铁矿石资料(胡淼)详解.docx

铁矿石基础知识 第1章 概述 铁矿石是钢铁生产的重要原材料，是含有铁元素或铁化合物能够经济利用的矿物集合体。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。一般来讲，生铁吨制造成本＝（1.6×铁矿石+0.45×焦炭）/0.9 、粗钢吨制造成本＝（0.96×生铁+0.15×废钢）/0.82。目前已发现的铁矿物和含铁矿物约300余种，其中常见的有170余种。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。 1.1资源种类 磁铁矿（MagnetITe） 是一种氧化铁的矿石，主要成份为Fe3O4，是Fe2O3和FeO的复合物，呈黑灰色，比重大约5.15左右，含Fe72.4%，O 27.6%，具有磁性。在选矿（Beneficiation）时可利用磁选法，处理非常方便；但是由于其结构细密，故被还原性较差。经过长期风化作用后即变成赤铁矿。 赤铁矿（Hematite） 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。由其本身结构状况的不同又可分成很多类别，如赤色赤铁矿（Red hematite）、镜铁矿（SPEcularhematite）、云母铁矿（Micaceous hematite）、粘土质赤铁（Red Ocher）等。 褐铁矿（Limonite） 是含有氢氧化铁的矿石。它是针铁矿（Goethite）HFeO2和鳞铁矿（LepidoCRocite）FeO（OH）两种不同结构矿石的统称，也有人把它主要成份的化学式写成mFe2O3．nH2O，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。 菱铁矿（Siderite） 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。 1.2资源分布 世界铁矿资源总量超8000亿吨，探明资源储量超1700亿吨，矿山铁(即铁矿石中所含的金属铁)储量为800亿吨。资源主要集中在澳大利亚、巴西、俄罗斯、中国，储量分别为350亿吨、290亿吨、250亿吨、230亿吨，占世界总储量的20.6%、17.1%、14.7%、13.5%，四国储量之和占世界总储量近70%；另外，印度、美国、加拿大、乌克兰、委内瑞拉和瑞典也有较丰富的铁矿资源，其铁矿石储量分别为70亿吨、69亿吨、63亿吨、60亿吨和49亿吨和35亿吨，分别占世界铁矿石总储量的4.1%、4.1%、3.7%、3.5%和2.4%。 1.3铁矿石用途 铁矿石主要用于钢铁工业冶炼含碳量不同的生铁（含碳量一般在2%以上）和钢（含碳量一般在2%以下）。铁是世界上发现最早，利用最广、用量也是最多的一种金属，其消耗量约占金属总消耗量的95%左右。 生铁通常按用途不同分为炼钢生铁、铸造生铁、合金生铁。钢按组成元素不同分为碳素钢、合金钢。合金钢是在碳素钢的基础上，为改善或获得某些性能而有意加入适量的一种或多种元素的钢，加入钢中的元素种类很多，主要有铬、锰、藩、钛、镍、钼、硅等。此外，铁矿石还用于合成氨的催化剂（纯磁铁矿），天然矿物颜料（赤铁矿、镜铁矿、褐铁矿）、饲料添加剂（磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿）和名贵药石（磁石）等，但用量很少。 1.4铁矿石处理及成品 从矿山开采出来的铁矿石，无论是粒度还是化学成分都不能满足高炉冶炼的要求，一般要经过破碎、筛分、混匀、焙烧、选矿、造块等加工处理过程。品位高，成分、粒度均匀稳定的状态供应高炉冶炼，这种状态的矿石统称为成品矿。一般认为，含铁品位在50%以上的为富矿，40%以下为贫矿。富铁矿在矿山通过破碎、筛分，得到粒度合乎规格的块矿。贫铁矿和含有共生矿物的铁矿在破碎之后，还须进行细磨富选提高品位，回收有用成分，去除有害物质，取得铁精矿。 1.4.1铁矿石处理流程 破碎 是铁矿石准备处理工作中的基本环节，当矿石粒度很大时，破碎一般都要分段进行，根据破碎的粒度，可分为粗碎、中碎、细碎和粉碎。 粗碎：从l300～500mm破碎到400～125mm； 中碎：从400～125mm破碎到100～25mm； 细碎：从l00～25mm破碎到25～5mm； 粉碎：从小于5mm破碎到小于lmm。 对于天然铁矿石的粗、中、细碎作业，目前采用的主要破碎设备有颚式破碎机和圆锥式破碎机两大类，其工作原理如下图所示。 (a) 颚式破碎机；(b)圆锥式破碎机；(c)短锥式破碎机 筛分 通过单层或多层筛面，将颗粒大小不同的混合料分成若干不同粒度级别的过程，称为筛分。其目的是筛除粉末，同时也要将大于规定粒度上限的大块筛除进行再破碎，并进行分级。“