铁矿石的物相分析与方法应用改进

张秋生

摘 要：本文对铁矿石的物相分析方法应用进行了研究，阐述了铁矿石的测定方法，介绍了铁矿石的矿物分离技术，对铁矿石物相分离方法进行了改进研究，最后总结了铁矿石的物相分析方法的重要和要点，旨在提高铁矿石的物相分析水平。

关键词：铁矿石；物相分析方法；应用改进

一、铁矿石的物相分析方法

铁是地壳中分布最广泛的矿物质元素之一，目前已经发现170多种铁矿物，但是这些铁矿物中只有一小部分具有工业价值，如：磁铁矿等。大多数的铁矿物都没有工业价值，如：硅酸铁等。在对铁矿石进行物相分析时，首先要对铁矿石的各种成分组成进行测定，以下是铁矿石测定方法的详细介绍：

（一）铁矿石中磁性铁的测定

磁性铁是指强磁性铁矿物中的铁，由于铁矿石中矿物质的粒度和矿物的单体解离度直接影响到磁性铁的测定，所以在进行磁性铁测定时要确定磁场的强度和铁矿石矿样的粒度。通常情况下在进行铁矿石磁性铁测定时，是采用的手工内磁选法，利用手工内磁选法进行磁性铁测定时，首先要准备相应的材料的和设备，如：选取一定量的铁矿石样本，准备相应的水，设备主要是烧杯或者是培养皿。准备工作完成后，将样本和水倒入培养皿中，当样本完全湿润后，再用包裹铜套的永久磁铁，将烧杯中的磁性矿物质吸出来，然后再用洗瓶对磁铁进行淋洗，这一步主要是把磁铁上面的非磁性矿物淋洗掉。淋洗结束后就把磁铁放到另外一个培养皿中，再一次进行磁性矿物质的吸出，一直这样循环，到最后就能把样本之中的磁性矿物选出来。最后用全铁的测定方法对得到的磁性矿物进行测定，最终就得到了磁性铁中的铁含量。另外，在使用手工内磁选法进行磁性铁测定时一定要注意操作顺序和操作方法，千万不能直接用水冲洗磁性矿物，这样会将磁性铁也冲刷掉，同时要注意磁铁矿石的氧化程度，以免造成不必要的矿物损失。

（二）铁矿石中硅酸铁的测定

矿石中含有铁硅酸盐矿物质的铁就是硅酸铁，而且硅酸盐矿物质的种类十分多样，而且各类硅酸盐矿物质的物理化学性质都不一样，又因为矿物组合十分复杂，所以目前并没有很完善的方法对硅酸铁进行测定。通常情况下都是使用氢气还原法进行硅酸铁的测定。氢气还原法测定硅酸铁需要在一定的温度下进行，氢气还原法的原理就是利用氢气在一定的温度中把氧化铁矿还原成金属铁，但是硅酸盐矿物质中的铁基本不被还原，这样就对硅酸铁进行了测定。采用氢气还原法进行硅酸铁测定时首先要将样本放入石英坩埚内进行灼烧，灼烧一定时间后就将样本放到U型石英管中，用橡皮塞把U型石英管塞紧，然后就利用氢气将U型石英管中的空气都赶尽，等待一段时间过后就把石英舟取出来，将里面的样本放入锥形瓶中，紧接着字锥形瓶中加入一定的亚硫酸钠混合溶液并摇动锥形瓶，再利用永久磁铁检查样本中金属铁是否溶解，如果已经完全溶解了就使用滤纸进行过滤，等到滤液不再变黄，在用清水清洗几次，最后滤纸过滤剩下的残渣就是硅酸铁。

（三）铁矿石中菱铁矿的测定

菱铁矿是一种碳酸盐铁矿，菱铁矿特别容易在一些稀的无机酸或者是有机酸中溶解，所以在测定菱铁矿时有许多有效的溶剂，如稀盐酸、冰醋酸等溶剂都能够有效的溶解菱铁矿。但是一些比较特殊的硅酸铁，使用以上溶剂就不能很好的溶解菱铁矿，如氯泥石等。这时就需要采取其他的办法，解决这类问题可以采用的方法主要有两种：第一种就是在最大程度上降低氯泥石的酸度，选择溶剂时要控制溶剂的酸度，第二种方法就是在溶剂中加入适当的铝盐，足够数量的铝盐能够和离子效应共同作用，这样就能够在一定程度上抑制氯泥石的溶解。另外，根据氯泥石的性质，还可以使用硫酸镁和氯化镁等化学试剂作为菱铁矿的溶剂，但是相关实验表明硫酸镁和氯化镁等化学试剂的酸性较小，一般PH值为6，但是菱铁矿通常情况下在PH为3时才开始溶解，所以硫酸镁和氯化镁等化学试剂对菱铁矿的溶解效果不好，所以在测定菱铁矿时还是要选用三氯化铝等化学试剂。

二、铁矿石物相分离方法的改进

（一）对铁矿石進行矿物磁选分离

铁矿石物相分析进行前，要先对铁矿石进行矿物磁选分离，进行矿物磁选分离时就是选择细度200的礦物试料在一定强度的磁场中利用永久磁铁进行磁选，然后将矿物试料分为两种，一种是磁性矿物，另外一种是非磁性矿物。在处理磁性矿物试料时一般都是采用硝酸溶液化学试剂，硝酸溶液化学试剂能够将磁性矿物试料中的磁黄铁矿氧化成为硫酸盐，硫酸盐会在磁性矿物试料中自动溶解，但是磁性矿物试料中的磁铁矿不会被硝酸溶液溶解，所以在经过一段时间的反应后磁黄铁矿就完全被溶解，只剩下磁铁矿，这样铁矿石的磁选分离就完成了。采用硝酸溶液化学试剂进行铁矿石的磁选分离改变了传统的磁性铁测定方法。

（二）碳粉还原法

碳粉还原法就是使用碳粉对氧化铁矿物质进行还原，碳粉的还原率非常高可以达到99%以上。在应用碳粉还原法时，首先要选择一定的铁矿石矿物质量，然后将选取的试样放入一定的温度中灼烧，通常情况下灼烧的温度应该在700-800℃之间，灼烧一定的时间过后试样中的碳酸盐和硫化物就会被分解转化成为氧化物。然后再使用木炭粉试样在一定温度下进行还原成为磁性氧化物，通常情况下木炭粉的应用温度为600-700℃之间。，木炭粉不会还原硅酸铁，所以硅酸铁依旧没有磁性。最后再应用磁选法就能够将硅酸铁和其他的铁矿物分离开来，就得到了硅酸铁。

三、总结

综上所述，本文对铁矿石的物相分析方法中磁性铁的测定、硅酸铁的测定和菱铁矿的测定进行了分析，并对磁性铁与硅酸铁的物相分析方法提出了改进建议，希望能够不断促进铁矿石的物相分析技术的发展。

参考文献：

[1] 赵亚娟.浅谈铁矿石的物相分析[J].科技资讯，2011，17：98.

[2] 芮李竹.一般铁矿石的物相分析[J].福建分析测试，2010，01：64-67.