关于冶金辅助原料矿床介绍

[拼音]：yejin fuzhu yuanliao kuangchuang

[外文]：mineral deposit of supplemental raw material in metallurgical industry

冶金生产中辅助用的天然矿物原料的统称。主要有耐火原料矿床和熔剂矿床。

耐火原料矿床

如耐火粘土、蓝晶石类、叶蜡石、硅石、菱镁矿和石墨等。

（1）耐火粘土矿床。矿石工业类型分硬质粘土、高铝粘土和软质粘土 3种，三者常在同一层位或不同的上下层位相伴而生。硬质粘土是制造粘土砖的主要原料，矿物成分主要是高岭石，次要矿物有一水硬铝石、三水铝石,地开石、伊利石、叶蜡石等。矿石质量要求(以熟料计) Al2O3≥30％,Fe2O3≤3.5％,烧失量≤15％,耐火度≥1630℃。高铝粘土是制造铝砖的主要原料，矿物成分主要是一水硬铝石，次要矿物有高岭石、一水软铝石等。矿石质量要求（以熟料计）Al2O3≥50％，Fe2O3≤2.5％，CaO≤0.8％，烧失量≤15％，耐火度≥1770℃。软质粘土在耐火材料工业中用作粘结剂，矿物成分主要是高岭石，次要矿物有伊利石、水云母和蒙脱石。矿石质量要求（以生料计）Al2O3≥22％，Fe2O3≤3.5％，烧失量≤18％,耐火度≥1580℃，可塑性≥2.5。矿床类型主要有沉积矿床和风化残积矿床两类。中国主要产于华北和西南奥陶系不整合面上的中石炭世地层中，其次产于上部古生代和中、新生代地层中。一般矿体顶板平直，底板受古喀斯特岩溶影响，变化很大。矿床规模一般为大、中型。产于砂页岩、火山岩中的矿体呈层状、似层状、透镜状，厚度变化小,矿石类型和品级变化较简单,其规模一般为中、小型。矿床层位从上部古生代到第四纪均有产出，其中以中石炭世工业意义最大，其次是晚石炭世、早二叠世、晚二叠世和第三纪，其主要成矿期所占百分比及典型矿区如表1。

（2）蓝晶石类矿床。主要用于不定形耐火材料和耐火砖的添加剂。工业矿物有蓝晶石、夕线石、红柱石，其精矿质量要求如表2。

矿床类型有：区域变质矿床，由高铝质泥质岩变成，是中国蓝晶石类矿床的主要类型，呈层状、似层状、透镜状产出，矿体长一般是数十米到数百米，厚数米到数十米，原矿石矿物含量一般10～30％，最高可达80～90％，矿床规模一般是大 中型，典型矿床有河北邢台卫鲁蓝晶石矿（太古宙）,河南南阳隐山蓝晶石矿（元古宙）,黑龙江鸡西三道沟夕线石矿（震旦纪），吉林蛟河蓝晶石矿（二叠纪）等；此外，还有接触变质红柱石矿床（如北京周口店）和伟晶岩矿床（如新疆富蕴契布拉盖蓝晶石矿）。

（3）叶蜡石矿床。叶蜡石是制造叶蜡石砖的主要原料。矿石质量要求Al2O3≥16～20％，Fe2O3≤1％，CaO<1％，MgO<1％,耐火度≥1630℃。主要由叶蜡石和石英组成。在中国最主要矿床类型是火山岩热液蚀变矿床，分布在中国东部中生代中酸性火山岩带中，呈似层状，大透镜体状产出,矿体延长一般长数十米到数百米,厚数米到数十米，延深数十米到200多米。矿石化学成分为 Al2O318～24％，SiO268～75％，Fe2O3和K2O+Na2O一般均小于1％。探明储量占总储量绝大部分，质量较佳。典型的叶蜡石矿床有福州峨嵋和浙江青田等矿。此外，还有小规模的区域变质矿床，如浙江常山芳村矿。

