铁矿常识
铁矿石的分类

铁矿石的分类铁矿石是钢铁工业的重要原材料之一,根据其化学成分和物理性质的不同,可以分为多种类型。
本文将从铁矿石的分类、特点以及应用等方面进行详细介绍。
一、磁铁矿磁铁矿,又称磁铁石,是铁矿石中含铁量最高的一种,一般含铁量在60%以上。
其主要化学成分是氧化铁磁铁矿(Fe3O4)。
磁铁矿的特点是具有强磁性,可用磁力分离法选别,常用于制造重型铁器、电磁铁、电动机等。
二、赤铁矿赤铁矿,又称赤铁矿石,是一种含铁量较高的铁矿石。
其主要化学成分是氧化铁赤铁矿(Fe2O3),含铁量一般在50%以上。
赤铁矿的特点是颜色呈现红色,质地坚硬,可用冶金法提炼铁。
赤铁矿广泛用于制造钢铁、合金等。
三、铁砂矿铁砂矿,又称铁砂,是一种含铁量较低的铁矿石,一般含铁量在30%以下。
其主要化学成分是氧化铁铁砂矿(Fe2O3·nH2O)。
铁砂矿的特点是颜色呈现棕红色,质地疏松,常用于制造水泥、耐火材料等。
四、菱铁矿菱铁矿,又称菱铁矿石,是一种含铁量较高的铁矿石。
其主要化学成分是碳酸铁菱铁矿(FeCO3),含铁量一般在40%以上。
菱铁矿的特点是颜色呈现白色或灰色,质地较软,可用冶金法提炼铁。
菱铁矿广泛用于制造铁合金、耐火材料等。
五、黄铁矿黄铁矿,又称黄铁矿石,是一种含铁量较低的铁矿石,一般含铁量在30%以下。
其主要化学成分是硫化铁黄铁矿(FeS2)。
黄铁矿的特点是颜色呈现金黄色,质地较软,可用冶金法提炼铁。
黄铁矿广泛用于制造硫酸、电池等。
六、褐铁矿褐铁矿,又称褐铁矿石,是一种含铁量较低的铁矿石,一般含铁量在30%以下。
其主要化学成分是氢氧化铁褐铁矿(FeOOH)或含水铁氧体。
褐铁矿的特点是颜色呈棕黄色,质地较软,常用于制造颜料、陶瓷等。
七、绿柱石绿柱石,又称绿色铁矿石,是一种含铁量较低的铁矿石,一般含铁量在30%以下。
其主要化学成分是水合硫酸铁绿柱石(FeSO4·7H2O)。
绿柱石的特点是颜色呈现绿色,质地较软,常用于制造颜料、医药等。
铁矿石常识

铁矿石常识默认分类 2009-07-28 08:58 阅读17 评论0字号:大大中中小小按照矿物组分、结构、构造和采、选、冶及工艺流程等特点,可将铁矿石分为自然类型和工业类型两大类。
1.自然类型1)根据含铁矿物种类可分为:磁铁矿石、赤铁矿石、假象或半假象赤铁矿石、钒钛磁铁矿石、褐铁矿石、菱铁矿石以及由其中两种或两种以上含铁矿物组成的混合矿石。
铁矿石与铁精粉主要区别:1.铁矿石(富含铁元素之红、黑块矿、菱铁矿等之统称)。
达到入炉冶炼要求的矿石,有的品位已经相当高,比如60%。
在粒度(SIZE)上相对铁精粉来说明显程粒、块状态。
大致在10mm至100mm之间。
但是,铁矿石块矿以“红矿”居多,“黑矿”相对较少。
2.铁精粉(主要是“黑矿”)。
经过进一步加工富积,工业选洗之后的铁矿石。
1)烧结粉(Sinter fines),该品种之主要用途为烧结造块又达到入炉要求,而且所含有害元素(如对钢材冷热脆性有较大影响的S、P等已经过磁选、浮选、重选等工序降低至一定含量),粒度上来说,大致在1mm至8mm之间。
2)造球粉(Pellet Feed Fines)显而易见,该品种为进一步加工后,对SiO2,Al2O3,Cu,P,S,MgO+Na2O等有害杂质进一步除去后,特别是SIZE规格上一般要求-200MESH达到75%至85%,以配进彭润土等粘合剂在高湿或压力下制作球团矿的用料。
