安徽某露转井铁矿石工艺矿物学研究

2023-11-26杨召群翟冰艳尚超越

现代矿业 2023年10期

杨召群翟冰艳尚超越苏康

（1.安徽马钢矿业资源集团南山矿业有限公司;2.中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司）

我国作为最大的铁制品出口国和铁矿石进口国，铁矿资源是可持续发展的重要资源［1］。在房地产、基础建设、车辆等行业高速发展时期，对铁矿石的需求量也急剧增大［2-4］。但我国是一个富矿少、贫矿多的铁矿资源大国，97%的铁矿石品位低于30%，因此，我国在铁矿石资源开发上面临着巨大的压力［5］。

对于露天开采成本优势不断消失［6］的矿山，为高效、低成本开采剩余矿石资源，提高资源的利用率，部分矿山不得不转入地下开采阶段，了解这些转入地下开采的矿石的工艺矿物学特性，对矿石的高效处理具有重要的指导意义。

1 矿石性质

试验矿石为井下开采阶段的有代表性矿石，主要化学成分分析结果见表1，铁物相分析结果见表2，主要矿物组成及含量见表3。

由表1 可以看出，矿石Fe 含量为36.29%，其他有价成分含量较低，不具备回收价值［7］；有害成分S 含量较低，P含量偏高。

由表2可以看出，矿石中的铁绝大部分以赤褐铁的形式存在，分布率为95.15%，其他铁分布率均较低。

由表3 可以看出，矿石中铁矿物主要为赤铁矿（含假象赤铁矿），其次为褐铁矿，菱铁矿、磁铁矿、黄铁矿等含量较低；脉石矿物主要为石英，含量为22.08%。

2 矿石的构造类型

矿石主要为块状和脉状构造。块状构造的矿石主要由灰黑色赤铁矿及浅色脉石矿物石英、长石组成（图1）；脉状构造的矿石主要由长石、石英、黏土等浅色脉石矿物组成，少量灰黑色赤铁矿呈脉状穿插其中（图2）。

3 矿石的工艺粒度

矿石中重要有价矿物的嵌布粒度是确定矿石磨矿工艺和磨矿细度的重要依据［7］。矿石中主要金属矿物赤铁矿、褐铁矿的工艺粒度分析结果见表4，主要非金属矿物工艺粒度分析结果见表5。

由表4 可以看出，粒径小于0.07 mm 的赤铁矿分布率为94.00%、小于0.03 mm 的分布率为77.86%、小于0.01 mm 的分布率为38.40%，属于细—微细粒范围；褐铁矿主要呈细粒分布，粒径小于0.07 mm 的分布率为88.25%。

由表5 可以看出，石英的嵌布粒度总体较细，但比赤铁矿、褐铁矿粗，粒径小于0.07 mm 的分布率为65.02%。

4 主要铁矿物嵌布特征

（1）赤铁矿。赤铁矿主要有以下产出形式：①主要呈细粒、微细粒浸染状或网脉状产出，与脉石矿物相互交织，紧密互嵌。粒径主要分布在5～30 μm，极难完全解离（图3、图4）。②一部分赤铁矿与褐铁矿和脉石矿物共生，颗粒形态为片状、不规则粒状（图5、图6）。③部分斑块状的赤铁矿中包裹少量的细粒脉石矿物，此类赤铁矿很难充分解离（图7）。④少量赤铁矿呈鲕状与脉石矿物紧密互嵌（图8）。⑤少量赤铁矿交代磁铁矿形成半假象矿并呈斑状嵌布（图9）。