儲照波，李令斌，朱隨洲，熊燕娜，王昌偉

(1.山東正元地質(zhì)資源勘查有限責(zé)任公司，山東 淄博 255000；2.生態(tài)環(huán)境部土壤與農(nóng)業(yè)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境監(jiān)管技術(shù)中心，北京 100012)

隨著中國經(jīng)濟(jì)與全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇，對鐵礦石的需求日趨旺盛，市場價格逐步看好。目前國內(nèi)65%鐵精礦粉(干基)價格在1 000元/t左右，比幾年前之價格有所回落。但機(jī)遇與風(fēng)險并存，機(jī)遇大于風(fēng)險，所以，當(dāng)前之形勢為開發(fā)利用該區(qū)低品位鐵礦提供了良好機(jī)遇。鐵礦是鋼鐵工業(yè)的基本原料，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個部門和日常生活的各個方面。近年來，不僅我國鋼鐵生產(chǎn)迅速增長，巴西和印度同樣有很多的鋼鐵生產(chǎn)計劃，前蘇聯(lián)的鋼鐵工業(yè)也在復(fù)蘇。據(jù)澳大利亞礦石經(jīng)濟(jì)研究機(jī)構(gòu)預(yù)測：全球鐵礦石需求量在2009年將達(dá)到16億t，即在5年內(nèi)增長3億t，全球鐵礦石需求的攀升帶動了一大批鐵礦山的新建和擴(kuò)建以及低品位礦的開發(fā)利用。據(jù)有關(guān)資料，正在新建和擴(kuò)建項目22個，總投資達(dá)到144億美元，這些項目的總產(chǎn)能達(dá)2億t/a以上。因此，國內(nèi)外原材料的爭奪將更加激烈，短期內(nèi)全球鐵礦石供給短缺情況仍無法解決。黃金是貴金屬，是國際上的硬通貨，起著“自由外匯”的作用，在珠寶首飾、陶瓷、鑲牙、金筆等傳統(tǒng)行業(yè)廣泛運(yùn)用，在電子、電氣、宇航和國防尖端等工業(yè)中有特殊用途。2010年中國黃金產(chǎn)量達(dá)到340.876 t，成為全球第一產(chǎn)金大國；2010年全球黃金制造業(yè)用金需求量為2 778.6 t，中國571.51 t，位居全球第2[1-5]。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

礦區(qū)區(qū)域構(gòu)造位于越城嶺背斜之紫云山復(fù)式背斜西側(cè)，區(qū)內(nèi)出露地層主要有震旦系、寒武系、奧陶系、泥盆系、石炭系、下二疊統(tǒng)及第四系等。礦區(qū)東部、南部出露大片寒武系，中部為震旦系，西部出露泥盆系—下二疊統(tǒng)。湖南省新寧縣大橋礦區(qū)大崇鐵金礦區(qū)域地質(zhì)如圖1所示。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，按其展布方向可分為北東向、北北東向及近東西向3組斷層。①北東向斷層：發(fā)育有F3、F4、F5等斷層。其中，F(xiàn)4斷層規(guī)模大，走向20°～40°，傾向NW，傾角40°～65°，走向上呈舒緩波斜穿區(qū)域中部，造成大量地層缺失，致使泥盆紀(jì)地層直接覆于震旦紀(jì)之上，沿線巖石硅化、破碎強(qiáng)烈，角礫發(fā)育。該斷層為逆斷層，具多次活動的復(fù)活斷裂特征，為該區(qū)導(dǎo)礦構(gòu)造。②北北東向斷層：發(fā)育有F1、F2、F6、F7等斷層，其中，F(xiàn)1、F2斷層規(guī)模較大，展布于區(qū)域中西部，走向5°～15°，傾向NW，傾角不明，波狀延伸>1 000 m。③近東西向斷層：發(fā)育有F8、F9等斷層，展布于區(qū)域中部，走向280°～290°，傾向南，傾角50°左右，規(guī)模較小，斷層性質(zhì)為平推斷層，對礦層連續(xù)性有一定破壞作用。區(qū)內(nèi)僅見田家白云母花崗巖體，分布于礦區(qū)南部3 km處，出露面積很小，侵入于震旦紀(jì)下統(tǒng)地層；另有云煌巖、石英細(xì)脈、方解石脈等熱液活動產(chǎn)物零星穿插于沉積巖層中。

