实验室中铁矿石的加工、检测及质量控制流程

实验室中铁矿石的加工、检测及质量控制流程

赵津甘涛通讯作者

湖南省地质实验测试中心；湖南省国土空间调查监测所 

湖南长沙  410000

摘要：铁矿石作为钢铁产业链的重要基石，其质量直接关系到钢铁产品的品质和市场竞争力，尤其是随着全球冶炼行业的不断发展，人们对铁矿石的质量要求也日益严格。实验室作为铁矿石质量控制的关键环节，承担着加工、检测与评估铁矿石质量的重要任务。本文旨在深入探讨实验室中铁矿石的加工、检测及质量控制流程，从加工处理到质量评估再到质量控制，形成一套系统化、规范化的操作指南。通过优化和完善这一流程，不仅可以提高铁矿石检测的准确性和可靠性，还可以为冶炼行业提供稳定、优质的原料保障，推动钢铁产业的可持续发展。

关键词：实验室；铁矿石；加工；检测；质量控制流程

铁矿石作为冶炼行业的核心原料，其质量对于钢铁产品的性能和生产过程的稳定性具有较为关键的影响，因此实验室中铁矿石的加工、检测及质量控制流程操作显得尤为重要。通过对铁矿石进行系统与规范的加工处理，可以确保检测样品的真实性和代表性，而利用全面和准确的检测手段则可以评估铁矿石的各项质量指标，借助严格的质量控制流程可以确保铁矿石的质量稳定并符合标准要求。为此，本文将对实验室中铁矿石的加工、检测及质量控制流程进行详细介绍，以期为相关行业的从业人员提供有益的参考和借鉴。

一、铁矿石加工处理

（一）采样

采样过程在实际操作中极其关键，需严格遵循相关的国际或国内标准，要求技术人员会设计并实施系统的采样方案，确保从大型矿石堆或正在运输过程中的铁矿石中取出具有高度代表性的样品，这包括确定合适的采样点，以捕捉到整批矿石批量的整体质量特性[1]。而且采样频率和每次取样的数量都有科学的规定，如此才能够保证样品的数量足以代表整批矿石，并且具有足够的均匀性，这一环节中任何人为因素或程序上的疏漏都可能导致采样失去代表性，进而影响后续所有质量分析和评估的准确性。因此，采样阶段是整个铁矿石质量控制流程中的基石，其结果直接关系到整个批次铁矿石评价的公正性和可靠性。

（二）破碎和缩分

采样得到的铁矿石样品需要经过破碎工序，将其破碎成适合后续实验和分析的粒度，破碎过程中需采用专业的破碎设备和标准化的操作方法，尽量保持样品的原有结构特征和成分比例不变。接着则要通过缩分的方法将破碎后的样品进一步细分为多份，每份都足够用于特定的试验和分析，需要注意的是，缩分操作同样要求遵循既定程序，以保证各份样品的数量适中且具有高度的均匀性和代表性。这一步骤对于提高整体工作流程的效率和精确性尤为重要。

（三）研磨和筛分

经过破碎环节的铁矿石样品被送入研磨机进行进一步细化，直至达到检测所需的标准粒度。在研磨过程中采用湿法或干法研磨技术，并结合相应的介质（如水、空气或其他辅助剂），依据样品特性和检测要求来调整研磨条件和参数，确保样品粒度的均匀性和一致性。然后通过筛分设备对研磨后的样品进行筛选，去除那些不符合粒度要求的颗粒，只留下符合规格的粒状样品。这一步骤旨在精确控制样品粒度分布，去除可能对检测结果造成干扰的因素，从而保障后续各项检测分析数据的准确性和可靠性。

二、铁矿石检测工作

（一）化学成分分析

化学成分分析是铁矿石性质研究的基础环节，通过一系列严谨的化学分析方法可以精确测定铁矿石中各种元素的含量。对于主要元素如铁、硅、铝、硫、磷等，需要采用相应的化学分析法进行测定，如原子吸收光谱法、X射线荧光光谱法等。同时，针对铁矿石中的微量元素，也需要选择合适的检测手段，如电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）等，以确保准确测定其含量。在分析过程中需根据铁矿石的具体类型和用途，选择最为合适且具有针对性的分析方法，以确保数据的准确性和可靠性。

