地质样品中铁矿石的物相分析与探讨

孟素荣 姜斌 孙立霖

【摘要】近年来，针对地质样品中铁矿的物相分析，有很多研究，针对不同成分的铁矿石进行选矿和冶炼时，就要采用不同工艺流程。铁物相分析，就是根据铁在各种矿物中、存在的状态、形式等，应用溶剂选择性溶解法，对铁矿石分析方法进行试验探讨，测定磁铁矿、菱铁矿，赤褐铁矿，黄铁矿，硅酸铁等五相中的铁，本文采用重铬酸钾容量法和光度法，来用于地质样品的分析。

【关键词】地质样品；铁矿石；物相分析；磁性铁矿物

前言

铁是地壳中分布最为广泛的元素之一。但具有工业价值的，可选性磁铁矿石则为数不多。铁矿石中，铁主要以氧化物、氢氧化物和碳酸盐等状态存在。有时伴生有硫化矿物.其脉石矿物以硅酸盐为多见。

铁矿石物相分析，主要是因为矿床内含铁矿物种类繁多，结构复杂。加之成因条件、存在状态、风化程度不同。对于同一种溶剂溶解状态就有所不同。地质试样的物相分析方法有物理方法和化学方法两类。前者是根据元素和化合物的化学性质进行鉴定区分，后者则是根据元素和化合物的化学性质差异，采用溶解的方法分离不同的相态，然后测定含量，其标准偏差均在允许范围内。

1.实验部分

1.1主要试剂

过氧化钠：固体.盐酸：分别是1+1和4mol/l.乙酸：2mol/l.氯化亚锡：3%.重铬酸钾标准溶液：分别是0.1mol/l和 0.01mol/l的水溶液。以上试剂均为分析纯，实验用水为一次蒸馏水。

1.2实验方法

在实际工作中，首先采用湿法磁选的方式，将磁性与非磁性部份分离。磁选部分用于测定磁铁矿。非磁性部分依次，以2mol/L乙酸处理，使菱铁矿溶解.残渣用含有3%氯化亚锡、4mol/L盐酸浸取，用于测定赤铁矿，再次残渣用王水在水浴上浸取，过滤，滤液用于测定黄铁矿，最后残渣用于硅酸铁的测定。

2.铁的测定方法

铁的测定方法有容量法、光度法和原子吸收光谱法均有应用。而最为广泛的是重铬酸钾容量法，适用于铁的常量分析。光度法对测定中、低含量铁，有较高的准确度。而原子吸收光谱法，则适用于低含量铁的测定。本文主要方法为重铬酸钾容量法。

2.1磁铁矿的测定

准确称取0.5-1克试样，于200毫升烧杯中，加50-60毫升水，用包有铜套的条形磁铁在烧杯中来回移动，将磁铁上吸附的磁性矿物移入另一烧杯中；取下铜套，用水冲洗铜套上磁性矿物于烧杯中，重复操作直至试样中磁性矿物全部洗净为止；继而在盛有磁性矿物的第二个烧杯中进行磁选，将磁性矿物移入第三个烧杯中，直至第二个烧杯中磁性矿物全部洗净；合并第一、二烧杯中非磁性矿物，将第三烧杯中磁性矿物和水，加熱浓缩至小体积。加15毫升盐酸在低温下分解试样，用氯化亚锡还原，以重铬酸钾滴定。

2.2菱铁矿的测定

将非磁性部分试样移入250毫升烧杯，加2mol/l乙酸100毫升，在水浴上浸取1-2小时，用玻璃棒不时搅动，取下过滤，水洗6～7次，滤液中加1：1硫酸0.5毫升，在电热板上蒸发至硫酸冒烟，滴加过氧化氢除去有机物。加入盐酸10毫升，低温加热盐类溶解，用氯化亚锡还原后，以重铬酸钾容量法测定铁。

2.3赤褐铁矿的测定

将浸取菱铁矿的残渣移入原烧杯中，加入含3克氯化亚锡4mol/l盐酸100毫升，在水浴上浸取1～2小时，用玻璃棒不时搅动，取下过滤，用5%盐酸溶液洗涤6～7次，滤液缩至50毫升左右，用10%高锰酸钾溶液氧化至出现粉红色，煮沸破坏过量的高锰酸钾，再用氯化亚锡还原，以重铬酸钾滴定。

2.4硫化铁的测定

将上次残渣置于瓷坩埚中灰化。然后移入原烧杯中，加15mL王水，加热使试样分解，过滤。滤液用100mL容量瓶承接。残渣用1%盐酸洗涤5～6次。溶液用磺基水杨酸光度法测定黄铁矿中的铁。

2.5硅酸铁的测定

浸取硫化铁后的不溶残渣连同滤纸放入刚玉坩埚，灰化后加入过氧化钠，在700℃熔融，冷却水提，盐酸酸化，氯化亚锡还原，重铬酸钾滴定铁。

3.结果与讨论

手动磁选时，要把磁性矿物吸住，不要用水直接冲防止磁性铁被冲走。对氧化严重的磁铁矿石，应十分注意，谨防选上的磁性矿物损失掉。

3.1 浸取时间与温度的选择

为了使矿物更好的分离，在分离与浸取时，需严格控制水浴时间与温度，它将直接影响其浸取率，这样才能更好的达到浸出效果。据资料和实验证明，浸出时间为1-2小时，温度80℃为宜。

3.2 溶剂浓度的选择

首先，在分离菱铁矿时，要严格控制乙酸浓度，浓度过低会使菱铁矿溶解不完全，使结果偏低。而浓度过高会使部分赤铁矿、褐铁矿、及硅酸铁矿溶解，影响结果得测定。溶液浓度控制在2mol/l为好。

其次，在分离赤、褐铁矿时要严格控制氯化亚锡的浓度，浓度过低溶解不完全，过高也不再增加含量，根据资料介绍和实验结果证明，溶液浓度控制在3%为好。

3.3 样品的分析结果（10-2）

4.结论

本文通过多次试验的数据了解和掌握，进一步验证了铁矿石物相分析的流程及具体实验最佳条件，这对铁矿石各个物相分析结果起到了很重要的作用，在实际生产中，得到广泛应用。其测定结果准确性良好，可靠稳定。

参考文献

[1]赵亚娟.浅谈铁矿石的物相分析.科技资讯，2011（17）.

[2]中国选矿技术网摘要，2008-8.9，铁矿石物相分析方法.

[3]王淑珍，王洪娟，赵卫东.铁矿石的物相分析.黑龙江冶金，1997（2）.