铁矿石手册

铁

矿

石

手

册

上海宬隆进出口公司

第一章

铁矿石

一、矿物和矿石

地球外层的地壳是由一些均一的无机物组成的,这些无机物大多是天然存在的自然化合物,称为矿物.所谓均一的物质,即它的各部分物理和化学性质均相同。

由一种或几种矿物按不同比例和一定的结构在地壳中聚集起来的集合体，称为岩石。

在现代技术条件下，能够经济地从其中提炼出金属和其他物质，或根据国民经济需要而被利用的岩石称为矿石。在工业上矿石这个名词是相对的，如某一含有金属的岩石，在冶炼技术水平低或开采和运输条件困难等情况下不能当作矿石利用,而在冶炼技术水平提高或开采和运输条件改善的情况下就能当作矿石利用。

矿石分金属矿石和非金属矿石，金属矿石通常按其中具有工业价值的金属分类。例如，黑色金属矿石、有色金属矿石、铁矿石、锰矿石等等。

凡同时有几种有用的矿物并从其中分别提炼出金属或其他物质的矿石称为复合矿石。例如，含有钒、钛矿物的磁铁矿，并且其中所含矿物的含量均足以在工业中被利用的矿石称为钒钛磁铁矿复合矿石。

矿石中不含或含有利矿物极少的岩石称为脉石。金属矿石中的非金属部分因而也称脉石。

在地壳中矿石集聚的地带称矿床，矿床内矿石的聚集体称矿体。

二、铁矿石的种类和特征

自然界中已发现的含铁矿物约有300多种，但是分布最广同时也是最重要的铁矿物为赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿和菱铁矿。其它矿则或者含铁过低，或者很少形成可供开采的矿体，而不能作为铁矿石被炼铁使用。

1、磁铁矿（Fe3O4）

矿石中主要的含铁矿物为磁性氧化铁（Fe3O6或FeO、Fe2O8），所以纯粹的磁铁矿含铁72.4%，含氧27.6%，密度为4.9t/m3~5.2t/m3。纯的磁铁矿自然界中很少有，一般是和磁铁矿风化（受空气和水的作用）而形成的半磁铁矿及假象赤铁矿等混在一起。磁铁矿风化时，其中的FeO要氧化成Fe2O3。按照氧化程度的不同，O A 索柯洛夫（cokoloB）把铁矿分类如下：

矿石种类FeO氧化为Fe2O3的程度

磁铁矿Fe全：Fe Fe（）<3.5

半磁铁矿Fe全：Fe Fe（）>3.5<7

假象赤铁矿Fe全：Fe Fe（）>7

磁铁矿中的脉石主要为石英、硅酸盐类和碳酸盐类,有时也含有少量粘土。高炉冶炼用的磁铁矿的含铁量通常为54%~60%,但由于可以磁选,所以贫磁铁矿现在也被大量地开采了。磁铁矿中含硫和磷比较高（尤其是在矿床下部未经氧化的磁铁矿含硫经常是很高的），有时也含有铜和锌。含钛较多的磁铁矿称钛磁铁矿，这种矿石往往含有少量的（0.1%~0.4%）钒。

磁铁矿带有金属光泽，但也有许多矿石是无光泽的。颜色由灰到黑，但在粗瓷板上划出的条痕常为黑色。

磁铁矿一般为组织致密、结晶微小的矿石，坚实成块不易破碎。少数的磁铁矿的结晶很大，组织也很致密并成块状，但较易破碎。磁铁矿破碎时产生的粉末很少。

磁铁矿为最难还原的铁矿石，有强磁性。

2、赤铁矿（Fe2O3）

矿石中的铁主要是以Fe2O3形态存在，纯粹的矿石含Fe70%，含氧30%，密度4.8t/m3~5.3t/m3。普通供炼铁用的矿石含铁40%~60%，最高可达69.5%，但为数很少。

赤铁矿有原生的，也有再生的。再生的赤铁矿主要是由磁铁矿氧化而成，矿物的化学式也为Fe2O3，失去了磁性，但仍保留着磁铁矿的结晶形状，这种矿石普通称为假象赤铁矿，其中常含有磁铁矿的残余（1%~8%）。有的赤铁矿中也含有赤铁矿风化后的产物，如褐铁矿（2 Fe2O3?3H2O）。

