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鐵礦的主要四種類型及其基本知識

發布時間:2019-12-18 23:53:39人氣:

鐵在自然界(地殼)分布很廣,但由于鐵很容易與其它元素化合而成各種鐵礦物(化合物)存在,所以地殼層很少有天然純鐵存在。我們所說的鐵礦石是指在現代技術條件下能冶煉出鐵來而又在經濟上合算的鐵礦物。鐵礦石是由一種或幾種含鐵礦物和脈石組成,其中還夾帶一些雜質。脈石亦是由一種或幾種礦物(化合物)組成。含鐵礦物和脈石都叫礦物,都是具有一定的化學組成和結晶構造的化合物。

鐵礦石的種類及其特性 自然界含鐵礦物很多,已被人們認識的就有300多種,但現階段用作煉鐵原料的還只有二十幾種,其中最主要的是磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦四種類型。

(一)磁鐵礦

磁鐵礦主要含鐵礦物為四氧化三鐵,其化學分子式為Fe3O4。理論含鐵量為72.4%,外表顏色通常為炭黑色或略帶有淺蘭的黑色,有金屬光澤,條痕(在表面不平的白瓷板上劃道時板上出現的顏色)黑色。俗稱青礦。這種礦石最突出的特點是具有磁性,這也是它名稱的由來。磁鐵礦一般很堅硬,組織致密,還原性能差。一般磁鐵礦的硬度在5.5~6.5之間,比重在4.6~5.2之間。自然界這種礦石分布很廣,貯量豐富。 然而,地殼表層純磁鐵礦卻很少見,因為磁鐵礦是鐵的非高價氧化物,所以遇氧或水要繼續氧化。由于氧化作用使部分磁鐵礦被氧化成赤鐵礦,但仍保持磁鐵礦的結晶形態,這種礦石我們稱它為假象赤鐵礦和半假象赤鐵礦。通常我們用下面的方法,即為鐵礦石中的全鐵(TFe)與氧化亞鐵(FeO)的比值來劃分,對純磁鐵礦其理論值為2.34,比值越大說明鐵礦石氧化程度越高。

當TFe/FeO< 3.5為磁鐵礦

TFe/FeO=3.5~7為半假象赤鐵礦

TFe/FeO> 7為假象赤鐵礦

這里應當指出的是,這種劃分只適用于由單一的磁鐵礦和赤鐵礦組成的鐵礦床。如果礦石中含有硅酸鐵(FeO• SiO2)、硫化鐵(FeS)和碳酸鐵(FeCO3)等,由于其中的FeO(或Fe++)不具磁性,如比較時把它們也計算在FeO內就會出現假象。 另外,有的磁鐵礦還含有鈦(TiO2)和釩(V2O5)的氧化物,我們把它們分別叫做鈦磁鐵礦、釩磁鐵礦或釩鈦磁鐵礦。也有和黃鐵礦(FeS)共生的則叫做磁黃鐵礦。

(二)赤鐵礦

赤鐵礦是指不含結晶水的三氧化二鐵,其化學分子式為Fe2O3(三氧化二鐵)。純赤鐵礦理論含鐵量為70%。它外表顏色從紅到淺灰,有時為黑色,條痕暗紅色。俗稱“紅礦”。赤鐵礦結晶組織不一,從非常致密到很分散很松軟的粉狀,因而硬度也不一,前者一般為5.5~6.5之間,后者則很低。一般較磁鐵礦易還原。比重為4.8~5.3之間。

赤鐵礦在自然界中貯量豐富,但純凈的赤鐵礦較少,常與磁鐵礦、褐鐵礦等共生。

(三)褐鐵礦

褐鐵礦是含結晶水的三氧化二鐵,化學式可用mFe2O3• nH2O表示。它實際上是由針鐵礦(Fe2O3• H2O)、水針鐵礦(2Fe2O3• H2O)、氫氧化鐵和泥質物的混合物所組成。自然界中褐鐵礦絕大部分以2Fe2O3• 3H2O形態存在。按結晶水含量不同,褐鐵礦又可分為水赤鐵礦、針赤鐵礦、褐鐵礦等。 褐鐵礦是由其它鐵礦石風化而成,因此其結構比較松軟,比重小,含水量大。 褐鐵礦由于含結晶水量不同而有不同顏色,由黃褐色至深褐色或黑灰色。條痕黃褐色。褐鐵礦的結晶水干燥時很容易除掉,褐鐵礦的(脫水后的褐鐵礦)氣孔很多,容易還原。但由于褐鐵礦硬度?。?~4)結構疏松,粉末多,一般都得經過造塊后方才適合高爐冶煉。

(四)菱鐵礦

菱鐵礦是一種鐵的碳酸鹽,其化學分子式為FeCO3(碳酸鐵),理論含鐵量為48.2%,含FeO為62.1%,CO2為37.9%。 自然界中常見的是堅硬致密的菱鐵礦,外表顏色為灰色和黃褐色,比重3.8,硬度3.5~4之間,無磁性。菱鐵礦在氧和水的作用下易風化成褐鐵礦。覆蓋在其表層。 菱鐵礦常夾雜有鎂、錳和鈣等碳酸鹽。菱鐵礦一般含鐵量不高(30~40%),但經焙燒后,因分解放出CO2含鐵量顯著增加,礦石也變得多孔,成為還原性良好的礦石。

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