[科普中国]-矿石

定义

1．含有用矿物并有开采价值的岩石。

2．特指能做检波器的方铅矿、黄铁矿，赤铁矿，黄铜矿等。

3．凡是地壳中的矿物自然集合体，在现代技术经济水平条件下，能以工业规模从中提取国民经济所必需的金属或其他矿物产品者，称为矿石。

简介一般分为贫矿石、普通矿石和富矿石。有时仅分为贫矿石和富矿石，这种划分没有统一标准。采矿过程中采出的矿石，由于废石混入或高品位矿石的损失等原因，使采出的矿石品位降低的现象称矿石贫化。矿石贫化将增加运输和加工费用，降低矿石加工部门的生产能力和回收率。如废石中含有有害杂质，还将降低最终产品质量。矿石贫化主要以矿石贫化率（工业矿石品位与采出矿石品位之差与工业品位的比值，以百分数表示）表示。

分类一般每个工业部门和矿区都有各自的计算范围。按所含有用矿物性质和利用的特征分为金属矿石和非金属矿石两大类。

组成矿石一般由矿石矿物和脉石矿物组成。矿石矿物是指矿石中可被利用的金属或非金属矿物，也称有用矿物。如铬矿石中的铬铁矿，铜矿石中的黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿和孔雀石，石棉矿石中的石棉等。脉石矿物是指那些与矿石矿物相伴生的、暂不能利用的矿物，也称无用矿物。如铬矿石中的橄榄石、辉石，铜矿石中的石英、绢云母、绿泥石，石棉矿石中的白云石和方解石等。脉石矿物主要是非金属矿物，但也包括一些金属矿物，如铜矿石中含极少量方铅矿、闪锌矿,因无综合利用价值，也称脉石矿物。矿石中所含矿石矿物和脉石矿物的份量比，随不同金属矿石而异。在同一种矿石中亦随矿石贫富品级不同而有差别。在许多金属矿石中，脉石矿物的份量往往远远超过矿石矿物的份量。因此，矿石在冶炼之前，须经选矿，弃去大部分无用物质后才能冶炼。

矿石矿物按矿物含量的多寡可分为：①主要矿物,指在矿石中含量较多、且在某一矿种中起主要作用的矿物。

②次要矿物，指矿石中含量较少、对矿石品位不起决定作用的矿物。③微量矿物，指矿石中一般含量很少，对矿石不起大作用的矿物。矿石中某些特征元素矿物，如镍矿石中微量铂族元素矿物，虽其含量甚微，但有较高的综合利用价值，这类微量矿物仍有较大的经济意义。

在研究矿石的矿物组成时，还应区分矿物的成因(原生的、次生的、变质的)和矿物的工艺特征（易选冶的、难选冶的）等。

矿石中除主要组分外，还伴生有益组分和有害组分。有益组分是可回收的伴生组分或能改善产品性能的组分。如铁矿石中伴生有锰、钒、钴、铌和稀土金属元素等。有害组分对矿石质量有很大影响，如铁矿石中含硫高，会降低金属抗张强度，使钢在高温下变脆；磷多了又会使钢在冷却时变脆等。

矿石的概念是相对的，随着人类对新矿物原料要求的不断增长和工艺技术条件的不断改进，无用的矿物也可成为矿石矿物。确定矿与非矿的主要因素是对矿石品位要求。

品位矿石中金属元素或有用组分的含量。它的表示方法不同,大多数金属矿石，如铁、铜、铅、锌等矿石，是以其中金属元素含量的重量百分比表示；有些金属矿石品位是以其中的氧化物（如三氧化钨、五氧化二钒等）的重量百分比表示；大多数非金属矿物原料是以其中有用矿物或化合物的重量百分比表示，如钾盐、明矾石等；有些非金属矿物则取决于矿物本身的物理、化学特性，如水晶及宝石类；贵金属矿石以克/吨表示；原生金刚石矿石以克拉/吨或毫克/吨表示（1克拉=0.2克）；砂矿以克/立方米或千克/立方米表示。在矿产勘查中，常用的边界品位是划分矿与非矿界线的最低品位。工业品位是指在当前能供开采利用矿段或矿体的最低平均品位，又称最低工业品位。达此品位才能计算工业储量。对不同矿种的矿石工业品位要求是不同的，矿种虽同，但矿石类型不一，工业品位要求也有差别。对矿石的工业品位要求是随经济技术进步而改变的，一般来说，工业品位取决于以下因素：矿床规模、开采条件、矿石综合利用的可能性、矿石的工艺条件等。

