某鐵礦選礦廠中的鐵礦屬于矽卡巖鐵礦，選廠采用浮選—磁選—重選原則工藝流程對鐵、銅、鈷礦物進行綜合回收，但選礦廠流程考察發現，選礦廠實際選礦生產指標特別是銅和鈷的分選指標不穩定，銅、鈷分離浮選效果差，回收率偏低。為找出問題的原因，該廠對礦石的性質進行試驗分析。

一、實驗

1、實驗原料

樣品采自山東萊蕪地區矽卡巖鐵礦床，礦石塊度均在6mm以下，礦石在實驗室經過混勻－縮分－破碎－干式振動研磨后制得分析樣。

2、實驗方法

將有代表性的塊狀礦石分別加工成薄片和光片，利用偏光顯微鏡和掃描電子顯微鏡研究礦石的礦物組成、晶體嵌布特性以及各礦物之間的共生關系，將縮分出的樣品經過破碎－磨礦工藝制得測試分析樣，利用Ｘ射線衍射儀研究樣品的礦物組成，利用化學物相分析方法研究樣品的化學組成及鐵物相、銅物相及鈷物相。

二、結果與討論

1、礦石化學成分

利用化學分析方法研究了礦石的化學成分，研究結果表明，礦石中TFe為40.86％，FeO質量分數為15.06％，磁性率（FeO／TFe）為37.10％，屬典型的磁鐵礦礦石；鐵礦石堿度系數為0.82，為自熔性礦石。礦石中伴生有價成分銅和鈷，其中銅品位為0.131％，鈷品位為0.018％，選礦工藝流程制定時應充分考慮鐵、銅和鈷的綜合回收。另硫含量為0.85％，礦石中其他雜質元素主要為Si，Ca，Mg，Al。

2、 礦物組成

綜合利用Ｘ射線衍射分析、偏光顯微鏡研究了礦石中主要礦物組成，礦石中主要金屬礦物為磁鐵礦，含量52％；含少量赤（褐）鐵礦、黃鐵礦、輝銅礦、黃銅礦。非金屬礦物主要為方解石、白云石，另含少量輝石、石英、綠泥石、云母等。

3、主要金屬礦物的嵌布特性

（1）磁鐵礦。含量52％，多呈半自形—他形粒狀結構，呈稠密浸染狀、團塊狀分布，嵌布粒度以中細粒為主，大多在0.1mm～0.01mm之間。掃描電鏡能譜分析結果表明磁鐵礦化學成分：FeO31.03％，另含少量的Mg和Co等，是Co賦存的主要載體之一，也是浮選過程中鈷回收率降低的主要原因之一，另鏡下鑒定發現，磁鐵礦與黃銅礦和輝銅礦及黃鐵礦共生關系密切。

（2）黃鐵礦。含量1.5％，多呈半自形—他形粒狀、浸染狀分布，以中細粒嵌布為主，嵌布粒度分布區間為0.1mm～0.01mm，部分黃鐵礦與黃銅礦、磁鐵礦等金屬礦物連體，與方解石、白云石等脈石礦物共生。

（3）輝銅礦。含量小于1％，屬于次生銅礦物，多呈不規則他形粒狀，浸染狀、團窩狀分布，以微細粒嵌布為主，粒度一般在0.08mm～0.01mm之間。顯微鏡觀察發現部分輝銅礦蝕變成孔雀石、銅藍等礦物，多與黃銅礦、磁鐵礦等金屬礦物共生。

（4）黃銅礦。含量小于1％，多呈不規則粒狀，浸染狀、微細帶狀分布，以微細粒嵌布為主，一般在0.1mm～0.01mm之間，黃銅礦與輝銅礦、磁鐵礦、黃鐵礦等金屬礦物共生關系密切，部分與方解石、白云石等脈石礦物共生。

4、礦石中鐵、銅、鈷理論回收率的計算

（1）由鐵礦石中鐵物相分析結果可以看出，礦石中磁性鐵的占有率為91.31％，也即通過弱磁選回收礦石中的磁鐵礦，鐵的理論回收率為91.31％，另由于礦石中含有一定量的弱磁性礦物赤鐵礦和褐鐵礦，該類鐵礦物在弱磁選回收時將流失于尾礦中。

（2）由鐵礦石中銅物相分析結果，結合反光顯微鏡對礦石光片的鏡下鑒定，礦石中銅的物相組成較為復雜，主要硫化銅礦物為黃銅礦、輝銅礦，另含有少量斑銅礦和硫銅鈷礦等；氧化銅主要為硫化銅礦物蝕變而成的孔雀石等氧化銅礦物，其中易于浮選回收的原生硫化銅的占有率較低，因此銅礦物浮選時其回收率較低，預計浮選銅理論較大回收率為65.65％。

（3）由鐵礦石中鈷物相分析結果，結合偏光顯微鏡及能譜分析，鈷除少量呈獨立的硫銅鈷礦外，絕大部分鈷是呈分散狀態賦存于磁鐵礦和黃鐵礦中。而且礦石中鈷的物相組成復雜，硫化鈷占有率僅為30.56％，預計浮選鈷精礦品位較低，鈷理論回收率為30.56％。

綜述所述，通過對該礦石中金屬礦物的工藝礦物學性質的研究，為礦石中鐵、銅、鈷生產指標的優化以及選礦廠生產技術管理提供技術支持。