铁矿石与矿物检测：核心检测项目与技术解析

一、化学成分检测：品质评估的核心

1. • 重要性：全铁含量是衡量矿石品位的关键指标，直接决定冶炼成本和经济效益。
   • 检测方法：
     • 化学滴定法（如重铬酸钾法）：传统可靠，但流程复杂。
     • X射线荧光光谱（XRF）：快速无损，适合批量检测。
     • 电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）：高精度，可检测微量元素。
2. • 有害元素：
     • 磷（P）：导致钢冷脆性，需控制在0.1%以下。
     • 硫（S）：引发钢的热脆性，高炉冶炼要求S＜0.3%。
     • 二氧化硅（SiO₂）：增加熔剂消耗和炉渣量，需通过选矿降低。
   • 检测技术：化学分析法结合ICP-MS（高灵敏度痕量检测）。
3. • 锰（Mn）、钛（Ti）、钒（V）：部分矿石中含有的合金元素可提升钢材性能，需针对性分析。

二、物理性质检测：加工与运输的关键参数

1. • 筛分法：划分矿石颗粒分布，影响高炉透气性和烧结效率。
   • 激光粒度仪：快速测定微细颗粒（如精矿粉）。
2. • 烘干称重法：测定表面水分，避免运输损耗和冶炼能耗升高。
3. • 体积测量法：评估原料在储运和冶炼中的体积效率。
4. • 抗压/抗磨测试：确保矿石在运输和烧结过程中不易粉碎。

三、矿物组成分析：选矿工艺的科学基础

1. • X射线衍射（XRD）：识别赤铁矿（Fe₂O₃）、磁铁矿（Fe₃O₄）、褐铁矿等矿物相。
   • 扫描电镜-能谱（SEM-EDS）：观察矿物微观形貌及元素分布。
2. • 矿物解离分析（MLA）：量化矿物共生关系，指导破碎和磨矿工艺优化。

四、冶金性能检测：预测冶炼效率

1. • 模拟高炉条件，测定矿石被CO/CO₂还原的速率。
2. • 测定矿石在高温下的软化区间，优化高炉操作参数。
3. • 评估烧结矿在急冷急热条件下的稳定性。

五、环境与安全指标

1. • γ能谱分析：筛查铀（U）、钍（Th）等放射性元素，确保符合《GB 20664-2006》标准。
2. • 酸浸法（如TCLP测试）：评估矿石堆存对土壤和水体的污染风险。

六、检测技术发展趋势

• 智能化与自动化：在线XRF和近红外（NIR）技术实现矿山实时质量监控。
• 绿色检测技术：微波消解替代传统酸溶，减少试剂污染。
• 大数据整合：通过矿物数据库和AI模型预测矿石加工性能。