內(nèi)蒙古某超貧鐵礦石工藝礦物學(xué)分析

閆常陸

(內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤(rùn)礦業(yè)分公司)

超貧鐵礦是鐵礦山企業(yè)受目前技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益的制約而使開(kāi)發(fā)成本高于銷(xiāo)售鐵礦價(jià)格而未被開(kāi)發(fā)的儲(chǔ)備資源，主要分為兩類(lèi)：一是大量未開(kāi)發(fā)利用的超貧鐵礦石，二是礦山在開(kāi)采過(guò)程中剝離出的大量超貧表外礦和貧雜礦礦石[1]。對(duì)內(nèi)蒙古某超貧鐵礦石進(jìn)行工藝礦物學(xué)分析，期望為該礦石可選性分析提供可靠依據(jù)。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石組成

內(nèi)蒙古某超貧鐵礦石鐵品位12.27%，屬低磷氟、低硫高硅鐵礦石，化學(xué)多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1，鐵物相分析結(jié)果見(jiàn)表2。

表1 礦石化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

表2 礦石鐵物相分析結(jié)果 %

表1、表2表明，礦石鐵品位較低，有害雜質(zhì)元素磷含量低，硫含量稍高，分別為0.015%和0.20%；鐵主要是磁性鐵，占總鐵的46.95%，其次是硅酸鐵，占總鐵的37.16%，鈦鐵礦和褐鐵礦中的鐵分別占總鐵的9.79%和4.57%，硫化鐵中的鐵占1.31%，磁黃鐵礦中的鐵占總鐵的0.24%。因此礦石通過(guò)弱磁選選別，容易富集得到鐵精礦。

礦石金屬礦物組成較簡(jiǎn)單，鐵礦物主要為磁鐵礦，其次為鈦鐵礦和褐鐵礦；含硫礦物主要為黃鐵礦，其次為磁黃鐵礦；脈石礦物主要為斜長(zhǎng)石和角閃石，其次為輝石和綠泥石，還包括少量的石英、云母和金紅石等礦物。礦石主要礦物組成及相對(duì)含量見(jiàn)表3。

表3 礦石主要礦物組成及相對(duì)含量 %

1.2 嵌布粒度

礦石中的磁鐵礦和鈦鐵礦主要呈中粒產(chǎn)出，粒度集中分布在0.043～0.417 mm；黃鐵礦嵌布粒度較不均勻，主要集中在0.02～0.104 mm。+0.074 mm粒級(jí)中，磁鐵礦粒度占有率(該粒級(jí)中磁鐵礦占總磁鐵礦的比例)為81.66%，鈦鐵礦為82.29%，黃鐵礦為32.16%；-0.010 mm粒級(jí)中，磁鐵礦粒級(jí)占有率為1.02%，鈦鐵礦為0.56%，黃鐵礦為3.57%。

2 主要礦物嵌布特征

2.1 磁鐵礦

磁鐵礦是該礦石中最主要的金屬礦物和回收對(duì)象，主要呈半自形、他形粒狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)出，與鈦鐵礦關(guān)系密切。部分磁鐵礦常呈不規(guī)則粒狀分布在脈石中，嵌布粒度較粗，單體比較容易解離；部分與鈦鐵礦共生，二者易于分離；而呈定向片晶存在于磁鐵礦中的鈦鐵礦基本隨磁鐵礦進(jìn)入到精礦中，影響鐵精礦質(zhì)量。

此外可見(jiàn)磁鐵礦晶粒間隙或裂隙中分布有細(xì)粒脈石礦物，粒度通常為0.005～0.025 mm，也會(huì)影響鐵精礦品位。磁鐵礦嵌布粒度主要以中細(xì)粒為主，粗?？蛇_(dá)2.2 mm，細(xì)?？蛇_(dá)0.005 mm，一般為0.025～0.8 mm。

2.2 鈦鐵礦

鈦鐵礦粒度一般為0.1～1 mm，主要呈不規(guī)則粒狀或厚板狀產(chǎn)出，與磁鐵礦關(guān)系密切。鈦鐵礦常與磁鐵礦共生，并以集合體的形式分布在脈石中；其次還以不規(guī)則狀、粒狀或厚板狀分布在脈石中，其中厚板狀一般寬0.04～0.15 mm；少量鈦鐵礦呈厚板狀或細(xì)條狀充填在磁鐵礦裂隙間。

2.3 褐鐵礦

褐鐵礦主要呈不規(guī)則粒狀分布在脈石中，粒度一般為0.05～0.15 mm，其次可見(jiàn)其與磁鐵礦共生，粒度一般在0.15～0.20 mm；有時(shí)可見(jiàn)褐鐵礦包裹的細(xì)粒黃鐵礦，偶爾可見(jiàn)褐鐵礦與鈦鐵礦共生，分布在鈦鐵礦邊緣及其裂隙間。

