賀愛平，秦元奎，姚敬劬，胡修權(quán)，周 毅，陳 梁

(中南冶金地質(zhì)研究所，湖北宜昌 443003)

0 引言

鄂西寧鄉(xiāng)式鐵礦查明資源量約20億 t，占湖北省鐵礦資源總量的68．20%，根據(jù)資源潛力分析，鄂西尚有15億 t以上的潛在預(yù)測資源量。如此大規(guī)模的鐵礦資源，在礦石性質(zhì)方面并非千篇一律、鐵板一塊，不同礦區(qū)產(chǎn)出的礦石性質(zhì)均有差異。本文力求從鄂西寧鄉(xiāng)式鐵礦整體層面上對其物質(zhì)組成及其特征進行綜合研究分析，并在研究工作中發(fā)現(xiàn)鄂西部分礦區(qū)存在數(shù)量可觀的磁性鐵礦。希望研究結(jié)果對開展不同工藝技術(shù)路線的開發(fā)利用研究有所幫助和支持。

1 礦石化學(xué)成分含量及特征

綜合各礦區(qū)化學(xué)分析資料可確定本區(qū)寧鄉(xiāng)式鐵礦的化學(xué)組成為:主要元素有鐵、磷、硫、鈣、鎂、硅、鋁、鉀、鈉;微量元素有錳、銅、鉛、鋅、鋇、鍶、鈦、釩、鎳、鎵等。和其他類型鐵礦相比，寧鄉(xiāng)式鐵礦的化學(xué)組成特點是貧鐵、高磷、低硫。主要礦區(qū)化學(xué)分析結(jié)果見表1，統(tǒng)計分析結(jié)果見表 2［1］①湖北省礦產(chǎn)資源儲量表，湖北省國土資源廳，2010。。

1．1 主要化學(xué)成分含量特征

(1)全鐵(TFe)的含量 據(jù)各礦區(qū)平均品位統(tǒng)計，鄂西寧鄉(xiāng)式鐵礦總平均含鐵40．93%。礦區(qū)鐵品位頻率分布見圖1，頻率分布相對集中，變化系數(shù)為7．19%。最常見的頻率出現(xiàn)在TFe38% ～40%這一段，占31．44%;其次為48% ～45%這一區(qū)間，為24．94%。

礦區(qū)平均品位較高的大中型鐵礦有官莊、長潭河、青崗坪、黃糧坪、松木坪、龍坪、十八格等。

表1 主要礦區(qū)化學(xué)分析結(jié)果Table 1 Chemistry result of main ore district

表2 鐵礦主要化學(xué)成分統(tǒng)計分析結(jié)果Table 2 Statistical results of main chemical constituents of iron ore

在一個礦區(qū)的范圍內(nèi)，多數(shù)礦區(qū)可區(qū)分出一般富礦(TFe≥45%)和一般貧礦(TFe＜45%)兩種礦石類型，富礦和貧礦所占比例相差很大。官店礦區(qū)富礦占56．60%，官莊礦區(qū)富礦占34．67%，而十八格鐵礦則全礦區(qū)均為富礦。有的礦區(qū)又都是貧礦，如白廟嶺鐵礦。礦區(qū)中單樣或單工程平均品位最高可達到55%以上，50%以上的礦石可形成塊段，如龍角壩鐵礦富礦TFe品位 53．29%，資源儲量 2 648．9 萬 t。

圖1 鄂西寧鄉(xiāng)式鐵礦大中型礦床TFe平均含量分布(括號內(nèi)數(shù)字為資源量單位：億t)Fig．1 Average content distribution of TFe in large-medium scale deposits

