矽卡岩型铁矿床共伴生矿产特征及综合回收现状

李成，周旭林，赵芳芳，刘正军

文章编号：1672-5603（2020）02-31-5

摘 要 为促进矿产资源综合勘查评价利用，文章以矽卡岩型铁矿床为研究对象，通过对典型矿床地质特征及矿山实际开采利用资料的分析，总结了其共伴生矿产特征，并采用“回收度”指标评价了矽卡岩型铁矿床伴生矿产的综合回收情况。研究表明矽卡岩型铁矿床共伴生矿产非常丰富，共近30种;随岩浆岩的酸性变化，矿化组合由单一的铁矿，渐变为铁铜钴、铁锡锌、铁锡钨钼等多金属组合;共伴生矿产的综合回收情况较好。

关键词 综合回收;伴生矿产;综合勘查;矽卡岩型铁矿

中图分类号：P618.31 文献标识码：A

Summarizing On The Associated Mineral Characteristics And Comprehensive Recovery Status of Skarn Iron Deposits

Li Cheng1，2， Zhou Xulin2， Zhao Fangfang3 ， Liu Zhengjun2

（1.The Survey Academy of Coal Geology of Hunan Province， Changsha Hunan 410014; 2.Hunan Land

and Resources Planning Institute，Changsha Hunan 410007; 3.Hunan nuclear Geologr 301 Brigade，

Changsha Hunan 410000）

Abstract： In order to promote the comprehensive exploration and utilization of mineral resources，through the analysis of the ore geological characteristics and the actual mining utilization data of several typical skarn iron deposits in China，authors summarized the combined char-acteristics of the associated components . Studies have shown that the associated minerals of skarn-type iron deposits are very rich， with a total of nearly 30 kinds; with the acidity of magmatic rocks， the mineralization combination changes from a single iron ore to iron-cobalt-cobalt， iron-tin-zinc， iron-tin-tungsten-molybdenum And other multi-metal combinations; the comprehensive recovery of associated minerals is generally well.

Keywords： comprehensive recovery;associated minerals;comprehensive exploration;skarn iron deposits

礦产资源因其有限性、不可再生性以及多组分伴（共）生等特点[1]，世界各主要矿业开发国对矿产资源的综合回收利用都非常重视[2，5]，尤其我国是人口大国，虽许多矿产资源储量位居世界前列，但人均拥有量远低于世界平均水平[4] ，加强矿产资源综合勘查评价、加强矿产资源节约与综合回收利用、推进生态文明建设更加重要[5]。而对矿产资源共伴生矿产的特征研究是其综合回收利用研究的基础。

矽卡岩型铁矿床是我国主要铁矿床类型，也是重要富铁矿类型之一，其共伴生组分非常丰富[6]。前人对矽卡岩型铁矿床中共伴生矿产的研究往往聚焦于某一个矿床或某一种类型[7]，没有对这一类别矿床的共伴生矿产进行整体研究，尤其缺乏对目前我国矽卡岩型铁矿床中共伴生矿产的综合回收水平的研究。

1 矽卡岩型铁矿床

地质特征

矽卡岩型铁矿床也称为接触交代型铁矿床。矿体主要赋存于酸性-中基性中浅成侵入岩类与碳酸盐类岩石的接触带或其附近，近矿围岩碱质交代现象显著[8-9]。这类矿床一般都具有典型的矽卡岩矿物组合（钙铝-钙铁榴石系列、透辉石-钙铁辉石系列），在成因和空间分布上，都与矽卡岩有一定的关系[10]。矿体常成群出现，形态复杂，多呈透镜状、似层状、囊状、脉状和不规则状等，矿石矿物成分较复杂。铁矿石以块状构造为主，次为浸染状、斑点状、团块状和角砾状构造。矿床规模大中小均有，成矿时代以中生代为主，是中国主要铁矿床类型之一，也是目前重要富铁矿类型之一。其资源储量约占全国铁矿床查明资源储量总量的 11%， 富矿石占全国已查明富铁矿石的一半左右[11]。该类铁矿常伴生有可综合利用的铜、钴、金、银、钨、铅、锌等;甚至构成铁铜、铁铜钼、铁硼、铁锡、铁金等共（伴）生矿床，如黑龙江逊克翠宏山铁多金属矿床同时共伴生有多种矿石类型（图1）。

2 矽卡岩型铁矿床共伴生矿产特征

2.1 共伴生矿产种类

根据“重要金属矿产综合勘查评价”优选的全国50余个典型矿床的总结，矽卡岩型铁矿床含有的共伴生矿产非常丰富，包括：有色金属Cu、Pb、Zn、Ni、Co、W、Sn、Bi、Mo、Sb，贵金属Au、Ag、Pt、Pd，稀有金属Be、Rb，稀土Rh，稀散元素In、Ga、Ge、Cd、Se、Te，化工S、P、B、As等近30种。典型矿床伴生矿产特征见表1。

2.2 共伴生矿产赋存矿物特征

通过对典型矿床共伴生组分的赋存状态研究，矽卡岩型铁矿床中的主要共伴生组分的赋存矿物特征如下。

铜（Cu）：大部分矽卡岩型铁矿床中的伴生铜主要赋存于以黄铜矿为主的硫化物中，如山东淄博金岭铁矿、湖北黄石铁山铁矿、内蒙古黄岗铁锡矿、黑龙江逊克翠宏山铁多金属矿;少部分矿床中伴生铜以自然铜（少量辉铜矿）的形式出现，如山东莱芜张家洼铁矿。