铁矿选矿技术我国铁矿由于贫矿多(占总储量的97.5%)和伴(共)生有其他组分的综合矿多(占总储量的1/3),所以在冶炼前绝大部分需要进行选矿处理。
1996年全国入选铁矿石21497万t,占全国产铁矿石原矿25228万t的85.2%。
入选铁矿石生产铁精矿粉8585.7万t,其中重点选矿厂处理原矿10961万t,生产铁精矿粉4158万t,占全国铁精矿粉产量的48.4%。
(一)矿石破碎我国选矿厂一般采用粗破、中破和细破三段破碎流程破碎铁矿石。
粗破多用1.2m或 1.5m旋回式破碎机,中破使用2.1m或2.2m标准型圆锥式破碎机,细破采用2.1m或2.2m短头型圆锥式破碎机。
铁矿石知识

铁矿石知识培训教案一、铁矿石的分类及主要特性在自然界中,含铁矿物有300多种,但在目前的工艺条件及技术水平下能够用作炼铁原料的只有20多种,按其矿物组成,根据含铁矿物的主要性质,通常将铁矿石分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿四种类型。
1.磁铁矿磁铁矿(Magnetite)是一种氧化铁的矿石,主要成份为Fe3O4,是Fe2O3和FeO 的复合物。
FeO 31.03%,Fe2O3 68.97%或含Fe 72.2%,O 27.6%,等轴晶系。
单晶体常呈八面体,较少呈菱形十二面体。
在菱形十二面体面上,长对角线方向常现条纹。
集合体多呈致密块状和粒状。
颜色为铁黑色、条痕为黑色,半金属光泽,不透明。
硬度5.5~6.5,比重4.9~5.2,无解理,脉石主要是石英及硅酸盐。
具有强磁性。
还原性差,一般含有害杂质硫和磷较高。
在选矿(Beneficiation)时可利用磁选法,处理非常方便;但是由于其结构细密,故被还原性较差。
经过长期风化作用后即变成赤铁矿。
磁铁矿中常有相当数量的Ti4+以类质同象代替Fe3+,还伴随有Mg2+和V3+等相应地代替Fe2+和Fe3+,因而形成一些矿物亚种,即:(1)钛磁铁矿 Fe2+(2+x)Fe3+(2-2x)TixO4(0<x<1=,含TiO212%~16%。
常温下,钛从其中分离成板状和柱状的钛铁矿及布纹状的钛铁晶石。
(2)钒磁铁矿 FeV2O4或Fe2+(Fe3+V)O4,含V2O5有时高达68.41%~72.04%。
(3)钒钛磁铁矿为成分更为复杂的上述两种矿物的固溶体产物。
(4)铬磁铁矿含Cr2O3可达百分之几。
(5)镁磁铁矿含MgO可达6.01%。
磁铁矿是岩浆成因铁矿床、接触交代-热液铁矿床、沉积变质铁矿床,以及一系列与火山作用有关的铁矿床中铁矿石的主要矿物。
此外,也常见于砂矿床中。
在自然纯磁铁矿矿石很少遇到,常常由于地表氧化作用使部分磁铁矿氧化转变为半假象赤铁矿和假象赤铁矿。
铁矿品种分类

铁矿品种分类铁矿石是一种重要的原材料,用于生产钢铁等金属制品。
根据其化学成分、矿石形态和生产来源等不同特点,铁矿石可以分为多种不同的品种。
在本文中,我们将就铁矿石的分类进行详细介绍。
1. 赤铁矿赤铁矿是最常见的铁矿石之一,其主要成分为Fe2O3。
赤铁矿呈暗红色或棕色,硬度较高,常见于火山岩、沉积岩等地质环境中。
赤铁矿是炼铁的主要原料之一,可用于生产生铁、熔铁等产品。
2. 磁铁矿磁铁矿是含有Fe3O4的铁矿石,呈黑色或暗褐色,具有一定的磁性。
