含云母铁尾矿的工艺矿物学研究
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【摘要】铁尾矿是含铁矿物经过一系列选矿工艺提取铁精矿后残余的废弃物，铁尾矿虽然经过多重的选别工作，但其中仍含有大量的有价成分，由于科技水平的限制，导致不能对铁尾矿进行充分
铁尾矿是含铁矿物经过一系列选矿工艺提取铁精矿后残余的废弃物，铁尾矿虽然经过多重的选别工作，但其中仍含有大量的有价成分，由于科技水平的限制，导致不能对铁尾矿进行充分的回收和再利用[1，2]。
据不完全统计，目前我国矿业生产所累积的尾矿高达59.7亿t，其中堆存的铁尾矿量几乎占据总尾矿堆存量的1/3，如此之多的尾矿不仅占地面的大，而且也会对周边的环境造成重大污染[3]。
国外非常重视对铁尾矿的综合利用，其研究工作起步较早，许多发达国家把实现无废料矿山作为开发目标之一，尾矿的综合利用率达60%以上，并在从尾矿中回收有价金属与非金属元素、利用铁尾矿作为采空区的充填材料、磁化尾矿做土壤改良剂、利用铁尾矿库复垦植被以及尾矿制作建筑材料等方面已经取得了许多实用性的成果。
而我国对铁尾矿的综合利用率缺却很低，为了更好地对铁尾矿回收利用，应充分研究铁尾矿中有价元素的工艺矿物学问题[4，5]。本论文对某含云母铁尾进行较为全面的工艺矿物学研究，为此含云母铁尾矿的后续处理与回收利用提供参考。
1 实验
为了对含云母铁尾矿进行工艺矿物学研究，利用HYDRO2000M-MU激光粒度仪确定矿物的粒度分布，采用XRF分析矿物的化学成分。
应用XRD对此铁尾矿的物相进行初步分析，然后利用MLA和电子探针技术探明此含云母铁尾矿的矿物成分和嵌布特性[6，7]，达到探明矿物中铁、钾赋存状态的目的。
2 粒度和成分
2.1 粒度分析
使用激光粒度分析仪（HYDRO2000M-MU）对此含云母铁尾矿的粒度进行分析，由表1可知，含云母铁尾矿粒级＞74 μm的占12.96%，粒级为45～74 μm的占21.32%，粒级为25～45 μm的占22.14%，粒级＜25 μm的占43.58%。
表1 某含云母铁尾矿的粒度组成及分布率粒级/μm产率/% K/% SiO2/% Fe/%个别 累计 品位 分 布率 品位 分 布率 品位 分 布率+74 12.96 12.96 0.62 11.72 54.00 14.84 9.86 10.64-74+45 21.32 34.28 0.64 19.90 51.35 23.22 8.52 15.12-45+25 22.14 56.42 0.70 22.61 48.36 22.71 11.66 21.49-25 43.58 100.00 0.72 45.77 42.43 39.22 14.54 52.75合计 100.00 — 0.69 .
2.2 化学成分分析
通过干磨，获得-0.074mm的粉状样品用于化学分析。对样品先进行X射线荧光光谱分析以定性，获得元素种类；随后根据XRF分析结果，进行元素定量分析。定性、定量分析结果见表2、3，结果表明：原矿中主要的有价元素是K含0.72%和Fe含12.48%，主要的组成元素是Si含量为21.94%。
表2 某含云母铁尾矿的XRF分析结果元 素 Al Ba Ca Cl Co Cr Cu含量（%） 6 0.03 3 0.07 0.001 0.006 0.05元 素 F Fe K Mg Mn Na Nb含量（%） 0.3 9 0.9 2 0.3 3 0.001元 素 Ni P Rb S Si Sr Ti含量（%） 0.009 0.2 0.002 0.04 19 0.003 1元 素 V Y Zn Zr —— —— ——含量（%） 0.02 0.002 0.003 0.02 —— —— ——
表3 某含云母铁尾矿的元素定量分析结果元 素 Fe Al2O3 S MgO CaO Cr Si含 量（%） 12.48 12.20 0.046 3.02 4.08 ＜0.005 21.94元 素 Cu Ag (g/t) P K Na TiO2含 量（%） 0.077 6.1 0.20 0.72 1.53 2.00
3 物相组成
3.1 XRD分析
图1 某含云母铁尾矿的XRD能谱
由图1含云母铁尾矿的XRD能谱可知，矿物主要由石英、赤铁矿、长石、云母和斜绿泥石等矿物组成。其中石英为主要的脉石矿物，赤铁矿和云母为主要的有价矿物。
3.2 MLA及电子探针研究
为了进一步研究含云母铁尾矿中石英、赤铁矿、长石、云母、和斜绿泥石等矿物的物相，利用MLA(工艺矿物自动定量分析系统)、电子探针及显微镜，进行深入探索研究。
3.2.1 矿物元素组成
经MLA矿物参数自动定量分析系统分析，结果表明：原矿中含有1.06%的K和13.17%的Fe，是主要的有价元素，Si含量为25.93%是主要的组成元素，见表4。
表4 某含云母铁尾矿的MLA多元素分析结果元素 Al Ba C Ca Cl Cu F Fe H含量% 8.75 0.00 0.67 6.45 0.15 0.07 0.01 13.17 0.03元素 K Mg Mn Na O P S Si Ti含量% 1.06 2.60 0.71 1.64 37.23 0.18 0.07 25.93 1.28
3.2.2 矿物组成
经过对矿物的总体形貌和矿物组成分析可知： K元素的载体矿物以黑云母为主，白云母次之，钾长石占仅少量存在；Fe元素的载体矿物主要有铁铝榴石、铁白云石、铁绿泥石、钛铁矿、赤铁矿、褐铁矿、黑云母、铁阳起石等；Si元素的载体矿物有斜长石、石英、铁绿泥石、镁铁榴石、铁铝榴石、黑云母、紫苏辉石、白云母、钾长石和铁阳起石。
3.2.3 主要矿物的嵌布特性
文章来源：《硅酸盐通报》 网址: http://www.gsytb.cn/qikandaodu/2021/0207/432.html