话说宁乡式铁矿
刘继顺
2009-11-01

一、前言

1923年，丁格兰在江西萍乡考察时，发现了鲕状赤铁矿层，命名为“萍乡式铁矿”。丁格兰当时未曾确定含矿层时代，认为此类铁矿无重大经济价值（中国铁矿志，地质专报, 甲种第2号, 27-276，1923）。

谢家荣、孙健初和程裕淇等在考察长江中下游地区时，于湖南攸县、茶陵、宁乡、新化、安化及湖北宜都、枝江、长阳等地, 发现有鲕状赤铁矿层，将产于上泥盆统海相地层中的鲕状赤铁矿，命名为宁乡式铁矿（扬子江下游铁矿志，地质专报, 甲种第13 号, 1-78，1935）。

王曰伦、刘祖彝和程裕淇，对宁乡地区产于上泥盆统的铁矿区进行了系统的地质调查，撰写了《湖南宁乡铁矿地质》（地质汇报, 第32 号, 1-32，1938）。

上世纪50年代末的大跃进和70年代的铁矿会战中，对宁乡式铁矿投入了大量的勘查工作，提交了500 余份普查、勘探报告和选冶研究报告。之后，宁乡式铁矿的开发利用问题一直在研究中，并开展了四次规划论证，但终因矿石“磷高难降”、“铁贫难富”而未能实施。

近年来为开发国内新的铁矿资源,平抑进口矿石的增幅,提高中国铁矿资源的安全性,宁乡式铁矿的开发利用问题才又进入人们的视野。有些公司对宁乡式铁矿开展过小规模的工业生产，目前基本上处于停产状态。


二、宁乡式铁矿地质特征

宁乡式铁矿广泛分布于扬子地台及周边的鄂、湘、赣、桂、滇、黔、渝、川、甘、陕、豫11个省市区,经地质勘查提交矿产地212处,查明铁矿资源储量37.2亿吨,约占全国铁矿资源总量的7%。鄂西地区为宁乡式铁矿最重要的产区,探明资源储量19.92亿吨,占宁乡式铁矿总量的53.57%。代表性铁矿床有：火烧坪、海洋、大石桥、松木坪、阮家河、碧鸡山、官店、十八格、鱼子甸、菜园子、六市、杨家坊、利泌溪、乌石山。

早泥盆世时，华南大部分地区发生海浸，华南海局限于昆明以东的贵阳、桂林、南宁一带, 基本上无大规模的沉积铁矿形成。目前只发现云南富民至寻甸间和川中天全沙坪两个小型铁矿。矿石为鲕状、豆状、砾状赤铁矿。含矿层由铁质砂砾岩、石英砂岩、粉砂岩和页岩组成。

中泥盆世, 海侵范围扩大, 超越江南古陆, 向鄂西、湘西北浸漫, 形成一支海湾, 沉积了滨海相的砂(页) 岩和少量碳酸盐潮坪。铁矿层不仅产于碎屑岩中, 也产于碳酸盐岩相内, 如云南昆明北部的鱼子甸、四川西昌北部的碧鸡山、贵州的平黄山、潘家院子以及广西的海洋、屯秋和大圩等。

晚泥盆世时, 在鄂西、湘西一带海水进一步扩张, 沉积了海陆交互相的黄家磴组和写经寺组, 并有大中型沉积铁矿形成, 如鄂西的火烧坪、官店、龙角坝、长潭河和五家河等。湘中碳酸盐潮坪的上泥盆统下部佘田桥组, 主要由灰岩、泥灰岩构成, 上部锡矿山组, 为砂页岩、灰岩夹鲕状赤铁矿层, 越向北碎屑含量越高。由湘中至粤赣一带, 逐渐接近华南海的边缘, 总体上滨海碎屑岩发育, 上部夹陆相沉积岩层。沿湘、赣交界和鄂西、湘西北相对较封闭的海盆地或海湾中, 常发育鲕状赤铁矿。晚泥盆世时, 沉积铁矿的分布范围相对集中, 矿化强度加大, 形成了一批大中型以鲕状赤铁矿为主的铁矿床, 主要集中分布于鄂西和湘西北的华南海海湾和湘中、赣西地区。只有少数矿床散布于湘东南(如大坪) 和川中(如紫云)。

