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矿石里的铁可不是“铁板一块”,它玩的是 “七十二变”—— 这就是铁物相!
简单说, 铁在矿石里会“cos”成不同角色(氧化物、硫化物、碳酸盐及硅酸盐这些“身份”),每个角色 “脾气” 不一样,选矿就像 “选秀”,得挑对方法让铁“C 位出道” 。
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铁在矿石里的“角色扮演”,全看晶体结构和脾气(磁性强不强、能不能 “浮” 起来这些),脾气不同,“选秀路径”(选矿工艺)也天差地别:
磁铁矿(Fe₃O₄):妥妥的 **“强磁社牛”**! 等轴晶系,强磁性,铁品位达 72.4%,是磁选工艺的核心回收对象,分选效率高、流程简洁。
假象赤铁矿:“社牛的氧化版”, 由磁铁矿氧化形成,保原留磁铁矿的晶体外形,但主成分为赤铁矿(Fe₂O₃),磁性弱于磁铁矿但强于原生赤铁矿,需弱磁或中强磁流程回收,分选难度提升。
赤(褐)铁矿:“佛系铁”本铁。 赤铁矿(Fe₂O₃,三方晶系)、褐铁矿(FeO (OH)・nH₂O 混合物)均为弱磁性矿物,铁品位波动大(赤铁矿理论 70%,褐铁矿因含水、铁含量低至 48%~62.9%),需强磁选、浮选或焙烧工艺联合回收,对精矿品位影响显著。
碳酸盐中铁:“碳酸打工人” 。以菱铁矿(FeCO₃)为代表,在天然状态下属于无磁性矿物,铁品位48.2%,需焙烧- 磁选(焙烧转化为磁性铁)回收,否则易造成铁损失。
磁黄铁矿(FeₓS):“带硫的叛逆学霸”。 单斜晶系,强磁性硫化物,含铁但硫含量高(达 36%~40%),若进入铁精矿会导致硫超标(钢铁冶炼 “热脆” 隐患),需磁选 - 浮选联合分离铁硫。
其他硫化物中铁:“蹭热度的配角”。 黄铁矿(FeS₂)、黄铜矿(CuFeS₂)等多为非磁性矿物,目标元素为铜、硫等,需浮选脱硫,避免污染铁精矿。
硅酸盐中铁:“摆烂的铁”。 以铁橄榄石、黑云母及绿泥石为代表,铁分散于硅酸盐矿物中,无有效富集方法,是铁精矿脉石杂质的主要来源,直接影响精矿品位与冶炼渣量。
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矿石里铁的“角色组合”,会随着氧化程度、硫化物含量变化(看表1),直接决定选矿 “团建怎么搞”:
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铁相1(基础划分):新手村团建。 适用于弱氧化、低硫化物的磁铁矿型矿石。
以磁铁矿为主体,次要组分占比低,仅需区分“强磁性铁、弱磁性铁、脉石铁”,即可用 “粗磨 - 磁选抛尾 + 细磨 - 磁选提质” 的弱磁选为主流程。
铁相2(氧化矿拓展):氧化版团建。 针对磁铁矿氧化显著的矿石(地表氧化带、露天矿后期),假象赤铁矿占比上升,需单独统计其铁含量。
此时矿石磁性分布复杂(强 / 中 / 弱磁矿物共存),需调整磁选磁场强度,或引入反浮选脱除脉石,兼顾磁性铁与弱磁性铁的回收。
铁相3(硫化矿细化):硫化版团建。 用于磁黄铁矿占比高的矿石(含硫磁铁矿)。
磁黄铁矿( 单斜晶系 )强磁性易与磁铁矿共收导致硫超标,需“磁选回收混合精矿 + 浮选分离磁黄铁矿” 的联合流程,或评估其作为含铁原料的可行性(严格控硫)。
铁相4(复杂矿全面表征):地狱级团建。 针对强氧化、高硫化物、多组分散布的复杂铁矿(多金属共生矿),需全维度统计各物相铁分布,制定 “磁选 - 浮选 - 重选” 联合流程,实现铁高效回收与杂质脱除。
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铁物相 就是选矿厂的 “幕后操盘手”, 直接决定选矿的 三大核心 **“KPI”**—— 铁回收率(多少铁成功出道)、精矿品位(出道排名)、杂质含量(有没有 “黑料”):
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先看 “潜力选手” 的出道上限
弱磁选工艺是 “磁性铁专属选秀通道”,磁铁矿中铁 + 假象赤铁矿中铁,俩加起来的占比,就是这条通道能让多少铁顺利出道的理论上限。
论 “出道后段位”,磁铁矿精矿绝对是断层顶流,经过选矿加工,甚至能冲到 “超纯铁精矿” 这种天花板级别。
要是把通道拓宽到整个选矿工艺,那就得把赤(褐)铁矿中铁也拉进赛道。这仨 “铁选手” 加起来的占比,就是选矿工艺能发掘的总出道潜力,相当于所有铁的 “成名天花板”。
至于混合铁精矿的 “最终排名”(也就是品位),全看磁铁矿、假象赤铁矿、赤铁矿、褐铁矿这几位 “队友”—— 各自含铁量够不够打,在队伍里的分量重不重,综合下来才定得了。
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这些“坑”千万别踩!
(1)要是 “硅酸盐中铁” 占比高, 就算磁铁矿全出道了,铁精矿里也会混着 “凑数的脉石”,直接拉低整体排名(品位上不去)。
解决办法很简单:要么把矿石磨得更细,让铁和脉石彻底分开;要么优化浮选抑制剂,专门按住硅酸盐不让它混进来。
(2)“磁黄铁矿中铁” 太多的话, 只靠磁选不搭配浮选,铁精矿里的硫就容易超标,相当于选手被扒出黑料,直接导致产品降级、排名暴跌。
(3)“碳酸盐中铁” 要是没通过焙烧回收 ,就会悄悄流失铁回收率 —— 相当于有潜力的选手没被发掘。
但焙烧要多花能耗钱,就像给选手额外包装,得好好平衡成本和能多出道的人数。
铁物相分析就是搞清楚矿石里铁的“剧本设定”—— 每个铁角色啥脾气、怎么 “组队”。然后根据剧本(矿石氧化、硫化程度),选最适合的 “选秀方案”(选矿工艺),最后交出漂亮的 “成绩单”(回收率、品位)。
说白了,铁物相分析就是给矿石里的 “铁选手们” 做全面体检 —— 摸清谁是顶流、谁有短板、谁藏着黑料,才能精准定制 “选秀剧本”!
不然盲目选矿,要么让潜力股被埋没,要么让 “问题选手” 拉垮全队,最后 KPI 惨不忍睹~
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