鐵礦石基礎(chǔ)知識匯總.docx

鐵礦石基礎(chǔ)知識匯總一、鐵礦石品種1、PB粉、塊(Pb Fines/Pb Lumps)：產(chǎn)于澳大利亞，又稱皮爾巴拉混合礦（必和必拓公司經(jīng)營），粉的品位在61.5%左右，部分褐鐵礦，燒結(jié)性能較好；塊的品位在62.5%左右，屬褐鐵礦，還原性好，熱強度一般。PB粉和塊可由湯姆普賴斯礦、帕拉布杜礦、馬蘭杜礦、布魯克曼礦、那牟迪礦和西安吉拉斯礦等礦山的粉礦混勻成。2、楊迪粉(Yandi Fines)：產(chǎn)于澳大利亞（必和必拓公司經(jīng)營），品位在58%左右，鋁含量低，屬褐鐵礦，結(jié)晶水較高，混合制料所需水分要求較高，因其結(jié)構(gòu)疏松，燒結(jié)同化性和反應(yīng)性較好，因此可部分替代紐曼山粉礦或巴西粉礦。含相對低的Al2O3，而且這兩種礦粉都比哈默斯利礦粉粗，它們都有合理的冶煉性能，但燒結(jié)性能不佳。3、麥克粉（Mac Fines）：MAC粉的正常品位在61.5%左右，目前供給中國市場多為58%左右的品位，部分屬褐鐵礦，燒結(jié)性能較好，含有5%左右的結(jié)晶水，煉鐵時燒損較高，隨其配比加大，燒結(jié)礦的燒成率逐步下降。經(jīng)鋼廠研究，MAC粉配比在15-20時燒結(jié)礦小于5mm級水平較低，配比為20的燒結(jié)成品率最高。4、紐曼粉、塊礦(Newman Fines/Newman Lumps)：產(chǎn)于澳大利亞的東皮爾巴拉的紐曼鎮(zhèn)的紐曼山礦，屬赤鐵礦，燒結(jié)性能較好，粉的品位在62.5%左右，塊的品位在65%左右，由澳大利亞西澳州必和必拓公司生產(chǎn)。5、羅布河粉、塊(Robe River Fines/Robe River Lumps)：產(chǎn)于澳大利亞的羅布河鐵礦聯(lián)合公司；品位在57.5%左右，含3%-5%的復(fù)合水，這會導(dǎo)致高燃料率及低生產(chǎn)率；屬于褐鐵礦，燒結(jié)性能不好，但其燒結(jié)礦的冶煉性能很好。6、火箭粉：又稱FMG（福蒂斯丘金屬集團（Fortescue metal Group (FMG)）粉，由澳大利亞第三大鐵礦石生產(chǎn)商FMG公司生產(chǎn)；據(jù)說用作火箭發(fā)動機燃料的一種成分，故稱火箭粉，其品位在58.5%左右，硅4左右，鋁1.5左右，屬于褐鐵礦，燒結(jié)性能較好，儲量大且單燒品位高，結(jié)晶水在8%左右。FMG粉礦化學(xué)成分優(yōu)于揚迪粉，但燒結(jié)性能和造球性能不如揚迪粉。7、火箭特粉：由FMG公司生產(chǎn)的品位57.5%左右的火箭粉，硅5個左右，鋁2個左右，其它冶煉性能同火箭粉。超特粉的品位低于火箭特粉1個品位，在56.5%左右，硅6左右，鋁3個左右，結(jié)晶水在8.5%左右，其它冶煉性能類似。8、阿特拉斯粉塊：由澳大利亞第四大鐵礦石生產(chǎn)商Atlas Iron公司生產(chǎn)的位于澳大利亞皮爾巴拉礦山的鐵礦石，品位在57.5%，屬褐鐵礦，結(jié)晶水在9%左右，硅含量高，在8%左右，物理化學(xué)性能和冶煉性能跟火箭粉的超特粉相近。9、KMG粉：由澳大利亞私人礦業(yè)公司KMG生產(chǎn)，該礦位于澳大利亞珀斯，是距離中國最近的西澳礦山，緊鄰西澳最北的港口。礦山預(yù)計兩年內(nèi)產(chǎn)礦6700萬噸，為58-59%的低品位粗粉赤鐵礦為主，硅8%，鋁3%，磷0.08%，硫0.03%。性能類似于火箭特粉，但比火箭特粉的硅高很多。