含铁建造大多产于海浸层序沉积岩系中。矿层之下为石英砾岩或石英粗砂岩, 向上渐变为细砂岩、砂质页岩或页岩, 矿层产于页岩或粉砂岩中。少数矿层则产于海退沉积岩系内, 如云南寸田铁矿和鄂西等地区部分矿床的上部铁矿层(Fe4)。

含铁建造或含铁层位主要属古海盆或古海湾中的浅海—近岸(包括潮坪) 沉积。从含矿层盛产腕足类、珊瑚、鱼类、苔藓虫以及植物茎、碎片等化石特征, 反映湿热气候条件下比较缓慢的沉积和局部海水交替进退情况。

鄂西和湘西北地区为宁乡式铁矿的主产区，铁矿层均产于上泥盆统黄家磴组和写经寺组，共有4 层矿。

Fe1 矿层赋存在上泥盆统黄家磴组(D3h) 中部的页岩中, 主要分布于恩施铁厂坝、建始太平口、十八路、大支坪、巴东仙人岩、瓦屋场和秭归杨柳池一带, 大致呈北东东向分布。在建始十八格和秭归白燕山矿区, 该层属主矿层。矿层由砂质鲕状赤铁矿矿石组成, 呈透镜状、似层状产出, 厚度一般较小, 约0.7m 左右。含铁品位平均为35%。

Fe2 矿层赋存在黄家磴组上部的页岩夹砂岩或砂岩夹页岩中, 主要分布于鄂西的宜昌、长阳、巴东和秭归一带, 在湘西北的石门、慈利和桑植等地某些矿床中也有产出, 其中在石门太清山和桑植麦地坪等矿区中, 该层铁矿属主矿层。矿体呈透镜状或似层状, 延伸可达5 km左右。矿层厚度一般为1-2m 左右。矿石主要由砂质鲕状赤铁矿组成, 矿石通常含铁30%-40% , 局部有富矿产出。

Fe3 矿层赋存在写经寺组(D3x ) 下段底部, 在多数情况下, 底板为石英砂岩, 顶板为页岩或泥灰岩。该矿层遍布于全区极大多数矿区, 且多属主矿层。矿层在一些大型矿床中呈层状分布近百平方公里, 厚度一般1.5-3.4m。矿石主要为钙质鲕状赤铁矿或砂质鲕状赤铁矿,含铁量随矿体厚度变大而递增, 平均品位40% 左右, 并常有富铁矿产出。

Fe4 矿层赋存在写经寺组(D3x ) 上段底部页岩夹灰岩中, 主要分布在建始、巴东、长阳、五峰一带。在建始太平口、巴东仙人岩和瓦屋杨矿区, 该矿层属于主矿层。矿体大多呈薄层状(多层) 或透镜体。矿石主要由菱铁矿、鲕绿泥石和鲕状赤铁矿组成。含铁品位25%-40%。

宁乡式铁矿的共生岩石类型为石英砂岩-粉砂岩-粘土页岩-鲕状赤铁矿等 , 沉积条件为滨海三角洲陆源型的温湿环境。氢氧化铁和氧化铁形成于浅海通风的水中, 随海水加深, 出现菱铁矿、鲕绿泥石, 最后是黄铁矿。鲕绿泥石形成于较大范围的浅海海域内, 其水温超过20℃。近岸浅海处, 由于氧气充足, 二氧化碳相对贫乏, 水温较高, 易于形成赤铁矿。而离海岸较远和海水较深处或在近岸拗陷处, 海水较稳定, 有机物不断分解出二氧化碳。在这种半还原弱碱性条件下, 易于形成菱铁矿。如有硅质参与, 则生成鲕绿泥石。