(2)礦石中磷的含量 各礦區(qū)磷的平均含量總平均0．821%。礦區(qū)磷含量頻率分布見圖2，呈集中分布形式，含量變化系數(shù)為26．30%。頻率最高的區(qū)間為0．9% ～ 1．0%，占 52．08%，其次為 0．7% ～ 0．8% 區(qū)間，占13．46%。本區(qū)寧鄉(xiāng)式鐵礦的高磷特征鮮明，只要是寧鄉(xiāng)式鐵礦，礦石中磷的含量普遍較高，都超出煉鐵礦石的工業(yè)要求。含磷高于1．0%的礦區(qū)，有白燕山、白廟嶺、鋸齒巖、馬鞍山、長潭河、馬虎坪等，而官莊、謝家坪、鐵廠壩、伍家河等含磷相對較低。含磷高的礦區(qū)和含磷低的礦區(qū)分別集中，相間分布，說明磷在該區(qū)的分布發(fā)生了一定的分異。對于磷元素這種自然分異現(xiàn)象無論是對成礦作用的研究或礦石的工業(yè)利用都是有重要價值的研究課題。

在一個礦區(qū)范圍內(nèi)，各樣品中磷的含量在較高的水平上振蕩變化，如松木坪鐵礦鈣質(zhì)鮞狀赤鐵礦、鮞狀赤鐵礦和綠泥菱鐵赤鐵礦三種礦石類型中磷含量的變化范圍分別為:0．5% ～ 1．82%，0．73% ～ 2．08% ，0．43% ～2．84% 。

必須指出，寧鄉(xiāng)式鐵礦中的磷是一種應(yīng)該并且可以回收的資源。對宜昌、恩施兩地大中型鐵礦中伴生磷含量的計算結(jié)果:伴生磷總量為1 664萬 t，如果折合成P2O530%的富礦石，則有9 370萬 t之多，相當(dāng)于兩個大型磷礦的資源儲量。

圖2 湖北省寧鄉(xiāng)式鐵礦大中型礦床P平均含量分布(括號內(nèi)數(shù)字為資源量單位：億t)Fig．2 Average content distribution of P in large-medium scale deposits

(3)礦石中硫的含量 各礦區(qū)含硫量頻率分布見圖3。含硫量最低的礦區(qū)平均含硫0．01%(鐵廠灣鐵礦)，含硫最高的礦區(qū)為朝陽坪礦區(qū)含硫0．738%，全區(qū)寧鄉(xiāng)式鐵礦總平均含硫0．075%。

硫的頻率分布比較分散，含量變化系數(shù)大(86．01%)，出現(xiàn)兩個峰值:0．02% ～0．04%區(qū)間出現(xiàn)頻率28．94%的較高峰值，表明許多礦區(qū)的含硫量低;0．1% ～0．3%的區(qū)間出現(xiàn)頻率為21．05%的第二峰值，代表有相當(dāng)一部分礦區(qū)含硫較高。這部分礦區(qū)含硫高的原因為:沉積成礦作用時，由于沉積環(huán)境有利于硫的沉積，屬于同生硫，如官莊、龍角壩、太平口、瓦屋場、仙人巖等礦區(qū)，常與黃鐵礦共生，形成于還原條件。

總體而論，本區(qū)寧鄉(xiāng)式鐵礦含硫低，多為低硫礦石。

在一個礦區(qū)范圍內(nèi)，硫含量一般在低位波動，松木坪鐵礦鈣質(zhì)鮞狀赤鐵礦石樣品中硫含量為0．017% ～0．104%;地表和地下樣品含硫量往往含有較大的差別，仙人巖鐵礦地表樣硫的平均含量為0．083%，地下樣則為0．43%，這是由于地表風(fēng)化作用引起硫的流失造成的。

圖3 各礦區(qū)硫平均含量頻率分布Fig．3 Frequency distribution of sulfur average content in ore districts

(4)礦石中鈣的含量 各礦區(qū)礦石中鈣的含量相差顯著，含鈣最低的礦區(qū)CaO含量為2．21%(十八格鐵礦)，含鈣最高的礦區(qū)含氧化鈣14．26%(火燒坪礦區(qū))，總平均為6．79%，變化系數(shù)為80．97%。

