论文部分内容阅读
【摘 要】本文对英格布拉克铁矿地质勘查工作对该区矿石化学组分进行分析，通过对矿石的矿物组合光片鉴定，矿物成分、矿物粒度的分析，认为该矿床铁矿石选冶难度均极大。
【关键词】英格布拉克铁矿；化学成分；矿物组成
1.矿床地质特征
新疆若羌县英格布拉克铁矿大地构造上位于塔里木地块阿尔金断隆，北邻塔里木东南边缘断陷。出露地层主要为元古界蓟县系塔昔达坂群斯米尔布拉克组（JxS）、元古界蓟县系塔昔达坂群卓阿布拉克组（JxZH）、上古生界石炭系上统英格布拉克组（C3y）和第四系。矿层（体）赋存于灰绿色、灰黑、灰色千枚岩和灰色、灰白色微晶、粉晶结晶灰岩中。矿体围岩为灰绿色、灰黑、灰色千枚岩、板岩、硅质板岩；灰色、灰白色微晶、粉晶结晶灰岩；灰黑色钠长霏细岩、变英安岩、火山凝灰岩及千糜岩。蚀变类型主要有磁铁矿化和赤铁矿化、次为褐铁矿矿、黄铁矿化、水云母化、绿泥石化、绿帘石化、硅化（玉髓化）、碳酸岩化及方解石化等蚀变。赋矿岩性为蓟县系塔昔达坂群卓阿布拉克组（JxZH）下岩性段千枚岩、板岩、硅质板岩、微晶、粉晶结晶灰岩、变钠长霏细岩、变英安岩、火山凝灰岩及千糜岩。矿床成因类型海相火山沉积—变质改造型铁矿类型。
2.矿石化学成分
通过化学分析，矿石中mFe/TFe的比值为0.6495，碱性系数（CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3）=0.077。需要排除的组分主要是SiO2，次为Al2O3、CaO、MgO、Na2O和K2O，六者合计含量为49.01%。有害杂质硫和砷的含量很低，但磷的含量略为超标。矿石化学组分见表1。
表1 矿石的化学成分含量
3.矿石中铁赋存状态
矿石中铁的赋存状态较为简单，主要呈磁性铁形式存在，分布在磁铁矿中的铁占62.70%，综合化学成分特点，可以认为区内铁矿石的工业类型为需选铁矿石，铁物相组成见表2。
表2 铁物相分析结果表
4.矿石中矿物成分及含量
礦石新鲜面在肉眼下多呈灰黑色，磨光面上可见明显的浸染状、条带状构造。显微镜下鉴定和X射线衍射分析综合研究表明，矿石中铁矿物以磁铁矿为主，其次有大量的赤铁矿（包括假象赤铁矿）和极少量的褐铁矿。金属硫化物有黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿等，但含量很低；含磷矿物为磷灰石；脉石矿物以石英为主，其次是绿泥石、绢云母（白云母、黑云母）、长石及少量白云石、方解石、菱铁矿。矿石中主要矿物的重量含量见表3。
表3 矿石中主要矿物的含量
5.主要矿物的产出开式
（1）磁铁矿：在矿石中呈疏密不等的浸染状和条带状分布。其中以稠密—中等稠密浸染状为主，部分为稀疏—星散浸染状，粒度微细，基本在0.10mm以下，一般介于0.002～0.05mm之前。部分磁铁矿被赤铁矿交代发生假象赤铁矿化。磁铁矿与脉石呈紧密交生嵌布状态，其间常见微晶片状赤铁矿分布在其颗粒间。由于磁铁矿颗粒微细且与脉石矿物及微晶细片状赤铁矿交生紧密，致使其选矿难度较大，欲获得较高品位的铁精矿，必须采用细磨。
（2）半假象赤铁矿：主要表现形式是赤铁矿沿磁铁矿边缘、粒间及晶面交代，随着交代程度的增加，颗粒中磁铁矿所占比例逐渐减少，但其晶体形态和分布特征仍与原磁铁矿基本一致。
（3）赤铁矿：呈微细片状，细片厚度一般仅几微米，在矿石中广泛存在，主要呈疏密不等浸染状弥散分布在磁铁矿颗粒间。
