河北某磁鐵礦石的工藝礦物學特征及其可選性研究

張慶博

（河北鋼鐵集團中關(guān)鐵礦有限公司）

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，鐵礦石需求量不斷增加，目前年消耗量高達十多億噸，主要依賴從澳大利亞、巴西等國進口，對外依存度高達80%左右［1-14］。河北是我國鐵礦石資源大省，擁有豐富的磁鐵礦、赤鐵礦和釩鈦磁鐵礦資源，高效開發(fā)利用國內(nèi)的鐵礦石資源具有非常重要的戰(zhàn)略意義［15-19］。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石成分分析

礦石主要化學成分分析結(jié)果見表1，鐵物相分析結(jié)果見表2。

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由表1、表2可知，礦石具有高鈣鎂、低硅鋁的特點，屬堿性（堿性系數(shù)為1.15）磁鐵（磁性率為41.8%）礦石，礦石中可供選礦回收的主要元素是鐵。

1.2 礦石的礦物組成

礦石中的金屬礦物主要有磁鐵礦，其次有黃鐵礦、黃銅礦，鏡鐵礦、假象赤鐵礦、褐鐵礦、膠狀黃鐵礦、蘭銅礦、輝銅礦及含鈷鎳的礦物等少量；非金屬礦物主要有透輝石、透閃石、金云母、蛇紋石、白云石、方解石，其次有石榴石、陽起石、綠泥石、石英、含鐵白云石及鎂鐵碳酸鹽等。

1.3 礦石中主要金屬礦物的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

（1）礦石中主要金屬礦物的結(jié)構(gòu)包括：①自形—半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)：磁鐵礦、黃鐵礦主要呈自形—半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)，結(jié)晶形態(tài)良好，前者多為八面體、五角十二面體，后者呈立方體或呈不完善晶形產(chǎn)出。②他形晶粒狀集合體結(jié)構(gòu)：部分磁鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦等呈他形晶粒狀集合體產(chǎn)出，晶粒間被脈石礦物充填。③交代殘余結(jié)構(gòu)：可見赤鐵礦交代磁鐵礦，脈石礦物交代磁鐵礦，斑銅礦交代黃銅礦等。

（2）礦石中主要金屬礦物的構(gòu)造包括：①致密塊狀構(gòu)造：金屬礦物呈緊密集合體，脈石礦物呈星點狀布于其中。②條帶狀構(gòu)造：部分磁鐵礦及少量黃鐵礦呈條帶狀充填在矽卡巖中，形成顏色有別、條帶寬窄不一的條帶狀構(gòu)造。③浸染狀構(gòu)造：部分磁鐵礦、黃鐵礦呈稀疏浸染狀或稠密浸染狀分布于矽卡巖及蝕變灰?guī)r中，構(gòu)成浸染狀構(gòu)造。

1.4 礦石中主要金屬礦物的嵌布特征

（1）磁鐵礦是礦石中主要的金屬礦物，其在富礦中的含量為40%～80%，在貧礦中為15%～40%。粒度在0.2～2 mm的占70%，在0.02～0.2 mm的占20%，超過2 mm的占8%，不足0.02 mm的占2%。磁鐵礦以他形、半自形結(jié)構(gòu)為主，自形晶少量，粒度由小變大時，晶體多由他形趨于自形；另外，磁鐵礦在表生氧化作用下發(fā)生赤鐵礦化，構(gòu)成假象赤鐵礦，形成周邊結(jié)構(gòu)、格子狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)。

（2）黃鐵礦中含有鈷、鎳、硒等伴生元素，主要存在于高硫礦石中，其含量一般在0.6%～8%，個別地段可達30%以上。粒度在0.2～2 mm的占75%，在0.02～0.2 mm的占16%，超過2 mm的占10%，不足0.02 mm的約占1.5%。黃鐵礦多為他形、半自形粒狀集合體，自形晶少見；細粒多呈星點狀分布在磁鐵礦中，構(gòu)成磁鐵礦的包含嵌晶，大多數(shù)黃鐵礦則呈粗細粒浸染狀、脈狀產(chǎn)于磁鐵礦晶粒間和礦石的裂隙內(nèi)；在黃鐵礦內(nèi)常有一些包體，一種是磁鐵礦、非金屬礦物的交代殘余晶體、或磁鐵礦破碎后的細小碎片，一種是磁鐵礦、黃銅礦和硫鈷礦等共生包體。

（3）黃銅礦是礦石中主要的含銅礦物，含鈷亦高，粒度一般在0.02～0.2 mm，呈他形晶，或為黃鐵礦內(nèi)細小包體，或與黃鐵礦連生。

2 選礦試驗

試驗考察了磨礦細度對弱磁選效果的影響，以及獲得鐵品位65%以上精礦所需要的磨礦細度，試驗結(jié)果見表3。

由表3可知，隨著磨礦細度的提高，精礦品位和回收率上升；磨礦細度在-0.074 mm54.0%時精礦品位為65.97%、回收率為91.50%，磨礦細度在-0.074 mm63.0%時精礦品位為67.07%、回收率為92.23%，表明礦石的可選性較好。

3 結(jié)論

（1）河北某磁鐵礦石鐵品位為43.90%，磁性鐵占91.25%，礦石具有高鈣鎂、低硅鋁的特點，屬堿性磁鐵礦石。

（2）礦石中的金屬礦物主要是磁鐵礦，非金屬礦物主要有透輝石、透閃石、金云母、蛇紋石、白云石、方解石等。

（3）礦石的主要結(jié)構(gòu)有自形—半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、他形晶粒狀集合體結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)，礦物的主要構(gòu)造有致密塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造。

（4）磁鐵礦在富礦中的含量為40%～80%，在貧礦中為15%～40%；磁鐵礦以他形、半自形結(jié)構(gòu)為主，自形晶少量，粒度由小變大時，晶體多由他形趨于自形；粒度以0.2～2 mm為主，0.02～0.2 mm和+2 mm少量，-0.02 mm很少。

（5）礦石在磨礦細度為-0.074 mm54.0%時，精礦品位為65.97%、回收率為91.50%；磨礦細度在-0.074 mm63.0%時，精礦品位為67.07%、回收率為92.23%，礦石的可選性較好。