2 礦山地質(zhì)

2.1 地層

礦區(qū)出露的地層有震旦系下統(tǒng)江口組、南沱組，震旦系上統(tǒng)留茶坡組，寒武系，泥盆系中統(tǒng)棋梓橋組，石炭系下統(tǒng)孟公坳組及第四系等，主要為震旦系下統(tǒng)沉積變質(zhì)巖系，為控礦巖層，現(xiàn)由老至新分述如下。

(1)震旦系(Z)。①震旦系下統(tǒng)江口組(Z1j)：分布于礦區(qū)的中部，出露面積較大，為主要含礦地層，巖層走向NE，傾向NW，傾角20°～70°。該組總厚度>500 m，按巖性分為3段：上段為絹云母板巖、砂質(zhì)板巖；中段為含礦段，由含鐵石英(碧玉)巖、含鐵砂質(zhì)板巖、薄層磁鐵礦、絹云母板巖、綠泥石板巖、深灰綠色砂質(zhì)板巖組成，該段厚度67～200 m，平均厚130 m；下段為含礫砂質(zhì)板巖、含礫砂巖，該段厚度大于500 m。②震旦系下統(tǒng)南沱組(Z1n)：分布于礦區(qū)西部江口組之上，與江口組呈整合接觸，產(chǎn)狀與江口組基本一致，其巖性上部為紫紅色冰磧板巖，下部為黃褐色砂質(zhì)板巖，厚32.26～83.54 m。③震旦系上統(tǒng)留茶坡組(Z2l)：分布于礦區(qū)的東部，巖層走向NE，傾向NW，傾角50°左右，巖性為厚層硅質(zhì)巖和條帶狀燧石層，厚度73.56～126.68 m，受斷層影響地層倒轉(zhuǎn)，分別與下統(tǒng)江口組和寒武紀(jì)地層呈斷層接觸。

(3)泥盆系中統(tǒng)棋梓橋組(D2q)。分布于礦區(qū)西北部，呈NE向展布，礦區(qū)只見棋梓組下部地層，巖性為厚層狀白云巖，厚度不詳，巖層呈刀砍狀構(gòu)造發(fā)育，與下伏地層呈斷層接觸。

(4)石炭系下統(tǒng)孟公坳組(C1m)。分布于礦區(qū)西北部，呈NE向展布，由厚層狀灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、夾白云巖及粉砂巖組成，厚度>300 m，與泥盆紀(jì)地層呈斷層接觸。

(5)第四系(Q)。由殘坡積、沖積物及腐殖土組成，厚0～20 m。

2.2 地球物理特征

(1)磁性特征。區(qū)內(nèi)震旦系的泥質(zhì)板巖和砂巖、泥盆系的白云巖、寒武系的炭質(zhì)板巖等一般無磁性，而產(chǎn)于震旦紀(jì)地層中的沉積變質(zhì)鐵礦石具有很強(qiáng)的磁性，其磁化率一般能達(dá)到5 000×10-6×4πSI以上。因此，利用磁測方法了解磁鐵礦的分布范圍是可行的。

(2)電性特征。區(qū)內(nèi)金礦體與鐵礦在空間分布上有相伴的特點(diǎn)，有的鐵礦本身被黃鐵礦化，其含金品位達(dá)到了工業(yè)要求。

該區(qū)圍巖的極化率均較低，為1%左右，而磁鐵礦具有較高的極化率，一般為8%以上，金礦石一般表現(xiàn)為黃鐵礦化，具有中等的極化率，一般在5%以上(表1)?？梢婅F金礦石的極化率遠(yuǎn)高于圍巖，因此在區(qū)內(nèi)尋找鐵金礦并尋找其特征是可行的，但是也受一定的地形影響。

1000線激電聯(lián)合剖面實(shí)驗綜合剖面如圖2所示。

圖2 1000線激電聯(lián)合剖面實(shí)驗綜合剖面Fig.2 Comprehensive section of 1000-line IP joint section experiment

