呼和浩特市地區超貧磁鐵礦資源的特征、利用現狀及勘查開發建議

郭秉成 孫振洲 郭婧 崔麗萍

摘要:近年來鐵礦石價格的一漲再漲對中國的鐵礦資源產生了重大影響。一方面，礦山的開采品位降低，一些原來不具經濟意義的已查明的鐵礦資源變得可以開采利用。另一方面，一些過去不認為是鐵礦的含磁鐵礦巖石成了可以開發利用的超貧磁鐵礦資源。在調查研究的基礎上，以呼和浩特市地區現有超貧磁鐵礦資源為例，對其類型、特征及開發利用現狀進行了總結，并提出了合理的勘查開發建議。

關健詞:超貧磁鐵礦資源 特征 利用現狀 建議

近年來隨著中國鋼鐵工業的迅猛發展，國內鐵礦石市場供不應求，一些過去沒有作為鐵礦資源的含鐵巖石被開采利用，并且取得了顯著的經濟效益。這部分含鐵巖石mFe平均品位一般在5%左右，低于圈定工業礦體的邊界品位8％，有用礦物以磁鐵礦為主，因此被稱為超貧磁鐵礦資源（簡稱“超貧磁鐵礦”）。本文對呼和浩特市地區超貧磁鐵礦資源的類型、特征、開發利用現狀進行分析總結，并提出勘查開發建議。

1. 價格上漲對鐵礦資源的影響

礦山的開采品位下降，一些原來不具經濟意義的已查明鐵礦資源變得可以開采利用中國現行的勘查規范規定，圈定磁鐵礦礦體、釩鈦磁鐵礦礦體及菱鐵礦礦體的邊界品位均為mFe 20%，而圈定赤鐵礦礦體、褐鐵礦礦體和鏡鐵礦礦體的邊界品位均為mFe 25%。2002年以前鐵精礦售價250~300元/噸，開采的鐵礦石原礦品位在28%左右才可以保本。但是，在當前的市場價格條件下，開采mFe為品位20%～28%的鐵礦石也可以盈利。鞍山－本溪地區的鐵礦床中有大量品位在20%至25%之間的鐵礦石，有用礦物以磁鐵礦為主，選礦工藝簡單，如果礦床開采技術條件較好，在當前的技術和經濟條件下大部分可以利用。

一些過去不認為是鐵礦的含鐵巖石成了可以開發利用的超貧磁鐵礦資源，按照勘查規范，mFe低于20%的含鐵巖石沒有被圈定為礦體，也沒有進行過勘查工作。近年來隨著鐵礦石價格的持續上漲和高位運行，有的低于原邊界品位的超貧磁鐵礦資源也被開采用于生產鐵精粉，并獲得了很好的經濟效益，如呼和浩特市地區的超貧磁鐵礦資源開采利用的平均品位為mFe 5%左右。

2. 超貧磁鐵礦資源的類型及特征

呼和浩特市地區目前開采利用的超貧磁鐵礦資源主要有興和巖群中二輝麻粒巖、二輝斜長麻粒巖。研究區二輝麻粒巖屬興和巖群的主要組成部分，其次為烏蘭不浪基性巖墻，前者多數薄層狀與斜長麻粒巖、長英質麻粒巖呈不規則韻律產出，或是夾層產于斜長麻粒巖和長英質麻粒巖之中。巖石變形強烈，片麻狀構造十分發育，多數為暗色礦物定向排列而成，并形成十分復雜的層內剪切褶皺。后者呈巖墻沿興和巖群片麻理北西向分布[1]。

礦物粒度相對較粗，為灰綠色、灰黑色、中細粒粒狀變晶結構，片麻狀構造。主要共生礦物組合為紫蘇輝石+單斜輝石+角閃石+斜長石，也可以出現少量的黑云母和石英，副礦物為磷灰石，磁鐵礦等，一般的暗色礦物總量大于40%，石英小于5%。其中二輝麻粒巖含磁鐵礦品位在mFe 5% ~12%。為超貧磁鐵礦的主要賦礦層位。

磁鐵礦SiO2 30%~42%、CaO 10% ~23%、MgO 8%~12%、V2O5 0.12%~0.14%、TiO2 ０.９%~2.3%、S 0.017%~1.15%、P 0.04%~1.15%、TFe 12%~20%、mFe 5%~12%。S，P含量較低，不伴生可被綜合利用的其它有益元素。

該類型礦床的成礦母巖規模一般較大，礦床規模亦較大，長度為8-10公里，礦體寬為3-4.5公里，礦石體重取3t/m3計算，估算的超貧磁鐵礦資源量約為5-8億噸[2]。由于該巖石地表風化比較強烈，風化深度一般在50m左右，巖體強烈風化后呈砂狀，用挖掘機可直接挖掘裝車，加之磁鐵礦顆粒粗，易于磁選。對這種超貧磁鐵礦進行了開發利用的可行性研究，認為開發利用是可行的，并制訂了邊界品位（mFe）5%的工業指標。