赤铁矿中的脉石一般为含硅多的物质，含硫和磷较少。

赤铁矿的颜色不常是赤色的，它可以从深红色到黑色。但条痕呈赤色，所以这是鉴定这种矿石的特征。

结晶的赤铁矿普通称“辉铁矿”（也称镜铁矿），其结晶呈细磷状者称为“铁云母矿”。

赤铁矿的物理性质不一，有坚硬成块状者，也有疏松易破碎成粉状者。赤铁矿的还原性比磁铁矿高，其组织疏松者的还原性往往接近于褐铁矿。

赤铁矿在自然界经常形成巨大的矿床，从埋藏量及开采量来看，它是炼铁的主要铁矿石。

3、褐铁矿（2 Fe2O3?3H2O）

矿石中的铁是以Fe2O3?nH2O的形态存在。这类矿石均系由其它矿石（磁铁矿及菱铁矿）风化而成，含铁较低，纯褐铁矿含铁是59.8%。开采出来的矿石一般含铁40%~59%，脉石通常为粘土，有时为石英或碳酸钙。杂质中硫较少，磷的含量则有时较多有时较少。

这类矿石的形状变化很大，有的很致密成块状；有的呈卵状与粘土混在一起；有的形成罐状空心体，其中或填充着砂石、粘土或水；有的呈钟乳状；有的呈球状或瘤状；有的呈疏松的粒状（沉积在沼泽或湖泊的底部）；更有的呈很细的粉末状。这类矿石由于矿体较软而疏松，开采时可不用炸药。

由于这类矿石的组织疏松，堆比重小，一般含有10%~15%结晶水。加热时其结晶水的灼损使矿石的气孔率增加，因而这类矿石的还原性较磁铁矿和赤铁矿均高。

矿石的颜色不一，一般作黄褐色，也有为红色、深褐色乃至黑色的。条痕则是黄色或黄褐色，所以习惯上称它为褐铁矿。密度为3t/m3~4t/m3。世界上最著名的褐铁矿是澳大利亚的罗布河矿。

4、菱铁矿（FeCO3）

矿石中含铁矿物是FeO和CO2化合的碳酸铁。纯粹的菱铁矿含铁48.2%或FeO62.1%和CO237.9%，密度3.7t/m3~3.9t/m3。

自然界菱铁矿有结晶形和无定形两种。分布有限而形成的矿床较大的菱铁矿为结晶形组织致密坚硬的矿石，结构成球状、肾状或贝状的矿石称为球状菱铁矿。球状菱铁矿常零散地埋藏在泥砂中，有的与砂岩结合在一起很难分离。结晶形菱铁矿的颜色呈珠白色，带黄褐的灰色或赤褐色，条痕呈灰白色。矿石本身是碳酸铁和其它碳酸盐，如钙、镁、锰的碳酸盐的混合物，所以脉石成分中以碱性氧化物为主。含磷、硫杂质很少，含铁一般在30%~40%之间。

世界上分布最广的菱铁矿是“泥铁矿”，它是沉积于泥砂中的无定形菱铁矿。它一般是贫矿，含有大量的酸性脉石，组织不坚实，开采时会产生很多粉末。

与泥铁矿类似而由于含有大量的含碳物质表面呈黑色的菱铁矿称“碳质铁矿”。在许多煤层中常发现有这种矿石。焙烧这种矿石时，可以利用它本身所含的碳，而不需要另加燃料。

菱铁矿经过焙烧后由于放出大量的碳酸气，矿石本身变得多孔和脆弱，非常容易破碎而且还原性增高。

在小高炉中使用菱铁矿时，一般都必须先经过焙烧，在大高炉上使用可以勿需焙烧，实践已经证明，生矿能够顺利地在大高炉上大量的使用。

三.我国铁矿石资源

我国探明的铁矿贮量有400亿t左右，我国铁矿石资源有二个特点：一是贫矿多，大部分品位在30%以下，全国贫矿贮量占铁矿石总量的80%，必须大力发展选矿和造块；二是多元素共生的复合矿石较多，必须加强矿石综合利用的研究实验工作，合理利用我国的资源。

1、东北地区铁矿

东北地区铁矿主要是鞍本地区，它是我国目前贮量最多，开采量最大的矿区。大型矿体主要分布在辽宁省的鞍山（包括大孤山、樱桃园、东西鞍山、弓长岭等）、本溪（南芬、歪头山、通远堡等），部分矿层分布在吉林省通化附近。鞍山矿区是鞍钢、本钢的主要原料基地。

