铁矿石及其运输
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货物学期中论文铁矿石及其运输
09茅运
谷琼霓
No.20092904
铁矿石 (3)
(1)铁矿石的主要用途 (3)
(2)主要的铁矿石 (3)
(3)铁的化学和物理性质 (4)
(4)铁矿石分类 (5)
(5)铁矿资源的分布 (6)
(6)铁矿石的运输 (7)
铁矿石的运输性质 (7)
铁矿石的装运 (8)
铁矿石进口现状 (8)
铁矿石进口运输方式 (9)
铁矿石
铁,是世界上发现最早,利用最广,用量最多的一种金属,其消耗量约占金属总消耗量的大约95%左右。自从19世纪中期发明转炉炼钢法逐步形成钢铁工业大生产以来,钢铁一直是最重要的结构材料,在国民经济中占有极重要的地位,是社会发展的重要支柱产业,是现代化工业最重要和应用最多的金属材料。所以,人们常把钢、钢材的产量、品种、质量作为衡量一个国家工业、农业、国防和科学技术发展水平的重要标志。
(1)铁矿石的主要用途
铁矿石主要用于钢铁工业,机械生产,冶炼含碳量不同的生铁(含碳量一般在2%以上)和钢(含碳量一般在2%以下)。生铁通常按用途不同分为炼钢生铁、铸造生铁、合金生铁。钢按组成元素不同分为碳素钢、合金钢。合金钢是在碳素钢的基础上,为改善或获得某些性能而有意加入适量的一种或多种元素的钢,加入钢中的元素种类很多,主要有铬、锰、钒、钛、镍、钼、硅。
此外,铁矿石还用于作合成氨的催化剂(纯磁铁矿),天然矿物颜料9赤铁矿、镜铁矿、褐铁矿)、饲料添加剂(磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿)和名贵药石(磁石)等,但用量很少。钢铁制品广泛用于国民经济各部门和人民生活各个方面,是社会生产和公众生活所必需的基本材料。
(2)主要的铁矿石
铁矿石是钢铁生产企业的重要原材料,天然矿石(铁矿石)经过破碎、磨碎、磁选、浮选、重选等程序逐渐选出铁。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,铁矿石和锰矿不同,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。
天然矿石经过破碎、磨碎、选矿等加工处理成矿粉叫精矿粉。精矿粉按照选矿方法的不同分为多种精矿粉,如磁选、浮选、重选等精矿粉。球团矿把精矿粉和石灰石粉混匀后,滚成或压成直径10-30mm的生球,经过干燥和高温焙烧,使颗粒固结。这种球状矿料叫球团矿。球团矿粒度均匀、透气性和还原性好。但对球团焙烧的温度控制比烧结的严格。球团矿还要求原料粒度细,矿粉含水量低。球团矿有氧化球团和金属化球团两种烧结矿是将铁矿粉(铁精粉)掺入一定的粘合剂经高温烧结为块状料进高炉,烧结厂也就是将铁矿粉做成可供高炉使用的块状料,这样的话高炉有一定的透气性,料还不能被吹走。烧结厂使用的是烧结台车和带冷机。球团矿是将铁矿粉掺入一定的粘合剂造成球形状经高温烘烧后进高炉,这样的话高炉的透气性更好,还能调节高炉的酸碱度。
铁都是以化合物的状态存在于自然界中,尤其是以氧化铁的状态存在的量特别多。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、褐铁矿、菱铁矿、铁的硅酸盐矿和硫化铁矿等。
磁铁矿(Magnetic):是一种氧化铁的矿石,主要成份为Fe3O4,是Fe2O3和
FeO的复合物,呈黑灰色,比重大约5.15左右,含Fe72.4%,O 27.6%,具有磁性。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。
赤铁矿(Hematite):也是一种氧化铁的矿石,主要成份为Fe2O3,呈暗红色,
比重大约为5.26,含Fe70%,O 30%,是最主要的铁矿石。由其本身结构状况的不同又可以分成很多类别,比如赤色赤铁矿(Red hematite)、镜铁矿(SPEcularhematite)、云母铁矿(Micaceous hematite)、粘土质赤铁(Red Ocher)等。
褐铁矿(Limonite):是含有氢氧化铁的矿石。它是针铁矿(Goethite)HFeO2和
鳞铁矿(LepidoCRocite)FeO(OH)两种不同结构矿石的统称,也有人把它主要成份的化学式写成mFe2O3.nH2O,呈现土黄或棕色,含有Fe约62%,O 27%,H2O 11%,比重约为3.6~4.0,多半是附存在其它铁矿石之中。
菱铁矿(Siderite):是含有碳酸亚铁的矿石,主要成份为FeCO3,呈现青
灰色,比重在3.8左右。这种矿石多半含有相当多数量的钙盐和镁盐。由于碳酸根在高温约800~900℃时会吸收大量的热而放出二氧化碳,所以我们多半先把这一类矿石加以焙烧之后再加入鼓风炉。
铁的硅酸盐矿(Silicate Iron):此类矿石是一种复合盐,没有一定的化
学式,成份的变化很大,一般呈现深绿色,比重为3.8左右,含铁成份很低,是一种较差的铁矿石。
硫化铁矿(Sulphide iron):又称黄铁矿,这种矿石含有FeS2,含Fe只
有46.6%而S的含量达到53.4%。呈现灰黄色,比重大约为4.95~5.10。由于这种矿石常常含有许多其它较贵重的金属如铜(CoPPer)、镍(Nickel)、锌(Zinc)、金(Gold)、银(Silver)等,所以常被用做他种金属冶炼工业的原料;又由于它含有大量的硫,所以常被用来提制硫磺,铁反而变成了副产品,所以事实上已不能称为铁矿石矣。
(3)铁的化学和物理性质
铁元素(Ferrum)的原子序数为26,符号为Fe。在元素周期表上,铁是第四周期第八副族(ⅧB)的元素。它与钴和镍同属四周期ⅧB族。在自然界中,铁元素有4种稳定同位素,其同位素丰度(%)如下(Hertz,1960):54Fe—5.81,56Fe—91.64,57Fe—2.21,58Fe—0.34。
铁的原子量平均为55.847(当12C=12.000时)。
铁常与硫和砷等构成共价化合物。铁的共价半径为1.17×10-10m。其键性强度可用铁和硫、砷等的电负性差求得。铁的电负性,Fe2+为1.8,Fe3+为1.9(波林,1964)。
凡是原子半径与铁相近的元素,当晶体结构相同时,易与铁形成金属互化物,如铁和铂族形成的金属互化物粗铂矿(Pt,Fe)。凡是离子半径与铁相近的元素,当化学结构式相同时,易与铁发生类质同象替换,如硅酸盐中的铁橄榄石和镁橄榄石类质同象系列;碳酸盐中的菱铁矿和菱锰矿类质同象系列;以及钨酸盐中的钨铁矿和钨锰矿类质同象系列,等等。