580 工程科学学报，第42卷，第5期 15000 粒状或不规则状产出，结构较为松散.此外，还有 。Calcite 少量的菱锰矿和褐铁矿，主要呈粒状产出.根据 Pyrolusite 10000 X射线衍射分析，光学显微镜、扫描电子显微镜以 及元素化学分析结果，可以确定该矿中含锰矿物 主要为软锰矿，偶见菱锰矿.其他矿物主要为方解 5000 石，其次为褐铁矿、高岭石等 3.2锰矿筛析 20 30 4050607080 锰矿原矿经粗碎筛分得到的不同粒度锰矿的 28l) 化学成分分布如图4所示.可以看出随着锰矿粒 图1锰矿X射线衍射图谱 度的不断减小，锰的含量逐渐增加，钙和碳的含量 Fig.1 XRD pattern of the manganese ore 逐渐减少，硅的含量略有增加，但增加幅度较小， 方解石和软锰矿.锰矿综合样扫描电镜图与主要 硫的含量较少，且整体变化不大.锰矿粗碎后粒度 元素的面分布如图2所示，软锰矿和方解石单体 大于2mm的部分，锰含量较低（质量分数15%左 解离比较充分，部分软锰矿呈微粒单体产出.钙元 右)，钙、碳含量较多，结合之前的锰矿矿物组成分 素集中分布在方解石中，锰元素集中分布在软锰 析结果，可以推知该部分锰矿主要矿物为方解石 矿中，铝、镁、硅为杂质元素，含量较少，分布较为 和软锰矿，其中方解石含量相对较多.粒度小于2mm 分散.图3为锰矿样的重要矿物产出特征，从图中 的部分锰含量整体得到提高，主要矿物为软锰矿 可以看出，软锰矿和方解石是主要矿物.方解石呈 和方解石，其中软锰矿含量大幅增加，含量也相对 粗粒状产出，与软锰矿共生关系不密切：软锰矿呈 较多.若将原矿粗碎洗矿后用2mm筛孔的筛子过 (a) b 25m (d) Al (e) ( 图2锰矿样的微观形貌和元素分布情况.()扫描电镜图：(b)-(f)EDS元素面分布 Fig.2 Microstructure and element distribution of the manganese ore samples:(a)SEM image;(b)(f)EDS analyses of elements (a) (b) Limonite Calcite rolusit Pyrolusite- Limonite. Calcite 100μm Rhodochrosite 100um 图3锰矿样不同区域重要矿物的产出特征 Fig.3 Output characteristics of important minerals in the manganese ore sample at different zones方解石和软锰矿. 锰矿综合样扫描电镜图与主要 元素的面分布如图 2 所示，软锰矿和方解石单体 解离比较充分，部分软锰矿呈微粒单体产出. 钙元 素集中分布在方解石中，锰元素集中分布在软锰 矿中，铝、镁、硅为杂质元素，含量较少，分布较为 分散. 图 3 为锰矿样的重要矿物产出特征，从图中 可以看出，软锰矿和方解石是主要矿物. 方解石呈 粗粒状产出，与软锰矿共生关系不密切；软锰矿呈 粒状或不规则状产出，结构较为松散. 此外，还有 少量的菱锰矿和褐铁矿，主要呈粒状产出. 根据 X 射线衍射分析，光学显微镜、扫描电子显微镜以 及元素化学分析结果，可以确定该矿中含锰矿物 主要为软锰矿，偶见菱锰矿. 其他矿物主要为方解 石，其次为褐铁矿、高岭石等. 3.2    锰矿筛析 锰矿原矿经粗碎筛分得到的不同粒度锰矿的 化学成分分布如图 4 所示. 可以看出随着锰矿粒 度的不断减小，锰的含量逐渐增加，钙和碳的含量 逐渐减少，硅的含量略有增加，但增加幅度较小， 硫的含量较少，且整体变化不大. 锰矿粗碎后粒度 大于 2 mm 的部分，锰含量较低（质量分数 15% 左 右），钙、碳含量较多，结合之前的锰矿矿物组成分 析结果，可以推知该部分锰矿主要矿物为方解石 和软锰矿，其中方解石含量相对较多. 粒度小于 2 mm 的部分锰含量整体得到提高，主要矿物为软锰矿 和方解石，其中软锰矿含量大幅增加，含量也相对 较多. 若将原矿粗碎洗矿后用 2 mm 筛孔的筛子过 Intensity (counts) 15000 10000 5000 20 30 40 50 60 70 80 2θ/(°) Calcite Pyrolusite 图 1 锰矿 X 射线衍射图谱 Fig.1 XRD pattern of the manganese ore (b) (d) (e) (f) 25 μm (c) Si Mg Ca Al Mn (a) 图 2 锰矿样的微观形貌和元素分布情况. （a） 扫描电镜图；（b）~（f） EDS 元素面分布 Fig.2 Microstructure and element distribution of the manganese ore samples: (a) SEM image; (b)~(f) EDS analyses of elements (a) (b) 100 μm 100 μm Limonite Limonite Pyrolusite Pyrolusite Calcite Calcite Rhodochrosite 图 3 锰矿样不同区域重要矿物的产出特征 Fig.3 Output characteristics of important minerals in the manganese ore sample at different zones · 580 · 工程科学学报，第 42 卷，第 5 期