鞍山矿区矿石的主要特点：

（1）除极少数富矿外，约占贮量98%为贫铁矿石，含铁量20%~40%，平均30%左右，必须经过选矿处理，精选后含铁量可达60%，近几年已达66%~68%。

（2）矿石矿物以磁铁矿和赤铁矿为主，部分为假象赤铁矿和半假象赤铁矿。其结构致密坚硬，脉石分布均匀而致密，大部分矿石可选性好，但矿石还原性差。

（3）脉石矿物绝大部分是石英岩，SiO2在40%~50%。但本溪通远堡铁矿为自熔性矿石，其碱度（CaO+MgO/Sio2）在1以上。且含锰1.29%~7.5%，可代替锰矿使

用。

（4）本矿区矿石含S、P杂质很少，本溪南芬铁矿含P很低，是冶炼优质生铁的好原料。

2、华北地区铁矿

主要分布在河北省宣化、迁安和邯郸、邢台地区的武安、矿山村等地以及内蒙和山西等地。本地区矿床形成条件比较复杂、储量丰富，是首钢、包钢、太钢和邯郸、宣化及阳泉等钢铁厂的原料基地。

迁滦矿区矿石为鞍山型贫铁矿，含酸性脉石、S、P杂质少，矿石的可选性好。邯郸矿区主要是赤铁矿和磁铁矿，矿石含铁量在40%~55%之间，脉石含有一定的碱性氧化物，部分矿石含有S较高，矿石强度较差，有大量粉矿，多作烧结原料。

3、包头铁矿区

位于包头市北约150km，主要矿山为白云鄂博，铁矿贮量在6亿t以上。矿床系特种高温热液矿床。矿石有赤铁矿及磁铁矿两种，组织致密成块状，还原性较好，含铁40%~65%。SiO2很低，只有2%左右，为世界上含SiO2最低的矿石。矿石的另一特点是含氟4%左右，这也是世界上矿石很少有的。

4、中南地区铁矿

中南地区铁矿以湖北大冶铁矿为主，其他如湖南的湘潭，河南省的安阳、舞阳，江西和广东等地都有相当规模的储量，这些矿区分别成为武钢、湘钢及本地区各大中型高炉的原料供应基地。

大冶矿区是我国开采最早的矿区之一，主要包括铁山、金山店、程潮、灵乡等矿山，贮量比较丰富，矿石主要是铁铜共生矿，铁矿物主要为磁铁矿，其次是赤铁矿，其他还有黄铜矿和黄铁矿等。矿石含铁量40%~50%，最高达54%~60%。脉石有方解石、石英等。脉石中含SiO2有8%左右，有一定的熔剂性（Cao/Sio2为0.3左右），矿石含P低（一般为0.027%），含S高且波动很大（0.01%~1.2%），并含有Cu（0.2%~1.0%）和Co(0.013%~0.025%)

等有色金属。矿石的还原性较差，铁精矿经烧结，球团造块后入高炉冶炼。

5、华东地区铁矿

华东地区铁矿产区主要是自安徽省芜湖至江苏省南京一带的凹山、南山、姑山、桃冲、梅山、凤凰山等矿山。

此外还有山东的金岭镇、苏北的利国等地都有相当丰富的铁矿资源贮藏，是马鞍山钢铁公司及其他一些钢铁企业高炉的原料供应基地。

芜宁矿区铁矿石主要是赤铁矿，其次是磁铁矿，也有部分磁化矿如黄铜矿和黄铁矿。铁矿石的品位较高，一部分富矿（TFe50%~60%）可直接入炉冶炼，一部分贫矿要经选矿精选，烧结造块后供高炉使用。矿石的还原性较好。脉石矿物为石英、方解石、磷灰石和金红石等，矿石中含有S、P杂质较高（含P一般为0.5%，最高可达1.6%，梅山铁矿含S平均可达2%~3%），矿石有一定的熔剂性（如凹山、大山及梅山的富矿中平均碱度达0.7~0.9），部分矿山含V、Ti及Cu等有色金属。

6、海南岛铁矿

这个矿区是在抗日战争时期发现的，矿石和大冶矿大致相同，矿石分赤铁矿和磁铁矿两种，目前开采的含铁55%~58%，SiO215%~17%。杂质中硫、磷均低，磷在0.02%~0.09%之间，矿石含铜，一般在0.2%~0.4%的范围。

