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        河北某鐵尾礦工藝礦物學(xué)研究

        2018-08-01 06:14:04王亞琴
        現(xiàn)代礦業(yè) 2018年6期

        王亞琴

        (中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司)

        隨著鋼鐵工業(yè)的迅速發(fā)展,鐵礦石在工業(yè)上的應(yīng)用逐年增加,其開采量也隨之劇增,但我國鐵礦石品位普遍較低,需經(jīng)過選礦加工后才能作為冶煉原料,產(chǎn)出大量的尾礦,尾礦堆存于尾礦壩中不僅占用大量土地,還會(huì)危害周邊的生態(tài)環(huán)境。為給河北某鐵尾礦綜合利用提供技術(shù)依據(jù),對(duì)其進(jìn)行了工藝礦物學(xué)研究。

        1 試樣物質(zhì)組成

        1.1 試樣化學(xué)成分分析

        試樣化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

        表1 試樣化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

        從表1可以看出,試樣主要有用元素為鐵,試樣SiO2、Al2O3的含量相對(duì)較高,尤其SiO2含量達(dá)62.62%,選礦過程中應(yīng)當(dāng)注意脫硅。

        1.2 試樣礦物組成

        試樣XRD分析結(jié)果見圖1所示。

        圖1表明,試樣主要鐵礦物為磁鐵礦和赤鐵礦,而主要脈石礦物為石英、正長(zhǎng)石、鐵云母、濁沸石等。

        圖1 XRD物相分析結(jié)果

        1.3 試樣鐵物相分析

        試樣鐵的化學(xué)物相分析結(jié)果見表2。

        表2表明:試樣赤(褐)鐵礦中鐵含量為6.21%,鐵占有率為54.67%;磁性鐵含量為1.79%,鐵占有率為15.76%;碳酸鐵中鐵含量為2.17%,鐵占有率為19.10%。試樣主要回收對(duì)象為赤(褐)鐵礦、磁鐵礦和菱鐵礦。

        表2 鐵化學(xué)物相分析結(jié)果 %

        2 試樣主要鐵礦物產(chǎn)出特征

        2.1 赤鐵礦

        赤鐵礦主要以細(xì)微粒的粒狀、鱗片狀、針狀產(chǎn)出,呈稀疏浸染狀、稠密浸染狀和細(xì)粒狀集合體分布在脈石中(圖2、圖3),赤鐵礦晶體粒度極細(xì)小,集合體較粗大,但集合體中夾雜較多微細(xì)粒的脈石礦物。部分赤鐵礦以隱晶質(zhì)的土狀產(chǎn)出(圖4),有的隱晶質(zhì)赤鐵礦吸附在脈石礦物中,呈鐵染狀分布。少量赤鐵礦以板狀、片狀和脈狀產(chǎn)出(圖5)。赤鐵礦常充填在磁鐵礦的邊緣和粒間,在赤鐵礦集合體中有磁鐵礦嵌布(圖3)。

        圖2 赤鐵礦以細(xì)小的粒狀、鱗片狀分布在脈石中

        圖3 赤鐵礦以細(xì)粒狀集合體形式產(chǎn)出,磁鐵礦嵌布在赤鐵礦集合體中

        圖4 赤鐵礦以鱗片狀和土狀產(chǎn)出,磁鐵礦以粒狀產(chǎn)出,包裹土狀赤鐵礦

        圖5 赤鐵礦以自形板片狀產(chǎn)出,磁鐵礦被赤鐵礦沿粒間充填膠結(jié)

        2.2 磁鐵礦

        礦石中磁鐵礦多以自形、半自形粒狀產(chǎn)出,浸染分布在脈石中和嵌布在赤鐵礦的集合體中(圖3、圖6),以中細(xì)粒嵌布為主,粒度較均勻。磁鐵礦與赤鐵礦的嵌布關(guān)系較密切,常見磁鐵礦嵌布在赤鐵礦集合體中,在磁鐵礦的空隙中有土狀的赤鐵礦充填(圖4)。

        圖6 磁鐵礦以細(xì)粒浸染狀分布在脈石中

        3 主要礦物浸染粒度

        對(duì)試樣主要欲回收鐵礦物磁鐵礦和赤鐵礦進(jìn)行粒度測(cè)定,結(jié)果見表3。

        表3 主要礦物粒度統(tǒng)計(jì)結(jié)果

        從表3可見:磁鐵礦在0.075 mm以上粒級(jí)中的分布率為15.93%,在0.037 mm以下粒級(jí)中的分布率為29.88%,磁鐵礦的浸染粒度以細(xì)粒嵌布為主,粗細(xì)較均勻;未見有大于0.053 mm的赤鐵礦顆粒,在0.037 mm以下粒級(jí)中的分布率為94.54%,其中68.69%分布在0.01 mm以下粒級(jí)中,赤鐵礦以細(xì)微粒嵌布為主,赤鐵礦難以單體解離。

        4 主要鐵礦物單體解離度

        赤鐵礦和磁鐵礦為礦石中的主要鐵氧化物,且為主要回收礦物,對(duì)其進(jìn)行解離度考察,主要鐵礦物解離度考察結(jié)果見表4。

        表4 主要鐵礦物解離度考察結(jié)果 %

        注:Ht—赤鐵礦;Mt-—磁鐵礦;Py—黃鐵礦;G—脈石礦物

        由表4可見,樣品中未見有單體赤鐵礦,86.75%(86.50%+0.25%)的赤鐵礦與磁鐵礦和脈石礦物連生,13.25%的赤鐵礦與脈石礦物連生;磁鐵礦單體解離度很低,僅有2.30%的磁鐵礦單體,78.56%(78.21%+0.35%)的磁鐵礦與赤鐵礦和脈石礦物連生,19.14%的磁鐵礦與脈石礦物連生。鏡下觀察發(fā)現(xiàn),赤鐵礦主要呈細(xì)微粒分布在脈石中,磁鐵礦以細(xì)粒狀分布赤鐵礦的集合體和脈石中。

        5 結(jié) 論

        (1)河北某鐵尾礦金屬礦物主要有赤鐵礦和磁鐵礦,少量鐵存在于硫化鐵中,主要脈石礦物為石英。

        (2)赤鐵礦主要呈微粒狀、鱗片狀、針狀及和隱晶質(zhì)的土狀分布,另外還有一些隱晶質(zhì)的赤鐵礦吸附在脈石礦物中。赤鐵礦的粒度極細(xì)小,大部分為微量級(jí)的,無法單體解離,赤鐵礦集合體的粒度較粗大,但集合體中夾雜較多的脈石礦物,這些脈石礦物粒度極細(xì)小,無法從赤鐵礦中解離出去,所以赤鐵礦很難回收。

        (3)磁鐵礦主要呈自形、半自形粒狀產(chǎn)出,粒度較細(xì)小均勻,嵌布關(guān)系較簡(jiǎn)單,相對(duì)容易單體解離,但磁鐵礦含量低,試樣中鐵較難回收。

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