目的是了解各地層的極化率特征，該地質(zhì)斷面由西向東依次為泥盆紀(jì)中統(tǒng)的白云巖(局部夾薄煤層)、震旦紀(jì)板巖，白云巖板巖的極化率背景值一般在2%左右，并且薄煤層和弱的礦化帶不能引起激電異常。大的斷裂帶能引起低阻正交負(fù)異常，小的破碎帶只表現(xiàn)為局部的低電阻。由鐵礦為主的鐵金礦帶能引起明顯的極化率異常，呈明顯的反交點(diǎn)。從電阻率上看，圍巖與鐵、金礦石差別不大，均屬于同一數(shù)量級，另外本區(qū)地形較為復(fù)雜，視電阻率受地形影響較大。因此，視電阻率不適宜于研究本區(qū)鐵金礦的特征，但是斷裂構(gòu)造由于含水多，與兩側(cè)巖石有較大的電阻率差異。因此，可以根據(jù)低阻帶的特征尋找斷裂構(gòu)造。

3 礦體特征

3.1 鐵礦

大崇鐵礦屬于清江橋鐵礦區(qū)的一部分，準(zhǔn)采范圍內(nèi)共有Ⅰ、Ⅱ號2個礦體，原出露的Ⅴ、Ⅵ號礦體向深部延伸為此次核實(shí)的Ⅱ號礦體。井下+440～+620 m中段巷道工程揭露Ⅰ、Ⅱ號2個礦體，其中Ⅱ號礦體為主礦體，各礦體基本地質(zhì)特征如下。

(1)Ⅰ號礦體。賦存于震旦系江口組灰綠色板巖中，礦體呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，走向長度約550 m，傾向延伸約240 m，礦體厚度9.84～61.7 m，平均厚度35.73 m，礦體厚度變化系數(shù)65%；傾向北西，傾角42°左右。TFe為15.08%～30.75%、平均品位21.42%，mFe為3.61%～4.26%、平均品位12.87%；礦體出露標(biāo)高為+485～+620 m，礦體埋深60～240 m。

(2)Ⅱ號礦體。賦存于震旦系江口組灰綠色板巖中，礦體呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，走向控制長約750 m，傾向控制延伸約240 m，傾向北西，平均傾角43°，厚度13.53～93.0 m，平均厚度49.77 m，礦體厚度變化系數(shù)78%。TFe為11.99%～43.48%、平均品位22.28%，mFe為1.22%～29.20%、平均品位11.20%；礦體出露標(biāo)高為+485～+620 m，礦體埋深60～240 m。

3.2 金礦

共伴生金礦床，賦存于震旦系江口組含磁鐵礦灰綠色板巖中的構(gòu)造破碎帶中，與鐵的硫化物呈正相關(guān)性，絕大部分與磁鐵礦共伴生，二者產(chǎn)狀大致一樣。此次工作圈定出金礦化帶5個，即1號、2號、3號、4號、5號金礦化帶，在礦化帶中共圈出16個金礦體、10個伴生金礦塊段，其中主要金礦體為1號礦帶中的1-1號金礦體。各金礦帶12線以北礦段產(chǎn)狀較緩、平均傾角為35°，12線以南礦段產(chǎn)狀較陡、平均傾角為65°。1號—5號金礦化帶規(guī)模、形態(tài)、分布特征詳見表2。

表2 金礦帶規(guī)模、形態(tài)、分布特征Tab.2 Scale，shape and distribution characteristics of the gold ore belt