（二）物理性质检测

物理性质检测是铁矿石特性研究的另一个重要内容，主要包括密度、硬度和磁性等关键物理指标的测定。密度是铁矿石的重要参数之一，直接影响到矿石的浮选和重选等选矿方法的效果；硬度作为衡量矿石可磨性的关键指标，对选矿过程中的破碎和磨矿环节有着重大影响；而磁性则是许多铁矿石具有的重要特性，对于磁选法选矿来说，磁性大小直接决定了矿石的分离效果[2]。这些物理性质的测定对于优化铁矿石的加工流程、提高资源利用率以及确保产品质量具有重要意义。

（三）粒度分析

粒度分析是铁矿石工艺矿物学研究中的重要构成内容，通过筛分与激光粒度分析仪等方法可以获取铁矿石粒度分布的详细信息。粒度分布不仅直接影响着铁矿石选矿和冶炼过程的难易程度，还对最终产品的品质有着重要影响，如在选矿过程中不同粒度的矿石可能对应不同的选别方法和回收率；而在冶炼过程中，粒度大小则影响到冶炼产品的烧结性能和还原反应的效率。因此对铁矿石进行详细的粒度分析，有助于更好地指导选矿和冶炼工艺的制定，提高资源利用效率，实现可持续发展的相关目标。

三、铁矿石质量控制流程

（一）制定完善可行的标准

在铁矿石的质量标准制定过程中，首先需要对各类铁矿石进行全面深入的研究和分析，明确其内在的化学成分、物理性质以及粒度分布等特点。化学成分包括铁含量、硫磷等有害杂质的含量以及矿石中的微量元素分布情况。物理性质则涵盖了矿石的硬度、密度、湿度、磨蚀性等，粒度分布则关系到铁矿石在后续加工流程中的适应性和效率。而且还需结合市场需求和用户需求，如不同类型铁矿石在炼铁工艺中的表现，以及高附加值产品的特殊要求，综合制定出科学合理的质量标准体系。标准应具备可操作性和适应性，能够随着新技术和新工艺的发展进行适时修订和完善。

（二）质量检测和评估

在铁矿石质量管控的关键环节，定期开展质量检测尤为重要，通过采用化学分析、物理性能测试以及粒度分析等先进的检测技术和手段，对铁矿石的各项质量指标进行全面系统的测定[3]。检测结果出来后需严格对照既定的质量标准进行逐项对比评估，判断该批铁矿石是否满足质量要求，一旦发现存在不符合标准的项目，必须立即启动问题排查机制深入分析原因，可能是源自矿石本身的特性变化，也可能是开采、加工过程中的引入的问题，或是运输和储存环节产生的影响。找到问题根源后立即采取针对性的改进措施，包括调整开采工艺、优化选矿流程和加强运输储存管理等，以确保从源头上解决质量问题，并跟踪改进效果直至该批铁矿石达到质量标准为止。

（三）质量记录和追踪

为了实现对铁矿石质量的全程追溯和有效监控，必须建立健全一套完整的质量记录体系，从铁矿石的开采、加工到最终的产品出厂，每一个环节的质量检测结果、加工参数以及出现的异常情况等都应当被详细记录在案。对于出现的不合格批次，应当详细记录其具体的质量问题、产生原因以及处置过程，以便于后期复盘总结查找系统性的风险和不足。当发生质量问题时，能够迅速定位到出现问题的具体批次和环节，逆向追踪查找原因，并据此制定精准的质量改进措施，有效防止类似问题的再次发生。而且通过长期积累的质量记录数据，还可以反映出不同地区、不同类型铁矿石的质量规律和波动趋势，为优化矿源选择、提升产品质量提供有力的数据支持和决策依据。

结束语：总而言之，实验室中铁矿石的加工、检测及质量控制流程操作是一个严谨而精细的过程，涉及到从样品采集到加工处理，再到分析检测以及最终的质量控制的每一个环节。通过严格遵循这一流程可以确保铁矿石样品的代表性，提高检测结果的准确性和可靠性，进而为铁矿石的开发利用提供有力的技术支撑和科学依据。

参考文献：

[1]于海恩.某港口铁矿石外矿加工选矿厂工艺流程设计[J].现代矿业,2023,39(07):169-172.

[2]孙继成.实验室中铁矿石的加工、检测及质量控制流程[J].中国金属通报,2021(02):136-138.

[3]王娟. 全球铁矿石成本对比及中国铁矿石竞争力分析[D].中国地质大学(北京),2020.DOI:10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.001406.