葉強 孟令革

（①中南大學(xué)有色金屬成礦預(yù)測教育部重點實驗室 地球科學(xué)與信息物理學(xué)院 長沙 410083②華北地質(zhì)勘查局519大隊 保定 071051）

北疆地區(qū)某鐵礦礦石性質(zhì)研究

葉強①孟令革②

（①中南大學(xué)有色金屬成礦預(yù)測教育部重點實驗室 地球科學(xué)與信息物理學(xué)院 長沙 410083②華北地質(zhì)勘查局519大隊 保定 071051）

通過對礦體中不同礦石類型礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、賦存特征等的分析研究,了解礦石性質(zhì),為進(jìn)行選礦試驗提供科學(xué)依據(jù)。

礦石性質(zhì) 礦物成分 結(jié)構(gòu)構(gòu)造 選礦

北疆地區(qū)某鐵礦存在3種不同礦石類型—石榴石磁鐵礦、鈣鐵輝石磁鐵礦、致密塊狀磁鐵礦。三種礦石類型中的可利用礦物均為磁鐵礦，為使選礦方法和工藝流程的確定有科學(xué)依據(jù)，有必要對礦石性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)研究。

1 試樣的采取和制備

由于3種礦石類型的可利用礦物均為磁鐵礦，若能實現(xiàn)3種礦石混合后統(tǒng)一選別則會使工藝流程更為經(jīng)濟(jì)。為研究其可行性，分別采取了3種礦石類型和混合樣的試驗樣。石榴石磁鐵礦石、鈣鐵輝石磁鐵礦石、致密塊狀磁鐵礦石在礦體中所占比例依次為54∶40∶6,混合試驗樣按此比例配置。

為便于表述，分別用A型代表石榴石型試驗樣，B型代表鈣鐵輝石型試驗樣，C型代表致密塊狀試驗樣，D型代表混合樣。各類型試樣配樣結(jié)果見表1。

表1 不同類型試樣配樣結(jié)果 %

2 礦石化學(xué)成分、礦物組成及物相分析

2.1 礦石化學(xué)成分

不同類型鐵礦石樣及其混合樣的化學(xué)多元素分析結(jié)果見表2。

表2 原礦樣化學(xué)多項分析結(jié)果 %

由表2可知：

（1）礦石中可回收利用元素Fe含量較高。

（2） 選礦中需要造渣排除的組分主要為SiO2、CaO，有害元素P、S含量較低。

2.2 礦石主要礦物組成

各類型礦石及其混合樣的礦物組成及含量見表3。

表3 各類型礦石及其混合樣的礦物組成及含量 %

由表3可知，4種類型礦石中的主要目的回收礦物均為磁鐵礦，其他金屬礦物含量甚微。磁鐵礦與其他礦物磁性差異較大，可以考慮采用弱磁選加以分離。非金屬礦物主要為鐵鋁榴石、鈣鐵輝石、石英，其在不同類型礦石中的含量差別較大，為造渣排除礦物。

2.3 不同類型礦石的物相分析

不同類型鐵礦石樣及其混合樣的物相分析結(jié)果見表4。

表4 各類型礦石及其混合樣的物相分析結(jié)果 %

表2中4種不同類型礦石FeO與TFe的比值分別為：28.62、35.33、43.68、34.22，A、B、D型FeO與TFe的比值相對較低。從表4可知，4種不同類型礦石中可回收鐵礦物均以磁性鐵為主，硅酸鐵的造渣排出是引起鐵回收率下降的主要原因，A、B、D型礦石中硅酸鐵含量較高是FeO與TFe的比值較低的主要原因?；旌系V中磁鐵礦物含量79.56%，除硅酸鐵外，其他含鐵礦物含量甚低，且與磁鐵礦磁性差異較大，采用混合礦單一磁選方式應(yīng)是可行的。

3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)有粒狀結(jié)構(gòu)、粒狀變晶結(jié)構(gòu)等。

礦石構(gòu)造主要是塊狀構(gòu)造、不均勻浸染狀構(gòu)造、條痕條帶狀構(gòu)造等。

4 主要礦物的分布特征

4.1 磁鐵礦

磁鐵礦呈它形、半自形粒狀、等軸粒狀、柱狀結(jié)晶，有的呈頁片狀、皺紋狀集合體出現(xiàn)。它們充填在鐵鋁榴石、鈣鐵輝石粒間或其裂隙中，呈不均勻浸染狀、條痕狀、條帶狀出現(xiàn)。磁鐵礦晶體內(nèi)幾乎不含包裹體，粒度介于0.01～3.68mm之間，一般為0.1～2.56mm；集合體粒度可達(dá)5mm；在致密塊狀型和鈣鐵輝石型礦石中均見到＜0.02mm的磁鐵礦包于鈣鐵輝石中，較難單體解離。由于磁鐵礦嵌布粒度較粗，采用較粗的磨礦細(xì)度應(yīng)可以取得較高的回收率，過度提高磨礦細(xì)度對回收率影響不大。

4.2 黃鐵礦、磁黃鐵礦

在石榴石型礦石中，黃鐵礦、磁黃鐵礦含量很少，且粒度細(xì)小(<0.03mm)，主要分布于碳酸鹽礦物中或鐵鋁榴石粒間。在鈣鐵輝石型礦石中很難見到該類硫化物。在塊狀礦石中，有相當(dāng)數(shù)量的磁黃鐵礦、黃鐵礦和很少的黃銅礦出現(xiàn)，前兩者充填于磁鐵礦粒間，或包裹在其中，粒度0.01～0.5mm；后者與黃鐵礦形成連晶，粒度0.01～0.02mm。包裹在磁鐵礦中的磁黃鐵礦、黃鐵礦對鐵精礦品位會有一定的影響。

4.3 鐵鋁榴石

是石榴石型礦石的主要脈石礦物，等軸粒狀，褐色，粒度0.05～0.7mm，其中0.2～0.7mm約占90%。有的富集成團(tuán)塊或與鈣鐵輝石連生，但很少包含。鐵鋁榴石嵌布粒度較粗，易與磁鐵礦物分離。

4.4 鈣鐵輝石

它是鈣鐵輝石和致密塊狀型礦石的主要脈石礦物，也是石榴石型礦石的次要脈石礦物。呈近等軸粒狀至它形狀，綠色，粒度0.05～1 mm，其中0.1～1mm者占95%以上。鈣鐵輝石嵌布粒度較粗，易與磁鐵礦物分離。

表5 混合礦石的鐵精礦多元素分析結(jié)果 %

表6 混合礦石磁選精礦和尾礦物相分析結(jié)果 %

表7 混合礦石磁選精礦和尾礦的礦物組成 %

5 小結(jié)

通過對3種不同類型礦石及混合礦的礦石性質(zhì)對比研究，初步認(rèn)為3種類型鐵礦石雖然因礦石品位和脈石種類的差異導(dǎo)致鐵回收率可能存在較大差別，但由于主要目的礦物均為磁鐵礦，因此可以采用相同方法選別，因此采用混合礦單一磁選流程是可行的。由于磁鐵礦物嵌布粒度較粗，采用較粗磨礦細(xì)度也可獲得較高的回收率。從表5、表6、表7的實際選礦試驗結(jié)果來看，采用較粗磨礦細(xì)度、單一磁選方式可取得較好的選別效果。

收稿：2013-07-01