【正文】 ................................................................................ 37 產(chǎn)品化學(xué)多元素分析 .................................................................................... 37 粒度分析與沉降曲線 .................................................................................... 37 鏡下檢查 ........................................................................................................ 40 鐵精礦 ................................................................................................. 40 強(qiáng)磁精礦 ............................................................................................. 43 產(chǎn)品壓實(shí)層密度 ............................................................................................ 44 8 結(jié)論 ....................................................................................................................... 46 鈦鐵礦選礦試驗(yàn)報(bào)告 湖南有色金屬研究院選礦研究所 1 前言 為了更好的開發(fā)某鈦鐵礦資源，并為選礦廠設(shè)計(jì)和建設(shè)提供依據(jù)，受上海 西芝礦山工程機(jī)械有限公司委托，湖南有色金屬研究院選礦所對(duì)某鈦鐵礦進(jìn)行了選礦工藝流程試驗(yàn)研究。 試驗(yàn)礦樣 200 公斤左右于 20xx 年 9 月中旬托運(yùn)至湖南有色金屬研究院選礦所。 對(duì)來樣進(jìn)行了系統(tǒng)的工藝礦物學(xué)的研究，查明了礦石中的主要元素的含量、鈦和鐵礦物的賦存狀態(tài)及嵌布粒度，為選礦試驗(yàn)提供了科學(xué)的依據(jù)。 在近兩個(gè)月試驗(yàn)期間，實(shí)驗(yàn)室小型試驗(yàn)進(jìn)行了磨礦細(xì)度、磁選、重選、正反浮選等條件及方案試驗(yàn)。由于原礦中的赤褐鐵與鈦鐵礦在比重、比磁化系數(shù)、可浮性以及導(dǎo)電性上的相似性而無法用選礦的方法獲得 合格 的鈦鐵礦精礦。最終推薦采用磨 礦 — 弱磁 — 精礦再磨再磁 — 尾礦 強(qiáng)磁獲取 較高品位 的鐵精礦的工藝流程。 試 驗(yàn)礦樣 的工藝礦物學(xué)研究結(jié)果表明，區(qū)內(nèi)礦石屬自熔性含釩鈦磁鐵礦礦石 ， 具致密塊狀構(gòu)造。礦石中金屬礦物主要是鈦磁鐵礦和鈦鐵礦，其次是赤鐵礦和褐鐵礦；脈石礦物主要是尖晶石。鈦磁鐵礦和鈦鐵礦常相互嵌生，形成復(fù)雜的嵌生關(guān)系，鈦磁鐵礦的假象赤鐵礦化現(xiàn)象較嚴(yán)重，少數(shù)可進(jìn)一步氧化成褐鐵礦 ，鈦鐵礦的次生變化以赤鐵礦化較為常見。礦石中鐵的賦存狀態(tài)較為簡單，呈鈦磁鐵礦產(chǎn)出的鐵所占比例較高， 為 %，而分布在赤褐鐵礦和硅酸鹽類礦物中的鐵合計(jì)分布率僅 為 %，因此采用弱磁選工藝回收礦石中鐵礦物時(shí)，鐵的最大 理論回收率為 %。礦石中鈦 鐵礦 的賦存特點(diǎn)較鈦磁鐵礦復(fù)雜，呈鈦鐵礦產(chǎn)出的 TiO2占 %，即為選礦分選礦石中鈦礦物時(shí) TiO2的 最大 理論回收率。 