一种普通铁精矿制备超级铁精矿可行性的判定方法与流程

本发明属于矿物加工技术领域，特别涉及一种普通铁精矿制备超级铁精矿可行性的判定方法。

背景技术：

超级铁精矿也称为高品位铁精矿、高纯铁精矿或优质铁精矿等，是指含铁量高、脉石含量低的铁精矿，既是选矿的深加工产品，又是一种具有发展潜力的新型功能材料，目前主要作为粉末冶金、磁性材料、超纯铁及洁净钢基料的重要原料使用，以其生产的优质还原铁粉被广泛用于交通、机械、电子、航天、航空及新能源等领域。随着粉末冶金产品在工业生产中的广泛应用，优质超级铁精矿的需求量不断增加。故需加强、加快超级铁精矿制备技术的研究与开发，提高超级铁矿的产品性能和生产规模，以满足粉末冶金等钢铁工业领域需求。

超级铁精矿主要分为高纯铁精矿和超纯铁精矿两种，其中高纯铁精矿是指铁品位达到70％、二氧化硅及其他杂质含量小于2％的铁精矿；超纯铁精矿是指品位高于71.50％、二氧化硅及其他杂质含量(酸不溶物)小于0.20％的铁精矿。

由于超级铁精矿对二氧化硅含量的要求极为苛刻，且波动范围要求严格，因此国内生产的超级铁精矿，无论产品的质量还是产品数量均不能满足有关行业的要求，必须找到能够制取出超级铁精矿的精矿粉，才能有效改善国产超级铁精矿严重不足的局面。

技术实现要素：

本项发明的目的是要提供一种能够准确判定经过普通选矿工艺生产出来的精矿粉能否制备超级铁精矿产品的标准方法，以此方法所确立的标准能有效判定原料是否适宜制备超级铁精矿，以此缩短超级铁精矿制备的研究周期并节省大规模试验所发生的生产成本。

发明的具体内容如下：

1、样品选择：选择铁精矿品位达到60～70％，磁铁矿含量达到90％以上、粒度-200目含量60％以上的普通精矿粉作为样品，在100℃以下烘干，混匀；达不到上述条件的铁精矿将不能作为制取超级铁精矿的原料使用。

2、样品制备与检测：

将普通铁精矿样品镶嵌抛光，采用光学显微分析技术对其进行检测分析，测定普通铁精矿的特征含量和结晶粒度特征2项指标；因为以上2项指标是影响最终精矿质量的重要因素。

根据本项发明的研究结果，普通铁精矿粉中磁铁矿与非金属矿物的连生体结合类型(简称磁铁矿连生体)分为毗连型、包裹型和反包裹型三种，详见附图1～3所示，图中mt为磁铁矿，g为脉石矿物，其中：

(1)毗连型：磁铁矿与非金属矿物连生边界平直，边界线呈线性弯曲状；

(2)包裹型：磁铁矿以包裹体形式嵌镶于非金属矿物中，其中磁铁矿包裹体粒径大于10μm属细粒包裹，小于10μm为微细包裹；

(3)反包裹型：磁铁矿中包裹微细粒的非金属矿物，这种类型连生体中的脉石矿物因粒径细小，难以从铁矿物中解离出来，影响铁精矿的品位。

3、结果判定：

根据测定的结果，依据表1给出的普通铁精矿能否最终加工成超级铁精矿的判定标准，具体判定被测的普通铁精矿从工业生产层面上能否最终加工成超级铁精矿；

表1.普通铁精矿能否最终加工成超级铁精矿的判定标准

4、实验室分选验证：

采用图4所示的超级铁精矿制备验证流程对普通铁精矿样品进行实验室试验，若最终获得的精矿产品铁品位大于71.5％、sio2含量小于0.25％、酸不溶物含量小于0.25％，可满足超纯铁精矿的要求；精矿产品铁品位大于70.0％、sio2含量小于2.0％，满足高纯铁精矿的要求。

附图说明

图1为磁铁矿连生体特征为毗连型的普通铁精矿实物照片；

图2为磁铁矿连生体特征为包裹型的普通铁精矿实物照片；

图3为磁铁矿连生体特征为反包裹型的普通铁精矿实物照片，其中，g为脉石(gangue)，mt代表磁铁矿石(magnetite)；

图4为超级铁精矿制备验证流程示意图。

具体实施方式

本发明根据发明内容所列出的判定超级铁精矿制备产品质量的方法进行，对6种普通铁精矿进行了试验判定实施，具体如下：

(1)样品制备：

分别称取6种粒度-200目含量60％以上的不同的普通铁精矿，在100℃以下的温度范围内进行烘干，混匀，然后进行其铁化学物相组成分析，结果如表2所示。

表2.6种普通铁精矿铁化学物相分析

其分析结果表明，6种普通铁精矿铁品位介于65.63％～69.85％范围内；铁元素主要以磁铁矿的形式存在，分布率均在98％以上；氧化铁、碳酸铁、硫化铁、硅酸铁的含量相对较少。

(2)样品制备与检测：

将上述的6种普通铁精矿分别进行镶嵌抛光，采用光学显微分析技术对其进行检测分析，测定6种铁精矿中每一种普通铁精矿的磁铁矿连生体的特征含量和结晶粒度特征含量2项指标，结果如表3所示：

表3.磁铁矿连生体结合类型统计结果

由表3可知，1号样品中磁铁矿连生体类型主要为毗连型和细粒包裹型，含量分别为49.02％和35.29％；2号和3号样品中磁铁矿连生体主要为毗连型；4号样品中磁铁矿连生体主要为毗连型和反包裹型；5号样品中磁铁矿连生体主要为毗连型和微细包裹型；6号样品中磁铁矿连生体主要为包裹型，其中细粒包裹型含量为41.34％，微细包裹型含量为32.17％；6种铁精矿中各类磁铁矿连生体含量各有不同，表明样品具有充足的代表性。

矿物的结晶粒度直接影响着分选行为和精矿质量，因此对铁精矿样品中磁铁矿的结晶粒度进行了统计，结果如表4所示。

由统计结果可知，1号样品中磁铁矿主要分布在-0.038+0.010mm粒级；2号样品中磁铁矿主要分布在-0.053+0.010mm粒级；3号样品中磁铁矿主要分布在0.038mm以上粒级中；4号和6号样品中磁铁矿主要分布在0.053mm以下粒级中；5号样品中磁铁矿主要分布在0.075mm以上和0.010mm以下粒级中。

表4.磁铁矿结晶粒度统计结果

由以上检测结果，比照前述表1普通铁精矿能否最终加工成超级铁精矿的判定标准记性判定：1号、2号和3号样品较易制备超纯铁精矿的要求；4号、5号和6号样品可制备高纯铁精矿，不可制备超纯铁精矿。

以获得超级铁精矿为目标，针对上述6种普通铁精矿采用图4所示流程开展了分选试验，最终确定的分选工艺和精矿产品的技术指标如表5所示。

表5.超级铁精矿分选试验结果

由试验结果可知，1号、2号和3号样品经分选后，获得的精矿产品铁品位大于71.5％、sio2含量小于0.25％、酸不溶物含量小于0.25％，满足超纯铁精矿的要求；4号、5号和6号样品分选所得精矿产品铁品位大于70.0％、sio2含量小于2.0％，满足高纯铁精矿的要求，然而不满足超纯铁精矿的要求。