磷在铁矿石中的含量与矿床所处的古地理位置有关。在沉积海盆地边缘的矿床中, 磷的含量较低, 如在石门—慈利—桑植一带的铁矿中, 矿石磷的含量大多介于0.06%～ 0.58% ,平均品位0.36%。在古海盆边缘靠近武当淮阳古陆的官庄, 磷的含量也只有0.42% , 而位于古海盆中心的官店、龙角坝、长潭河等大中型沉积铁矿床中, 磷的含量普遍较高, 大多为0.75%-1.1% , 平均0.84%。

宁乡式铁矿形成时海水深度大约数十米，铁质可能主要是以胶体、细悬浮凝胶或呈吸附的氧化物形式被古陆的河流进行搬运的。

三、宁乡式铁矿石可选性

宁乡式铁矿的自然类型可划分为三种类型:鲕状赤铁矿矿石、鲕绿泥石菱铁矿矿石及两者的混合矿石,总体上以鲕状赤铁矿为主。

成分 TFe   P    S      CaO    MgO  SiO2   Al2O3
最高 48.52 1.44 0.947  15.70  4.89 34.80  10.76
最低 25.21 0.03 <0.01   0.85  0.06  8.91   1.57
平均 38.58 0.646 0.146  5.36  1.56 17.96   6.87

(1) 宁乡式铁矿的矿石属于低硫高磷贫铁矿石。

(2) 矿石中SiO2、Al2 O3含量高, CaO、MgO 含量低,属酸性矿石。据统计有85%以上的资源为高硅酸性矿石,少部分矿石为自熔性或碱性矿石,因此CaO和MgO对于宁乡式铁矿是重要的应利用成分。

(3) 可综合利用元素，也是炼铁有害元素为磷。据鄂西宁乡式铁矿中伴生磷的资源量计算结果,伴生磷总量为1 664万吨，折合成P2O5 30%的矿石9 370万吨，接近于两个大型磷矿的资源量。

（4）伴生元素锰、钒、钛、镓等含量均很低,无单独提取价值,可在冶炼过程中作为有益成分进入钢铁而得到利用。

组成矿石的矿物有20余种,其中铁矿物有：赤铁矿、褐铁矿(针铁矿、水针铁矿)、菱铁矿、铁白云石、磁铁矿、磁赤铁矿、鲕绿泥石、镁铁矿、兰铁矿；磷矿物有：胶磷矿、磷灰石、碳磷灰石；硫矿物有：黄铁矿、硫磷铝锶矿；主要脉石矿物有：方解石、白云石、石英、玉髓、粘土；次要脉石矿物有：白云母、电气石、绿帘石、海绿石、锆石、蛋白石、绢云母、斜长石、金红石，其它有：黄铜矿、硬锰矿、菱锰矿、斑铜矿、有机质。

铁矿物选冶要充分回收，磷硫矿物有害，选冶除去或回收，变害为利。脉石矿物中的方解石、白云石为熔剂矿物,在选矿过程中应尽量保留。

宁乡式铁矿的主要结构有:赤铁矿微粒、极微粒针状结构,菱铁矿微粒—细粒自形、半自形粒状结构,鲕绿泥石微粒—细粒鳞片结构,磁铁矿微粒—细粒半自形—他形粒状结构。脉石矿物常有结构有:石英碎屑结构、方解石他形粒状结构、白云石自形半自形粒状结构、粘土矿物泥质结构、玉髓纤维状结构、胶磷矿凝胶状结构、生物碎屑结构。

宁乡式铁矿的构造有:鲕状构造、砾状构造、粒状构造、纹层构造、块状构造,其中以鲕状构造最为典型。

鲕状构造的鲕粒是由赤铁矿、鲕绿泥石、玉髓、方解石、胶磷矿和粘土矿物组成,这些矿物围绕一个中心,层层环状包裹形成鲕粒。鲕粒大小0.1～1.0 mm,最常见为0.3～0.5 mm。鲕粒形状有球状、椭球状、枕状、纺缍状、长条状等。鲕粒有时有核心。鲕粒环带数不一,少则十余环,多的达50多环。各环厚度不一,疏密相间。赤铁矿环带一般较厚, 37～72μm,方解石、胶磷矿的环带最薄,一般只有几微米宽。赤铁矿的环带由核心向鲕粒外层有密集的趋向。鲕粒中的赤铁矿环带本身并非纯净的赤铁矿,而是由赤铁矿极微细的针状晶体(一般长1～3μm,宽< 1μm)交织成絮状小鳞片(长14～7 μm,宽4 ～1 μm) ,再相互连接成环带。在赤铁矿的晶体之间, 鳞片的孔隙中又充填粘土矿物、玉髓及少量胶磷矿。