(1)1號礦帶。原在礦區(qū)南部露天開采鐵礦時發(fā)現(xiàn)1號礦帶南淺部的1個金礦體，地表有BT01、BT11、BT21、MD1等4個工程揭露，經(jīng)深部+440、+575、+620 m這3個中段10處工程揭露，發(fā)現(xiàn)本礦帶中分布1-1號金礦體、(1-1)伴伴生金礦塊段，兩者分布范圍基本一致，礦體長430 m，垂高210 m，分布在11線—15線，產(chǎn)出標(biāo)高+440～+650 m。礦體規(guī)模較大，富集中心較集中，在Ⅰ號鐵礦體構(gòu)造破碎帶中呈透鏡狀產(chǎn)出，延續(xù)性較好。礦化帶中1-1號金礦體單工程平均Au品位1.54～5.11 g/t，礦體平均Au品位2.51 g/t，單工程厚度1.20～19.61 m，平均厚度9.80 m。1-1號金礦體為礦區(qū)中主要金礦體，礦石量1 362 765 t、Au金屬量3 414 kg，分別占整個礦區(qū)工業(yè)金礦體礦石量的76%、Au金屬量的59%。(1-1)伴伴生金礦塊段單工程平均Au品位0.17～0.66 g/t，塊段平均Au品位0.39 g/t、TFe品位21.50%，單工程厚度1.08～32.40 m，平均厚度6.58 m。(1-1)伴伴生金礦塊段，礦石量695 394 t、Au金屬量270 kg，分別占整個礦區(qū)伴生金礦塊段礦石量的18%、Au金屬量的22%。該礦化帶寬度為4.60～45.81 m，平均寬8.41 m，Au品位為0～12.5 g/t，平均品位1.79 g/t。該礦化帶占全礦區(qū)工業(yè)金礦及伴生金礦礦石量的37%、Au金屬量的52%，為礦區(qū)主要礦化帶。

(2)2號礦帶。經(jīng)深部+440、+575、+620 m這3個中段揭露，礦帶長430 m，垂高180 m，產(chǎn)出標(biāo)高+440～+620 m。礦體規(guī)模較小，富集中心較分散，在1號鐵礦體構(gòu)造破碎帶中呈透鏡狀產(chǎn)出，延續(xù)性較差。礦化帶中金礦體2個即2-1、2-2號金礦體，伴生金礦塊段3個即(2-1)伴、(2-2)伴、(2-3)伴塊段。其中，2-1、2-2號2個金礦體均為單工程揭露，2-1號金礦體Au工程平均品位11.59 g/t、工程見礦厚度4.16 m，由+620 m中段15線穿脈工程控制，推測傾斜及走向長度90 m；2-2號金礦體Au工程平均品位5.11 g/t、工程見礦厚度1.20 m，由485中段12線穿脈工程控制，推測傾斜及走向長度90 m。伴生金礦塊段單工程Au品位0.10～0.60 g/t，平均品位0.39 g/t，單工程厚度1.13～17.48 m，平均厚度5.32 m。整個礦化帶寬1.13～21.64 m，平均寬4.74 m，Au品位0～15.44 g/t，平均品位1.43 g/t。

(3)3號礦帶。經(jīng)深部+440、+575、+620 m這3個中段揭露，礦帶長590 m，垂高180 m，產(chǎn)出標(biāo)高+440～+620 m。礦化帶規(guī)模較大，富集中心較分散，礦化帶分布金礦體5個(3-1、3-2、3-3、3-4、3-5號礦體)，伴生金塊段1個即(3-1)伴塊段。其中，3-1和3-2礦體分布于綠泥石板巖構(gòu)造破碎帶中，其余礦體(塊段)分布在Ⅱ號鐵礦體構(gòu)造破碎帶中，均呈透鏡狀產(chǎn)出，延續(xù)性較差。5個金礦體均為單工程見礦。其中：3-1號金礦體Au工程平均品位3.80 g/t、工程見礦厚度1.72 m，由+620 m中段15線穿脈工程控制，分布于綠泥石板巖構(gòu)造破碎帶中，推測傾斜及走向長度90 m；3-2號金礦體Au工程平均品位8.85 g/t、工程見礦厚度4.71 m，由+620 m中段15線穿脈工程控制，分布于綠泥石板巖構(gòu)造破碎帶中，推測傾斜及走向長度90 m；3-3號金礦體Au工程平均品位為12.25 g/t、工程見礦厚度1.54 m，由+440 m中段15線穿脈工程控制，分布于Ⅱ號鐵礦體構(gòu)造破碎帶中，推測傾斜及走向長度90 m；3-4號金礦體Au工程平均品位7.45 g/t、工程見礦厚度1.77 m，由+575 m中段13線穿脈工程控制，分布于Ⅱ號鐵礦體構(gòu)造破碎帶中，推測傾斜及走向長度90 m；3-5號金礦體Au工程平均品位5.35 g/t、工程見礦厚度1.23 m，由+440 m中段12線穿脈工程控制，分布于Ⅱ號鐵礦體構(gòu)造破碎帶中，推測傾斜及走向長度90 m。(3-1)伴伴生金塊段單工程Au品位0.10～0.57 g/t，平均品位0.28 g/t，單工程厚度1.18～9.87 m，平均厚度3.93 m。整個礦化帶寬1.18～12.5 m，平均寬3.60 m，Au品位為0～19.91 g/t，平均品位1.02 g/t。