磁铁矿广泛分布于地球的地壳中,常与其他矿物混合存在。
磁铁矿在炼铁过程中也起着重要作用,可以提高炼铁矿石的磁性,便于磁选和分离。
3. 褐铁矿褐铁矿是含有水合氧化铁的铁矿石,主要成分为Fe2O3·nH2O。
褐铁矿呈暗褐色或黄褐色,常见于含铁质的泥岩、砂岩等地质层中。
褐铁矿的矿石形态多样,有块状、粉状等不同类型,可用于生产铁粉、铁红等产品。
4. 石英磁铁矿石英磁铁矿是一种含有石英和磁铁矿的复合矿石,其主要成分为SiO2和Fe3O4。
石英磁铁矿常见于矽铁岩、变质岩等岩石中,具有一定的硬度和磁性。
石英磁铁矿在炼铁工业中也有一定的应用,可用于生产硅铁合金等产品。
5. 磁黄铁矿磁黄铁矿是含有FeS2的铁矿石,呈黄色或黄铜色,具有金属光泽,硬度较低。
磁黄铁矿主要分布于硫化矿床中,常与黄铁矿、黄铜矿等矿物伴生。
磁黄铁矿在冶金和化工行业中有一定的应用,可用于生产硫酸铁、硫化铁等产品。
铁矿石根据其化学成分、矿石形态和生产来源等不同特点可以分为多种品种,每种品种都在不同的领域有着重要的应用价值。
在矿石的开采、选矿和冶炼过程中,需要根据不同品种的特点采取相应的工艺措施,以实现最佳的生产效果和经济效益。
希望本文的介绍能够帮助读者更好地了解铁矿石的分类和应用。
铁矿石基础知识

铁矿石基础知识第一节铁矿石分类按照矿物组分、结构、构造和采、选、冶及工艺流程等特点,可将铁矿石分为自然类型和工业类型两大类。
1、自然类型1)根据含铁矿物种类可分为:磁铁矿石、赤铁矿石、假象或半假象赤铁矿石、钒钛磁铁矿石、褐铁矿石、菱铁矿石以及由其中两种或两种以上含铁矿物组成的混合矿石。
2)按有害杂质(S、P、Cu、Pb、Zn、V、Ti、Co、Ni、Sn、F、As)含量的高低,可分为高硫铁矿石、低硫铁矿石、高磷铁矿石、低磷铁矿石等。
3)按结构、构造可分为浸染状矿石、网脉浸染状矿石、条纹状矿石、条带状矿石、致密块状矿石、角砾状矿石,以及鲕状、豆状、肾状、蜂窝状、粉状、土状矿石等。
4)按脉石矿物可分为石英型、闪石型、辉石型、斜长石型、绢云母绿泥石型、夕卡岩型、阳起石型、蛇纹石型、铁白云石型和碧玉型铁矿石等。
2、工业类型1)工业上能利用的铁矿石,即表内铁矿石,包括炼钢用的铁矿石、炼铁用的铁矿石、需分选的铁矿石。
2)工业上暂不能利用的铁矿石,即表外铁矿石,矿石含铁量介于最低工业品位与边界品位之间。
第二节铁矿石的主要品种物铁矿物种类繁多,目前已发现的铁矿物和含铁矿物约300余种,其中常见的有170余种。
但在当前技术条件下,具有工业利用价值的主要是磁铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿、钛铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。
1、磁铁矿磁铁矿(Magnetite)是一种氧化铁的矿石,主要成分为Fe3O4,是Fe2O3和FeO 的复合物。
FeO 31.03%,Fe2O3 68.97%,等轴晶系。
单晶体常呈八面体,较少呈菱形十二面体。
在菱形十二面体面上,长对角线方向常现条纹。
集合体多呈致密块状和粒状。
颜色为铁黑色、条痕为黑色,半金属光泽,不透明。
硬度5.5~6.5,比重4.9~5.2, 无解理,具有强磁性。
还原性差,一般含有害杂质硫和磷较高。
脉石主要是石英及硅酸盐。