礦石的工藝礦物研究及選礦試驗(yàn)研究表明，用選礦的方法 很 難獲得合格的鈦鐵礦精礦。推薦采用磨礦 — 弱磁 — 精礦再磨 — 尾礦 強(qiáng)磁 的 試驗(yàn)工藝流程，可獲得鐵精礦產(chǎn)率 %，鐵精礦主品位 %，含 %、 %， TFe回收率 %的試驗(yàn)指標(biāo)。推薦的選礦工藝流程和最終試驗(yàn)指標(biāo)見圖 01。 鈦鐵礦選礦試驗(yàn)報(bào)告 湖南有色金屬研究院選礦研究所 2 圖 01 推 薦 流 程 試 驗(yàn) 結(jié) 果鈦鐵礦選礦試驗(yàn)報(bào)告 湖南有色金屬研究院選礦研究所 1 1 試樣的采集與制備 樣品的采集 試驗(yàn)礦樣由委托方負(fù)責(zé)采集，約 200 公斤，于 20xx 年 9 月中旬托運(yùn)至湖南有色金屬研究院 選礦所 試驗(yàn)場(chǎng)地。 礦樣的制備 來樣后取代表性塊礦作巖礦鑒定，對(duì)余下的礦石進(jìn)行破碎、篩分，并取樣分析。試驗(yàn)樣品的粒度組成見表 11，試驗(yàn)樣品的制備流程見圖 11。 表 11 試驗(yàn)樣品的粒度組成 /% 粒級(jí)組成 /mm 產(chǎn)率 累計(jì)產(chǎn)率 + + + + + + 合計(jì) 圖 11 試驗(yàn)樣品制備工藝流程鈦鐵礦選礦試驗(yàn)報(bào)告 湖南有色金屬研究院選礦研究所 2 2 礦石性質(zhì) 礦石化學(xué)成分 礦石的 X 熒光光譜半定量分析和化學(xué)多元素分析結(jié)果 分別列于 表 2 表22，鐵、鈦的化學(xué)物相分析結(jié)果則分別見表 2 表 24。 表 21 礦石的 X 熒光光譜半定量分析結(jié) 果 /% 元素 Ti Fe Cu Pb Zn Ni V Co Cr Ga 含量 元素 Zr Si Al Ca Mg Mn P S Cl 含量 表 22 礦石的化學(xué)多元素分析結(jié)果 /% 組分 TFe TiO2 V2O5 SiO2 Al2O3 CaO MgO P S 含量 表 23 礦石中鐵的化學(xué)物相分析結(jié)果 /% 鐵相 硫化鐵 赤褐鐵礦 鈦磁鐵礦 鈦鐵礦 碳酸鐵 硅酸鐵 T（ Fe） 含量 分布率 表 24 礦石中鈦的化學(xué)物相分析結(jié)果 /% 鈦相 鈦磁鐵礦 中的 TiO2 鈦鐵礦 中的 TiO2 金紅石 榍石 T（ TiO2） 含量 分布率 由表 21～表 24 可以看出： （ 1）礦石的化學(xué)成分較為簡單，可供選礦回收的主要元素是鈦和鐵，品位分別為 %（ TiO2）和 %，銅、鉛、鋅和硫等其它有價(jià)金屬均因含量太低綜合利用的價(jià)值不大。 （ 2）為達(dá)到富集有用礦物的目的，需要選礦排除的脈石組 份 主要是 Al2OSiO2，其含量分別為 %、 %，其它組 份 CaO、 MgO 及 P、 S，含量均較低。 鈦鐵礦選礦試驗(yàn)報(bào)告 湖南有色金屬研究院選礦研究所 3 （ 3） 礦石中鐵的賦存狀態(tài)較為簡單，分布在鈦磁鐵礦中的鐵占總鐵的%。采用弱磁選工藝分選礦石中鐵礦物時(shí)鐵的最大理論回收率為 %。而分布在硫化鐵、赤褐鐵礦、鈦鐵礦、碳酸鐵和硅酸鹽中的鐵 的 比例均較低，三者分布率合計(jì)為 %。 （ 4）礦石中鈦的賦存狀態(tài)較為簡單，主要賦存于鈦鐵礦與鈦磁鐵礦中，呈鈦鐵礦產(chǎn)出的 TiO2占 %，這即為選礦分選礦石中鈦礦物 TiO2的最大理論回收率。 綜合化學(xué)成 份 特點(diǎn)，可以認(rèn)為區(qū)內(nèi)礦石屬自熔性含釩鈦磁鐵礦礦石。 礦物組成及含量 礦石新鮮面呈灰綠 ~黑綠色，少數(shù)夾雜黃 褐 ~紅褐色，具致密塊狀構(gòu)造。經(jīng)鏡下鑒定，礦石中金屬礦物主要是鈦磁鐵礦和赤褐鐵礦，其次是鈦鐵礦；金屬硫化物含量甚低，偶見微粒黃鐵礦零星分布；脈石礦物種類較為單一，主要是尖晶石。表 25 列出了礦石中主要礦物的重量含量。 表 25 礦石中主要礦物的重量含量 /% 礦樣 鈦磁 鐵礦 鈦鐵礦 赤鐵礦 褐鐵礦 黃鐵礦 尖晶石 榍石 金紅石 菱鐵礦 石英 其它 含量 礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造不僅可以反映礦石形成變化過程中的 地質(zhì)條件和物理化學(xué)環(huán)境，而且其中有用礦物的形態(tài)、粒度和相互之間的嵌布關(guān)系也直接決定著選礦的難易程度。 