褐铁矿实际上并不是一个矿物种,而是针铁矿、纤铁矿、水针铁矿、水纤铁矿以及含水氧化硅、泥质等的混合物。化学成分变化大,含水量变化也大。(1)针铁矿含Fe 62.9%。含不定量的吸附水者,称水针铁矿。斜方晶系,形态有针状、柱状、薄板状或鳞片状。通常呈豆状、肾状或钟乳状。切面具平行或放射纤维状构造。有时成致密块状、土状,也有呈鲕状。颜色红褐、暗褐至黑褐。经风化而成的粉末状、赭石状褐铁矿则呈黄褐色。针铁矿条痕为红褐色,硬度5~5.5,比重4~4.3。而褐铁矿条痕则一般为淡褐或黄褐色,硬度1~4,比重3.3~4。(2)纤铁矿 含Fe 62.9%。含不定量的吸附水者,称水纤铁矿。斜方晶系。常见鳞片状或纤维状体。颜色暗红至黑红色。条痕为桔红色或砖红色。硬度4~5,比重4.01~4.1。
含钒铁磁铁矿磁选钒铁磁铁矿石属于晚期岩浆分凝矿床的矿石。就其矿石粒度嵌布特性和矿物磁学性质而言,这种类型矿石是磁选较易处理的对象。目前在我国和国外巳具有一定的生产规模,且有较广阔的发展远景。矿石中除含有磁铁矿外多伴生有钛铁和钒钴镍等有用元素。脉石矿物多为辉长岩。矿石的主要金属矿物有钛磁铁矿、铁铁矿,另有少量磁赤铁矿、揭铁矿、针铁矿、硫钴矿、硫镍钴矿、黄铜矿及墨铜矿等。脉石矿物主要以钛普通辉石、斜长石为主,其次为橄榄石、钛闪石,还有少量的绿泥石、蛇纹石等。常采用一段闭路磨矿和二段磁选一段扫选的工艺流程分选磁性矿,同时结合其他方法回收钛矿物和钒钴镍矿物。
铁矿石选矿方法可分为单一的和联合的两类。单一方法主要有磁选(弱磁选、强磁选)、磁化焙烧磁选、重选、浮选和电选等。联合方法按各种方法联结方式的不同,分串联和并联两种。前者是不同方法串联使用,以回收不同的有用成分;后者是不同方法并联使用,分别处理矿石的不同粒级物料。铁矿石包括磁铁矿石、赤铁矿石,磁铁-赤(菱)铁矿石,褐铁矿石,菱铁矿石,复合铁矿石等。
磁铁矿石选矿方法及工艺流程磁铁矿石主要是沉积变质型磁铁矿石。矿石中铁矿物绝大部分是磁铁矿,以细粒嵌布为主;脉石矿物主要为石英或角闪石等硅酸盐矿物,有的含硅酸铁较多。由于磁铁矿石是一种强磁性矿物,采用弱磁选方法选别即可获得高品位、高回收率的铁精矿。不少大、中型磁选厂在磨矿粒度大于0.2~0.3mm时,常采用一段磨矿磁选流程;小于0.2~0.3mm时,则采用两段磨矿磁选流程。若粗磨能分出合格尾矿时,则采用阶段磨矿磁选流程。如果采矿时混入一定围岩或矿石在各级破碎的产品中,有一定量的单体脉石矿物产生,则在磨矿前利用干式磁选机进行预选。对有些矿石为了获得铁品位66%~68%的高品位铁精矿,可再用细筛、磁选柱、反浮选等方法处理。目前对硅酸铁尚无合理利用途径。应用选矿方法虽可回收,但会大幅度降低铁精矿品位,在经济上不大合理。
弱磁性铁矿物的强磁选由于新型强磁选机不断研制成功,使得单独用磁选方法大规模处理弱磁性矿石,特别是氧化铁矿石成为可能。但是,在某些场合,磁选仍需与其他选矿方法联合,才能达到分选目的和要求。选矿厂常采用两段连续磨矿、弱磁一强磁选流程处理0~10mm粉矿。粉矿经一段、二段磨矿和分级,用圆筒筛脱渣,中磁磁选机选出强磁性矿物,尾矿再用磁选机进行一次粗选、两次扫选。