利比里亚某铁矿石工艺矿物学研究

黄秋菊 朱正环

(1.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司；2.金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心；

3.浙江漓铁集团有限公司)

利比里亚某铁矿石工艺矿物学研究

黄秋菊1,2朱正环3

(1.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司；2.金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心；

3.浙江漓铁集团有限公司)

利比里亚某铁矿石主要有价元素为铁，其品位为36.25%。矿石中铁主要以磁铁矿的形式存在，其次为赤褐铁矿，少量以碳酸铁、硅酸铁的形式存在。脉石矿物以石英、长石为主。矿石中主要有用铁矿物磁铁矿、赤铁矿、镜铁矿在+0.08 mm粒级分布率分别为63.28%、61.94%、54.29%。粒度分析表明，该矿磨细至-0.074 mm占55%进行分选，即可获得较好选矿指标。

利比里亚铁矿石 工艺矿物学 嵌布特征 单体解离度

利比里亚的铁矿石储量为40亿～65亿t(含铁量30%～67%)，是非洲第二大铁矿生产国和出口国。对利比里亚某铁矿石的化学成分、矿物组成及含量、主要矿物的嵌布特征、工艺粒度、不同磨矿细度产品解离度进行了研究，以期为该矿石的分选工艺确定提供依据。

1 矿石成分分析

试验铁矿石化学成分和铁物相分析结果分别见表1和表2。

表1 矿石化学多元素分析结果 %

元素TFeSPCaOMgOSiO2Al2O3MnO含量36.250.0320.0381.132.3140.192.350.10元素K2ONa2OTiO2ZnOCr2O3NiOV2O5含量0.310.130.0830.0020.0370.0240.003

表2 矿石铁物相分析结果 %

铁物相含量分布率磁性铁22.6962.59赤褐铁矿11.6132.03碳酸铁0.611.68硅酸铁1.343.70总铁36.25100.00

表1表明，矿石中主要有价元素为铁，其品位为36.25%，w(CaO+MgO)/w(SiO2+Al2O3)=0.08，属酸性铁矿石。

表2表明，矿石中的铁主要是以磁铁矿的形式存在，占矿石中总铁的62.59%；其次为赤褐铁矿，占总铁的32.03%；少量以碳酸铁、硅酸铁的形式存在。

2 矿石矿物组成

矿石中金属矿物主要有磁铁矿、赤铁矿(含假象赤铁矿)、镜铁矿、褐铁矿、黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿等；脉石矿物主要有石英、长石、角闪石、云母(黑云母、白云母、绢云母、金云母)、绿泥石、绿帘石、石榴石、碳酸盐、黏土、矽线石、堇青石、蓝晶石、金红石等。对矿石矿物含量进行分析，结果见表3。

表3 矿石矿物含量统计结果 %

矿物含量矿物含量磁铁矿31.51绿泥石2.20赤铁矿9.14绿帘石0.66镜铁矿7.17堇青石2.32褐铁矿0.37石榴石2.11石英21.96黏土0.62长石9.69碳酸盐0.33角闪石6.04矽线石0.14云母5.39其他0.35

3 主要矿物嵌布特征

3.1 磁铁矿

磁铁矿是矿石中最重要的金属矿物，也是选矿试验的主要回收对象。呈斑状、粒状、浸染状3种产出形式：①呈不规则斑状嵌布，斑晶中含脉石包裹体，有时被赤铁矿交代形成假象、半假象矿，基质由石英等脉石矿物组成；②呈自形、半自形四方形粒状单晶分布，主要与脉石矿物互嵌，有时与赤铁矿、黄铁矿伴生；③呈细粒浸染状嵌于脉石矿物中。

3.2 赤铁矿和镜铁矿

赤铁矿和镜铁矿是矿石中的重要铁矿物。赤铁矿有原生矿和次生假象矿：前者呈短柱状、不规则粒状浸染嵌布于脉石中，或呈长条状、板柱状与脉石互层嵌布；后者由交代磁铁矿形成，但仍保留了磁铁矿晶体形态特征呈斑状嵌布，有时磁铁矿次变残体嵌于其中，形成半假象矿。镜铁矿一般呈片状、鳞片状散布于赤铁矿中。

3.3 褐铁矿

褐铁矿主要为不规则他形粒状组成集合体分散状嵌布，少量呈网脉状嵌布，网眼中充填脉石矿物，并包含有残留赤铁矿。

3.4 石 英

石英多为不规则粒状，较少见有自形、半自形锥柱状。产出形式多样，一般呈粒状集合体嵌布，集合体中浸染嵌布粒状铁矿物，且与长石、角闪石、黑云母、绿泥石、绿帘石、矽线石等几乎所有脉石矿物共生，分布广泛。

