內蒙古某超貧鐵礦石工藝礦物學分析

閆常陸

(內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司巴潤礦業分公司)

超貧鐵礦是鐵礦山企業受目前技術水平和經濟效益的制約而使開發成本高于銷售鐵礦價格而未被開發的儲備資源，主要分為兩類：一是大量未開發利用的超貧鐵礦石，二是礦山在開采過程中剝離出的大量超貧表外礦和貧雜礦礦石[1]。對內蒙古某超貧鐵礦石進行工藝礦物學分析，期望為該礦石可選性分析提供可靠依據。

1 礦石性質

1.1 礦石組成

內蒙古某超貧鐵礦石鐵品位12.27%，屬低磷氟、低硫高硅鐵礦石，化學多元素分析結果見表1，鐵物相分析結果見表2。

表1 礦石化學多元素分析結果 %

表2 礦石鐵物相分析結果 %

表1、表2表明，礦石鐵品位較低，有害雜質元素磷含量低，硫含量稍高，分別為0.015%和0.20%；鐵主要是磁性鐵，占總鐵的46.95%，其次是硅酸鐵，占總鐵的37.16%，鈦鐵礦和褐鐵礦中的鐵分別占總鐵的9.79%和4.57%，硫化鐵中的鐵占1.31%，磁黃鐵礦中的鐵占總鐵的0.24%。因此礦石通過弱磁選選別，容易富集得到鐵精礦。

礦石金屬礦物組成較簡單，鐵礦物主要為磁鐵礦，其次為鈦鐵礦和褐鐵礦；含硫礦物主要為黃鐵礦，其次為磁黃鐵礦；脈石礦物主要為斜長石和角閃石，其次為輝石和綠泥石，還包括少量的石英、云母和金紅石等礦物。礦石主要礦物組成及相對含量見表3。

表3 礦石主要礦物組成及相對含量 %

1.2 嵌布粒度

礦石中的磁鐵礦和鈦鐵礦主要呈中粒產出，粒度集中分布在0.043～0.417 mm；黃鐵礦嵌布粒度較不均勻，主要集中在0.02～0.104 mm。+0.074 mm粒級中，磁鐵礦粒度占有率(該粒級中磁鐵礦占總磁鐵礦的比例)為81.66%，鈦鐵礦為82.29%，黃鐵礦為32.16%；-0.010 mm粒級中，磁鐵礦粒級占有率為1.02%，鈦鐵礦為0.56%，黃鐵礦為3.57%。

2 主要礦物嵌布特征

2.1 磁鐵礦

磁鐵礦是該礦石中最主要的金屬礦物和回收對象，主要呈半自形、他形粒狀結構產出，與鈦鐵礦關系密切。部分磁鐵礦常呈不規則粒狀分布在脈石中，嵌布粒度較粗，單體比較容易解離；部分與鈦鐵礦共生，二者易于分離；而呈定向片晶存在于磁鐵礦中的鈦鐵礦基本隨磁鐵礦進入到精礦中，影響鐵精礦質量。

此外可見磁鐵礦晶粒間隙或裂隙中分布有細粒脈石礦物，粒度通常為0.005～0.025 mm，也會影響鐵精礦品位。磁鐵礦嵌布粒度主要以中細粒為主，粗粒可達2.2 mm，細粒可達0.005 mm，一般為0.025～0.8 mm。

2.2 鈦鐵礦

鈦鐵礦粒度一般為0.1～1 mm，主要呈不規則粒狀或厚板狀產出，與磁鐵礦關系密切。鈦鐵礦常與磁鐵礦共生，并以集合體的形式分布在脈石中；其次還以不規則狀、粒狀或厚板狀分布在脈石中，其中厚板狀一般寬0.04～0.15 mm；少量鈦鐵礦呈厚板狀或細條狀充填在磁鐵礦裂隙間。

2.3 褐鐵礦

褐鐵礦主要呈不規則粒狀分布在脈石中，粒度一般為0.05～0.15 mm，其次可見其與磁鐵礦共生，粒度一般在0.15～0.20 mm；有時可見褐鐵礦包裹的細粒黃鐵礦，偶爾可見褐鐵礦與鈦鐵礦共生，分布在鈦鐵礦邊緣及其裂隙間。

