鐵礦石的分類

1、For pers onal use only in study and research; not for commercial use鐵礦石的分類：按照礦物組分、結構、構造和采、選、冶及工藝流程等特點，可將鐵礦石分為自然類型和工 業(yè)類型兩大類。1. 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(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) 按結構、構造可分為浸染狀礦石

2、、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、豆狀、腎狀、蜂窩狀、粉狀、土狀礦石等。4) 按脈石礦物可分為石英型、閃石型、輝石型、斜長石型、絹云母綠泥石型、夕卡巖型、陽 起石型、蛇紋石型、鐵白云石型和碧玉型鐵礦石等。2. 工業(yè)類型1) 工業(yè)上能利用的鐵礦石，即表內鐵礦石，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，目前已發(fā)現(xiàn)的鐵礦物和含鐵礦物約300余種，其中常見的有170余種。但在當前技術條件下，具有工業(yè)利用價值的主要是磁鐵礦、赤鐵礦

3、、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Fe2Q和 FeO的復合物。FeO 31.03%，F(xiàn)e2Q 68.97%或含F(xiàn)e 72.2%，O 27.6%，等軸晶系。單晶體常呈八面體，較少呈菱 形十二面體。在菱形十二面體面上，長對角線方向?，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,無解理，脈石主要是石英及硅酸鹽。具有強磁性。還原性差，一般含有害雜質硫和磷較高。11在選礦(Beneficiation)時可利用磁選法，處理非常方便；但是由于其結構

4、細密，故被還原性較差。經過長期風化作用后即變成赤鐵礦。磁鐵礦中常有相當數(shù)量的Ti4+以類質同象代替Fe3+，還伴隨有 Mg2+和V3+等相應地代替Fe2+和Fe3+，因而形成一些礦物亞種，即：(1) 鈦磁鐵礦 Fe2+(2+x)Fe3+(2-2x)TixO4(0 v x v 1 =，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晶石。(2) 釩磁鐵礦 FeV2O4 或 Fe2+(Fe3+V)O4，含有時高達 68.41% 72.04%。(3) 釩鈦磁鐵礦 為成分更為復雜的上述兩種礦物的固溶體產物。(4) 鉻磁鐵礦含Cr2Q可達百分之幾。(5) 鎂磁鐵礦 含M

5、gO可達6.01%。磁鐵礦是巖漿成因鐵礦床、接觸交代-熱液鐵礦床、沉積變質鐵礦床，以及一系列與火山作用有關的鐵礦床中鐵礦石的主要礦物。此外，也常見于砂礦床中。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(FesQ)氧化成赤鐵礦(FezQ)，但仍能保持其原來的晶形，所以叫做假象赤鐵礦。2. 赤鐵礦赤鐵礦(Hematite )赤鐵礦為無水氧化鐵礦石，其化學式為FezQ，理論含鐵量為 70%這種礦石在自然界中經常形成巨大的礦床，從埋藏和開采量來說， 它都是工業(yè)生產的主要礦石。 由其本身結構狀況的不同又可分成很多類別，如赤色赤

6、鐵礦(Red hematite )、鏡鐵礦(Specularhematite )、云母鐵礦(Micaceous hematite )、粘土質赤鐵(Red Ocher )等。赤鐵礦含鐵量一般為50%60%含有害雜質硫和磷比較少，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過氧化以后失去磁性，但仍保存著磁鐵礦的結晶形狀的假象赤鐵礦，在假象赤鐵礦中經常含有一些殘余的磁鐵礦。有時赤鐵礦中也含有一些赤鐵礦的風化產物，如褐鐵礦(2Fe2O3 - 3H2O)。赤鐵礦具有半金屬光澤，結晶者硬度為5.56, 土狀赤鐵礦硬度很低，無解理，相對密度4.9

