 0.096,舞 阳 28.84 3.29 50.48 1.25 2.33 0.93 0.022 0.13,4,鞍山式除富矿多为块状构造外，其它品位较低的矿石绝大多数是条带状或条纹状构造。条带宽一般为0.5。矿石浸染粒度较细，结晶颗粒通常为0.040.2，有些矿床的矿石，如山西岚县袁家村的矿石，晶粒多数为0.0150.045，该矿石需磨至0.043占95以上才能达到单体解离。鞍山式铁矿石硬度较大（1218）。,这个类型的铁矿石属典型单一铁矿石，但根据其中所含磁铁矿和红铁矿的比例不同，又可分为磁铁矿矿石、红铁矿矿石和混合矿石；后两种是比较难选的。此外，由于鞍山式铁矿石原矿品位较低，结晶粒度较细，要得到较高的选矿指标，例如精矿品位65，铁回收率在75以上，也并不容易。,处理矿石的选厂有大孤山、东鞍山、齐大山、大石河、水厂、南芬、歪头山、石人沟和马兰庄等铁矿选厂。,5,（二）镜铁山式铁矿,镜铁山式铁矿床主要分布在我国西北部甘肃境内矿床与鞍山式相似，但矿物组成和矿石结构又有某些特点。,镜铁山式铁矿属铁质碧玉型铁矿床。矿石主要金属矿物为镜铁矿、菱铁矿、少量赤铁矿和褐铁矿，矿体深部偶尔有少量磁铁矿。其它共生有价矿物为重晶石。脉石矿物主要为碧玉、铁白云石，少量石英、方解石、白云石、绢云母等。,6,矿石含铁30%40%，含二氧化硅20%，含硫0.12.8%。矿石呈条带状构造，条带有镜铁矿、菱铁矿、碧玉、重晶石组成。矿石浸染粒度较细，结晶颗粒一般为0.020.5，需磨至200目占95%以上才能达到单体解离。脉石中含铁较高，属于较难选的铁矿石。,处理这类铁矿石的选厂有酒钢选厂。,7,（三）大西沟式铁矿,大西沟式铁矿属沉积变质菱铁矿类型，矿石组成简单，以菱铁矿为主，另有磁铁矿，鲕绿泥石、石英、绢云母、方解石、白云石等。矿石以条带状结构为主。含铁一般为2731%。,8,（四）攀枝花式铁矿,攀西式钒钛磁铁矿是一种伴生钒、钛、钴等多种元素的磁铁矿，其矿石储量居我国铁矿储量第二位（占15%左右），矿石可选性良好，其矿物组成，嵌布特性与一般磁铁矿有明显的差别。,矿石中主要金属矿物为含钒钛磁铁矿、钛铁矿，另外有极少量的磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、针铁矿等；硫化物以磁黄铁矿为主；脉石矿物以钛普通辉石、斜长石为主。铁不仅赋存于钒钛磁铁矿中，而且在钛铁矿、硅酸盐矿物和硫化物矿物中，都含有一定数量的铁。,9,含钒钛磁铁矿一般呈自形、半自形或它形粒状产出，粒度较粗，易破碎解离。钒钛磁铁矿是一种复合矿物相，它是由磁铁矿、钛铁尖晶石、镁铝尖晶石和钛铁矿片晶及微细粒磁黄铁矿片晶等组成的一种固溶体，相互嵌布极为微细，一般为几微米宽，几十微米长，用机械方法无法解离，只能作为一种复合体解离回收，纯钒钛磁铁矿中全铁含量一般为5561%（见表2）。