安徽某铁矿的工艺矿物学研究.pdf

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第6 2 卷第4 期 2010 年11 月 有 色 金 属 N o n f e i - r o t l sM e t a l s V 0 1 .6 2 .N o .4 N O V .2010 安徽某铁矿的工艺矿物学研究 王明燕 北京矿冶研究总院,北京10 0 0 7 0 摘 要利用化学多元索分析、化学物相分析、光学显微镜、X 射线衍射、扫描电镜和电子能谱等综合手段,研究安徽某铁矿 矿石的工艺矿物学特性。查明r 矿石的化学组成、矿物组成、嵌布特征和粒度组成,阐明影响选矿工艺的矿物学因素,并提出了提 高该铁矿选别指标的途径。 关键词工艺矿物学;铁矿;选别指标 中图分类号T D 9 1 2文献标识码A 文章编号1 0 0 1 0 2 1 l 2 0 1 0 0 4 0 0 9 2 0 3 安徽某铁矿矿产资源丰富,并且其矿石性质在 安徽地区具有一定代表性,为了更好地利用矿石资 源,对该铁矿进行工艺矿物学研究。 l 矿石成分 矿石的化学成分和铁的化学物相组成分别见表 1 和表2 。表1 结果表明,矿石中铁的品位为 3 4 .2 2 %,有害杂质元素S 和P 含量较高,分别为 2 .7 1 %和0 .5 1 %。表2 表明,矿石中的铁主要是以 磁铁矿的形式存在,其含量占矿石中总铁的 7 9 .6 5 %,其次是以赤铁矿的形式存在,占总铁的 1 0 .8 1 %,少量铁是以碳酸铁、硅酸铁、硫化铁以及褐 铁矿的形式存在。 表1矿石多元素分析结果 T a b l el C h e m i c a lc 。- 七s i t i 。n 。fo r e 含鼍/%3 .5 9 1 9 .5 32 .7 10 .5 10 .1 30 .2 5一 表2 矿石中铁的化学物相分析结果 T a b l e2P h a s ea n a l y s i so fi r o ni no r e 2 矿石矿物组成及相对含量 矿石中铁矿物主要为磁铁矿,其次为赤铁矿,有 少量的褐铁矿和菱铁矿。含硫矿物主要为硬石膏, 其次是黄铁矿,有少量的磁黄铁矿,微量的闪锌矿、 方铅矿和黄铜矿。脉石矿物主要为透闪石、硬石膏、 长石、方解石及铁白云石,其次有石英、绿泥石、磷灰 石、菱铁矿和透辉石,还包括少量的黑云母、阳起石、 直闪石和菱镁矿等。矿石的矿物组成及相对含量见 表3 。 收稿日期2 0 0 9 1 1 2 7 作者简介王明燕 1 9 8 3 一 。女,广西临桂县人,助理工程师,硕士, 主要从事工艺矿物学等方面的研究。 表3 矿物组成及相对含量 T a b l e3M i n e r a lc o m p o s i t i o na n dr e l a t i v ec o n t e n t so fo r e 3 重要矿物的嵌布特征 1 磁铁矿 F e ,O 。 。磁铁矿是矿石中最重要 的金属矿物,也是矿石中最主要的回收对象。磁铁 万方数据 第4 期王明燕安徽某铁矿的工艺矿物学研究 9 3 矿主要呈半自形、它形晶粒状及其集合体的形式分 布在脉石中,少数呈网状分布,有的脉石矿物沿磁铁 矿晶粒间隙或裂隙充填,使得磁铁矿的粒度变细。此 外,磁铁矿与赤铁矿关系密切,与之形成复杂的嵌布 关系,有时可见磁铁矿被赤铁矿交代成残余一骸晶结 构。偶尔可见磁铁矿沿黄铁矿晶粒裂隙或间隙充填。 磁铁矿粒度粗细极不均匀,最粗可达2 .3 m m ,最小为 0 .0 0 l m i l l ,一般分布在0 .0 2 ~0 .1 m m 。 磁铁矿的扫描电镜能谱分析结果表明,磁铁矿 中的F e 含量为7 0 .9 0 %,有益元素V 的平均含量为 0 .1 3 %,分布在部分磁铁矿中,其他杂质元素有M g , A l ,S i ,c a 等,其平均含量分别为0 .0 4 %,0 .0 4 %, 0 .3 2 %和0 .1 8 %,这些元素的存在对进一步提高铁 精矿品位有一定的影响。 2 赤铁矿 F e ,0 , 。赤铁矿是矿石中重要的 铁矿物,也是主要的回收对象。赤铁矿主要呈不规 则粒状产出,常与磁铁矿共生在一起,有时可见赤铁 矿呈不规则板状充填在磁铁矿裂隙间,有时沿磁铁 矿边缘交代,这部分赤铁矿在粗磨弱磁选条件下易 随着磁铁矿进入到铁精矿中,有时可见赤铁矿呈毛 发状集合体分布在脉石中,偶尔可见赤铁矿呈放射 状集合体分布在脉石中。