辽宁西部地区铁尾矿资源化综合利用与研究

１ １ 沉 积变 质型铁 矿 ． 属 于变质 硅铁 建造 铁矿 ，一 般均 为鞍 山式 一沉
１３ 矽 卡岩 型铁 矿 ． 矿石 矿物 以 磁 铁 矿 为 主 ， 占 ５ ～ ８ ，黄 ０ Ｏ
收 稿 日期 ：２ １ ～０ —２ ０１ １ ３ 作 者 简 介 ：姚 明 刚 （ ９９ ） １ ８ 一 ，男 （ 族 ） 汉 ，辽 宁 大 石 桥 人 ，辽 宁 工 程 技 术 大 学 资 源 与 环境 工 程学 院本 科 学 生 。
和矿 区复 垦等 。
４ １ 铁尾 矿再 选 或有价 元 素 回收 ．
２ １ 年 第 ４期 ０１
姚 明 刚 等 辽 宁 西部 地 区铁 尾 矿 资 源 化 综 合 利 用 与 研 究
岩矿 性 质 比较 复 杂 ，要 想 充分利 用 “ 价元 素 、有 有
益组 分 、有用 矿 物 ” ］ ，必 须 从 岩 石 矿 物 学 的 角度 对矿 石进 行基 础 性 的岩矿 特性 、可选 性 以及 尾矿 资 源化 利 用等方 面 的基础 性研 究 。低 品位铁 矿 在选矿 过程 中会 产生 更 多尾矿 ，尾 矿 的堆放 对环 境造 成 了 极 大 的危 害 ，如何 变 废 为 宝 ，开 发 和 利 用 铁尾 矿 ，
Ｆ２ ｅ ０３
Ｌ ｓ ｏｓ
矽 卡 岩 式
３．６ ５ ６
注 ： ＊ 数 据 摘 自［３ ７。
３ 辽 西 地 区 铁 矿 石 尾 矿 综 合 利 用情 况
铁 尾矿 属 于铁 矿选 后 的废弃 物 ，是 主要 的工业 固体 废弃 物 。铁尾 矿是 一种 复合 矿 物原料 ，除 了含 少 量 金属 组分 外 ，其 主要矿 物组 分是 脉石 矿 物 ，如
岩体 强烈 风 化 后 呈 砂 状 ，当 地 称 为 “ 矿 ”４。主 软 ［ ］ 要造 岩矿 物有 斜长 石 、紫苏 辉石 、透辉 石 ，次要 矿
物有 角 闪石 、黑 云母 、磷灰 石 ，次生蚀 变 矿物有 滑
的不 同性 质 和类 型 的铁 矿 。根据 研究 区铁 矿成 矿地 质条 件 、矿床 地质 特征 和成 矿作 用机 制 ，可将 辽宁 西部 地 区铁矿 床划 分为 沉积 变质 型 、沉积 型 、岩浆
一
等 ，蚀变 矿 物 与 非 金 属 矿 物 基 本 相 同 。矿 石 品位 高 ，一般 Ｔ ｅ ０，，最高 品位 ＴＦ ６ ～７ 。 Ｆ ￣５ ９ ６ ｅ０ ０／ ９ ６
朝 阳一 带 ，呈 东 西 向展 布 。铁 矿 层 产 于 两 个 层
位 ：１ 蓟县 系铁 岭组 含 锰 砂 页 岩 中 ，如 朝 阳 瓦 房 ）
使其 资 源化 ，同时改善 生态 环境 ，对 于促 进相 对贫
困的辽 西地 区 的经济发 展 和社会 进 步 ，具 有 良好 的 经 济 、社 会 和环境 效益 。
１ 辽 宁 西 部 地 区铁 矿类 型及 其 分 布 情 况
辽 宁西部 地 区地质 条件 复杂 多样 ，在 不 同地质
