褐鐵礦冶煉好處多

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1、褐鐵礦在鋼鐵廠的應(yīng)用（褐鐵礦冶金特性）胡本堅（武鋼鋼鐵研究院高級工程師）一、褐鐵礦是世界公認的煉鐵原料之一。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。但在當前的技術(shù)條件下，用于煉鐵的主要只有四類礦石，即磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和鈦鐵礦。褐鐵礦（類）是其中之一。世界比較著名的褐鐵礦產(chǎn)地有澳大利亞、法國洛林、德國的巴伐尼亞、瑞典等地。針狀褐鐵礦是澳大利亞產(chǎn)量較大的鐵礦石品種，占澳大利亞鐵礦石產(chǎn)量的30%左右，該礦主要產(chǎn)自羅布河（RobeRiver）。針狀褐鐵礦的主要特點是結(jié)晶水含量在1

2、0%左右。含鐵量雖然只有57.5%~58.5%，但焙燒后品位達到63%。針狀褐鐵礦儲量較大，在高品位鐵礦中占27%，而且絕大多數(shù)含磷低，目前該礦產(chǎn)量約4500萬噸/年以上。羅布河公司褐鐵礦生產(chǎn)能力3000萬噸/年以上，BHP揚迪礦褐鐵礦生產(chǎn)能力2500萬噸/年以上，哈默斯利揚迪褐鐵礦有2000萬噸/年的生產(chǎn)能力。日本對羅布河褐鐵礦使用技術(shù)的研究處于世界領(lǐng)先地位，其國內(nèi)主要鋼鐵廠普遍使用25%~30%的羅布河褐鐵礦，因此近60%的羅布河礦出口到日本。西歐大型鮞狀褐鐵礦-菱鐵礦礦床，它貫穿于法國洛林、德國西部及盧森堡境內(nèi)。

3、法國儲量約90億噸，德國約30億噸，盧森堡約2億噸。法國洛林地區(qū)鮞狀鐵礦石儲量占法國鐵礦總儲量的90%左右。其一般含鐵量30%左右，經(jīng)過選礦后可得到品位為40%~45%的精礦。我國褐鐵礦探明儲量12.3億噸，在鐵礦總儲量中占有量不大，開發(fā)和利用研究較晚，以至一些鐵廠比較陌生，甚至不大愿意使用。但經(jīng)過最近幾年的研究開發(fā)，褐鐵礦選礦廠林立，其精礦品位也在不斷提高。得到了相當一部分鐵廠的認可，嘗到了甜頭。全國特大型鋼鐵廠寶鋼不銹鋼分公司通過術(shù)攻關(guān),用價格相對低廉的褐鐵礦大比例替代高品級鐵礦石。二、褐鐵礦品位的特殊性。在《礦產(chǎn)

4、工業(yè)要求要求參考手冊》中，用來煉鐵的礦物含鐵量：磁鐵礦(Fe3O4)含F(xiàn)e72.4%赤鐵礦(Fe2O3)含F(xiàn)e70.0%鏡鐵礦(Fe2O3)含F(xiàn)e70.0%褐鐵礦(Fe2O3·nH2O)含F(xiàn)e48~62.9%菱鐵礦(FeCO3)含F(xiàn)e48.2%針鐵礦(Fe2O3·H2O)含F(xiàn)e62.9%這就說明，在沒有其它雜質(zhì)的情況下，含鐵48~62.9%的褐鐵礦，在其脫水之后，就是含鐵70.0%的赤鐵礦。因此，看待褐鐵礦的品位不能等同于赤鐵礦和磁鐵礦，在含有同等雜質(zhì)（除水以外）的情況下，褐鐵礦的化驗品位要低得多，但經(jīng)過燒結(jié)后，褐鐵礦

5、的冶煉品位才顯現(xiàn)出來。這也是煉鐵廠愿意使用含鐵品位較低的褐鐵礦的一個重要原因。在《鐵礦選礦技術(shù)》（邱俊等編著，2009年版）一書中，指出：褐鐵礦是含水氧化鐵礦石，是由其它礦石風化后生成的。其化學式為nFe2O3·mH2O(n=1~3，m=1~4)。褐鐵礦實際上是由針鐵礦（FeOOH）、水針鐵礦（FeOOH·nH2O）、纖鐵礦（FeOOH）、水纖鐵礦（FeOOH·nH2O）和含不同結(jié)晶水的氧化鐵以及泥質(zhì)物質(zhì)的混合物所組成的，因為這些礦物顆粒細小，難于區(qū)分，故統(tǒng)稱為“褐鐵礦”。顯然，在這部書中把針鐵礦劃歸于褐鐵礦。這是目前

6、通用的說法。不難看出，純凈針鐵礦含鐵62.9%，脫水后含鐵70.0%，計算純凈針鐵礦含結(jié)晶水10.14%；當純凈褐鐵礦含鐵僅為48%時，完全脫水后含鐵也是70.0%，按褐鐵礦通式計算含結(jié)晶水31.43%。今假設(shè)一般褐鐵礦按算術(shù)平均含結(jié)晶水量計，即20.875%，以此計算，51%品位的褐鐵礦精礦在焙燒脫水后其實際精礦品位達到60.172%。56%品位的褐鐵礦精礦在焙燒脫水后實際精礦品位達到67.10%。就是赤鐵礦精礦，甚至磁鐵礦精礦達到這個品位也是相當相當搶手的。當然，實際情況要作具體分析，氧化焙燒到700攝氏度一個小時

7、就知道準確的具體結(jié)果。因此有人將褐鐵礦精礦焙燒提高品位后再進入市場賣錢。三、褐鐵礦的還原性能是最好的（冶煉還原特性）。褐鐵礦較為疏松的結(jié)構(gòu)和含結(jié)晶水的特性決定其良好的還原性能。按照物質(zhì)氧化還原的原理。鐵礦石的還原性是指鐵礦石被還原性氣體C0或H2還原的難易程度。它是一項評價鐵礦石質(zhì)量的重要指標。鐵礦石的還原性好，有利于降低焦比。影響鐵礦石還原的因素主要有礦物組成、礦物結(jié)構(gòu)的致密程度，粒度和氣孔率等。一般磁鐵礦因結(jié)構(gòu)致密，最難還原。赤鐵礦有中等的氣孔率，比較容易還原。褐鐵礦和菱鐵礦容易還原，因為這兩種礦石分別失去結(jié)晶水和

8、去掉CO2后，礦石氣孔率增加。其冶煉還原性能最好。根據(jù)前述含結(jié)晶水量的計算，純凈褐鐵礦10%到30%的結(jié)晶水含量，推知1000克褐鐵礦石中脫去的結(jié)晶水達100至300克，所占容積為100至300毫升，其氣孔率之大是顯而易見的。加上焙燒過程中，水汽的排出更進一步增加鐵礦石的疏松度。下面是文獻中記載的各類煉鐵用鐵礦石的還原特性：鐵礦石