10、CSN粉、塊：巴西CSN公司（全稱為巴西國有黑色金屬公司）生產(chǎn)的鐵礦石，鐵含量在65%以上，硅含量在1%-2%。11、SSFT粉，巴西淡水河谷公司專門為中國市場配制的燒結(jié)粉，SSFT的鐵含量在65%左右，硅含量在4.4%左右。12、卡粉：卡拉加斯粉的簡稱，英文簡稱SFCJ粉，全稱SINTER FEED Carajas，鐵含量在65%以上（65-67%），硅含量在1%-2%。鋁1%左右，磷0.033-0.045%，燒損1.6%左右，水分8-9%，產(chǎn)于巴西卡拉加斯礦的鐵礦石，因為該地方的粉礦的質(zhì)量優(yōu)異，不會像南部礦源那樣參差，所以在國際市場上十分受歡迎，價格也高于南部礦源。13、巴西南部粉：該礦位于巴西有南部礦源“鐵四角”，又稱巴西南部粉，南部礦區(qū)主要礦山有Itabira、Mariana、Mihas Centrals、Paraopebal、Vargem Grande、Itabiritos，均處于巴西鐵四角地區(qū)，南部礦區(qū)主要開采方式為露天開采。這一帶以鐵英巖為主，赤鐵礦含量較高，含鐵量在66左右。主要包括SSFG粉（巴西南部標準燒結(jié)粉，鐵品位65%，硅3.2-3.8%，鋁1.2-1.8%，磷0.049-0.065%，錳0.25-0.40%，水6.5-8.5%，燒損1.7%左右），SFOT粉等。14、巴粗：指巴西粗顆粒粉礦，是巴西粗粉的統(tǒng)稱，包括卡粉、SSFT粉、CSN粉、南部粉等。品位從65%-58%不等，其中東南部鐵四角生產(chǎn)的礦粉冶煉性能最好。15、印粉：指印度細顆粒粉礦，但不符合印粗的顆粒度標準。品位從40%-63.5%不等，屬赤鐵礦，高品位冶煉性能優(yōu)良，低品位硅鋁成分較高，具有較高的冶煉價值。二、鐵礦石粒度分類1、礦石的粒度：礦石的粒度和氣孔度的大小，對高爐冶煉的進程影響很大。粒度太小時影響高爐內(nèi)料柱的透氣性，使煤氣上升阻力增大。粒度過大又將影響爐料的加熱和礦石的還原。由于粒度大，減少了煤氣和礦石的接觸面積，使礦石中心部分不易還原，從而使還原速度降低，焦比升高。2、粗粉：基本在0-10毫米，但10毫米以上一般不超過10%，0.15毫米以下最大不超過35%。3、精粉：基本是國內(nèi)產(chǎn)，在200目以下。國內(nèi)一般用外礦都是粗粉，現(xiàn)在也用進口精粉的，如俄羅斯精粉、烏克蘭精粉和巴西SSFT粉等。精粉要求0.074mm以下的不少于70%。4、塊礦：有兩種，一種是標準塊，粒度6-40毫米。另外一種是混合塊，混合塊一般需要篩選破碎后才可以使用。5、原礦(raw ore)：原礦從礦山開采出來未經(jīng)選礦或其他技術(shù)加工的礦石，但原礦粒度最好不超過300毫米。少數(shù)原礦可直接應(yīng)用，大多數(shù)原礦需經(jīng)選礦或其他技術(shù)加工后才能利用。在選礦中，經(jīng)過碎磨進入分選作業(yè)的礦石稱作入選原礦。6、粉礦：粉末礦，英文名稱：fine ore; mine smalls；ore fines；smalls；其品位低于塊礦，需要通過破碎磨礦選別,把塊子變成粉子,以達到品位的要求,一般要求60-67%,攀鋼的品位57%即可。三、鐵礦石冶煉種類1、酸性燒結(jié)礦(acid sinter)：堿度(CaOSiO2)小于0.5的燒結(jié)礦，由鐵精礦或富礦粉不加或少加熔劑燒結(jié)而成。它的含鐵礦物為磁鐵礦、赤鐵礦，主要黏結(jié)相礦物為鐵橄欖石(2FeOSiO2)，鈣鐵橄欖石(CaOFeOSiO2)。紅熱的酸性燒結(jié)礦在冷卻過程中不發(fā)生自然粉化。