新疆伊犁某鐵礦難選鐵礦石工藝特性研究

肖 亮,盛德波,霍加慶,王 彬,張 勇

(四川省地質礦產勘查開發局四○五地質隊,都江堰,四川611830)

新疆伊犁某鐵礦難選鐵礦石工藝特性研究

肖 亮,盛德波,霍加慶,王 彬,張 勇

(四川省地質礦產勘查開發局四○五地質隊,都江堰,四川611830)

為基本了解伊犁某鐵礦難選鐵礦工藝特性,取樣進行了化學物象分析、X射線衍射分析及礦石礦物嵌布特征分析。通過分析結果可知:礦石中主要金屬礦物為磁鐵礦,另有少量赤鐵礦、黃鐵礦及微量黃銅礦,非金屬礦物主要為長石;礦石中磁鐵礦的嵌布粒度很細,鐵精礦中全樣磁鐵礦的單體解離度為80.14%,脈石礦物主要以連生體的形式存在,要想取得理想回收指標,礦石必須經過細磨且階段磨礦,鐵礦物集合體的工藝粒度及單體解離度為提高鐵精礦品位提供了重要參考依據。

鐵礦石;難選礦;工藝類型;伊犁

1 礦區背景

新疆伊犁某鐵礦位于“阿吾拉勒鐵銅成礦帶”中部,礦體主要產出于安山巖、凝灰巖及安山質凝灰熔巖內部,磁鐵礦化現象呈彌漫性的狀態分布于不同巖石類型的鐵礦體中,圍巖與礦體巖性基本一致,界線不明顯,形成復雜的過渡類型巖石組合。礦床成因屬巖漿期后火山—次火山氣液交代充填型成因。

通過地質勘查工作,求得的鐵礦石資源量達中型規模,礦床平均品位23%。

2 礦樣化學成分

2.1 礦樣的化學分析

由表1可知:礦石中SiO2含量38.02%～44.45%,S含量0.20%～0.24%,P含量0.19%～0.24%,As含量4.92×10-6～13.5 ×10-6,Cu含量0.01%,Pb含量0.001 6%～0.008 2%,Zn含量0.008%～0.095%,Sn含量0.000 09%～0.001 2%,Au含量0.01 ×10-6,Ag含量1.75×10-6～1.86×10-6, F含量410×10-6～550×10-6,除有害元素SiO2含量超標(≤18%),其余元素含量很低,平均含量均未超標。

2.2 礦樣中鐵的物象分析

由表2可以看出:鐵在不同礦石中的存在形式主要以磁鐵礦和氧化鐵礦(赤鐵礦、褐鐵礦)為主,二者合計占有率約為92.87%～94.62%,其它形式存在的鐵相對較少;氧化鐵由淺到深含量在3.02%～3.19%之間,說明區內基本上不存在氧化帶;樣品中全鐵平均品位TFe28.18%,其中磁鐵礦平均含量為23.40%,磁鐵礦平均占有率83.03%,磁鐵礦占有率與普通磁鐵礦礦石(m Fe/TFe＞85%)相比較低。鐵礦石中硅酸鐵占有率達3.28%～5.22%,說明有少量鐵質以硅酸鐵形式存在。

表1 礦區鐵礦石化學分析結果一覽表

表2 鐵礦石鐵物相分析結果一覽表

3 礦樣的礦物組成及相對含量

為了查明礦石的主要礦物組成,對樣品進行了X射線衍射分析,見圖1。結果表明:礦樣中主要金屬礦物組成較為簡單,主要為磁鐵礦:12%～20%,赤鐵礦:4%～8%,非金屬礦物主要為長石(石英):70%～75%,綠泥石、碳酸鹽等礦物:5%～10%,礦樣化學成分見表3。

表3 礦樣的化學成分表

圖1 樣品X射線衍射圖譜

4 礦樣中重要礦物的嵌布特征

4.1 磁鐵礦

磁鐵礦是礦石樣品中最重要的鐵礦物,以它形細粒和微細粒鑲嵌為主,按照磁鐵礦的嵌布粒度和結構主要分為三類。(1)他形—半自形粒狀,見圖2、圖3,顆粒較粗大,一般0.1mm～0.25mm,個別為0.5mm,呈星點狀或團塊狀顆粒集合體分布,斑晶多被赤鐵礦交代,單偏光下呈藍灰色,占20%～25%。(2)不等粒它形細粒狀,見圖4,粒徑為0.1mm～0.045mm,不均勻浸染狀分布,單偏光下灰色略帶淡棕色,均質性,被赤鐵礦輕微交代,占30%～35%。(3)微細～極細的它形粒狀,見圖5,星散狀分布,粒徑一般0.045mm～0.010mm,類似基質,單偏光下灰色略帶淡棕色調,占40%～45%。

礦石樣品中磁鐵礦與脈石礦物的嵌布關系較為簡單,但是由于磁鐵礦本身的嵌布粒度很細,常規磨礦細度下磁鐵礦很難充分單體解離,因此要提高鐵精礦品位,加大磨礦細度是必要的。

4.2 赤鐵礦

赤鐵礦在礦石中的平均含量為6%左右。它形粒狀,多為部分或完全交代磁鐵礦顆粒而成,常分布于磁鐵礦顆粒邊緣或裂隙內。沿磁鐵礦顆粒邊緣或裂隙進行交代,局部形成“格架狀”構造。粒徑與磁鐵礦相似,單偏光下為藍灰色,具非均質性,見圖6、圖7。

