鐵礦石的種類

1、鐵礦石的種類礦石知識(shí)一鐵礦石的分類按照礦物組分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和采、選、冶及工藝流程等特點(diǎn)，可將鐵礦石 分為自然類型和工業(yè)類型兩大類。自然類型1）根據(jù)含鐵礦物種類可分為：磁鐵礦石、赤鐵礦石、假象或半假象赤鐵礦石、 釩鈦磁鐵礦石、褐鐵礦石、菱鐵礦石以及由其中兩種或兩種以上含鐵礦物組成 的混合礦石。2）按有害雜質(zhì)（S、P、Cu、Pb、Zn、V、Ti、Co、Ni、Sn、F、As）含量的高 低，可分為高硫鐵礦石、低硫鐵礦石、高磷鐵礦石、低磷鐵礦石等。3）按結(jié)構(gòu)、構(gòu)造可分為浸染狀礦石、網(wǎng)脈浸染狀礦石、條紋狀礦石、條帶狀 礦石、致密塊狀礦石、角礫狀礦石，以及鮞狀、豆?fàn)?、腎狀、蜂窩狀、粉狀、 土狀礦石等。4）按

2、脈石礦物可分為石英型、閃石型、輝石型、斜長(zhǎng)石型、絹云母綠泥石型、 夕卡巖型、陽(yáng)起石型、蛇紋石型、鐵白云石型和碧玉型鐵礦石等。工業(yè)類型1）工業(yè)上能利用的鐵礦石，即表內(nèi)鐵礦石，包括煉鋼用鐵礦石、煉鐵用鐵礦 石、需選鐵礦石。2）工業(yè)上暫不能利用的鐵礦石，即表外鐵礦石，礦石含鐵量介于最低工業(yè)品 位與邊界品位之間。鐵礦石的主要品種：物鐵礦物種類繁多，日前已發(fā)現(xiàn)的鐵礦物和含鐵礦物約300余種，其中常 見(jiàn)的有170余種。但在當(dāng)前技術(shù)條件下，具有工業(yè)利用價(jià)值的主要是磁鐵礦、 赤鐵礦、磁赤鐵礦、鈦鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦等。1.磁鐵礦磁鐵礦(Magnetite)是一種氧化鐵的礦石，主要成份為Fe3O4，是Fe2O3

3、和 FeO 的復(fù)合物。FeO 31.03%, Fe2O368.97%或含 Fe 72.2%, O 27.6%,等軸品系。 單品體常呈八面體，較少呈菱形十二面體。在菱形十二面體面上，長(zhǎng)對(duì)角線方 向?，F(xiàn)條紋。集合體多呈致密塊狀和粒狀。顏色為鐵黑色、條痕為黑色，半金 屬光澤，不透明。硬度5.56.5，比重4.95.2,無(wú)解理，脈石主要是石英及硅酸 鹽。具有強(qiáng)磁性。還原性差，一般含有害雜質(zhì)硫和磷較高。在選礦(Beneficiation) 時(shí)可利用磁選法，處理非常方便；但是由于其結(jié)構(gòu)細(xì)密，故被還原性較差。經(jīng) 過(guò)長(zhǎng)期風(fēng)化作用后即變成赤鐵礦。磁鐵礦中常有相當(dāng)數(shù)量的Ti4+以類質(zhì)同象代替Fe3+，還伴隨有Mg

4、2+和V3+ 等相應(yīng)地代替Fe2+和Fe3+，因而形成一些礦物亞種，即：鈦磁鐵礦 Fe2+(2+x)Fe3+(2-2x)TixO4(0VxV1 =，含TiO212%16%。常溫 下，鈦從其中分離成板狀和柱狀的鈦鐵礦及布紋狀的鈦鐵品石。釩磁鐵礦 FeV2O4 或 Fe2+(Fe3+V)O4,含 V2O5 有時(shí)高達(dá) 68.41%72.04%。釩鈦磁鐵礦為成分更為復(fù)雜的上述兩種礦物的固溶體產(chǎn)物。鉻磁鐵礦含Cr2O3可達(dá)百分之幾。鎂磁鐵礦 含MgO可達(dá)6.01%。磁鐵礦是巖漿成因鐵礦床、接觸交代-熱液鐵礦床、沉積變質(zhì)鐵礦床，以及 一系列與火山作用有關(guān)的鐵礦床中鐵礦石的主要礦物。此外，也常見(jiàn)于砂礦床 中

