呼和浩特市地区超贫磁铁矿资源的特征、利用现状及勘查开发建议

郭秉成 孙振洲 郭婧 崔丽萍

摘要:近年来铁矿石价格的一涨再涨对中国的铁矿资源产生了重大影响。一方面，矿山的开采品位降低，一些原来不具经济意义的已查明的铁矿资源变得可以开采利用。另一方面，一些过去不认为是铁矿的含磁铁矿岩石成了可以开发利用的超贫磁铁矿资源。在调查研究的基础上，以呼和浩特市地区现有超贫磁铁矿资源为例，对其类型、特征及开发利用现状进行了总结，并提出了合理的勘查开发建议。

关健词:超贫磁铁矿资源 特征 利用现状 建议

近年来随着中国钢铁工业的迅猛发展，国内铁矿石市场供不应求，一些过去没有作为铁矿资源的含铁岩石被开采利用，并且取得了显著的经济效益。这部分含铁岩石mFe平均品位一般在5%左右，低于圈定工业矿体的边界品位8％，有用矿物以磁铁矿为主，因此被称为超贫磁铁矿资源（简称“超贫磁铁矿”）。本文对呼和浩特市地区超贫磁铁矿资源的类型、特征、开发利用现状进行分析总结，并提出勘查开发建议。

1. 价格上涨对铁矿资源的影响

矿山的开采品位下降，一些原来不具经济意义的已查明铁矿资源变得可以开采利用中国现行的勘查规范规定，圈定磁铁矿矿体、钒钛磁铁矿矿体及菱铁矿矿体的边界品位均为mFe 20%，而圈定赤铁矿矿体、褐铁矿矿体和镜铁矿矿体的边界品位均为mFe 25%。2002年以前铁精矿售价250~300元/吨，开采的铁矿石原矿品位在28%左右才可以保本。但是，在当前的市场价格条件下，开采mFe为品位20%～28%的铁矿石也可以盈利。鞍山－本溪地区的铁矿床中有大量品位在20%至25%之间的铁矿石，有用矿物以磁铁矿为主，选矿工艺简单，如果矿床开采技术条件较好，在当前的技术和经济条件下大部分可以利用。

一些过去不认为是铁矿的含铁岩石成了可以开发利用的超贫磁铁矿资源，按照勘查规范，mFe低于20%的含铁岩石没有被圈定为矿体，也没有进行过勘查工作。近年来随着铁矿石价格的持续上涨和高位运行，有的低于原边界品位的超贫磁铁矿资源也被开采用于生产铁精粉，并获得了很好的经济效益，如呼和浩特市地区的超贫磁铁矿资源开采利用的平均品位为mFe 5%左右。

2. 超贫磁铁矿资源的类型及特征

呼和浩特市地区目前开采利用的超贫磁铁矿资源主要有兴和岩群中二辉麻粒岩、二辉斜长麻粒岩。研究区二辉麻粒岩属兴和岩群的主要组成部分，其次为乌兰不浪基性岩墙，前者多数薄层状与斜长麻粒岩、长英质麻粒岩呈不规则韵律产出，或是夹层产于斜长麻粒岩和长英质麻粒岩之中。岩石变形强烈，片麻状构造十分发育，多数为暗色矿物定向排列而成，并形成十分复杂的层内剪切褶皱。后者呈岩墙沿兴和岩群片麻理北西向分布[1]。

矿物粒度相对较粗，为灰绿色、灰黑色、中细粒粒状变晶结构，片麻状构造。主要共生矿物组合为紫苏辉石+单斜辉石+角闪石+斜长石，也可以出现少量的黑云母和石英，副矿物为磷灰石，磁铁矿等，一般的暗色矿物总量大于40%，石英小于5%。其中二辉麻粒岩含磁铁矿品位在mFe 5% ~12%。为超贫磁铁矿的主要赋矿层位。

磁铁矿SiO2 30%~42%、CaO 10% ~23%、MgO 8%~12%、V2O5 0.12%~0.14%、TiO2 ０.９%~2.3%、S 0.017%~1.15%、P 0.04%~1.15%、TFe 12%~20%、mFe 5%~12%。S，P含量较低，不伴生可被综合利用的其它有益元素。

该类型矿床的成矿母岩规模一般较大，矿床规模亦较大，长度为8-10公里，矿体宽为3-4.5公里，矿石体重取3t/m3计算，估算的超贫磁铁矿资源量约为5-8亿吨[2]。由于该岩石地表风化比较强烈，风化深度一般在50m左右，岩体强烈风化后呈砂状，用挖掘机可直接挖掘装车，加之磁铁矿颗粒粗，易于磁选。对这种超贫磁铁矿进行了开发利用的可行性研究，认为开发利用是可行的，并制订了边界品位（mFe）5%的工业指标。

