安徽某极难选磁铁矿石的工艺矿物学研究

沈远海 曹 兵 胡佛明 胡 城 苏 康

（1.安徽马钢矿业资源集团南山矿业有限公司;2.中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司）

在露天开采过程中，随着采掘面的下降，矿石性质常常会发生变化，部分矿山甚至不得不面对局部资源的难磨难选矿问题［1-3］。选矿中所出现的难分离、难回收等问题在资源上多表现为矿物成分和嵌布关系复杂，或目的矿物品位低［4］。

为了揭示某露天矿所遇难选矿石的性质，为后续选矿工艺优化调整提供依据［5-6］，对有代表性矿石进行工艺矿物学研究。

1 矿石性质

矿石主要化学成分分析结果见表1，主要矿物组成见表2。

由表1可以看出，矿石Fe含量为21.62%，S含量为0.78%；主要脉石矿物成分SiO2、Al2O3含量分别为35.25%、10.59%；碱金属成分Na2O和K2O含量相对较高，分别为3.55%和1.18%。

由表2可以看出，矿石中金属矿物包括磁铁矿、赤铁矿（含假象赤铁矿）、黄铁矿、菱铁矿等，磁铁矿含量最高，为20.98%；非金属矿物钠长石含量最高，为36.24%，其次为钾长石、方解石、绿泥石等。

2 主要有价矿物工艺粒度分析

矿石中重要有价矿物的嵌布粒度是确定矿石磨矿工艺和磨矿细度的重要依据［7］。矿石中重要金属矿物磁铁矿、赤铁矿的工艺粒度分析结果见表3。

由表3可以看出，磁铁矿主要呈细粒分布，赤铁矿则以微细粒嵌布为主。磁铁矿主要分布在-0.07 mm粒级，含量为76.62%，-0.04 mm粒级分布率为54.39%，-0.01 mm粒级分布率为17.97%；赤铁矿主要分布在-0.03 mm粒级，分布率为78.90%，-0.01 mm微细粒级分布率为35.24%。

3 磁铁矿的嵌布特征

磁铁矿为矿石中的主要金属矿物，主要产出形式：①主要呈斑状产出，且包裹大量粗细不均的脉石矿物（图1、图2），部分细粒或微细粒包裹体很难完全解离，会以连生体的形式进入精矿中。②部分斑状磁铁矿表面被氧化形成假象赤铁矿（图3），斑状的半假象赤铁矿（磁铁矿和假象赤铁矿的集合体）包裹了大量细粒的脉石矿物，在磨矿过程中很难充分解离。③少量粗粒磁铁矿颗粒表面裂隙被脉石矿物充填（图4），在磁铁矿表面形成大量交错的脉石细脉，脉宽一般小于20 μm，这部分细脉极难完全解离，多数磁铁矿会以连生体的形式进入精矿中。④少量磁铁矿呈细粒包裹体嵌于长石等矿物中（图5），微量的磁铁矿呈细粒浸染状嵌布（图6）。⑤少量磁铁矿与黄铁矿紧密共生（图7），不易解离。

4 不同磨矿细度产品的解离度分析

对磨至-0.076 mm85%、-0.076 mm 92%、-0.076 mm 95%和-0.043 mm95%的4个矿样分别进行了解离度测定，结果见表4。

由表4可以看出，随着磨矿细度的提高，磁铁矿、脉石矿物的解离度均不断提高；由于矿石中磁铁矿的嵌布粒度较细，因而磨矿产品解离效果较差，必然影响选矿技术指标的提高［8］。

5 结论

（1）矿石Fe含量为21.62%，有害成分S含量为0.78%，主要脉石矿物成分SiO2、Al2O3含量分别为35.25%、10.59%；矿石中主要有回收价值的矿物为磁铁矿，含量为20.98%，含量最高的非金属矿物钠长石含量为36.24%。

（2）矿石中的磁铁矿主要呈细粒分布，赤铁矿主要呈微细粒嵌布。磁铁矿-0.07 mm粒级分布率为76.62%，-0.04 mm粒级分布率为54.39%，-0.01 mm粒级分布率为17.97%；赤铁矿-0.03 mm粒级分布率为78.90%，-0.01 mm微细粒级分布率为35.24%。

（3）磁铁矿主要表现为5种产出形式，即呈斑状产出，且包裹大量粗细不均的脉石矿物；部分斑状磁铁矿表面被氧化形成假象赤铁矿；少量粗粒磁铁矿颗粒表面裂隙被脉石矿物充填；少量磁铁矿呈细粒包裹体嵌于长石等矿物中；少量磁铁矿与黄铁矿紧密共生。

（4）随着磨矿细度的提高，磁铁矿的解离度不断提高，但解离效果较差，必然会影响选矿技术指标的提高。