5、。在自然純磁鐵礦礦石很少遇到，常常由于地表氧化作用使部分磁鐵礦氧化 轉(zhuǎn)變?yōu)榘爰傧蟪噼F礦和假象赤鐵礦。所謂假象赤鐵礦就是磁鐵礦(Fe3O4 )氧化 成赤鐵礦(Fe2O3)，但仍能保持其原來(lái)的品形，所以叫做假象赤鐵礦。2.赤鐵礦赤鐵礦(Hematite)赤鐵礦為無(wú)水氧化鐵礦石，其化學(xué)式為Fe2O3，理論含 鐵量為70%。這種礦石在自然界中經(jīng)常形成巨大的礦床，從埋藏和開(kāi)采量來(lái)說(shuō)， 它都是工業(yè)生產(chǎn)的主要礦石。由其本身結(jié)構(gòu)狀況的不同又可分成很多類別，如 赤色赤鐵礦(Red hematite)、鏡鐵礦(Specularhematite)、云母鐵礦(Micaceous hematite)、粘土質(zhì)赤鐵(Red

6、 Ocher)等。赤鐵礦含鐵量一般為50%60%,含有害雜質(zhì)硫和磷比較少，還原較磁鐵礦 好，因此，赤鐵礦是一種比較優(yōu)良的煉鐵原料。赤鐵礦有原生的，也有野生的， 再生的赤鐵礦的磁鐵礦經(jīng)過(guò)氧化以后失去磁性，但仍保存著磁鐵礦的結(jié)品形狀 的假象赤鐵礦，在假象赤鐵礦中經(jīng)常含有一些殘余的磁鐵礦。有時(shí)赤鐵礦中也 含有一些赤鐵礦的風(fēng)化產(chǎn)物，如褐鐵礦(2 Fe2O33H2O)。赤鐵礦具有半金屬光 澤，結(jié)品者硬度為5.56，土狀赤鐵礦硬度很低，無(wú)解理，相對(duì)密度4.95.3， 僅有弱磁性，脈石為硅酸鹽。自然界中Fe O的同質(zhì)多象變種已知有兩種，即a - Fe O和Y - Fe O。前者 在自然條件下穩(wěn)定，稱為赤鐵礦

7、；后者在自然條件下不如a -Fe2O3穩(wěn)定，處于 亞穩(wěn)定狀態(tài)，稱之為磁赤鐵礦。赤鐵礦：Fe 69.94%，O 30.06%，常含類質(zhì)同象混入物Ti、Al、Mn、Fe2+、 Ca、Mg及少量Ga和Co。三方品系，完好品體少見(jiàn)。結(jié)品赤鐵礦為鋼灰色，隱 品質(zhì)；土狀赤鐵礦呈紅色。條痕為櫻桃紅色或鮮豬肝色。金屬至半金屬光澤。 有時(shí)光澤暗淡。硬度56。比重55.3。赤鐵礦的集合體有各種形態(tài)，形成一些礦物亞種，即：鏡鐵礦為具金屬光澤的玫瑰花狀或片狀赤鐵礦的集合體。云母赤鐵礦具金屬光澤的品質(zhì)細(xì)鱗狀赤鐵礦。鮞狀或腎狀赤鐵礦形態(tài)呈鮞狀或腎狀的赤鐵礦。赤鐵礦是自然界中分布很廣的鐵礦物之一，可形成于各種地質(zhì)作用，但以

