內(nèi)蒙古某區(qū)域鐵礦石中磁性鐵含量測(cè)定的研究

白 寧

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心內(nèi)蒙古總隊(duì)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000）

鐵礦主要用于鋼鐵工業(yè)中冶鐵和冶鋼，鐵是世界上發(fā)現(xiàn)最早，運(yùn)用最為廣泛的一種金屬，我國鐵礦資源多而不富，以中低品位礦為主，富礦資源儲(chǔ)量只占1.8%，而貧礦儲(chǔ)量占47.6%。中小礦多，大礦少，特大礦更少。礦石類型復(fù)雜，難選礦和多組分共(伴)生礦所占比重大，具有工業(yè)利用價(jià)值的主要是磁鐵礦、赤鐵礦、磁赤鐵礦、鈦鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦等。由于我國鐵礦石的復(fù)雜性，對(duì)鐵礦的地質(zhì)工作提出了很大的挑戰(zhàn)，在對(duì)鐵礦地質(zhì)勘查過程中各種影響因素的研究也就顯得尤為重要。本文旨在探討內(nèi)蒙古某礦區(qū)鐵礦樣品加工粒度對(duì)磁性鐵含量測(cè)定的影響，以期對(duì)同類型礦石檢測(cè)提供一定經(jīng)驗(yàn)借鑒。

1 巖礦鑒定結(jié)論

該鐵礦區(qū)內(nèi)出露有中太古界烏拉山群及第四系地層，樣品經(jīng)過巖礦鑒定結(jié)果顯示礦石是由透明和不透明礦物組成，透明礦物主要有斜長石，角閃石，石英和黑云母等；不透明礦物呈粒狀，主要由鐵礦物等組成，多與暗色礦物一起分布或分布于暗色礦物顆粒之中，暗色礦物顆粒大小多在0.3㎜以下，磁鐵礦呈半自形-它形粒狀，大小一般在0.05mm～0.1mm之間，少數(shù)在0.1mm～0.5mm之間，星散狀分布，鏡下結(jié)構(gòu)見圖1，結(jié)合鐵礦物的被包裹性及礦物顆粒大小等原因，判斷樣品加工的粒度可能會(huì)對(duì)磁鐵含量有一定影響。

圖1 巖礦鑒定樣品鏡下圖片

2 分析樣品的制備過程

2.1 破碎

該礦區(qū)樣品接收登記后，由于樣品重量＜10kg，粒度＞20mm，按照實(shí)驗(yàn)室樣品加工流程，樣品經(jīng)過三個(gè)階段：即粗碎、中碎、細(xì)碎破碎至所需粒度，鐵礦樣品需避免鐵質(zhì)混入，利用碳化鎢合金磨盤和瑪瑙質(zhì)球磨機(jī)可達(dá)到要求，每個(gè)階段都包含有碎樣，過篩，混勻和縮分四個(gè)工序，在過篩和縮分工序中，又都包含有稱重步驟。

2.2 過篩

每道工序后都需要進(jìn)行過篩，粗碎3mm篩，中碎過1mm篩，細(xì)碎按所需粒徑過篩，該礦區(qū)細(xì)碎樣品粒度包含0.149mm，0.097mm，0.074mm三個(gè)粒級(jí)，加工樣品應(yīng)全部通過相對(duì)應(yīng)的100號(hào)，160號(hào)，200號(hào)標(biāo)準(zhǔn)篩。

2.3 混勻和縮分

該礦區(qū)樣品在粗碎后用二分器法混勻并縮分，中碎和細(xì)碎用掀角法結(jié)合十字四分法混勻并縮分，篩后最小留樣量符合切喬特公式Q=Kd2（該礦區(qū)樣品K值為0.1）。

3 試驗(yàn)部分

磁性鐵含量的測(cè)定目前在國內(nèi)尚無標(biāo)準(zhǔn)方法，按手工外磁選-重鉻酸鉀容量法對(duì)試樣的磁性鐵進(jìn)行測(cè)定，具體操作方法如下。

