河北某磁铁矿石的工艺矿物学特征及其可选性研究

张庆博

（河北钢铁集团中关铁矿有限公司）

随着我国经济的快速发展，铁矿石需求量不断增加，目前年消耗量高达十多亿吨，主要依赖从澳大利亚、巴西等国进口，对外依存度高达80%左右［1-14］。河北是我国铁矿石资源大省，拥有丰富的磁铁矿、赤铁矿和钒钛磁铁矿资源，高效开发利用国内的铁矿石资源具有非常重要的战略意义［15-19］。

1 矿石性质

1.1 矿石成分分析

矿石主要化学成分分析结果见表1，铁物相分析结果见表2。

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由表1、表2可知，矿石具有高钙镁、低硅铝的特点，属碱性（碱性系数为1.15）磁铁（磁性率为41.8%）矿石，矿石中可供选矿回收的主要元素是铁。

1.2 矿石的矿物组成

矿石中的金属矿物主要有磁铁矿，其次有黄铁矿、黄铜矿，镜铁矿、假象赤铁矿、褐铁矿、胶状黄铁矿、兰铜矿、辉铜矿及含钴镍的矿物等少量；非金属矿物主要有透辉石、透闪石、金云母、蛇纹石、白云石、方解石，其次有石榴石、阳起石、绿泥石、石英、含铁白云石及镁铁碳酸盐等。

1.3 矿石中主要金属矿物的结构构造

（1）矿石中主要金属矿物的结构包括：①自形—半自形晶粒状结构：磁铁矿、黄铁矿主要呈自形—半自形晶粒状结构，结晶形态良好，前者多为八面体、五角十二面体，后者呈立方体或呈不完善晶形产出。②他形晶粒状集合体结构：部分磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿等呈他形晶粒状集合体产出，晶粒间被脉石矿物充填。③交代残余结构：可见赤铁矿交代磁铁矿，脉石矿物交代磁铁矿，斑铜矿交代黄铜矿等。

（2）矿石中主要金属矿物的构造包括：①致密块状构造：金属矿物呈紧密集合体，脉石矿物呈星点状布于其中。②条带状构造：部分磁铁矿及少量黄铁矿呈条带状充填在矽卡岩中，形成颜色有别、条带宽窄不一的条带状构造。③浸染状构造：部分磁铁矿、黄铁矿呈稀疏浸染状或稠密浸染状分布于矽卡岩及蚀变灰岩中，构成浸染状构造。

1.4 矿石中主要金属矿物的嵌布特征

（1）磁铁矿是矿石中主要的金属矿物，其在富矿中的含量为40%～80%，在贫矿中为15%～40%。粒度在0.2～2 mm的占70%，在0.02～0.2 mm的占20%，超过2 mm的占8%，不足0.02 mm的占2%。磁铁矿以他形、半自形结构为主，自形晶少量，粒度由小变大时，晶体多由他形趋于自形；另外，磁铁矿在表生氧化作用下发生赤铁矿化，构成假象赤铁矿，形成周边结构、格子状结构、交代残余结构。

（2）黄铁矿中含有钴、镍、硒等伴生元素，主要存在于高硫矿石中，其含量一般在0.6%～8%，个别地段可达30%以上。粒度在0.2～2 mm的占75%，在0.02～0.2 mm的占16%，超过2 mm的占10%，不足0.02 mm的约占1.5%。黄铁矿多为他形、半自形粒状集合体，自形晶少见；细粒多呈星点状分布在磁铁矿中，构成磁铁矿的包含嵌晶，大多数黄铁矿则呈粗细粒浸染状、脉状产于磁铁矿晶粒间和矿石的裂隙内；在黄铁矿内常有一些包体，一种是磁铁矿、非金属矿物的交代残余晶体、或磁铁矿破碎后的细小碎片，一种是磁铁矿、黄铜矿和硫钴矿等共生包体。

（3）黄铜矿是矿石中主要的含铜矿物，含钴亦高，粒度一般在0.02～0.2 mm，呈他形晶，或为黄铁矿内细小包体，或与黄铁矿连生。

2 选矿试验

试验考察了磨矿细度对弱磁选效果的影响，以及获得铁品位65%以上精矿所需要的磨矿细度，试验结果见表3。

由表3可知，随着磨矿细度的提高，精矿品位和回收率上升；磨矿细度在-0.074 mm54.0%时精矿品位为65.97%、回收率为91.50%，磨矿细度在-0.074 mm63.0%时精矿品位为67.07%、回收率为92.23%，表明矿石的可选性较好。

3 结论

（1）河北某磁铁矿石铁品位为43.90%，磁性铁占91.25%，矿石具有高钙镁、低硅铝的特点，属碱性磁铁矿石。

（2）矿石中的金属矿物主要是磁铁矿，非金属矿物主要有透辉石、透闪石、金云母、蛇纹石、白云石、方解石等。

（3）矿石的主要结构有自形—半自形晶粒状结构、他形晶粒状集合体结构、交代残余结构，矿物的主要构造有致密块状构造、条带状构造、浸染状构造。

（4）磁铁矿在富矿中的含量为40%～80%，在贫矿中为15%～40%；磁铁矿以他形、半自形结构为主，自形晶少量，粒度由小变大时，晶体多由他形趋于自形；粒度以0.2～2 mm为主，0.02～0.2 mm和+2 mm少量，-0.02 mm很少。

（5）矿石在磨矿细度为-0.074 mm54.0%时，精矿品位为65.97%、回收率为91.50%；磨矿细度在-0.074 mm63.0%时，精矿品位为67.07%、回收率为92.23%，矿石的可选性较好。