安徽某铁矿的工艺矿物学研究

第６２卷第４期　２　０　１　０年Ｉ　１月　有色金属　Ｖｏ１．６２．Ｎｏ．４　ＮＯＶ．２　０　１　０　Ｎｏｎｆｅｒ￣ｏｌｌｓ　Ｍｅｔａｌｓ　安徽某铁矿的工艺矿物学研究　王明燕　（北京矿冶研究总院，北京１０００７０）　摘　要：利用化学多元素分析、化学物相分析、光学显微镜、Ｘ射线衍射、扫描电镜和电子能谱等综合手段，研究安徽某铁矿　矿石的工艺矿物学特性。查明了矿石的化学组成、矿物组成、嵌布特征和粒度组成，阐明影响选矿工艺的矿物学因素，并提出了提　高该铁矿选别指标的途径。　关键词：工艺矿物学；铁矿；选别指标　中图分类号：ＴＤ９１２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１—０２１１（２０１０）０４～００９２—０３　安徽某铁矿矿产资源丰富，并且其矿石性质在　安徽地区具有一定代表性，为了更好地利用矿石资　源，对该铁矿进行工艺矿物学研究。　７９．６５％，其次是以赤铁矿的形式存在，占总铁的　１０．８１％，少量铁是以碳酸铁、硅酸铁、硫化铁以及褐　铁矿的形式存在。　表１矿石多元素分析结果　Ｔａｂｌｅ　１　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｒｅ　１　矿石成分　矿石的化学成分和铁的化学物相组成分别见表　１和表２。表１结果表明，矿石中铁的品位为　成分含量／％ＴＦｅ　ＦｅＯ　ＳＦｅ　Ｋ２Ｏ　Ｎａ２Ｏ　ＣａＯ　ＭｇＯ　３４．２２　１５．９２　３３．６１　０．４３　０．５４　１０．Ｏ１　４．７９　３４．２２％，有害杂质元素ｓ和Ｐ含量较高，分别为　２．７１％和０．５ｌ％。表２表明，矿石中的铁主要是以　成分　Ａ１２Ｏ　３　ＳｉＯ２　含量／％Ｓ　Ｐ　０．５１　Ｖ　０．１３　Ｔｉ　０．２５　一　一　３．５９　１９．５３　２．７１　磁铁矿的形式存在，其含量占矿石中总铁的　表２矿石中铁的化学物相分析结果　Ｔａｂｌｅ　２　Ｐｈａｓｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｉｒｏｎ　ｉｎ　ｏｒｅ　２矿石矿物组成及相对含量　矿石中铁矿物主要为磁铁矿，其次为赤铁矿，有　表３　矿物组成及相对含量　Ｔａｂｌｅ　３　Ｍｉｎｅｒａｌ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　ｏｒｅ　少量的褐铁矿和菱铁矿。含硫矿物主要为硬石膏，　其次是黄铁矿，有少量的磁黄铁矿，微量的闪锌矿、　方铅矿和黄铜矿。脉石矿物主要为透闪石、硬石膏、　长石、方解石及铁白云石，其次有石英、绿泥石、磷灰　石、菱铁矿和透辉石，还包括少量的黑云母、阳起石、　直闪石和菱镁矿等。矿石的矿物组成及相对含量见　表３。　收稿日期：２００９～１１—２７　３　重要矿物的嵌布特征　（１）磁铁矿（Ｆｅ　０　）。磁铁矿是矿石中最重要　作者简介：王明燕（１９８３一），女，广西临桂县人，助理工程师，硕士　主要从事工艺矿物学等方面的研究。　的金属矿物，也是矿石中最主要的回收对象。磁铁　第４期　王明燕：安徽某铁矿的工艺矿物学研究　９３　矿主要呈半自形、它形晶粒状及其集合体的形式分　布在脉石中，少数呈网状分布，有的脉石矿物沿磁铁　矿晶粒间隙或裂隙充填，使得磁铁矿的粒度变细。此　外，磁铁矿与赤铁矿关系密切，与之形成复杂的嵌布　关系，有时可见磁铁矿被赤铁矿交代成残余一骸晶结　构。偶尔可见磁铁矿沿黄铁矿晶粒裂隙或间隙充填。　磁铁矿粒度粗细极不均匀，最粗可达２．３ｒｏｗ，最小为　０．００１１Ｔｉｍ，一般分布在０．０２～０．１ｍｍ。　磁铁矿的扫描电镜能谱分析结果表明，磁铁矿　中的Ｆｅ含量为７０．９０％，有益元素Ｖ的平均含量为　０．１３％，分布在部分磁铁矿中，其他杂质元素有Ｍｇ，　Ａｌ，Ｓｉ，Ｃａ等，其平均含量分别为０．０４％，０．０４％，　０．３２％和０．１８％，这些元素的存在对进一步提高铁　精矿品位有一定的影响。　（２）赤铁矿（Ｆｅ，０　）。赤铁矿是矿石中重要的　铁矿物，也是主要的回收对象。赤铁矿主要呈不规　则粒状产出，常与磁铁矿共生在一起，有时可见赤铁　矿呈不规则板状充填在磁铁矿裂隙间，有时沿磁铁　矿边缘交代，这部分赤铁矿在粗磨弱磁选条件下易　随着磁铁矿进入到铁精矿中，有时可见赤铁矿呈毛　发状集合体分布在脉石中，偶尔可见赤铁矿呈放射　状集合体分布在脉石中。赤铁矿的粒度分布很不均　匀，分布在磁铁矿颗粒间隙中的赤铁矿颗粒通常比　较粗，一般分布在０．１５～０．５ｍｍ之间，最粗可达近　１ｍｍ。分布在脉石中的赤铁矿颗粒也较粗，常为粒　状晶形，有时具板状或片状晶形。交代磁铁矿的赤　铁矿颗粒较细，通常为０．