[精華]磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦

2023年12月7日發(fā)(作者：三千丈)

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各種含鐵礦物按其礦物組成，主要可分為4大類：磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦。由于它們的化學(xué)成分、結(jié)晶構(gòu)造以及生成的地質(zhì)條件不同，因此各種鐵礦石具有不同的外部形態(tài)和物理特性。

磁鐵礦

主要含鐵礦物為磁鐵礦， 其化學(xué)式為Fe3O4，其中FeO=31%，F(xiàn)e2O3=69%，理論含鐵量為72.4%。 這種礦石有時(shí)含有TiO2及V2O5組合復(fù)合礦石，分別稱為鈦磁鐵礦或礬鈦磁鐵礦。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(zhuǎn)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（Fe3O4）氧化成赤鐵礦（Fe2O3），但它仍保留原來磁鐵礦的外形，所以叫做假象赤鐵礦。 磁鐵礦具有強(qiáng)磁性，晶體常成八面體，少數(shù)為菱形十二面體。集合體常成致密的塊狀，顏色條痕為鐵黑色，半金屬光澤，相對(duì)密度4.9～5.2，硬度5.5～6，無解理，脈石主要是石英及硅酸鹽。還原性差，一般含有害雜質(zhì)硫和磷較高。

赤鐵礦

赤鐵礦為無水氧化鐵礦石，其化學(xué)式為Fe2O3，理論含鐵量為70%。這種礦石在自然界中經(jīng)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(chǎn)的主要礦石。 赤鐵礦含鐵量一般為50%～60%，含有害雜質(zhì)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(jīng)過氧化以后失去磁性，但仍保存著磁鐵礦的結(jié)晶形狀的假象赤鐵礦，在假象赤鐵礦中經(jīng)常含有一些殘余的磁鐵礦。有時(shí)赤鐵礦中也含有一些赤鐵礦的風(fēng)化產(chǎn)物，如褐鐵礦（2Fe2O3·3H2O）。 赤鐵礦具有半金屬光澤，結(jié)晶者硬度為5.5～6，土狀赤鐵礦硬度很低，無解理，相對(duì)密度4.9～5.3，僅有弱磁性，脈石為硅酸鹽。

褐鐵礦

褐鐵礦是含水氧化鐵礦石，是由其他礦石風(fēng)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。其化學(xué)式為nFe2O3·mH2O(n=1～3、m=1～4)。褐鐵礦實(shí)際上是由針鐵礦（Fe2O3·H2O）、水針鐵礦（2Fe2O3·H2O）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。褐鐵礦中絕大部分含鐵礦物是以2Fe2O3·H2O形式存在的。 一般褐鐵礦石含鐵量為37%～55%，有時(shí)含磷較高。褐鐵礦的吸水性很強(qiáng)，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(jié)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(shí)，由于去掉了水分相應(yīng)地提高了礦石的含鐵量。

“褐鐵礦”一詞并不是礦物的種名，通常是針鐵礦、水針鐵礦的統(tǒng)稱。因?yàn)檫@些礦物顆粒細(xì)小，難于區(qū)分，故統(tǒng)稱為“褐鐵礦”。

由于它屬于含鐵礦物的風(fēng)化產(chǎn)物（Fe2O3·nH2O），成分不純，水的含量變化也很大。通常呈黃褐至褐黑色，條痕為黃褐色，半金屬光澤，塊狀、鐘乳狀、葡萄狀、疏松多孔狀或粉末狀，也常呈結(jié)核狀或黃鐵礦晶形的假象出現(xiàn)。硬度隨礦物形態(tài)而異，無磁性。褐鐵礦是氧化條件下極為普遍的次生物質(zhì)，在硫化礦床氧化帶中常構(gòu)成紅色的“鐵帽”，可作為找礦的標(biāo)志。

所以可以用來吸水，因?yàn)槭杷啥嗫椎慕Y(jié)構(gòu)，但效果不好。有氧要快一些。

當(dāng)前國(guó)內(nèi)外鐵礦石資源的一個(gè)重要特點(diǎn)是，褐鐵礦及含結(jié)晶水赤鐵礦所占比例越來越高，如何提高這種礦石在燒結(jié)混合料中的配比已經(jīng)成為世界鋼鐵業(yè)的重大課題。本項(xiàng)目在燒結(jié)理論的指導(dǎo)下，能夠針對(duì)不同的燒結(jié)原料條件，提出一整套優(yōu)化的燒結(jié)工藝制度，使燒結(jié)混合料中褐鐵礦及含結(jié)晶水赤鐵礦的配比達(dá)到最高。

技術(shù)水平：通過理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，在保證一定轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度的前提下，成功地提出了使越南褐鐵礦配比達(dá)到70%以上的燒結(jié)工藝制度，達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。

應(yīng)用范圍：市場(chǎng)分析：

鋼鐵企業(yè)優(yōu)化燒結(jié)原料結(jié)構(gòu)。全國(guó)各大中小型鋼鐵企業(yè)對(duì)降低煉鐵成本、擴(kuò)大燒結(jié)原料來源有迫切需求。

菱鐵礦

菱鐵礦為碳酸鹽鐵礦石，化學(xué)式為FeCO3，理論含鐵量48.2%。在自然界中，有工業(yè)開采價(jià)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，但受熱分解出CO2以后，不僅含鐵量顯著提高而且也變得多孔，還原性很好。

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