7、5.3，僅有弱磁性，脈石為硅酸鹽。自然界中Fe2O3的同質多象變種已知有兩種，即a -Fe2O3和丫 -Fe2O3。前者在自然條件下穩(wěn)定，稱為赤鐵礦；后者在自然條件下不如a -Fe 2O3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%，常含類質同象混入物Ti、Al、Mn Fe2+、Ca、Mg及少量Ga和Co。三方晶系，完好晶體少見。結晶赤鐵礦為鋼灰色，隱晶質；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：(1) 鏡鐵礦為具金屬光澤的玫瑰花狀或片狀赤鐵礦的集

8、合體。(2) 云母赤鐵礦具金屬光澤的晶質細鱗狀赤鐵礦。(3) 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，可形成于各種地質作用，但以熱液作用、沉積作用和區(qū)域變質作用為主。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，赤鐵礦可轉變?yōu)榇盆F礦，稱假象磁鐵礦。磁赤鐵礦：丫 -FezQ，其化學組成中常含有Mg Ti和Mn等混入物。等軸晶系，五角三四面體晶類，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， 強磁性。磁赤鐵礦主要是磁鐵礦在氧化條件下經次

9、生變化作用形成。磁鐵礦中的Fe2+完全為Fe3+所代替(3Fe2+ f 2Fe3+)，所以有1/3Fe2+所占據(jù)的八面體位置產生了空位。另外，磁赤鐵礦可由纖 鐵礦失水而形成，亦有由鐵的氧化物經有機作用而形成的。3. 褐鐵礦褐鐵礦(Limo nite )這是含有氫氧化鐵的礦石，是由其他礦石風化后生成的，在自然界中分布得最廣泛，但礦床埋藏量大的并不多見。它是針鐵礦(Goethite ) HFeO2和鱗鐵礦 (Lepidocrocite ) FeO ( OH兩種不同結構礦石的統(tǒng)稱，也有人把它主要成份的化學式寫成mFe2O3 nH2Q呈現(xiàn)土黃或棕色，含有 Fe約62%, O27%, H2O11%，比重

10、約為 3.64.0 ,多 半是附存在其它鐵礦石之中。實際上并不是一個礦物種，而是針鐵礦、纖鐵礦、水針鐵礦、水纖鐵礦以及含水氧化硅、泥質等的混合物。 褐鐵礦中絕大部分含鐵礦物是以2Fe2O3 - H2O形式存在的。化學成分變化大，含水量變化也大。一般褐鐵礦石含鐵量為37%55%,有時含磷較高。褐鐵礦的吸水性很強，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晶水， 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，由于去掉了水分相應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HFeO

11、2- NH2O斜方晶系，形態(tài)有針狀、柱狀、薄板狀或鱗片狀。通常呈豆狀、腎狀或鐘乳狀。切面具平行或放射 纖維狀構造。有時成致密塊狀、土狀，也有呈鮞狀。顏色紅褐、暗褐至黑褐。經風化而成的粉末 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。（2） 纖鐵礦 丫 -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斜方晶系。常見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 4.01 4.1。4. 菱鐵礦菱鐵礦（Siderite ）是含有碳酸鐵的礦

12、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 FeO 62.01%，CO2 37.99%，常含 Mg和Mn。三方晶系。常見菱面體， 晶面常彎曲。其集合體成粗粒狀至細粒狀。亦有呈結核狀、葡萄狀、土狀者。黃色、淺褐黃色（風化后為深褐色），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)開采價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，但受熱分解岀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多數(shù)量的鈣鹽和鎂鹽。由于碳酸根在高溫約800

13、900 C時會吸收大量的熱而放岀二氧化碳，所以我們多半先把這一類礦石加以焙燒之后再加入鼓風爐。5. 其他鈦鐵礦（limenite） 其化學分子式是 FeTiO3，F(xiàn)e 36.8%，Ti 36.6%，O 31.6%。三方晶系。菱 面體晶類。常呈不規(guī)則粒狀、 鱗片狀或厚板狀。 在950 C以上鈦鐵礦與赤鐵礦形成完全類質同象。 當溫度降低時，即發(fā)生熔離，故鈦鐵礦中常含有細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。含赤鐵礦包體時呈褐色或帶褐的紅色條痕。金屬-半金屬光澤。不透明，無解理。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、酸性巖及變質巖