,10,表2 攀西地区钒钛磁铁矿精矿品位理论含量表,矿山名称及 精矿理论品位 精矿中相应的钒、钛、硅、铝、钙、镁,矿石类型 TFe，% V,2,O,5,TiO,2,SiO,2,Al,2,O,3,CaO MgO,攀枝花 表内矿 5556 0.6 13 1 4 0.2 2.5,表外矿 5759 0.6 9 2.5 3.5 0.5 1.5,白 马 表内矿 5859 0.8 10 1.5 3.5 0.3 2,表外矿 6061 0.8 7 1 4 0.3 1.5,太 和 表内矿 5859 0.6 12 1.5 2 0.5 2,表外矿 5961 0.6 7 1.5 2.5 0.7 2,红 格 表内矿 5859 0.65 10 2 2 0.3 2.5,表外矿 5860 0.65 8 3 2 1 2,注：精矿中TFe/TiO,2,一般为6670%。,11,钛元素主要赋存于钒钛磁铁矿和钛铁矿中，少量赋存于脉石矿物种，由于钛在钒钛磁铁矿中以固溶体存在，用机械方法无法分离，故铁精矿中含钛量很高，选矿目前很难回收利用钒钛磁铁矿中的钛，而只能回收矿石中的钛铁矿。钛铁矿一般为粒状产出，常与钒钛磁铁矿密切共生或分布于硅酸盐矿物颗粒之间，颗粒粗大，易破碎解离，是综合回收的矿物。,12,硫化矿物以磁黄铁矿为主，约占硫化矿物总量的90%以上，它与钴、镍硫化物紧密共生，也需予以综合回收。,磁黄铁矿呈浸染状分布于氧化物、硅酸盐矿物颗粒之间，分布不均，少量呈不规则状产出与钒钛磁铁矿和钛铁矿裂隙中。脉石矿物中，钛普通辉石与斜长石约占总量的90%以上。其中，钛普通辉石约占脉石总量的5575%。矿石硬度大（1016），属难磨矿石且给尾矿输送带来困难。,处理这类矿石的选厂有攀枝花密地选铁厂，选钛厂等。,13,（五）大冶式铁矿,大冶式铁矿是各类型铁矿床中矿点数量最多，分布最广的矿床，规模以中小型为主。这类矿石占我国铁矿总储量10%左右。,本类矿床矿石组分比较复杂，往往伴生Cu、Sn、Co、Mo、S、Pb、Zn、Au等元素.矿石含铁量也高,平均品位TFe在以上，这类矿床绝大部分的矿石为容易选别的磁铁矿，故开采量较大矿石中的矿物以磁铁矿为主，部分矿床为磁赤铁矿石，或赤铁矿、磁铁矿与菱铁矿的混合型矿石.金属矿物主要为磁铁矿,次为赤铁矿、菱铁矿,还有少量至微量黄铜矿、黄铁矿和磁黄铁矿等。磷含量一般较低,硫含量变化很大,由百分之几至十几,往往有一些可供综合利用的半生元素如Cu、Co、Ni等。,14,矿石中，磁铁矿成自形、半自形及他形晶粒状集合体与脉石交代，形成交代残余结构，在磁铁矿颗粒集合体中往往保留脉石残余体，成为磁铁矿的包裹物出现，而后期生成的碳酸盐又沿着磁铁矿晶体的中心向外交代，形成骸晶状结构。磁铁矿粒度不均，一般粒径为0.10.5mm，最小粒径为0.01mm，最大粒径可达23mm，磁铁矿具多期形成的特征。黄铁矿呈自形、半自形和他形晶粒状嵌布与脉石中，黄铁矿与磁铁矿关系比较密切，黄铁矿粒径大小一般为0.040.1mm，最小粒径为0.0020.02mm，最大为0.51mm。,15,黄铁矿呈不规则的颗粒状及星点状嵌布于脉石中，也有的镶嵌在磁铁矿中呈包裹体出现，与辉铜矿、铜蓝紧密共生，粒度在0.050.008mm之间，钴矿物以硫化钴、氧化钴两种形态存在，硫化钴主要共生于黄铁矿中，随黄铁矿的回收而得到综合利用。,伴生铜、硫、钴的磁铁矿床，一般矿石硬度812。铁矿床中含钙、镁较高，含二氧化硅较低，所以脉石矿物较软，铁矿床含铁品位较高，一般为Fe3545%富矿品位高达4555%。属于较好选的铁矿石。,处理这类矿石的选厂有大冶、程潮和金山店等选厂。,16,（六）宁芜式铁矿,宁芜式铁矿的储量占我国铁矿石总储量的6左右，一般含铁品位较高，矿石较易选，但有的矿区含有一定数量的菱铁矿、黄铁矿、硅酸铁矿物等，影响分选效果。矿石中伴生的S、P、V和Cu、Co等，可综合利用。,17,矿床规模大小不等。矿石矿物有的以磁铁矿为主，假象赤铁矿、赤铁矿为次；也有的以假象赤铁矿、赤铁矿为主；菱铁矿含量因矿区不同而异。脉石矿物有透辉石、阳起石、磷灰石、碱性长石、黄铁矿及硬石膏等。矿石具块状、浸染状、浸染网脉状、角砾状、斑杂状、条带状及条纹状等构造。浸染状矿石一般含TFe1730%、块状矿石一般含TFe3557%，P0.011.34%，S 0.038%或更高，V,2,O,5,0.10.3%。,18,矿石构造以致密块状与细粒浸染状为主。致密块状矿石中，在磁铁矿颗粒边缘及节理发育的地方，有赤铁矿并形成边缘状及网格状结构。细粒浸染状结构的磁铁矿一般呈他形晶粒状集合体浸染在脉石中与赤铁矿连生。磁铁矿大部分呈他形晶状集合体产出，少部分呈自形晶粒状及星点状嵌布于脉石中。粒度最大者为1.6mm左右，一般在0.40.1mm之间，最小者为0.08mm左右。假象赤铁矿形状保有磁铁矿八面体晶形，多数嵌布在磁铁矿或赤铁矿交代强烈附近的脉石中，粒度为0.1mm左右。,19,赤铁矿含量仅次于磁铁矿，一般呈不规则的晶粒集合体嵌布于脉石中，粒度最大为1.6mm左右，一般在0.090.2mm；也有的沿磁铁矿节理交代或磁铁矿颗粒间裂缝形成网脉状及网格状构造，脉宽不均，在0.010.1mm之间。黄铁矿为主要含硫矿物，大部分呈不规则的颗粒状及星点状嵌布于脉石中，少量黄铁矿与磁铁矿连生，接触界限清楚，粒度为0.08mm左右。,20,磷灰石呈自形、半自形晶体，少部分呈他形晶粒状产出，粒度不均，最大者在11.8mm之间，一般在0.20.5mm之间，最小者为0.05mm，大部分与阳起石、绿泥石及磁铁矿连生，其接触界限清楚而规则，少部分磷灰石在磁铁矿中呈包裹体出现。,处理这类矿石的选厂有凹山、桃冲和梅山等铁矿选厂。,21,（七）宣龙宁乡式铁矿,宣龙和宁乡式铁矿数沉积矿床。它们的共同特点是矿体薄、分布面广，有些矿区后期断裂、褶皱发育。矿石多呈鲕状、块状构造，少数具豆状、肾状构造。有些鲕粒中有硅质和铁质构成的同心圆圈可达数十层，矿石选矿效果一般很差，属很难选的矿石。,本类矿床保有储量约占我国铁矿总储量的10%，矿床规模大、中、小都有。,22,宣龙式铁矿中具有代表性的河北宣化庞家堡矿区，矿石中的矿物以赤铁矿为主，菱铁矿次之，并有少量磁铁矿。一般含TFe3050%，SiO,2,在1527%之间，含磷较低，约在0.0880.134%，含S在0.1%之下，烧减89%，其它有益有害组分含量甚微。,23,宁乡式赤铁矿、菱铁矿矿床是我国重要的浅海相沉积型铁矿，主要分布在湖北、湖南、云南、四川、贵州、广西、江西和甘肃等省。这些矿床规模一般为中等。矿石矿物有赤铁矿、菱铁矿、磁铁矿、褐铁矿、鲕绿泥石、含铁白云石、石英（玉髓）、胶磷矿（细晶磷灰石）、方解石、黄铁矿、云母和黏土类矿物等。主要矿石类型为赤铁矿矿石，其次为磁铁矿、赤铁矿石和鲕绿泥石菱铁矿、赤铁矿混合矿石。,24,宁乡式铁矿的含铁量，以3045%的中贫矿石为主，该类矿床的平均品位为39.6%。