7、其他地区铁矿

除上述各地区铁矿外，我国西南地区、西北地区各省、如四川、云南、贵州、甘肃、新疆、宁夏等地都有丰富的、不同类型的铁矿资源，分别是攀钢、重钢、昆钢等大中型钢铁厂高炉生产的原料基地。其中攀枝花铁矿是1957年勘探出来，贮量约5亿t，大部分可以露天开采。矿石为含Ti的磁铁矿，含铁平均40%左右，含TiO28%~10%,V2O50.4%左右。

四.世界铁矿石资源

目前，世界上发现的特大铁矿区有10个，其中包括铁矿石产量最多的克里沃罗格铁矿区，采矿历史悠久的苏必利尔湖铁矿区，富铁矿储量居首位的巴西“铁四边形”铁矿区，含铁面积最大的库尔斯克铁矿区，以及卡其卡纳尔铁矿区，库斯坦奈铁矿区、哈默斯利铁矿区、拉不拉多铁矿区和木通—乌鲁空铁矿区等。其铁矿石储量均在100亿t以上，总探明储量约达2000亿，大约占世界铁矿总探明储量的4/5左右。在上述10大铁矿区中，除卡拉贾斯和木通—乌鲁空之外，大多已成为世界著名铁矿石基地。

1、克里沃罗格

近十几年克里沃罗格铁矿区的商品铁矿石产量，一直稳定在1亿t以上，在世界各大铁矿石基地中名列前茅。它位于前苏联的西南部，含铁面积为300km3，大约包括300个矿床。目前仅含铁34%~35%的磁铁石英岩探明储量就达130亿t,切埋藏不深，适宜大规模露天开采。现有北部、中央、新克里沃罗格、南方、英古利茨五大采选公司，露天开采和洗选含磁铁石英矿。区内11个地下矿山开采富矿，其中三个矿山的开采深度均超过1000m。1984年全区商品铁矿石产量约为10300万t，其中包括天然富矿3800万t,精矿6500万t左右，系前苏联乃至世界最大的铁矿石基地。铁矿石除内销外，还部分出口到东欧各国。

2、“铁四边形”

“铁四边形”是世界富铁矿储量最多的铁矿石基地。它位于巴西的米纳斯吉拉斯州。在前寒武纪的地层里形成了一系列不连续的而成群分布的铁矿床，其外围联线近似于一个四边形，故以“铁四边形”著称于世。该矿区面积约7000km2。富铁矿工业储量为240多亿t，平均含铁66%~68%。因此不论富矿储量还是品位，“铁四边形”均居世界第一位。此外该区还拥有大量的贫铁矿，其储量不少于350亿t。矿体埋藏较浅，适宜露天开采。靠近工业区，地理位置比较优越。上述诸多有利条件，是该区在巴西铁矿石的生产和出口方面占有绝对优势。1983年巴西生产9200多万t铁矿石，其中绝大部分都是由“铁四边形”地区提供的。

3、库尔斯克

库尔斯克是世界含铁面积最大的铁矿石基地。它位于前苏联欧洲部分的中部，包括东北和西南两个主要的磁力异常带，全区总面积达10万km2，在世界各大铁矿石基地中居首位。东北矿带长400多km，宽1km~2km到25km；西南矿带长700km，宽2km~5km到30km~40km。全区铁矿石探明储量达380多亿t，是前苏联铁矿石探明储量最多的铁矿区。富矿探明储量达260亿t，平均含铁54%~62%。接近消费中心，地理位置相当优越。这些是加速开发库尔斯克铁矿区的原因。该区自60年代进入大规模开发以来，先后建成投产了列别金斯克、米哈伊洛夫斯克和斯托伊连斯克三大采选公司，铁矿生产能力迅速增加。1984年全区原矿开采量达8200万t，商品铁矿石产量为4200万t，球团矿为1500多万t，仅次于克里沃罗格，居全国第二位。进一步扩大现有采选公司的生产能力，继续建设耶可夫列夫地下矿山，新建切尔尼扬斯克及滨奥斯科尔两大采选公司，不断扩大铁矿生产能力，是库尔斯克铁矿区今后发展的主要方向。

