王海霞 曹汉青 孙东挺

(河钢矿业司家营北区分公司)

自然界中金属状态的铁是极少见的，一般以和其他元素结合成化合物的形式存在。目前已知铁矿物和含铁矿物170余种[1]，但在当前工艺条件和技术水平下能够进行选矿生产铁精矿的只有20多种。根据含铁矿物主要性质，按其矿物组成，通常将铁矿石分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿4种类型。由于矿石磁性铁含量、嵌布粒度、结晶粒度等性质的不同，不同铁矿石选别得到的铁精粉在粒度、品位、杂质含量等方面均有所不同，冶炼性能也不同。由于钢厂实际生产中会采用不同矿山的铁精粉作为原料，为避免因粗心而导致不同铁精粉的混淆，需要进行不同矿山铁精粉的鉴别。对常接触的4个铁精粉试样分别利用不同方法进行性质对比分析，以确定其是否为同一矿山的铁精粉产品，据此选择适宜的冶炼条件。

1 化学检验方法

1.1 化学多元素分析法

化学多元素分析是对矿石中含有的多个重要和较重要元素进行定量化学分析。在选矿生产过程中，进行铁元素和某些杂质组分含量的测定是选矿生产监测的重要手段。将4个铁精粉试样编号为1#～4#，分别利用三氯化钛-重铬酸钾容量法、重铬酸钾容量法、硅钼蓝分光光度法、铝片还原三氯化钛滴定法测定其TFe、FeO、SiO2、TiO2含量，利用快速智能定硫仪测定S元素含量，结果见表1。

从表1可以看出，试样1#、2#的TFe、FeO、SiO2和S含量均比较相近，试样3#的TFe含量和SiO2含量与试样1#、2#虽然相差较大，但三者TFe与SiO2合量之和较为接近，分别为72.31%、72.25%、71.79%。试样4#含有1.20%的TiO2，与试样1#、2#、3#明显不同。因此可以初步判定试样4#和其他3个试样不属于同一铁精粉。

表1 试样化学多元素分析结果 %

1.2 物相分析法

由于某些矿石性质复杂，单纯的化学多元素分析法难以得出正确结论，必须结合物相分析或其他分析法结果进行综合分析。化学物相分析法在矿山生产检验中应用广泛，原理是根据矿石中的各种矿物(或化合物)在化学溶剂中的溶解度和溶解速度的差异，利用选择溶解法使待测矿物(或化合物)进入溶液，然后在溶液中测定矿物的百分含量。对4个试样分别进行铁物相分析，测定铁矿物的存在形式和含量，结果见表2。

表2 试样铁物相分析结果 %

由表2可以看出，试样1#、2#、3#磁性铁含量均明显低于试样4#，赤褐铁含量明显高于试样4#，进一步说明试样4#是与其他试样不属于同一矿山的铁精粉。

2 选矿分析方法

除化学检验方法外，选矿方法也可以用于不同铁精粉产品性质的对比分析。

2.1 细度分析

铁精粉品位与粒度大小有很大关系。对于同一铁矿石，在一定范围内，随着磨矿细度的增大，铁精矿品位随之提高；不同铁矿石由于结晶粒度与选别流程的不同，铁精矿达到一定品位时的细度也不同。分别对4个试样进行粒度筛析，结果见图1。

图1 试样铁品位与细度(-0.074 mm)

由图1可知，试样1#、2#铁品位和细度均相近，二者应为同一矿山铁精粉产品；试样3#相比试样1#、2#，铁品位和细度均较高；试样3#相比与试样4#，尽管铁品位高1.05个百分点，但细度-0.074 mm含量低6.6个百分点，因此试样1#、2#、3#应属同一矿山铁精粉产品。

2.2 弱磁选试验

将4个试样分别利用RK/CXG-φ50 mm磁选管(120 kA/m)进行弱磁选试验，结果见表3。

从表3可以看出，试样1#、2#、3#弱磁选精矿产率较为接近，相比给矿，精矿铁品位分别提高了2.62，2.46，1.87个百分点；试样4#细度最大，但弱磁选精矿铁品位仅提高0.5个百分点，提高幅度较小，说明铁矿物单体解离度最低，进一步验证试样4#是与试样1#、2#、3#不属于同一矿山的铁精粉产品。

表3 弱磁选试样结果 %

3 结 论

(1)通过化学检验方法和选矿分析方法对4个铁精粉试样分别进行对比分析，结果表明试样1#、2#、3#性质相近，应为同一矿山铁矿石选别铁精粉产品；试样4#与试样1#、2#、3#性质明显不同，应为其他矿山铁精粉产品。

(2)利用多种分析方法可以克服以往只使用1种方法进行对比分析的片面性，能较好地消除单一分析方法存在的片面性、局限性，更加全面地查明铁精粉性质，能有效鉴别不同矿山的铁精粉产品，结果科学、可靠。