钛铁矿选矿试验报告
图2-1 细小的钛铁矿（灰色，Il）片晶和脉状钛铁矿呈网格状
或乳滴状嵌布在钛磁铁矿（白色，M）中 ×600 BEI背散射电子像 Fe铁的面扫描 Ti钛的面扫描 V钒的面扫描
图2-2 钛磁铁矿的X射线能谱成分图
为查明钛磁铁矿的化学成分特点，采用扫描电镜对其进行了能谱微区成分分析，结果列于表2-6。
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表2-6 钛磁铁矿的能谱微区成份分析结果/%
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 平均
组 分 含 量
Fe3O4 92.82 92.58 92.63 92.80 94.48 93.62 93.10 94.36 93.96 94.53 94.18 93.55*
TiO2 2.97 4.04 4.23 3.63 2.37 3.49 3.87 2.71 2.70 2.65 2.61 3.21
V2O5 0.50 0.55 0.73 0.75 0.50 0.73 0.58 0.74 0.85 0.65 0.32 0.63
Al2O3 1.85 1.29 1.15 1.81 1.78 1.28 1.07 1.50 1.36 1.15 1.69 1.45
MgO 1.86 1.54 1.26 1.01 0.87 0.88 1.38 0.69 1.13 1.02 1.20 1.16
*换算成TFe=67.74%
由表2-6可以看出：
（1）矿石中钛磁铁矿铁品位较高，与攀枝花钒钛磁铁矿相比，TiO2含量明显较低，因此由区内矿石中生产的铁精矿主品位较普通钒钛磁铁矿高。
（2）钛磁铁矿中含V2O5平均为0.63%，较原矿有大幅度的提高。钒主要是呈类质同象赋存于钛磁铁矿的晶格中。
钛铁矿 金属-半金属光泽，不透明，无解理，贝壳状断口，硬度5-6.5，比磁化系数为315.6×10-9 m3/Kg，比重4.0-5.0 t/m3。导体，介电常数33.7-81.0。理论化学成分：Fe 36.8%，Ti 31.6%，O 31.6%。
钛铁矿是最主要的含钛矿物。反射光下浅棕至暗棕色调，弱多色性，强非均质性，根据产出特征可将矿石中钛铁矿分为粒状和片状微晶两种类型。
根据产出特征可将矿石中钛铁矿分为粒状和片状微晶两种类型。前者是选矿回收钛矿物的主要对象，约占钛铁矿总量的80%。多呈自形-他形晶粒散布于钛磁铁矿及尖晶石颗粒之间（照片6、7、8），粒度较均匀，一般约在0.01~0.05mm之间。
片状钛铁矿微晶主要以固熔体析出物的形式包裹在钛磁铁矿中（照片4、5，图
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2-3），是由固熔体分离作用形成的产物，这种片晶宽度多在0.002~0.005mm之间。由于粒度细小，选矿过程中它将随同脉石矿物一起排入尾矿。钛铁矿的能谱微区成份分析结果列于表2-7中。
表2-7 钛铁矿的能谱微区成份分析结果/%
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均
组 分 含 量
FeO 37.55 41.01 40.24 39.18 40.10 40.45 39.78 40.15 40.32 39.88 39.87
TiO2 54.30 50.96 51.47 52.59 52.54 51.69 52.00 51.98 51.60 52.43 52.16
Al2O3 0.96 1.03 1.19 1.18 0.60 0.74 1.21 0.71 0.85 0.62 0.91
MgO 7.19 7.00 7.10 7.05 6.76 7.12 7.01 7.16 7.23 7.07 7.06
图2-3 钛铁矿的X射线能谱成分图
赤褐铁矿 导体，介电常为25.0。矿石中的赤褐铁矿比较少，偶见赤铁矿褐铁矿分布，多分布于发生强烈赤铁矿化的钛磁铁矿边缘，多呈网格状、细脉状出现，粒度均较细小，多在0.005~0.01mm之间。