8、 熱液作用、沉積作用和區(qū)域變質(zhì)作用為主。在氧化帶里，赤鐵礦可由褐鐵礦或 纖鐵礦、針鐵礦(Goethite)經(jīng)脫水作用形成。但也可以變成針鐵礦和水赤鐵礦等。 在還原條件下，赤鐵礦可轉(zhuǎn)變?yōu)榇盆F礦，稱假象磁鐵礦。磁赤鐵礦：Y - Fe2O3，其化學(xué)組成中常含有Mg、Ti和Mn等混入物。等軸 品系，五角三四面體品類，多呈粒狀集合體，致密塊狀，常具磁鐵礦假象。顏 色及條痕均為褐色，硬度5，比重4.88，強(qiáng)磁性。磁赤鐵礦主要是磁鐵礦在氧化條件下經(jīng)次生變化作用形成。磁鐵礦中的Fe2+ 完全為Fe3+所代替(3Fe2+-2Fe3+)，所以有1/3Fe2+所占據(jù)的八面體位置產(chǎn)生了空 位。另外，磁赤鐵礦可由纖鐵礦

9、失水而形成，亦有由鐵的氧化物經(jīng)有機(jī)作用而形成的。褐鐵礦褐鐵礦(Limonite )這是含有氫氧化鐵的礦石，是由其他礦石風(fēng)化后生成的， 在自然界中分布得最廣泛，但礦床埋藏量大的并不多見(jiàn)。它是針鐵礦(Goethite) HFeO2和鱗鐵礦(Lepidocrocite)FeO(OH)兩種不同結(jié)構(gòu)礦石的統(tǒng)稱，也有人 把它主要成份的化學(xué)式寫(xiě)成m Fe2O3. nH2O,呈現(xiàn)土黃或棕色，含有Fe約62%, O 27 %, H2O 11 %，比重約為3.64.0,多半是附存在其它鐵礦石之中。實(shí)際 上并不是一個(gè)礦物種，而是針鐵礦、纖鐵礦、水針鐵礦、水纖鐵礦以及含水氧 化硅、泥質(zhì)等的混合物。褐鐵礦中絕大部分含鐵

10、礦物是以2 Fe2O3H2O形式存 在的?；瘜W(xué)成分變化大，含水量變化也大。一般褐鐵礦石含鐵量為37%55%， 有時(shí)含磷較高。褐鐵礦的吸水性很強(qiáng)，一般都吸附著大量的水分，在焙燒或入 高爐受熱后去掉游離水和結(jié)品水，礦石氣孔率因而增加，大大改善了礦石的還 原性。所以褐鐵礦比赤鐵礦和磁鐵礦的還原性都要好。同時(shí)，由于去掉了水分 相應(yīng)地提高了礦石的含鐵量。針鐵礦a -FeO(OH)，含F(xiàn)e62.9%。含不定量的吸附水者，稱水針鐵礦 HFeO2NH2O。斜方品系，形態(tài)有針狀、柱狀、薄板狀或鱗片狀。通常呈豆?fàn)睢?腎狀或鐘乳狀。切面具平行或放射纖維狀構(gòu)造。有時(shí)成致密塊狀、土狀，也有 呈鮞狀。顏色紅褐、暗褐至黑褐

11、。經(jīng)風(fēng)化而成的粉末狀、赭石狀褐鐵礦則呈黃 褐色。針鐵礦條痕為紅褐色，硬度55.5，比重44.3。而褐鐵礦條痕則一般 為淡褐或黃褐色，硬度14，比重3.34。纖鐵礦Y -FeO(OH)，含F(xiàn)e 62.9%。含不定量的吸附水者，稱水纖鐵礦 FeO(OH) NH2O。斜方品系。常見(jiàn)鱗片狀或纖維狀集合體。顏色暗紅至黑紅色。 條痕為桔紅色或磚紅色。硬度45，比重4.014.1。菱鐵礦菱鐵礦(Siderite )是含有碳酸鐵的礦石，主要成份為FeCO3，呈現(xiàn)青灰色， 理論含鐵量48.2%，比重在3.8左右。FeCO3，F(xiàn)eO 62.01%，CO2 37.99%，常含 Mg和Mn。三方品系。常見(jiàn)菱面體，品面

