梅山铁矿硫资源分布特征

李 虎

（南京宝地梅山产城发展有限公司矿业分公司）

梅山铁矿随着矿石的不断开采，从累计查明资源储量3亿多吨到剩余不足1亿t，从年产量几十万吨到年产400万t，从开采分层−34 m到−384 m，矿体内部形态逐渐显现出来，各种类型矿石的分布位置及储量也逐渐明确。梅山铁矿矿石种类繁多，以磁铁矿为主。主要共伴生矿物有钒矿、黄铁矿。黄铁矿是铁矿共伴生矿物之一，经过选矿工艺流程制成硫精矿，作为硫酸的原材料，取得了良好的经济效益［1-2］。因此，查明硫资源在铁矿体中的分布特征以及黄铁矿的资源储量很有必要。本研究以地质勘探资料为依据，按照原冶金工业部下达的指标为标准划分黄铁矿，对矿床中硫的分布、可利用情况进行分析，为矿山硫资源的分布与利用提供基础资料。

1 地质概况

梅山铁矿位于宁芜中生代陆相火山岩断陷盆地的北段，梅山—凤凰山构造带与滨江构造带的交叉部位。赋存于辉石闪长玢岩和龙王山组辉石安山岩的接触破碎带中，矿石类型多，矿化阶段多，为多种成因的磁铁矿—假象赤铁矿—菱铁矿—黄铁矿类型的铁矿床。矿体为大型透镜状地下盲矿体，总体呈南北走向。矿床由主矿体和下部与之平行的多个小矿体所组成。矿体顶板赋存标高为-34~-327 m，底板赋存标高为-169.4~-524 m。矿体中间厚而富，边部薄而贫，富矿在矿体中呈瘤状、透镜状及似层状，多分布在矿体中上部；贫矿主要分布在矿体下部和边部。

矿石类型及矿物成份种类繁多，按照矿石的结构、构造及矿物共生组合可分为块状矿石、斑点状矿石、网脉浸染状矿石、浸染状矿石、角砾状矿石、竹叶状矿石等6种。按矿物主要成分分为磁铁矿、半假象赤铁矿、假象赤铁矿、菱铁矿、镜铁矿、针铁矿、含钒磁铁矿及赤铁矿等8种，且前4种较多，后4种少量。按照化学成分分为铁、钙、镁、铝、硅、硫和磷，并伴生有钒、镓及其他元素。矿石中铁主要赋存于磁铁矿、假象赤铁矿、半假象赤铁矿、菱铁矿中，少量在黄铁矿及铁硅酸盐矿物中。钒呈分散状态赋存于氧化铁矿中，特别是磁铁矿及含钒磁铁矿中，磷灰石含量也较高，主要的含铁矿物中以磁铁矿含量最高。硫大部分在黄铁矿中，少量在黄铜矿、斑铜矿和方铅矿中。

2 黄铁矿

2.1 黄铁矿的存在形式

（1）块状黄铁矿。灰褐色细粒结构，块状构造。矿石矿物主要为黄铁矿，次为磁铁矿。黄铁矿成浅黄色细微粒结构，磁铁矿成铁黑色细粒结构，含量较少，和黄铁矿伴生。局部碳酸盐晶洞发育，可见少量斑点状黄铜矿、斑铜矿。显微镜下呈它形细粒结构。

（2）角砾状黄铁矿。浅灰—褐灰色，细粒结构，角砾状构造，矿石矿物主要为黄铁矿，角砾成分为安山岩，次生石英岩，胶结物为黄铁矿，胶结紧密。黄铁矿为浅黄色细粒结构，呈细粒集合体，角砾均具碳酸盐化、高岭土化，矿石中有呈散状分布的细粒方解石。

（3）稠密浸染状黄铁矿。灰白略带浅绿色，细粒结构，浸染状构造。矿石矿物为黄铁矿，次生矿物为透辉石、绿泥石。黄铁矿为淡黄色细粒结构，呈稠密浸染状分布于辉长闪长玢岩中，透辉石呈长柱状，绿泥石呈小团块状分布。

（4）脉状黄铁矿。灰白色脉状构造，上部黄铁矿呈脉状填充于灰白色破碎高岭土中，或填充于破碎次生石英脉中，下部黄铁矿呈不规则脉状浸染于硅化高岭土中。

（5）碳酸盐化、黄铁矿化安山岩。黄铁矿以细脉和浸染状出现，并和细脉浸染状磁铁矿共生，两者含量不多并且分布不均匀，黄铁矿和磁铁矿均以星点状分布，同时也见细脉状黄铁矿，并能见不规整晶形，其部分富集形成小团块构造，局部亦有星点状磁铁矿与其共生，且黄铁矿含量大于磁铁矿。