它的機械強度較高，但FeO高，還原性差，軟熔溫度低；單獨使用此種礦入爐冶煉，需加入大量石灰石；而且還原性差，導(dǎo)致高爐產(chǎn)量低、焦比高。現(xiàn)代高爐除某些特殊情況外，已不使用此種燒結(jié)礦。2、鐵精礦(iron ore concentrates)：貧鐵礦經(jīng)過細磨、精選獲得的鐵品位較高的鐵礦粉。鐵精礦是生產(chǎn)人造富礦的鋼鐵冶金原料。鐵精礦按含鐵礦物的不同，有磁鐵精礦、赤鐵精礦和褐鐵精礦之分；按選礦方法的不同，又可分為弱磁精礦、強磁精礦、浮選精礦以及重選精礦等。通常磁鐵精礦是采用磁選法處理磁鐵礦石所得；赤鐵精礦是用重選法、浮選法、強磁選法、磁化焙燒-磁選法，或采用聯(lián)合流程處理赤鐵礦石所得；褐鐵精礦則是用重選法、強磁選法或磁化焙燒-磁選法等處理褐鐵礦石而獲得。對鐵精礦一般有4點要求：(1)含鐵量要高。磁鐵精礦含鐵量要在65以上，赤鐵精礦在60以上，褐鐵精礦應(yīng)在50以上。含鐵量的波動小于0.5。(2)水分要低。水分對貯存運輸、礦石混勻、造球等都有很大影響。一般磁鐵精礦的水分應(yīng)低于10，赤鐵精礦及褐鐵精礦的水分應(yīng)低于12。(3)粒度合適。用于生產(chǎn)球團礦的鐵精礦，要求小于0.074mm的粒級占70以上，比表面積以12002000cm2 /g為好。(4)雜質(zhì)(如硫、磷、鉛、砷、鋅、銅等有害元素)的含量越低越好，一般要求s0.100.19，P0.050.09，Pb0.1，As0.040.07，Zn0.10.2，Cu0.10.2。鐵精粉（包括鐵礦）的酸堿性是指礦中脈石成分的酸堿度，具體是指氧化鈣與二氧化硅的比值，CaO/SiO2大于1則為堿性礦，CaO/SiO2小于1則為酸性礦。如果礦中氧化鎂、氧化鋁含量較高，也有將（CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3）大于1作為堿性礦，反之則為酸性礦。鐵精粉的酸堿度與高爐的煉鐵指標有關(guān)，如果高爐采用堿性渣熔煉（為了更好地脫硫）則希望使用堿性礦；如果高爐采用酸性渣熔煉（為了提高高爐利用系數(shù)和降低焦耗）則希望使用酸性礦。目前國內(nèi)高爐一般使用堿性礦，即希望鐵礦的堿度（CaO/SiO2的數(shù)值）高一些。鐵精粉的酸堿度用下式計算：（CaO+MgO）/(SiO2+Al2O3)1.2；堿性礦石；（CaO+MgO）/(SiO2+Al2O3)=0.81.2；自溶性礦石；（CaO+MgO）/(SiO2+Al2O3)=0.50.8；半自溶礦石；（CaO+MgO）/(SiO2+Al2O3)0.5；酸性礦石；也可以簡化成CaO/SiO2比進行評價。國內(nèi)的鐵礦大多是低CaO、MgO，高SiO2、Al2O3的酸性礦石四、世界各地鐵礦石公司簡介1、巴西鐵礦石公司：巴西淡水河谷公司：巴西鐵礦砂資源極為豐富，占全球總儲量6.5%，為世界富鐵礦第一生產(chǎn)大國。巴西淡水河谷公司(CVRD)是世界第一大鐵礦石生產(chǎn)和出口商，也是美洲大陸最大的采礦業(yè)公司，被譽為巴西“皇冠上的寶石”和“亞馬遜地區(qū)的引擎”。公司成立于1942年6月1日，現(xiàn)在，淡水河谷鐵礦石產(chǎn)量占巴西全國總產(chǎn)量的80%。其鐵礦資源集中在“鐵四角”地區(qū)和巴西北部的巴拉州，擁有挺博佩貝鐵礦、卡潘尼馬鐵礦、卡拉加斯鐵礦等，保有鐵礦儲量約40億噸，其主要礦產(chǎn)可維持開采近400年。2、澳大利亞進口礦石：1）、必和必拓公司：必和必拓由兩家巨型礦業(yè)公司合并而成，現(xiàn)在已經(jīng)是全球最大的采礦業(yè)公司，世界第二大鐵礦石生產(chǎn)商和出口商。