2.4 黃鐵礦

黃鐵礦是礦石的主要硫化物，主要呈不規(guī)則狀嵌布在脈石礦物中，有時(shí)可見(jiàn)黃鐵礦呈細(xì)脈狀或網(wǎng)狀分布在脈石中，粒度0.005～0.01 mm。黃鐵礦最大粒度0.5 mm，最小約0.005 mm，一般為0.02～0.12 mm。與磁鐵礦關(guān)系不密切，易于解離，對(duì)磁選鐵精礦質(zhì)量影響較小。

2.5 磁黃鐵礦

磁黃鐵礦粒度一般為0.015～0.07 mm，是礦石中硫的一種重要的獨(dú)立礦物，含量較低。在脈石中主要呈不規(guī)則狀分布，其次可見(jiàn)磁黃鐵礦與黃鐵礦或磁鐵礦共生，有時(shí)被包裹在磁鐵礦中，有時(shí)可見(jiàn)磁黃鐵礦與黃銅礦共生，或晶粒間分布有黃銅礦包體。

磁黃鐵礦具有磁性，極易在弱磁選過(guò)程中進(jìn)入到磁鐵礦精礦中，因而要注意其對(duì)鐵精礦品級(jí)的影響。

3 磁鐵礦解離特征

分別測(cè)定磨礦細(xì)度-0.074 mm含量分別為36.2%、53.8%、70.8%和92.4%的磨礦產(chǎn)品中磁鐵礦和鈦鐵礦的單體解離度。結(jié)果表明，磁鐵礦單體解離度分別為64.14%、83.51%、88.79%和93.43%，鈦鐵礦單體解離度分別為58.30%、89.01%、93.90%和96.48%；以連生體(主要與脈石連生)形式存在的磁鐵礦分別占31.58%、14.83%、10.31%和5.79%，其次與鈦鐵礦連生，少量與黃鐵礦、磁黃鐵礦連生。

4 選別性分析

(1)對(duì)鐵選礦回收率的影響。礦石中以硅酸鐵、鈦鐵礦及黃鐵礦形式存在的鐵合計(jì)占總鐵的48.25%，這部分鐵不能通過(guò)弱磁選回收，因此鐵的選礦回收率不會(huì)太高。-0.010 mm粒級(jí)中的磁鐵礦占總磁鐵礦的1.02%，且呈微細(xì)粒浸染于脈石中，即使通過(guò)細(xì)磨也很難與脈石礦物解離，很大部分將損失在磁選尾礦中，這是影響鐵選礦回收率的最主要因素。

(2)影響鐵精礦品位的因素。部分磁鐵礦本身含有微粒脈石礦物，磁選時(shí)該部分脈石會(huì)隨磁鐵礦進(jìn)入鐵精礦從而影響鐵精礦品位；部分磁鐵礦含有條帶狀或網(wǎng)格狀片晶的鈦鐵礦，該鈦鐵礦為固溶體分離的產(chǎn)物，在磨礦過(guò)程中很難與磁鐵礦解離開(kāi)來(lái)，也會(huì)隨磁鐵礦進(jìn)入鐵精礦而影響鐵精礦質(zhì)量。另外磁鐵礦本身含有Al、Ti和V等元素，這些元素的存在對(duì)鐵精礦品位也有一定的影響。

磁黃鐵礦含量雖然僅占總鐵的0.24%，但磁性較強(qiáng)，弱磁選時(shí)易富集到鐵精礦中，需注意其對(duì)鐵精礦品級(jí)的影響。

礦石中磁鐵礦和鈦鐵礦的整體嵌布粒度較粗，盡管二者常共生在一起，但是與脈石礦物及其他硫化物嵌布關(guān)系不密切，通過(guò)粗磨就可以實(shí)現(xiàn)磁鐵礦與鈦鐵礦的充分解離，然后再通過(guò)細(xì)磨可使磁鐵礦與分布在其中的細(xì)粒脈石分離，從而能有效分選磁鐵礦，提高鐵精礦品位。

5 結(jié) 論

內(nèi)蒙古某超貧鐵礦石鐵品位12.27%，屬低磷氟、低硫高硅鐵礦石，鐵主要以磁鐵礦的形式存在，鐵礦物主要為磁鐵礦，其次為鈦鐵礦和褐鐵礦。磁鐵礦整體嵌布粒度較粗，磨礦至一定細(xì)度可實(shí)現(xiàn)其與鈦鐵礦和脈石礦物的分離，再通過(guò)弱磁選即可獲得鐵精礦。

-0.010 mm粒級(jí)中的磁鐵礦容易損失在磁選尾礦中，是影響鐵選礦回收率的最主要因素；硅酸鐵、鈦鐵礦及黃鐵礦形式存在的鐵難以通過(guò)磁選回收，為次要因素。部分磁鐵礦含有微粒脈石礦物、固溶體分離產(chǎn)生的鈦鐵礦和磁性較強(qiáng)的磁黃鐵礦是影響磁選鐵精礦品位的主要原因。

[1] 孫炳泉．超貧鐵礦資源化利用技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]．金屬礦山，2009(1)：9-11．