鞠会霞等：含铁硅酸盐矿物重构与选择性回收 ·1269· 的研究热点，可将含铁矿物还原为颗粒状的单质铁通 18000 过磁选回收，实现铁元素的高效利用。直接还原产生 的微细粒单质铁颗粒不易被分离，容易损失到尾 i60 ◇磁铁和 ，石英 渣。强化微细粒直接还原产物回收是以直接还原一磁 81200 △铁闪石 选工艺处理细粒含铁矿物过程中必须面对的共性、基 9000 础性问题，目前尚未见系统性的研究报道。本文系统 6000 研究鞍山式贫磁铁矿再选中矿（下称原矿）的矿物组 成、还原产物中铁元素的分布规律和铁颗粒的产出特 3000 征，提出并验证单质铁颗粒的选择性回收方法，可为类 40 60 80 似还原产物的回收和利用提供参考。 20() 1实验 图1原矿X射线衍射图谱 Fig.1 XRD pattern of the ore 1.1原料 表2原矿铁元素化学物相 原矿采自山东某地，其化学组成和X射线衍射分 Table 2 Iron chemical phase analysis of ore 析如表1和图1所示。 铁物相磁铁矿硅酸铁假象赤铁矿硫化铁其他 表1原矿化学组成（质量分数） TFe 20.6011.99 0.59 0.060.81 Table 1 Chemical composition of ore e 分布率 60.50 35.21 1.73 0.19 2.37 Fe2O3 Si02 Ca0 Mgo P205 Al203 48.64 47.50 1.72 1.14 0.39 0.27 研究表明，原矿中60.5%的铁元素以磁铁矿形式 S03 Na2O MnO K2O TiO Cr203 存在，但硅酸铁中铁元素的分布率达到35.21%。结 0.11 0.11 0.05 0.029 0.02 0.02 合X射线衍射图谱，这些含铁硅酸盐主要以铁闪石的 形式存在。 X射线衍射分析表明，原矿中主要含铁矿物是磁 原矿扫描电镜照片和能谱如图2所示。 铁矿，其次是铁闪石，主要脉石矿物是石英。原矿铁元 结合图2(b,c)中能谱分析，图2(a)中亮白色区 素化学物相如表2所示。 域为磁铁矿颗粒，灰色颗粒为铁闪石。原矿中磁铁矿 40m Electro Image 1 6 (c) 5 0 3 2 2 D M Mn 2 345 6 345 6 能量/keV 能量keV 图2原矿扫描电镜照片和能谱.(a)扫描电镜照片：(b)1选区的能谱：(c)2点的能谱 Fig.2 SEM image and EDS spectra of the ore:(a)SEM image;(b)EDS spectrum of Area 1:(c)EDS spectrum of Point 2鞠会霞等: 含铁硅酸盐矿物重构与选择性回收 的研究热点，可将含铁矿物还原为颗粒状的单质铁通 过磁选回收，实现铁元素的高效利用。直接还原产生 的微细粒单质铁颗粒不易被分离［14］，容易损失到尾 渣。强化微细粒直接还原产物回收是以直接还原--磁 选工艺处理细粒含铁矿物过程中必须面对的共性、基 础性问题，目前尚未见系统性的研究报道。本文系统 研究鞍山式贫磁铁矿再选中矿( 下称原矿) 的矿物组 成、还原产物中铁元素的分布规律和铁颗粒的产出特 征，提出并验证单质铁颗粒的选择性回收方法，可为类 似还原产物的回收和利用提供参考。 1 实验 1. 1 原料 原矿采自山东某地，其化学组成和 X 射线衍射分 析如表 1 和图 1 所示。 图 2 原矿扫描电镜照片和能谱 . ( a) 扫描电镜照片; ( b) 1 选区的能谱; ( c) 2 点的能谱 Fig． 2 SEM image and EDS spectra of the ore: ( a) SEM image; ( b) EDS spectrum of Area 1; ( c) EDS spectrum of Point 2 表 1 原矿化学组成( 质量分数) Table 1 Chemical composition of ore % Fe2O3 SiO2 CaO MgO P2O5 Al2O3 48. 64 47. 50 1. 72 1. 14 0. 39 0. 27 SO3 Na2O MnO K2O TiO2 Cr2O3 0. 11 0. 11 0. 05 0. 029 0. 02 0. 02 X 射线衍射分析表明，原矿中主要含铁矿物是磁 铁矿，其次是铁闪石，主要脉石矿物是石英。原矿铁元 素化学物相如表 2 所示。 图 1 原矿 X 射线衍射图谱 Fig． 1 XＲD pattern of the ore 表 2 原矿铁元素化学物相 Table 2 Iron chemical phase analysis of ore % 铁物相 磁铁矿 硅酸铁 假象赤铁矿 硫化铁 其他 TFe 20. 60 11. 99 0. 59 0. 06 0. 81 分布率 60. 50 35. 21 1. 73 0. 19 2. 37 研究表明，原矿中 60. 5% 的铁元素以磁铁矿形式 存在，但硅酸铁中铁元素的分布率达到 35. 21% 。结 合 X 射线衍射图谱，这些含铁硅酸盐主要以铁闪石的 形式存在。 原矿扫描电镜照片和能谱如图 2 所示。 结合图 2( b，c) 中能谱分析，图 2( a) 中亮白色区 域为磁铁矿颗粒，灰色颗粒为铁闪石。原矿中磁铁矿 ·1269·