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甘肃省陇南市某褐铁矿的地质特征及开发利用前景分析
  摘 要:本文通过对甘肃省陇南市某褐铁矿的地质特征、选矿性能、可能的产品开发方案及其他开发利用条件的分析,对该矿的开发利用前景进行简单评价。
  关键词:褐铁矿;地质特征;开发利用前景
  中图分类号:tf52 文献标识码:a
  1 概述
  该褐铁矿大地构造位置处于秦岭褶皱系中部,位于南秦岭加里东——印支褶皱带中,属马槽湾-陈家山铁锰钴锌多金属成矿带。2012年,勘查单位对该铁矿开展普查工作,区内发现十五条矿体,矿床规模接近中型。本文通过对该矿地质特征及矿石特性的分析,对其开发利用价值前景进行分析判断并提出相关建议。
  2 矿床地质
  2.1 矿体地质
  铁矿区自北向南可分为ⅰ、ⅱ、ⅲ三个矿段。现将各矿段主要矿体分述如下:
  ⅰ矿段:该矿段圈定3条铁矿体,分别是1、2、3号矿体,以1号矿体最大,2、3号矿体次之,其特征:1号矿体:赋存于志留系中上统中段(s2-3bs21、s2-3bs22)中厚层粉晶灰岩、钙质板岩与志留系中上统上段(s2-3bs31、s2-3bs32)中厚层粉晶灰岩、绢云母粉砂质板岩的接触部位,受f1北西向断裂所控制。矿体地表断续出露长度约1320米,真厚度在6.15-23.76米之间,平均厚度11.50米,厚度变化系数14%。矿体形态为层状、似层状,矿体产状与f1断层一致,倾向40°-75°,倾角65°-80°,矿体最低品位38.65%,最高品位68.35%,平均品位43.32%,品位变化系数10%。
  ⅱ矿段:该矿段见3条铁矿体,分别是4、5、6号矿体,以4号矿体最大,5、6号矿体次之,其特征:4号矿体:赋存于志留系中上统中段(s2-3bs21)中厚层粉晶灰岩与志留系中上统中段(s2-3bs22)钙质板岩的接触部位;其地表控制长度650米,呈断续出露。WWw.11665.coM矿体真厚度在1.13-24.87米之间,平均厚度12.36米,厚度变化系数90%。矿体形态为层状,似层状,矿体产状与f7断层一致,倾向325°-360°,倾角48°-56°,向北沿倾向控制延深14-28米,矿体平均品位49.31%,最低品位31.33%,最高品位55.50%,品位变化系数19%。该矿体由上至下具有厚度变大,品位变富的趋势。
  ⅲ矿段:该矿段见9条铁矿体,分别是7、8、9、10、11、12、13、14、15号矿体,以11号矿体最大,7、8、9、10、12、13、14、15号矿体次之,其特征:11号矿体:赋存于志留系中上统中段(s2-3bs21)中厚层粉晶灰岩与志留系中上统中段(s2-3bs22)钙质板岩及印支期石英闪长岩的接触部位;受f15断裂控制。地表控制长度310米,呈断续出露,矿体真厚度在5.91-24.66米之间,平均厚度12.11米,厚度变化系数107%。矿体形态为层状,似层状、凸透镜状,矿体产状与f15断层一致,倾向70°,倾角85°,矿体平均品位31.77%,最低品位32.53%,最高品位38.39%,品位变化系数12%。该矿体控制延深19米,由上至下具有厚度变小,品位变富的趋势。
  2.2 矿石质量
  2.2.1 矿石结构构造:矿石结构主要为他形晶粒状结构、隐晶结构。矿石构造主要为致密块状、条带状、角砾状、鲕状、结核状以及土状、蜂窝状构造。
  2.2.2 矿石物质组成:矿石矿物组合简单,金属矿物主要为褐铁矿,次为赤铁矿。脉石矿物以方解石为主,次为石英、铁白云石、绢云母等。
  2.2.3 矿石有用组份:矿石有用组份主要为铁。全铁品位一般为32.53%~68.09%,最高68.35%,全矿床平均品位tfe46.84%。其他有害组分锌、硫、磷、硅等含量均较低(见表2)。
  2.3 矿体赋存规律
  矿床受志留系中上统白水江群中、上段(s2-3bs2、s2-3bs3)层位控制,铁矿体多数赋存于灰岩与板岩接触部位,矿体对岩性无选择。同时,矿体产出亦受构造制约,矿体富集地段主要是在岩层背斜翼部、层间裂隙及nw向、近ew向断裂破碎带。
  3 该铁矿的可选性
  2011年12月,酒钢技术中心矿物研究所对该矿的采样进行选矿试验,试验用样品的原矿铁品位41.56%,杂质二氧化硅含量为26.99%,主要有用铁矿物为褐铁矿。褐铁矿集合体嵌布粒度不均匀,大多在0.3~0.05mm之间。脉石矿物以石英、碧玉为主,高岭土次之。
  选矿试验采用焙烧磁选-反浮选工艺时,得到的试验结果为:焙烧矿在-200目97.8%的磨矿细度下,经一粗两精弱磁选别,获得精矿铁品位55.75%,回收率91.06%的选别指标,sio2含

