關于鐵礦石的介紹

1. 礦物與礦石的定義

礦物是指地殼中的化學元素經各種地質作用所形成的自然元素或自然化合物。它具有較均一的化學成分和內部結晶構造。大多數礦物都以天然化合物形態存在，少數為天然元家。

礦石和巖石均由礦物所組成，是礦韌的集合體。礦石是指在現有的技術經濟條件下能從中提取金屬、金屬化合物或有用礦物的物質總稱。礦石又可分為簡單礦石和復合礦石。前者是只能從中提取一種有用成分的礦石，后者則可從中同時提取兩種或兩種以上有用成分的礦石。礦石由有用礦物和脈石礦物所組成。

2. 鐵礦石分類及特性

組成地殼的各種巖石中大部分都含鐵，已經知道的鐵礦石有300多余種，但目前能作為煉鐵原料的只有20親種。按照鐵礦石的不同存在形態可分為赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦。

(1)赤鐵礦。赤鐵礦礦物成分為不含結晶水的Fe203，理論含鐵量為70％，鐵呈高價氧化物，為氧化程度最高的鐵礦。

赤鐵礦的組織結構多種多樣，64E常致密的結晶體到疏松分散的粉體。礦物結構成分也具多種形態，晶形為片狀和桓狀。外表里片狀具金屬光澤，明亮如鏡的叫鏡鐵礦；外表呈云母片狀而光澤度稍差的叫云母狀赤鐵礦；質地松軟，無光澤，含有教土雜質的為紅色土狀赤鐵礦；以膠體沉積形成顫狀、豆狀和腎形集合體的赤鐵礦，其結構較堅實。

結晶的赤鐵礦外表顏色為鋼灰色或鐵黑色，其他為暗紅色，但所有赤鐵礦的條痕檢測皆為暗紅色。其密度為4.9-5.3t／m³，結晶完整的赤鐵礦硬度為5.5-6.0，其他形態的硬度較低。

赤鐵礦所含S和P雜質較磁鐵礦要少。呈結晶狀的赤鐵礦，其顆粒內孔隙多，而易還原和破碎。但因其鐵氧化程度高而難形成低熔點化合物，故其可烷性較差，造塊時燃料消耗比磁鐵礦高。

(2)磁鐵礦。磁鐵礦因具強磁性而命名，其化學式為Fe304，其理論含鐵量為72.4％，晶體呈八面體，組織結構比較致密堅硬，一般呈塊狀，硬度達5.5-6.5，密度約為5.2t／m³，其外表呈鋼灰色或黑灰色，具黑色條痕，難還原和破碎。

在自然界中，由于氧化作用，可使部分磁鐵礦氧化成赤鐵礦，成為既含Fe2O3，又含Fe3O4的礦石，但仍保持原磁鐵礦結晶形態。這種現象稱為假象化，多稱為假象赤鐵礦或半假象赤鐵礦。一般用磁性率[w(FeO)／w(TFe)]的百分率來傷量其氧化程度：

FeO的高低可代表磁鐵礦磁性率的大小，即FeO越高，則磁性率也越大。磁鐵礦可饒性良好，因其在高溫處理時氧化放熱，且FeO易與脈石成分形成低熔點化舍物，故使造塊能耗較低、結塊強度高。

(3)褐鐵礦。褐鐵礦是一種含結晶水的Fe2O3，可用mFe2O3·nH2O表示，其中以2Fe2O3·3H2O形態存在較多。褐鐵礦可分為以下六種：水赤鐵礦(2Fe2O3·H2O)，針赤鐵礦(Fe2O3·H20)，水針赤鐵礦(3Fe2O3·4H20)，褐鐵礦(2Fe2O3·3H20)，黃針鐵礦(Fe2O3·2H20)，黃赭礦(Fe2O3·3H2O)。

褐鐵礦的外表顏色為黃褐色、暗褐色和黑色，呈黃色或褐色條痕，密度為2.5-5.0t／m³，硬度為1-4，無磁性。褐鐵礦是由其他礦石風化而成，其結構松軟，密度小，含水量大，氣孔多，且在溫度升高時結晶水脫除后又留下新的氣孔，故還原性皆比前兩種鐵礦高。

自然界中相鐵礦官礦很少，一般含鐵量為37％-55％，其脈石主要為黏土、石英等，但雜質S、P含量較高。當含鐵品位低于35％時，需進行選礦處理。目前，格鐵礦主要用重力選礦和磁化倍燒一磁選聯合法處理。

褐鐵礦因合結晶水和氣孔多，用僥結球團造塊時收縮性很大，使產品質量降低，只有用延長高溫處理時間，產品強度可相應提高，但導致燃料消耗增大，加工成本提高。

(4)菱鐵礦。其化學式為FeCO3，理論含鐵量達48.2％，FeO達62.1％。在碳酸鹽內的一部分鐵可被其他金屑混入面部分生成復盆，如(Ca·Fe)CO3和(Mg·Fe)CO3等。在水和氮作用下，易轉變成褐鐵礦而覆蓋在茬鐵礦礦床的表面。在自然界中分布最廣的是菇土質菱鐵礦，其夾雜物為數土和泥沙。

常見的菱鐵礦致密堅硬，外表呈灰色或黃褐色，風化后則轉變為深褐色，具有灰色或帶黃色條痕，玻璃光澤，無磁性，密度約為3.8t／m³，硬度為3.5-4。