·1272· 工程科学学报，第37卷，第10期 图8(a)中暗灰色组分含硅量较高，应为石英的相 分脉石含量较高。为研究其中铁元素的存在形式，使用能 变产物：亮白色部分含铁量较高，但能谱分析显示该组 谱分析研究了该物相的微区化学组成，如表10所示。 40um Electro Image 1 10 10 (c) 2 Si 6 6 4 4 5 能量keV 能量keV 图8一段磁选尾渣扫描电镜照片和能谱.(a)扫描电镜照片：(b)1点的能谱：()2点的能谱 Fig.8 SEM image and EDS spectra of stage 1 tailing:(a)SEM image:(b)EDS spectrum of Point 1:(e)EDS spectrum of Point 2 表10图8(a)中1点选区化学组成（质量分数） 二段磁选尾渣扫描电镜一能谱分析如图9所示。 Table 10 Chemical composition of Point I in Fig.8(a)% 二段磁选尾渣中富铁组分主要以单质铁形式存在 Na Ca Mg Al 0 (见图9(c)),且铁品位达到34.51%。其中铁颗粒较 19.7111.008.69 7.570.860.6851.49 大，单体解离度较高，应予回收。 2.3综合回收 研究发现，该高铁组分中硅的质量分数为 磁选场强对二段尾渣扫选精矿品位和回收率的影 19.71%,TFe为l1%。由于Si、Na、Ca、Mg和Al在本 响如图10所示。 文所述的实验条件下只能以氧化物或者含氧盐形式稳 研究表明，扫选精矿的品位和回收率均较低，采用 定存在，而不能以单质的形式稳定存在，故可依据这些 磁选方式不能有效回收二段尾渣中铁元素。二段尾渣 元素的含量计算体系中氧含量。铁元素可以被还原为 扫选尾矿扫描电镜一能谱照片如图11所示。 单质，其存在形式可能为单质，也可能为氧化物或者含 氧盐。假设铁元素全部以单质形式存在，依据Si、Na、 研究表明，扫选尾矿中铁元素主要以微细粒单质 颗粒形式存在，少量表现为含铁连生体。这些单质铁 Ca、Mg、Al和Fe含量计算出体系中氧的质量分数为 颗粒的粒度小于l0μm,很难通过磁选富集。鉴于二 53.22%:同理，若铁元素以氧化物或者含氧盐的形式 段磁选尾渣的品位略高于原矿，故将二段磁选尾渣返 存在，则体系中氧的质量分数为69.72%。实测氧的 质量分数为51.49%（见表10），与53.22%接近而与 回至直接还原配料，闭路实验获得的铁元素分布如表 69.72%相差较远，表明一段磁选尾渣高铁组分中铁元 11所示，工艺流程如图12所示。 素主要以单质铁而不是含铁硅酸盐的形式存在。这些 表11闭路实验铁元素分布 单质铁颗粒嵌布粒度极细且与含硅矿物结合紧密，颗 Table 11 Iron distribution in closed-circuit experiment 粒成分与含铁硅酸盐类似。从铁元素嵌布粒度及其与 矿物 原矿 粉末铁 尾渣 TFe 34.05 92.69 3.88 含硅矿物的共生关系角度判断，这部分单质铁应是原矿 分布率 100.00 91.17 8.83 中微细粒铁闪石（含铁硅酸盐）的还原产物。综上所述， 产率 100.00 33.49 77.49 段磁选尾渣中铁元素虽然以单质铁的形式存在，但其 注：石灰石和还原煤残渣最终存在于尾渣，故尾渣和粉末铁总 中含铁少，且与含硅矿物紧密结合，回收价值较低。 质量大于原矿，总产率和>100%。工程科学学报，第 37 卷，第 10 期 图 8( a) 中暗灰色组分含硅量较高，应为石英的相 变产物; 亮白色部分含铁量较高，但能谱分析显示该组 分脉石含量较高。为研究其中铁元素的存在形式，使用能 谱分析研究了该物相的微区化学组成，如表10 所示。 图 8 一段磁选尾渣扫描电镜照片和能谱． ( a) 扫描电镜照片; ( b) 1 点的能谱; ( c) 2 点的能谱 Fig． 8 SEM image and EDS spectra of stage 1 tailing: ( a) SEM image; ( b) EDS spectrum of Point 1; ( c) EDS spectrum of Point 2 表 10 图 8( a) 中 1 点选区化学组成( 质量分数) Table 10 Chemical composition of Point 1 in Fig． 8( a) % Si Fe Na Ca Mg Al O 19. 71 11. 00 8. 69 7. 57 0. 86 0. 68 51. 49 研 究 发 现，该高铁组分中硅的质量分 数 为 19. 71% ，TFe 为 11% 。由于 Si、Na、Ca、Mg 和 Al 在本 文所述的实验条件下只能以氧化物或者含氧盐形式稳 定存在，而不能以单质的形式稳定存在，故可依据这些 元素的含量计算体系中氧含量。铁元素可以被还原为 单质，其存在形式可能为单质，也可能为氧化物或者含 氧盐。假设铁元素全部以单质形式存在，依据 Si、Na、 Ca、Mg、Al 和 Fe 含量计算出体系中氧的质量分数为 53. 22% ; 同理，若铁元素以氧化物或者含氧盐的形式 存在，则体系中氧的质量分数为 69. 72% 。实测氧的 质量分数为 51. 49% ( 见表 10) ，与 53. 22% 接近而与 69. 72% 相差较远，表明一段磁选尾渣高铁组分中铁元 素主要以单质铁而不是含铁硅酸盐的形式存在。这些 单质铁颗粒嵌布粒度极细且与含硅矿物结合紧密，颗 粒成分与含铁硅酸盐类似。从铁元素嵌布粒度及其与 含硅矿物的共生关系角度判断，这部分单质铁应是原矿 中微细粒铁闪石( 含铁硅酸盐) 的还原产物。综上所述， 一段磁选尾渣中铁元素虽然以单质铁的形式存在，但其 中含铁少，且与含硅矿物紧密结合，回收价值较低。 二段磁选尾渣扫描电镜--能谱分析如图 9 所示。 二段磁选尾渣中富铁组分主要以单质铁形式存在 ( 见图 9( c) ) ，且铁品位达到 34. 51% 。其中铁颗粒较 大，单体解离度较高，应予回收。 2. 3 综合回收 磁选场强对二段尾渣扫选精矿品位和回收率的影 响如图 10 所示。 研究表明，扫选精矿的品位和回收率均较低，采用 磁选方式不能有效回收二段尾渣中铁元素。二段尾渣 扫选尾矿扫描电镜--能谱照片如图 11 所示。 研究表明，扫选尾矿中铁元素主要以微细粒单质 颗粒形式存在，少量表现为含铁连生体。这些单质铁 颗粒的粒度小于 10 μm，很难通过磁选富集。鉴于二 段磁选尾渣的品位略高于原矿，故将二段磁选尾渣返 回至直接还原配料，闭路实验获得的铁元素分布如表 11 所示，工艺流程如图 12 所示。 表 11 闭路实验铁元素分布 Table 11 Iron distribution in closed-circuit experiment % 矿物 原矿 粉末铁 尾渣 TFe 34. 05 92. 69 3. 88 分布率 100. 00 91. 17 8. 83 产率 100. 00 33. 49 77. 49 注: 石灰石和还原煤残渣最终存在于尾渣，故尾渣和粉末铁总 质量大于原矿，总产率和 ＞ 100% 。 ·1272·