礦石結(jié)構(gòu) （ 1）按礦物形態(tài)分類 自形、半自形粒狀結(jié)構(gòu) 礦石中部分鈦鐵礦、尖晶石呈形態(tài)較為規(guī)則的自形、半自形晶產(chǎn)出，而它們的集合體則多為不規(guī)則的團(tuán)塊狀。 他形粒狀結(jié)構(gòu) 此種結(jié)構(gòu)類型的代表性礦物主要是磁黃鐵礦，次為赤鐵礦，它們呈形態(tài)多變的他形粒狀以浸染狀的形式分布在礦石中。 （ 2）按礦物之間的嵌布關(guān)系分類 固溶體分離結(jié)構(gòu) 常見鈦磁鐵礦中有或多或少的乳滴狀、細(xì)脈狀、網(wǎng)格狀鈦鈦鐵礦選礦試驗(yàn)報(bào)告 湖南有色金屬研究院選礦研究所 4 鐵礦。 （ 3）按礦物粒度特征分 類 細(xì)?！屑?xì)粒結(jié)構(gòu) 大部分的鈦鐵礦及鈦磁鐵礦均為中細(xì)粒結(jié)構(gòu)。 不等粒結(jié)構(gòu) 在部分鈦磁鐵礦中表現(xiàn)較為明顯，少數(shù)鈦鐵礦中亦具這一特征。 除上述結(jié)構(gòu)類型外，礦石中脈石礦物還以各種形式出現(xiàn)，如尖晶石為他形粒狀結(jié)構(gòu)或粒狀鑲嵌結(jié)構(gòu)等。 礦石構(gòu)造 致密塊狀構(gòu)造 最主要的礦石構(gòu)造，表現(xiàn)在大部分的鈦磁鐵礦與磁鐵礦等金屬氧化物的體積含量達(dá) 75％以上，它們既可單獨(dú)出現(xiàn)，也?；祀s交生構(gòu)成致密狀集合體。 主要礦物的產(chǎn)出形式 鈦磁鐵礦 選礦回收鐵的主要目的礦物。半金屬光澤，不透明，無解理，硬度 ，比重 t/m3，反射光下灰色帶棕色色調(diào)，具有強(qiáng)磁性，比磁化系數(shù)為 73000109m3/Kg，大部分呈粒狀集合體。 自形、半自形等軸粒狀，晶體粒度大多在 ~ 之間?？偟膩砜?，礦石中鈦磁鐵礦的產(chǎn)出形式較為簡單，多呈致密塊狀的形式分布在礦石中，而且常與鈦鐵礦混雜交生，常見赤鐵礦化現(xiàn)象，集合體粒度變化較大，一般 ~不等（照片 3）。 在鈦磁鐵礦晶粒內(nèi)部常含有因固溶體分離作用形成的微細(xì)鈦鐵礦片晶，從而構(gòu)成以鈦磁鐵礦為主體的復(fù)合礦物相。片晶部分呈較為規(guī)則的網(wǎng)格狀分布，部分則為不 規(guī)則的乳滴狀或蠕蟲狀（照片 5，圖 21），片晶粒度少數(shù)寬者可至 左右，一般介于 ~ 之間。顯然這種片晶因粒度微細(xì)，即使細(xì)磨也很難解離，弱磁選過程中它們將不可避免地隨同鈦磁鐵礦主晶一起進(jìn)入鐵精礦。因此也可預(yù)計(jì)，由礦石中獲得的鐵精礦將含有較高的 TiO2。掃描電鏡能譜微區(qū)成分分析表明，鈦磁鐵礦的化學(xué)成份較為穩(wěn)定，平均含鐵 %（表 26），但分析的微區(qū)中基本不含鈦鐵礦片晶，其 X 射線能譜成分圖見圖 22。 鈦鐵礦選礦試驗(yàn)報(bào)告 湖南有色金屬研究院選礦研究所 5 圖 21 細(xì)小的鈦鐵礦（灰色， Il）片晶和脈狀鈦鐵礦 呈網(wǎng)格狀 或乳滴狀嵌布在鈦磁鐵礦（白色， M）中 600 BEI 背散射電子像 Fe 鐵的面掃描 Ti鈦的面掃描 V釩的面掃描 圖 22 鈦磁鐵礦的 X 射線能譜成分圖 為查明鈦磁鐵礦的化學(xué)成分特點(diǎn)，采用掃描電鏡對(duì)其進(jìn)行了能譜微區(qū)成分分析，結(jié)果列于表 26。 鈦鐵礦選礦試驗(yàn)報(bào)告 湖南有色金屬研究院選礦研究所 6 表 26 鈦磁鐵礦的能譜微區(qū)成份分析結(jié)果 /% 序號(hào) 組 分 含 量 Fe3O4 TiO2 V2O5 Al2O3 MgO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 平均 * *換算成 TFe=% 由表 26 可以看出： （ 1）礦石中鈦磁鐵礦鐵品位較高，與攀枝花釩鈦磁鐵礦相比，