化學物相分析法在某鐵尾礦品位分析中的應用

于忠濤

(河鋼礦業灤縣司家營北區分公司)

化學物相分析法廣泛應用于礦山生產檢驗中，如礦石性質分析、選礦流程設計與改造、選礦設備性能判斷及選礦指標分析等方面。化學物相分析結果可直觀顯示目標元素各種存在形式的含量，在選礦指標出現異常時，對查找和分析原因有著重要的作用。

某選礦廠入選鐵礦石鐵主要以磁性鐵(磁鐵礦、磁黃鐵礦)、赤(褐)鐵礦、菱鐵礦、硫酸鐵、硫化鐵、硅酸鐵等狀態存在，其中磁性鐵、赤(褐)鐵是選礦廠要回收的主要成分。選別流程中尾礦品位是選礦工藝的一項重要參數，降低尾礦品位、減少金屬流失，可提高選鐵指標。

針對近期該選礦廠生產中存在的尾礦品位偏高問題，采用化學物相分析法分析是礦石性質變化導致還是人員操作或工藝流程不完善、選礦設備性能不達標、浮選藥劑質量不合格等造成的，以期為技術改造、降低尾礦鐵品位提供幫助。

1 化學物相分析法

近代分析化學把各種化合物(包括單質、元素價態)所組成的物質作為一個多物相體系,而將其中的每種化合物視為獨立的物相。化學物相分析就是基于化合物化學性質的不同,利用化學分析的手段,研究物相組成和含量的方法[1]，即根據各種化合物在化學溶劑中的溶解度和溶解速度的差異，利用選擇溶解的方法，使待測化合物進入溶液，然后在溶液中測定礦物的百分含量[2]。

化學物相分析結果可以顯示原礦或原料中有用元素的各種礦物(或化合物)所占百分比，可用于判斷原礦性質，從而為制定選冶方案和選礦工藝條件提供依據。化學物相分析還能指出尾礦或礦渣中有用元素損失的狀態和含量，為評價和改進工藝流程提供依據。

2 試驗結果與討論

2.1 分析流程

化學物相分析方法與流程見圖1。

圖1 化學物相法分析流程

2.2 尾礦品位分析

針對尾礦品位偏高的問題，隨機選取尾礦品位較高(尾礦1，鐵含量14.77%)、正常(尾礦2，鐵含量9.38%)的兩個試樣和對應原礦進行物相分析，結果見表1、表2。

從表1、表2可以看出，礦石主要可回收的鐵以磁性鐵和赤(褐)鐵為主。在原礦鐵品位和鐵物相組成相近的情況下，尾礦中磁性鐵、赤(褐)鐵等成分含量相近，說明兩尾礦性質差異不大，排除選礦廠流程問題。

表1 原礦鐵物相分析結果 %

表2 尾礦鐵物相分析結果 %

2.3 捕收劑試驗

該選礦廠使用的捕收劑為GK68，尾礦品位異常時使用的GK68是不同批次的藥劑(批次Ⅰ和批次Ⅱ)，對兩批次的GK68進行浮選試驗，結果分別見表3、表4。

表3 批次ⅠGK68浮選試驗結果 %

表4 批次ⅡGK68浮選試驗結果 %

通過表3、表4數據分析可知，同一試樣采用同一藥劑制度經兩個批次的GK68捕收劑進行浮選，批次Ⅰ的精礦鐵品位為67.80%，明顯高于批次Ⅱ，說明是捕收劑質量不穩定導致最終尾礦鐵品位偏高。

3 濕式預選設備性能分析

選礦設備對某類有用礦物選別富集效果好壞直接影響選礦指標，也是衡量選礦設備選型是否正確的關鍵因素。該選礦廠選擇的赤鐵礦濕式預選設備，主要針對赤鐵礦進行選別富集。對2017年不同時間的濕式預選產品進行鐵化學物相分析，結果見表5～表8。

表5 8月18日濕式預選化學物相分析結果 %

表6 8月29日濕式預選化學物相分析結果 %

表7 9月12日濕式預選化學物相分析結果 %

表8 11月14日濕式預選化學物相分析結果 %

從表5～表8可知，不同時間的濕式預選產品性質變化均較大，但原礦、精礦和尾礦中赤(褐)鐵含量呈現出的規律是一致的，即精礦赤(褐)鐵含量最低、尾礦最高。說明該選礦廠使用的濕式預選設備對赤(褐)鐵礦具有反富集作用，赤(褐)鐵未在精礦中得到富集。

4 結 論

采用化學物相法對某鐵礦山選礦廠尾礦鐵品位偏高原因進行分析，排除了礦石性質變化和選礦工藝流程造成尾礦鐵品位偏高的因素，確定每批次捕收劑GK68質量不穩定和濕式預選效果差、設備選型不合適是造成尾礦鐵品位偏高、鐵損失大的主要原因，因此今后的技術改造可圍繞穩定捕收劑質量、選擇合適的濕式預選設備進行。

[1] 陳國樹,甘金花.化學物相分析概況[J].江西師院學報(自然科學版)，1982(1):32-40.

[2] 汪模輝,郎春燕.復雜物質分析[M].成都:電子科技大學出版社,2004.