（4）硅石矿。是制造硅砖的主要原料。矿石质量要求SiO2≥96％，Al2O3≤1.3％,CaO≤1％，Fe2O3≤1.5％,耐火度≥1710℃,吸水率≤4％。当硅石用作硅铁、硅锰和其他硅合金原料时，矿石质量要求SiO2≥97％，Al2O3≤1％，CaO≤0.5％，P2O5≤0.03％。矿物主要由石英组成。中国硅石矿床类型有沉积变质矿床和沉积矿床。沉积变质矿床主要产于前寒武纪，如辽宁石门矿，矿体呈层状产出，长数百米到1000多米，厚数十米到 100多米，含SiO296～99％,一般＞97％，Al2O30.14～1.5％，一般＜1％，Fe2O30.08～0.2％，一般＜0.15％，矿床规模为大型。沉积石英岩矿床，产出层位有寒武纪、泥盆纪、二叠纪、三叠纪和侏罗纪等，其中泥盆纪砂岩经济价值最大。其他地层中一般为中、小型，矿石杂质较多，质量较次。

（5）菱镁矿矿床。制造各种耐火镁砖的氧化镁，主要来源于菱镁矿。其矿石质量要求MgO≥41％、 CaO≤6％，SiO2≤5％。中国菱镁矿资源丰富，矿床类型有沉积变质矿床，沉积－热液交代矿床和风化淋滤矿床。沉积变质矿床主要产于下元古界变质岩系中，以辽宁大石桥的菱镁矿最为著名。矿石为晶质菱镁矿，规模属大型，其储量占探明储量绝大部分。矿体呈层状、似层状、透镜状产出，长1000～5000米。矿石化学组分 MgO35～47％。热液交代矿床,由白云岩经热液交代形成晶质菱镁矿,如四川汉源桂贤菱镁矿。矿体呈似层状、透镜状产出，长数十米到数百米，厚数米到100多米。矿石化学成分MgO33～45％，CaO2.2～16.8％，酸不熔物0.06～1.38％。风化淋滤矿床，产于超基性岩风化壳的底部碳酸盐化蛇纹岩带内,矿石以隐晶质菱镁矿为主。主要化学组分MgO36.7～41.4％，矿石质量差，需经选矿方能使用。

（6）石墨矿床。石墨是用作坩埚、铝碳砖、镁碳砖、保护渣的原料，有晶质石墨和土状石墨两种。坩埚和制砖用的石墨一般固定碳的含量要在85％以上，用作保护渣的石墨，固定碳含量要求30～60％。在中国最主要矿床类型是区域变质矿床,产于前寒武纪中-深变质岩系中，如山东南墅和黑龙江佛岭，为晶质鳞片状石墨矿床。矿石含固定碳3～10％，高者可达20％以上,该类型矿床规模大，可选性好，储量占探明储量的绝大多数。其次为接触热变质型矿床，是火成岩与煤系地层接触经热变质作用形成石墨，储量小，典型矿床如湖南郴县鲁塘和吉林盘石石墨矿。

此外，白云岩、橄榄岩、铬铁矿、锆石、膨润土也广泛应于耐火材料工业。白云岩的氧化镁含量是制造耐火砖的主要指标。橄榄岩是制造镁橄榄石砖和不定型耐火材料的主要原料。矿石质量要求MgO>40％，耐火度＞1750℃。铬铁矿是制造铬砖、铬美砖的主要原料。锆石是制作锆石砖和绝缘板的原料，制砖用锆石精矿质量要求ZrO2≥65％、Al2O3≤0.5％,作绝缘板用的精矿质量要求ZrO2≥60％。中国锆石精矿主要来源于海南岛等地的现代海滨砂矿。

熔剂矿床

在冶金工业中，需增加其他矿石调整酸碱度，以达到铁渣分离的目的，这种配料矿石称为溶剂。主要有石灰岩和萤石等矿床。

（1）石灰岩。是熔剂中的主要原料，冶金工业对石灰岩的质量要求CaO≥50％、 MgO≤3％，SiO2≤4％、S≤0.15％、P≤0.04％。

（2）萤石矿。由于其熔融温度低，有较高的活泼性、流动性，在冶金工业中常用作使金属与杂质分离，以及脱渣、脱硫和脱磷的作用。矿石质量要求CaF2≥65％、SiO2≤32％、S≤0.15％、P≤0.06％。矿石成因以中、低温热液矿床为主，多呈充填的脉状矿床，如浙江乌义矿；在碳酸盐岩石中呈交代的似层状矿床如湖南香花铺和柿竹园等矿。近年在内蒙古莫干敖包地区发现了规模巨大的层状萤石矿床，产于下二叠纪的火山沉积岩系的碳酸盐岩夹层之中。

参考书目

1. 赵东甫等主编：《非金属矿床》，地质出版社，北京，1986。