圖4 各礦區(qū)氧化鈣平均含量頻率分布Fig．4 Frequency distribution of calcium oxide average content in ore districts

各礦區(qū)氧化鈣平均含量頻率分布見圖4。氧化鈣的頻率分布有兩個特點:① 總體特點為低含量頻率高，隨含量增高，頻率逐次降低，說明多數(shù)礦區(qū)為酸性礦石;② 當(dāng)含量區(qū)間12．0% ～15．0%時，又出現(xiàn)一個小峰值，反映有一部分礦區(qū)含CaO較高，如火燒坪鐵礦為自熔性礦石。

同一個礦區(qū)內(nèi) CaO含量變化可以很大，1% ～2%、再到20%以上都有出現(xiàn)，形成了不同礦石類型。如火燒坪鐵礦，F(xiàn)e1、Fe2、Fe32、Fe33礦層的平均含鈣量分別為:10．49%、8．43%、14．19%、14．32%。

(5)礦石中鎂的含量 寧鄉(xiāng)式鐵礦中鎂的含量均較低，含量最低的礦區(qū)礦石平均含氧化鎂僅0．08%(馬鞍山鐵礦)，含量最高的礦區(qū)不過2．19%(火燒坪鐵礦)，總平均含量為1．19%，變化系數(shù)為45．38%。各礦區(qū)氧化鎂含量頻率分布見圖5，頻率分布最集中處出現(xiàn)在1% ～2%區(qū)間為70．00%，其次為0% ～1．0%區(qū)間20．00%，頻率分布偏向于低含量區(qū)間，即含鎂低的礦區(qū)較多，含鎂較高的礦區(qū)少。鎂在礦區(qū)中分布也不均勻，同一礦區(qū)不同樣品MgO含量相差可達3～7倍。

圖5 礦區(qū)MgO含量頻率分布Fig．5 Frequency distribution of MgO content in ore district

圖6 各礦區(qū)SiO2含量頻率分布Fig．6 Frequency distribution of SiO2 content in ore districts

(6)礦石中硅的含量 各礦區(qū)SiO2含量差別顯著，含量最高的礦區(qū)為25．00%(尹家村鐵礦)，含量最低的礦區(qū)為9．12%(火燒坪鐵礦)，總平均為15．88%，變化系數(shù)為27．14%。各礦區(qū)含硅量的頻率分布見圖6。頻率最高的含硅區(qū)間為10% ～15%，其次為15%～20%和20%～25%這兩個區(qū)間，頻率值分別為44．44%、33．33%及16．67%。處于這三部分的礦區(qū)數(shù)占礦區(qū)總數(shù)的94．44%。大型、大中型鐵礦如官店、黑石板、龍角壩、大坪、伍家河、長潭河、龍坪、仙人巖、鐵廠壩等含SiO2都較高。與各礦區(qū)CaO含量相比，除火燒坪、伍家河等礦區(qū)兩者相差不太大外，一般礦區(qū)SiO2含量要高出CaO含量10% ～15%。

在一個礦區(qū)范圍內(nèi)，硅的含量可有很大的波動，松木坪鐵礦SiO2的含量波動于4．23% ～13．50%之間。另外，據(jù)仙人巖鐵礦地表樣和地下樣SiO2含量對比，地表樣要高出地下樣3．13%。

(7)礦石中鋁的含量 含鋁最低的礦區(qū)礦石Al2O3平均含量為4．62%(火燒坪鐵礦)，含鋁最高礦區(qū)礦石中Al2O3平均含量為10．47%(十八格鐵礦)，各礦區(qū) Al2O3的總平均含量為7．57%，變化系數(shù)為25．63%。礦區(qū)Al2O3含量的頻率分布見圖7。頻率最高的含量區(qū)間為 7．0% ～9．0%(占 40．00%)，其次為5．0% ～ 7．0% 的區(qū)間(占 30．00%)，Al2O3含量低于5%及高于11%的相對比較少見。