构造和结构矿石构造是指组成矿石的矿物集合体的形态、大小及空间相互的结合关系等所反映的分布特征。矿石结构是指矿石中单个矿物结晶颗粒的形态、大小及其空间相互的结合关系等所反映的分布特征。例如铬铁矿矿石,当其中铬铁矿矿物集合体为延长的形态，它们与硅酸盐矿物集合体呈相间的带状分布时，则矿石的构造称条带状构造。铬铁矿矿物颗粒多呈自形晶，故称自形粒状结构。矿石构造既可用肉眼观察，也可用显微镜观察。矿石结构主要在显微镜下观察,个别粗大的颗粒也可用肉眼观察。常见的矿石构造有块状、浸染状、豆状、斑点状、环状、肾状、片状、多孔状、蜂窝状、皮壳状、结核状、土状构造等。一般来说，不同的矿石构造类型反映了矿石生成环境和所经历的历史的不同， 但也有不同成矿作用产生同样的矿石构造。常见的矿石结构有结晶结构（自形晶、半自形晶、他形晶、包晶、雏晶结构等），固溶体分解结构（乳滴状、文象、叶片状、格状、结状、树枝状结构等），胶状结构(葡萄状、鲕状、球粒状结构等)，碎屑结构,生物有机体结构，草莓状结构及交代熔蚀结构等。矿石的构造和结构统称矿石组构。研究矿石组构，可以科学地认识矿床成因,对矿床进行正确的工业评价，对矿石开展最佳综合利用,确定选、冶的合理方案。

建造指一种由一定成因或地质成矿作用以及特征的矿物集合体构成的矿石类型。又称矿石族。它是矿床类型进一步分类的单元名称。矿床除由单一成因外，也可由不同成矿作用叠加和改造而成，因而每一矿床可由单一或一种以上矿石建造类型构成。例如，火山热液矿床按成因可分为4类：陆相火山-喷气矿床、陆相火山-热液矿床、陆相次火山-热液矿床、海相火山(次火山)-热液矿床。根据建造不同将其中海相火山(次火山)-热液矿床分为：

①绿色凝灰岩建造中的“黑矿”矿床

②细碧角斑岩建造中的含铜黄铁矿型矿床

③流纹岩-安山岩建造中的菱铁矿矿床

④基性岩中火山岩建造中的赤铁矿－磁铁矿矿床。根据矿石建造主要组分不同又可将细碧角斑岩建造中的含铜黄铁矿型矿床分为：黄铁矿矿床、黄铁矿型铜矿床、黄铁矿型多金属硫化物矿床。将矿床类型细分为矿石建造类型进行研究，有利于矿床地质学研究的不断深入和发展。

矿床则是指： 一定的成因或地质成矿作用以及一定特征的物质成分是建立矿石建造的基础。建造表现的形式包括矿石的矿物组成、化学成分、结构构造、地质产状、矿石与建造、建造与围岩、建造与建造的关系等。国内外地质专家提出了10余种矿石建造的分类方案，每种分类中划出的建造类型也不相同，多者达200余种，少者不超过30种。多数学者认为分类太繁，应做到繁简适宜，符合实际，便于利用。而矿床则是矿床(mineral deposit)：地表或地壳里由于地质作用形成的并在现有条件下可以开采和利用的矿物的集合体。也叫矿体。由地质作用形成的、有开采利用价值的有用矿物的聚集地。包括地质的和经济的双重含义。矿床是地质作用的产物，但又与一般的岩石不同，它具有经济价值。矿床的概念随经济技术的发展而变化。19世纪时，含铜高于5%的铜矿床才有开采价值，随着科技进步和采矿加工成本的降低，含铜0.4%的铜矿床已被大量开采。

开采应特别注意开采矿石需办理正规手续。

矿石是指从经过矿山中采下来含有某种有价值的矿物质的石块，矿石经过破碎、粉磨等逐级加工后可以应用在金属矿山、冶金工业、化学工业、建筑工业、铁（公）路施工单位、水泥工业及砂石行业等工程领域中。