大部分为角闪岩相，部分达到麻粒岩相，磁铁矿颗粒较粗，易于磁选。如果矿床开采技术条件较好，可以采用边界品位mFe 5%指标圈定超贫磁铁矿。

3. 超贫磁铁矿选矿方法及技术指标

超贫磁铁矿资源全部采用磁法选矿。基性—超基性岩型超贫磁铁矿资源，磁铁矿一般结晶粒度较细，其磨矿粒度达-200目的一般在70%～80%之间，铁精矿品位可选至TFe 65%，磁性铁选矿回收率可达80%以上。含铁变质岩型超贫磁铁矿资源的磁铁矿一般结晶粒度较大，磨矿粒度达-200目的一般在60%～70%之间，铁精矿品位可达TFe 65%以上，磁性铁选矿回收率可达85%以上。

选矿工艺流程为：原矿破碎→磨矿→磁选。铁选厂采用两段碎矿、两段磨矿的生产工艺，头段破碎采用500×750锷式破碎机，二段破碎采用G100型诺德伯格圆锥破碎机，头段磨矿采用一台3245球磨机和4台2376球磨机，二段磨矿均采用2145球磨机，选矿采用干式磁选机、电磁聚机、陶瓷过滤机等先进设备。其选出的精矿品位均可达TFe 65%左右。

不同成因类型、不同的磁性铁含量、不同的开采技术条件、不同选矿生产的外部环境，其吨铁精矿生产成本有着较大的差别。超贫磁铁矿的吨铁精粉生产成本在1999年为100多元；目前正规生产的超贫磁铁矿山吨精矿生产成本在185～340元之间。在当前铁矿采选企业执行的税种、税率的条件下，在超贫磁铁矿经过采选加工转变成商品的过程中，会发生资源税、增值税和其他常规的税费。资源税按2元/吨原矿计算，选矿比按1∶8～1∶10计算，吨精矿资源税为20元；增值税率铁矿采选业执行增值部分的13%，按铁精粉销售价格500元/吨计算，吨精矿增值税为21～40元；其他税费按增值税的5%计算，吨精矿为1～2元。计算吨精矿的销售成本为246～382元，在当前铁矿产品的市场价格条件下，超贫磁铁矿的采选加工业有着较大的利润空间[3]。

4. 问题与建议

4.1存在问题

超贫磁铁矿资源量底数不清，勘查程度低：

超贫磁铁矿资源是近年来开发利用的新的铁资源类型，以前基本上没有进行过勘查评价工作，资源底数不清。近年来虽然在开采过程中进行了部分勘查评价工作，但由于整体上属于无序群采，勘查程度低。以勘查程度最高的集宁地区为例，虽然有几个大中型二辉麻粒岩的铁矿资源情况已基本查明，但是其中绝大多数未进行正规勘查评价。勘查严重滞后于开发。大多数矿区资源底数不清，直接影响开发规划的制定及铁选厂的合理布局，影响铁选厂生产规模和服务年限的确定[4]。

缺乏统一规划：

尾矿库管理粗放采选企业布局和资源配置不合理，大矿小开，重复建设较为突出，争抢资源现象较为严重。一些矿山忽视尾矿库安全，尾矿库在沟里，选矿厂在沟口，极不安全；同时，存在尾矿排放和环境污染、尾矿库建设不达标、尾矿乱排乱放和尾矿库压矿等问题。

4.2建议

快速开展超贫磁铁矿资源的勘查工作建议对全区超贫磁铁矿资源进行系统、快速的勘查与评价，尽快摸清这类铁矿资源的家底，重点是其类型、分布、资源储量及可利用性，为尽快开发利用这类资源打下基础。

对超贫磁铁矿资源的开发利用合理规划根据超贫磁铁矿资源的数量和分布，对采矿权进行合理配置，在做好矿山规划、安全生产的同时，应特别注意对开采地生态环境的保护问题，建议对尾矿进行覆土造田和覆土绿化工作。

大力开采超贫磁铁矿资源：超贫磁铁矿资源含铁量低，只有在当前的铁高价位条件下才具有开采价值，如果错过这个机会这类铁矿资源将毫无价值。因此，应当抓住时机，大力开采超贫磁铁矿资源，既使得这类铁矿资源得利用，又可缓解当前铁矿石市场供不应求的局面。根据当前铁矿石的价格水平，建议调整铁矿的工业指标，加强矿资源的开发监管，鼓励矿山贫富兼采，开采和综合用超贫磁铁矿资源；鼓励矿山进行环境恢复、治理土地复垦。

参考文献:

[1] 卢良兆，徐学纯，董永胜.中朝克拉通北部早前寒武纪变质作用演化的三种主要样式及其地质动力[J].高校地质学报，1998，Vol.4(1).

[2] 李厚民，谢承祥，肖克炎等.沉积变质铁矿超低品位矿石量估算尝试[C]//陈毓川等主编，矿床学研究面向国家重大需求：新机与新挑战——第八届全国矿床会议论文集.北京：地质出版2006：736-738.

[3] 李传华，巩秀亭，张乃宝.鲁中地区部分低品位铁矿资源的开发用[J].矿业快报，2002，9：16-20.

[4] 李中念.河北省超贫磁铁矿资源与开发利用分析.河北冶金，2006年第3期.