在选矿时可利用磁选法,处理非常方便;但是由于其结构细密,故被还原性较差。
经过长期风化作用后即变成赤铁矿。
铁矿种类概述

铁矿种类概述铁矿石是指含有铁元素的矿石,它是制取钢铁的主要原料之一。
根据铁矿石的成分和性质的不同,可以将铁矿石分为不同的种类。
下面将就几种常见的铁矿石进行概述。
1.赤铁矿(Fe2O3):赤铁矿是最重要的铁矿石之一,占据了全球铁矿石产量的大部分。
赤铁矿的颜色呈红色到深褐色,硬度较高,质地坚硬。
它的熔点较高,一般需要高温炼铁才能获得高纯度的铁。
赤铁矿可以分为红赤铁矿和黑赤铁矿。
红赤铁矿的纯度高达70%以上,是最常见的铁矿石之一;黑赤铁矿含有较多的杂质,纯度较低。
2.磁铁矿(Fe3O4):磁铁矿是一种含有铁和氧两种元素的氧化物矿石,颜色黑色。
与赤铁矿相比,磁铁矿更容易被炼铁,熔点较低,可以通过低温炼铁获得高纯度的铁。
磁铁矿一般纯度较高,可以直接用于炼铁。
磁铁矿在磁场作用下具有较强的磁性,因此得名磁铁矿。
3.褐铁矿(Fe2O3·H2O):褐铁矿是一种含有水合铁氧化物的铁矿石,颜色呈褐色或黄褐色。
褐铁矿石的硬度较低,易碎,质地松散。
褐铁矿一般贫化,铁含量较低,一般用于生产褐铁矿砖,用于建筑、砌筑等工业领域。
含有较多的水合铁氧化物,可以利用高温干燥、煅烧等方法将其转化为赤铁矿。
4.针铁矿:针铁矿是一种以针状晶体为主的铁矿石,常见于矿堆中。
针铁矿的晶体尺寸小、形状细长,通常呈针状、纤维状或丛状,颜色通常为黑色或绿色。
针铁矿在炼铁过程中的还原性较好,容易被还原为金属铁,因此是一种理想的炼铁矿石。
5.石榴石矿(FeAl2O4):石榴石矿是一种含有铁、铝、氧和硅等元素的矿石,颜色通常为褐色或红褐色,硬度较高。
石榴石矿的铁含量较高,可以用于提取铁和铝。
石榴石矿主要用于生产铁铝合金和多元合金等。
以上只是部分常见的铁矿石种类的概述,实际上还有许多其他的铁矿石种类,如锰铁矿、铬铁矿等。
每种铁矿石都有其特定的成分和性质,对于炼铁和钢铁生产都具有重要的意义。
不同种类的铁矿石在炼铁过程中的使用和处理方法也有所差异。
铁矿石的分类、特征及其成矿机制。

铁矿石是一种重要的矿产资源,其在现代工业生产中具有重要的地位。
下面将从铁矿石的分类、特征及其成矿机制三个方面介绍铁矿石的相关知识。
一、铁矿石的分类铁矿石按其化学成分可分为含铁矿石和含铁质矿石两大类。
含铁矿石是指矿石中含有较高的铁成分,一般指含铁量超过50的矿石。
常见的含铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿等。
含铁质矿石是指矿石中含有一定量的含铁矿物,但含铁量较低,一般指含铁量在30以下的矿石。
例如石灰岩、白云石等。
二、铁矿石的特征1. 赤铁矿:赤铁矿是一种重要的含铁矿石,其主要成分是Fe2O3。
赤铁矿呈暗红色,硬度较大,是一种重要的工业矿石。
赤铁矿主要分布在潮湿的地区,常与水混合形成赤铁矿矿床。
2. 磁铁矿:磁铁矿的主要成分是Fe3O4,呈黑色,具有较强的磁性。
磁铁矿主要分布在火山岩和变质岩中,常与含铁硅酸盐共生。
3. 褐铁矿:褐铁矿的主要成分是Fe2O3·H2O,呈棕褐色,是一种常见的含铁矿石。
褐铁矿主要形成于氧化还原条件较好的地质环境中,常与含铁质的沉积岩共生。
三、铁矿石的成矿机制铁矿石的成矿机制主要与地质作用相关。