Ｏ１～０．０２５ｒａｍ。　（３）褐铁矿（Ｆｅ　０　・ｎＨ，０）。褐铁矿是矿石中的　铁矿物之一，主要呈不规则状产出，常与磁铁矿、黄铁　矿共生在一起，有时可见褐铁矿包裹有细粒的磁铁矿　包体，有时可见褐铁矿交代磁铁矿形成镶边结构。褐　铁矿的嵌布粒度比较细，一般在０．０１～０．０２５ｍｍ。　（４）黄铁矿（ＦｅＳ，）。黄铁矿是矿石中主要的硫　化矿物之一，主要呈半自形、他形晶粒状嵌布在脉石　矿物中；此外还常见黄铁矿与磁铁矿共生在一起；偶　尔可见黄铁矿中包裹有细粒黄铜矿、磁铁矿和磁黄　铁矿颗粒。矿石中的黄铁矿嵌布粒度较粗，易于解　离，因此对磁选产品精矿质量的影响较小。　（５）磁黄铁矿（Ｆｅ　Ｓ）。磁黄铁矿也是矿样中　重要的硫的独立矿物之一，但相对含量较低，主要呈　不规则状分布在脉石中，其次可见其被包裹在黄铁　矿颗粒中，粒度一般在０．０１５ｍｍ以下。由于磁黄铁　矿的相对含量很低，所以对铁精矿质量造成的影响　不大。　（６）硬石膏（ＣａＳＯ　）。硬石膏主要呈厚板状产　出，有时呈柱状，常与磷灰石、透闪石等脉石矿物共　生，有时可见较粗的硬石膏颗粒中包裹有细粒磁铁　矿。硬石膏与磁铁矿的共生关系不密切，对铁精矿　质量不影响。硬石膏的粒度分布很不均匀，粒度范　围分布在０．０１～０．１　ｍｍ。　（７）菱铁矿（ＦｅＣＯ　）。菱铁矿主要以不规则粒　状产出，与赤铁矿关系较为紧密，常与之共生在一　起。通过扫描电镜结果发现菱铁矿中经常含有Ｍｇ　和Ｃａ类质同像混人物。菱铁矿粒度粗细不均，一　般为０．０２～０．０７５ｍｍ。　（８）磷灰石［ｃａ　（ＰＯ　）　ｃ１］。磷灰石主要呈长　短不一的六方柱状分布，部分呈微细粒状分布，与石　英、长石等脉石关系密切。磷灰石的宽度一般为　０．００５～０．１ｍｍ。通过扫描电镜观察可知，该磷灰石　主要为氯磷灰石，由于其与磁铁矿关系不密切，故对　选矿工艺流程基本没影响。　４矿石中主要矿物粒度分布　表４显示了该矿石中的磁、赤铁矿集合体的嵌　布粒度很不均匀，粒度主要集中在０．０２～０．４２ｍｍ，　黄铁矿的嵌布粒度较为均匀，主要为中粒，粒度主要　集中在０．１４７～０．５８９ｍｍ。在＋Ｏ．０７４ｒａｍ粒级中，　磁铁矿的粒度占有率７１．６０％，黄铁矿为９２．２１％。　在一０．ＯｌＯｍｍ粒级中，磁铁矿的粒度占有率为　１．７０％，黄铁矿为０．３ｌ％。　表４主要矿物的粒度分布　Ｔａｂｌｅ　４　Ｓｉｚｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍａｉｎ　ｍｉｎｅｒａｌｓ　ｉｎ　ｏｒｅ　注：磁、赤铁矿集合体包含了所有的磁铁矿和跟磁铁矿结合在一　起的赤铁矿。　９４　有　色金属　第６２卷　在，而磷灰石与石英、长石等脉石嵌布关系紧密，因　５　影响铁选别的工艺矿物学因素　影响该矿石铁选矿回收率的最主要因素是矿石　此在磁选中易随脉石进入到尾矿中。含硫矿物主要　以硬石膏的形式存在，其次是以黄铁矿的形式存在，　其中，硬石膏主要是与菱铁矿等矿物关系密切，而黄　中以硫化铁、碳酸铁、褐铁矿及硅酸铁形式存在的　铁，其占有率分别为１．３７％，４．Ｏ１％，１．３２％和　２．８４％，这部分铁不能通过选矿回收。赤铁矿占总　铁矿嵌布粒度较粗，且与磁铁矿的嵌布关系简单，因　此在粗磨矿的情况下二者均可与磁铁矿达到充分的　解离。此外，由于磁黄铁矿中铁只占总铁的　铁的１０．８１％，在细磨弱磁选条件下将有一部分损　０．２９％，故对磁铁矿精矿质量影响较小。　失在尾矿中。磁铁矿在一０．ＯｌＯｍｍ粒级的占有率　为１．７０％，这部分磁铁矿呈微细粒浸染于脉石中，　６．提高铁选别指标的途径　即使通过细磨也很难与脉石矿物解离，部分将损失　矿石中磁铁矿的粒度分布很不均匀，选择粗磨　于磁选尾矿中。　磁选，抛尾后对铁的粗精矿再磨再磁选，然后再对赤　影响该矿石铁精矿品位的最主要因素是部分脉　铁矿进行回收的工艺，将有利于该矿选别指标的提　石中含有极细粒磁铁矿，而有些磁铁矿本身也含有　高。在该矿石中，以赤铁矿形式存在的铁占总铁的　微粒脉石矿物，即使通过细磨也很难使得两者解离，　ｌ０．８１％，通过显微镜观察可知，大部分赤铁矿都是　这就导致了部分脉石将随磁铁矿进入铁精矿而影响　与磁铁矿共生或分布在磁铁矿裂隙中，少数呈不规　铁精矿品位。扫描电镜能谱分析结果显示，该矿石　则细粒分布在脉石中，因此在粗磨磁选过程中，部分　中磁铁矿的Ｆｅ含量为７０．９０％，含有Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｃａ　赤铁矿将直接随磁铁矿进入到粗选精矿中，而对磁　等其他杂质元素，这些元素的存在对提高铁精矿品　选后的粗精矿进行细磨会导致赤铁矿与磁铁矿进一　位也有一定的影响。　