北疆地区某铁矿矿石性质研究

叶强 孟令革

（①中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室 地球科学与信息物理学院 长沙 410083②华北地质勘查局519大队 保定 071051）

北疆地区某铁矿矿石性质研究

叶强①孟令革②

（①中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室 地球科学与信息物理学院 长沙 410083②华北地质勘查局519大队 保定 071051）

通过对矿体中不同矿石类型矿物组成、结构构造、赋存特征等的分析研究,了解矿石性质,为进行选矿试验提供科学依据。

矿石性质 矿物成分 结构构造 选矿

北疆地区某铁矿存在3种不同矿石类型—石榴石磁铁矿、钙铁辉石磁铁矿、致密块状磁铁矿。三种矿石类型中的可利用矿物均为磁铁矿，为使选矿方法和工艺流程的确定有科学依据，有必要对矿石性质进行系统研究。

1 试样的采取和制备

由于3种矿石类型的可利用矿物均为磁铁矿，若能实现3种矿石混合后统一选别则会使工艺流程更为经济。为研究其可行性，分别采取了3种矿石类型和混合样的试验样。石榴石磁铁矿石、钙铁辉石磁铁矿石、致密块状磁铁矿石在矿体中所占比例依次为54∶40∶6,混合试验样按此比例配置。

为便于表述，分别用A型代表石榴石型试验样，B型代表钙铁辉石型试验样，C型代表致密块状试验样，D型代表混合样。各类型试样配样结果见表1。

表1 不同类型试样配样结果 %

2 矿石化学成分、矿物组成及物相分析

2.1 矿石化学成分

不同类型铁矿石样及其混合样的化学多元素分析结果见表2。

表2 原矿样化学多项分析结果 %

由表2可知：

（1）矿石中可回收利用元素Fe含量较高。

（2） 选矿中需要造渣排除的组分主要为SiO2、CaO，有害元素P、S含量较低。

2.2 矿石主要矿物组成

各类型矿石及其混合样的矿物组成及含量见表3。

表3 各类型矿石及其混合样的矿物组成及含量 %

由表3可知，4种类型矿石中的主要目的回收矿物均为磁铁矿，其他金属矿物含量甚微。磁铁矿与其他矿物磁性差异较大，可以考虑采用弱磁选加以分离。非金属矿物主要为铁铝榴石、钙铁辉石、石英，其在不同类型矿石中的含量差别较大，为造渣排除矿物。

2.3 不同类型矿石的物相分析

不同类型铁矿石样及其混合样的物相分析结果见表4。

表4 各类型矿石及其混合样的物相分析结果 %

表2中4种不同类型矿石FeO与TFe的比值分别为：28.62、35.33、43.68、34.22，A、B、D型FeO与TFe的比值相对较低。从表4可知，4种不同类型矿石中可回收铁矿物均以磁性铁为主，硅酸铁的造渣排出是引起铁回收率下降的主要原因，A、B、D型矿石中硅酸铁含量较高是FeO与TFe的比值较低的主要原因。混合矿中磁铁矿物含量79.56%，除硅酸铁外，其他含铁矿物含量甚低，且与磁铁矿磁性差异较大，采用混合矿单一磁选方式应是可行的。

3 矿石结构构造

矿石结构有粒状结构、粒状变晶结构等。

矿石构造主要是块状构造、不均匀浸染状构造、条痕条带状构造等。

4 主要矿物的分布特征

4.1 磁铁矿

磁铁矿呈它形、半自形粒状、等轴粒状、柱状结晶，有的呈页片状、皱纹状集合体出现。它们充填在铁铝榴石、钙铁辉石粒间或其裂隙中，呈不均匀浸染状、条痕状、条带状出现。磁铁矿晶体内几乎不含包裹体，粒度介于0.01～3.68mm之间，一般为0.1～2.56mm；集合体粒度可达5mm；在致密块状型和钙铁辉石型矿石中均见到＜0.02mm的磁铁矿包于钙铁辉石中，较难单体解离。由于磁铁矿嵌布粒度较粗，采用较粗的磨矿细度应可以取得较高的回收率，过度提高磨矿细度对回收率影响不大。

4.2 黄铁矿、磁黄铁矿

在石榴石型矿石中，黄铁矿、磁黄铁矿含量很少，且粒度细小(<0.03mm)，主要分布于碳酸盐矿物中或铁铝榴石粒间。在钙铁辉石型矿石中很难见到该类硫化物。在块状矿石中，有相当数量的磁黄铁矿、黄铁矿和很少的黄铜矿出现，前两者充填于磁铁矿粒间，或包裹在其中，粒度0.01～0.5mm；后者与黄铁矿形成连晶，粒度0.01～0.02mm。包裹在磁铁矿中的磁黄铁矿、黄铁矿对铁精矿品位会有一定的影响。

4.3 铁铝榴石

是石榴石型矿石的主要脉石矿物，等轴粒状，褐色，粒度0.05～0.7mm，其中0.2～0.7mm约占90%。有的富集成团块或与钙铁辉石连生，但很少包含。铁铝榴石嵌布粒度较粗，易与磁铁矿物分离。

4.4 钙铁辉石

它是钙铁辉石和致密块状型矿石的主要脉石矿物，也是石榴石型矿石的次要脉石矿物。呈近等轴粒状至它形状，绿色，粒度0.05～1 mm，其中0.1～1mm者占95%以上。钙铁辉石嵌布粒度较粗，易与磁铁矿物分离。

表5 混合矿石的铁精矿多元素分析结果 %

表6 混合矿石磁选精矿和尾矿物相分析结果 %

表7 混合矿石磁选精矿和尾矿的矿物组成 %

5 小结

通过对3种不同类型矿石及混合矿的矿石性质对比研究，初步认为3种类型铁矿石虽然因矿石品位和脉石种类的差异导致铁回收率可能存在较大差别，但由于主要目的矿物均为磁铁矿，因此可以采用相同方法选别，因此采用混合矿单一磁选流程是可行的。由于磁铁矿物嵌布粒度较粗，采用较粗磨矿细度也可获得较高的回收率。从表5、表6、表7的实际选矿试验结果来看，采用较粗磨矿细度、单一磁选方式可取得较好的选别效果。

收稿：2013-07-01