新疆伊犁某铁矿难选铁矿石工艺特性研究

肖 亮,盛德波,霍加庆,王 彬,张 勇

(四川省地质矿产勘查开发局四○五地质队,都江堰,四川611830)

新疆伊犁某铁矿难选铁矿石工艺特性研究

肖 亮,盛德波,霍加庆,王 彬,张 勇

(四川省地质矿产勘查开发局四○五地质队,都江堰,四川611830)

为基本了解伊犁某铁矿难选铁矿工艺特性,取样进行了化学物象分析、X射线衍射分析及矿石矿物嵌布特征分析。通过分析结果可知:矿石中主要金属矿物为磁铁矿,另有少量赤铁矿、黄铁矿及微量黄铜矿,非金属矿物主要为长石;矿石中磁铁矿的嵌布粒度很细,铁精矿中全样磁铁矿的单体解离度为80.14%,脉石矿物主要以连生体的形式存在,要想取得理想回收指标,矿石必须经过细磨且阶段磨矿,铁矿物集合体的工艺粒度及单体解离度为提高铁精矿品位提供了重要参考依据。

铁矿石;难选矿;工艺类型;伊犁

1 矿区背景

新疆伊犁某铁矿位于“阿吾拉勒铁铜成矿带”中部,矿体主要产出于安山岩、凝灰岩及安山质凝灰熔岩内部,磁铁矿化现象呈弥漫性的状态分布于不同岩石类型的铁矿体中,围岩与矿体岩性基本一致,界线不明显,形成复杂的过渡类型岩石组合。矿床成因属岩浆期后火山—次火山气液交代充填型成因。

通过地质勘查工作,求得的铁矿石资源量达中型规模,矿床平均品位23%。

2 矿样化学成分

2.1 矿样的化学分析

由表1可知:矿石中SiO2含量38.02%～44.45%,S含量0.20%～0.24%,P含量0.19%～0.24%,As含量4.92×10-6～13.5 ×10-6,Cu含量0.01%,Pb含量0.001 6%～0.008 2%,Zn含量0.008%～0.095%,Sn含量0.000 09%～0.001 2%,Au含量0.01 ×10-6,Ag含量1.75×10-6～1.86×10-6, F含量410×10-6～550×10-6,除有害元素SiO2含量超标(≤18%),其余元素含量很低,平均含量均未超标。

2.2 矿样中铁的物象分析

由表2可以看出:铁在不同矿石中的存在形式主要以磁铁矿和氧化铁矿(赤铁矿、褐铁矿)为主,二者合计占有率约为92.87%～94.62%,其它形式存在的铁相对较少;氧化铁由浅到深含量在3.02%～3.19%之间,说明区内基本上不存在氧化带;样品中全铁平均品位TFe28.18%,其中磁铁矿平均含量为23.40%,磁铁矿平均占有率83.03%,磁铁矿占有率与普通磁铁矿矿石(m Fe/TFe＞85%)相比较低。铁矿石中硅酸铁占有率达3.28%～5.22%,说明有少量铁质以硅酸铁形式存在。

表1 矿区铁矿石化学分析结果一览表

表2 铁矿石铁物相分析结果一览表

3 矿样的矿物组成及相对含量

为了查明矿石的主要矿物组成,对样品进行了X射线衍射分析,见图1。结果表明:矿样中主要金属矿物组成较为简单,主要为磁铁矿:12%～20%,赤铁矿:4%～8%,非金属矿物主要为长石(石英):70%～75%,绿泥石、碳酸盐等矿物:5%～10%,矿样化学成分见表3。

表3 矿样的化学成分表

图1 样品X射线衍射图谱

4 矿样中重要矿物的嵌布特征

4.1 磁铁矿

磁铁矿是矿石样品中最重要的铁矿物,以它形细粒和微细粒镶嵌为主,按照磁铁矿的嵌布粒度和结构主要分为三类。(1)他形—半自形粒状,见图2、图3,颗粒较粗大,一般0.1mm～0.25mm,个别为0.5mm,呈星点状或团块状颗粒集合体分布,斑晶多被赤铁矿交代,单偏光下呈蓝灰色,占20%～25%。(2)不等粒它形细粒状,见图4,粒径为0.1mm～0.045mm,不均匀浸染状分布,单偏光下灰色略带淡棕色,均质性,被赤铁矿轻微交代,占30%～35%。(3)微细～极细的它形粒状,见图5,星散状分布,粒径一般0.045mm～0.010mm,类似基质,单偏光下灰色略带淡棕色调,占40%～45%。

矿石样品中磁铁矿与脉石矿物的嵌布关系较为简单,但是由于磁铁矿本身的嵌布粒度很细,常规磨矿细度下磁铁矿很难充分单体解离,因此要提高铁精矿品位,加大磨矿细度是必要的。

4.2 赤铁矿

赤铁矿在矿石中的平均含量为6%左右。它形粒状,多为部分或完全交代磁铁矿颗粒而成,常分布于磁铁矿颗粒边缘或裂隙内。沿磁铁矿颗粒边缘或裂隙进行交代,局部形成“格架状”构造。粒径与磁铁矿相似,单偏光下为蓝灰色,具非均质性,见图6、图7。

