关于铁矿石的介绍

1. 矿物与矿石的定义

矿物是指地壳中的化学元素经各种地质作用所形成的自然元素或自然化合物。它具有较均一的化学成分和内部结晶构造。大多数矿物都以天然化合物形态存在，少数为天然元家。

矿石和岩石均由矿物所组成，是矿韧的集合体。矿石是指在现有的技术经济条件下能从中提取金属、金属化合物或有用矿物的物质总称。矿石又可分为简单矿石和复合矿石。前者是只能从中提取一种有用成分的矿石，后者则可从中同时提取两种或两种以上有用成分的矿石。矿石由有用矿物和脉石矿物所组成。

2. 铁矿石分类及特性

组成地壳的各种岩石中大部分都含铁，已经知道的铁矿石有300多余种，但目前能作为炼铁原料的只有20亲种。按照铁矿石的不同存在形态可分为赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿和菱铁矿。

(1)赤铁矿。赤铁矿矿物成分为不含结晶水的Fe203，理论含铁量为70％，铁呈高价氧化物，为氧化程度最高的铁矿。

赤铁矿的组织结构多种多样，64E常致密的结晶体到疏松分散的粉体。矿物结构成分也具多种形态，晶形为片状和桓状。外表里片状具金属光泽，明亮如镜的叫镜铁矿；外表呈云母片状而光泽度稍差的叫云母状赤铁矿；质地松软，无光泽，含有教土杂质的为红色土状赤铁矿；以胶体沉积形成颤状、豆状和肾形集合体的赤铁矿，其结构较坚实。

结晶的赤铁矿外表颜色为钢灰色或铁黑色，其他为暗红色，但所有赤铁矿的条痕检测皆为暗红色。其密度为4.9-5.3t／m³，结晶完整的赤铁矿硬度为5.5-6.0，其他形态的硬度较低。

赤铁矿所含S和P杂质较磁铁矿要少。呈结晶状的赤铁矿，其颗粒内孔隙多，而易还原和破碎。但因其铁氧化程度高而难形成低熔点化合物，故其可烷性较差，造块时燃料消耗比磁铁矿高。

(2)磁铁矿。磁铁矿因具强磁性而命名，其化学式为Fe304，其理论含铁量为72.4％，晶体呈八面体，组织结构比较致密坚硬，一般呈块状，硬度达5.5-6.5，密度约为5.2t／m³，其外表呈钢灰色或黑灰色，具黑色条痕，难还原和破碎。

在自然界中，由于氧化作用，可使部分磁铁矿氧化成赤铁矿，成为既含Fe2O3，又含Fe3O4的矿石，但仍保持原磁铁矿结晶形态。这种现象称为假象化，多称为假象赤铁矿或半假象赤铁矿。一般用磁性率[w(FeO)／w(TFe)]的百分率来伤量其氧化程度：

FeO的高低可代表磁铁矿磁性率的大小，即FeO越高，则磁性率也越大。磁铁矿可饶性良好，因其在高温处理时氧化放热，且FeO易与脉石成分形成低熔点化舍物，故使造块能耗较低、结块强度高。

(3)褐铁矿。褐铁矿是一种含结晶水的Fe2O3，可用mFe2O3·nH2O表示，其中以2Fe2O3·3H2O形态存在较多。褐铁矿可分为以下六种：水赤铁矿(2Fe2O3·H2O)，针赤铁矿(Fe2O3·H20)，水针赤铁矿(3Fe2O3·4H20)，褐铁矿(2Fe2O3·3H20)，黄针铁矿(Fe2O3·2H20)，黄赭矿(Fe2O3·3H2O)。

褐铁矿的外表颜色为黄褐色、暗褐色和黑色，呈黄色或褐色条痕，密度为2.5-5.0t／m³，硬度为1-4，无磁性。褐铁矿是由其他矿石风化而成，其结构松软，密度小，含水量大，气孔多，且在温度升高时结晶水脱除后又留下新的气孔，故还原性皆比前两种铁矿高。

自然界中相铁矿官矿很少，一般含铁量为37％-55％，其脉石主要为黏土、石英等，但杂质S、P含量较高。当含铁品位低于35％时，需进行选矿处理。目前，格铁矿主要用重力选矿和磁化倍烧一磁选联合法处理。

褐铁矿因合结晶水和气孔多，用侥结球团造块时收缩性很大，使产品质量降低，只有用延长高温处理时间，产品强度可相应提高，但导致燃料消耗增大，加工成本提高。

(4)菱铁矿。其化学式为FeCO3，理论含铁量达48.2％，FeO达62.1％。在碳酸盐内的一部分铁可被其他金屑混入面部分生成复盆，如(Ca·Fe)CO3和(Mg·Fe)CO3等。在水和氮作用下，易转变成褐铁矿而覆盖在茬铁矿矿床的表面。在自然界中分布最广的是菇土质菱铁矿，其夹杂物为数土和泥沙。

常见的菱铁矿致密坚硬，外表呈灰色或黄褐色，风化后则转变为深褐色，具有灰色或带黄色条痕，玻璃光泽，无磁性，密度约为3.8t／m³，硬度为3.5-4。