鲕粒之间由微细粒状的赤铁矿、细粒的碳酸盐及粘土矿物、玉髓等充填。

赤铁矿含铁69.94% ,应能获得品位>60%的精矿,但是由于宁乡式铁矿的赤铁矿单晶颗粒极细,无法解离进行选别,

实际选矿工艺中都是选赤铁矿集合体。赤铁矿集合体中赤铁矿约占80%-85% ,其余为脉石矿物,含铁量为55%-59% ,一般不超过60%。仅用物理机械选矿方法几乎不可能获得品位超过60%的铁精矿。

菱铁矿和鲕绿泥石含铁量很低，分别为48.23%和34.89% ,如果矿石以这两种矿物为主,则精矿的品位更低。如广西海洋铁矿铁精矿品位只能达到31%-32% ,只比原矿高出1-2个百分点。

褐铁矿的含铁量为62.90%,比赤铁矿低,但由于地表氧化作用破坏了原矿石的结构,使其变松散,褐铁矿从集合体中解脱,有可能得到更好的富集。

赤铁矿单晶的嵌布粒度为0.001-0.01 mm,属于微粒及极微粒结构。赤铁矿的针状单晶交错丛生,其晶隙和裂隙中为脉石矿物充填,组成了富铁集合体。这些集合体又相互聚集形成较宽的环带与脉石矿物环带相间组成鲕粒。富铁集合体的粒度为0.05-0.2mm,鲕粒粒径一般为0.1--1.0 mm, 大的可> 2.0mm,变成豆粒。在选矿过程中,随着矿石的破碎程度加大富铁集合体从鲕粒中脱离出来,进而形成单独的集合体与脉石集合体混杂,而选矿过程实际是将铁矿集合体与脉石集合体分离。

褐铁矿单晶的嵌布粒度为0.001-0.01 mm,集合体的粒度0.1-0.2 mm,褐铁矿是鲕绿泥石、菱铁矿等的风化产物,在风化过程中原矿物被褐铁矿交代,结构变松散,易实现解离。但是褐铁矿硬度低,也容易泥化,给选矿带来麻烦。

