论物相分析在铁矿石测定中的重要作用

论物相分析在铁矿石测定中的重要作用

吴忠忠 叶 超 黄 勤

（1.安徽省地质实验研究所， 安徽 合肥 230001）

（2.成都理工大学材料与化学化工学院， 四川 成都 610000）

中图分类号：G322 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2019）07-0271-01

摘要：不同类型的含铁矿物在化学溶剂中的溶解速度与溶解度有着较大的差异，物相分析工作中，首先需要将预测矿物溶于化学溶液中，之后再进行矿物百分含量的测定，最终可以得到含铁矿物的形式与含量。本文首先对铁矿石测定中物相分析的重要作用1，2

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进行探讨，并进一步研究铁矿石的物相分析方法。

关键词：铁矿石测定；物相分析；重要作用

0 引言

在地壳结构中，铁是分布相对广泛的一种元素，并且它有着较大的工业价值。铁矿石中的铁有着不同的存在状态，比如含铁氧化物、含铁氢氧化物以及含铁碳酸盐等等。由现阶段，要加强对铁矿石测定工作的研究，进而为铁矿石的地质评价以及工业利用等工作提供帮助。

1 物相分析在铁矿石测定中的重要作用

做好物相分析，对铁矿石的测定有着重要的作用：首先，自然环境中已探明的铁矿物以及含铁矿物的种类多达170多种。但是，真正具有工业价值的铁矿石种类却并不多。在进行铁矿床的经济价值评价时，不仅要关注铁的绝对含量，同时还要研究铁在矿石中的存在状态以及铁的含量，这些研究工作都需要建立在物相分析的基础上。其次，在开展矿床储量的计算工作时，同样需要对其存在状态与含量进行分析。比如，当前应用较多的炼铁原料主要包含磁铁矿以及赤铁矿等铁矿物，通过对不同种类的铁矿石进行分析，可以得到含铁矿物的存在形式与含量，进而对后期的地质评价以及开发利用等工作提供指导意见，这些工作都需要物相分析提供技术支持。此外，因为不同种类的铁矿石在化学成分以及物理性质等方面存在着较大的差异，在对不同矿物成分的铁矿石开展选矿以及冶炼工作时，需要选择合理的工艺流程。在此之前，需要借助物相分析进行铁矿物含量的测定。一般来说，铁矿石的物相分析囊括了五项测定内容：其中不仅包括磁性铁以及碳酸铁、硫化铁的测定，同时还包含了赤褐铁、硅酸铁的测定工作。具体测定工作中，常用的分析方法有两种：其一，系统物相分析法；其二，就是单项物相分析法。对于前者而言，需要对铁矿石进行多次的浸取，因而难免会存在较大的误差。如果矿石的矿物组成相对复杂，那么该方法很难适用。

2 铁矿石的物相分析方法

在应用系统物相分析法进行铁矿石的测定工作时，首先需要进行称样，之后借助不同类型的溶剂进行多次、连续的浸取。这样一来，就能够对多个“相”做出测定。对于单项物相分析法而言，只需要完成一个“相”的测定工作即可。但是，单项物相分析法需要对同一样品进行多次的称量与分析。下文中，仅对磁性铁、硅酸铁以及菱铁矿的测定做出分析。 2.1磁性铁的测定方法

对于磁性铁而言，它主要指强磁性铁矿物中所含有的铁。在开展磁铁矿的测定工作时，不仅受到铁矿石中矿物质粒度的影响，同时测定工作与矿物单体解离度有着直接的关系。因而，磁性铁的测定过程中，首先需要明确磁场的强度，并且要确定出铁矿石的矿样粒度。一般来说，对于铁矿石磁性铁的测定工作，大多使用的是手工内磁选法。具体测定工作时，首先要选定待测的材料，并准备好相应的测定设备与仪器。比如，首先要选取适量的铁矿石样本，测定过程中主要用到烧杯以及培养皿等器具。当材料的准备工作结束之后，工作人员需要把样本与水一同倒入准备好的培养皿中，等到样本被完全的湿润之后，还要使用外表包裹铜套的永久性磁铁，对烧杯中的磁性矿物质进行有效的吸附之后，再使用洗瓶等装置对磁铁展开淋洗工作。这样一来，就能够将磁铁上面存留的一些非磁性矿物被冲洗掉。当淋洗工作完成之后，还要将磁铁放置在另一个培养皿当中，并按照上述步骤进行磁性矿物质的反复吸附工作。通过反复的吸附，就可以将待测样本中存在的磁性矿物遴选出来。最后，需要利用全铁的测定方法开展相应的测定工作，进而可以得出磁性铁中铁的含量。需要注意的是，在利用手工内磁选法开展相应的测定工作时，要严格按照规定的操作方法与顺序进行，测定工作中严禁使用水进行磁性矿物的直接冲洗，以免对测定工作的精确度造成影响。

