1.5.1矿石的概念
矿石指在现有技术和经济条件下,能够从中提取有用组分(元素、化合物或矿物)的天然矿物集合体。由矿石组成的地质体即矿体。矿石中通常包括矿石矿物和脉石矿物两部分。
矿石矿物:指矿石中能提供有用元素(或组分)或本身可以被直接利用的矿物,也就是矿石中的有用矿物。矿石的名称也就根据这些有用元素或直接被利用的矿物的名称来定。例如铜矿石,即从中提取铜元素的矿石。而其中含铜的矿物如黄铜矿、斑铜矿等就是矿石矿物。又如石棉矿石、云母矿石,即从中可取得能直接利用的石棉、云母的矿石,而石棉、云母就是相应矿石中的矿石矿物。
脉石矿物:指矿石中没有用处的那些矿物,例如铜矿石中的石英等。脉石矿物中也包括那些本身可提供有用元素但因含量甚微以致现时还不能综合利用的矿物;例如铜矿石中常含有的少量的方铅矿和闪锌矿;铅锌矿石中常含有的少量黄铜矿和斑铜矿。
脉石矿物和矿石矿物具有相对的概念。某种矿物在一些矿石中是矿石矿物,而在另一些矿石中可能是脉石矿物。如黄铁矿作为脉石矿物常存在于铜矿石、铅锌矿石中。在硫铁矿矿石中黄铁矿则是主要的矿石矿物。随着经济、技术条件的变化,目前暂时不能利用的岩石和矿物(包括脉石矿物)可能变成矿石和矿石矿物。
工业上所用的各种金属是从许多种金属矿物中提炼出来的。一种金属元素可以从几种不同的矿石矿物中提取出来,如铜可从辉铜矿、斑铜矿、黄铜矿、赤铜矿、自然铜及孔雀石等中提炼;同样有的矿石矿物也可以提取两种或者两种以上的金属元素,如钾钒铀矿可提取铀和钒。
1.5.2 矿石的结构构造
矿石结构:是指矿石中矿物的大小、形状及矿物间的相互关系。
矿石构造:是指矿石中矿物集合体的形状和有用矿物的分布状况。
矿石结构构造的概念与岩石结构构造的概念基本相同,但应注意的是矿石的结构构造往往更注重有用矿物及其集合体的特征。如岩石中矿物无定向均匀分布则可称为块状构造,具有上述特征的的矿石因有用矿物的含量和分布状况常划分为不同的构造类型。如有用矿物含量达80%以上且均匀分布者才能称为(致密)块状构造;含量在80%以下且均匀分布者称为浸染状构造;不均匀分布者则划分为其他构造类型,如斑杂状构造
1.5.3 矿石的分类
矿石的分类通常是根据矿石中所含有用元素或直接被利用的矿石矿物的名称来称谓矿石,如铜矿石、铁矿石、锰矿石、铅矿石、锌矿石、云母矿石、石棉矿石、粘土矿石等。只提供一种元素或可利用矿物的叫作简单矿石。能提供一种以上有用元素或可利用矿物的矿石叫作综合矿石,如铜铅锌矿石、铅锌矿石、石英云母矿石等。
各种矿石中,能提供金属元素的叫作金属矿石;提供非金属元素或有用矿物的叫作非金属矿石。
矿石还可按是否受到风化作用以及风化作用的程度,将矿石分成原生矿石、氧化矿石以及次生富集矿石等。
1.5.4 矿石的品位
矿石的品位是指矿石中有用元素、组分或矿物的含量。金属矿石品位是指其中的金属元素或其氧化物的含量;非金属矿石品位是指其中非金属元素或可利用矿物的含量。它是衡量矿石质量的主要标志。
矿石的品位按其提供金属的质量分数来表示,或按其氧化物质量分数来表示;贵金属(如金、银、铂等)及砂矿则以g/t,、mg/t,、g/m3、mg/m3来表示;非金属有用矿物矿石如石英、石棉等则按其有用矿物的质量百分数来表示,云母含量以Kg/m3来表示。如品位5%的铜矿石,表示每百吨矿石中含铜5吨。贵金属常用克/吨法表示,如品位5克/吨的金矿石,表示每吨矿石中含金5克。
1.5.5矿石的质量
矿石的质量通常以品位来表示,特别是金属矿石的质量在很大程度上决定于矿石品位的高低;矿石品位高的,称为富矿石,品位低的称为贫矿石。如铁矿,品位在50%以上的铁矿石称富矿,可直接入炉冶炼;含铁在30%左右的为贫矿,需选矿富集后才能入炉冶炼。在一定条件下,常规定有开采价值矿石的工业品位,即工业品位或平均品位,例如铜矿为0.2-0.5%,脉金为1-4.5克/吨即可开采。矿石工业品位的确定,与矿床规模、矿石类型、综合利用的可能性、选冶加工技术等有密切关系,可根据具体条件而改变的,例如矿石中伴生或共生有益元素时,可适当降低矿石的平均品位。根据地质矿产勘查相关规范,目前工业上可利用的矿石品位下限列于下表中