礦區(qū)中Al2O3的含量一般要低于SiO2的含量，除個別礦區(qū)鋁含量略低于硅含量外，多數(shù)礦區(qū)只有硅含量的1/2。

圖7 各礦區(qū)Al2 O3含量頻率分布Fig．7 Frequency distribution of Al2 O3 content in ore districts

在一個礦區(qū)范圍內(nèi)，Al2O3的含量可有較大的波動，松木坪鐵礦Al2O3的含量最低為2．72%，最高為13．50%，石板坡鐵礦為4．08% ～13．12%，十八格鐵礦為5．09% ～15．84%。據(jù)仙人巖鐵礦資料，礦石中Al2O3含量地表樣低于地下樣，分別為3．33%和7．04%。

表3 鄂西寧鄉(xiāng)式鐵礦其他成分含量表(%)Table 3 Content table of other components of Ningxiang-type iron in western Hubei

表4 各礦區(qū)主要元素之間的相關(guān)系數(shù)Table 4 Correlation coefficient of major elements in ore districts

(8)礦石中其他成分的含量 各礦區(qū)除上述主要元素外，其他元素分析資料少，且零散，現(xiàn)綜合于表3。

K2O、Na2O是礦石中普遍含有的元素，但含量低，一般均＜1%。

錳、釩、鈦是礦石中的有益伴生元素，但含量不高，一般為 n×10－3。

稀散元素鎵在火燒坪礦區(qū)檢出，含量在0．001%這個數(shù)量級。

有色金屬Cu、Pb、Zn的含量均很低，處于n ×10－4水平;Ni在火燒坪礦區(qū)檢出，含量為0．18%。

中南冶金地質(zhì)研究所在火燒坪選礦試驗樣中還檢出 Nb、Ta、Ag，其中銀含量為 0．1% ～1%(光譜分析結(jié)果)，應(yīng)用化學(xué)分析法予以檢查。

灼失量比較大，是礦石的主要組成部分，燒失量由水(結(jié)晶水、結(jié)構(gòu)水)、CO2、S等構(gòu)成。不同礦石類型灼失量差別很大，堿性礦石和自熔性礦石的灼失量一般在10%以上，酸性礦石的灼失量一般為5%左右。

1．2 主要化學(xué)組成之間的關(guān)系

為了研究寧鄉(xiāng)式鐵礦主要化學(xué)組成之間的關(guān)系，分別計算了 TFe、P、S、CaO、MgO、SiO2、Al2O3兩兩之間的相關(guān)系數(shù)，結(jié)果見表4。凡相關(guān)系數(shù)在顯著水平α=0．05時大于檢驗值的即認為兩者之間存在著相關(guān)關(guān)系。多數(shù)元素間的相關(guān)系數(shù)低，且未超過檢驗值，因此不存在明顯的相關(guān)關(guān)系，只有CaO—MgO、SiO2—Al2O3為正相關(guān)關(guān)系，MgO—SiO2、CaO—SiO2為負相關(guān)關(guān)系。這四組元素之間的相互關(guān)系反映了鐵礦沉積時巖相的差異。

鄂西寧鄉(xiāng)式鐵礦產(chǎn)出巖相大致可分為兩種類型:一種為碳酸鹽夾頁巖組合，主要分布在宜昌地區(qū)，因此礦石中鈣鎂的含量較高;另一種為頁巖夾砂巖型，主要分布在恩施地區(qū)，礦石中硅和鋁較高。而鈣鎂與硅的負相關(guān)關(guān)系則表示這兩種巖相在空間上的相互分離。

就礦石類型而言，酸性礦石鐵的含量一般較高，硅與鋁的含量也同步較高，鈣、鎂含量較低，磷含量較高;自熔性礦石與堿性礦石鐵的含量比酸性礦石低，硅、鋁含量也較低，鈣、鎂含量較高，磷含量稍低。