赤铁矿的粒度分布很不均 匀,分布在磁铁矿颗粒间隙中的赤铁矿颗粒通常比 较粗,一般分布在0 .1 5 0 .5 m m 之间,最粗可达近 1 m m 。分布在脉石中的赤铁矿颗粒也较粗,常为粒 状晶形,有时具板状或片状晶形。交代磁铁矿的赤 铁矿颗粒较细,通常为0 .0 1 0 .0 2 5 m m 。 3 褐铁矿 F e 0 ,n H 0 。褐铁矿是矿石中的 铁矿物之一,主要呈不规则状产出,常与磁铁矿、黄铁 矿共生在一起,有时可见褐铁矿包裹有细粒的磁铁矿 包体,有时可见褐铁矿交代磁铁矿形成镶边结构。褐 铁矿的嵌布粒度比较细,一般在0 .0 1 0 .0 2 5 m m 。 4 黄铁矿 F e S 。黄铁矿是矿石中主要的硫 化矿物之一,主要呈半自形、他形晶粒状嵌布在脉石 矿物中;此外还常见黄铁矿与磁铁矿共生在一起;偶 尔可见黄铁矿中包裹有细粒黄铜矿、磁铁矿和磁黄 铁矿颗粒。矿石中的黄铁矿嵌布粒度较粗,易于解 离,因此对磁选产品精矿质量的影响较小。 5 磁黄铁矿 F e 。S 。磁黄铁矿也是矿样中 重要的硫的独立矿物之一,但相对含量较低,主要呈 不规则状分布在脉石中,其次可见其被包裹在黄铁 矿颗粒中,粒度一般在0 .0 1 5 m m 以下。由于磁黄铁 矿的相对含量很低,所以对铁精矿质量造成的影响 不大。 6 硬石膏 C a S O 。 。硬石膏主要呈厚板状产 出,有时呈柱状,常与磷灰石、透闪石等脉石矿物共 生,有时可见较粗的硬石膏颗粒中包裹有细粒磁铁 矿。硬石膏与磁铁矿的共生关系不密切,对铁精矿 质量不影响。硬石膏的粒度分布很不均匀,粒度范 围分布在0 .0 1 0 .1 m i l l 。 7 菱铁矿 F e C O , 。菱铁矿主要以不规则粒 状产出,与赤铁矿关系较为紧密,常与之共生在一 起。通过扫描电镜结果发现菱铁矿中经常含有M g 和c a 类质同像混入物。菱铁矿粒度粗细不均,一 般为0 .0 2 0 .0 7 5 m m 。 8 磷灰石[ C a , P O 。 ,C 1 ] 。磷灰石主要呈长 短不一的六方柱状分布,部分呈微细粒状分布,与石 英、长石等脉石关系密切。磷灰石的宽度一般为 0 .0 0 5 0 .1 m m 。通过扫描电镜观察可知,该磷灰石 主要为氯磷灰石,由于其与磁铁矿关系不密切,故对 选矿工艺流程基本没影响。 4 矿石中主要矿物粒度分布 表4 显示了该矿石中的磁、赤铁矿集合体的嵌 布粒度很不均匀,粒度主要集中在0 .0 2 0 .4 2 m m , 黄铁矿的嵌布粒度较为均匀,主要为中粒,粒度主要 集中在0 .1 4 7 ~0 .5 8 9 m r n 。在 0 .0 7 4 m m 粒级中, 磁铁矿的粒度占有率7 1 .6 0 %,黄铁矿为9 2 .2 1 %。 在一0 .0 1 0 r a m 粒级中,磁铁矿的粒度占有率为 1 .7 0 %,黄铁矿为0 .3 1 %。 表4 主要矿物的粒度分布 T a b l e4S i z e d i s t r i b u t i o no fm a i nm i n e r a l si 1 1o r e 注磁、赤铁矿集合体包含了所有的磁铁矿和跟磁铁矿结合在一 起的赤铁矿。 万方数据 有色金属第6 2 卷 5 影响铁选别的工艺矿物学因素 影响该矿石铁选矿回收率的最主要因素是矿石 中以硫化铁、碳酸铁、褐铁矿及硅酸铁形式存在的 铁,其占有率分别为1 .3 7 %,4 .o l %,1 .3 2 %和 2 .8 4 %,这部分铁不能通过选矿回收。赤铁矿占总 铁的1 0 .8 1 %,在细磨弱磁选条件下将有一部分损 失在尾矿中。磁铁矿在一0 。O l O m m 粒级的占有率 为1 .7 0 %,这部分磁铁矿呈微细粒浸染于脉石中, 即使通过细磨也很难与脉石矿物解离,部分将损失 于磁选尾矿中。 影响该矿石铁精矿品位的最主要因素是部分脉 石中含有极细粒磁铁矿,而有些磁铁矿本身也含有 微粒脉石矿物,即使通过细磨也很难使得两者解离, 这就导致了部分脉石将随磁铁矿进入铁精矿而影响 铁精矿品位。扫描电镜能谱分析结果显示,该矿石 中磁铁矿的F e 含量为7 0 .9 0 %,含有M g ,A 1 ,S i ,C a 等其他杂质元素,这些元素的存在对提高铁精矿品 位也有一定的影响。 矿石中有害杂质元素s 和P 的含量较高,分别 为2 .7 l %及0 .5 1 %。P 主要是以磷灰石的形式存 参考文献 在,而磷灰石与石英、长石等脉石嵌布关系紧密,因 此在磁选中易随脉石进入到尾矿中。