尖晶石 最主要的脉石矿物，为含铁的镁铝尖晶石。黑绿色-黑色，硬度7.5-8，比重4.39 t/m3，比磁化系数是75.5×10-9~51.8×10-9 m3/Kg。含量较低，但在部分
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矿块中均可见。在矿石中主要呈他形粒状，与钛铁矿、钛磁铁矿的关系均比较密切。多数尖晶石与钛铁矿呈脉状分布在钛磁铁矿中，部分呈不规则粒状分布在钛磁铁矿中，粒径变化较大，一般在0.01~0.03mm之间，细粒者尖晶石粒径只有0.001~0.05mm，偶见大颗粒者在0.08mm左右。
脉石矿物 矿石中的脉石矿物较少，除尖晶石外，主要是石英。石英在矿石中主要呈自形、半自形或他形粒状出现，与钛铁矿或钛磁铁矿嵌生，粒径多在0.01~0.05mm之间。
2.5主要目的矿物的嵌布粒度
矿石中主要目的矿物的粒度组成及其分布特点对确定磨矿细度和制订合理的选矿工艺流程有着直接的影响。为此，在显微镜下对矿石中钛磁铁矿和钛铁矿的嵌布粒度进行了统计，结果列于表2-8。
表2-8 钛磁铁矿和钛铁矿的嵌布粒度/%
粒级（mm） -1.17﹢0.83 -0.83+0.59 0.59+0.42 -0.42+0.30 -0.30+0.21 -0.21+0.15 -0.15+0.105 -0.105+0.074 -0.074+0.052 -0.052+0.037 -0.037+0.026 -0.026+0.019 -0.019+0.013 -0.013+0.010 -0.010
钛磁铁矿
分布率 6.12 10.28 16.20 24.32 18.65 15.81 3.77 2.01 1.34 0.82 0.41 0.16 0.07 0.04 微量
累计分布率
6.12 16.40 32.60 56.92 75.57 91.38 95.15 97.16 98.50 99.32 9.73 99.89 99.96 100.00
分布率 - 6.32 15.46 19.44 25.78 16.05 9.39 3.85 2.06 1.06 0.31 0.15 0.08 0.05
钛铁矿
累计分布率
- 6.32 21.78 41.22 67.00 83.05 92.44 96.29 98.35 99.41 99.72 99.87 99.95 100.00
由表2-8可以看出，矿石中钛磁铁矿和钛铁矿均属中细粒嵌布的范畴。相
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对而言，钛磁铁矿的粒度略粗。主要粒度分布范围为0.1~0.8mm之间。单纯从嵌布粒度来看，欲使矿石中85%以上的钛磁铁矿和钛铁矿获得解离，需选择0.15mm左右的磨矿细度，此时-200目部分约占70%。
2.6工艺矿物学小结
（1）区内矿石属自熔性含钒钛磁铁矿矿石。
（2）矿石中金属矿物主要是钛磁铁矿和钛铁矿，其次是赤铁矿和褐铁矿；脉石矿物主要是尖晶石。
（3）矿石具致密块状构造。钛磁铁矿和钛铁矿常相互嵌生，形成复杂的嵌生关系，钛磁铁矿的假象赤铁矿化现象较严重，少数可进一步氧化成褐铁矿。钛铁矿的次生变化以赤铁矿化较为常见。
（4）矿石中铁的赋存状态较为简单，呈钛磁铁矿产出的铁所占比例较高，占77.87%，而分布在赤褐铁矿和硅酸盐类矿物中的铁合计分布率仅达22.13%，因此采用弱磁选工艺回收矿石中铁矿物时，铁的最大理论回收率为77.87%。
矿石中钛的赋存特点较钛磁铁矿复杂，呈钛铁矿产出的TiO2占45.31%，这即为选矿分选矿石中钛矿物时TiO2的最大理论回收率。但由于赤褐铁矿、尖晶石、钛铁矿三者的比重、比磁化系数均比较相近，用重选及磁选均难以将其分开，故在钛铁矿精矿中含有相对数量的尖晶石，这对钛铁矿精矿的品位有着很大的影响。
（5）矿石中钛磁铁矿和钛铁矿均属中细粒嵌布的范畴，相对而言，钛磁铁矿粒度略粗。单纯从嵌布粒度来看，欲使85%以上的钛磁铁矿和钛铁矿呈单体产出，需选择0.15mm左右的磨矿细度。
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