化学物相分析法在某铁尾矿品位分析中的应用

于忠涛

(河钢矿业滦县司家营北区分公司)

化学物相分析法广泛应用于矿山生产检验中，如矿石性质分析、选矿流程设计与改造、选矿设备性能判断及选矿指标分析等方面。化学物相分析结果可直观显示目标元素各种存在形式的含量，在选矿指标出现异常时，对查找和分析原因有着重要的作用。

某选矿厂入选铁矿石铁主要以磁性铁(磁铁矿、磁黄铁矿)、赤(褐)铁矿、菱铁矿、硫酸铁、硫化铁、硅酸铁等状态存在，其中磁性铁、赤(褐)铁是选矿厂要回收的主要成分。选别流程中尾矿品位是选矿工艺的一项重要参数，降低尾矿品位、减少金属流失，可提高选铁指标。

针对近期该选矿厂生产中存在的尾矿品位偏高问题，采用化学物相分析法分析是矿石性质变化导致还是人员操作或工艺流程不完善、选矿设备性能不达标、浮选药剂质量不合格等造成的，以期为技术改造、降低尾矿铁品位提供帮助。

1 化学物相分析法

近代分析化学把各种化合物(包括单质、元素价态)所组成的物质作为一个多物相体系,而将其中的每种化合物视为独立的物相。化学物相分析就是基于化合物化学性质的不同,利用化学分析的手段,研究物相组成和含量的方法[1]，即根据各种化合物在化学溶剂中的溶解度和溶解速度的差异，利用选择溶解的方法，使待测化合物进入溶液，然后在溶液中测定矿物的百分含量[2]。

化学物相分析结果可以显示原矿或原料中有用元素的各种矿物(或化合物)所占百分比，可用于判断原矿性质，从而为制定选冶方案和选矿工艺条件提供依据。化学物相分析还能指出尾矿或矿渣中有用元素损失的状态和含量，为评价和改进工艺流程提供依据。

2 试验结果与讨论

2.1 分析流程

化学物相分析方法与流程见图1。

图1 化学物相法分析流程

2.2 尾矿品位分析

针对尾矿品位偏高的问题，随机选取尾矿品位较高(尾矿1，铁含量14.77%)、正常(尾矿2，铁含量9.38%)的两个试样和对应原矿进行物相分析，结果见表1、表2。

从表1、表2可以看出，矿石主要可回收的铁以磁性铁和赤(褐)铁为主。在原矿铁品位和铁物相组成相近的情况下，尾矿中磁性铁、赤(褐)铁等成分含量相近，说明两尾矿性质差异不大，排除选矿厂流程问题。

表1 原矿铁物相分析结果 %

表2 尾矿铁物相分析结果 %

2.3 捕收剂试验

该选矿厂使用的捕收剂为GK68，尾矿品位异常时使用的GK68是不同批次的药剂(批次Ⅰ和批次Ⅱ)，对两批次的GK68进行浮选试验，结果分别见表3、表4。

表3 批次ⅠGK68浮选试验结果 %

表4 批次ⅡGK68浮选试验结果 %

通过表3、表4数据分析可知，同一试样采用同一药剂制度经两个批次的GK68捕收剂进行浮选，批次Ⅰ的精矿铁品位为67.80%，明显高于批次Ⅱ，说明是捕收剂质量不稳定导致最终尾矿铁品位偏高。

3 湿式预选设备性能分析

选矿设备对某类有用矿物选别富集效果好坏直接影响选矿指标，也是衡量选矿设备选型是否正确的关键因素。该选矿厂选择的赤铁矿湿式预选设备，主要针对赤铁矿进行选别富集。对2017年不同时间的湿式预选产品进行铁化学物相分析，结果见表5～表8。

表5 8月18日湿式预选化学物相分析结果 %

表6 8月29日湿式预选化学物相分析结果 %

表7 9月12日湿式预选化学物相分析结果 %

表8 11月14日湿式预选化学物相分析结果 %

从表5～表8可知，不同时间的湿式预选产品性质变化均较大，但原矿、精矿和尾矿中赤(褐)铁含量呈现出的规律是一致的，即精矿赤(褐)铁含量最低、尾矿最高。说明该选矿厂使用的湿式预选设备对赤(褐)铁矿具有反富集作用，赤(褐)铁未在精矿中得到富集。

4 结 论

采用化学物相法对某铁矿山选矿厂尾矿铁品位偏高原因进行分析，排除了矿石性质变化和选矿工艺流程造成尾矿铁品位偏高的因素，确定每批次捕收剂GK68质量不稳定和湿式预选效果差、设备选型不合适是造成尾矿铁品位偏高、铁损失大的主要原因，因此今后的技术改造可围绕稳定捕收剂质量、选择合适的湿式预选设备进行。

[1] 陈国树,甘金花.化学物相分析概况[J].江西师院学报(自然科学版)，1982(1):32-40.

[2] 汪模辉,郎春燕.复杂物质分析[M].成都:电子科技大学出版社,2004.