4、哈默斯利

该地区处南回归线附近，为于澳大利亚的西北部，这里山岭重叠，气候干旱。60年代以前此地人烟稀少，经济落后。1961年澳大利亚根据牧场主报告的信息进行初探，陆续发现100多个不同规模的铁矿。目前，皮尔巴拉地区铁矿含铁品位>55%探明储量达270亿t，且矿体规模大，含铁品位高。如1962年发现，1966年开采的皮尔巴拉地区的汤姆?普赖斯矿及芒特?纽曼，1973年开始勘探的罗布—利韦尔铁矿，平均含铁55%的矿石储量多达30亿t，近几年勘探的扬迪库吉纳铁矿的工业储量也在12亿t以上，平均含铁量达59%。矿石埋藏浅，适宜大规模露天开采。铁矿资源贫乏的日本在该区直接投资，合资开发铁矿。60年代中期以来，澳大利亚同日本、美国、英国等国先后合资开发了一批铁矿，该区铁矿石产量迅速增加，从而成为澳大利亚最大的铁矿生产和出口基地。

5.苏必利尔

该区是采矿历史悠久（至少已有130余年）的大型铁矿石基地。目前富铁矿（平均含铁50%~58%）接近枯竭。根据各种资料分析，苏必利尔铁矿区的剩余富矿储量为26亿t~60亿t。此外，还有大量贫矿，即含铁石英或铁燧岩，其远景储量达400亿t~650亿t，平均含铁量为27%。尽管如此，由于交通运输条件十分方便，接近钢铁工业中心，所以，至今仍保持着美国最大铁矿石基地的地位。1981年全区商品铁矿石产量约6900万t，占美国铁矿总产量的90%以上。

6.拉布拉多

该区是纬度最高的大型铁矿区之一，位于加拿大的东部，全区铁矿地质储量为325亿t，其中探明储量为206亿t，约占加拿大铁矿探明储量的44%。矿区北部的矿石品位较高，平均含铁量为50%~61%。中部矿石较贫，平均含量为30%~35%。南部以勘探了许多大型铁矿，其中朱利安—列伊克铁矿的探明储量为10亿t，平均含铁为36%，计划建设年产900万t 精矿和球团矿的大型采选公司，并通过管道把产品矿输送到港口，然后向美国、日本和西欧各国出口。

7. 洛林

洛林曾是世界著名的大型铁矿区之一。该区地处法国的东北部，全区面积为1100km2。区内铁矿探明储量为40亿t，其中工业储量为20亿t。以褐铁矿为主，并夹有部分菱铁矿和赤铁矿。含铁品位低，含磷高，加之久经开采，铁矿石产量下降。1980年商品铁矿石产量只有2900万t，相当于1960年最高产量的43%。近年来因世界铁矿石生产能力过剩，铁矿石价格下跌，法国等几个欧、美国家的许多矿山纷纷倒闭，铁矿石产量继续下降。1983年整个法国的商品铁矿石产量仅有1600万t。

（1）相当于美国的证实储量、前苏联的工业储量。

（2）这里不是以赤道为界划分的。由于资料所限，加之南美洲和非洲的铁矿资源集中分布在赤道以南的国家，顾此表把上述两洲都列入了南半球。

从发展的观点来看，上述著名铁矿区大体可分三种类型：1生产潜力大，正处在上升时期的铁矿区，如西沃皮尔巴拉、巴西“铁四边形”、卡拉贾斯、俄罗斯库尔斯尔斯克等矿区；2生产潜力有限，扩大生产有困难，尽力维持稳产水平的铁矿区，如克里沃罗格和鞍本铁矿区；3铁矿石产量不断下降，已进入开发后期的铁矿区，如苏必利尔、

除此之外，前苏联的库斯坦奈、卡奇卡纳尔、瑞典的基律纳，委内瑞拉的博利瓦尔，印度的比哈尔—奥里萨、果阿以及南非与利比里亚的铁矿区也是比较大的矿区。世界铁矿资源见表2。

第二篇

进口铁矿石

目前世界上主要生产铁矿石的公司是：巴西多西河谷公司（CVRD）、巴西利亚联合公司（MBR）、SAMITRI公司、RERTECO公司等，澳大利亚哈默斯利公司、BHP公司、罗布河公司、恰那公司等，委内瑞拉奥利诺科公司（CVG）、加拿大QIT公司、加拿大铁矿公司（IOC）、南非依斯柯尔公司（ISCOR）、印度MMTC公司、SesA GoA公司等。这些公司生产的铁矿石，都是经过矿石采矿、运输、一次性或多次破碎筛分（个别公司还进行选矿）生产出块矿和粉矿。有些公司利用粉矿经过造球、焙烧生产出球团矿。这些粉矿、块矿、球团矿都有化学成分和物理性能的标准，这些标准是合乎造球、烧结、高炉冶炼的要求。矿山开采出来的矿石，粉矿和块矿的比例一般为70%：30%。

