鐵精粉產品鑒別分析

王海霞 曹漢青 孫東挺

(河鋼礦業司家營北區分公司)

自然界中金屬狀態的鐵是極少見的，一般以和其他元素結合成化合物的形式存在。目前已知鐵礦物和含鐵礦物170余種[1]，但在當前工藝條件和技術水平下能夠進行選礦生產鐵精礦的只有20多種。根據含鐵礦物主要性質，按其礦物組成，通常將鐵礦石分為磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦4種類型。由于礦石磁性鐵含量、嵌布粒度、結晶粒度等性質的不同，不同鐵礦石選別得到的鐵精粉在粒度、品位、雜質含量等方面均有所不同，冶煉性能也不同。由于鋼廠實際生產中會采用不同礦山的鐵精粉作為原料，為避免因粗心而導致不同鐵精粉的混淆，需要進行不同礦山鐵精粉的鑒別。對常接觸的4個鐵精粉試樣分別利用不同方法進行性質對比分析，以確定其是否為同一礦山的鐵精粉產品，據此選擇適宜的冶煉條件。

1 化學檢驗方法

1.1 化學多元素分析法

化學多元素分析是對礦石中含有的多個重要和較重要元素進行定量化學分析。在選礦生產過程中，進行鐵元素和某些雜質組分含量的測定是選礦生產監測的重要手段。將4個鐵精粉試樣編號為1#～4#，分別利用三氯化鈦-重鉻酸鉀容量法、重鉻酸鉀容量法、硅鉬藍分光光度法、鋁片還原三氯化鈦滴定法測定其TFe、FeO、SiO2、TiO2含量，利用快速智能定硫儀測定S元素含量，結果見表1。

從表1可以看出，試樣1#、2#的TFe、FeO、SiO2和S含量均比較相近，試樣3#的TFe含量和SiO2含量與試樣1#、2#雖然相差較大，但三者TFe與SiO2合量之和較為接近，分別為72.31%、72.25%、71.79%。試樣4#含有1.20%的TiO2，與試樣1#、2#、3#明顯不同。因此可以初步判定試樣4#和其他3個試樣不屬于同一鐵精粉。

表1 試樣化學多元素分析結果 %

1.2 物相分析法

由于某些礦石性質復雜，單純的化學多元素分析法難以得出正確結論，必須結合物相分析或其他分析法結果進行綜合分析。化學物相分析法在礦山生產檢驗中應用廣泛，原理是根據礦石中的各種礦物(或化合物)在化學溶劑中的溶解度和溶解速度的差異，利用選擇溶解法使待測礦物(或化合物)進入溶液，然后在溶液中測定礦物的百分含量。對4個試樣分別進行鐵物相分析，測定鐵礦物的存在形式和含量，結果見表2。

表2 試樣鐵物相分析結果 %

由表2可以看出，試樣1#、2#、3#磁性鐵含量均明顯低于試樣4#，赤褐鐵含量明顯高于試樣4#，進一步說明試樣4#是與其他試樣不屬于同一礦山的鐵精粉。

2 選礦分析方法

除化學檢驗方法外，選礦方法也可以用于不同鐵精粉產品性質的對比分析。

2.1 細度分析

鐵精粉品位與粒度大小有很大關系。對于同一鐵礦石，在一定范圍內，隨著磨礦細度的增大，鐵精礦品位隨之提高；不同鐵礦石由于結晶粒度與選別流程的不同，鐵精礦達到一定品位時的細度也不同。分別對4個試樣進行粒度篩析，結果見圖1。

圖1 試樣鐵品位與細度(-0.074 mm)

由圖1可知，試樣1#、2#鐵品位和細度均相近，二者應為同一礦山鐵精粉產品；試樣3#相比試樣1#、2#，鐵品位和細度均較高；試樣3#相比與試樣4#，盡管鐵品位高1.05個百分點，但細度-0.074 mm含量低6.6個百分點，因此試樣1#、2#、3#應屬同一礦山鐵精粉產品。

2.2 弱磁選試驗

將4個試樣分別利用RK/CXG-φ50 mm磁選管(120 kA/m)進行弱磁選試驗，結果見表3。

從表3可以看出，試樣1#、2#、3#弱磁選精礦產率較為接近，相比給礦，精礦鐵品位分別提高了2.62，2.46，1.87個百分點；試樣4#細度最大，但弱磁選精礦鐵品位僅提高0.5個百分點，提高幅度較小，說明鐵礦物單體解離度最低，進一步驗證試樣4#是與試樣1#、2#、3#不屬于同一礦山的鐵精粉產品。

表3 弱磁選試樣結果 %

3 結 論

(1)通過化學檢驗方法和選礦分析方法對4個鐵精粉試樣分別進行對比分析，結果表明試樣1#、2#、3#性質相近，應為同一礦山鐵礦石選別鐵精粉產品；試樣4#與試樣1#、2#、3#性質明顯不同，應為其他礦山鐵精粉產品。

(2)利用多種分析方法可以克服以往只使用1種方法進行對比分析的片面性，能較好地消除單一分析方法存在的片面性、局限性，更加全面地查明鐵精粉性質，能有效鑒別不同礦山的鐵精粉產品，結果科學、可靠。