其中，BHP公司成立于1885年，總部設(shè)在墨爾本，是澳大利亞歷史最悠久、規(guī)模最龐大的公司之一。比利登是國際采礦業(yè)的先驅(qū)，曾經(jīng)以不斷創(chuàng)新和集約式運營方式而聞名。2001年，兩家公司合并組成BHP BILLITON礦業(yè)集團，BHP持股58，比利登持股42。該公司在全球20個國家開展業(yè)務(wù)，主要產(chǎn)品有鐵礦石、煤、銅、鋁、鎳、石油，液化天然氣、鎂、鉆石等。必和必拓在澳大利亞、倫敦和紐約的股票交易所上市。必和必拓公司的礦山位于皮爾巴拉地區(qū)，主要有：紐曼（Newman）、揚迪（Yandi）和戈德沃斯（Goldwordhy）。2）、力拓礦業(yè)公司：是當前全球第三大的鐵礦石生產(chǎn)商和出口商，成立于1873年的西班牙，RioTinto是西班牙文，意為黃色的河流。1954年，公司出售了大部分西班牙業(yè)務(wù)。1962年至1997年，該公司兼并了數(shù)家全球有影響力的礦業(yè)公司，并在2000年成功收購了澳大利亞北方礦業(yè)公司，成為在勘探、開采和加工礦產(chǎn)資源方面的全球佼佼者。目前該公司總部在英國，澳大利亞總部設(shè)于墨爾本。力拓旗下的哈默斯利公司在皮爾巴拉地區(qū)主要礦山有湯姆普賴斯鐵礦、帕拉布杜鐵礦、恰那鐵礦、馬蘭杜鐵礦。3）、FMG集團（Fortescue Metals Group Ltd）是澳大利亞第三大鐵礦石出口商，公司成立于2003年。在澳洲皮爾巴拉地區(qū)擁有最大探礦領(lǐng)地，在其50000平方公里總面積15%不到的地域發(fā)現(xiàn)并擁有45億噸鐵礦石資源，其中11億噸達到儲量標準。FMG公司項目一期工程年產(chǎn)5500萬噸，并會按市場需求進行擴產(chǎn)。一期工程產(chǎn)量及擴建工程的5000萬噸/年的產(chǎn)量已簽訂長協(xié)。4)、阿特拉斯鐵礦石公司(澳大利亞Atlas Iron Ltd.)是澳大利亞第四大鐵礦石出口商，主要鐵礦石儲備于皮爾巴拉礦山北部地區(qū)，2011年底礦石儲備20.47億噸，預(yù)計2012年產(chǎn)量在達900萬噸，2013年將鐵礦石年產(chǎn)量提升至1200萬噸，到2015年提至1500萬噸，隨著Hedlang港Atlas Iron公司新的泊位于2015年建成，2017年公司計劃產(chǎn)量提升至4600萬噸。5)、澳洲私人公司KMG：擁有著距離中國最近的西澳礦山，緊鄰西澳最北的港口。礦山預(yù)計兩年內(nèi)產(chǎn)礦6700萬噸，其中主要以59%的低品位粗粉為主，雜質(zhì)含量：Si8%，Al3%，P0.08%，S0.03%。2011年4月開始出礦以來共產(chǎn)礦150萬噸，目的地以中國為主。目前礦山壽命為6年。KMG在港口有專有的基礎(chǔ)設(shè)施，KMG礦山位于澳大利亞珀斯，年產(chǎn)能150萬噸，為58%品位的赤鐵礦。該公司洽談的長協(xié)銷售協(xié)議不同于以往的年度價格和現(xiàn)行的月度價格，而是在參考普氏指數(shù)的月度定價的基礎(chǔ)上，每個月給予客戶一定幅度的優(yōu)惠。3、印度鐵礦石：1）、庫德雷美克鐵礦有限公司：礦山位于卡納塔克邦，距曼加洛爾港67公里，礦山探明鐵礦儲量7億噸，礦石類型為磁-赤鐵礦，平均品位Tfe為38.6%，礦山規(guī)模2060萬噸，可年產(chǎn)含Tfe為66.5-67%鐵精礦750萬噸，由一條66.8公里的管道把精礦輸送到曼加洛爾港。