(4)4號礦帶。經(jīng)深部+440、+575、+620 m等3個中段揭露，礦體長590 m，垂高180 m，產(chǎn)出標(biāo)高+440～+620 m。礦化帶規(guī)模較大，富集中心較分散，礦化帶分布金礦體5個(4-1、4-2、4-3、4-4、4-5號礦體)，伴生(4-1)伴、(4-2)伴2個金塊段。均賦存在Ⅱ號鐵礦體構(gòu)造破碎帶中，呈透鏡狀產(chǎn)出，延續(xù)性較差。金礦體多為單工程見礦，其中，4-1號金礦體由+575 m中段15線穿脈、+440 m中段15線穿脈兩工程控制，Au單工程品位4.70～5.39 g/t、平均4.93 g/t，工程見礦厚度0.82～1.83 m、平均1.33 m，礦體傾斜延伸220 m、走向長90 m；4-2號金礦體Au工程平均品位2.30 g/t、工程見礦厚度1.46 m，由+620 m中段15線穿脈工程控制，推測傾斜及走向長度為90 m；4-3號金礦體Au工程平均品位3.40 g/t、工程見礦厚度1.75 m，由+575 m中段13線穿脈工程控制，推測傾斜及走向長度90 m；4-4號金礦體Au工程平均品位8.90 g/t、工程見礦厚度1.23 m，由+440 m中段12線穿脈工程控制，推測傾斜及走向長度90 m；4-5號金礦體Au工程平均品位3.40 g/t、工程見礦厚度4.48 m，由+485 m中段11A線穿脈工程控制，推測傾斜及走向長度90 m。(4-1)伴伴生金塊段分布于整個礦化帶，由14處坑道工程控制，單工程Au品位0.10～0.98 g/t，平均品位0.22 g/t，單工程厚度0.91～9.40 m，平均厚度4.13 m；(4-2)伴伴生金塊段為單工程見礦，平均品位0.76 g/t，厚度6.57 m。整個礦化帶寬1.73～9.77 m，平均寬3.82 m，Au品位0～8.90 g/t，平均品位0.64 g/t。

(5)5號礦帶。經(jīng)深部+440、+575、+620 m等3個中段揭露，礦體長590 m，垂高180 m，產(chǎn)出標(biāo)高+440～+620 m。礦化帶規(guī)模較大，富集中心較分散，礦化帶分布金礦體3個(5-1、5-2、5-3號)，伴生金塊段3個即(5-1)伴、(5-2)伴、(5-3)伴塊段。賦存在Ⅱ號鐵礦體構(gòu)造破碎帶中，呈透鏡狀產(chǎn)出，延續(xù)性較差。金礦體多為單工程見礦，其中：5-1號金礦體由+620 m中段15線穿脈、+575 m中段15線坑內(nèi)水平鉆等2工程控制，Au單工程品位為1.17～10.18 g/t、平均5.28 g/t，工程見礦厚度4.95～6.84 m、平均厚5.88 m，礦體傾斜延伸長130 m、走向長90 m；5-2號金礦體Au工程平均品位為1.90 g/t、工程見礦厚度7.75 m，由+440 m中段15線坑內(nèi)水平鉆控制，推測傾斜及走向長度90 m；5-3號金礦體由+575 m中段13線穿脈、+440 m中段13線穿脈2工程控制，Au單工程品位3.96～7.83 g/t、平均6.68 g/t，工程見礦厚度1.41～3.23 m、平均2.36 m，礦體傾斜延伸220 m、走向長90 m。(5-1)伴伴生金塊段由坑道及坑內(nèi)鉆等12處工程控制，單工程Au品位0.15～0.67 g/t，平均品位0.40 g/t，單工程厚度1.59～8.97 m，平均4.87 m；(5-2)伴、(5-3)伴塊段由1-2處工程揭露，平均Au品位為0.14～0.69 g/t，單工程厚度1.59～4.95 m。整個礦化帶寬1.59～19.51 m，平均寬4.72 m，Au品位0～24.42 g/t，平均品位1.05 g/t。