2 礦石礦物組成及產(chǎn)出特征

2．1 礦物組成

鄂西寧鄉(xiāng)式鐵礦的礦物組成如表5所示。組成礦石的礦物有20余種，可分為鐵礦物(工業(yè)利用礦物)、磷礦物、硫礦物(冶金有害礦物)、脈石礦物及其他礦物。

表5 寧鄉(xiāng)式鐵礦礦物組成Table 5 Mineral composition of Ningxiang-type iron

本區(qū)寧鄉(xiāng)式鐵礦的鐵礦物組成并不簡單，具有多個含鐵礦物相。其中最主要的是赤鐵礦，其次是磁鐵礦、菱鐵礦、鮞綠泥石和褐鐵礦。各類鐵礦物的含量是決定礦石選冶技術(shù)方案和產(chǎn)品技術(shù)指標最重要的因素之一，因此準確確定礦物含量是物質(zhì)成分研究的重要內(nèi)容。一些礦區(qū)巖礦鑒定和化學(xué)物相分析結(jié)果見表 6、7。

2．2 主要礦物特征

(1)赤鐵礦:理論含鐵量為69．94%，實測為66．15% ～68．61%，根據(jù)礦石含鐵量，結(jié)合巖礦鑒定和物相分析結(jié)果，確定其在鮞狀赤鐵礦礦石中的含量應(yīng)為40%～80%，其中貧礦中的含量為40% ～60%，富礦中含量為60%～80%。赤鐵礦的結(jié)晶非常細小，對火燒坪鐵礦的研究顯示，赤鐵礦單個針狀晶體一般長1～3μm，寬＜1μm，彼此交織成絮狀小鱗片，鱗片一般長為7～14μm，寬1～4μm，這些小鱗片又互相連接而成為鮞粒的環(huán)帶，赤鐵礦晶體間、鱗片間充填粘土礦物、玉髓、少量膠磷礦。

表6 一些礦區(qū)礦石礦物組成(巖礦方法定量)Table 6 Mineral composition of ores in ore districts

鮞粒大小(d)0．1 ～1．0 mm，最常見的為0．3 ～0．5 mm。由赤鐵礦、鮞綠泥石、玉髓、方解石、膠磷礦、粘土礦物組成同心層，層層環(huán)狀包裹形成鮞粒。鮞粒的形狀有圓球狀、橢球狀、枕狀、拉長狀等。鮞粒有時有核心礦物。據(jù)火燒坪鐵礦統(tǒng)計，石英核心占54．5%、膠磷礦核心占26．8%、方解石占18．7%，核心直徑一般在0．075 mm以下。多數(shù)鮞粒核心不明顯，與組成鮞粒的其他成分一致。

鮞粒的環(huán)帶數(shù)不一，少則十余環(huán)，多的達50余環(huán)。各環(huán)厚度不一，疏密相間。赤鐵礦環(huán)帶一般較厚，36～72μm，方解石、膠磷礦的環(huán)帶稍薄，粘土礦物和玉髓的環(huán)帶最薄，一般只有幾微米寬。赤鐵礦的環(huán)帶由核心向鮞粒外層有密集的趨向。

鮞粒之間膠結(jié)物中的赤鐵礦晶體增大呈羽毛狀、纖維狀及細條板狀，并與玉髓、粘土礦物交織成扇形、束狀集合體。本次研究對官店鐵礦和龍角壩鐵礦的試樣進行了電子探針分析，同樣發(fā)現(xiàn)赤鐵礦自然結(jié)晶粒度極為細小，呈長5～10μm，寬2～3μm的板狀、片狀結(jié)晶產(chǎn)出，相互交織①秦元奎、賀愛平等，鄂西寧鄉(xiāng)式鐵礦資源現(xiàn)狀及開發(fā)利用方向綜合評價研究報告，中南冶金地質(zhì)研究所，2011。。官店鐵礦和龍角壩鐵礦電子探針分析能譜圖及分析結(jié)果見圖8、9，表8。

