一、矿石概念
钢铁企业的产品离不开铁,铁是元素周期表上第26位元素,原子量为55.85,在大气压下于1534"C溶化,2740*C气化。铁元素约占地壳4%,固态铁的密度是7870kg/m’。
矿石是受地壳中天然的物理化学作用和生物作用而产生的自然化合物为主的矿物,所谓铁矿石是指在现有的技术条件下,能从中提取铁金属质矿物。所谓岩石是指在现有技术条件下,不能从中提取金属或有用之矿物。因此,矿石和岩石的概念是相对的。
铁矿石是含有铁单质或铁化合物能够经济利用的矿物集合体,凡是含有可经济利用的铁元素的矿石叫做铁矿石,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。
二、分布
世界铁矿资源集中在澳大利亚、巴西、俄罗斯、乌克兰、哈萨克斯坦、印度、美国、加拿大、南非等国。中国作为世界上最大的铁矿石需求国,自身的铁矿石储量虽然不算少,但品位不幸比较低,从工业经济的角度来讲,倒不如从盛产富铁矿的澳大利亚、巴西等国进口。
可以直接投入炼钢炉炼钢的铁矿石旧称“平炉富矿”,可以直接用于炼铁的铁矿石旧称“高炉富矿”,都带个“富”字。这些富矿最好是磁铁矿和赤铁矿,它们的含铁量都在70%以上。
三.铁矿石的分类
铁矿石种类繁多,其中最重要最具有工业利用价值的主要是磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。
(1)磁铁矿
磁铁矿是一种氧化铁的矿石,是最重要和最常见的铁矿石矿物,要成份为Fe3O4,是Fe2O3和FeO的复合物,呈黑灰色,比重大约5.15左右含铁量为72.4%。O 27.6%,具有磁性在选矿时可利用磁选法,处理非常方便;由于结构细密,故还原性能差。
结构:外表呈黑灰色有金属光泽,条痕黑色,俗称“青矿”,磁铁矿一般很坚硬。
(2)赤铁矿
赤铁矿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。含有害杂质硫和磷比较少,还原性比磁铁矿较好。
结构:赤铁矿结晶不一,从非常紧密到很分散很松软的粉状,因而硬度也不一,一般硬度为5~6。外表颜色从红到浅灰,有时为黑色,条痕暗红色,俗称“红矿”。
(3)褐铁矿
褐铁矿实际上不是一种单独的矿物,是含结晶水的三氧二化铁,它是针铁矿和磷铁矿两种不同结构矿石的统称。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。褐铁矿的结晶水干燥时很容易除掉,褐铁矿的气孔很多,容易还原;它的含铁量虽低于磁铁矿和赤铁矿,但因它较疏松,易于冶炼,所以也是重要的铁矿石。
结构:由于褐铁矿是其它铁矿石风化而成的,因其结构比较松软,比重小,含水量大。褐铁矿由于含结晶量不同而有不同的颜色,由黄褐色至深褐色或黑灰色。
(4)菱铁矿
菱铁矿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,长期以来一直用作冶炼钢铁,当菱铁矿中的杂质不多时可以作为铁矿石来提炼铁。
结构:外表颜色呈一般为灰白或黄白,风化后可变成褐色或褐黑色等。
(5)烧结矿
烧结矿是将粉铁矿、各类助熔剂及细焦炭经混拌、造粒后,经布料系统加入烧结机,由点火炉点燃细焦炭,经由抽气风车抽风完成烧结反应,经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化,将矿粉颗粒黏结成块的过程。烧结矿经破碎冷却、筛选后,送往高炉作为冶炼铁水的主要原料。烧结原料有各种富铁矿粉、焦粉、钢铁厂粉尘和粉粒状含铁废料等,精矿不宜太细,一般-200目占比小于80%,粉矿控制在8mm以下。