圖2 它形粒狀磁鐵礦,反光250×Mt—磁鐵礦

圖3 它形粒狀磁鐵礦,反光250×Mt—磁鐵礦

4.3 黃鐵礦

黃鐵礦含量很低(＜1%),呈他形—半自形粒狀,粒徑一般在0.15mm以下,粒徑最大可達0.35mm,零星分布于脈石礦物和磁鐵礦顆粒之間,部分與磁鐵礦共生,見圖8。

4.4 黃銅礦

黃銅礦含量很低(＜0.5%),呈他形—半自形粒狀,粒徑一般在0.15mm以下,粒徑最大可達0.35mm,零星分布于脈石礦物和磁鐵礦顆粒之間,部分與磁鐵礦共生,見圖9。

圖4 不等粒它形細粒狀磁鐵礦,反光250×Mt—磁鐵礦

圖5 微細粒狀磁鐵礦呈星散狀分布,反光250×Mt—磁鐵礦

圖6 赤鐵礦沿磁鐵礦的裂隙交代,反光250×Hm—赤鐵礦

圖7 假象-半假象赤鐵礦,反光250×Hm—赤鐵礦

圖8 黃鐵礦半自形晶,反光250×Py—黃鐵礦

圖9 黃銅礦呈它形粒狀分布,反光250×Cp—黃銅礦

5 鐵精礦的粒度組成和解離度的測定

5.1 鐵精礦的粒度組成

由于礦樣中磁鐵礦嵌布粒度極細,分別采用325、600和1250目標準篩,在超聲波清洗機中進行了鐵精礦篩析試驗,并測定了不同粒級中的含鐵品位、鐵精礦粒度組成及各粒級金屬分布測定結果見表4。

表4 鐵精礦粒度組成及各粒級金屬分布測定結果

測定結果表明,鐵精礦以微細粒級為主。全樣含鐵品位60.25%,其中+1250目以上粒級中含鐵品位較低,為52%～55%,-1250目粒級中含鐵品位略高,為61.98%。

5.2 鐵精礦解離度的測定

將以上篩析各粒級分別制備了解離度測定樣品(光片),在顯微鏡下測定了鐵礦物(磁鐵礦)和脈石礦物(長石)的解離度,測定結果分別見表5、表6。

表5 鐵礦物解離度測定結果表

從表5測定結果來看,鐵精礦中磁鐵礦的單體解離度不是太高,但主要以磁鐵礦的富連生體(≤1/2)為主。全樣磁鐵礦的單體解離度為80.14%,單體+富連生體含量＞90%。

從表6脈石礦物的解離度測定結果來看,鐵精礦中的脈石礦物主要以連生體的形式存在,而且以貧連生體(＜1/2)為主。全樣脈石礦物的單體解離度為19.34%,單體+富連生體含量為38.46%,貧連生體含量為61.54%。

6 結論

(1)礦樣中的鐵大部分是以磁鐵礦的形式存在,另有少量的鐵以赤鐵礦形式存在,這部分鐵會通過弱磁和強磁進入鐵精粉中;還有一部分以硫化鐵和硅酸鐵形式存在的鐵,它們在磁選過程中大部分會進入尾礦。

(2)礦樣中的磁鐵礦在礦石中嵌布粒度極細,鐵礦物集合體在-1250目的分布率高達79.80%,全樣磁鐵礦的單體解離度為80.14%,單體解離不充分。要提高精礦中鐵的品位,獲得理想的選礦指標,細磨是必不可少的。

(3)礦石中鐵礦物均與長石、石英、角閃石、綠泥石及碳酸鹽礦物共生關系密切,在細磨條件下,弱磁選是脈石礦物很容易連生或機械夾雜在鐵精粉中而影響鐵精粉品位。

通過選礦試驗雖然確定了礦區鐵礦石的可選性和潛在的工業價值,但要想取得理想回收指標,礦石必須經過細磨且階段磨礦,鐵礦物集合體的工藝粒度及單體解離度為提高鐵精礦品位提供了重要參考依據。

[1] 孫炳泉.近年我國復雜難選鐵礦技術進展[J].金屬礦山,2006.(3):11-14.

[2] 肖亮,李昱航,等.新疆新源縣阿克薩依鐵礦勘探報告[R].2012.

[3] 呂憲俊,胡術剛,等.新疆伊犁阿克薩依鐵礦選礦工藝研究[R].2008.

Research the Technological Type of a Complex Refractory Iron Ore in Yili Xinjiang

XIAO Liang,SHENG De-bo,HUO Jia-qing,WANG Bin,ZHANG Yong
(Sichuan geology mineral exploration and DevelopmentBureau of 405 geological team Dujiangyan 611830,Sichuan,China)

We carried out chemical phase analysis,X-ray diffraction analysis and characteristics of disseminated ore minerals on rock sampling for research the technological type of a complex refractory iron ore.By analysis results we know,the main ore mineral is magnetite metal,and a small number of hematite,pyrite and trace chalcopyrite.The main gangue minerals is feldspar. Magnetite particles in ore is very small,the single liberation degree of magnetite is 80.14%in iron ore.The gangue mineral is in the form of coenobium.We have finely grind ore and stage grind in order to achieve the desired recovery index.Process iron ore particle size and coenobium in order to improving the iron ore grade provides an important reference.

iron ore;difficult beneficiation;process type;Yili

TD951.1

A

1001-5108(2015)06-0001-05

肖亮,助理工程師,主要從事地質找礦工作。