（6）浸染状黄铁矿。黄铁矿浸染甚为富集，层顶有少量矽化灰黑色，常形成的角砾状构造，除碳酸盐化外，高岭土化逐渐强烈。

（7）高岭土化、黄铁矿化安山岩。黄铁矿含量在本层大有减少，高岭土化亦较强烈，碳酸盐化趋于减弱，同时见微量星点状磁铁矿，底部见次生石英石，浸染状黄铁矿稍有富集，形成浸染状黄铁矿。

2.2 黄铁矿的分布

由勘探结果可知，矿床上部黄铁矿含量多而下部含量少，西部含量多而东部含量少，主矿体以外含量多，主矿体以内含量少，黄铁矿呈不规律状分散在主矿体周边，上部黄铁矿靠近主矿体，下部远离主矿体。

2.3 黄铁矿资源储量

黄铁矿多为单剖面单工程控制，少数为多工程和2个剖面控制，整体矿层比较薄，储量估算采用垂直剖面法估算［3-5］。资源储量类型分为331（探明）、332（控制）、333（推断）：①资源量331为地质工程网度达到141.42 m×70.71 m的低品位矿石；②资源量332为地质工程网度达到141.42 m×141.42 m的工业矿石和低品位矿石；③资源量333为地质可靠程度为推断的工业矿石和低品位矿石。

表1为黄铁矿的储量分布表，黄铁矿储量约440万t，铁品位最低18.41%，最高42.1%，平均铁品位为25.71%；硫品位最低15.7%，最高34.98%，平均硫品位为19.74%。黄铁矿主要分布在401~408勘探线，即矿体的中部，406~408剖面之间黄铁矿含量最多，400、401、403、408、412附近黄铁矿品位相对较高，品位最高分布在412勘探线附近。

表2是黄铁矿贫富矿分布，按照矿山现状将平均铁品位含量大于等于30%划为富矿，其余划为贫矿。富矿中黄铁矿储量为81.92万t，平均铁品位39.74%，平均硫品位28.74%，贫矿中黄铁矿储量为358.6万t，平均铁品位22.51%，平均硫品位17.68%。可以看出整体黄铁矿品位较低，平均铁品位25.71%，黄铁矿以贫矿为主，少量富矿。开采低品位黄铁矿不经济，实际矿山开采过程中黄铁矿的利用率不高。

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3 伴生硫资源分布特征

过去一直认为硫主要分布在黄铁矿中，硫品位的分布随着铁品位升高也变高。本次测试中-348 m水平硫资源的分布与铁矿石中铁含量的分布关系见表3。左侧是全铁品位分布区间，右侧是硫平均品位，随着矿体铁品位的逐渐升高，硫品位基本不变，平均硫品位1.118%，低于矿山的平均硫品位2.015%，也表明了硫资源主要分布在上部，同一分层中硫整体分布比较均匀，在特别富集的矿体中相对含量较低，并不是传统认为的铁高硫亦高。矿山在开采范围内的硫含量有逐渐下降趋势。

黄铁矿储量约440万t，黄铁矿中硫平均品位19.7%，全矿伴生硫储量为477.8万t，伴生硫平均品位为2.015%。黄铁矿中硫储量为86.8万t，铁矿中伴生硫储量391万t，黄铁矿中硫储量占全矿硫储量的18%，硫绝大部分以伴生硫的形式存在，黄铁矿呈星散粒状、网脉状，部分以胶状形式交代磁铁矿，在矿体的上部和边部形成黄铁矿体。

在矿体上部，硫主要以共生黄铁矿（多为同体共生黄铁矿，包裹在铁矿体内部）的形式存在；在矿体中部，硫以共生黄铁矿和伴生硫2种形式存在，以共生黄铁矿为主，伴生硫为辅；在矿体中下部，硫以共生黄铁矿（多为异体共生黄铁矿，远离主矿体或在低品位矿体以外）和伴生硫2种形式存在，以伴生硫为主、共生黄铁矿为辅。

4 结论

（1）梅山铁矿硫以黄铁矿和伴生硫两种形式存在，上部硫品位较高，下部硫品位较低。

（2）在矿体上部，硫主要以共生黄铁矿为主；在矿体中部，硫以共生黄铁矿和伴生硫两种形式共同存在；在矿体中下部，以伴生硫为主共生黄铁矿为辅。

（3）黄铁矿主要集中在矿体的中上部，下部含量较少，西部黄铁矿含量较多，东部含量较少，主矿体以外含量多，主矿体以内含量少，黄铁矿呈不规律状分散在主矿体周边，上部黄铁矿靠近主矿体，下部远离主矿体。

（4）虽然黄铁矿储量约440万t，平均铁品位25.71%，铁品位30%以上的黄铁矿只有81.92万t，实际可利用率不高。

（5）同一分层中硫品位并不随着铁品位升高而升高，随着开采分层下降，硫品位有逐渐下降趋势。