王海霞 曹漢青 孫東挺

(河鋼礦業(yè)司家營北區(qū)分公司)

自然界中金屬狀態(tài)的鐵是極少見的，一般以和其他元素結(jié)合成化合物的形式存在。目前已知鐵礦物和含鐵礦物170余種[1]，但在當(dāng)前工藝條件和技術(shù)水平下能夠進(jìn)行選礦生產(chǎn)鐵精礦的只有20多種。根據(jù)含鐵礦物主要性質(zhì)，按其礦物組成，通常將鐵礦石分為磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦4種類型。由于礦石磁性鐵含量、嵌布粒度、結(jié)晶粒度等性質(zhì)的不同，不同鐵礦石選別得到的鐵精粉在粒度、品位、雜質(zhì)含量等方面均有所不同，冶煉性能也不同。由于鋼廠實(shí)際生產(chǎn)中會采用不同礦山的鐵精粉作為原料，為避免因粗心而導(dǎo)致不同鐵精粉的混淆，需要進(jìn)行不同礦山鐵精粉的鑒別。對常接觸的4個(gè)鐵精粉試樣分別利用不同方法進(jìn)行性質(zhì)對比分析，以確定其是否為同一礦山的鐵精粉產(chǎn)品，據(jù)此選擇適宜的冶煉條件。

1 化學(xué)檢驗(yàn)方法

1.1 化學(xué)多元素分析法

化學(xué)多元素分析是對礦石中含有的多個(gè)重要和較重要元素進(jìn)行定量化學(xué)分析。在選礦生產(chǎn)過程中，進(jìn)行鐵元素和某些雜質(zhì)組分含量的測定是選礦生產(chǎn)監(jiān)測的重要手段。將4個(gè)鐵精粉試樣編號為1#～4#，分別利用三氯化鈦-重鉻酸鉀容量法、重鉻酸鉀容量法、硅鉬藍(lán)分光光度法、鋁片還原三氯化鈦滴定法測定其TFe、FeO、SiO2、TiO2含量，利用快速智能定硫儀測定S元素含量，結(jié)果見表1。

從表1可以看出，試樣1#、2#的TFe、FeO、SiO2和S含量均比較相近，試樣3#的TFe含量和SiO2含量與試樣1#、2#雖然相差較大，但三者TFe與SiO2合量之和較為接近，分別為72.31%、72.25%、71.79%。試樣4#含有1.20%的TiO2，與試樣1#、2#、3#明顯不同。因此可以初步判定試樣4#和其他3個(gè)試樣不屬于同一鐵精粉。

表1 試樣化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

1.2 物相分析法

由于某些礦石性質(zhì)復(fù)雜，單純的化學(xué)多元素分析法難以得出正確結(jié)論，必須結(jié)合物相分析或其他分析法結(jié)果進(jìn)行綜合分析。化學(xué)物相分析法在礦山生產(chǎn)檢驗(yàn)中應(yīng)用廣泛，原理是根據(jù)礦石中的各種礦物(或化合物)在化學(xué)溶劑中的溶解度和溶解速度的差異，利用選擇溶解法使待測礦物(或化合物)進(jìn)入溶液，然后在溶液中測定礦物的百分含量。對4個(gè)試樣分別進(jìn)行鐵物相分析，測定鐵礦物的存在形式和含量，結(jié)果見表2。

表2 試樣鐵物相分析結(jié)果 %

由表2可以看出，試樣1#、2#、3#磁性鐵含量均明顯低于試樣4#，赤褐鐵含量明顯高于試樣4#，進(jìn)一步說明試樣4#是與其他試樣不屬于同一礦山的鐵精粉。

2 選礦分析方法

除化學(xué)檢驗(yàn)方法外，選礦方法也可以用于不同鐵精粉產(chǎn)品性質(zhì)的對比分析。

2.1 細(xì)度分析

鐵精粉品位與粒度大小有很大關(guān)系。對于同一鐵礦石，在一定范圍內(nèi)，隨著磨礦細(xì)度的增大，鐵精礦品位隨之提高；不同鐵礦石由于結(jié)晶粒度與選別流程的不同，鐵精礦達(dá)到一定品位時(shí)的細(xì)度也不同。分別對4個(gè)試樣進(jìn)行粒度篩析，結(jié)果見圖1。

圖1 試樣鐵品位與細(xì)度(-0.074 mm)

由圖1可知，試樣1#、2#鐵品位和細(xì)度均相近，二者應(yīng)為同一礦山鐵精粉產(chǎn)品；試樣3#相比試樣1#、2#，鐵品位和細(xì)度均較高；試樣3#相比與試樣4#，盡管鐵品位高1.05個(gè)百分點(diǎn)，但細(xì)度-0.074 mm含量低6.6個(gè)百分點(diǎn)，因此試樣1#、2#、3#應(yīng)屬同一礦山鐵精粉產(chǎn)品。

2.2 弱磁選試驗(yàn)

將4個(gè)試樣分別利用RK/CXG-φ50 mm磁選管(120 kA/m)進(jìn)行弱磁選試驗(yàn)，結(jié)果見表3。

從表3可以看出，試樣1#、2#、3#弱磁選精礦產(chǎn)率較為接近，相比給礦，精礦鐵品位分別提高了2.62，2.46，1.87個(gè)百分點(diǎn)；試樣4#細(xì)度最大，但弱磁選精礦鐵品位僅提高0.5個(gè)百分點(diǎn)，提高幅度較小，說明鐵礦物單體解離度最低，進(jìn)一步驗(yàn)證試樣4#是與試樣1#、2#、3#不屬于同一礦山的鐵精粉產(chǎn)品。

表3 弱磁選試樣結(jié)果 %

3 結(jié) 論

(1)通過化學(xué)檢驗(yàn)方法和選礦分析方法對4個(gè)鐵精粉試樣分別進(jìn)行對比分析，結(jié)果表明試樣1#、2#、3#性質(zhì)相近，應(yīng)為同一礦山鐵礦石選別鐵精粉產(chǎn)品；試樣4#與試樣1#、2#、3#性質(zhì)明顯不同，應(yīng)為其他礦山鐵精粉產(chǎn)品。

(2)利用多種分析方法可以克服以往只使用1種方法進(jìn)行對比分析的片面性，能較好地消除單一分析方法存在的片面性、局限性，更加全面地查明鐵精粉性質(zhì)，能有效鑒別不同礦山的鐵精粉產(chǎn)品，結(jié)果科學(xué)、可靠。