矿石含磷普遍偏高，通常为0.40.8%，极少矿区低于0.2%，个别矿区含磷高达1.543.03%。含硫量一般较低，但少数矿床含硫很高，达0.50.6%。SiO2含量变化较大，多数在1520%。湖南的清水、潞水、江西的河下等铁矿属这类矿床。,25,宣龙宁乡式铁矿石基本上可分为三类：,（1） 自溶性矿石，如湖北长阳，主要矿物为赤铁矿及菱铁矿，脉石矿物为方解石、白云石、绿泥石、胶磷矿。鲕状多呈椭圆形，少数呈拉长的扁球形；含铁较高，含磷也较高，一般大于1%。,（2） 酸性富矿石，如河北龙烟及湖南湘东铁矿，主要脉石矿物为石英、绿泥石、石英（玉髓）、绢云母等，原矿品位较高，一般大于Fe45%。,（3） 酸性中贫矿，如四川綦江、广西屯秋的贫鲕状铁矿，贵州赫章，云南鱼子甸及鄂西的官店、黑石板等地的贫鲕状铁矿，原矿含铁较低，脉石矿物主要为硅酸盐。,处理这类矿石的选厂有宣化钢铁公司选厂，綦江铁矿选厂。,26,（八）风化淋滤型铁矿,本类矿床由各类原生铁矿、硫化物矿床及其它含铁岩石经风化淋滤富集而成，也称风化壳矿床。在我国此类具有工业意义的矿床甚少，目前已发现的仅有：,(1)多金属硫化矿床或黄铁矿风化淋滤形成的褐铁矿床，如广东大宝山铁矿。,(2)含铁矿矿床风化淋滤形成的褐铁矿，如贵州观音山铁矿，湖北黄梅铁矿。,(3)含磁铁矿（或硫化物）钙铁榴石和钙铁辉石夕卡岩风化岩，如江西分宜和福建中南部某些铁矿床。,27,本类矿床以“铁帽”广泛分布为特征，矿体呈不规则的透镜状、扁豆状，也有似层状者。规模以中小为主，也有大型的。矿石有致密块状、蜂窝状、葡萄状和土状等构造。,矿石矿物主要为褐铁矿，次为针赤铁矿、赤铁矿、假象赤铁矿、软锰矿、硬锰矿，在多金属硫化矿铁帽中，还有白铅矿、菱锌矿、水锌矿和孔雀石等。脉石矿物有石英、蛋白石、方解石、白云石和黏土矿物等。矿石含铁量从2550不等，平均40.3。有的含Pb、Zn、Cu、As、Co、Ni、S、Mn、W、Bi等元素，矿石难选。目前国内仅生产少量褐铁矿精矿。由于杂质多，工业利用上存在一定局限性，多作配矿用。,这类矿石属难选矿石，处理这类矿石的选厂有大宝山、铁坑铁矿等。,28,（九）包头白云鄂博式铁矿,包头白云鄂博铁矿系我国独特类型的铁矿床,系沉积热液交代变质矿床(有争议),是大型铁与多金属复合的矿床。矿区有主东、西矿体组成，已发现的元素有71种，形成矿物129种，主、东矿体平均含铁品位36.48%，稀土氧化物品位5.18%，氟品位5.95%，铌氧化物品位0.129%。,根据主、东矿的物质组成和矿石可选性，矿石可划分为富铁矿、磁铁矿，萤石型中贫氧化矿和混合型（包括钠辉石、钠闪石、云母、白云石型）中贫氧化矿。,29,主、东矿各种矿石类型及主要元素含量表,矿 矿石 主要元素含量，%,体 类型 Fe Nb2O5 TRE2O3 P F SiO2,富铁矿 51.24 0.081 2.22 0.61 4.70 4.31,主 磁铁矿 32.14 0.141 5.34 1.10 7.49 7.83,矿 萤石型 31.84 0.161 7.55 1.03 8.71 6.05,混合型 34.06 0.117 3.30 0.55 7.17 13.78,富铁矿 49.36 0.126 1.54 0.40 2.48 6.02,东 磁铁矿 31.55 0.125 5.17 0.78 4.78 11.99,矿 萤石型 30.33 0.161 7.87 1.04 7.41 11.15,混合型 27.97 0.139 8.60 1.11 5.67 18.11,30,矿石类型不同，主要元素含量变化很大。