金礦體特征見表3。

表3 金礦體特征Tab.3 Gold ore body characteristics

3.3 生產(chǎn)勘查物探成果解釋

(1)磁法成果解釋。M2異常位于礦區(qū)南部的震旦紀(jì)地層中，異常分布于M108線到M124線的144號—155號，面積約為20 000 m2，異常走向北東，橢圓形，長軸180 m，短軸110 m，為磁力低異常。異常有2個極值，分別為-10 140 nT和-9 140 nT。在M116線和M120線的143號到146號點(diǎn)均見到鐵礦層露頭，推斷該異常為Ⅰ號鐵礦體引起。根據(jù)磁異常衰減快的特點(diǎn)推斷該礦體埋深不大，按半極值圈定礦體范圍為16 000 m2。且僅在1條測線上有反映，可以推測向南延伸不大，最大不超過40 m。因為金礦石無磁性，根據(jù)磁異常圈定的鐵礦范圍僅是單純的鐵礦范圍，與電法圈定鐵礦范圍有一定的差別。

圖3 172線聯(lián)合剖面ηa、ρa(bǔ)曲線與5號礦體的對應(yīng)關(guān)系Fig.3 Correspondence between the ηa and ρa(bǔ)curves of the 172 joint section and the No.5 ore body

生產(chǎn)勘查物探極化率異常成果與地質(zhì)推斷的礦體有所區(qū)別。①根據(jù)鐵金礦體和極化率異常的寬度的對應(yīng)關(guān)系，圈定為2個鐵金礦帶，1號礦帶在測區(qū)中部，貫通南北，長800 m，最寬160 m，最窄處60 m，走向由南向北，由北東轉(zhuǎn)為北西；2號礦帶由一條剖面結(jié)合已知露頭確定，長度140 m，寬度60 m，走向北偏東。②同時，此次工作推斷斷裂構(gòu)造1條，走向北西，傾向北東，長度594 m。斷裂帶經(jīng)過186/E124、184/E128、175/E132、169/E140、164/E148、148/E156均為正交點(diǎn)，為明顯的低阻帶反映。③從激發(fā)極化測深成果發(fā)現(xiàn)1號異常由多個礦層疊加組成，最小延深為100 m，深度變化規(guī)律不明顯，同時，認(rèn)為E180線的激電異常主要與金礦化有關(guān)。

4 礦石加工技術(shù)性能

2011年7月完成了《巴凌沖鐵金礦選礦試驗研究報告》，其各方案的選礦實(shí)驗室試驗指標(biāo)詳見表4。

表4 新寧縣巴凌沖鐵礦選礦流程試驗結(jié)果Tab.4 Test results of the beneficiation process of Balingchong Iron Mine in Xinning County

4.1 礦石工藝學(xué)特征

(1)礦物組成及含量。肉眼觀察礦石微帶綠色的灰黑色，呈不均勻的浸染狀構(gòu)造，部分呈條紋狀或角礫狀構(gòu)造。礦石礦物較簡單，金屬礦物主要為磁鐵礦(12.5%)，次為赤鐵礦(6.4%)、黃鐵礦(3.2%)，脈石礦物主要為石英(42.1%)，次為綠泥石(24.9%)、鐵白云石(5.8%)、絹云母(4.1%)、鋯石、磷灰石、金紅石、黝簾石等。

(2)礦石化學(xué)成分。①礦石中可供選礦回收的元素主要是鐵，但品位僅為19.87%，金的含量為0.51 g/t，可作為綜合回收對象。礦石中TFe/FeO的比值為2.23，堿性系數(shù)(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)=0.09。②為達(dá)到富集鐵礦物的目的，需要選礦排除脈石組分主要是SiO2，其次為Al2O3，有害雜質(zhì)磷和硫的含量均明顯偏高。③礦石中鐵的賦存狀態(tài)極為復(fù)雜，磁鐵礦中的鐵加上呈假象赤鐵礦中的鐵合計分布率為45.04%，即為選礦采用單一弱磁選工藝分選礦石中鐵礦物時鐵的最大理論回收率(鐵精礦產(chǎn)率12.50%)；呈赤(褐)鐵礦產(chǎn)出的高價氧化鐵分布率為22.19%，顯然需要采用強(qiáng)磁選工藝才能回收；而賦存在含鐵硅酸鹽類礦物中的鐵分布率為19.58%，則需要通過選礦排入尾礦。綜述區(qū)內(nèi)礦石屬低磷高硫低品位的赤鐵礦—磁鐵礦混合型鐵礦石。