（4）褐铁矿：含量很少，在矿石中零散分布，仅在少数矿块中偶尔见到。常呈不规则团块状，团块大小一般为0.01～0.15mm。
（5）磷灰石：成分主要是磷和钙。磷灰石呈自形—半自形柱粒状，粒度一般为几微米至十几微米；在矿石中分布不均匀，多数嵌布在脉石中，少量与磁铁矿直接连生，对选矿中降低精矿磷含量有利。
（6）金属硫化物：主要为黄铁矿，其次有磁黄铁矿和黄铜矿，三者含量极少。黄铁矿颗粒较粗，粗粒者可达0.4mm，呈自形—半自形晶，其中有时包裹石英等脉石，常沿矿石裂隙分布；黄铜矿为不规则状，粒度一般在0.05mm以下，多了现在石英—碳酸盐脉中。
（7）脉石矿物：以石英为主，其次是绿泥石、绢云母（白云母、黑云母）、长石及少量白云石、方解石。其中石英、长石为微细粒状，而绿泥石、绢云母（白云母、黑云母）则为微细鳞片状，它们大都为0.03mm以下的微细粒，常混杂交生构成磁铁矿的嵌布基底。
6.磁铁矿矿物嵌布粒度
测定统计结果表明，矿石中磁铁矿属于典型的微细粒嵌布。磁铁矿粒度均在0.105mm以下，当粒级在+0.037mm部分的正累计分布率仅为13.27%，而-0.019mm粒级占63.89%。可见即使磨矿细度达到-400目也不可能使磁铁矿大量解离，而只能回收其中部分的铁矿物和铁矿物连生体，这必然导致精矿的品位和收率大幅度的降低。
7.结论
（1）区内铁矿石的工业类型为需选铁矿石。
（2）矿石具疏密不等的浸染状和条带状—块状构造，矿石中铁矿物主要是磁铁矿和赤铁矿。脉石矿主要以石英为主，其次是绿泥石、绢云母（白云母、黑云母）、长石及少量白云石、方解石等。
（3）磁铁矿多呈稠密侵染状集合体产出，部分呈稀疏—星散浸染状沿脉石粒间充填，二者矿物含量比大致为60：40。
（4）黄铁矿、黄铜矿等金属硫化物呈浸染状嵌布在脉石中。
【关键词】英格布拉克铁矿；化学成分；矿物组成
1.矿床地质特征
新疆若羌县英格布拉克铁矿大地构造上位于塔里木地块阿尔金断隆，北邻塔里木东南边缘断陷。出露地层主要为元古界蓟县系塔昔达坂群斯米尔布拉克组（JxS）、元古界蓟县系塔昔达坂群卓阿布拉克组（JxZH）、上古生界石炭系上统英格布拉克组（C3y）和第四系。矿层（体）赋存于灰绿色、灰黑、灰色千枚岩和灰色、灰白色微晶、粉晶结晶灰岩中。矿体围岩为灰绿色、灰黑、灰色千枚岩、板岩、硅质板岩；灰色、灰白色微晶、粉晶结晶灰岩；灰黑色钠长霏细岩、变英安岩、火山凝灰岩及千糜岩。蚀变类型主要有磁铁矿化和赤铁矿化、次为褐铁矿矿、黄铁矿化、水云母化、绿泥石化、绿帘石化、硅化（玉髓化）、碳酸岩化及方解石化等蚀变。赋矿岩性为蓟县系塔昔达坂群卓阿布拉克组（JxZH）下岩性段千枚岩、板岩、硅质板岩、微晶、粉晶结晶灰岩、变钠长霏细岩、变英安岩、火山凝灰岩及千糜岩。矿床成因类型海相火山沉积—变质改造型铁矿类型。
2.矿石化学成分
通过化学分析，矿石中mFe/TFe的比值为0.6495，碱性系数（CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3）=0.077。需要排除的组分主要是SiO2，次为Al2O3、CaO、MgO、Na2O和K2O，六者合计含量为49.01%。有害杂质硫和砷的含量很低，但磷的含量略为超标。矿石化学组分见表1。
表1 矿石的化学成分含量
3.矿石中铁赋存状态