目前关于铁矿石的成矿机制研究较为充分,总结起来主要有以下几点:1. 热液成矿:热液是铁矿石形成的重要介质,热液中含铁的离子在适当的条件下沉淀形成了铁矿石。
2. 沉积成矿:在沉积作用过程中,铁矿石成分被携带并沉积在特定的地质环境中,形成了铁矿床。
3. 热液矿化:在岩浆活动过程中,热液的作用导致了含铁物质的聚集和结晶,形成了铁矿床。
4. 早期成矿:古老的岩浆、构造作用和岩石圈过程中形成的铁矿石被后续构造作用带动或热液作用改造,形成了许多重要的铁矿床。
以上是关于铁矿石的分类、特征及其成矿机制的相关知识介绍,希望能够为大家对铁矿石有更深入的了解提供帮助。
铁矿石的开发利用对于国民经济的发展和建设具有重要意义,应该加强对铁矿石资源的综合利用和开发探索。
铁矿石作为重要的工业原料,其开发利用对于国民经济的发展和建设有着重要的意义。
15大铁矿石品种及其特点

15大铁矿石品种及其特点1.长石石英矿:这是一种主要成分为长石和石英的铁矿石。
其特点是铁含量较低,一般在30%以下。
常用于玻璃和陶瓷工业。
2.长火成岩铁矿石:常见的有磁铁矿、赤铁矿等。
其中,磁铁矿具有磁性,是一种重要的铁矿石。
赤铁矿含有较高的铁含量,常用于钢铁生产。
3.化学物质型铁矿石:包括锰铁矿、铬铁矿等。
这些铁矿石含有其他金属元素,可以用于生产合金和特殊材料。
4.天然熔塔铁矿:这是一种含铁量很高的铁矿石,常用于高炉炼铁。
具有高熔点、良好的还原性和流动性等特点。
5.磁铁精矿:磁铁矿经过磁选后得到的精矿。
含铁量较高,可达60%以上。
常用于钢铁生产。
6.磁性硫铁矿:这是一种硫铁矿石,其特点是具有磁性。
硫铁矿广泛应用于化工和冶金行业。
7.硅铁矿:主要成分为二氧化硅和氧化铁。
含铁量较低,一般在15%以下。
常用于冶金工业。
8.石墨矿:石墨矿是一种含有石墨的铁矿石,常用于石墨制品的生产。
9.析铁石:这是一种铁、钒、钙含量较高的铁矿石,常用于钢铁和冶金行业。
10.钢铁矿石:这是一种含铁量较高的铁矿石,一般在60%以上。
是钢铁生产的主要原料。
11.铁糖石矿:这是一种含有铁糖石的铁矿石,常用于生产化肥和玻璃等材料。
12.黄铁矿:这是一种含黄铁矿的铁矿石,一般在40%以上。
常用于钢铁和冶金行业。
13.含磷型铁矿石:这是一种含磷铁矿石,特点是含磷量较高。
常用于冶金行业。
14.褐铁矿:这是一种含褐铁矿的铁矿石,一般在50%以上。
常用于钢铁和冶金行业。
15.锰铁矿:这是一种含有锰的铁矿石,常用于合金和特殊材料的生产。
以上是15大铁矿石品种及其特点的介绍,不同的铁矿石品种在钢铁和冶金行业有着不同的应用。
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铁矿石 (ironore)在理论上来说,凡是含有铁元素或铁化合物的矿石都可以叫做铁矿石;但是,在工业上或者商业上来说,铁矿石不但是要含有铁的成份,而且必须有利用的价值才行。
在现有的技术和经济条件下能提炼出铁的含铁岩石,是主要的钢铁冶金原料。
根据含铁品位的高低,铁矿石可分为富铁矿及贫铁矿。
富铁矿铁品位一般在50%以上,经过整粒(见铁矿石整粒),即可直接用作高炉炼铁原料或作炼钢的氧化剂、冷却剂使用。
贫铁矿铁品位一般为30%~40%(或以下),入炉冶炼前需要进行选矿与造块(见铁矿石造块)处理。