步单体解离，因此强磁回收粗选尾矿中的赤铁矿十　矿石中有害杂质元素Ｓ和Ｐ的含量较高，分别　分必要，这将有利于提高铁的回收率。　为２．７１％及０．５ｌ％。Ｐ主要是以磷灰石的形式存　参考文献：　［１］王　玲，赵战锋，刘广宇，等．济源新安难处理高磷铁矿工艺矿物学特性［Ｊ］．有色金属，２００７，５９（３）：８０—８３　［２］于宏东．长阳火烧坪铁矿工艺矿物学研究［Ｊ］．矿冶，２００８，１７（２）：１０７—１１０．　［３］任群智，姚玉增，金成洙．辽阳三道岭铁矿工艺矿物学研究［Ｊ］．地质与资源，２００７，１６（４）：２８４—２８７．　［４］侯宗林．中国铁矿资源现状与潜力［Ｊ］．地质找矿论丛，２００５，２０（４）：２４２—２４７．　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｍｉｎｅｒａｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｉｒｏｎ　Ｏｒｅ　ｆｒｏｍ　Ａ　Ｍｉｎｅ　ｉｎ　Ａｎｈｕｉ　ＷＡＮＧ　Ｍｉｎｇ—ｙａｎ　（Ｂｅｉｉｆｎｇ　Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｍｉｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ，Ｂｅ　ｎｇ　１０００７０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｅ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｍｉｎｅｒａｌｏｇｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｒｏｎ　ｏｒｅ　ｓｏｍｅｗｈｅｒｅ　ｉｎ　Ａｎｈｕｉ　ｐｒｏｖｉｎｃｅ　ａｒｅ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｍｅａｎｓ　ｏｆ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｍｕｌｔｉ—ｅｌｅｍｅｎｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ，ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｐｈａｓｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ，ｏｐｔｉｃａｌ　ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，Ｘ—ｒａｙ　ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ，　ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ　ａｎｄ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ．Ｔｈｅ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｍｉｎｅｒａｌ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，　ｄｉｓｓｅｍｉｎａｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ　ｏｆ　ｏｒｅｓ　ａｒｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ，ｓｏｍｅ　ｍｉｎｅｒａｌｏｇｉｃａｌ　ｆａｃｔｏｒｓ　ａｆｆｅｃｔｉｎｇ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ａｒｅ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｒａｉｓｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｉｎｄｅｘｅｓ　ａｒｅ　ｇｉｖｅｎ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｍｉｎｅｒａｌｏｇｙ；ｉｒｏｎ　ｏｒｅ；ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｉｎｄｅｘｅｓ