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【摘 要】通过对舞阳铁矿田赵案庄矿床伴生元素铀、钍可选性的分析，认为在矿产勘查中，应加强对矿石中共伴生元素的研究，对工业指标应灵活应用，指出了《铁、锰、铬矿地质勘查规范》（DZ/T0200-2002）及《矿产资源综合勘查评价规范》(GB/T25283-2010)等规范中对伴生元素要求的不妥之处。
【关键词】赵案庄铁矿；伴生元素；应用；工业指标
1.问题的提出
河南省舞钢市是河南省的重要铁矿基地，除铁矿资源丰富外，在赵案庄型铁矿床中含有磷、铀、钍等多种共、伴生元素，这些共、伴生元素曾被老一代地质人誉为“宝中之宝”[1]。
河南冶金地质第四地质队通过地质工作于1976年提交了《河南省赵案庄、王道行矿床综合勘探地质报告》，该报告除对铁矿进行评价外，还提交了磷、铀、钍、钒等共、伴生元素的资源储量，具体提交的的资源量为：磷：C1+C2类4358.8万吨；铀：C2+C3类1377吨；钍：C2+C3类8076吨；钒：C2+C3类14.3万吨；稀土（轻稀土氧化物）C2类4.7万吨，钛C2类102.6万吨，钴C2类0.53万吨； 以及磁铁蛇纹岩3198万吨。其中，稀土（轻稀土氧化物）、铀等矿种在河南省仅在该矿区赋存。以上共、伴生矿种均列入截止2008年底的《河南省矿产查明资源储量简表》。
2008年，河南省有色金属地质矿产局第四地质大队2008年在没有施工其它探矿工程，编制了《河南安钢集团舞阳矿业有限责任公司赵案庄、王道行矿区铁矿资源储量核实报告》，该报告认为只有磷、钒、钴、钍的品位达到了《铁、锰、铬矿地质勘查规范》（DZ/T0200-2002）规定的综合评价指标。对原报告中计算，但平均品位达不到指标要求的铀、钍、钛、稀土元素等共伴生元素没有估算资源储量。
2010~2011年，在“全国矿产资源利用现状调查”时，对铀、钛、稀土等共伴生元素资源储量仍没有估算。
铀、钍等元素在勘查时能不能评价，在资源储量估算时能不能估算，成了问题的焦点，若应评价面不评价，应估算而不估算，势必影响此类资源的合理开发利用，给原本紧张的国家资源造成严重浪费。
2.问题的焦点
在《铁、锰、铬矿地质勘查规范》（DZ/T0200-2002）及《矿产资源综合评价规范》(GB/T25283-2010)等规范中，对伴生元素的工业指标都有具体规定，规定如表1：
表1 铁矿石中伴生组分评价参考含量表
伴生组分 质量分数 伴生组分 质量分数
V2O5 0.15%～0.20% Mo 0.02%
TiO2 5% S 2%～4%
Co 0.02% P2O3 1%～2%
Cu 0.1%～0.2% Nb2O3 0.05%
Ni 0.1%～0.2% TR2O3 0.5%
Pb 0.2% U 0.05%
Zn 0.5% Au (0.1～0.3)×10-6
Sn 0.1% Ag 5×10-6
赵案庄、王道行矿区铁矿区内伴生组分的含量如表2：
表2 赵案庄、王道行矿区铁矿区内伴生组分的含量表
伴生组分 质量分数 伴生组分 质量分数
V2O5 0.15% P2O3 1.83%
TiO2 1.06% TR2O3 0.049%
Co 0.0055% U 0.0014%
ThO2 0.0084%
按照规范的规定，铀、钍、稀土等元素的质量分数显然达不到伴生元素的标准，在勘查中不必评价，资源储量估算中是不能估算的，是不能上储量表的。难道1975年的工作中对以上元素的评价是多余的？
3.问题讨论
1971年，鞍山黑色金属矿山设计院在对该矿区进行磷、铁选矿试验时，发现矿石中铀、钍含量较高，且铀钍大多以单矿物形式存在，可选性较好[2]。
1972年，广东省地质局第九试验室对该区矿石开展了关于铀钍的选矿试验，并于同年11月，通过提交了“河南舞阳铁矿区八台铁矿石中综合收铀钍可选性试验报告”，同年九月，该试验室又对鞍山矿山设计院过去从河南舞阳八台铁矿床采取的矿样所保存的700多公斤原矿副样中铀、钍元素进行第二次可选性实验，并于1972年12月，提交了“从鞍山矿山设计院所采河南舞阳铁矿区八台铁矿副样中回收铀钍的选矿试验报告”
1975年，广东省地质局第九实验室在原试验的基础上，增加了磁选除铁、以离心机代替摇床等方法，对该矿区的矿石重新做了试验。磷尾矿经过离心机粗选，磁选除铁，摇床精选，获得铀钍精矿，产率0.4%，品位U0.344%，Th1.400%，回收率U49.14%，Th35.45[3]。见图1
1976年，广东省地质局第九实验室在选矿试验的基础上，对获得的铀、钍精矿做了酸浸及水浸比较试验、铀钍萃取分离试验。通过试验，获得铀品位44.18%的三碳酸铀酰铵新产品，二氧化钍品位为99.5%的二氧化钍产品，二氧化钛品位为43.4%的钛精矿。相对原矿铀总回收率34.89%，钛为23.96%；钛相对浸出渣回收率82.37%[4]。
图1 磁铁矿选矿流程
4.结论
赵案庄矿床矿石中各类有用元素组份分别为TFe38.5%，P2O51.83%，U0.0014%l，Th0.0084%。[1]磷已达到伴生元素的标准，铀、钍元素均达不到工业指标，通过选铁，磷在尾矿中进一步富集，P2O5在尾矿中达到1.83%。铀、钍也进一步富集，分别达到0.0026%和0.017%。磷尾矿通过离心机粗选，铀钍元素在磷尾矿中再次富集，分别达到0.0208%和0.0900%。再经过除铁矿摇床后，铀钍元素分别达到0.344%， 1.400%。
按照选矿试验的指标，回收率按U49.14%，Th35.45%计算。赵案庄矿床伴生的铀钍元素通过上述流程。可得到铀钍元素品位为0.344%， 1.400%的精矿1967吨。按目前铀矿石价格价值，该区伴生铀价值约25亿元。
由上可知，赵案庄矿庄中伴生的铀钍有着较大的社会效益和经济效益，充分利用于国于民均有很大的意义。
同时，在矿山采、选中，若不对矿铀钍进行回收，尾矿铀、钍品位分别达0.0026%和0.017%，会造成很大的环境影响，要花很大的代价进行治理，若对铀、钍进行回收，尾矿铀、钍品位分别降至0.00096%和0.0037%，对人体不造成危害，无需治理。
5.建议
5.1 上一次舞阳铁矿的选矿试验是在1975年做的，经过近半个世纪的发展，我国的选冶技术有很大的提高，现在对该矿床的矿石重新进行选冶试验，一定会取得更好的选矿效果。目前，河南省在该区的整装勘查工作正在开展，并取得了较好的找矿成果，预计可探获赵案庄型铁矿超过一亿吨，建议在勘查过程中，重视矿石的选冶试验，对铀、钍的可利用性进行进一步的分析研究。
5.2 在勘查过程中，对规范不能生搬硬套，虽然在《铁、锰、铬矿地质勘查规范》（DZ/T0200-2002）及《矿产资源综合评价规范》(GB/T25283-2010)等规范中规定了铁矿石中各类共伴生元素的一般工业要求，但在《矿产资源综合评价规范》(GB/T25283-2010)中，又要求在“当某些矿床中伴生组分含量低于要求，但在选矿后的尾矿中能高度富集时，需进行评价”。建议在矿床勘查中充分重视共伴生元素的研究。
5.3 本人认为，《铁、锰、铬矿地质勘查规范》（DZ/T0200-2002）和《矿产资源综合评价规范》(GB/T25283-2010)作为我国通用的地质勘查规范，在表述上均有不妥之处，在《铁、锰、铬矿地质勘查规范》（DZ/T0200-2002）只规定了铁矿石中伴生元素的最低含量标准，可以理解为，低于该标准的无需评价，显然不妥，在《矿产资源综合评价规范》(GB/T25283-2010)中，规定“当某些矿床中伴生组分含量低于要求，但在选矿后的尾矿中能高度富集时，需进行评价”，但在精矿中高度富集时也需要评价。所以本人认为，在两个规范中表述为“当某些矿床中伴生组分含量低于要求，但在选矿后的精矿或尾矿中能高度富集时，需进行评价”较为恰当。
参考文献：
[1] 河南冶金地质第四地质队, 河南省赵案庄、王道行矿床综合勘探地质报告,1976
[2] 鞍山黑色金属矿山设计院，河南省舞阳八台铁矿磁选尾矿综合利用选磷试验报告，1971
[3] 广东省地质局第九实验室,河南舞阳八台矿区铁矿石中回收铁磷铀钍选矿试验报告, 1975
[4] 广东省地质局第九实验室,河南省舞阳八台矿区铀钍钛混合精矿选冶试验报告, 1976
作者简介：
李铁军（1970－）男，河南洛阳人，工程师，从事地质矿产勘查工作.
课题项目：
本文为2010年度河南省地质勘查基金（周转金）项目“河南省舞阳铁矿深部普查”（编号：［2011］02-12-16）研究成果之一。
【关键词】赵案庄铁矿；伴生元素；应用；工业指标
1.问题的提出
河南省舞钢市是河南省的重要铁矿基地，除铁矿资源丰富外，在赵案庄型铁矿床中含有磷、铀、钍等多种共、伴生元素，这些共、伴生元素曾被老一代地质人誉为“宝中之宝”[1]。
河南冶金地质第四地质队通过地质工作于1976年提交了《河南省赵案庄、王道行矿床综合勘探地质报告》，该报告除对铁矿进行评价外，还提交了磷、铀、钍、钒等共、伴生元素的资源储量，具体提交的的资源量为：磷：C1+C2类4358.8万吨；铀：C2+C3类1377吨；钍：C2+C3类8076吨；钒：C2+C3类14.3万吨；稀土（轻稀土氧化物）C2类4.7万吨，钛C2类102.6万吨，钴C2类0.53万吨； 以及磁铁蛇纹岩3198万吨。其中，稀土（轻稀土氧化物）、铀等矿种在河南省仅在该矿区赋存。以上共、伴生矿种均列入截止2008年底的《河南省矿产查明资源储量简表》。
2008年，河南省有色金属地质矿产局第四地质大队2008年在没有施工其它探矿工程，编制了《河南安钢集团舞阳矿业有限责任公司赵案庄、王道行矿区铁矿资源储量核实报告》，该报告认为只有磷、钒、钴、钍的品位达到了《铁、锰、铬矿地质勘查规范》（DZ/T0200-2002）规定的综合评价指标。对原报告中计算，但平均品位达不到指标要求的铀、钍、钛、稀土元素等共伴生元素没有估算资源储量。
2010~2011年，在“全国矿产资源利用现状调查”时，对铀、钛、稀土等共伴生元素资源储量仍没有估算。
铀、钍等元素在勘查时能不能评价，在资源储量估算时能不能估算，成了问题的焦点，若应评价面不评价，应估算而不估算，势必影响此类资源的合理开发利用，给原本紧张的国家资源造成严重浪费。
2.问题的焦点
在《铁、锰、铬矿地质勘查规范》（DZ/T0200-2002）及《矿产资源综合评价规范》(GB/T25283-2010)等规范中，对伴生元素的工业指标都有具体规定，规定如表1：
表1 铁矿石中伴生组分评价参考含量表
伴生组分 质量分数 伴生组分 质量分数
V2O5 0.15%～0.20% Mo 0.02%
TiO2 5% S 2%～4%
Co 0.02% P2O3 1%～2%
Cu 0.1%～0.2% Nb2O3 0.05%
Ni 0.1%～0.2% TR2O3 0.5%
Pb 0.2% U 0.05%
Zn 0.5% Au (0.1～0.3)×10-6
Sn 0.1% Ag 5×10-6
赵案庄、王道行矿区铁矿区内伴生组分的含量如表2：
表2 赵案庄、王道行矿区铁矿区内伴生组分的含量表
伴生组分 质量分数 伴生组分 质量分数
V2O5 0.15% P2O3 1.83%
TiO2 1.06% TR2O3 0.049%
Co 0.0055% U 0.0014%
ThO2 0.0084%
按照规范的规定，铀、钍、稀土等元素的质量分数显然达不到伴生元素的标准，在勘查中不必评价，资源储量估算中是不能估算的，是不能上储量表的。难道1975年的工作中对以上元素的评价是多余的？
3.问题讨论
1971年，鞍山黑色金属矿山设计院在对该矿区进行磷、铁选矿试验时，发现矿石中铀、钍含量较高，且铀钍大多以单矿物形式存在，可选性较好[2]。
1972年，广东省地质局第九试验室对该区矿石开展了关于铀钍的选矿试验，并于同年11月，通过提交了“河南舞阳铁矿区八台铁矿石中综合收铀钍可选性试验报告”，同年九月，该试验室又对鞍山矿山设计院过去从河南舞阳八台铁矿床采取的矿样所保存的700多公斤原矿副样中铀、钍元素进行第二次可选性实验，并于1972年12月，提交了“从鞍山矿山设计院所采河南舞阳铁矿区八台铁矿副样中回收铀钍的选矿试验报告”
1975年，广东省地质局第九实验室在原试验的基础上，增加了磁选除铁、以离心机代替摇床等方法，对该矿区的矿石重新做了试验。磷尾矿经过离心机粗选，磁选除铁，摇床精选，获得铀钍精矿，产率0.4%，品位U0.344%，Th1.400%，回收率U49.14%，Th35.45[3]。见图1