含硫矿物主要 以硬石膏的形式存在,其次是以黄铁矿的形式存在, 其中,硬石膏主要是与菱铁矿等矿物关系密切,而黄 铁矿嵌布粒度较粗,且与磁铁矿的嵌布关系简单,因 此在粗磨矿的情况下二者均可与磁铁矿达到充分的 解离。此外,由于磁黄铁矿中铁只占总铁的 0 .2 9 %,故对磁铁矿精矿质量影响较小。 6提高铁选别指标的途径 矿石中磁铁矿的粒度分布很不均匀,选择粗磨 磁选,抛尾后对铁的粗精矿再磨再磁选,然后再对赤 铁矿进行回收的工艺,将有利于该矿选别指标的提 高。在该矿石中,以赤铁矿形式存在的铁占总铁的 1 0 .8 1 %,通过显微镜观察可知,大部分赤铁矿都是 与磁铁矿共生或分布在磁铁矿裂隙中,少数呈不规 则细粒分布在脉石中,因此在粗磨磁选过程中,部分 赤铁矿将直接随磁铁矿进入到粗选精矿中,而对磁 选后的粗精矿进行细磨会导致赤铁矿与磁铁矿进一 步单体解离,因此强磁回收粗选尾矿中的赤铁矿十 分必要,这将有利于提高铁的回收率。 [ 1 ] 王玲,赵战锋,刘广宇,等.济源新安难处理高磷铁矿工艺矿物学特性[ J ] .有色金属,2 0 0 7 ,5 9 3 8 0 8 3 . [ 2 ] 于宏东.长阳火烧坪铁矿工艺矿物学研究[ J ] .矿冶,2 0 0 8 ,1 7 2 1 0 7 一1 1 0 . [ 3 ] 任群智,姚玉增,金成洙.辽阳三道岭铁矿工艺矿物学研究[ J ] .地质与资源,2 0 0 7 ,1 6 4 2 8 4 2 8 7 . [ 4 ] 侯宗林.中国铁矿资源现状与潜力[ J ] .地质找矿论丛,2 0 0 5 ,2 0 4 2 4 2 2 4 7 . P r o c e s s i n gM i n e r a l o g yo fI r o nO r ef r o mAM i n ei nA n h u i W A N GM i n g y a n B e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g y ,B e i n g10 0 0 7 0 ,C h i n a A b s t r a c t T h ef e a t u r e so ft h ep r o c e s s i n gm i n e r a l o g yo ft h ei r o no r es o m e w h e r ei nA n h u ip r o v i n c ea r ei n v e s t i g a t e db yt h e m e a n so fc h e m i c a lm u l t i e l e m e n ta n a l y s i s ,c h e m i c a lp h a s e a n a l y s i s ,o p t i c a lm i c r o s c o p y ,X - r a yd i f f r a c t i o n , s c a n n i n ge l e c t r o nm i c r o s c o p y a n de l e c t r o n s p e c t r o s c o p y .T h ec h e m i c a lc o m p o s i t i o n ,m i n e r a lc o m p o s i t i o n , d i s s e m i n a t i o nc h a r a c t e r i s t i c sa n dg r a n u l a r i t yo fo r e sa r ed e t e r m i n e d ,s o m em i n e r a l o g i c a lf a c t o r s a f f e c t i n gm i n e r a l p r o c e s s i n ga r ed e s c r i b e d ,a n dt h em e t h o d so fr a i s i n gp r o c e s s i n gi n d e x e sa r eg i v e n . K e y w o r d s p r o c e s s i n gm i n e r a l o g y ;i r o no r e ;p r o c e s s i n gi n d e x e s 万方数据
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