12、常彎曲。其集合體成粗粒狀至細(xì)粒狀。 亦有呈結(jié)核狀、葡萄狀、土狀者。黃色、淺褐黃色(風(fēng)化后為深褐色)，玻璃光澤。硬度3.54.5，比重3.96左右，因Mg和Mn的含量不同而有所變化。在自然界 中，有工業(yè)開(kāi)采價(jià)值的菱鐵礦比其他三種礦石都少。菱鐵礦很容易被分解氧化 成褐鐵礦。一般含鐵量不高，但受熱分解出CO2以后，不僅含鐵量顯著提高而 且也變得多孔，還原性很好。這種礦石多半含有相當(dāng)多數(shù)量的鈣鹽和鎂鹽。由 于碳酸根在高溫約800900C時(shí)會(huì)吸收大量的熱而放出二氧化碳，所以我們多 半先把這一類礦石加以焙燒之后再加入鼓風(fēng)爐。其他鈦鐵礦(Ilmenite)其化學(xué)分子式是 FeTiO3，F(xiàn)e 36.8%，Ti

13、 36.6%，O 31.6%。 三方品系。菱面體品類。常呈不規(guī)則粒狀、鱗片狀或厚板狀。在950C以上鈦鐵 礦與赤鐵礦形成完全類質(zhì)同象。當(dāng)溫度降低時(shí)，即發(fā)生熔離，故鈦鐵礦中常含 有細(xì)小鱗片狀赤鐵礦包體。鈦鐵礦顏色為鐵黑色或鋼灰色。條痕為鋼灰色或黑 色。含赤鐵礦包體時(shí)呈褐色或帶褐的紅色條痕。金屬-半金屬光澤。不透明，無(wú) 解理。硬度56.5，比重45。弱磁性。鈦鐵礦主要出現(xiàn)在超基性巖、基性巖、 堿性巖、酸性巖及變質(zhì)巖中。我國(guó)攀枝花釩鈦磁鐵礦床中，鈦鐵礦呈粒狀或片 狀分布于鈦磁鐵礦等礦物顆粒之間，或沿鈦磁鐵礦裂開(kāi)面成定向片品。鐵的硅酸鹽礦(Silicate Iron)此類礦石是一種復(fù)合鹽，沒(méi)有一定的化

14、學(xué)式， 成份的變化很大，一般呈現(xiàn)深綠色，比重為3.8左右，含鐵成份很低，是一種較 差的鐵礦石。硫化鐵礦(Sulphide iron)這種礦石含有FeS2，含F(xiàn)e只有46.6%而S的含 量達(dá)到53.4%。呈現(xiàn)灰黃色，比重大約為4.955.10。由于這種礦石常常含有許 多其它較貴重的金屬如銅(Copper)、鎳(Nickel)、鋅(Zinc)、金(Gold)、銀 (Silver)等，所以常被用做他種金屬冶煉工業(yè)的原料；又由于它含有大量的硫， 所以常被用來(lái)提制硫磺，鐵反而變成了副產(chǎn)品，所以事實(shí)上已不能稱為鐵礦石 矣。礦產(chǎn)品位又稱礦石品位(tenor of ore)，指金屬礦床和部分非金屬礦床(如 磷灰石、鉀鹽、瑩石等)中有用組分的富集程度及單位含量。是衡量礦產(chǎn)資源 質(zhì)量?jī)?yōu)劣的主要標(biāo)志。通常以、克/噸、克/米3、克/升等表示。礦石品位高低 決定礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用價(jià)值大小、加工利用方向與生產(chǎn)技術(shù)工藝流程等。根據(jù) 有用礦物含量多少，將礦產(chǎn)品分為3類：邊界品位。劃分礦與非礦界限的最低品位，即圈定礦體的最低品位，凡 未達(dá)到此指標(biāo)的稱巖石或礦化巖石；平均品位。礦體、礦段或整個(gè)礦區(qū)達(dá)到工業(yè)儲(chǔ)量的礦石總平均品位，以 衡量礦產(chǎn)的貧富程度；工業(yè)品位，或稱臨界品位。工業(yè)上可利用的礦段或礦體的最低平均品位， 即在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，開(kāi)發(fā)利用在技術(shù)上可能