印尼典型海砂礦的工藝礦物學及固態還原特性

胡 兵，胡程飛，易凌云?，肖華榮，黃柱成，姜 雄，蔡 威

1) 中冶長天國際工程有限責任公司燒結球團及直接還原工程技術中心，長沙 410205 2) 國家燒結球團裝備系統工程技術研究中心，長沙410205 3) 中南大學資源加工與生物工程學院，長沙 410083

海砂礦是由火山噴發，經空氣/海水冷卻而形成，是一種在海濱地帶由河流、波浪、潮汐和海流作用而形成的次生富集砂鐵礦[1?2]. 資源儲量超千億噸，主要分布在印尼等“一帶一路”沿線國家，是僅次于石油天然氣的第二大海洋資源[3?4]. 其主要礦物組成元素為釩、鈦和鐵，是一種易開采、低成本的多金屬礦產資源，具有極高的綜合回收利用價值[3?6]. 目前僅有通過強磁選的方法富集其中的鐵，少量用作煉鐵輔料，而重要的鈦、釩資源并未得到有效利用[7?10].

礦石的工藝礦物學特征主要包括化學成分、礦物組成及含量、元素賦存狀態、礦物產出形式及嵌布特征等方面信息，是實現礦產資源高效利用的基礎[11?16]. 目前，針對典型海砂礦的工藝礦物學研究卻鮮有報道. 直接還原是將復合金屬資源在固態條件下進行還原，使其中的鐵氧化物選擇性地轉化為金屬鐵，而其他元素仍保持氧化物形態，從而達到分離富集的目的[17?22]，是實現海砂礦多組分綜合提取利用的可行途徑.

本文采用化學物相分析、X射線衍射、光學顯微鏡、掃描電鏡-X射線能譜儀(SEM-EDS)、礦物解離分析(MLA)等手段對印尼典型海砂礦的礦物學特征及其固態還原特性進行系統研究，深入討論了……