15.92%,选矿比1.33倍。对该磁选精矿再进行反浮选提质降硅试验,闭路试验可获得精矿铁品位60.34%,sio2含量11.96%,产率56.33%,回收率74.07%,选矿比1.78倍。
  选矿试验采用强磁选-反浮选工艺时,得到的试验结果为:原矿在-200目95.1%的磨矿细度下,经一粗两扫强磁选别,可获得综合精矿铁品位52.48%、回收率77.26%的选别指标,sio2含量12.37%,选矿比1.62倍。采用阳离子捕收剂进行反浮选进一步降硅,闭路流程一粗一精两扫,可获得精矿铁品位55.01%(烧后铁品位60.34%),sio2含量9.67%,流程产率50.72%,回收率66.61%,选矿比1.97倍。
  从选矿试验结果看,本矿石较为难选,表现为精矿品位较低、杂质含量较高,同时最终的回收率也较低,尾矿品位高。但与市场采购精矿相比,该矿石具有一定的开发价值。
  各工艺下的最终流程试验结果见表3。
  4 开发利用前景分析
  4.1 褐铁矿含铁量一般为37%~55%,吸水性很强,一般都吸附大量的水分,在焙烧或入高炉受热后去掉游离水和结晶水,矿石气孔率因而增加,大大改善了矿石的还原性。所以褐铁矿比赤铁矿和磁铁矿的还原性都要好。   4.2 该铁矿主要以褐铁矿为主,在扣减烧损后品位有明显的提高。酒钢技术中心矿物研究所于2011年12月对该矿进行的选矿试验结果表明,该矿采样品位为tfe41.56%,烧损后的品位为tfe45.89%,烧损后铁矿品位将提高4%。而该铁矿的平均品位为46.84%,其中平均品位在48%以上部分矿体的铁矿石资源量占矿床资源量的40%左右。根据炼铁用铁矿石一般工业指标,褐铁矿石、菱铁矿石在扣除烧损后的品位如果达到tfe50%,就可无需进行选矿而直接入炉。这说明该铁矿部分富铁矿无需选矿可直接入炉。
  4.3 从上世纪末开始,国内外的钢铁厂就开始了褐铁矿直接入炉技术的研究和运用,在使用20%的块矿使用量时,褐铁矿的配比只能达到4~8%。而水城钢铁(集团)有限责任公司炼铁厂于2005年进行的褐铁矿富矿直接入炉试验表明,褐铁矿在1200m3高炉直接入炉的使用比例可以达到11%。
  4.4 该矿以往的工作程度较低,以往所进行的勘查工作仅仅根据地表露头及旧坑道的编录估算了粗略的矿石量,对矿体的深部延伸及矿体厚度均未进行有效控制。如果对该铁矿投入一定的勘查工作,该矿的资源量将有进一步增大的可能。同时该矿周边分布众多褐铁矿矿点,形成区域性褐铁矿成矿带。如果对该区域的铁矿进行整装勘查及开发,有望取得更大勘查成果。
  4.5 省内距该矿最近的酒钢集团榆中钢厂,在完成地震灾区恢复重建项目后的铁产能将达到225万吨/年。如果内在铁矿原料中使用6%的高品位褐铁矿块矿,每年的褐铁矿块矿需求量将达到20万吨以上。榆中钢厂在完成二期项目后产能达到500万吨时,每年的褐铁矿块矿需求量将达到40万吨。因此该褐铁矿具有较好的市场前景。
  4.6 该铁矿距酒钢集团榆中钢厂的运距约470公里,目前正在建设的兰渝铁路预计2015年通车,该铁路建成后到酒钢集团榆中钢厂的运输状况将大为改善。矿区附近地表河流、泉水发育,生产、生活用水极为方便;矿区西部约两千米有白鹤桥水电站电力网供电,矿区供电条件十分方便。
  5 关于该矿开发利用的相关建议
  5.1 针对该矿以往勘查程度较低其情况,应对该铁矿区投入一定的勘查工作,探明其资源分布情况,进一步提高铁矿石资源储量。在进行下一步勘查工作时,可考虑利用电法物探手段发现成矿有利构造及矿体深部延伸情况,为坑道、钻探等勘探工程提供依据。
  5.2 针对矿体的品级分布特征。对该矿tfe品位在48%以上的部分矿石,可以联系到周边钢厂进行直接入炉冶炼试验。如果该矿产出的富褐铁矿能够满足直接入炉的要求,这部分矿石应分别采出后破碎到一定的粒度,作为富矿直接供应钢厂,可省去细破、磨矿、焙烧、磁选等工艺,节省下相关工序的生产成本。
  5.3 对于该矿tfe品位在48%以下的分布矿石,如果经过进一步的勘查工作,证实这部分矿石的资源量能够满足要求,可考虑建设一座能够对以上矿石进行处理的选矿厂,对这部分矿石进行选别后销售到钢厂。
  结语
  从本文对陇南市某褐铁矿资源特征及开发利用前景分析可以看出,该铁矿具有较高的开发利用价值,值得进一步投入勘查及进行开发利用方面的研究。
  参考文献
  [1]水城钢铁

(集团)有限责任公司.炼铁厂褐铁矿直接入炉的研究与实践[z].2008.
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  •  作者:佚名 [标签: 甘肃省 陇南 甘肃省 陇南市教育局 甘肃省 ]
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