14、中。我國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，或沿鈦磁鐵礦裂開面成定向片晶。鐵的硅酸鹽礦（Silicate Iron）此類礦石是一種復合鹽，沒有一定的化學式，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

15、煉工業(yè)的原料；又由于它含有大量的硫，所以常被用來提制硫磺，鐵反而變成了副產品，所以事實上已不能稱為鐵礦石矣。鐵礦石與鐵精粉主要區(qū)別：1. 鐵礦石（富含鐵兀素之紅、黑塊礦、菱鐵礦等之統(tǒng)稱）。達到入爐冶煉要求的礦石，有的品位已經相當高，比如60%在粒度（SIZE、上相對鐵精粉來說明顯程粒、塊狀態(tài)。大致在10mm至 100mm之間。但是，鐵礦石塊礦以“紅礦”居多， “黑礦”相對較少。2. 鐵精粉（主要是“黑礦”）。經過進一步加工富積，工業(yè)選洗之后的鐵礦石。1） 燒結粉（Sinter fines），該品種之主要用途為燒結造塊又達到入爐要求，而且所含有害元素（如對鋼材冷熱脆性有較大影響的S、P等已經過磁

16、選、浮選、重選等工序降低至一定含量），粒度上來說，大致在1mm至8mm之間。2）造球粉（Pellet Feed Fines）顯而易見，該品種為進一步加工后，對SiO2,Al2O3,Cu,P,S,MgO+Na2O等有害雜質進一步除去 后，特別是 SIZE規(guī)格上一般要求-200MESH達到75%至 85%以配進彭潤土等粘合劑在高濕或壓 力下制作球團礦的用料。鐵礦選礦技術我國鐵礦由于貧礦多（占總儲量的97.5 %）和伴（共）生有其他組分的綜合礦多（占總儲量的1/3）,所以在冶煉前絕大部分需要進行選礦處理。1996 年全國入選鐵礦石 21497萬t，占全國產鐵礦石原礦 25228萬t的85.2 %。入

17、選鐵礦 石生產鐵精礦粉 8585.7萬t，其中重點選礦廠處理原礦 10961萬t，生產鐵精礦粉 4158萬t , 占全國鐵精礦粉產量的 48.4 %。（一）礦石破碎我國選礦廠一般采用粗破、中破和細破三段破碎流程破碎鐵礦石。粗破多用1.2 m或1.5 m旋回式破碎機，中破使用2.1 m或2.2 m標準型圓錐式破碎機，細破采用2.1 m或2.2 m短頭型圓錐式破碎機。通過粗破的礦石，其塊度不大于1m,然后經過中、細破碎，篩分成礦石粒度小于12mm的最終產品送磨礦槽。（二）磨礦工藝我國鐵礦磨礦工藝，大多數(shù)采用兩段磨礦流程，中小型選礦廠多采用一段磨礦流程。由于 采用細篩再磨新工藝，近年來一些選礦廠已由

18、兩段磨礦改為三段磨礦。采用的磨礦設備一般比較小,最大球磨機 3.6 mX 6m，最大棒磨機 3.2 mX 4.5 m，最大自磨機 5.5 mX 1.8 m，礫磨機2.7 mX 3.6 m。磨礦后的分級基本上使用的是螺旋分級機。為了提高效率，部分選礦廠用水力旋流器取代二次螺旋分級機。（三）選別技術1 .磁鐵礦選礦主要用來選別低品位的“鞍山式”磁鐵礦。由于礦石磁性強、好磨好選，國內磁選廠均采用階段磨礦和多階段磨礦流程，對于粗粒嵌布的磁鐵礦采用前者（一段磨礦），細粒、微細粒嵌布的磁鐵礦采用后者（二段或三段磨礦）（圖3.2.23 ）。我國自己研制的系列化的永磁化，使磁選機實現(xiàn)了永磁化。70年代以后，由

