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现代矿业
2022年7月第7期
国内某难选铁矿石工艺矿物学研究*
121212123
王炬,陈洲,袁启东,田一安,
(;
)
摘要为了合理开发利用国内某难选铁矿,通过多元素分析、铁物相分析、显微镜鉴定等手
段对其化学组成、矿物含量、结构构造、嵌布特征等进行了详细的工艺矿物学研究。研究结果表
明:该矿石主要有用铁矿物为磁铁矿和少量赤(褐)铁矿,主要脉石矿物为碳酸盐、长石、石英以及
黏土;矿石和岩石主要具层纹状构造、块状构造和浸染状构造,主要结构有粒状结构、条带结构、斑
状结构、鳞片状结构、脉状结构和浸染状结构;黏土和绿泥石中均包含较多微细粒铁矿物,共生关
系紧密;矿石中有用铁矿物磁铁矿和赤(褐)铁矿属微细粒嵌布,难以单体解离。
关键词难选铁矿磁铁矿工艺矿物学嵌布特征
DOI
:.1674-
ProcessMineralogyStudyofanRefractoryIronOreinChina
WANGJu12CHENZhou12YUANQidong12TIANYi'an12
,,,,
(,;
.
,)
InordertorationallydevelopandutilizearefractoryironoreinChinathechemicalcom⁃
Abstract,
positionmineralcontentstructureanddistributioncharacteristicsoftheprocessmineralswerestudiedin
,,
detailbymeansofmulti-
,
showthatthemainusefulironmineralsaremagnetiteandasmallamountofhematiteandthemaingangue
⁃
,,,
sivestructureanddisseminatedstructureandthemainstructuresaregranularstructurestripstructure
,,,
,,
⁃
,
titeandhematitebrownironwhichareveryfinegrainedanddifficulttobeliberatedintheore.
(),
refractoryironoremagnetiteprocessmineralogydistributioncharacteristics
Keywords,,,
铁矿资源是国家战略性资源,随着我国钢铁工征、结晶粒度、元素赋存状态等矿物学信息,为合理
业的快速发展,国内铁矿石需求量巨大,但我国的高制订选矿方案提供指导依据。
品位铁矿严重短缺,对外依存度长期居高不下[1-2]。1矿石化学组成
为保证我国铁矿资源的安全供给,
品位、复杂难选铁矿具有重要的现实意义[3-5]。国内矿石化学多元素分析结果见表1。
某铁矿储量7000~7500万t,全铁品位约30%,磁性
铁品位约20%。该矿石不但矿物组成复杂,而且铁矿
物嵌布粒度微细并与脉石紧密共生,属复杂难选铁
矿石。为合理利用该铁矿资源,对其开展了详细的
工艺矿物学研究,查明其矿物组成和含量、嵌布特
“*十四五”国家重点研发计划项目(编号:2021YFC2902400)。
王炬(1973—),男,高级工程师,243000安徽省马鞍山市。
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总第639期现代矿业2022年7月第7期
由表1可知,矿石主要有用元素为Fe,全铁品位(1)粒状结构。细粒磁铁矿呈半自形粒状均匀
%,%,其他有用元素含量分布,与脉石交织嵌布(图1)。
较低;主要杂质为SiO和AlO,%和
223
%,有害元素硫、磷含量较低;,属
于酸性铁矿石。
矿石铁物相分析结果见表2。
(2)条带结构。粒状磁铁矿或褐铁矿呈连晶状,
组成条带,与脉石条带互层嵌布(图2)。
由表2可知,矿石中的铁矿物主要为磁铁矿和赤
褐铁矿,%%,其
他铁矿物含量较低,因此该矿石为磁赤混合型矿石。
2矿石的矿物组成
(3)斑状结构。粗粒磁铁矿、赤铁矿或长石碎屑
矿石的矿物组成及含量测定结果见表3。
呈斑状嵌于矿石中,基质主要为脉石,部分磁铁矿晶
粒边缘有溶蚀现象(图3、图4)。
注:黄铁矿中包含微量磁黄铁矿。
由表3可知,矿石中主要有用矿物为磁铁矿,含
%,次要有用矿物为赤铁矿和褐铁矿,含量
%%;主要脉石矿物为长石、碳酸
盐和石英,%、%%。
3矿石的结构构造
该矿石主要为层纹状构造、块状构造和浸染状
构造。
(1)层纹状构造。铁矿石中的粒状磁铁矿和石
英、长石、绿泥石等碎屑交互成层状嵌布,层理宽度
通常为1~5mm。(4)鳞片状结构。细粒绿泥石和水云母呈鳞片状
(2)块状构造。铁矿石和泥岩均有分布,两者均
结构,其中嵌有针状、柱状钠长石及细晶铁质(图5)。
呈致密状,但颜色有所不同,矿石一般为黑色,泥岩