2.4 黃鐵礦

黃鐵礦是礦石的主要硫化物，主要呈不規則狀嵌布在脈石礦物中，有時可見黃鐵礦呈細脈狀或網狀分布在脈石中，粒度0.005～0.01 mm。黃鐵礦最大粒度0.5 mm，最小約0.005 mm，一般為0.02～0.12 mm。與磁鐵礦關系不密切，易于解離，對磁選鐵精礦質量影響較小。

2.5 磁黃鐵礦

磁黃鐵礦粒度一般為0.015～0.07 mm，是礦石中硫的一種重要的獨立礦物，含量較低。在脈石中主要呈不規則狀分布，其次可見磁黃鐵礦與黃鐵礦或磁鐵礦共生，有時被包裹在磁鐵礦中，有時可見磁黃鐵礦與黃銅礦共生，或晶粒間分布有黃銅礦包體。

磁黃鐵礦具有磁性，極易在弱磁選過程中進入到磁鐵礦精礦中，因而要注意其對鐵精礦品級的影響。

3 磁鐵礦解離特征

分別測定磨礦細度-0.074 mm含量分別為36.2%、53.8%、70.8%和92.4%的磨礦產品中磁鐵礦和鈦鐵礦的單體解離度。結果表明，磁鐵礦單體解離度分別為64.14%、83.51%、88.79%和93.43%，鈦鐵礦單體解離度分別為58.30%、89.01%、93.90%和96.48%；以連生體(主要與脈石連生)形式存在的磁鐵礦分別占31.58%、14.83%、10.31%和5.79%，其次與鈦鐵礦連生，少量與黃鐵礦、磁黃鐵礦連生。

4 選別性分析

(1)對鐵選礦回收率的影響。礦石中以硅酸鐵、鈦鐵礦及黃鐵礦形式存在的鐵合計占總鐵的48.25%，這部分鐵不能通過弱磁選回收，因此鐵的選礦回收率不會太高。-0.010 mm粒級中的磁鐵礦占總磁鐵礦的1.02%，且呈微細粒浸染于脈石中，即使通過細磨也很難與脈石礦物解離，很大部分將損失在磁選尾礦中，這是影響鐵選礦回收率的最主要因素。

(2)影響鐵精礦品位的因素。部分磁鐵礦本身含有微粒脈石礦物，磁選時該部分脈石會隨磁鐵礦進入鐵精礦從而影響鐵精礦品位；部分磁鐵礦含有條帶狀或網格狀片晶的鈦鐵礦，該鈦鐵礦為固溶體分離的產物，在磨礦過程中很難與磁鐵礦解離開來，也會隨磁鐵礦進入鐵精礦而影響鐵精礦質量。另外磁鐵礦本身含有Al、Ti和V等元素，這些元素的存在對鐵精礦品位也有一定的影響。

磁黃鐵礦含量雖然僅占總鐵的0.24%，但磁性較強，弱磁選時易富集到鐵精礦中，需注意其對鐵精礦品級的影響。

礦石中磁鐵礦和鈦鐵礦的整體嵌布粒度較粗，盡管二者常共生在一起，但是與脈石礦物及其他硫化物嵌布關系不密切，通過粗磨就可以實現磁鐵礦與鈦鐵礦的充分解離，然后再通過細磨可使磁鐵礦與分布在其中的細粒脈石分離，從而能有效分選磁鐵礦，提高鐵精礦品位。

5 結 論

內蒙古某超貧鐵礦石鐵品位12.27%，屬低磷氟、低硫高硅鐵礦石，鐵主要以磁鐵礦的形式存在，鐵礦物主要為磁鐵礦，其次為鈦鐵礦和褐鐵礦。磁鐵礦整體嵌布粒度較粗，磨礦至一定細度可實現其與鈦鐵礦和脈石礦物的分離，再通過弱磁選即可獲得鐵精礦。

-0.010 mm粒級中的磁鐵礦容易損失在磁選尾礦中，是影響鐵選礦回收率的最主要因素；硅酸鐵、鈦鐵礦及黃鐵礦形式存在的鐵難以通過磁選回收，為次要因素。部分磁鐵礦含有微粒脈石礦物、固溶體分離產生的鈦鐵礦和磁性較強的磁黃鐵礦是影響磁選鐵精礦品位的主要原因。

[1] 孫炳泉．超貧鐵礦資源化利用技術現狀及發展趨勢[J]．金屬礦山，2009(1)：9-11．