鲕绿泥石单晶粒度0.001-0.01 mm,集合体粒度0.05-0.2 mm。鲕绿泥石单晶具显微片状结构,鲕绿泥石集合体组成较宽的条带与其他矿物条带组成鲕粒。

菱铁矿单晶粒度较粗0.01-0.50 mm,具有半自形粒状结构,相互紧密镶嵌,形成大小为0.1-0.5 mm的聚晶。

磁铁矿的单晶粒径0.03-0.1 mm,具有他形及半自形粒状结构,交代赤铁矿形成。

鲕绿泥石、菱铁矿和磁铁矿在加工过程中与赤铁矿相比,比较容易实现解离形成单体。

矿石中的磷赋存于细晶磷灰石和胶磷矿中,以胶磷矿为主。胶磷矿实际上由极为细微的磷灰石组成,理论含磷18%左右。胶磷矿常呈凝块状产出,凝块粒径0.05-0.1 mm,最大可达0.3 mm,多与脉石连生,少部分与赤铁矿连生,且界线清楚。有的在鲕状赤铁矿边缘出现,边缘带宽0.01-0.05 mm;还有一部分以0.001-0.01 mm大小的颗粒散布于赤铁矿之中。前两部分胶磷矿易于和赤铁矿解离,通过选矿方法将其分离,后一部分胶磷矿由于粒度太细,呈分散状存在于铁矿物中难以将其解离,这部分磷约占矿石总磷量的10%。磷矿物比重2.9-3.1,硬度5, 比磁化系数9.39×10- 6 ～19×10- 6cm3 /g;用脂肪酸及其皂类可改变颗粒表面浸润性能,使其成为疏水性。因其比重小于赤铁矿又大于脉石矿物,故采用重选方法不能使其与铁矿物很好的分离,重液分离试验表明,磷矿物富集于中间部分。因比磁化系数与赤铁矿比较接近,与脉石差别大,在强磁选过程中铁精矿中的磷反比原矿略高。据磷矿物的表面特性，最好的分离办法是采用浮选法。中南冶金地质研究所用氧化石腊皂作为捕收剂,采用反浮选选磷矿物,泡沫产品再次扫选得精矿Ⅱ及尾矿。浮选分离磷的效果比较好,除磷率达到86.65% ,铁精矿中磷的含量可降低至0.25%以下。这既说明了捕收剂的有效性,也证明了岩矿鉴定对磷矿物嵌布特性的结论。矿冶研究院用类似的方法获得了含磷0.13%的铁精矿, 除磷率达91.45%。

石英:在矿石中的含量为5%-15% ,单体粒度0.005-0.02 mm,集合体粒度0.05-0.3 mm。主要组成鲕粒同心层,粒状产于鲕粒之间,成颗粒较粗的棱角状碎屑。石英结晶颗粒较粗,与赤铁矿边界清楚,两者易于解离。

玉髓:为微细粒和隐晶质的SiO2 ,单体粒度0.001-0.002 mm,集合体的粒度0.05-0.2 mm。主要作为硅质岩岩屑的主要成分,多单独产出;参与鲕粒同心层的组成;在基质中与方解石相互交织;呈微细粒充填于赤铁矿晶体间隙中。前3种形式产出的玉髓尚可解离并选别,最后一种形式的玉髓则基本不能选除,这部分矿物中的SiO2约占矿石中SiO2总量的30%-40%。因此,选矿除硅是一个难题。

方解石:在酸性矿石中的含量为5%-10%,在自熔性和碱性矿石中的含量为15%-20%。方解石的粒度较粗, 粒径0.01-0.5 mm。方解石一方面与赤铁矿、石英、粘土矿物等组成鲕粒同心层,另一方面经重结晶成为较粗的颗粒胶结鲕粒和碎屑。方解石与赤铁矿边界清楚,两者易解离,能分离出的方解石其中所含CaO约占矿石中CaO总量的70%～80%。

白云石:在矿石中的含量为3% ～6% ,产出状态与方解石相近,呈不规则粒状产于方解石颗粒间。

粘土矿物:主要为高岭石类,少部分属伊利石类。矿石中的含量应为5%-15%,由于粘土矿物结晶微细,又混杂于其他矿物间,岩矿鉴定难以准确定量,根据矿石含铝量推断,以往的鉴定结果粘土矿物含量偏低,有的矿区甚至漏检。呈极微细颗粒(0.001-0.003mm)充填于赤铁矿微晶间；与方解石、白云石、玉髓等混杂作为鲕粒和碎屑胶结物。粘土矿物是矿石中Al2O3的主要载体(含Al2O3 39.5% ) ,也是SiO2的重要载体(含SiO2 46.5%) ,选矿除硅工艺应充分考虑到这种矿物。

脉石矿物比重小,一般在2.70以下,与铁矿物比重差别显著,采用重选法分离铁矿集合体和脉石是有效的 ,石英、玉髓、方解石、粘土都在轻部分富集。

脉石矿物的比磁化系数小,介于- 0.41×10- 6 ～1.52 ×10- 6 cm3 /g之间,与铁矿物差别明显,因此,在强磁选铁精矿中，钙、硅的含量都比原矿低,尾矿中CaO和SiO2分别比原矿高9%和8%,说明强磁选的有效性。然而和重液分离相比,效果相对差一点。

