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。

通过粗破的矿石，其块度不大于1ｍ，然后经过中、细破碎，筛分成矿石粒度小于12ｍｍ的最终产品送磨矿槽。

（二）磨矿工艺我国铁矿磨矿工艺，大多数采用两段磨矿流程，中小型选矿厂多采用一段磨矿流程。

由于采用细筛再磨新工艺，近年来一些选矿厂已由两段磨矿改为三段磨矿。

采用的磨矿设备一般比较小，最大球磨机3.6ｍ×6ｍ，最大棒磨机3.2ｍ× 4.5ｍ，最大自磨机5.5ｍ×1.8ｍ，砾磨机2.7ｍ×3.6ｍ。

磨矿后的分级基本上使用的是螺旋分级机。

为了提高效率，部分选矿厂用水力旋流器取代二次螺旋分级机。

（三）选别技术１.磁铁矿选矿主要用来选别低品位的“鞍山式”磁铁矿。

由于矿石磁性强、好磨好选，国内磁选厂均采用阶段磨矿和多阶段磨矿流程，对于粗粒嵌布的磁铁矿采用前者（一段磨矿），细粒、微细粒嵌布的磁铁矿采用后者（二段或三段磨矿）（图3.2.23）。

我国自己研制的系列化的永磁化，使磁选机实现了永磁化。

70年代以后，由于在全国磁铁矿选矿厂推广了细筛再磨新技术，使精矿品位由62％提高到了66％左右，实现了冶金工业部提出精矿品位达到65％的要求。

２.弱磁性铁矿选矿主要用来选别赤铁矿、褐铁矿、镜铁矿、菱铁矿、假象赤铁矿或混合矿，也就是所谓的“红矿”。

这类矿石品位低、嵌布粒度细、矿物组成复杂，选别困难。

80年代后，选矿技术方面对焙烧磁选、湿式强磁选、弱磁性浮选和重选等工艺流程、装备和新品种药剂的研究不断改进，使精矿品位、金属回收率不断提高。

如鞍钢齐大山选矿厂采用弱磁—强磁—浮选的新工艺流程(图 3.2.24)，获得令人鼓舞的成就。

３.多金属共（伴）生矿选矿这类矿石成分复杂、类型多样，因此采用的方法、设备和流程也各不相同，如白云鄂博铁矿采用反浮选—多梯度磁选、絮凝浮选、弱磁－反浮选－强磁选、弱磁－正浮选、焙烧磁选等不同的工艺流程，以提高铁的回收率，并综合回收稀土氧化物。

攀枝花铁矿通过磁选获得TFｅ53％左右的钒铁精矿，磁选后的尾矿通过弱磁扫选－强磁选－重选－浮选－干燥电选，获得钛精矿和硫钴精矿，回收钛和钴。

大冶铁矿采用弱磁－强磁和浮选，综合回收铁、铜和钴、硫等元素。

（四）烧结球团技术烧结技术是我国人造富矿的主要手段。

1996年共生产人造富矿16095.6万t，其中重点企业9485.9万t，占58.9%，地方国营企业6133.7万t，占38.1%。

我国在细精矿烧结的技术上已达到相当水平。

鞍钢早在50年代初就在烧结机上成功地把酸性烧结矿制作方法改为碱性烧结矿制作方法，在世界上第一个用消石灰或生石灰作熔剂解决了细精矿烧结问题。

烧结球团的装备水平也有所提高，全国共有烧结机419台，总面积15522ｍ２，其中：130ｍ２级以上的烧结机有22台，合计面积4107ｍ２；24～129ｍ２的烧结机197台，合计面积9387ｍ２；小于24ｍ２的烧结机200 台，合计面积2028ｍ２。

1994年2月24日在马鞍山钢铁厂投产的300ｍ２烧结机，是我国除宝钢外自行设计、制造和建设的规模最大的现代化烧结机。

全国1995年烧结的主要技术经济指标为：利用系数1.36ｔ／(ｍ２·ｈ)，烧结矿品位53.00％，烧结机日历作业率80.94％，烧结矿合格率为84.92％，工人劳动生产率为2170ｔ／(ｈ·ａ)。

一般工业铁矿质量要求1.炼钢用铁矿石(原称平炉富矿)矿石入炉块度要求：平炉用铁矿石50～250 mm；电炉用铁矿石50～100 mm；转炉用铁矿石10～50 mm。

直接用于炼钢的矿石质量要求见表3.2.2(适用于磁铁矿石、赤铁矿石、褐铁矿石)。

2.炼铁用铁矿石(原称高炉富矿)矿石入炉块度要求：一般为8～40mm。

炼铁用铁矿石，按造渣组分的酸碱度可划分为：碱性矿石(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)＞1.2；自熔性矿石(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)=0.8～1.2；半自熔性矿石(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)=0.5～0.8；酸性矿石(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)＜0.5。

直接用于高炉炼铁用铁矿石质量要求见表3.2.3(适用于各种铁矿石类型块矿)。

酸性转炉炼钢生铁矿石P≤0.03%碱性平炉炼钢生铁矿石P≤0.03%～0.18%碱性侧吹转炉炼钢生铁矿石P≤0.2%～0.8%托马斯生铁矿石P≤0.8%～1.2%普通铸造生铁矿石P≤0.05%～0.15%高磷铸造生铁矿石P≤0.15%～0.6%3.需选铁矿石对于含铁量较低或含铁量虽高但有害杂质含量超过规定要求的矿石或含伴生有益组分的铁矿石，均需进行选矿处理，选出的铁精粉经配料烧结或球团处理后才能入炉使用。

需经选矿处理的铁矿石要求：磁铁矿石TFe≥25%，mFe≥20%；赤铁矿石TFe≥28%～30%；菱铁矿石TFe≥25%；褐铁矿石TFe≥30%。

对需选矿石工业类型划分，通常以单一弱磁选工艺流程为基础，采用磁性铁占有率来划分。

根据我国矿山生产经验，其一般标准是：矿石类型mFe/TFe(%)单一弱磁选矿石≥65其他流程选矿石＜65对磁铁矿石、赤铁矿石也可采用另一种划分标准：mFe/TFe≥85磁铁矿石mFe/TFe85～15混合矿石mFe/TFe≤15赤铁矿石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，包括炼钢用铁矿石、炼铁用铁矿石、需选铁矿石。

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。

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，主要成份为Fe3O4，是Fe2O3和FeO的复合物。

FeO 31.03%，Fe2O3 68.97%或含Fe 72.36%，O 27.64%，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。

所谓假象赤铁矿就是磁铁矿（Fe3O4）氧化成赤铁矿（Fe2O3），但仍能保持其原来的晶形，所以叫做假象赤铁矿。

另外，磁铁矿还有药用功效，药用磁铁矿名磁石，别名玄石、慈石、灵磁石、吸铁石、吸针石。

功效：潜阳安神；聪耳明目；纳气平喘。

2.赤铁矿赤铁矿（Hematite）赤铁矿为无水氧化铁矿石，其化学式为Fe2O3，理论含铁量为70%。

这种矿石在自然界中经常形成巨大的矿床，从埋藏和开采量来说，它都是工业生产的主要矿石。

由其本身结构状况的不同又可分成很多类别，如赤色赤铁矿（Red hematite）、镜铁矿（Specular hematite）、云母铁矿（Micaceous hematite）、粘土质赤铁（Red Ocher）等。