类型根据矿石主要含铁矿物的性质,铁矿石可分为赤铁矿石、磁铁矿石、褐铁矿石、菱铁矿石4种类型。
赤铁矿石主要含铁矿物为赤铁矿,化学式为Fe2O3,理论含铁量为70%,含氧量为30%,密度4.8~5.1g/cm3,莫氏硬度(HM)5.5~6.5,结晶的赤铁矿石外形为片状和板状集合体。
其他则为鲕状、豆状及肾状集合体。
结晶的赤铁矿石外表颜色为铁黑色或钢灰色,其他为暗红色,但它们的条痕色都是暗红色,故赤铁矿石又称红铁矿石。
根据外表形状及物理性质,赤铁矿石又可分为:(1)镜铁矿石(结晶的赤铁矿石),外表具有金属光泽,明亮如镜;(2)云母片状赤铁矿石,外表呈云母状结晶;(3)红色土状赤铁矿石,无光泽、质地松软,含有黏土等杂质;(4)鲕状赤铁矿石,外表形状像鱼子粘结在一起的集合体;(5)肾状赤铁矿石,外表像猪肾,表面很光滑;(6)外表为致密块状的赤铁矿石。
赤铁矿石往往含有1%~8%残余磁铁矿石以及部分风化而生成的褐铁矿石,脉石常为石英质。
自然界蕴藏的富赤铁矿石含铁可高达69.5%。
这种矿石一般含硫较低,大部含磷不高,还原性好,可用来冶炼优质生铁。
赤铁矿石是世界上最重要的工业铁矿石,它以各种形态广泛分布于各种地质时期的岩层中,占世界总储量的60%以上。
世界著名的赤铁矿床有巴西米纳斯吉拉斯(MinasGeraiS)矿,澳大利亚哈默斯利(Hamersley)矿,印度比哈尔--奥里萨(Bihar--Orissa)矿等。
磁铁矿石主要含铁矿物为磁铁矿,化学式为Fe3O4。
纯磁铁矿含铁72.4%,含氧27.6%,其结晶体为八面体,但通常的磁铁矿石为致密的块状和粒状集合体。
外表颜色从灰色到黑色,条痕色均为黑色。
最显著的特性是具有磁性。
磁铁矿晶体密度4.9~5.2g/cm3,硬度(Hm)为5.5~6.5,有金属光泽,但比一般金属所呈现的光泽要暗。
磁铁矿当受大气的氧化作用时,一部分氧化成Fe2O3,但仍保持原来的结晶构造。
根据氧化的程度磁铁矿可分:(1)假象赤铁矿:氧化程度最大,已失去磁性,但仍保持原来的结晶构造,矿石中TFe/FeO>7;(2)半假象赤铁矿:矿石中TFe/FeO=3.5~7;(3)磁铁矿;TFe/FeO<3.5。
当铁矿中存在含铁脉石矿物,特别是含二价铁的脉石矿物时,TFe/FeO比值不能确切反应铁矿石的氧化程度。
磁铁矿石的脉石常为石英、各种硅酸盐(如绿泥石等)及碳酸盐,有的还有少量黏土。
此外由于矿石中含有黄铁矿及磷灰石,有时还有闪锌矿及黄铜矿,故一般磁铁矿石含硫、磷高,并含有铜和锌。
含钛较多的磁铁矿石称为钛磁铁矿石,这种铁矿中一般含有0.2%~0.4%的钒,故又称为钒钛磁铁矿石。
世界上著名的磁铁矿床有俄罗斯库尔斯克磁力异常区(kMA)以及中国鞍山式铁矿和攀枝花铁矿。
褐铁矿石主要含铁矿物为含结晶水的Fe2O3,它的化学式可用mFe2O3•nH2O来表示。
褐铁矿有下列变种:水赤铁矿(2Fe2O3•H2O),含铁66.1%;针赤铁矿(Fe2O3•H2O),含铁62.9%;水针铁矿(3Fe2O3•4H2O),含铁60.9%;褐铁矿(2Fe2O3•3H2O),含铁60%;黄针铁矿(Fe2O3•2H2O),含铁57.2%;黄赭石(Fe2O3•3H2O),含铁52.2%。
各种褐铁矿实际上只有一种结晶体,即斜方晶系针铁矿(FeO•OH)的晶体,只是含有不同量的结晶水而已。
褐铁矿是其他铁矿石风化后生成的,在自然界分布很广,常与黏土及石英等混合在一起。