方解石的表面性质与磷灰石十分相似,也易被脂肪酸和皂类改变成为疏水性,使两者在浮选中同时被泡沫带起,这给选矿试验的“除磷保钙”带来困难。火烧坪自熔性矿石的浮选试验表明 ,在反浮选选磷的同时,有90%的钙也同时浮起,使铁精矿中的CaO由原来的9.94%降低为1.03% ,完全破坏了矿石的自熔性。为达到“除磷保钙”,已进行多方面的试验,如加抑制剂,改变试验条件等,但效果均不理想。有的采用S208浮选药剂,使之对磷矿物和钙矿物的表面作用不同,达到两者分离的目的,已取得一定的效果。

矿石中铁矿物和脉石矿物的硬度硬度差别很大,石英属硬矿物,赤铁矿、磁铁矿的硬度为5.5-6,属中等硬度矿物,褐铁矿、菱铁矿、鲕绿泥石及粘土矿物硬度一般< 4,易破碎和泥化。与矿石破碎难度直接有关的是强度系数,宁乡式鲕状赤铁矿的强度系数6.45-7.75,属中等强度的矿石。矿石的强度不仅决定于组成矿物的硬度,还决定于矿物之间接合的紧密程度和结构构造。

小结
(1) 矿石中赤铁矿的含铁量及其比重和比磁化系数与脉石矿物有明显差异,采用重选重选和和强磁选均可有效地将铁矿物和脉石矿物分离,获得TFe> 50%的精矿,回收率80%左右。对原矿进行梯形跳汰(粗级别)和强磁选(细级别)处理,恢复矿石地质品位,提高产品含铁量在技术上和经济上都是必不可少的。

（2）因赤铁矿单晶粒度极为微细,在磨矿过程中不可能使其成为单体,选矿只能以选铁矿物集合体为目标。由于铁矿物的集合体尺度较大,故没有必要将加工的细度提得很高。铁矿精矿品位不够高,主要并不是由于磨细度不够,而是受铁矿集合体中纯赤铁矿含量的限制。铁矿精矿品位一般在52%-53% ,已说明选矿有效,如能达到55%-57% ,则就是不错的指标。如想继续提高精矿品位,采用提高磨细度和絮凝选矿等方法,从已有试验结果看,效果不佳,且铁回收率大打折扣。采用低温焙烧加磁选的方法,同样不会有明显效果。因为焙烧过程中赤铁矿在氧化气氛(680℃)下转变成磁赤铁矿(γ2Fe2O3 ) ,在还原的气氛下转变成磁铁矿,但是这样的相变并未改变原矿的嵌布特征和铁矿物的颗粒结构。虽然铁矿物的选别性提高,选别效果或许改善,但改变不了选集合体的事实。官店铁矿原矿还原焙烧磁选及铁精矿的品位为57.01% ,火烧坪铁矿为55.20% ,仍没有重大突破。如欲获得含铁量> 64%的精矿,唯一的办法是提高焙烧温度,破坏赤铁矿晶格,使赤铁矿中的铁不同程度地还原为金属铁或方铁矿( FeO) ,但这样的工艺实际已属冶炼范畴。

(3) 磷矿物的工艺矿物特征表明有90%的磷矿物易于与铁矿物解离而被分选出去,因此对于宁乡式铁矿选矿“提铁降磷”的目标而言,提铁难，降磷易。通过一般的浮选就可将铁精矿中磷的含量降至0.25%以下。但由于有少部分磷以星散状分布于赤铁矿小晶体之间,因此铁精矿中的磷要降到很低,只靠机械选矿是难以办到的。矿石中的磷矿物与中国沉积型磷块岩中的磷矿物属同一种矿物,在铁矿选矿工艺中应有使胶磷矿进一步富集的流程,使其达到磷精矿的标准。但要通过选矿做到这一点是非常困难的。据国外同类矿产利用经验和国内冶炼试验,选矿不除磷,让它随铁还原进入生铁,在转炉炼钢过程中以钢渣磷肥的形式得到回收和综合利用。