构造 条件 和成 矿地 质作 用下 源自文库形 成 了许多 不 同时期
左等 地 区 。 目前 ，我 国尾矿 的综 合利 用 率 仅 为 ７ ｌ ，辽 ６ ］ 西地 区铁尾矿 在 综合 利用 方 面尚属 空 白。大量 尾矿 不 仅 占用 了土地 和造 成 了资源 的浪 费 ，而且 也给 人 类 生活 环境 带来 了严 重污 染和 危 害 ，破 坏生 态平衡 等问题 ，现 已受到全 社会 的广 泛关 注 。
亿ｔ 。辽西 地 区 近 ２ Ｏ年 来 铁 选 矿 不 断 发 展 ，年 产 ＴＦ ６ 铁 精矿 粉近 ３ ０万 ｔ ｅ ６／ ９ ６ ０ ，累计 排 弃铁 尾矿 近 １ 亿ｔ ，分布 在阜 新 、北 票 、建 平 、建 昌 、凌 源 、喀
４ 辽西地 区铁尾矿资源综合利用 的方 向
随着 矿产 资源 的大 量消耗 ，矿石 日渐 贫化 与枯 竭 ，而尾 矿作 为二 次资 源及 其资 源化 开发 利用 ，已 受到 各 国的高 度重视 。尾矿 的综合 利用 方 向为 ：尾 矿再 选 、 回收 有价 元素 、生 产建 筑材 料 、土壤 改 良
０ 引 言
辽 宁西部 指 辽宁境 内下 辽河 凹陷 以西 地 区 ，是
积变 质 型 ，分 布 于凌 源 一阜 新 、绥 中一阜 新铁 矿成
矿带 ，赋存 于建 平岩群 变质 杂岩 之 中 。建 平群 小塔 子 沟组 变 质 岩 ，是 由变 质 表 壳 岩 和变 质 深 成 岩 组
晋冀 铁 矿 集 中区 的东 延 部 分 ，有 望 航 磁 异 常 多 达
一
步的工作设想和建议 。 关 键 词 ：辽 宁 西 部 ；铁 尾 矿 ；铁 矿 类 型 ；资 源 综 合 利 用
中 图 分 类 号 ：Ｔ ８ Ｄ９ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ７ — ８ ５ （０ １ ４ ０ ３ ４ ６ １ ５ ０ ２ １ ）０ —０ ５ —０
石 、长石 、石 榴石 、角 闪石及 其 蚀变矿 物 ；其化 学
成分 主要 以铁 、硅 、镁 、钙 、铝 的氧 化物 为 主 ，并 伴有 少 量的磷 、硫 等 。辽 宁西部 地 区铁矿 资 源种类 繁 多 ，组分 复杂 ，铁 矿石 中共 生和伴 生 的有 益与 有 害 元素包 括 ：硫 、磷 、钒 、钛 、镁 、铜 、铅 、锌 和
铁 矿 ３ ～ ６ 、赤 铁 矿 ２ ～ ５ 和 少 量 黄 铜 矿 。
伴生 组分 以钴 为 主 ，其 次为硫 。脉石矿 物 主要有 石
５ ４
矿 业 工 程
第９ 第４ 卷 期
英 、透辉 石 、透 闪石 、石榴 石 、橄榄 石 ；其 次是 金
云母 、硅 灰 石和方 解 石等 。如 朝 阳喀左 县境 内的 肖