表7 一些礦區(qū)鐵礦化學(xué)物相分析結(jié)果 單位:%Table 7 Analysis results of chemical phase of iron ore in ore districts

表8 赤鐵礦成分電子探針分析結(jié)果 單位:%Table 8 Analysis results of electron probe in hematite composition

褐鐵礦單晶的嵌布粒度為0．001～0．01 mm，集合體的粒度0．1～0．2 mm，褐鐵礦是鮞綠泥石、菱鐵礦等的風(fēng)化產(chǎn)物，在風(fēng)化過程中原礦物被褐鐵礦交代，結(jié)構(gòu)變松散，易實現(xiàn)解離。但是褐鐵礦硬度低，也容易泥化，給選礦帶來麻煩。

在鮞綠泥石菱鐵礦類型的礦石中赤鐵礦的含量在10%以下，在鮞泥石菱鐵礦赤鐵礦混合礦石中赤鐵礦的含量一般在10%～30%之間。

(2)褐鐵礦:寧鄉(xiāng)式鐵礦中的褐鐵礦主要由含鐵碳酸鹽、鮞綠泥石風(fēng)化而成。所謂褐鐵礦實際上是多種鐵的氫氧化物的混合物，其中最主要的成分是針鐵礦(α—FeO(OH))和水針鐵礦(含有不定量吸附水的針鐵礦)。褐鐵礦理論含鐵最高為62．9%。褐鐵礦主要分布于鐵礦的近地表氧化帶，特別是鮞綠泥石菱鐵礦類型的鐵礦易風(fēng)化，呈松散土狀、多孔狀集合體產(chǎn)出，單個晶體細小，為隱晶質(zhì)。褐鐵礦是風(fēng)化鐵礦石中鐵的主要礦物相。

圖8 建始官店鐵礦電子探針分析照相 ×1 000Fig．1 Iron ore of Guandian in Jianshi電子探針背散射成分象，其中最亮白點區(qū)代表赤鐵礦，可見其呈尺度為數(shù)微米的板狀、片狀、針狀晶形產(chǎn)出，相互交織。

圖9 官店鐵礦和龍角壩鐵礦中赤鐵礦電子探針分析能譜圖Fig．9 Analysis spectra of electron probe of hematite in Guandian iron ore and Longjiaoba iron ore a、b．官店鐵礦樣品;c、d．龍角壩鐵礦樣品。

(3)菱鐵礦(FeCO3):鐵的碳酸鹽礦物，理論含鐵量為48．23%，菱鐵礦本身含鐵不高，但以菱鐵礦為主的礦石經(jīng)風(fēng)化變成褐鐵礦石后品位可提高。菱鐵礦經(jīng)焙燒變成氧化鐵后含鐵可達77%，因此是工業(yè)上可利用的鐵礦物，如貴州觀音山鐵礦。在鮞狀赤鐵礦礦石中菱鐵礦的含量一般不高，例如火燒坪鐵礦中的菱鐵礦含量約2%，但在鮞綠泥石菱鐵礦礦石中含量可達30% ～50%，是主要的含鐵礦物(圖10)。

圖10 宜昌五峰西淌鐵礦鐵礦石顯微結(jié)構(gòu)薄片(-)×160Fig．10 Iron ore of Xitang in Wufeng照片左上角為菱鐵礦，右上方鮞粒的核為鮞綠泥石。