高炉冶炼入炉的铁原料是烧结矿、球团矿、块矿。烧结矿、球团矿是利用粉矿加上一些辅助原料焙烧而成，我们称熟料，块矿称生料，熟料和生料的比例为85~90%比15~10%。其中烧结矿又占到入炉铁料的80~90%。因此，粉矿的需用量是很大的，也是进口铁矿中的主要产品。

一、“进口铁矿石的品种：

（一）粉矿

1．烧结粉矿：供烧结用，要求品位Tfe61%以上，粒度为0-6m/m，其平均粒度在

1.8m/m~

2.6m/m之间，含水量少。

2．精粉矿：供造球，烧结用。精粉矿都是经过选矿后的产品，含TFe>=61%，粒度很细，一般均在200目以上，水分较大。

3．球团粉：供做球团矿的原料。

4．球团筛下粉：供烧结矿用

5．钛精矿粉：供烧结矿用，主要是保护高炉矿膛，粒度在200目以上，含钛12%以上。

6．高锰粉矿：供烧结矿用，矿粉中含猛较多，有利烧结矿。CVRD公司卡拉加斯矿就生产这品种。

（二）块矿

1．高炉块矿：供高炉用。其粒度为6m/m~31m/m，含铁量在64%左右，热裂性好，粉率要小

2．一般块矿：和高炉块矿相比热裂性不好，不能直接进高炉，钢厂买来再进行破碎或粉矿用在烧结上，这种粉矿粒度好，含铁高，改善烧结矿的透氧性。

3．大块矿：如印度MMTC生产的10~100m/m的块矿，钢厂必须经过破碎，筛分或粉矿和块矿。

（三）球团矿

球团矿是直接进入高炉的铁原料。球团矿是由粉矿加上粘结剂压块成球，再经过焙烧而成，其外行像铁弹子，含铁量在64%或64%以上，粒度为8m/m~18m/m，含水很少，要求抗压强度较好，是高炉最好的炉料，但他的价格很贵，几乎是粉的一倍。

球团矿又分酸性、中性、碱性三种球团矿。酸性球团矿碱度小于1，中性球团矿碱度在

1左右，碱性球团碱度大于1。各钢厂高炉碱度都有自己的要求。（碱度= CaO SiO）

二、铁矿石质量与冶炼的关系

1、含铁量

含铁量是衡量铁矿石质量的重要指标。铁矿石含铁量愈高，SIO2, AL2O3愈少，高炉冶炼时溶剂也随之愈少，因而渣量减少，高炉燃料消耗降低，产量增加。生产实践表明，入炉铁矿石TFE提高1%，焦比降低2%，产量提高3%。从而获得较大的经济效益。目前各钢厂对烧结粉矿含铁量要大于61%，高炉块矿含铁量要大于64%.

2、二氧化硅(SIO2)和三氧化二铝（AL2O3）

从现在世界铁矿石资源看，绝大部分铁矿石的脉石属酸性脉石，即含有大量的SIO2和AL2O3，含碱性氧化物CAO和MGO很少。冶炼这种矿石时，为了满足炉渣的要求（一般高炉冶炼要求炉渣碱度Cao/Sio2=1.05-1.25左右），就要加入碱性溶剂，因而渣量增加，SIO2和AL2O3含量愈高，渣量愈大。

在大高炉中，炉渣中的AL2O3超过15%-20%时，炉渣流动性很差，给高炉冶炼带来困难。因此矿石中的AL2O3含量不宜过高，要严格控制。

3、硫（S）和磷（P）

硫常以黄铁矿（FES2）的形态存在以铁矿中，偶尔也以黄铜矿（CuFeS2）或硫酸矿（主要为石膏CaSo4.2H2O）和重晶石（BaSo4）的形态存在。不论硫以何种形态存在，它在铁矿石中毒是有害的，因为硫使钢产生“热脆”。

通过烧结过程可除硫率虽原料条件、操作条件而异，可高达90%。对于硫化铁中流的去处是比较容易的，而硫酸盐中硫的去除是很困难的。直接装入高炉的矿石含硫量一般限定在0.15%以下。

磷通常以磷灰石（Ca3(Po4)2）)的形态存在于铁矿石中，少数也可以蓝铁矿（Fe(po)4.8H2o）的形态存在，矿石中的磷在高炉冶炼过程中几乎完全被还原进入铁中，对于一般炼钢生铁，磷使钢产生“冷脆”烧结、炼铁过程中均不能去磷。因此，必须严格控制矿石中的含磷量。