一般褐铁矿石含铁量为37%~55%,它含有磷(由磷灰石及蓝铁矿带入的),有时还含有硫(黄铁矿带入)和砷等杂质和元素钒。
褐铁矿石在冶炼时,受热后水分挥发并分解,组织变得疏松,所以它比磁铁矿石及赤铁矿石还原性好。
褐铁矿石根据其生成情况及外部形状可分以下6种:(1)致密状褐铁矿石。
极坚固致密的块状矿石、呈深褐色或黄褐色。
(2)卵石组织的褐铁矿石。
呈小环状.常与黏土混在一起。
(3)多孔状或结核状褐铁矿石。
为带空心的球状凝集体,空隙中填满砂质物质、黏土及水。
(4)沼铁矿及贫褐铁矿石。
沉积于池沼或湖泊底部,一般都是疏松或呈颗粒状,并和黏土混在一起。
(5)晶球状褐铁矿石。
由肾状、瘤状或者钟乳状的褐铁矿组成,这种矿石是晶质最纯、含铁最富的褐铁矿石,但很少以大量的集合体存在,常与较贫的褐铁矿石混生在一起。
(6)细粉末的赭石褐铁矿石。
一般呈黄褐色,其断面自深褐色至灰黑色不等,条痕色为黄色或褐色,此种矿石较松软,易开采。
世界上著名的褐铁矿床有法国米奈特(Minette)铁矿。
中国较大褐铁矿床为广东大宝山铁矿。
菱铁矿石主要含铁矿物为菱铁矿,化学式为FeCO3,理论含铁48.2%,或62.1%FeO及37.9%CO2。
自然界常见的一种是坚硬致密的菱铁矿石,其颜色为带黄褐的灰色,常常夹杂有镁、锰及钙等的碳酸盐。
其结晶体都是同一类型的菱面体。
菱铁矿石露出地表部分,很容易风化变成褐铁矿石。
自然界分布较广的是黏土质菱铁矿石,沉积于泥沙中。
有时还和泥炭状的物质共生而呈黑色称为炭质铁矿。
菱铁矿密度为3.8g/cm3,硬度(HM)3.5~4.0,还原性很好。
菱铁矿石经过焙烧后含铁量显著提高,且变得多孔易碎。
一般含铁40%左右的菱铁矿石可认为是富矿。
世界著名菱铁矿床分布在加拿大瓦瓦地区,俄罗斯巴卡尔地区和中国陕西大西沟。
使用价值评价影响铁矿石使用价值的主要因素有:矿石含铁量、脉石化学成分、矿石的物理性质、矿石的高温冶金性能和矿石的可选性等。
矿石含铁量决定铁矿石贫富程度的最主要指标,也是决定矿石能否直接冶炼的重要指标。
含铁量的最低界限是根据冶炼的社会经济效益和技术条件而定,且对每一种矿石都是不同的。
工业上使用的矿石其含铁范围大约为23%~70%。
炼钢用的块矿要求含铁品位在55%以上,含硫、磷低。
高炉冶炼时入炉矿石含铁品位每提高1%,焦比约下降2%,生铁产量约提高3%;含铁品位过低,则渣量过大,焦炭消耗过高,经济上极不合理。
但在一些特定地区如法国洛林(Lorraine)地区,含铁小于25%的矿石尚在高炉中治炼,英国伯明翰亚拉巴马(Alabama)地区使用含铁37%矿石冶炼商品生铁,则是由该地区的其他有利条件所决定的。
表1列出作为钢铁冶金原料的各种铁矿石的最低含铁量以及工业上用之仍有利的贫铁矿的最低含铁量。
表1 铁矿石的工业要求脉石化学成分脉石中的有益及有害成分是决定矿石使用价值的重要因素之一。
世界上多数铁矿石脉石的主要成分为SiO2和Al2O3。
炼铁时必须加入碱性熔剂方能得到碱度接近于1.0的高炉渣。
脉石成分中碱性氧化物(CaO)与酸性氧化物(SiO2)的比例接近于高炉渣碱度的矿石,称为自熔性矿石。
脉石中碱性氧化物含量愈高,则矿石的价值愈高;脉石中SiO2/Al2O3的比值决定了此种矿石适合于冶炼何种生铁。