稱取0.5g（精確至0.0001g）試樣于1號(hào)250ml燒杯中，加入50ml～60ml升水將試樣浸濕，用有效磁場(chǎng)為900±100Oe的永久磁鐵緊貼燒杯底部充分搖動(dòng)礦樣，使磁性礦物被吸于燒杯底部磁鐵處，傾斜燒杯將水倒出，再用水小心將非磁性礦物沖出1號(hào)燒杯，用2號(hào)250ml燒杯承接，再次加入適量的水并沖洗杯壁，用磁鐵重復(fù)上述步驟操作，直至沒有非磁性礦物洗出。將2號(hào)燒杯中承接的非磁性礦物和水用上述步驟進(jìn)行磁性礦物回收后轉(zhuǎn)移回1號(hào)燒杯，加入1+1鹽酸20ml，蓋上表面皿，在電熱板上加熱至完全溶解，取下后趁熱滴加氯化亞錫（100g/L）溶液至溶液黃色褪去，用水沖洗杯壁，冷卻后，加入氯化汞（5%）溶液10ml，放置3min～5min，加入硫磷混合酸（硫酸：磷酸：水=15：15：70）15ml，用水稀釋到150ml，加2滴二苯胺磺酸鈉（1%）指示劑，用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至剛出現(xiàn)穩(wěn)定的紫色為終點(diǎn)。計(jì)算公式如下：

MFe-磁性鐵含量（%）

T-重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)鐵的滴定度（g/ml）

V-重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗體積（ml）

G-試樣重量（g）

4 試驗(yàn)研究與分析

4.1 試驗(yàn)方法的準(zhǔn)確度

利用該試驗(yàn)方法對(duì)國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07271和GBW07274進(jìn)行多次測(cè)定，測(cè)試結(jié)果見表1。

表1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)磁性鐵含量測(cè)定結(jié)果

由表1數(shù)據(jù)可以看出，測(cè)定結(jié)果滿足鐵礦中磁性鐵含量測(cè)定的要求，說明該方法準(zhǔn)確可靠，并且適用于磁鐵含量在0.8%～10%左右鐵礦的測(cè)定。

4.2 試驗(yàn)樣品的測(cè)定

通過試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該礦區(qū)樣品與標(biāo)準(zhǔn)樣品有很大不同，對(duì)同一批三種粒級(jí)樣品的測(cè)試結(jié)果見表2。

表2 不同樣品粒徑磁性鐵測(cè)定結(jié)果

標(biāo)準(zhǔn)要求鐵礦樣品加工粒度應(yīng)該為0.149mm，但是由表2可以看出，0.149mm粒度時(shí)磁性鐵單體解離度并不理想，測(cè)定的磁性鐵含量也偏低，在三種粒級(jí)下所測(cè)得的磁性鐵結(jié)果顯示，該礦區(qū)樣品在樣品粒級(jí)為0.097mm時(shí)磁性鐵含量達(dá)到最高，這與鏡下巖礦鑒定結(jié)果也相互吻合，該礦區(qū)樣品磁性礦物包裹在粒徑大小在0.3mm以下的暗色礦物中，磁鐵礦粒徑一般在0.05mm～0.1mm之間，只有將樣品加工到0.1mm以下時(shí)，手工外磁選法才能很好的將磁鐵礦與非磁性礦物分離，得出最真實(shí)的礦物磁鐵含量；當(dāng)樣品加工到0.074mm粒徑大小時(shí)，磁性鐵含量又會(huì)降低，這可能與礦樣中磁性礦物磁場(chǎng)強(qiáng)度弱，加之樣品顆粒小，在手選的過程中不容易被永久磁鐵磁選，從而會(huì)被水流和非磁性礦物帶走一部分，由于條件和場(chǎng)所受限，不對(duì)此做深入的討論。

5 結(jié)語

（1）該礦區(qū)樣品采用手工外磁選-重鉻酸鉀容量法測(cè)定磁性鐵含量時(shí)，樣品加工粒度對(duì)磁性鐵含量有著重要影響，并且對(duì)磁性鐵含量高的試樣影響比較大。

（2）選用0.097mm粒徑的樣品對(duì)該礦區(qū)樣品進(jìn)行磁性鐵測(cè)定，磁性鐵單體解離較好，結(jié)合平行試驗(yàn)，測(cè)試結(jié)果復(fù)現(xiàn)性好，穩(wěn)定可靠，對(duì)該礦區(qū)以及同類型礦床的磁性鐵測(cè)定有一定參考意義，但需要嚴(yán)格注意試樣粒度和磁選場(chǎng)強(qiáng)，結(jié)合實(shí)際情況以及巖礦鑒定結(jié)論進(jìn)行不同處理。