1976年，广东省地质局第九实验室在选矿试验的基础上，对获得的铀、钍精矿做了酸浸及水浸比较试验、铀钍萃取分离试验。通过试验，获得铀品位44.18%的三碳酸铀酰铵新产品，二氧化钍品位为99.5%的二氧化钍产品，二氧化钛品位为43.4%的钛精矿。相对原矿铀总回收率34.89%，钛为23.96%；钛相对浸出渣回收率82.37%[4]。
图1 磁铁矿选矿流程
4.结论
赵案庄矿床矿石中各类有用元素组份分别为TFe38.5%，P2O51.83%，U0.0014%l，Th0.0084%。[1]磷已达到伴生元素的标准，铀、钍元素均达不到工业指标，通过选铁，磷在尾矿中进一步富集，P2O5在尾矿中达到1.83%。铀、钍也进一步富集，分别达到0.0026%和0.017%。磷尾矿通过离心机粗选，铀钍元素在磷尾矿中再次富集，分别达到0.0208%和0.0900%。再经过除铁矿摇床后，铀钍元素分别达到0.344%， 1.400%。
按照选矿试验的指标，回收率按U49.14%，Th35.45%计算。赵案庄矿床伴生的铀钍元素通过上述流程。可得到铀钍元素品位为0.344%， 1.400%的精矿1967吨。按目前铀矿石价格价值，该区伴生铀价值约25亿元。
由上可知，赵案庄矿庄中伴生的铀钍有着较大的社会效益和经济效益，充分利用于国于民均有很大的意义。
同时，在矿山采、选中，若不对矿铀钍进行回收，尾矿铀、钍品位分别达0.0026%和0.017%，会造成很大的环境影响，要花很大的代价进行治理，若对铀、钍进行回收，尾矿铀、钍品位分别降至0.00096%和0.0037%，对人体不造成危害，无需治理。
5.建议
5.1 上一次舞阳铁矿的选矿试验是在1975年做的，经过近半个世纪的发展，我国的选冶技术有很大的提高，现在对该矿床的矿石重新进行选冶试验，一定会取得更好的选矿效果。目前，河南省在该区的整装勘查工作正在开展，并取得了较好的找矿成果，预计可探获赵案庄型铁矿超过一亿吨，建议在勘查过程中，重视矿石的选冶试验，对铀、钍的可利用性进行进一步的分析研究。
5.2 在勘查过程中，对规范不能生搬硬套，虽然在《铁、锰、铬矿地质勘查规范》（DZ/T0200-2002）及《矿产资源综合评价规范》(GB/T25283-2010)等规范中规定了铁矿石中各类共伴生元素的一般工业要求，但在《矿产资源综合评价规范》(GB/T25283-2010)中，又要求在“当某些矿床中伴生组分含量低于要求，但在选矿后的尾矿中能高度富集时，需进行评价”。建议在矿床勘查中充分重视共伴生元素的研究。
5.3 本人认为，《铁、锰、铬矿地质勘查规范》（DZ/T0200-2002）和《矿产资源综合评价规范》(GB/T25283-2010)作为我国通用的地质勘查规范，在表述上均有不妥之处，在《铁、锰、铬矿地质勘查规范》（DZ/T0200-2002）只规定了铁矿石中伴生元素的最低含量标准，可以理解为，低于该标准的无需评价，显然不妥，在《矿产资源综合评价规范》(GB/T25283-2010)中，规定“当某些矿床中伴生组分含量低于要求，但在选矿后的尾矿中能高度富集时，需进行评价”，但在精矿中高度富集时也需要评价。所以本人认为，在两个规范中表述为“当某些矿床中伴生组分含量低于要求，但在选矿后的精矿或尾矿中能高度富集时，需进行评价”较为恰当。
参考文献：
[1] 河南冶金地质第四地质队, 河南省赵案庄、王道行矿床综合勘探地质报告,1976
[2] 鞍山黑色金属矿山设计院，河南省舞阳八台铁矿磁选尾矿综合利用选磷试验报告，1971
[3] 广东省地质局第九实验室,河南舞阳八台矿区铁矿石中回收铁磷铀钍选矿试验报告, 1975
[4] 广东省地质局第九实验室,河南省舞阳八台矿区铀钍钛混合精矿选冶试验报告, 1976
作者简介：
李铁军（1970－）男，河南洛阳人，工程师，从事地质矿产勘查工作.
课题项目：
本文为2010年度河南省地质勘查基金（周转金）项目“河南省舞阳铁矿深部普查”（编号：［2011］02-12-16）研究成果之一。