鐵礦石的物相分析與方法應用改進

張秋生

摘 要：本文對鐵礦石的物相分析方法應用進行了研究，闡述了鐵礦石的測定方法，介紹了鐵礦石的礦物分離技術，對鐵礦石物相分離方法進行了改進研究，最后總結了鐵礦石的物相分析方法的重要和要點，旨在提高鐵礦石的物相分析水平。

關鍵詞：鐵礦石；物相分析方法；應用改進

一、鐵礦石的物相分析方法

鐵是地殼中分布最廣泛的礦物質(zhì)元素之一，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)170多種鐵礦物，但是這些鐵礦物中只有一小部分具有工業(yè)價值，如：磁鐵礦等。大多數(shù)的鐵礦物都沒有工業(yè)價值，如：硅酸鐵等。在對鐵礦石進行物相分析時，首先要對鐵礦石的各種成分組成進行測定，以下是鐵礦石測定方法的詳細介紹：

（一）鐵礦石中磁性鐵的測定

磁性鐵是指強磁性鐵礦物中的鐵，由于鐵礦石中礦物質(zhì)的粒度和礦物的單體解離度直接影響到磁性鐵的測定，所以在進行磁性鐵測定時要確定磁場的強度和鐵礦石礦樣的粒度。通常情況下在進行鐵礦石磁性鐵測定時，是采用的手工內(nèi)磁選法，利用手工內(nèi)磁選法進行磁性鐵測定時，首先要準備相應的材料的和設備，如：選取一定量的鐵礦石樣本，準備相應的水，設備主要是燒杯或者是培養(yǎng)皿。準備工作完成后，將樣本和水倒入培養(yǎng)皿中，當樣本完全濕潤后，再用包裹銅套的永久磁鐵，將燒杯中的磁性礦物質(zhì)吸出來，然后再用洗瓶對磁鐵進行淋洗，這一步主要是把磁鐵上面的非磁性礦物淋洗掉。淋洗結束后就把磁鐵放到另外一個培養(yǎng)皿中，再一次進行磁性礦物質(zhì)的吸出，一直這樣循環(huán)，到最后就能把樣本之中的磁性礦物選出來。最后用全鐵的測定方法對得到的磁性礦物進行測定，最終就得到了磁性鐵中的鐵含量。另外，在使用手工內(nèi)磁選法進行磁性鐵測定時一定要注意操作順序和操作方法，千萬不能直接用水沖洗磁性礦物，這樣會將磁性鐵也沖刷掉，同時要注意磁鐵礦石的氧化程度，以免造成不必要的礦物損失。

（二）鐵礦石中硅酸鐵的測定

礦石中含有鐵硅酸鹽礦物質(zhì)的鐵就是硅酸鐵，而且硅酸鹽礦物質(zhì)的種類十分多樣，而且各類硅酸鹽礦物質(zhì)的物理化學性質(zhì)都不一樣，又因為礦物組合十分復雜，所以目前并沒有很完善的方法對硅酸鐵進行測定。通常情況下都是使用氫氣還原法進行硅酸鐵的測定。氫氣還原法測定硅酸鐵需要在一定的溫度下進行，氫氣還原法的原理就是利用氫氣在一定的溫度中把氧化鐵礦還原成金屬鐵，但是硅酸鹽礦物質(zhì)中的鐵基本不被還原，這樣就對硅酸鐵進行了測定。采用氫氣還原法進行硅酸鐵測定時首先要將樣本放入石英坩堝內(nèi)進行灼燒，灼燒一定時間后就將樣本放到U型石英管中，用橡皮塞把U型石英管塞緊，然后就利用氫氣將U型石英管中的空氣都趕盡，等待一段時間過后就把石英舟取出來，將里面的樣本放入錐形瓶中，緊接著字錐形瓶中加入一定的亞硫酸鈉混合溶液并搖動錐形瓶，再利用永久磁鐵檢查樣本中金屬鐵是否溶解，如果已經(jīng)完全溶解了就使用濾紙進行過濾，等到濾液不再變黃，在用清水清洗幾次，最后濾紙過濾剩下的殘渣就是硅酸鐵。

