老郭家铝土矿矿石质量特征及矿石类型(1).doc

老郭家铝土矿矿石质量特征及矿石类型 摘 要 老郭家铝土矿，矿石主要成分为一水硬铝石，稀碎屑结构、稀豆状结构、鲕状结构、砾状结构，低～高铁型，低硫型，品级类型Ⅳ～Ⅶ级。 关键词 铝土矿；矿石特征；矿石类型；矿石品级；河南老郭家 中图分类号TD1 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）58-0079-02 老郭家铝土矿区，位于河南省宝丰县城西北方向约25km，属宝丰县大营镇管辖。该区含矿岩系为石炭系上统本溪组（C2b），由下而上分别为铁质粘土岩，呈灰褐、黄褐、灰绿、紫红等杂色，一般可见页理或薄层状层理，底部层理不明显，常见褐铁矿、赤铁矿团块；铝（粘）土矿层位，矿石为结晶粒状、鲕状、豆状结构者品位较高，为铝土矿或高铝粘土矿，而致密状多为硬质粘土；粘土质页岩，呈灰白、灰、黄褐等色，质软，具明显页理，个别地段夹煤线。 1 矿石质量特征 1.1 矿物共生组合 铝土矿组成矿物主要为一水硬铝石，其次为高岭石等粘土矿物。赤铁矿、褐铁矿在不同矿体、不同的块段中含量高低相差悬殊，含量为0.5134.58。微量矿物有锆石和榍石,有时还见方解石、菱铁矿、石英。以一水硬铝石和高岭石共生紧密，赤褐铁矿亦常与之共生。 1.2 矿石的化学组分 1.2.1 有益组分 矿区参与资源量估算的单工程Al2O3含量最低为40.99，最高为66.46，全区平均为56.92。全区工业矿体Al2O3平均含量为60.86。Al2O3含量的高低首先与矿石所在漏斗状矿体中的位置有关，一般在漏斗中心的上层Al2O3含量高，而在漏斗状矿体边部Al2O3含量低甚至无矿。其次与铝土矿层厚度有关，一般矿体厚度大Al2O3含量高；再次与漏斗状矿体规模一般呈正消长关系。铝土矿中的Al2O3含量与共生组分有着明显的相关性。Al2O3与SiO2、Fe2O3呈反消长关系，与TiO2有不太明显的正相关性，矿石中的烧失量比较平稳。 1.2.2 有害组分 1）二氧化硅（SiO2） 矿区单工程SiO2含量最低为3.42,最高为43.35，全矿区平均12.78.自矿体中心－边部SiO2含量依次增高，矿体自上而下 SiO2含量具有高低高的变化。 2）三氧化二铁（Fe2O3） 单工程Fe2O3含量最低0.51，最高37.42，全矿区平均10.88。矿石中的Fe2O3含量，在矿体垂向上，自上而下逐渐增高。铁质矿物主要为赤铁矿，形成碎屑及鲕豆及斑点，少量为褐铁矿，混晶于铝土矿层中。尚有微量磁铁矿。 3）其它有害组分 根据多元素分析和组合分析，硫含量较均匀，由0.0170.088，平均值为0.044 ,属低硫型矿石，主要赋存形式以自然硫和少量黄铁矿细晶浸染状存在。CaO在铝土矿石中含量甚低。MgO、P2O5含量也较低，但K2O Na2O含量较高。 2 矿石类型和品级 自然类型的划分，主要依据矿区矿石的结构；工业类型的划分，根据在全矿区矿石中硫含量均为低S型的特征，就不再按S含量分类描述。需要说明的是，矿区的矿石中Fe2O3含量，以中等和偏高为主，将在工业矿石类型描述详细说明。矿石品级划分主要依据矿石的Al2O3含量和A/S这两个品级指标的低指标来确定。 2.1 自然类型 2.1.1 稀碎屑状铝土矿 呈灰色、灰白色，由碎屑和基质两部分组成，稀碎屑结构，基底式胶结，块状构造。碎屑呈白色，次棱角次圆状，直径1mm4mm，碎屑含量一般为1020，主要由粘土矿物和赤、褐铁矿组成，主要呈较均匀的细砾屑分布。基质（胶结物）主要由一水硬铝石和高岭石组成，均以微鳞片状为主。在矿石中，间或见少量豆鲕，豆鲕成份主要为一水硬铝石和赤铁矿。随铁质碎屑和豆鲕含量增高，矿石品级依次降低。该类型占矿区保有资源量的57，对应的工业类型主要为含铁-中铁型铝土矿，主要为工业矿石。 2.1.2 稀豆鲕状铝土矿 呈灰、浅灰略带紫色，稀豆鲕状结构，基底式胶结，块状构造。松散易碎，断口粗糙，比重较大，豆鲕分为铁质和铝质。豆鲕粒径2mm7mm，呈浑圆状，铝质鲕粒具核层圈状构造，占1020，直径1mm2mm。核心一般为细碎屑，成分为铝石集合体、粘土矿物碎屑或石英，圈层为铝石的集合体，有时鲕粒中包裹着鲕粒成为复鲕。铁质豆鲕成分主要为褐铁矿、赤铁矿，占1020，胶结物为隐晶质一水硬铝石和高岭石，一水硬铝石含量约5570，高岭石含量为1525，呈隐晶状及显微鳞片状，分布于水铝石颗粒之间隙及鲕粒之间隙处。该类型为矿区矿石的较次要类型，但多为工业矿石的类型，该类型矿石资源量占全矿区的8。 2.1.3 豆鲕状铝土矿 呈灰紫色、紫红色，豆鲕状结构，块状构造，少量弱纹层状及薄层状构造。豆鲕含量3040，豆的成分主要为铁质、次为铝质，铁质豆粒呈次圆状，无核层圈构造，为赤铁矿质细砾，豆粒直径2mm6mm，一般4mm，铝质豆砾主要为铝石质细砾，鲕粒的成分和结构构造特征与稀豆鲕状铝土矿中的鲕粒相同。胶结物为隐晶质一水硬铝石和高岭石组成，高岭石一般占1020，一水硬铝石一般占4050，均呈隐晶状及显微鳞片状，与豆、鲕形成基底式胶结，局部孔隙式胶结，该类型也为矿区铝土矿的主要类型，对应的工业类型多为中高铁型边界矿石，对应的品级多为低品级，占全矿区矿石量的30。 2.1.4 鲕状铝土矿、豆状铝土矿、碎屑状铝土矿 这些类型的铝土矿在矿区仅为少量，是上述对应类型铝土矿层中鲕或豆或碎屑相对集中达40左右的层位，其特征与上述对应类型相似，它们之间在垂直或水平方向呈渐变过渡关系。 2.1.5 砾状铝土矿 呈褐灰色、青灰色、灰黑色，砾状结构，块状构造。砾石成分为灰黑色块状铝土矿，砾石呈圆状，卵圆形，直径1cm8cm，占40，胶结物为豆鲕状铝土矿，其特征与上述豆鲕状铝土矿相似。该类型的矿石仅在矿区L16-Tc9处见及，虽为少量的类型，但具有重要的指导意义，显示了该矿区区铝土矿成因的多阶段性，也显示了该区铝土矿部分地段具堆积型的特征。 2.1.6 致密状铝土矿 呈灰黄色、褐黄色、灰白色，隐晶质结构，致密块状构造。性坚硬，SiO2含量高，锤击冒火花，断口呈贝壳状，光滑。主要由一水硬铝石，次为高岭石和伊利石，褐铁矿、石英等组成，为质量较差的铝土矿，局部达不到铝土矿边界品位。 2.2 工业类型及其分布 区内铝土矿属品位中偏低的矿石类型。Fe2O3含量普遍偏高，难以形成高铝粘土和硬质粘土等共生矿产。Fe2O3含量在不同规模矿体的矿石中相差悬殊，在同一矿体的不同层位亦相差较大，依据Fe2O3含量将矿区的矿石工业类型划分为高铁型铝土矿、中铁型铝土矿、含铁型铝土矿、低铁型铝土矿。 2.2.1 高铁型铝土矿 呈灰紫色、紫红色，按矿层统计，Fe2O3含量15.7632.35，平均20.20，豆鲕状结构，块状巨厚层－薄层－弱纹层状构造，有少量磁铁矿，使矿层具弱磁性，在铝土矿矿石中常形成铁质豆鲕及碎屑。常分布在小小矿中以及较大矿体的中下部及边部，如19号矿体、16号矿体西边、26号矿体西边部，为质量较差的矿石类型，相应的铝土矿品级亦较低。 2.2.2 中铁型铝土矿 呈紫灰色、带紫的灰白色，按矿层统计，Fe2O3含量6.612.40，平均8.18，主要为稀碎屑状，稀豆鲕状结构，块状巨厚层状构造的铝土矿。Fe2O3以赤铁矿、褐铁矿形式存在，形成矿石结构中的细砾级碎屑和豆鲕，构成矿区的主要工业矿石层位，如26号矿体、13号矿体等，分布在较大漏斗状矿体的中部、内部，剖面上分布于矿体的上部，为品级较高的矿石类型。 2.2.3 含铁型铝土矿 矿石呈浅灰色、灰白色，按矿层统计，Fe2O3含量3.565.60，平均5.29，主要为稀豆状结构，块状巨厚层构造。Fe2O3以赤铁矿、褐铁矿形式存在，形成铁质鲕粒，少量呈细－微晶分散状混合于铝土矿基质中，主要在6号、18号矿体中产出，该类型的矿石品级较高。 2.2.4 低铁型铝土矿 矿石呈浅灰色、灰白色，Fe2O3含量0.511.93，平均为1.90，豆状结构，块状中厚层状构造，Fe2O3以褐铁矿形式存在，主要呈细－微晶状混晶于铝土矿基质中。该类型矿石在矿区仅为少量，SiO2普遍偏高，形成中低品级矿石，该类型矿石分布于25号矿体及13号矿体中。 2.3 工业品级 矿区的矿石品级属中等偏低的品级类型，品级类型ⅣⅦ级。Al2O3含量中等偏低，铝硅比相对稍高。较高的Ⅳ级的矿石主要产于26号矿体工业块段中，占矿区保有资源量的49，其它矿体的矿石都为Ⅴ级以下的品级。在矿体内部的上层，品级相对较高，下层及漏斗状矿体的边部矿石品级相对较低，大的漏斗状矿体矿石品级相对较高，小的漏斗状矿体一般矿石品级较低。 参考文献 [1]吴国炎，姚公一，吕夏，等.河南铝土矿床[M].北京冶金工业出版社，1996. [2]温同想.河南省石炭纪铝土矿地质特征[J].华北地质矿产杂志，1996，4492-510. [3]闫仁杰，刘国华，张广宇，等.河南省宝丰县老郭家蛮子营矿区铝土矿普查报告[R].平顶山河南省有色金属地质矿产局第二地质大队，2006. [4][苏]Г.И.布申斯基.铝土矿地质学[M].北京地质出版社，1984. 责任编辑王编