王云龍 王 帥 徐寶金 劉 軍 陳 洲

（1.巴州敦德礦業(yè)有限責任公司；2.中鋼集團馬鞍山礦山研究總院股份有限公司；3.寶武資源有限公司）

釩、鈦作為工業(yè)基礎原材料，是國家發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源，目前普遍應用于航空航天、化工、軍工和新能源等領域［1-2］。釩作為“現(xiàn)代工業(yè)的味精”，具有極高的延展性、耐熱性和強度，是生產(chǎn)高強度鋼鐵必不可少的原材料［3-6］。鈦擁有“戰(zhàn)略金屬”、“太空金屬”和“第四代材料”等諸多美譽，具有耐腐蝕、強度高和溫度適應范圍廣等優(yōu)點［7-10］，保證釩鈦產(chǎn)業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展具有重大的戰(zhàn)略意義。因此，對某含釩鈦鐵精礦進行工藝礦物學研究，為該鐵精礦釩鈦的回收利用提供理論支撐。

1 礦樣性質(zhì)

1.1 化學成分分析

礦樣化學成分分析結果見表1。

由表1 可知，礦樣TFe 品位67.54%；V2O5、TiO2含量分別為0.387%、0.904%，此外還含有SiO2、CaO、Al2O3、MgO、S 等雜質(zhì)；ω（CaO+MgO）/ω（SiO2+Al2O3）=0.47，為酸性鐵礦石。

1.2 鐵物相分析

礦樣鐵物相分析結果見表2。

由表2可知，礦樣中的鐵主要以磁性鐵的形式存在，分布率為93.56%；其次是以赤褐鐵的形式存在，分布率為5.33%；少量以碳酸鐵和黃鐵礦的形式存在，分布率分別為0.74%和0.30%；其他含鐵礦物含量較少。

1.3 礦物組成及含量分析

將樣品分別磨制成光片和薄片后，在顯微鏡下采用線段法對各種礦物進行含量統(tǒng)計，同時結合掃描電鏡EDS 分析結果計算礦物含量，礦物含量統(tǒng)計結果見表3。

由表3 可知，精礦產(chǎn)品中主要金屬礦物為磁鐵礦，含量85.50%，其次為赤鐵礦，含量7.38%，還有少量菱鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦；非金屬礦物含量總體較少，主要為硬石膏、鈉長石、綠泥石、石英，含量分別為0.72%，0.72%，0.68%，0.67%，其次為輝石、鐵白云石、黑云母、鉀長石、方解石和磷灰石，其他礦物含量較少。

2 礦樣工藝粒度分析

對礦樣中含鐵、釩、鈦的主要載體礦物磁鐵礦、赤鐵礦進行工藝粒度分析，結果見表4。

由表4 可知，磁鐵礦呈細粒分布，-0.07 mm 粒級分布率為90.86%，其中-0.04 mm 占75.06%，且部分磁鐵礦呈微細粒分布，-0.01 mm 粒級分布率為29.36%；赤鐵礦的粒度相對磁鐵礦更細，在-0.07 mm粒級分布率為98.39 %，其中-0.04 mm 占92.74%，微細粒級別-0.01 mm占36.79%。

3 主要含釩鈦鐵礦物的產(chǎn)出形式及共生關系

3.1 磁鐵礦

礦樣中的磁鐵礦主要以單體解離形式存在（圖1（a）），連生體中大部分磁鐵礦與假象赤鐵礦相互共生（圖1（b）、（c）），部分磁鐵礦與硬石膏、鈉長石、菱鐵礦、石英等礦物相互共生（圖1（d）～圖1（g）），還有少量磁鐵礦與黃鐵礦相互共生（圖1（h））。

3.2 赤鐵礦

礦樣中的赤鐵礦主要為假象礦，大多與磁鐵礦緊密共生形成半假象礦（圖2（a）、（b）），部分赤鐵礦與脈石礦物相互共生（圖2（c）），還有少量赤鐵礦與黃鐵礦相互共生（圖2（d））。

4 元素鐵、釩、鈦的賦存狀態(tài)及平衡計算

4.1 元素鐵

對礦樣中的元素鐵進行平衡計算，配分結果見表5。

由表5 可知，元素鐵主要賦存在磁鐵礦中，分布率為91.04%，其次賦存在赤鐵礦中，分布率為7.56%，少量賦存在菱鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦中，其他礦物中分布較少。

4.2 元素釩

對礦樣中元素釩進行平衡計算，配分結果見表6。

由表6 可知，釩主要賦存在磁鐵礦中，分布率為95.24%，少量賦存在赤鐵礦中，分布率為4.76%，其他礦物中分布較少。

4.3 元素鈦

對礦樣元素鈦進行平衡計算，配分結果見表7。

由表7 可知，鈦主要賦存在磁鐵礦中，分布率為90.56%，其次賦存在赤鐵礦中，分布率為5.66%，少量分布在金紅石和黑云母中，其他礦物中分布較少。

5 主要含鐵、釩、鈦礦物的解離度和定量嵌連關系分析

對礦樣中主要含鐵、釩、鈦礦物磁鐵礦、赤鐵礦的解離度和嵌布關系進行定量測試，解離度分析結果見表8。

注：平衡系數(shù)K=0.998 4，精礦產(chǎn)品含鐵67.54%。

由表8 可知，磁鐵礦的解離情況較好，單體解離度為90.16%，富連生體占比較多，為7.53%；赤鐵礦的單體解離度相對較低，為66.80%。

對礦樣中的磁鐵礦和赤鐵礦的嵌布關系進行定量測試，測試結果見表9、表10。

由表9、表10 可知，精礦產(chǎn)品中磁鐵礦呈單體形式存在的為79.71%，與赤鐵礦的連生比例為10.45%，與脈石礦物的連生比例為9.84%；赤鐵礦呈單體解離形式存在的為30.18%，與磁鐵礦的連生比例為36.62%，與脈石礦物的連生比例為33.20%；由于磁鐵礦和赤鐵礦（假象礦）均屬于目的礦物，緊密連生的磁鐵礦和赤鐵礦（假象礦）在磨礦過程中無需完全解離即可回收。

6 結論

（1）該礦樣全鐵品位67.54%，V2O5和TiO2含量分別為0.387%和0.904%，有害元素S 含量0.39%，主要含鐵、釩和鈦元素的礦物為磁鐵礦和赤鐵礦，2 種礦物的含量分別為85.50%和7.38%。

（2）鐵、釩、鈦主要載體礦物磁鐵礦呈細粒分布，在-0.07 mm 粒級分布率為90.86%，部分磁鐵礦呈微細粒分布，在-0.01 mm 粒級分布率為29.36%；赤鐵礦（假象礦）的粒度相對磁鐵礦更細，在-0.07 mm 粒級分布率為98.39%，-0.01 mm占36.79%。

（3）元素釩主要賦存在磁鐵礦中，分布率為95.24%，少量賦存在赤鐵礦中，分布率為4.76%；元素鈦主要賦存在磁鐵礦中，分布率為90.56%，其次賦存在赤鐵礦中，分布率為5.66%，少量分布在金紅石和黑云母中。

（4）精礦中磁鐵礦的解離情況較好，赤鐵礦解離相對較差，磁鐵礦的單體解離度為90.16%；赤鐵礦的單體解離度為66.80%。精礦產(chǎn)品中磁鐵礦呈單體解離形式存在的為79.71%，與赤鐵礦的連生比例為10.45%，與脈石礦物的連生比例為9.84%；赤鐵礦呈單體解離形式存在的為30.18%，與磁鐵礦的連生比例為36.62%，與脈石礦物的連生比例為33.20%。