钴（Co）：大部分矽卡岩型铁矿床中的伴生钴主要赋存于硫化物中，其中以黄铁矿、磁黄铁矿最为常见;少部分矿床中伴生钴赋存于氧化物中，主要包括磁铁矿、半假象赤铁矿、假象赤铁矿等。

锡（Sn）：矽卡岩型铁矿床中伴生锡一般赋存于锡石、锡酸矿（胶态锡）中，嵌布粒度整体较细，矿石中的微细粒錫石占有率高，非常难以将锡与其他成分分离。锡的赋存状态决定了锡的回收非常困难。

钼（Mo）：矽卡岩型铁矿床中伴生钼一般赋存于辉钼矿中。

锌（Zn）：矽卡岩型铁矿床中伴生锌一般赋存于硫化物中，以闪锌矿为主，少量铁闪锌矿、锌铁尖晶石、含锌尖晶石。

另外，伴生铅的赋存矿物为方铅矿、铋为辉铋矿、锑为辉锑矿、砷为毒砂、金为黄铜矿等硫化物、硫为硫化物。

2.3 共伴生矿产组合规律

矽卡岩型铁矿床伴生组分与成矿岩体的酸度存在着密切的联系，随着成矿岩体酸度的变化，铁矿床伴生的金属元素组合相应发生变化。

基性岩：成矿岩体一般为辉长岩（辉绿岩），这类铁矿床在我国分布较少，且矿床规模一般不大，代表性矿床有内蒙阿右旗卡休他他铁矿床、新疆哈密磁海铁矿床。此类铁矿床以磁铁矿化为主，伴生钴、金。

中性岩：含矿岩体主要为闪长岩、石英闪长岩，有时有似斑状闪长岩、闪长玢岩、石英闪长斑岩等。代表性矿床为山东莱芜市张家洼铁矿床、湖北大冶铁山铁矿床等。此类铁矿床以磁铁矿为主，伴（共）生钴、铜，有时有金、银。

中酸性岩：成矿岩体为花岗闪长岩类，代表性矿床有陕西洛南县木龙沟铁矿床、西藏措勤县尼雄铁矿床等。此类铁矿床以磁铁矿为主，伴（共）生铜、铅、锌，有时有钴、硼、钼、硫、磷、金、银、锰。

酸性岩：成矿岩体为花岗岩类，这类矿床在中国分布很广泛，代表性矿床有内蒙古克什克腾旗黄岗铁锡矿床、黑龙江翠宏山铁多金属矿床等。此类铁矿床以磁铁矿为主，伴（共）生铜、铅、锌、钨、钼、锡，有时有金、钴、镍、锰、铋、镉、硼，此外，该类矿床还常含有镓、锗等稀散元素。

总体而言，矽卡岩型铁矿床的伴生组分与侵入岩的酸性程度有直接关系，随岩浆岩由中偏基性—中性—中偏酸性—酸性变化（即从辉长岩、辉绿岩类→闪长岩、二长岩类→中酸性杂岩体，一直到花岗岩类），矿化组合由单一的铁矿，渐变为铁铜钴、铁锡锌、铁锡钨钼等多金属组合。这与前人提出的与矽卡岩型铁矿床有关的岩浆岩存在成矿专属性相吻合[12-13]。

3  矽卡岩型铁矿床伴生矿产综合回收现状

评价伴生矿产的综合回收情况一般采用回收率指标，但回收率指标一般是限于单个矿床或矿区应用。为了更好地评价矽卡岩型铁矿床中的伴生矿产的综合回收利用整体情况，本文采用“回收度”指标进行综合反映，即在全国范围内选定典型矽卡岩型铁矿床为蓝本，针对每种伴生矿产，统计出达到伴生矿产的综合勘查评价指标、并且进行了储量估算的矿床数量为该种伴生矿产的样本数;再统计出已经回收利用或选矿试验可回收的矿床数量，两者的比值即为该伴生矿产的回收度。

选取表1中的矿床为典型矽卡岩型铁矿床蓝本，计算出各伴生矿产的回收度情况见表2。

总体而言，矽卡岩型铁矿床中伴生组分的综合回收情况较好，伴生铜、钴、钼、锌、金、银、铋、硫、砷、硼等都实现了综合回收或部分回收，伴生锡还难以实现有效回收，主要是因为锡赋存于锡石、锡酸矿（胶态锡）中，嵌布粒度整体较细，矿石中的微细粒锡石占有率高，非常難以将锡与其他成分分离。另外，矽卡岩型铁矿床中伴生的镍及稀有稀散元素（镉、镓、铟、锗、硒等）目前还难以实现选矿回收，部分随选出的铅锌铜等精矿富集。

4 结论

（1）矽卡岩型铁矿床含有的共伴生矿产非常丰富，包括Cu、Pb、Zn、Ni、Co、W、Sn、Bi、Mo、Sb、Au、Ag、Pt、Pd、Be、Rb、稀土、In、Ga、Ge、Cd、Se、Te、S、P、B、As等近30种。伴生组分的赋存矿物以硫化物为主，有少部分为氧化物、自然铜等，锡主要赋存于锡石、锡酸矿（胶态锡）中。

（2）矽卡岩型铁矿床的共伴生组分与侵入岩的酸性程度有直接关系，随岩浆岩由中偏基性—中性—中偏酸性—酸性变化，矿化组合由单一的铁矿，渐变为铁铜钴、铁锡锌、铁锡钨钼等多金属组合。

（3）矽卡岩型铁矿床中伴生组分的综合回收情况总体较好，伴生铜、钴、钼、锌、金、银、铋、硫、砷、硼等都实现了综合回收或部分回收，伴生锡、镍及稀有稀散元素等还难以实现有效回收，部分随选出的铅锌铜等精矿富集。

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