(3)主要礦物的產(chǎn)出形式。①磁鐵礦(Fe3O4)：選礦富集回收鐵的主要目的礦物，一般呈自形、半自形等軸粒狀，晶體內(nèi)部普遍較為潔凈，次生變化微弱。細(xì)粒磁鐵礦粒度變化較大，個別粗者可至0.8 mm左右，一般0.04～0.30 mm，常呈稠密—稀疏浸染狀與脈石交生，少數(shù)則呈星散狀產(chǎn)出或分布在赤鐵礦中；微細(xì)粒磁鐵礦粒度為0.01～0.03 mm，部分甚至小于0.005 mm，主要以稀疏浸染狀的形式出現(xiàn)，晶粒之間互不相連，局部為稀疏浸染條帶狀。上述兩者礦物含量比大致為4∶1，它們既可單獨(dú)出現(xiàn)，也常見于同一礦塊中?？傊V石中磁鐵礦分散程度高，極少聚合成集合體，這也是需要采用細(xì)磨(磨礦細(xì)度在0.037～0.052 mm，礦石中90%以上的磁鐵礦可得到解離)工藝才能獲得較高品位鐵精礦的主要原因。②赤鐵礦(Fe2O3)：自形、半自形板片狀、針柱狀或粒狀，晶體粒度普遍在0.01 mm以下，部分甚至小于0.002 mm。其晶體粒度較磁鐵礦更加細(xì)小，雖然部分可聚形成團(tuán)塊狀集合體，但絕大部分與脈石的鑲嵌關(guān)系極為復(fù)雜。因此，認(rèn)為礦石中赤鐵礦的回收難度較大。③黃鐵礦(FeS2)：自形、半自形粒狀，一般顆粒較大，多呈星散浸染狀或短脈狀嵌布在脈石礦物中，與磁鐵礦、赤鐵礦的嵌連關(guān)系并不密切，因此，弱磁選鐵精礦中硫?qū)⒉粫?。從理論上來說黃鐵礦應(yīng)是金的主要載體礦物，實(shí)際上未發(fā)現(xiàn)金礦物分布。因此，礦石中金的賦存狀態(tài)有待深入研究。④脈石礦物：礦石中脈石礦物主要是石英和綠泥石，次為鐵白云石和絹云母。其中，石英多為不規(guī)則的微細(xì)粒狀，部分因晚期熱液活動的影響而重結(jié)晶形成梳狀、條帶狀集合體；綠泥石分布廣泛，常與石英混雜交生構(gòu)成鐵礦物的嵌布基底，較為富集的部位其體積含量可達(dá)80%左右；鐵白云石分布不均勻，部分為細(xì)脈狀沿裂隙穿插交代其他礦物，部分則呈細(xì)小的透鏡狀集合體與綠泥石交生；絹云母分布零星，常與綠泥石混雜交生。

4.2 選礦試驗及評價

通過詳細(xì)的工藝礦物學(xué)研究、選礦工藝參數(shù)及流程結(jié)構(gòu)的多次探索性試驗研究后，確定以綜合回收磁鐵礦和金為目的，階段磨礦—弱磁—磁選柱流程如圖4所示。

