惠博，楊耀輝

（中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局金屬礦產(chǎn)資源綜合利用技術(shù)研究中心，四川 成都 610041）

紅格釩鈦磁鐵礦不僅是攀西四大礦區(qū)之最，也是國(guó)內(nèi)目前最大的釩鈦磁鐵礦礦床。礦體賦存于海西早期形成的巨大層狀—似層狀中堿性—基性—超基性分異雜巖體中，巖漿分異作用好，屬晚期巖漿結(jié)晶分異礦床[1-4]。礦體形成8 個(gè)相對(duì)獨(dú)立的大中型礦區(qū)，其中路枯礦區(qū)巖體厚度大，各類含礦層齊全，礦體規(guī)模大，研究程度最高，該區(qū)即所稱 “紅格礦區(qū)”，又分為 “南礦區(qū)” 和 “北礦區(qū)”。礦床以中、貧礦石為主，伴生有益組分種類多，是以鐵鈦為主的綜合性特大型多金屬礦床，其鉻、鈷、鎳、銅 及鉑族元素含量比攀西地區(qū)同類型礦床的含量高[5-7]。本文樣品取自紅格南礦區(qū)，通過詳細(xì)的工藝礦物學(xué)研究，查清了礦石的基本性質(zhì)，為后續(xù)選礦工藝提出了建議。

1 物質(zhì)組成

1.1 化學(xué)組成

利用X 射線熒光光譜（XRF）、電感耦合等離子體發(fā)射光譜（ICP-AES）等方法對(duì)樣品進(jìn)行了化學(xué)分析（表1）。

表1 化學(xué)分析結(jié)果/%Table 1 Chemical analysis results

1.2 礦物組成

攀枝花四大礦區(qū)中，紅格礦區(qū)占有非常重要的地位，其礦石類型的特殊性集中表現(xiàn)在其礦物組成中[8]。利用礦相顯微鏡、掃描電子顯微鏡（SEM）、X 射線能譜探針（EDS）等手段對(duì)樣品中的礦物類型和礦物含量進(jìn)行了綜合研究，并與其他礦區(qū)的貧礦Fe3 綜合樣礦物組成進(jìn)行了對(duì)比[9]（表2）。

表2 礦物組成對(duì)比/%Table 2 Comparison of mineral composition

按照礦石自然類型的劃分標(biāo)準(zhǔn)和脈石礦物中主要硅酸鹽礦物的相對(duì)含量，判斷本次試樣為橄輝巖型釩鈦磁鐵礦礦石。試樣中全鐵含量為22.29%，TFe/TiO2=2.49，屬于高鈦型釩鈦磁鐵礦貧礦。

2 工藝粒度

礦物工藝粒度是選擇選礦方法和制定工藝流程的重要依據(jù)，因此，必須對(duì)粒度進(jìn)行精確的測(cè)量和統(tǒng)計(jì)[9]。對(duì)于攀枝花地區(qū)釩鈦磁鐵礦，選礦工藝中的目的礦物為鈦磁鐵礦、鈦鐵礦和硫化物。脈石礦物為被排除的礦物，據(jù)此，將礦石中的礦物劃分為四類：鈦磁鐵礦、鈦鐵礦、硫化物和脈石礦物，由于紅格礦區(qū)樣品的特殊性，本次單獨(dú)統(tǒng)計(jì)了脈石礦物中輝石和橄欖石的工藝粒度（表3）。

表3 樣品中主要礦物的工藝粒度Table 3 Process particle size of main minerals in samples

3 礦物學(xué)特征

在礦相顯微鏡研究的基礎(chǔ)上，通過掃描電鏡和能譜探針對(duì)樣品中的主要礦物鈦磁鐵礦、鈦鐵礦、輝石、橄欖石等進(jìn)行了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)和成分分析，以此來(lái)查明釩鈦的主要載體礦物，及礦石中的有益組分和有害組分（圖1、2）。

圖1 釩鈦磁鐵礦組構(gòu)分析（背散射圖像）Fig. 1 Texture analysis of vanadium titano magnetite (Backscatter Image)

圖2 主要礦物X 射線特征能量譜線Fig. 2 X-ray characteristic energy spectral lines of main minerals

3.1 鈦磁鐵礦

鈦磁鐵礦是主要含鐵的工業(yè)礦物，亦是鈦、釩、鉻、鎵等有益組分的載體。鈦磁鐵礦是由主晶礦物磁鐵礦和各種出溶物鈦鐵礦、尖晶石、鈦鐵晶石組成的復(fù)合礦物，系固溶體分解作用所形成。通過掃描電子顯微鏡和能譜探針，對(duì)樣品中的典型鈦磁鐵礦進(jìn)行了分析，鈦磁鐵礦的固溶體分離結(jié)構(gòu)由兩部分構(gòu)成，主晶磁鐵礦和客晶鈦鐵礦，二者在空間上表現(xiàn)為鈦鐵礦穿插于磁鐵礦內(nèi)部，將磁鐵礦 “分割”。鈦磁鐵礦中鈦鐵礦的含量決定了鈦磁鐵礦的理論品位。

4 礦石性質(zhì)對(duì)選礦工藝的影響

礦石性質(zhì)對(duì)選礦工藝具有非常重要的影響[10-11]。本次樣品為典型的橄輝巖型礦石，礦石性質(zhì)特殊，主要從兩個(gè)方面影響選鐵和浮鈦?zhàn)鳂I(yè)。

一是橄輝巖型釩鈦磁鐵礦中非磁性礦物斜長(zhǎng)石含量大大降低，導(dǎo)致各礦物間磁性差異縮小, 表現(xiàn)為弱磁拋尾作業(yè)率下降；選鐵過程中進(jìn)入精礦的雜質(zhì)增加，從而夾帶更多的強(qiáng)磁性礦物，如磁黃鐵礦，進(jìn)而影響鐵精礦品位；由于斜長(zhǎng)石含量大大降低了，因而無(wú)法通過拋除斜長(zhǎng)石而提高鈦的品位，強(qiáng)磁選鈦?zhàn)鳂I(yè)效率降低。二是輝石和橄欖石易蝕變泥化，內(nèi)部普遍含有磁性包裹體，如赤鐵礦和磁鐵礦，磁性增強(qiáng)。這將導(dǎo)致，選鐵作業(yè)時(shí)，磁性較強(qiáng)的輝石和橄欖石顆粒會(huì)進(jìn)入鐵精礦；選鐵尾礦強(qiáng)磁富集鈦鐵礦時(shí)，輝石、橄欖石和鈦鐵礦無(wú)法通過強(qiáng)磁作業(yè)被完全分離，從而一同進(jìn)入浮選分離作業(yè)階段；浮鈦?zhàn)鳂I(yè)階段，輝石和橄欖石本身的結(jié)構(gòu)特征和蝕變特征使其容易泥化，從而影響本階段鈦的回收率。