摘 要 ：综 述 了 辽 宁 西 部 地 区成 矿 地 质 背 景 及 铁 矿 矿 床 成 矿 类 型 ，铁 矿 石 中有 益 元 素 的 组 成 ，铁 矿 尾 矿 的 资 源综 合 开 发 利 用 的 现 状 ，总 结 了尾 矿 带 来 的诸 多 问 题 ，提 出 了适 合 辽 宁 西 部 地 区铁 矿 尾 矿 综 合 利 用 下
矿 ，其次 有赤 铁矿 、磁 黄铁 矿 、黄铁 矿 、黄铜 矿 和 方铅 矿 等 。非金属 矿 物有透 辉 石 、透 闪 石 、黑 云母
１ ４ 沉 积 型 铁 矿 ．
属 于 滨 海 相 浅 海 相 沉 积 菱 铁 矿 矿 床 和 铁 锰 矿 床 ，现 已探 明大型 矿床 ２处 、中型矿 床 ３处 ，是 辽 西地 区重 要铁 矿类 型 之一 ，主要 分 布于 凌源 一喀 左
７ ７处 ，铁 矿类 型 多 样 、资 源 丰 富 ，预 测 铁 矿 资 源 量 ５ ． ９亿 ｔ ］ ７３ ＿ ，但 品位 较 低 ，易 选 的 铁 矿 资 源较 】 少 ，嵌 布粒度 细铁 矿 较 多 。低 品位 铁 矿 成 矿条 件 、
成 ，以变质深 成 岩为 主 ，变 质表 壳岩 以包 体形式 漂 浮 与变 质深成 岩之 中Ｌ 。小塔 子 沟组是 辽 西地 区沉 ３ ｊ
积变 质 型铁矿 最 主要 的赋矿 层位 ，约 占该 地 区沉 积
变质 铁 矿资 源 量 的 ８ 以 上 。典 型 矿 床 有 北 票 宝 Ｏ 国铁 矿 、牛 虎头 沟铁矿 ，朝 阳东 五 家子 、老西 沟铁 矿 、建平 深井 、卧龙 岗铁矿 及凌 源黑 沟铁 矿［ 。 】 ］
１２ 岩 浆型 铁矿 ．
钴 等 ，见表 １ 。
表 １ 几 种 铁 矿 尾 矿 化 学成 分 （ 量 分 数 ） （ ） 质 ％
尾矿 类 型 鞍 山式
火 山 岩 式
ＳＯ２ ｉ ７．７ ２ ５
３．６ ４ ８
Ｃ（ ａ）
Ａｌ ｚ ０３
Ｍｇ Ｏ
Ｎａ Ｏ ｚ
Ｋｚ Ｏ
Ｔ Ｏｚ ｉ
Ｐ Ｏ５ ｚ
Ｍｎ Ｏ
第 ９卷
第 ４期
矿 业 工 程
Ｍ ｉ ｎｇ Ｅｎ ｉ ｅ ｉ ｇ ｎｉ ｇ ｎｅ ｒ ｎ ５ ３
２１ ０ １年 ８月
・
安全与环保 ・
辽 宁 西 部 地 区铁 尾 矿 资 源 化 综 合 利 用 与研 究
姚 明 刚 王金 龙 任 瑞 晨
（ 宁工程 技术 大学 资 源与环 境 工程学 院 ，辽 宁 阜 新 １ ３ ０ ） 辽 ２ ０ ０
家 营子矿 床 是一个 与闪长 岩一 辉长 岩侵 入体 有关 矽 卡 岩 型 钼 （ ） 矿 床 。钼 平 均 品位 ０ ２ ，金 属 铁 ．３ Ａ ｏ 量 约 １． ０ ５万 ｔ ；铁 平 均 品位 ３ ． ，矿 石量 约 ８ ７ ３４ ８
万 ｔ 。 ㈩
朝 阳付 家 沟 门铁 矿 点 ，主要 金 属 矿 物 为 磁 铁
型 、矽 卡岩型 和热 液型 ｌ 。 １ ］
石 、绢 云 母 、次 闪 石 、绿 泥 石 、绿 帘 石 、碳 酸 盐 等 ，可 以利用 矿物 为磷 灰石 、磁铁 矿 、钛磁 铁矿 和 钛 铁 矿 。 有 用 的 组 分 Ｐ ３ １ ～ ３ １ ； 。０ ． ２ ．４