19、于在全國磁鐵礦選礦廠推廣了細篩再磨新技術，使精礦品位 由62%提高到了 66 %左右，實現(xiàn)了冶金工業(yè)部提岀精礦品位達到65%的要求。2.弱磁性鐵礦選礦主要用來選別赤鐵礦、褐鐵礦、鏡鐵礦、菱鐵礦、假象赤鐵礦或混合礦，也就是所謂的“紅 礦”。這類礦石品位低、嵌布粒度細、礦物組成復雜，選別困難。80年代后，選礦技術方面對焙燒磁選、濕式強磁選、弱磁性浮選和重選等工藝流程、裝備和新品種藥劑的研究不斷改進，使精礦品位、金屬回收率不斷提高。如鞍鋼齊大山選礦廠采用弱磁一強磁一浮選的新工藝流程（圖3.2.24），獲得令人鼓舞的成就。3 .多金屬共（伴）生礦選礦這類礦石成分復雜、類型多樣，因此采用的方法、設備和流

20、程也各不相同，采用反浮選一多梯度磁選、絮凝浮選、弱磁-反浮選-強磁選、 弱磁-正浮選、的工藝流程，以提高鐵的回收率，并綜合回收稀土氧化物。攀枝花鐵礦通過磁選獲得 左右的釩鐵精礦， 磁選后的尾礦通過弱磁掃選-強磁選-重選-浮選-干燥電選，如白云鄂博鐵礦焙燒磁選等不同TFe 53 %獲得鈦精礦和硫鉆精礦，回收鈦和鉆。大冶鐵礦采用弱磁-強磁和浮選，綜合回收鐵、銅和鉆、硫等元素。（四）燒結球團技術燒結技術是我國人造富礦的主要手段。1996年共生產人造富礦16095.6萬t，其中重點企業(yè)9485.9萬t，占58.9%，地方國營企業(yè) 6133.7萬t，占38.1%。我國在細精礦燒結的技術上已達到相當水平。

21、鞍鋼早在50年代初就在燒結機上成功地把酸性燒結礦制作方法改為堿性燒結礦制作方法，在世界上第一個用消石灰或生石灰作熔劑解決了細精礦燒結問題。燒結球團的裝備水平也有所提高，全國共有燒結機419臺，總面積15522m2，其中：130m2級以上的燒結機有22臺，合計面積4107 m2; 24129 m2的燒結機197臺，合計面積9387 m2;小于 24 m2的燒結機 200臺，合計面積 2028 m2。1994年2月24日在馬鞍山鋼鐵廠投 產的300m2燒結機，是我國除寶鋼外自行設計、制造和建設的規(guī)模最大的現(xiàn)代化燒結機。全國1995年燒結的主要技術經濟指標為：利用系數(shù)1.36 t/ ( m2h )，

22、燒結礦品位53.00 %，燒結機日歷作業(yè)率80.94 %，燒結礦合格率為84.92 %，工人勞動生產率為2170 t/(ha )。一般工業(yè)鐵礦質量要求1. 煉鋼用鐵礦石(原稱平爐富礦)礦石入爐塊度要求：平爐用鐵礦石 50250 mm；電爐用鐵礦石 50100 mm；轉爐用鐵礦石1050 mm。直接用于煉鋼的礦石質量要求見表3.2.2(適用于磁鐵礦石、赤鐵礦石、褐鐵礦石)。2. 煉鐵用鐵礦石(原稱高爐富礦)礦石入爐塊度要求：一般為840mm煉鐵用鐵礦石，按造渣組分的酸堿度可劃分為：堿性礦石(CaO+MgO)/(SiO2+AI2O3) > 1.2 ;自熔性礦石(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)=0.81.2 ;半自熔性礦石(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)=0.50.8 ;酸性礦石(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3) v 0.5。直接用于高爐煉鐵用鐵礦石質量要求見表3.2.3(適用于各種鐵礦石類型塊礦)。酸性轉爐煉鋼生鐵礦石P< 0.03%堿性平爐煉鋼生鐵礦石P< 0.03%0.18%堿性側吹轉爐煉鋼生鐵礦石P< 0.2%0.8%托馬斯生鐵礦石 P< 0.8%1.2%普通鑄造生鐵礦石 P< 0.05