富铁矿、磁铁矿属易选矿石；萤石型、混合型中贫氧化矿属难选矿石。混合型矿石中的脉石主要为钠辉石、钠闪石和黑（金）云母等含铁硅酸盐矿物，比萤石型中贫氧化矿更难选。,31,主要元素的赋存状态：铁元素9095%赋存在铁矿物中，形成五种铁矿物，其中磁铁矿、原生赤铁矿、假象赤铁矿占铁矿物的90%以上；稀土元素90%以上赋存在稀土矿物中，形成12种稀土矿物，主要是氟碳铈矿和独居石，两者的比例随矿石类型的不同有所改变；铌元素85%赋存在铌矿物中，形成12种铌矿物，主要是钛铁金红石、铌铁矿、方解石、黄绿石；氟矿物98%赋存在氟矿物和氟碳酸盐矿物中，95%的氟元素呈萤石形态存在；磷元素99%赋存在独居石和磷灰石矿物中，两者的比例随矿石类型不同而变化；钾、钠元素98%赋存在钠辉石、钠闪石、云母和长石之中。,32,粒度及嵌布特性：铁矿物以原生赤铁矿最细，依次为褐铁矿、假象赤铁矿、磁铁矿，原生赤铁矿在-43m粒级中占有率为80%以上；稀土矿物在-43m粒级中占有率为50%；铌矿物（易解石除外）在-20m粒级中占有率为50%以上。,处理这类矿石的选厂有包头钢铁公司选厂。,33,（十）海南石碌铁矿,海南铁矿系成因上尚有争议但又具有一定特殊性的矿床，故暂作为一类，它包括的矿体甚多，约80%的储量集中在北主矿体中。北主矿体以富矿为主，矿石平均含铁为50%，硫（黄铁矿和重晶石）的含量不均，一般上部和中部含硫低，下部及边缘含硫高。磷含量一般较低，其它有害杂志甚微。矿石按工业类型可分为平炉富矿、高炉低硫富矿、高炉高硫富矿、贫矿和次贫矿五类，其中贫铁矿石占28%。,34,海南贫铁矿石中金属矿物以赤铁矿为主，含少量的假象赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿和黄铁矿。脉石以石英为主，绢云母、绿帘石、重晶石、透闪石、阳起石及粘土类高岭土等次之。矿石构造以块状及条带状为主。主要为变余砂状结构和细鳞片结构，粒状结构次之，并有少量的鲕状结构。,35,赤铁矿和石英的结构与构造：赤铁矿多呈自形晶鳞片状、块状和他形粒状。粒度一般微细，多分布在0.010.03mm，细小者在0.0030.009mm之间，集合体粒度在0.060.2mm之间。在变余砂状结构中，自形片状、他形粒状赤铁矿嵌布在石英、绢云母、绿泥石颗粒间隙中，或呈胶结物状与石英、绢云母、白云母胶结形成网状结构，网眼多被石英所充填。鳞片状晶结构中铁矿物呈定向分布。,36,微细粒状赤铁矿物粒度一般在0.0050.057mm，呈浸染状分布于脉石中，有部分赤铁矿呈鲕状结构鲕粒粒度为0.0350.1mm。石英多呈他形粒状及半自形晶，一般嵌布粒度为0.010.06mm，细者为0.0030.023mm，个别大粒在0.2mm左右。石英以细粒或微细粒单晶或集合体嵌布在铁矿集合体里，石英也与绿帘石、阳起石、赤铁矿互相嵌布，有时在赤铁矿鲕粒中呈核心嵌布。,上述情况表明，海南贫铁矿石是属于微细粒难选氧化铁矿石。,37,