菱鐵礦單晶粒度較粗0．01～0．50 mm，具有半自形粒狀結(jié)構(gòu)，相互緊密鑲嵌，形成大小為0．1～0．5 mm的聚晶。

此外，方解石、白云石等碳酸鹽礦物也含鐵，巖礦鑒定難以將含鐵的方解石、白云石與菱鐵礦準確區(qū)分，化學(xué)物相則將這一部分鐵歸作“菱鐵礦”(或碳酸鐵)。

(4)磁鐵礦:磁鐵礦Fe3O4理論含鐵72．4%;據(jù)本次研究，F(xiàn)e4礦層的下礦層中發(fā)現(xiàn)并確認有大量自形半自形磁鐵礦，五峰西淌鐵礦見自形半自形磁鐵礦與鮞狀赤鐵礦互生(圖11)，礦石中磁性鐵的含量可達26．47%(磁鐵礦的含量為37．81%)，占總鐵量的55．72%，形成磁鐵—赤鐵混合礦石。

磁鐵礦的粒度為0．03 ～0．10，集合體粒度0．1 ～0．5，礦物邊界比較平直。

圖11 五峰西淌鐵礦見有自形半自形磁鐵礦產(chǎn)出光片(-)×130Fig．11 Iron ore of Xitang in Wufeng

(5)鮞綠泥石:(Fe、Mg)4·Al(AlSi3O10)(OH)6·nH2O，屬于含鐵大于含鎂的一種綠泥石，理論最高含鐵量為35．16%。鮞綠泥石在中國尚未作為一種鐵的工業(yè)利用礦物，在國外鮞綠泥石中的鐵在冶煉過程中回收。鄂西寧鄉(xiāng)式鐵礦中鮞綠泥石分布非常廣泛，在鮞狀赤鐵礦礦石中含量少，一般不超過5%，在鮞綠泥石菱鐵礦礦石中含量可達20% ～35%(圖12)。由于鮞綠泥石與菱鐵礦含鐵較低，因此鮞綠泥石菱鐵礦型的礦石品位也不會高。鮞綠泥石成分電子探針分析結(jié)果為:Fe 32．28% ～33．68%;Si 13．17% ～14．34%;Al 12．02% ～10．20%;O 39．02% ～38．90%。

圖12 五峰龍角壩鐵礦鐵礦石中的鮞綠泥石組成鮞粒薄片(-)×160Fig．12 Iron ore of Longjiaoba in Wufeng

鮞綠泥石單晶粒度0．001～0．01 mm，集合體粒度0．05～0．2 mm。鮞綠泥石單晶具顯微片狀結(jié)構(gòu)，鮞綠泥石集合體組成較寬的條帶與其他礦物條帶組成鮞粒。

(6)磷礦物:以細晶磷灰石和膠磷礦形態(tài)出現(xiàn)，呈以下幾種形式產(chǎn)出:

圖13 湖北建始官店鐵礦鐵礦石中的膠磷礦團塊薄片(-)×160Fig．13 Iron ore of Guandian in Jianshi黑色為赤鐵礦，白色為石英粘土等脈石礦物，灰色輪廓清晰的為膠磷礦。

圖14 建始官店鐵礦電子探針分析照相 ×200Fig．14 Iron ore of Guandian in Jianshi磷礦物單獨組成的鮞粒環(huán)帶，并未與鐵礦物混雜。

① 成凝塊狀，凝塊尺度為0．05～0．1 mm，最大可達0．3 mm，大部分與脈石連生，少部分與赤鐵礦連生，但界線清楚(圖13);

②在鮞狀赤鐵礦邊緣出現(xiàn)，與鮞狀赤鐵礦形成邊緣結(jié)構(gòu)，邊緣帶寬0．01 ～0．05 mm;

③與赤鐵礦形成同心圓狀結(jié)構(gòu)，膠磷礦帶寬0．001 ～0．01 mm(圖 14);

④長條狀產(chǎn)于鮞粒之間的脈石中(圖15);

⑤星點狀散布于赤鐵礦中。

(7)硫礦物:目前已發(fā)現(xiàn)的硫礦物為黃鐵礦，微細粒(0．05 ～0．01 mm)星點狀分布。

(8)方解石:在酸性礦石中的含量一般為5%～10%，在自熔性和堿性礦石中的含量為15% ～20%。粒度較粗d=0．01～0．5 mm。方解石一方面與赤鐵礦、玉髓、膠磷礦等組成鮞粒的同心層，另一方面重結(jié)晶成為較粗的他形顆粒作為膠結(jié)物。方解石與赤鐵礦邊界清楚。