Tfe, Sio2, Al2o3, S, P, 在购矿合同中均有规定，同时均有在价格上奖惩规定。

4、矿石中的其它杂质

矿石中常见的其它杂质有砷（As）,锌（Zn）,铅（Pb）,钾（k）,钠（Na）,铜（Cu）,钛（Ti）,铬（Cr）,锰（Mn）,钒（V）, 氟（F）等。其中有的杂质为有害杂质，如砷（As）,锌（Zn）,铅（Pb）,钾（k），钠（Na）等，而另一些杂质是有益杂质如铜（Cu）,钛（Ti）, 铬（Cr）,锰（Mn）,钒（V）等以及脉石中的CaO和MgO.

砷：它是铁矿中很少有的杂质，在褐铁矿中常见，通常以毒沙（FeA2S）的形态存在。炼铁时矿石中的砷几乎全部进入铁中，铁水炼钢时砷也完全保留于金属中。当钢中含砷超过0.1%时，钢的性质便显著的受影响。

锌（Zn）,铅（Pb）,钾（k）,钠（Na）：都是高炉冶炼中有害的元素。这种有害的作用主要表现在他们在高炉内还原为相应的元素后，由于沸点较低，在高炉高温区将变为蒸汽挥发，而随煤气上升，少部分随煤气溢出炉外，其余在高炉上部温度较低的区域冷凝，并被氧化为相应的氧化物（Pbo,Zno, Na2o, K2o）,有一部分炉料或渣铁下降在被还原为元素再次挥发，如此循环，结果他们的含量在炉内不断的富集。这种富集作用发生在炉墙，就会使高炉结瘤；如果大量发生在炉料空隙中，会严重降低炉料透气性，使高炉难行或悬料；如果这些元素的蒸汽沉积在砖缝中，并氧化为相应的氧化物（如ZNO2）, 则会发生体积膨胀，破坏砖衬和炉壳。此外，铅还原成金属后，由于密度大于铁水，将会沉于炉钢铁水层下面，渗到炉底砖缝中，破坏炉底砌转。因此，矿石中这些元素的含量应愈少愈好。

锰：是铁矿石中常含有的有益元素，通常以各种氧化锰的形态存在。

钛：常以Feo.Tio2存在于磁铁矿中。在制造不锈钢和耐热钢时，钛是被广泛应用的含金元素。含少量钛的钢通常具有高的机械性能。

钒：是矿石中很宝贵的杂质，常在磁铁矿（尤其是钛磁铁矿）和褐铁矿中存在。含钒的钢，机械强度好，能提高钢的硬度、摩擦、冲击性能和显著改善钢的可塑性。

氟：它是矿石中很少见的杂质，我国包头的矿石中含有1%-3%的氟，多以萤石（CaF2）的形态存在。

冶炼含氟的矿石以前很少。我国科技者经过多年的研究和实践，所得结论是：由于氟的存在，炉料下降很容易，高炉顺行，同时炼出来的生铁含硫和硅很少，证明含氟矿石为冶炼制钢生铁的良好原料。

铁矿石中，有些元素的存在对钢铁质量或高炉有害，这些有害元素含量是有限制的，高炉希望含量越少越好。表3为入炉含铁物料中有害元素界限含量及危害性说明。

5、 粒度与水分

目前各钢厂烧结矿用单一粉矿烧结已经很少， 多数采用多种粉矿匀矿后送到烧结厂。0-6m/m 烧结粉矿， 必须控制大于0-6m/m 的（大烧结机可到8m/m ）的矿石， 粉矿粒度过大， 氧向矿粒内扩散变得困难， 也不利脱硫， 而影响烧结矿的质量。

高炉块矿， 要控制小于6m/m

的粉率， 一般在入炉前， 要经过筛分， 将小于6m/m 的矿粉筛去， 小于6m/m 粉率高了， 入炉块矿就少， 从经济上讲是不合算的.(因为粉矿和块矿价格相差也是较大的)。块矿粉率过高，将直接影响高炉的透氧性。要特别注意的是高炉块矿不适宜过多倒运， 否则将会增加它的粉率。

铁矿石的水分， 合同中均有明确的规定。要求不超过合同水分， 虽然矿价是按干吨来计算， 但运费就不管你是矿或水， 均按每吨重量来计算运费， 这样就增加了矿石的成本。这是钢厂不希望的。