则为灰绿色。
(3)浸染状构造。少量金属硫化物黄铁矿和铁
氧化物磁铁矿、赤褐铁矿等呈零散浸染状分布于脉
石矿物中。
该矿石的结构主要有粒状结构、条带结构、斑状
结构、鳞片状结构、脉状结构和浸染状结构。
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王炬陈洲等:国内某难选铁矿石工艺矿物学研究2022年7月第7期
(5)脉状结构。碳酸盐和黑云母呈脉状互层嵌
布(图6)。
(4)黄铁矿。黄铁矿为黄白色,一般呈半自形粒
状浸染嵌布(图7),有时与粒状磁铁矿紧密共生,并
(6)浸染状结构。细粒磁铁矿、黄铁矿呈不均匀组成条带嵌布。
浸染状结构(图7)。
(1)长石。长石为钠长石,自形晶柱状,常组成
集合体,呈斑状嵌布,伴生矿物主要为绿泥石,有时
两者紧密连生组成斑晶,绿泥石中会含细晶铁质包
体(图10)。
4主要矿物的嵌布特征和共生关系
(1)磁铁矿。磁铁矿为淡棕灰色、灰色,呈极小
μ
的半自形—他形细粒状,粒度约5m,晶粒与脉石矿
(2)碳酸盐。碳酸盐主要为方解石,以细粒浸染
物通常交织嵌布,不易解离(图1);呈半自形—他形状散布于黏土杂质中,或与黑云母伴生呈脉状或次
粒状连晶组成平行或略有弯曲的不连续条带,与脉生脉状穿插于矿石中(图11)。
石条带互层嵌布(图2);呈较粗的斑状碎屑,由于氧
化作用,晶粒边缘呈溶蚀状,与脉石关系紧密,两者
接触面呈弯曲状,细磨后也很难完全解离;呈微细粒
μ
状,粒径约3m,浸染嵌于黏土或绿泥石等脉石矿物
中(图7)。
(2)赤铁矿。赤铁矿为灰白色,具非均质性,呈
不规则细小碎屑状散布于矿石中,少量为斑状,基质
主要由脉石和细粒磁铁矿组成(图4),但在基质中有(3)石英。石英呈细粒碎屑,主要与水云母、细
时也含有赤铁矿微晶;较少交代磁铁矿形成假象赤
μ晶长石、碳酸盐、泥晶等构成黏土杂基或形成粉砂
铁矿(图8),部分呈小于10m的细小粒状浸染嵌布岩,部分组成条带与磁铁矿条带紧密嵌布(图12)。
在脉石矿物中。
(4)黏土。黏土为水云母、细小石英、绿泥石、碳
(3)褐铁矿。褐铁矿为灰色,内反射黄褐色,呈酸盐、长石、铁质、泥晶等的混合物,在矿石中多组成
细小粒状、丝状组成不连续条带,条带中夹杂脉石矿集合体(图13)或以胶结物的形式呈基质嵌布;集合体
物,两者紧密连生不易解离(图9)。有时组成条带,与条带状磁铁矿互层嵌布(图12)。
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总第639期现代矿业2022年7月第7期
(5)绿泥石。绿泥石呈鳞片状或叶片状产出,较
少呈放射状;鳞片状晶通常组成集合体嵌布(图5),
其中常包含细晶铁质包裹体,片状晶则呈斑晶产出,
但基质仍由细小鳞片状绿泥石和细晶黏土、铁质组
成(图10),与长石关系紧密,在黏土杂基中常混有这
种细小鳞片状绿泥石。
5主要矿物的嵌布粒度
%、%%,主要脉石矿物为
果见表4、表5。测定时石英、长石归为一类,碳酸盐碳酸盐、长石、石英以及黏土,%、
和黏土归为一类。黏土系由水云母、细晶绿泥石、%、%%。矿石含较多碳酸盐、黏土
晶、硅质、铁质等混合物组成,属于黏土杂基,因此统和泥晶,因此易碎易磨。
计时黏土均按集合体测定。(2)矿石和岩石主要具层纹状构造、块状构造和
浸染状构造,主要结构有粒状结构、条带结构、斑状
结构、鳞片状结构、脉状结构和浸染状结构。
(3)矿石中黏土和绿泥石中均包含较多微细粒
铁矿物,因共生关系紧密,这部分铁很可能损失于尾
矿中,从而影响铁回收率。
(4)矿石中有用铁矿物磁铁矿和赤(褐)铁矿属
μ
微细粒嵌布,两者在-10m分布率均超过50%,分别
%%。可见,要想大部分铁矿物单体
μ
解离至少要磨至-10m,但对于如此微细的矿物粒
度,常规的物理选矿方法已无法有效回收。
参考文献
1.
[]赵立群,王春女,张敏,等中国铁矿资源勘查开发现状及供需
.
形势分析[]地质与勘探,,():-
.
[]赵金龙铁矿资源供需分析及地质勘查建议[]消费导刊,
2020929.
由表4、表5可知,主要有用矿物磁铁矿、赤铁矿():
μ3.
结晶粒度-10m的分布率均超50%,因此属于极微[]张宗旺,李健,李燕,等国内难选铁矿的开发利用现状及发展
.
[]有色金属科学与工程,():-
细粒嵌布;主要脉石矿物石英、长石、碳酸盐、黏土的4.
μ[]刘小银,余永富,洪志刚,等难选弱磁性铁矿石闪速(流态化)
粒度明显粗于铁矿物,其-10m分布率均不到5%。:40
磁化焙烧成套技术开发与应用研究[]矿冶工程,()-
6结论45.
5.
(1)四川某难选矿石由泥岩、粉砂岩和铁矿石组[]张亮,杨卉芃,冯安生,等全球铁矿资源开发利用现状及供需
:5763.
分析[]矿产保护与利用,()-
成,主要有用铁矿物为磁铁矿和少量赤(褐)铁矿,含20220110
(收稿日期--)
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