圖15 五峰龍角壩鐵礦電子探針分析照相 ×200Fig．15 Iron ore of Longjiaoba in Wufeng

(9)白云石:在礦石中的含量一般為3% ～6%，與方解石密切共生，呈菱面體結(jié)晶作為“亮晶”膠結(jié)物。產(chǎn)出形態(tài)與方解石相近，呈不規(guī)則粒度產(chǎn)于方解石顆粒間。

(10)石英:在礦石中的含量5% ～15%，單體粒度0．005 ～0．02 mm，集合體粒度 0．05 ～0．3 mm，有幾種產(chǎn)出形式:與方解石、赤鐵礦、玉髓、膠磷礦等組成鮞粒同心層;形成粒度0．01～0．1 mm的棱角狀碎屑;作為砂巖、粉砂巖碎屑的主要成分產(chǎn)出。

(11)玉髓:為微細粒和隱晶質(zhì)的SiO2，在礦石中與石英并存，含量5% ～10%。單體粒度0．001～0．002 mm，集合體粒度0．05 ～0．2 mm。主要產(chǎn)出形式是:作為硅質(zhì)巖巖屑的主要成分;參與鮞粒同心層的組成;在基質(zhì)中與方解石相互交織，呈微細粒充填于赤鐵礦晶體間隙中。

(12)粘土礦物:在礦石中的含量應(yīng)為5% ～20%或更多。由于粘土礦物結(jié)晶微細又混雜于其他礦物間，因此巖礦鑒定難以進行準確定量。根據(jù)礦石的含鋁量推斷，以往的鑒定結(jié)果粘土礦物的含量估計偏低，有的礦區(qū)甚至漏檢。粘土礦物的產(chǎn)出形式有:呈0．001～0．003 mm極微細顆粒充填于赤鐵礦微晶的晶隙或空隙中;與方解石、白云石、石英、玉髓等混雜作為膠結(jié)物。

3 結(jié)語

鄂西寧鄉(xiāng)式鐵礦中有價元素鐵含量波動大，低者30%左右，高者達55%;鐵礦物種類多含量變化大，除赤鐵礦外，還有褐鐵礦、針鐵礦、菱鐵礦、鮞綠泥石，最近又在一礦區(qū)發(fā)現(xiàn)大量磁鐵礦;礦石中磷含量有高有低，高者1．4%左右，低者近0．4%;礦石酸堿度不同，既有大量酸性礦石，又有為數(shù)不少的半自熔性、自熔性乃至堿性礦石;有害元素磷既有一部分以極細晶粒與鐵物嵌生，又有很大一部分貧鐵集合體或脈石礦物嵌生。以上因素決定了對不同性質(zhì)的礦石需有不同的選礦工藝方法或不同的開發(fā)利用技術(shù)路線。如從資源利用率與加工成本上考慮，全鐵＞50%的自熔性及堿性富礦宜直接作為煉鐵原料配料，而對酸性富礦選擇重選(或脫泥)—反浮選工藝是較為合理的;又如從磷的賦存特征看，機械選礦脫出的只是與脈石礦物、貧鐵顆粒連生或單體解離的磷，而與富鐵集合體連生的磷難于脫出，因此一味降磷，技術(shù)上有難度、經(jīng)濟上不合理;再如機械選礦所獲產(chǎn)品大部為富鐵集合體，與之嵌生的非鐵礦物難于解離，故產(chǎn)品鐵品位不宜按常規(guī)易選礦指標標準衡量，根據(jù)研究結(jié)果，經(jīng)濟合理的鐵精礦品位不宜超過60%。

［1］ 姚培慧.中國鐵礦志［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，1993:434－441.