豐寧十八臺(tái)鏡鐵礦石工藝礦物學(xué)研究

張?zhí)?劉立偉 王恬君 張 昆

（1.河北鋼鐵集團(tuán)司家營鐵礦有限公司；2.華北理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院）

為了高效利用礦石資源，開展詳細(xì)的工藝礦物學(xué)研究很有必要［1-3］。工藝礦物學(xué)研究的主要內(nèi)容包括嵌布特征、有用礦物與脈石礦物的賦存狀態(tài)、目的礦物的嵌布粒度等，這些內(nèi)容可以指導(dǎo)礦石的可選性研究與生產(chǎn)實(shí)踐［4-6］。豐寧十八臺(tái)鏡鐵礦石的工藝礦物學(xué)研究對(duì)有價(jià)元素的分選和工藝流程的優(yōu)化改進(jìn)提供了理論基礎(chǔ)。

1 礦石的組成

豐寧十八臺(tái)鏡鐵礦石的主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，主要礦物組成見表2，鐵物相分析結(jié)果見表3。

從表1 可以看出，礦石中有回收價(jià)值的元素為鐵，其他元素沒有回收價(jià)值。

從表2可以看出，礦石中的主要有用礦物為鏡鐵礦，褐鐵礦和磁鐵礦少量；脈石礦物以石英為主，另有少量的鉀長(zhǎng)石、高嶺石、鈉長(zhǎng)石、黑云母、角閃石等。

從表3 可以看出，礦石中的鐵主要為氧化鐵，含量高達(dá)23.82%，其他鐵少量。

2 礦石的礦物特征

（1）鏡鐵礦。礦石中鏡鐵礦含量39.71%，呈半自形—他形粒狀晶，顆粒大小不等，最大0.2 mm、最小0.001 mm，粒度為0.07～0.03 mm的達(dá)80%，見圖1。

（2）褐鐵礦。褐鐵礦呈蜂窩狀，含量低，粒度一般為0.01～0.05 mm，為鏡鐵礦氧化而成，當(dāng)氧化不完全時(shí)，常含有鏡鐵礦殘留體，見圖2。

（3）石英。石英常呈細(xì)粒集合體存在，沿礦體中的裂隙貫注而成的石英細(xì)脈，脈寬平均0.02 mm，呈不規(guī)則曲線延伸，見圖3。

（4）黑云母。黑云母呈片狀，由于含量低，鏡下見到較少，因此觀察不全面［7］，見圖4。

（5）鉀長(zhǎng)石。鉀長(zhǎng)石是正長(zhǎng)石、微斜長(zhǎng)石和透長(zhǎng)石同質(zhì)多象變體，是正長(zhǎng)石、微斜和透長(zhǎng)石的總稱，鉀長(zhǎng)石晶體呈板狀、柱狀，長(zhǎng)以單晶形式散布在石英晶粒中，也可以和鏡鐵礦接觸，表面具高嶺土化，土化后呈微紅色，見圖5、圖6。

（6）鈉長(zhǎng)石。鈉長(zhǎng)石與鉀長(zhǎng)石的區(qū)別是鉀長(zhǎng)石高嶺土化后微帶紅色，鈉長(zhǎng)石為白色，由于含量低，其他光性特征未見，見圖7。

（7）角閃石。角閃石呈橫切面晶體，見圖8。

通過以上觀察，礦石中與選礦效果關(guān)系密切的礦物為鏡鐵礦、褐鐵礦、磁鐵礦和石英，云母、鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、角閃石等其他礦物因含量低，對(duì)選礦指標(biāo)影響不大。

3 礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造與礦物的嵌布特征

礦石為半自形—他形、細(xì)粒—微細(xì)粒連續(xù)不等粒結(jié)構(gòu)，稀疏—稠密浸染狀構(gòu)造，其中的鏡鐵礦呈細(xì)粒或微細(xì)粒分布，以大小不等粒均勻或不均勻撒落在粒狀石英為基質(zhì)的顆粒間，鏡鐵礦與石英直接毗連接觸。

（1）鏡鐵礦直接與石英毗連接觸，這種嵌布關(guān)系為鏡鐵礦邊緣與石英直接接觸，或被石英集合體包圍，即鏡鐵礦周圍被石英所包圍。礦石中鏡鐵礦顆粒極細(xì)，屬細(xì)粒—微細(xì)粒結(jié)構(gòu)，顆粒大小不等，小于0.07 mm 的占85%以上，磨礦后常形成鏡鐵礦和石英的連生體，這部分連生體進(jìn)入精礦影響精礦品位，進(jìn)入尾礦影響鐵回收率。

（2）鏡鐵礦晶體內(nèi)常見小顆粒的石英晶體或集合體（圖9、圖10），這種結(jié)構(gòu)不利于選礦，因?yàn)橐氚蚜６群芗?xì)的鏡鐵礦體內(nèi)的石英解離出來難度非常大，多以連生體的形式存在。

4 鏡鐵礦的粒度分析

在顯微鏡下，用直線法測(cè)量鏡鐵礦的粒度，結(jié)果見表4。

從表4 可以看出，鏡鐵礦以細(xì)粒為主，-104 μm約占85%，-74 μm 占55%，因此，要獲得理想的選別指標(biāo)礦石需細(xì)磨。

5 結(jié)論

（1）豐寧十八臺(tái)鏡鐵礦石中有回收價(jià)值的元素為鐵，主要有用礦物為鏡鐵礦，褐鐵礦和磁鐵礦少量；脈石礦物以石英為主，另有少量的鉀長(zhǎng)石、高嶺石、鈉長(zhǎng)石、黑云母、角閃石等。

（2）鏡鐵礦呈半自形—他形粒狀晶，顆粒大小不等；褐鐵礦呈蜂窩狀，粒度一般為0.01～0.05 mm；石英常呈細(xì)粒集合體存在，沿礦體中的裂隙貫注而成石英細(xì)脈。與選礦效果關(guān)系密切的礦物為鏡鐵礦、褐鐵礦、磁鐵礦和石英，其他礦物對(duì)選礦指標(biāo)影響不大。

（3）礦石為半自形—他形、細(xì)粒—微細(xì)粒連續(xù)不等粒結(jié)構(gòu)，稀疏—稠密浸染狀構(gòu)造。鏡鐵礦呈細(xì)粒或微細(xì)粒分布，以大小不等粒均勻或不均勻撒落在粒狀石英為基質(zhì)的顆粒間，與石英直接毗連接觸，或被石英集合體包圍，鏡鐵礦晶體內(nèi)常見小顆粒的石英晶體或集合體，總體來說，鏡鐵礦與石英解離困難。

（4）鏡鐵礦以細(xì)粒為主，-104 μm 約占85%，-74 μm 約占55%，因此，要獲得理想的選別指標(biāo)礦石需細(xì)磨。