该比值小时,(使炉渣中Al2O3含量达到15%~20%)则宜于冶炼铸造生铁;该比值大时,则适合于冶炼制钢生铁。
矿石中含Al2O3特高时,会使炉渣中的Al2O3大于20%,从而导致炉渣难以熔化,这种矿石需与低Al2O3的矿石混合使用。
脉石中主要杂质有硫、磷、砷、锌、铅、铜、氟、钛及碱金属等。
(1)硫。
硫能使钢坯在轧制或锻造时发生断裂,此现象称为热脆。
生铁中的硫除主要来自焦炭外,还来自矿石。
国际先进高炉要求入炉矿石的含硫量小于0.05%,中国规定,含硫量小于0.06%的矿石为一级品,0.06%~0.2%的为二级品,大于0.3%者称为高硫矿石,这种矿石入炉前应通过选矿及造块加以处理。
硫在矿石中常以FeS2的形态存在,也有以磁黄铁矿(FekSk+1、黄铜矿(FeCuS2)、石膏(CaSO4•2H2O)及重晶石(BaSO4)等形态存在的。
在高炉炼铁过程中,炉料中的硫一部分呈气体挥发,大部分进入炉渣,约有3%~5%进入生铁。
(2)磷。
矿石中主要含磷矿物为磷灰石Ca3(PO4)2,也有少量磷以蓝铁矿存在。
磷使钢冷脆,但能增加铁水的流动性,故在铸造厚度小、形状较复杂、强度不需要很大的铸件时,希望使用含磷较高的铁水。
以往在托马斯生铁中,磷还是炼钢过程中的主要热源。
磷在高炉冶炼过程中几乎全部进入生铁。
要得到含磷低的生铁,必须限制加入高炉的矿石和其他原、燃料的含磷量。
根据矿石含磷量的不同将它分为几个等级,每一等级与不同的炼钢方法相对应(见表2)。
表2 矿石按含磷量划分等级(3)砷。
砷以毒砂(FeAs2S)或其他含砷矿物(As2O3或As3O5)的形态存在铁矿石中。
在高炉冶炼时,砷全部进入生铁。
在烧结过程中可除去一部分。
钢中含砷达0.1%以上引起钢的冷脆和焊接性变坏。
(4)锌。
矿石中的锌在高炉下部高温区还原出来,因其沸点很低(仅905℃),立刻挥发;锌的蒸气随煤气上升并凝固、沉积于炉身上部的炉墙砖缝及耐火砖孔隙中,氧化成氧化锌,此时体积发生膨胀并易粘结成炉瘤,导致炉墙砖衬的破坏,故入炉矿石中的含锌量不得超过0.1%。
矿石经过烧结可去除一部分锌。
(5)铅。
矿石中的铅在高炉中易还原,由于它的密度大且不溶于铁水,所以沉积在炉底。
能渗入砖缝使炉底浮起而损坏。
因此入炉矿石的含铅量不得超过0.1%。
(6)铜。
铜通常以黄铜矿(FeCuS2)形态存在于铁矿石中,在高炉冶炼时会全部还原进入生铁。
少量铜(Cu0.2%~0.3%)能改善钢的耐蚀性,但含铜过多则会引起钢的热脆并使其焊接性能变坏。
因此矿石含铜应控制在0.2%以下。
(7)氟。
矿石中的氟常以萤石(CaF2)或氟碳铈矿(Ce、La、Pr)FCO3矿物形态存在于铁矿石中。
氟可增加炉渣的流动性,但是含氟过多,炉渣过早形成不利于矿石的还原,且对黏土砖炉衬有严重的侵蚀作用。
此外在高炉冶炼中氟在炉内能循环富集,破坏烧结矿及球团矿的高温冶金性能。
它与碱金属结合使炉料的熔点进一步降低,是造成高炉结瘤的原因之一。
铁矿石中含氟应控制在1%以下。
(8)钛。
矿石中的钛以TiO2形态存在于钛磁铁矿及钛铁矿矿物中。
钛除一小部分还原进入生铁外,极大部分进入炉渣。
钛渣性质不稳定,在高温还原气氛下TiO2将还原成Ti2O3、TiO及金属钛。
金属钛一部分进入生铁,有一部分生成高熔点的TiC、TiN及Ti(CN),并留在渣中,使炉渣变稠,从而导致渣中带铁,故必须采取特殊的操作措施才能保证高炉的正常生产。