豐寧十八臺鏡鐵礦石工藝礦物學研究

張太林 劉立偉 王恬君 張 昆

（1.河北鋼鐵集團司家營鐵礦有限公司；2.華北理工大學礦業工程學院）

為了高效利用礦石資源，開展詳細的工藝礦物學研究很有必要［1-3］。工藝礦物學研究的主要內容包括嵌布特征、有用礦物與脈石礦物的賦存狀態、目的礦物的嵌布粒度等，這些內容可以指導礦石的可選性研究與生產實踐［4-6］。豐寧十八臺鏡鐵礦石的工藝礦物學研究對有價元素的分選和工藝流程的優化改進提供了理論基礎。

1 礦石的組成

豐寧十八臺鏡鐵礦石的主要化學成分分析結果見表1，主要礦物組成見表2，鐵物相分析結果見表3。

從表1 可以看出，礦石中有回收價值的元素為鐵，其他元素沒有回收價值。

從表2可以看出，礦石中的主要有用礦物為鏡鐵礦，褐鐵礦和磁鐵礦少量；脈石礦物以石英為主，另有少量的鉀長石、高嶺石、鈉長石、黑云母、角閃石等。

從表3 可以看出，礦石中的鐵主要為氧化鐵，含量高達23.82%，其他鐵少量。

2 礦石的礦物特征

（1）鏡鐵礦。礦石中鏡鐵礦含量39.71%，呈半自形—他形粒狀晶，顆粒大小不等，最大0.2 mm、最小0.001 mm，粒度為0.07～0.03 mm的達80%，見圖1。

（2）褐鐵礦。褐鐵礦呈蜂窩狀，含量低，粒度一般為0.01～0.05 mm，為鏡鐵礦氧化而成，當氧化不完全時，常含有鏡鐵礦殘留體，見圖2。

（3）石英。石英常呈細粒集合體存在，沿礦體中的裂隙貫注而成的石英細脈，脈寬平均0.02 mm，呈不規則曲線延伸，見圖3。

（4）黑云母。黑云母呈片狀，由于含量低，鏡下見到較少，因此觀察不全面［7］，見圖4。

（5）鉀長石。鉀長石是正長石、微斜長石和透長石同質多象變體，是正長石、微斜和透長石的總稱，鉀長石晶體呈板狀、柱狀，長以單晶形式散布在石英晶粒中，也可以和鏡鐵礦接觸，表面具高嶺土化，土化后呈微紅色，見圖5、圖6。

（6）鈉長石。鈉長石與鉀長石的區別是鉀長石高嶺土化后微帶紅色，鈉長石為白色，由于含量低，其他光性特征未見，見圖7。

（7）角閃石。角閃石呈橫切面晶體，見圖8。

通過以上觀察，礦石中與選礦效果關系密切的礦物為鏡鐵礦、褐鐵礦、磁鐵礦和石英，云母、鉀長石、鈉長石、角閃石等其他礦物因含量低，對選礦指標影響不大。

3 礦石的結構構造與礦物的嵌布特征

礦石為半自形—他形、細粒—微細粒連續不等粒結構，稀疏—稠密浸染狀構造，其中的鏡鐵礦呈細粒或微細粒分布，以大小不等粒均勻或不均勻撒落在粒狀石英為基質的顆粒間，鏡鐵礦與石英直接毗連接觸。

（1）鏡鐵礦直接與石英毗連接觸，這種嵌布關系為鏡鐵礦邊緣與石英直接接觸，或被石英集合體包圍，即鏡鐵礦周圍被石英所包圍。礦石中鏡鐵礦顆粒極細，屬細粒—微細粒結構，顆粒大小不等，小于0.07 mm 的占85%以上，磨礦后常形成鏡鐵礦和石英的連生體，這部分連生體進入精礦影響精礦品位，進入尾礦影響鐵回收率。

（2）鏡鐵礦晶體內常見小顆粒的石英晶體或集合體（圖9、圖10），這種結構不利于選礦，因為要想把粒度很細的鏡鐵礦體內的石英解離出來難度非常大，多以連生體的形式存在。

4 鏡鐵礦的粒度分析

在顯微鏡下，用直線法測量鏡鐵礦的粒度，結果見表4。

從表4 可以看出，鏡鐵礦以細粒為主，-104 μm約占85%，-74 μm 占55%，因此，要獲得理想的選別指標礦石需細磨。

5 結論

（1）豐寧十八臺鏡鐵礦石中有回收價值的元素為鐵，主要有用礦物為鏡鐵礦，褐鐵礦和磁鐵礦少量；脈石礦物以石英為主，另有少量的鉀長石、高嶺石、鈉長石、黑云母、角閃石等。

（2）鏡鐵礦呈半自形—他形粒狀晶，顆粒大小不等；褐鐵礦呈蜂窩狀，粒度一般為0.01～0.05 mm；石英常呈細粒集合體存在，沿礦體中的裂隙貫注而成石英細脈。與選礦效果關系密切的礦物為鏡鐵礦、褐鐵礦、磁鐵礦和石英，其他礦物對選礦指標影響不大。

（3）礦石為半自形—他形、細粒—微細粒連續不等粒結構，稀疏—稠密浸染狀構造。鏡鐵礦呈細粒或微細粒分布，以大小不等粒均勻或不均勻撒落在粒狀石英為基質的顆粒間，與石英直接毗連接觸，或被石英集合體包圍，鏡鐵礦晶體內常見小顆粒的石英晶體或集合體，總體來說，鏡鐵礦與石英解離困難。

（4）鏡鐵礦以細粒為主，-104 μm 約占85%，-74 μm 約占55%，因此，要獲得理想的選別指標礦石需細磨。