用来加工矿石的设备通常有颚式破碎机，反击式破碎机，圆锥破碎机，锤式破碎机，辊式破碎机，冲击式破碎机、球磨机等设备。

对于矿石破碎中，西蒙斯圆锥破的使用效果更为明显：

1.由于矿石破碎机的生产能力在600~800t/h之间，是矿石破碎机能力的25~40倍，有效解决了原来矿石破碎机因产量低导致的运转率高、无检修时间的问题。

2.可完成大块矿石的破碎。最大破碎粒径为1000×1200mm，有效解决了原来的一边是矿石供应紧张、一边储存大量的大块矿石无法使用的问题。

3.成品粒度小，仅为2~15mm，有效解决了原来的矿石粒度大，经常堵溜子甚至影响磨机台时产量的问题。

4.两种物料的混合均匀性好，脱硫矿石的掺加量大幅提高。掺加量可以达到60%，有效降低了原燃材料的成本。

5.电力消耗有所下降。每吨矿石电耗下降1~2KWh/t，每年可节约电费10万元。6.有效改善了工人的劳动强度和工作环境。由于矿石破碎机的自动化程度高，不需要人工接触物料，工人的劳动条件大幅改善。

文物国际友谊博物馆馆藏文物

1984年5月，巴西总统菲格雷多赠中共中央顾问委员会主任邓小平。矿石长36厘米，宽25厘米，高24厘米。

发展利用矿业是经济社会发展的基础性产业，随着经济全球化的发展和WTO机制的建立和完善，矿产资源配置全球化趋势已极为明显，国际矿产资源竞争日益激烈。铁矿和煤矿一直是全球矿产资源中具有重要战略地位的资源。

铁矿主要产出国为澳大利亚、巴西、中国、印度、俄罗斯、乌克兰、美国、南非和加拿大。其中中国在澳大利亚的市场主体为3.88%，而英国为34.2%、日本为9.19%。澳大利亚的铁矿为富铁矿，中国通过进口国外矿可缓解国内资源压力，但过分依赖国外资源会降低我国的资源开采能力和技术开发能力，对我国的经济发展产生不利影响。我国铁矿石产量和进口量逐年增加，且增加的幅度比较大，对外依存度从2004年开始突破50%，而且一直在50%以上，说明我国与国外储矿国保持了很好的贸易关系，并且需要长期保持一定联系。但提高自身采矿能力是我国矿业资源发展的根本路径，也是提高我国经济发展速度和解决就业的重要举措。科学技术是第一生产力，能把超贫磁铁矿开发利用的企业才具有核心竞争力。

我国的煤矿储量在世界前列。以山西为例，煤矿带动了地区经济的发展，但很多优秀的企业家都选择了低技术含量的煤炭资源开采，使山西的制造业、高科技行业常年得不到发展，导致地区经济发展行业严重失衡。因此，煤矿产业的发展也是山西近几年GDP全国排名最后的原因。大家都觉得挖煤赚钱，因此地方发展制造业的动力不足，高科技产品缺乏。真正的煤化工产品几乎没有，如果能够把煤转化为电，再把汽车改进为电动汽车，减少汽车对石油的依赖，将是我国煤矿资源的发展方向。从化学反应的角度来看，物质的转化是原子重新组成分子的过程，熵的损失虽然有不可逆转性，但无限的太阳光能量可以提供能量。煤炭的消耗如果和光合作用处于同步发展状态，将是煤矿发展的可持续之路。因此，我们不仅要有勤劳、勇敢的品质，而且还需要节俭和智慧。

有色合金矿以铝镁合金矿为例，汽车轻量化是当今环保和能源提出的能源发展新理念。而电动汽车代替燃油汽车的前题是汽车的轻量化和燃料电池的高储能。从某种意义上来讲，开发我国的有色资源矿既可缓解铁矿石的压力，又能发展我国的经济、带动储矿地区就业致富。

自冷兵器时代以来，铁矿资源一直是各国经济发展的命脉。张骞出使西域为汉武帝带回了西域的炼铁技术，经过卫青和霍去病的骑兵组建，使汉朝有了一支能够对抗匈奴的强大铁骑。因此矿石资源的发展关系到国家的强盛，近现代以来铝合金的出现使铝矿资源得以开采利用，通过大塑性变形强化使铝合金在材料应用领域占得一席之地。进入信息化时代以来，硅材料、镁合金、石墨烯和LED材料的发展把世界带入一个新材料的时代，美国依靠电池材料的新技术使它的无人机长时间在空中服役，日裔美籍电子工程学家、诺贝尔得主中村修二凭借在蓝光LED方面的杰出成就，他获得了一系列荣誉，为全人类的福祉做出了重大贡献。我国自“十五”以来开展镁合金的研究，目前已初步建立了从镁合金前沿高科技研发到产业研发技术开发的研发体系，突破了一批前沿核心技术和产业化关键技术，并培育组建了十几家有关镁合金及制品的股份制公司，建立了一批镁合金产业化基地，我国需要加大新材料研发力度，使有色金属矿和其他资源得到开发利用。镁矿资源企业微观经济体的出现，对我国资源和能源发展都有不可估量的积极作用1。