Ｔ ｅ ２ ９ ６ ４ ８ ；Ｔ Ｏ２． Ｏ ～３ １ 。 Ｆ ｌ ． ９／～１ ． ７ ９ ｉ ２ ５ ．０／ ９ ６
石英 、辉 石 、长 石 、石 榴 石 、角 闪 石 及 其 蚀 变 矿
物 ；其化 学成 分 主要 以铁 、硅 、镁 、钙 和铝 的氧 化
物为 主 ，并伴 有少 量 的磷 和硫 等＿ 。据统 计 ，全 世 ６ ］ 界每 年排 出的尾矿 及废 石 在 １ ０亿 ｔ ０ 以上 。我 国现 堆存 的尾矿量 近 ５ Ｏ亿 ｔ ，年 排 出的尾 矿量 高 达 ５亿 ｔ 以上 ，其 中 黑 色 冶 金 矿 山 年 排 放 尾 矿 量 达 １ ５ ．０
２ 辽 西 地 区铁 尾 矿 中 有 价 元 素 有 益 组 分
及 有 用 矿 物
铁尾矿 是 一种 复合 矿物原 料 ，除 了含少 量金 属 组 分 外 ，其 主要矿 物组 分是 脉石 矿物 ，如 石英 、辉
子锰 （ ） 矿床 、凌 源 太平 沟 和 喀 左 北 洞铁 （ ） 铁 锰 矿床 ；２ ）青 白 口系 下 马岭 组 砂 页 岩 中，如 凌 源 野 猪 沟菱铁 矿 床等 。矿 石类 型属 碳酸 盐 型 ，按 矿 物成 分 及结 构 、构造 特点 ，可分为 鲕状 碳 酸锰矿 、肾状 赤 铁矿 与菱 铁矿 的混 合 矿 、砂 质碳 酸锰 矿 及砂 质碳 酸 锰矿 与 肾状 赤 铁 矿 的 混 合 矿 。矿 物 成 分 为 菱 铁 矿 、绿 泥 石 、赤 铁 矿 ，伴 生 矿 物 有 菱 锰 矿 、 白 云 石 、玉髓 、黄铁 矿及 粒 状长 石 、石英 等 。矿物 成分 主要 有褐铁 矿 、针 铁矿 及硬 锰 矿 、软锰 矿 。矿石 品
构 成 具 有 本 区特 色 的岩 浆 型 贫铁 一 超 贫 铁 矿 床 。超 贫磁铁 矿 资源 主要分 布辽 西 的建平一 喀左 地 区 ，规模 较 大 的有 建 平 勿 兰 勿 苏 铁 矿 和 簸 箕 山铁 矿 、朝 阳崔家 店铁 矿 、北票 松太 沟铁 矿Ｌ 。建平 县 １ ］ 簸箕 山 岩 体 面 积 ７ ５ｋ 。该 岩 体 磁 铁 矿 含 量 较 ． ｍ 高 ，ＴＦ 含 量 一 般 为 ６ ～ １ ，并 伴 生 有 磷 灰 ｅ ２ 石 、钛铁 矿 。Ｐ Ｏ 含 量 为 ２ ～ ４ 之 间。 由于 干 旱少 雨 ，地表 风化 比较 强 烈 ，风 化 深度 约 为 ２ Ｉ Ｏ１， Ｔ
位 ：碳 酸 锰 矿 含 铁 最 高 为 ＴＦ ３ ． ９ 、最 低 为 ｅ５８
ＴＦ ２ ． ２ 、平 均 ＴＦ ３ ． ０ ， Ｐ＜ ０ １ ５ ， ｅ ９ ０ ｅ２ ０ Ａ ｏ ． １ Ｓ ． ６ ． 、Ｍｎ ． ５ ～３ １ ；次生 氧化 矿 Ｏ １， ９ ～１ ０ １６ ．１ 平均 ＴＦ ３ ～３ 。 ｅ５ ６ １ ５ 热液 型铁 矿 ．