矿石中铁的赋存状态较为简单，主要呈磁性铁形式存在，分布在磁铁矿中的铁占62.70%，综合化学成分特点，可以认为区内铁矿石的工业类型为需选铁矿石，铁物相组成见表2。
表2 铁物相分析结果表
4.矿石中矿物成分及含量
礦石新鲜面在肉眼下多呈灰黑色，磨光面上可见明显的浸染状、条带状构造。显微镜下鉴定和X射线衍射分析综合研究表明，矿石中铁矿物以磁铁矿为主，其次有大量的赤铁矿（包括假象赤铁矿）和极少量的褐铁矿。金属硫化物有黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿等，但含量很低；含磷矿物为磷灰石；脉石矿物以石英为主，其次是绿泥石、绢云母（白云母、黑云母）、长石及少量白云石、方解石、菱铁矿。矿石中主要矿物的重量含量见表3。
表3 矿石中主要矿物的含量
5.主要矿物的产出开式
（1）磁铁矿：在矿石中呈疏密不等的浸染状和条带状分布。其中以稠密—中等稠密浸染状为主，部分为稀疏—星散浸染状，粒度微细，基本在0.10mm以下，一般介于0.002～0.05mm之前。部分磁铁矿被赤铁矿交代发生假象赤铁矿化。磁铁矿与脉石呈紧密交生嵌布状态，其间常见微晶片状赤铁矿分布在其颗粒间。由于磁铁矿颗粒微细且与脉石矿物及微晶细片状赤铁矿交生紧密，致使其选矿难度较大，欲获得较高品位的铁精矿，必须采用细磨。
（2）半假象赤铁矿：主要表现形式是赤铁矿沿磁铁矿边缘、粒间及晶面交代，随着交代程度的增加，颗粒中磁铁矿所占比例逐渐减少，但其晶体形态和分布特征仍与原磁铁矿基本一致。
（3）赤铁矿：呈微细片状，细片厚度一般仅几微米，在矿石中广泛存在，主要呈疏密不等浸染状弥散分布在磁铁矿颗粒间。
（4）褐铁矿：含量很少，在矿石中零散分布，仅在少数矿块中偶尔见到。常呈不规则团块状，团块大小一般为0.01～0.15mm。
（5）磷灰石：成分主要是磷和钙。磷灰石呈自形—半自形柱粒状，粒度一般为几微米至十几微米；在矿石中分布不均匀，多数嵌布在脉石中，少量与磁铁矿直接连生，对选矿中降低精矿磷含量有利。
（6）金属硫化物：主要为黄铁矿，其次有磁黄铁矿和黄铜矿，三者含量极少。黄铁矿颗粒较粗，粗粒者可达0.4mm，呈自形—半自形晶，其中有时包裹石英等脉石，常沿矿石裂隙分布；黄铜矿为不规则状，粒度一般在0.05mm以下，多了现在石英—碳酸盐脉中。
（7）脉石矿物：以石英为主，其次是绿泥石、绢云母（白云母、黑云母）、长石及少量白云石、方解石。其中石英、长石为微细粒状，而绿泥石、绢云母（白云母、黑云母）则为微细鳞片状，它们大都为0.03mm以下的微细粒，常混杂交生构成磁铁矿的嵌布基底。
6.磁铁矿矿物嵌布粒度
测定统计结果表明，矿石中磁铁矿属于典型的微细粒嵌布。磁铁矿粒度均在0.105mm以下，当粒级在+0.037mm部分的正累计分布率仅为13.27%，而-0.019mm粒级占63.89%。可见即使磨矿细度达到-400目也不可能使磁铁矿大量解离，而只能回收其中部分的铁矿物和铁矿物连生体，这必然导致精矿的品位和收率大幅度的降低。
7.结论
（1）区内铁矿石的工业类型为需选铁矿石。
（2）矿石具疏密不等的浸染状和条带状—块状构造，矿石中铁矿物主要是磁铁矿和赤铁矿。脉石矿主要以石英为主，其次是绿泥石、绢云母（白云母、黑云母）、长石及少量白云石、方解石等。
（3）磁铁矿多呈稠密侵染状集合体产出，部分呈稀疏—星散浸染状沿脉石粒间充填，二者矿物含量比大致为60：40。
（4）黄铁矿、黄铜矿等金属硫化物呈浸染状嵌布在脉石中。