图2 它形粒状磁铁矿,反光250×Mt—磁铁矿

图3 它形粒状磁铁矿,反光250×Mt—磁铁矿

4.3 黄铁矿

黄铁矿含量很低(＜1%),呈他形—半自形粒状,粒径一般在0.15mm以下,粒径最大可达0.35mm,零星分布于脉石矿物和磁铁矿颗粒之间,部分与磁铁矿共生,见图8。

4.4 黄铜矿

黄铜矿含量很低(＜0.5%),呈他形—半自形粒状,粒径一般在0.15mm以下,粒径最大可达0.35mm,零星分布于脉石矿物和磁铁矿颗粒之间,部分与磁铁矿共生,见图9。

图4 不等粒它形细粒状磁铁矿,反光250×Mt—磁铁矿

图5 微细粒状磁铁矿呈星散状分布,反光250×Mt—磁铁矿

图6 赤铁矿沿磁铁矿的裂隙交代,反光250×Hm—赤铁矿

图7 假象-半假象赤铁矿,反光250×Hm—赤铁矿

图8 黄铁矿半自形晶,反光250×Py—黄铁矿

图9 黄铜矿呈它形粒状分布,反光250×Cp—黄铜矿

5 铁精矿的粒度组成和解离度的测定

5.1 铁精矿的粒度组成

由于矿样中磁铁矿嵌布粒度极细,分别采用325、600和1250目标准筛,在超声波清洗机中进行了铁精矿筛析试验,并测定了不同粒级中的含铁品位、铁精矿粒度组成及各粒级金属分布测定结果见表4。

表4 铁精矿粒度组成及各粒级金属分布测定结果

测定结果表明,铁精矿以微细粒级为主。全样含铁品位60.25%,其中+1250目以上粒级中含铁品位较低,为52%～55%,-1250目粒级中含铁品位略高,为61.98%。

5.2 铁精矿解离度的测定

将以上筛析各粒级分别制备了解离度测定样品(光片),在显微镜下测定了铁矿物(磁铁矿)和脉石矿物(长石)的解离度,测定结果分别见表5、表6。

表5 铁矿物解离度测定结果表

从表5测定结果来看,铁精矿中磁铁矿的单体解离度不是太高,但主要以磁铁矿的富连生体(≤1/2)为主。全样磁铁矿的单体解离度为80.14%,单体+富连生体含量＞90%。

从表6脉石矿物的解离度测定结果来看,铁精矿中的脉石矿物主要以连生体的形式存在,而且以贫连生体(＜1/2)为主。全样脉石矿物的单体解离度为19.34%,单体+富连生体含量为38.46%,贫连生体含量为61.54%。

6 结论

(1)矿样中的铁大部分是以磁铁矿的形式存在,另有少量的铁以赤铁矿形式存在,这部分铁会通过弱磁和强磁进入铁精粉中;还有一部分以硫化铁和硅酸铁形式存在的铁,它们在磁选过程中大部分会进入尾矿。

(2)矿样中的磁铁矿在矿石中嵌布粒度极细,铁矿物集合体在-1250目的分布率高达79.80%,全样磁铁矿的单体解离度为80.14%,单体解离不充分。要提高精矿中铁的品位,获得理想的选矿指标,细磨是必不可少的。

(3)矿石中铁矿物均与长石、石英、角闪石、绿泥石及碳酸盐矿物共生关系密切,在细磨条件下,弱磁选是脉石矿物很容易连生或机械夹杂在铁精粉中而影响铁精粉品位。

通过选矿试验虽然确定了矿区铁矿石的可选性和潜在的工业价值,但要想取得理想回收指标,矿石必须经过细磨且阶段磨矿,铁矿物集合体的工艺粒度及单体解离度为提高铁精矿品位提供了重要参考依据。

[1] 孙炳泉.近年我国复杂难选铁矿技术进展[J].金属矿山,2006.(3):11-14.

[2] 肖亮,李昱航,等.新疆新源县阿克萨依铁矿勘探报告[R].2012.

[3] 吕宪俊,胡术刚,等.新疆伊犁阿克萨依铁矿选矿工艺研究[R].2008.

Research the Technological Type of a Complex Refractory Iron Ore in Yili Xinjiang

XIAO Liang,SHENG De-bo,HUO Jia-qing,WANG Bin,ZHANG Yong
(Sichuan geology mineral exploration and DevelopmentBureau of 405 geological team Dujiangyan 611830,Sichuan,China)

We carried out chemical phase analysis,X-ray diffraction analysis and characteristics of disseminated ore minerals on rock sampling for research the technological type of a complex refractory iron ore.By analysis results we know,the main ore mineral is magnetite metal,and a small number of hematite,pyrite and trace chalcopyrite.The main gangue minerals is feldspar. Magnetite particles in ore is very small,the single liberation degree of magnetite is 80.14%in iron ore.The gangue mineral is in the form of coenobium.We have finely grind ore and stage grind in order to achieve the desired recovery index.Process iron ore particle size and coenobium in order to improving the iron ore grade provides an important reference.

iron ore;difficult beneficiation;process type;Yili

TD951.1

A

1001-5108(2015)06-0001-05

肖亮,助理工程师,主要从事地质找矿工作。