其在港口合資建有球團廠，規(guī)模為300萬噸/年。2）、拜拉迪爾鐵礦：其礦山位于中央邦南部的巴斯塔爾縣，估計儲量30億噸，其中含鐵達65%的礦石6億噸。該礦山采礦綜合生產(chǎn)能力為1100萬噸/年，除供國內(nèi)鋼鐵企業(yè)使用外，約400多萬噸經(jīng)維扎加帕特南港出口。3）、多里瑪蘭鐵礦：該礦山位于卡納塔克邦的貝拉里地區(qū)，探明儲量1.55億噸，平均品位Tfe為64.5%。該礦石類型為赤鐵礦-針鐵礦-褐鐵礦，采選能力400萬噸/年，礦石運到560公里處的馬德拉斯港出口。4）、果阿地區(qū)：果阿地區(qū)鐵礦分布廠、礦床規(guī)模小、含鐵品位高，屬赤鐵礦，燒結(jié)性能較好，該地區(qū)礦業(yè)基本是小型機械化或人工開采，生產(chǎn)礦點較多，目前在果阿礦區(qū)至少有80家礦山正在開采。年產(chǎn)50萬-200萬噸的礦山有丹普、薩爾戈卡、圖道等鐵礦。該地區(qū)鐵礦石出口量保持在1100萬-1300萬噸的水平，約占印度鐵礦石出口量的三分之一。5）、奇里亞鐵礦：其位于比哈爾邦的辛格布姆縣，鐵礦儲量19.7億噸，含鐵品位Tfe為62%-63%，礦石類型為炅鐵礦。該礦沒有大規(guī)模開采，產(chǎn)品供國內(nèi)使用，礦山具有增產(chǎn)潛力，可增加商品礦出口。五、有害元素的影響有害元素通常指硫（S）、磷（P）、鉀（K）、鈉（Na）、鉛（Pb）、Zn（鋅）、As（砷）、Cu。通常高爐冶煉對鐵礦石要求如下：1）、Pb0.1%、Zn0.1%、As0.07%、Cu0.2%、K2O+Na2O0.25%。2）、硫（S）：硫?qū)︿摬氖亲顬橛泻Φ某煞?，它使鋼材產(chǎn)生“熱脆性”。鐵礦石中硫含量高，高爐脫硫成本增大，所以入爐鐵礦石含硫愈少愈好。3）、磷（P）：磷對鋼材來說也是常見有害元素之一，它使鋼材產(chǎn)生“冷脆性”。鐵礦石中的磷，在高爐冶煉時100%進入生鐵，燒結(jié)也不能脫磷，控制生鐵含磷量主要是靠控制鐵礦石含磷量。脫磷只能通過煉鋼來進行，增加了煉鋼的脫磷成本。因此，鐵礦石含磷越低越好。3）、堿金屬：堿金屬主要有鉀和鈉。鉀、鈉對高爐的影響不是正比例性質(zhì)，高爐本身有一定的排堿能力，堿金屬在控制范圍內(nèi)對高爐影響不大。但是入爐鐵礦石堿金屬含量太多，超過高爐排堿能力，就會形成堿金屬富集，導(dǎo)致高爐中上部爐料堿金屬含量大大超過入爐料原始水平。鐵礦石含有較多的堿金屬極易造成軟化溫度降低，軟熔帶上移，不利于發(fā)展間接還原，造成焦比升高。球團含有堿金屬會造成球團異常膨脹引起嚴重粉化，惡化料柱透氣性。堿金屬對焦炭性能破壞也很嚴重。另外，高爐中上部堿金屬化合物黏附在爐墻上，促使爐墻結(jié)厚、結(jié)瘤并破壞磚襯。因此，鐵礦石含堿金屬越低越好。4）、鉛（Pb）：鉛在高爐中幾乎全部被還原，由于密度高達11.34tm，故沉于死鐵層之下，易破壞爐底磚縫，有可能會造成爐底燒穿。5）、鋅（Zn）：鋅很容易氣化，鋅蒸汽容易進入磚縫，氧化成為ZnO后膨脹，破壞爐身上部耐火磚襯。6）、砷（As）：砷對鋼材來說也是有害元素之一，它使鋼材產(chǎn)生冷脆性，使得鋼材焊接性能變差。鐵礦石中砷基本還原進入生鐵，影響生鐵質(zhì)量。此外砷在燒結(jié)過程中揮發(fā)，對環(huán)境影響較大。7）、銅（Cu）：銅會使鋼材“熱脆”，鋼材不易軋制和焊接。少量銅能改善鋼的耐蝕性。在高爐冶煉中，銅全部還原進入生鐵中。8）、鈦(鈦)：能改善鋼的耐磨性和耐腐蝕性。但在高爐冶煉時，會使爐渣性質(zhì)變壞，約有90%的鈦進入爐渣。鈦含量低時對爐渣及冶煉過程影響不大，含量高時，會使爐渣變稠，流動性