(4) 脉石矿物工艺矿物特性决定了宁乡式铁矿除硅是一个难题,因为有相当数量的含硅矿物与赤铁矿呈极微细嵌布状态,铁矿精矿品位上不去的主要原因是硅除不去。钙矿物方解石、白云石的嵌布粒度较粗,与铁矿物界线清楚且易解离,因此,实现钙铁分离是很容易办到的。但由于宁乡式铁矿大多是高硅酸性矿石,少部分自熔性矿石中的钙是宝贵的可利用的成分,在选矿过程中应尽量留在精矿中,而保持产品的自熔性。研究浮选除磷时的保钙技术是宁乡式铁矿选矿的一个重要课题,通过研究浮选药剂等途径解决这个问题是值得试探的。

(5) 根据宁乡式铁矿工艺矿物学禀赋特征,解决矿石利用问题的最终途径可能是冶炼方式,但应充分利用矿物物性差异和可能达到的解离程度,采用重选、强磁选、浮选等选矿方法作为补充和辅助工艺,以提高冶炼物料的质量和降低成本。

四、宁乡式铁矿可采性

1、宁乡式铁矿层稳定,呈层状似层状产出,延续数公里至十余公里，有利于多点采矿。

2、矿层厚度不大,一般厚1-3 m,部分厚大部位,可厚7-8 m。矿层中夹有多层页岩,采矿贫化率较高。

3、矿层倾角多为5°-30°,局部地段变陡,总体上属缓倾斜薄层矿体。矿层力学性质尚稳固,顶板围岩为写经寺组页岩和泥灰岩不很稳固—中等稳固。矿层埋深0-590 m,由于剥采比远大于10,只能采用地下开采的方式进行开采。局部矿段如山腰、山脚处矿体出露较浅,可进行小规模露天开采。

因此，宁乡式铁矿矿层多为薄、深而缓倾,又需地下开采,采矿贫化率高,仅适合多点小规模采矿，不具备大规模机械化开采的条件。


五、冶炼脱磷

直接还原法：直接还原法处理鄂西铁矿可以获得含铁90%以上的产品,但其中含磷仍很高,未能达到除磷目的。

高炉炼铁、转炉炼钢,综合利用磷。矿石经简单重选,然后全烧结入炉冶炼高磷生铁,最后采用转炉炼钢和钢渣磷肥，选矿成本低,铁、磷、钙综合利用程度高。

六、结论

宁乡式鲕状赤铁矿石是目前国内外公认的最难选的铁矿石类型之一。难就难在：

1、矿层薄，开采难，贫化率高，导致单点采矿量少，成本高，工效低。实现大规模稳定铁矿石供应，难度很大。

2、因铁矿物嵌布粒度极细，且常与菱铁矿、鲕绿泥石和含磷矿物共生或相互包裹。从理论上来说，绝大部分矿石根本无法实现物理分离。分离的只是铁矿集合体（含杂质硅、磷、粘土、炭质）与脉石。

目前的选冶工艺无非是两条路径：提铁和除磷。

提铁无法达到60%以上，且产率低，回收率低；除磷最好能降到2.5%以下，用物理方法再降磷是不可能的。因此，现有技术方法尚不能得到标铁合格精粉。

目前各种选别工艺，包括微生物方法，大同小异，均属于物理分离，没有从根本上取得技术上的突破。

声称解决了技术难题的工艺，都处于实验阶段或小试阶段。如果用于3000-5000吨/日工业生产，能否取得理想效果，尚不得而知。

如果标铁精粉矿石价格不到1000元/吨以上，则宁乡式铁矿的开发将无利可图，或收回投资遥遥无期。

解决宁乡式铁矿的利用问题，应该从源头抓起。宁乡式铁矿如果受到变质改造作用，则铁矿石发生重结晶作用。结晶时，矿物颗粒变粗，矿物中的杂质排出而自净，从而有利于物理分离。

在宁乡式铁矿广泛分布的华南地区，局部地段有可能存在隐伏岩浆侵入作用，也就是说可能存在接触变质型铁矿。因此，在宁乡式铁矿发育地区，寻找热变质型铁矿是有可能的。

此外，化学分离是否可行，值得探索。