鐵礦石還原性及其性質(zhì)

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1、鐵礦石還原性及其性質(zhì)　　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(shuō)的鐵礦石還原性是指在現(xiàn)代技術(shù)條件下能冶煉出鐵來(lái)而又在經(jīng)濟(jì)上合算的鐵礦物。鐵礦石還原性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(zhì)。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(xué)組成和結(jié)晶構(gòu)造的化合物。　　一、鐵礦石還原性的種類及其特性　　自然界含鐵礦物很多，已被人們認(rèn)識(shí)的就有300多種，但現(xiàn)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?！　。ㄒ唬┐盆F礦　

2、　磁鐵礦主要含鐵礦物為四氧化三鐵，其化學(xué)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(shí)板上出現(xiàn)的顏色）黑色。俗稱青礦。這種礦石最突出的特點(diǎn)是具有磁性，這也是它名稱的由來(lái)。磁鐵礦一般很堅(jiān)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?！　∪欢?，地殼表層純磁鐵礦卻很少見(jiàn)，因?yàn)榇盆F礦是鐵的非高價(jià)氧化物，所以遇氧或水要繼續(xù)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(jié)晶形態(tài)，這種礦石我們稱它為假象赤鐵礦和半假象赤鐵礦。

3、通常我們用下面的方法，即為鐵礦石還原性中的全鐵（TFe）與氧化亞鐵（FeO）的比值來(lái)劃分，對(duì)純磁鐵礦其理論值為2.34，比值越大說(shuō)明鐵礦石還原性氧化程度越高。　　當(dāng)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(yīng)當(dāng)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(shí)把它們也計(jì)算在FeO內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)假象?！　×硗猓械拇盆F礦還含有鈦（TiO2）和釩（V2O5）的氧化物，我們把它們

4、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?！　。ǘ┏噼F礦　　赤鐵礦是指不含結(jié)晶水的三氧化二鐵，其化學(xué)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(shí)為黑色，條痕暗紅色。俗稱“紅礦”。赤鐵礦結(jié)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?！　。ㄈ┖骤F礦　　褐鐵礦是含結(jié)晶水的三氧化二鐵，化學(xué)式可用mFe2O3·nH2O表示。它實(shí)

5、際上是由針鐵礦（Fe2O3·H2O）、水針鐵礦（2Fe2O3·H2O）、氫氧化鐵和泥質(zhì)物的混合物所組成。自然界中褐鐵礦絕大部分以2Fe2O3·3H2O形態(tài)存在。按結(jié)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?！　『骤F礦是由其它鐵礦石還原性風(fēng)化而成，因此其結(jié)構(gòu)比較松軟，比重小，含水量大?！　『骤F礦由于含結(jié)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(jié)晶水干燥時(shí)很容易除掉，褐鐵礦的（脫水后的褐鐵礦）氣孔很多，容易還原。但由于褐鐵礦硬度小（1～4）結(jié)構(gòu)疏松，粉末多，一般都得經(jīng)過(guò)造塊后方才適合高爐冶煉?！　。ㄋ模┝忤F礦　　菱鐵礦是一種鐵的碳酸鹽，其化學(xué)

6、分子式為FeCO3（碳酸鐵），理論含鐵量為48.2%，含F(xiàn)eO為62.1%，CO2為37.9%?！　∽匀唤缰谐Ｒ?jiàn)的是堅(jiān)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(wú)磁性。菱鐵礦在氧和水的作用下易風(fēng)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(jīng)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?！　《㈣F礦石還原性的評(píng)價(jià)　　鐵礦石還原性質(zhì)量的主要指標(biāo)是化學(xué)成分和冶金性能。最適宜于冶煉的礦石應(yīng)該是：　　1、礦石成分穩(wěn)定，并且有高的含鐵量和低的脈石量，有害雜質(zhì)少。　　2、粒度均

7、勻，并且有良好的還原性、較高的軟化溫度和機(jī)械強(qiáng)度、良好的礦物組成?！　≈饕笜?biāo)有：　?。ㄒ唬┖F量　　含鐵量是評(píng)價(jià)鐵礦石還原性最主要的質(zhì)量指標(biāo)。工業(yè)上使用過(guò)的鐵礦石還原性含鐵量范圍大約在23～70%之間，通常要求礦石中含鐵量不少于50%才可以直接用于高爐冶煉。根據(jù)礦石中實(shí)際含鐵量與理論含鐵量之比將鐵礦石還原性分為三級(jí)?！　=礦石中實(shí)際含鐵量%/礦石中理論含鐵量%×100%　　當(dāng)A=85～90時(shí)為一級(jí)鐵礦石還原性；　　A=75～85時(shí)為二級(jí)鐵礦石還原性；