3.5 长 石

长石主要为斜长石和钾长石，多为自形晶，板柱状，与铁矿物及其它脉石矿物互嵌。大部分长石没有明显次生变化，因此晶形保存较完好，少量发生绢云母化和黏土化。

3.6 角闪石

角闪石以普通角闪石为主，含少量蓝闪石等，为条柱状或片状组成集合体沿铁矿物粒间充隙，也与石英、长石等矿物共生。部分片状角闪石集合体中不均匀包裹细粒石英和铁矿物。

3.7 云 母

矿石中云母种类较多，主要为黑云母，另有少量白云母、绢云母、金云母。其中黑云母一般为自形晶柱状或不规则板片状，与长石、石英等矿物相毗邻，常发生绿泥石化[2]。白云母呈纤维状、毛发状或长条状嵌布，其中包裹细粒铁矿物，一般与黑云母伴生。绢云母为细粒鳞片状集合体，主要与长石或堇青石交代。金云母偶见。

4 主要矿物粒度分析

对矿石中主要矿物进行粒度分析，结果见表4。

表4 矿石主要矿物嵌布粒度分析结果

表4表明：主要有用铁矿物磁铁矿、赤铁矿、镜铁矿在+0.08mm粒级分布率分别为63.28%、61.94%、54.29%；主要脉石矿物石英、长石、角闪石、云母嵌布粒度较粗，在+0.08mm粒级分布率分别为66.66%、70.35%、75.11%、70.35%。

5 不同磨矿细度产品有用矿物单体解离度

对原矿不同磨矿细度产品中有用铁矿物磁铁矿、赤(镜)铁矿进行单体解离度分析，结果见表5。

表5 原矿不同磨矿细度产品解离度分析 %

磨矿细度(-0.074mm含量)矿物单体解离度连生体解离度>3/43/4～2/42/4～1/4<1/4合计45磁铁矿87.596.743.281.720.67100.00赤(镜)铁矿80.259.275.823.601.06100.0055磁铁矿91.273.792.401.980.56100.00赤(镜)铁矿84.647.455.281.950.68100.0065磁铁矿92.154.432.650.77-100.00赤(镜)铁矿85.887.454.281.950.44100.0075磁铁矿93.682.561.751.420.59100.00赤(镜)铁矿86.486.824.272.010.42100.0085磁铁矿95.282.291.660.77-100.00赤(镜)铁矿88.335.983.581.750.36100.0095磁铁矿96.522.051.330.10-100.00赤(镜)铁矿90.346.452.430.78-100.00

表5表明，随着磨矿细度增加，铁矿物解离度不断提高[3]。有用铁矿物磁铁矿、赤(镜)铁矿在磨矿细度为-0.074mm占45%时大部分已达到单体解离，解离度分别为87.59%和80.25%，当磨至-0.074mm占95%时，磁铁矿、赤(镜)铁矿解离度为96.52%和90.34%，因此该矿在选择-0.074mm占55%的磨矿细度时，即可获得较好精矿指标。

6 结 论

(1)利比里亚某铁矿石主要有价元素为铁，其品位为36.25%。矿石中铁主要是以磁铁矿的形式存在，其分布率为62.59%；其次为赤褐铁矿，其分布率为32.03%；少量以碳酸铁、硅酸铁的形式存在。脉石矿物以石英、长石为主，其次为角闪石、云母等硅酸盐类矿物，碳酸盐类矿物含量较低。

(2)矿石中主要有用铁矿物磁铁矿、赤铁矿、镜铁矿在+0.08mm粒级分布率分别为63.28%、61.94%、54.29%。

(3)在磨矿细度为55%时，矿石中有用铁矿物磁铁矿、赤(镜)铁矿大部分已达到单体解离，因此选择-0.074mm占55%的磨矿细度进行选别，即可获得较好精矿指标。

[1] 周乐光,等.矿石学基础[M]. 北京: 冶金工业出版社，2007．

[2] 李英堂,马 驰,卞孝东,等.山西袁家村铁矿工艺矿物学研究[J].矿产保护与利用，2011(3)：22-25.

[3] 王明燕.安徽某铁矿的工艺矿物学研究[J].有色金属：选矿部分，2010(4)：92-94.

2015-05-18)

黄秋菊(1988—),女,工程师,243000 安徽省马鞍山市经济技术开发区西塘路666号。