（三）鐵礦石中菱鐵礦的測定

菱鐵礦是一種碳酸鹽鐵礦，菱鐵礦特別容易在一些稀的無機酸或者是有機酸中溶解，所以在測定菱鐵礦時有許多有效的溶劑，如稀鹽酸、冰醋酸等溶劑都能夠有效的溶解菱鐵礦。但是一些比較特殊的硅酸鐵，使用以上溶劑就不能很好的溶解菱鐵礦，如氯泥石等。這時就需要采取其他的辦法，解決這類問題可以采用的方法主要有兩種：第一種就是在最大程度上降低氯泥石的酸度，選擇溶劑時要控制溶劑的酸度，第二種方法就是在溶劑中加入適當?shù)匿X鹽，足夠數(shù)量的鋁鹽能夠和離子效應共同作用，這樣就能夠在一定程度上抑制氯泥石的溶解。另外，根據(jù)氯泥石的性質(zhì)，還可以使用硫酸鎂和氯化鎂等化學試劑作為菱鐵礦的溶劑，但是相關實驗表明硫酸鎂和氯化鎂等化學試劑的酸性較小，一般PH值為6，但是菱鐵礦通常情況下在PH為3時才開始溶解，所以硫酸鎂和氯化鎂等化學試劑對菱鐵礦的溶解效果不好，所以在測定菱鐵礦時還是要選用三氯化鋁等化學試劑。

二、鐵礦石物相分離方法的改進

（一）對鐵礦石進行礦物磁選分離

鐵礦石物相分析進行前，要先對鐵礦石進行礦物磁選分離，進行礦物磁選分離時就是選擇細度200的礦物試料在一定強度的磁場中利用永久磁鐵進行磁選，然后將礦物試料分為兩種，一種是磁性礦物，另外一種是非磁性礦物。在處理磁性礦物試料時一般都是采用硝酸溶液化學試劑，硝酸溶液化學試劑能夠?qū)⒋判缘V物試料中的磁黃鐵礦氧化成為硫酸鹽，硫酸鹽會在磁性礦物試料中自動溶解，但是磁性礦物試料中的磁鐵礦不會被硝酸溶液溶解，所以在經(jīng)過一段時間的反應后磁黃鐵礦就完全被溶解，只剩下磁鐵礦，這樣鐵礦石的磁選分離就完成了。采用硝酸溶液化學試劑進行鐵礦石的磁選分離改變了傳統(tǒng)的磁性鐵測定方法。

（二）碳粉還原法

碳粉還原法就是使用碳粉對氧化鐵礦物質(zhì)進行還原，碳粉的還原率非常高可以達到99%以上。在應用碳粉還原法時，首先要選擇一定的鐵礦石礦物質(zhì)量，然后將選取的試樣放入一定的溫度中灼燒，通常情況下灼燒的溫度應該在700-800℃之間，灼燒一定的時間過后試樣中的碳酸鹽和硫化物就會被分解轉化成為氧化物。然后再使用木炭粉試樣在一定溫度下進行還原成為磁性氧化物，通常情況下木炭粉的應用溫度為600-700℃之間。，木炭粉不會還原硅酸鐵，所以硅酸鐵依舊沒有磁性。最后再應用磁選法就能夠?qū)⒐杷徼F和其他的鐵礦物分離開來，就得到了硅酸鐵。

三、總結

綜上所述，本文對鐵礦石的物相分析方法中磁性鐵的測定、硅酸鐵的測定和菱鐵礦的測定進行了分析，并對磁性鐵與硅酸鐵的物相分析方法提出了改進建議，希望能夠不斷促進鐵礦石的物相分析技術的發(fā)展。

參考文獻：

[1] 趙亞娟.淺談鐵礦石的物相分析[J].科技資訊，2011，17：98.

[2] 芮李竹.一般鐵礦石的物相分析[J].福建分析測試，2010，01：64-67.