張慶博
(河北鋼鐵集團中關鐵礦有限公司)
隨著我國經濟的快速發(fā)展,鐵礦石需求量不斷增加,目前年消耗量高達十多億噸,主要依賴從澳大利亞、巴西等國進口,對外依存度高達80%左右[1-14]。河北是我國鐵礦石資源大省,擁有豐富的磁鐵礦、赤鐵礦和釩鈦磁鐵礦資源,高效開發(fā)利用國內的鐵礦石資源具有非常重要的戰(zhàn)略意義[15-19]。
礦石主要化學成分分析結果見表1,鐵物相分析結果見表2。
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由表1、表2可知,礦石具有高鈣鎂、低硅鋁的特點,屬堿性(堿性系數為1.15)磁鐵(磁性率為41.8%)礦石,礦石中可供選礦回收的主要元素是鐵。
礦石中的金屬礦物主要有磁鐵礦,其次有黃鐵礦、黃銅礦,鏡鐵礦、假象赤鐵礦、褐鐵礦、膠狀黃鐵礦、蘭銅礦、輝銅礦及含鈷鎳的礦物等少量;非金屬礦物主要有透輝石、透閃石、金云母、蛇紋石、白云石、方解石,其次有石榴石、陽起石、綠泥石、石英、含鐵白云石及鎂鐵碳酸鹽等。
(1)礦石中主要金屬礦物的結構包括:①自形—半自形晶粒狀結構:磁鐵礦、黃鐵礦主要呈自形—半自形晶粒狀結構,結晶形態(tài)良好,前者多為八面體、五角十二面體,后者呈立方體或呈不完善晶形產出。②他形晶粒狀集合體結構:部分磁鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦等呈他形晶粒狀集合體產出,晶粒間被脈石礦物充填。③交代殘余結構:可見赤鐵礦交代磁鐵礦,脈石礦物交代磁鐵礦,斑銅礦交代黃銅礦等。
(2)礦石中主要金屬礦物的構造包括:①致密塊狀構造:金屬礦物呈緊密集合體,脈石礦物呈星點狀布于其中。②條帶狀構造:部分磁鐵礦及少量黃鐵礦呈條帶狀充填在矽卡巖中,形成顏色有別、條帶寬窄不一的條帶狀構造。③浸染狀構造:部分磁鐵礦、黃鐵礦呈稀疏浸染狀或稠密浸染狀分布于矽卡巖及蝕變灰?guī)r中,構成浸染狀構造。
(1)磁鐵礦是礦石中主要的金屬礦物,其在富礦中的含量為40%~80%,在貧礦中為15%~40%。粒度在0.2~2 mm的占70%,在0.02~0.2 mm的占20%,超過2 mm的占8%,不足0.02 mm的占2%。磁鐵礦以他形、半自形結構為主,自形晶少量,粒度由小變大時,晶體多由他形趨于自形;另外,磁鐵礦在表生氧化作用下發(fā)生赤鐵礦化,構成假象赤鐵礦,形成周邊結構、格子狀結構、交代殘余結構。
(2)黃鐵礦中含有鈷、鎳、硒等伴生元素,主要存在于高硫礦石中,其含量一般在0.6%~8%,個別地段可達30%以上。粒度在0.2~2 mm的占75%,在0.02~0.2 mm的占16%,超過2 mm的占10%,不足0.02 mm的約占1.5%。黃鐵礦多為他形、半自形粒狀集合體,自形晶少見;細粒多呈星點狀分布在磁鐵礦中,構成磁鐵礦的包含嵌晶,大多數黃鐵礦則呈粗細粒浸染狀、脈狀產于磁鐵礦晶粒間和礦石的裂隙內;在黃鐵礦內常有一些包體,一種是磁鐵礦、非金屬礦物的交代殘余晶體、或磁鐵礦破碎后的細小碎片,一種是磁鐵礦、黃銅礦和硫鈷礦等共生包體。
(3)黃銅礦是礦石中主要的含銅礦物,含鈷亦高,粒度一般在0.02~0.2 mm,呈他形晶,或為黃鐵礦內細小包體,或與黃鐵礦連生。
試驗考察了磨礦細度對弱磁選效果的影響,以及獲得鐵品位65%以上精礦所需要的磨礦細度,試驗結果見表3。
由表3可知,隨著磨礦細度的提高,精礦品位和回收率上升;磨礦細度在-0.074 mm54.0%時精礦品位為65.97%、回收率為91.50%,磨礦細度在-0.074 mm63.0%時精礦品位為67.07%、回收率為92.23%,表明礦石的可選性較好。
(1)河北某磁鐵礦石鐵品位為43.90%,磁性鐵占91.25%,礦石具有高鈣鎂、低硅鋁的特點,屬堿性磁鐵礦石。
(2)礦石中的金屬礦物主要是磁鐵礦,非金屬礦物主要有透輝石、透閃石、金云母、蛇紋石、白云石、方解石等。
(3)礦石的主要結構有自形—半自形晶粒狀結構、他形晶粒狀集合體結構、交代殘余結構,礦物的主要構造有致密塊狀構造、條帶狀構造、浸染狀構造。
(4)磁鐵礦在富礦中的含量為40%~80%,在貧礦中為15%~40%;磁鐵礦以他形、半自形結構為主,自形晶少量,粒度由小變大時,晶體多由他形趨于自形;粒度以0.2~2 mm為主,0.02~0.2 mm和+2 mm少量,-0.02 mm很少。
(5)礦石在磨礦細度為-0.074 mm54.0%時,精礦品位為65.97%、回收率為91.50%;磨礦細度在-0.074 mm63.0%時,精礦品位為67.07%、回收率為92.23%,礦石的可選性較好。