2.2硅酸铁的测定方法

硅酸铁主要是指硅酸盐矿物质中所含的铁，自然界中，硅酸盐矿物质的种类相对多样，但是不同种类的硅酸盐矿物质，在物理性质和化学性质方面存在着较大的差异。同时，硅酸盐矿物组合较为复杂，现阶段没有相对完善的测定方法。大多情况下，会采用氢气还原法对硅酸铁开展相应的测定工作。在利用氢气还原法进行硅酸铁的测定工作时，要对外界的温度进行严格的控制。对于氢气还原法而言，其应用原理是氢气可以在适宜的温度条件下将氧化铁矿还原为金属铁，这一过程中硅酸盐矿物质存在的铁不会发生还原反应，采用这一方法就可以对硅酸铁做出相应的测定。具体测定过程中，首先需要将待测的样本放入到石英坩埚中，并对其进行灼烧处理。当灼烧达到规定的时间之后，还要把样本取出并放置在U型石英管中。之后，再利用橡皮塞将U型石英管堵紧，然后通入氢气把U型石英管中原来的空气排出。一段时间之后，需要将样本取出并放置在锥形瓶中，并加入适量的亚硫酸钠混合溶液，这一过程中要对锥形瓶进行持续的摇动。在亚硫酸钠混合溶液的作用下，金属铁会发生溶解现象，当观察到溶解过程结束后，测定人员需要利用滤纸开展过滤工作。当滤液不再变黄时，还需要使用清水进行反复的清洗，通过滤纸过滤所得到的残渣便是硅酸铁。在对残渣进行测定时，需要用全铁量减去可溶铁的质量，二者之间的差值便是硅酸铁的含量。利用该方法进行测定时，并不能得到相对准确的结果。同时，氢气还原法的操作过程极为麻烦，消耗的时间相对较长，并且测定环节中有一定的危险性。一般来说，在利用此方法进行铁物相分析时，硅酸铁的测定结果往往偏低。因而，现阶段要加强对测定方法的研究，比如，在利用木炭粉进行氧化铁矿物的还原工作时，其磁化率可以达到99%到100%。从数据上可以得出，木炭粉有着良好的还原效果，可以将其作为一种理想的还原剂。 2.3菱铁矿的测定方法

就菱铁矿而言，其本质上属于碳酸盐铁矿的一种。菱铁矿在某些稀的无机酸溶液以及有机酸溶液中能够轻易的溶解。因而，在对菱铁矿进行测定时，可以使用稀盐酸或者是冰醋酸等不同种类的溶剂，以达到溶解菱铁矿的目的。但是，对于一些相对特殊的硅酸铁来说，再沿用上述方法不能使菱铁矿得到有效的溶解，比如氯泥石。为解决这一问题，可以采取以下方法：一方面，可以采取恰当的方式降低氯泥石的酸度，尤其在进行溶剂的选择时，要对溶剂的酸度进行严格的控制；另一方面，可以在溶剂里添加一定量的铝盐，通过离子效应可以对氯泥石的溶解过程进行有效的抑制。通过对氯泥石的性质做出分析之后，测定工作还可以使用硫酸镁或者是氯化镁等一系列的化学溶剂。由于上述溶剂的酸性相对较小（PH值为6），菱铁矿只有在PH为3的溶剂中才逐渐开始溶解。因而，测定工作中可以选用三氯化铝溶剂，进而达到良好的溶解效果。

3 结束语

近几年来，我国许多专家学者以及行业内部人员对于铁矿石测定过程中的物相分析方法展开了大量的研究。具体测定工作中，要考虑到不同方法各自的利弊。分析环节中，要根据待测试样的实际情况，制定可行、科学的分析方法，进而有效提高分析结果的可靠性与精确性，提高铁矿石测定工作的整体质量。

参考文献

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