每个钢厂对铁矿石冶炼要求都不一样， 大烧结机， 大高炉和土、小烧结机以及小高炉对铁矿石的质量要求都不一样， 现将宝钢的要求见表4， 表5， 表6，表7。

*热爆裂性是指各矿种的热爆裂性指数与相应各矿种使用比例的乘积之总和。

**现行标准为7-30。

表5宝钢对烧结矿的质量要求

*T.I转鼓指数。宝钢实际执行≥73%。

将10mm-50mm的烧结矿23kg+/-0.23kg的试料放入转鼓以24r/min的速度转200转后，筛选10mm的粉矿，其中＞10mm的试料重量与试料重量之比，即为烧结矿的转鼓指数。

T.I.(转鼓指数)=筛分后＞10mm烧结矿重量/试料重量

表6 宝钢对球团矿质量要求

（1）T.I (＜1mm 指数)为日本新日铁法球团矿转鼓指数。

（2）球团矿常温抗压强度 以10mm/min 速度的加压盘向一个球团矿试料加压缩载荷。在球团矿破坏时所加之力即为试料的抗压强度。

抗压强度=总耐压强度/试料个数

（记录需表明最高和最低值）

常温抗压强度（＜800N ）%=＜800N 球团矿试料个数/球团矿试料总个数*100

（3）球团矿还原后抗压强度 还原后的球团矿在惰性气体中冷却至室温， 取出30个球团矿， 用与（2）相同的方法， 试验其抗压强度。华东冶金学院1991年9月对宝钢巴西CVRD 自熔性球团还原前后的抗压强度测定结果如表

表7 宝钢球团还原前后抗压强度

（4）球团矿膨胀指数 先测定试料球团矿直径（d ’i ）,然后将测定后的球团矿置于900C 还原气氛中还原60min 后， 再测定其直径（di ）, 每次测定3个， 共测定2次（图1-3）。 0（时间） 30 60 120 150

图1-3 球团还原条件

膨胀指数= 【∑

i=1「(di ’- di )/di 」x 100】/6

式中 di ’----指数i 个球团还原前的直径 （mm ）

di----指数i 个球团还原后的直径 （mm ）

三、铁矿石的财务结算

进口铁矿石是以含铁每干吨度多少美元离岸价为矿石结算的单价。以一船为一个结算单元。

根据双方签订的购矿合同， 规定了矿石的质量标准（包括矿石的化学成分、物理性能）、奖惩条例和最终矿石的化学成分、物理性能、重量， 以船到买方指定的港口。 卸矿后中国商检的报告为准。为了及时付款， 合同又规定了二次结算的方法。

卖方按买方要求的矿石品种、数量和时间， 装船后， 必须出一份该船矿石的化学

成分式、物理性能和重量的报告。根据报告算出该船矿石的价格，按合同规定，在船离装港的第三天，按总价的75-80%向买方托收，即第一次结算。中国商检报告出来后，按报告的化学成分、物理性能、重量以及合同规定的标准，进行最终计算。二次结算的矿石差价，进行多退少补的办法。有异议，双方可行协商解决和仲裁解决。中国商检报告必须在船卸矿完后30天完成，60天内结算完毕。下面举例说明：

某一船装粉矿10万吨，合同规定的含铁量为64%，含水量为7%，实际装船量为10万吨，含铁量为65.2%，含水量为6.5%。（其他指标均合乎合同要求）。合同规定每干吨度为30美分。

第一次结算：

该船干吨为：100000-100000×0.065=93500吨

每干吨矿价为：0.3×65.2=19.56美元

该船总价为：93500×19.56=1828860美元

按75%计算：1828860×0.75=1371645美元

中国商检报告：

重量：99500吨，矿石含铁：65%，矿石含水：6.8%（其他指标均合乎合同规定）

第二次结算：

该船干吨为：99500-99500×0.068=92734吨

每干吨的矿价为：0.3×65.0=19.5美元

该船总价为：92734×19.5=1808313美元

若双方无异议，则买方尚需付卖方：1808313-1371645=436668美元

一般含铁量不超过0.5度时基本上都确认若超过1度或1度以上，则必须进行第二矿样的复查，双方协商解决。重量也有范围规定一般不超过0. 1-0. 5%，否则进行水测时，船方要和商检局协商，甚至船长、商检、买方一起协商解决。

最严重时，就要第三方仲裁解决，这种情况很少发生。多数异议均有双方协商解决。

矿石运费则是湿吨计算，因此最后到岸价必须进行换算，否则差价会很大。