圖4 階段磨礦—弱磁—磁選柱流程Fig.4 Stage grinding-weak magnetic-magnetic separation process

試驗原礦石TFe為19.87%，其中磁性鐵為8.34%，赤褐鐵為4.41%，Au為0.51 g/t。試驗藥劑：NaOH(化學(xué)純)、腐殖酸銨(工業(yè)品，水溶性腐殖酸46.31%，水不溶物10.57%，水分15.46%，pH值8.0，粒度50目，速效氮NC4.07%，有機(jī)質(zhì)62.34%。)、水玻璃(工業(yè)品，模數(shù)2.3，Na2SiO3含量45.51%。)、SD(工業(yè)級玉米淀粉)、CY-78(自制浮選捕收劑)、戊基黃藥(純度90.3%)、Na2CO3(分析純)。采用階段磨礦(一段細(xì)磨細(xì)度-0.075 mm為55.17%拋尾粗精礦再磨至-0.075 mm為95.38%)—弱磁—磁選柱流程(圖4)，可獲得產(chǎn)率為13.03%、品位TFe為65.31%、鐵回收率44.30%的鐵精礦。

如果考慮伴生金的綜合回收利用，可在上述選礦流程中原礦一段磨礦細(xì)度-0.075 mm為75.56%時，采用浮選富集硫金—氰化浸金流程(圖5)可獲得產(chǎn)率4.45%、含金10.23 g/t、硫43.00%，金回收率87.53%的富金產(chǎn)品，其尾礦弱磁選后，弱磁精礦再磨至-0.075 mm為93.97%，采用弱磁—磁選柱再選—磁選柱中礦返回再磨的流程獲得上述鐵精礦產(chǎn)品。類比研究結(jié)果認(rèn)為：每處理1 t原礦，只回收磁鐵礦時效益達(dá)到58.57元；如果浮選回收硫金，潛在效益可達(dá)128.9元。說明該礦鐵金礦石具有較好的加工技術(shù)性能。

圖5 浮選富集硫金—氰化浸金流程Fig.5 Flotation enrichment of sulphur gold-cyanide gold leaching process

4.3 試驗結(jié)果及建議

(1)赤鐵礦嵌布粒度極其細(xì)微，屬于超細(xì)粒度，回收難度極大，且選流程復(fù)雜、成本高，可暫不考慮赤鐵礦的回收問題。

(2)通過多次探索性試驗研究后，確定以綜合回收磁鐵礦和金為目的，推薦礦山采用“階段磨礦(一段細(xì)磨細(xì)度-0.075 mm為55.17%拋尾粗精礦再磨至-0.075 mm為95.38%)—弱磁—磁選柱流程”。如果考慮伴生金的綜合回收利用，可在上述選礦流程中原礦一段磨礦細(xì)度-0.075 mm為75.56%時，“采用浮選富集硫金-氰化浸金流程，其尾礦弱磁選后，弱磁精礦再磨至-0.075 mm為93.97%，采用弱磁—磁選柱再選—磁選柱中礦返回再磨的流程”。如果金回收不具備市場條件，應(yīng)預(yù)留場地，先建設(shè)回收磁鐵礦的選礦工程。

(3)原礦通過弱磁分選后的尾礦在細(xì)磨條件下(如-0.075 mm為95%)采用氰化浸出，金的浸出率可達(dá)76.47%；對浮選試驗所得硫金精礦進(jìn)行氰化浸出時金的浸出率可為59.00%。

(4)經(jīng)選礦后初步估算，每處理1 t原礦，只回收磁鐵礦時效益達(dá)到58.57元；如果浮選回收硫金，潛在效益可達(dá)128.9元，可進(jìn)行生產(chǎn)性選礦試驗。

4.4 生產(chǎn)性選礦現(xiàn)狀

礦山已建有選廠生產(chǎn)鐵精礦，一期1臺機(jī)組生產(chǎn)能力為45萬t/a的鐵礦選礦廠已按試驗推薦流程進(jìn)入正常生產(chǎn)狀態(tài)，其各項指標(biāo)均能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。預(yù)計2臺機(jī)組選礦生產(chǎn)能力可達(dá)到70萬～100萬t/a。

5 結(jié)語

礦山開采鐵、金礦具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，另金礦化帶鐵礦石中含有達(dá)伴生評價指標(biāo)的有益組分Au，Au含量平均0.33 g/t，據(jù)估算共伴生金1 249 kg，潛在經(jīng)濟(jì)價值可觀，綜合回收利用，能大大增加其經(jīng)濟(jì)效益。且產(chǎn)品銷售渠道穩(wěn)定，礦山保有儲量豐富，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和發(fā)展遠(yuǎn)景，必能促進(jìn)當(dāng)?shù)貏趧泳蜆I(yè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。