大部分為角閃巖相，部分達到麻粒巖相，磁鐵礦顆粒較粗，易于磁選。如果礦床開采技術條件較好，可以采用邊界品位mFe 5%指標圈定超貧磁鐵礦。

3. 超貧磁鐵礦選礦方法及技術指標

超貧磁鐵礦資源全部采用磁法選礦。基性—超基性巖型超貧磁鐵礦資源，磁鐵礦一般結晶粒度較細，其磨礦粒度達-200目的一般在70%～80%之間，鐵精礦品位可選至TFe 65%，磁性鐵選礦回收率可達80%以上。含鐵變質巖型超貧磁鐵礦資源的磁鐵礦一般結晶粒度較大，磨礦粒度達-200目的一般在60%～70%之間，鐵精礦品位可達TFe 65%以上，磁性鐵選礦回收率可達85%以上。

選礦工藝流程為：原礦破碎→磨礦→磁選。鐵選廠采用兩段碎礦、兩段磨礦的生產工藝，頭段破碎采用500×750鍔式破碎機，二段破碎采用G100型諾德伯格圓錐破碎機，頭段磨礦采用一臺3245球磨機和4臺2376球磨機，二段磨礦均采用2145球磨機，選礦采用干式磁選機、電磁聚機、陶瓷過濾機等先進設備。其選出的精礦品位均可達TFe 65%左右。

不同成因類型、不同的磁性鐵含量、不同的開采技術條件、不同選礦生產的外部環境，其噸鐵精礦生產成本有著較大的差別。超貧磁鐵礦的噸鐵精粉生產成本在1999年為100多元；目前正規生產的超貧磁鐵礦山噸精礦生產成本在185～340元之間。在當前鐵礦采選企業執行的稅種、稅率的條件下，在超貧磁鐵礦經過采選加工轉變成商品的過程中，會發生資源稅、增值稅和其他常規的稅費。資源稅按2元/噸原礦計算，選礦比按1∶8～1∶10計算，噸精礦資源稅為20元；增值稅率鐵礦采選業執行增值部分的13%，按鐵精粉銷售價格500元/噸計算，噸精礦增值稅為21～40元；其他稅費按增值稅的5%計算，噸精礦為1～2元。計算噸精礦的銷售成本為246～382元，在當前鐵礦產品的市場價格條件下，超貧磁鐵礦的采選加工業有著較大的利潤空間[3]。

4. 問題與建議

4.1存在問題

超貧磁鐵礦資源量底數不清，勘查程度低：

超貧磁鐵礦資源是近年來開發利用的新的鐵資源類型，以前基本上沒有進行過勘查評價工作，資源底數不清。近年來雖然在開采過程中進行了部分勘查評價工作，但由于整體上屬于無序群采，勘查程度低。以勘查程度最高的集寧地區為例，雖然有幾個大中型二輝麻粒巖的鐵礦資源情況已基本查明，但是其中絕大多數未進行正規勘查評價。勘查嚴重滯后于開發。大多數礦區資源底數不清，直接影響開發規劃的制定及鐵選廠的合理布局，影響鐵選廠生產規模和服務年限的確定[4]。

缺乏統一規劃：

尾礦庫管理粗放采選企業布局和資源配置不合理，大礦小開，重復建設較為突出，爭搶資源現象較為嚴重。一些礦山忽視尾礦庫安全，尾礦庫在溝里，選礦廠在溝口，極不安全；同時，存在尾礦排放和環境污染、尾礦庫建設不達標、尾礦亂排亂放和尾礦庫壓礦等問題。

4.2建議

快速開展超貧磁鐵礦資源的勘查工作建議對全區超貧磁鐵礦資源進行系統、快速的勘查與評價，盡快摸清這類鐵礦資源的家底，重點是其類型、分布、資源儲量及可利用性，為盡快開發利用這類資源打下基礎。

對超貧磁鐵礦資源的開發利用合理規劃根據超貧磁鐵礦資源的數量和分布，對采礦權進行合理配置，在做好礦山規劃、安全生產的同時，應特別注意對開采地生態環境的保護問題，建議對尾礦進行覆土造田和覆土綠化工作。

大力開采超貧磁鐵礦資源：超貧磁鐵礦資源含鐵量低，只有在當前的鐵高價位條件下才具有開采價值，如果錯過這個機會這類鐵礦資源將毫無價值。因此，應當抓住時機，大力開采超貧磁鐵礦資源，既使得這類鐵礦資源得利用，又可緩解當前鐵礦石市場供不應求的局面。根據當前鐵礦石的價格水平，建議調整鐵礦的工業指標，加強礦資源的開發監管，鼓勵礦山貧富兼采，開采和綜合用超貧磁鐵礦資源；鼓勵礦山進行環境恢復、治理土地復墾。

參考文獻:

[1] 盧良兆，徐學純，董永勝.中朝克拉通北部早前寒武紀變質作用演化的三種主要樣式及其地質動力[J].高校地質學報，1998，Vol.4(1).

[2] 李厚民，謝承祥，肖克炎等.沉積變質鐵礦超低品位礦石量估算嘗試[C]//陳毓川等主編，礦床學研究面向國家重大需求：新機與新挑戰——第八屆全國礦床會議論文集.北京：地質出版2006：736-738.

[3] 李傳華，鞏秀亭，張乃寶.魯中地區部分低品位鐵礦資源的開發用[J].礦業快報，2002，9：16-20.

[4] 李中念.河北省超貧磁鐵礦資源與開發利用分析.河北冶金，2006年第3期.