Khái niệm cơ bản của quặng sắt
Quặng là một tập hợp các khoáng chất. Theo các điều kiện kỹ thuật và kinh tế hiện đại, kim loại hoặc các sản phẩm khác có thể được xử lý và chiết xuất từ khoáng sản trên quy mô công nghiệp. Ban đầu gọi là vật liệu rắn được khai thác từ các mỏ kim loại, hiện nay nó đã mở rộng sang các khoáng chất phi kim như lưu huỳnh, fluorite và barit lắng đọng trong đá cha sau khi hình thành.
Tỷ lệ trọng lượng của các thành phần hữu ích (các yếu tố hoặc khoáng chất) trong quặng và trọng lượng của quặng được gọi là lớp quặng. Các quặng kim loại quý như vàng và bạch kim được thể hiện bằng gam mỗi tấn, và các quặng khác thường được thể hiện dưới dạng phần trăm. Các loại quặng thường được sử dụng để đo giá trị của quặng, nhưng các thành phần của gangue (các khoáng chất vô dụng trong quặng hoặc các khoáng chất với ít nội dung hữu ích mà không thể được dùng) và số lượng các tạp chất có hại cũng ảnh hưởng đến giá trị của quặng.
Phân loại quặng sắt
Thường chia thành quặng nạc, quặng thông thường và quặng giàu. Đôi khi nó chỉ được chia thành quặng nạc và quặng phong phú. Không có tiêu chuẩn thống nhất cho bộ phận này. Nói chung, mỗi ngành công nghiệp và khu vực khai thác có phạm vi tính riêng của mình. Theo tính chất và đặc điểm sử dụng của khoáng chất chứa, nó được chia thành hai loại: quặng kim loại và quặng phi kim loại.
Các giống quặng sắt chính
Có nhiều loại khoáng chất sắt. Có hơn 300 loại khoáng chất sắt và khoáng vật mang sắt, trong đó có hơn 170 loại. Tuy nhiên, theo các điều kiện kỹ thuật hiện tại, những sản phẩm chính có giá trị sử dụng công nghiệp là magnetit, hematit, maghemite, ilmenit, limonite và siderite.
1. magnetite
Magnetit (magnetit) là một quặng sắt oxit, thành phần chính là Fe3các4, là một hỗn hợp của Fe2O3 và FeO. FeO 31,03%, Fe2O3 68,97% hoặc có chứa Fe 72,2%, O 27,6%, equiaxed Crystal System. Tinh thể đơn thường là Bát diện, ít hình kim cương mặt. Trên bề mặt của mặt hình thoi, sọc thường xuất hiện theo hướng của đường chéo dài. Các uùn chủ yếu là dày đặc và dạng hạt. Màu là sắt đen, các streak là màu đen, bán kim loại ánh, đục. Độ cứng 5,5 ~ 6,5, trọng lượng riêng 4,9 ~ 5,2, không có sự phân chia, gangue chủ yếu là thạch anh và silicat. Với từ tính mạnh mẽ. Khả năng reducibility kém, thường chứa các tạp chất có hại như lưu huỳnh và phốt pho. Trong chế biến khoáng sản (beneficiation), phương pháp tách từ có thể được sử dụng, và việc xử lý rất tiện lợi; nhưng vì cấu trúc tốt của nó, nó giảm kém. Nó trở thành hematit sau khi thời tiết lâu dài. Thường có một lượng đáng kể Ti4 + trong magnetit thay thế Fe3 + + với tính đồng nhất, và được đi kèm với các thay thế tương ứng của MG2 + và v3 + cho Fe2 + và Fe3 + +, do đó tạo thành một số phân loài khoáng, cụ thể là:
(1) Titanium magnetit Fe2 + (2 + x) Fe3 + + (2-2x) TixO4 (0
(2) vanadium magnetit FeV2O4 hoặc Fe2 + (Fe3 + + V) O4, có chứa V2O5 đôi khi lên đến 68,41% ~ 72,04%.
(3) vanadium-Titanium magnetit là một sản phẩm giải pháp vững chắc của hai khoáng chất trên với một thành phần phức tạp hơn.
(4) Chrome magnetit chứa Cr2O3 đến một vài phần trăm. (Thép mạng www.gangcai.com)
(5) magiê magnetit chứa MgO lên đến 6,01%. Magnetit là khoáng chất chính của quặng sắt trong các trầm tích bằng sắt magmatic, liên hệ với các mỏ sắt thủy nhiệt metasomatic, mỏ biến chất trầm tích, và một loạt các mỏ sắt liên quan đến núi lửa. Ngoài ra, nó cũng phổ biến trong các mỏ cát. Nó hiếm khi xảy ra trong quặng magnetit nguyên chất tự nhiên, và một phần của magnetit thường được chuyển đổi thành hematit bán giả và hematit giả do quá trình oxy hóa bề mặt. Cái gọi là giả hematit là magnetit (Fe3các4) bị ôxi hóa thành hematit (Fe2O3), nhưng nó vẫn có thể duy trì hình dạng pha lê ban đầu của nó, do đó nó được gọi là giả hematit.
2. hematit
Hematit (hematit) hematit là một quặng sắt ôxít Khan với công thức hóa học là Fe2O3 và hàm lượng sắt lý thuyết là 70%. Loại quặng này thường tạo thành tiền gửi rất lớn trong thiên nhiên. Trong điều kiện chôn cất và khối lượng khai thác mỏ, nó là quặng chính cho sản xuất công nghiệp. Nó có thể được chia thành nhiều loại theo điều kiện cấu trúc khác nhau của nó, chẳng hạn như hematit đỏ, specular hematit, micaceous hematit, và ocher đỏ. Hàm lượng sắt của hematit thường là 50% đến 60%, và nó chứa các tạp chất có hại ít hơn như lưu huỳnh và phốt pho, và việc giảm là tốt hơn so với magnetit. Do đó, hematit là một nguyên liệu ironmaking tương đối tốt. Hematit là bản địa và hoang dã. Magnetit hematit được tạo lại mất từ tính sau khi quá trình oxy hóa, nhưng vẫn giữ lại hình dạng tinh thể của magnetit. Hematit giả, thường được chứa trong hematit giả một số magnetit còn sót lại. Đôi khi hematit cũng chứa một số sản phẩm phong hóa hematit, như limonite (2Fe2O3 · 3H2O). Hematit có độ bóng bán kim loại, độ cứng của tinh chất là 5,5 đến 6, độ cứng của hematit đất là rất thấp, không có sự phân chia, mật độ tương đối là 4,9 đến 5,3, chỉ có từ tính yếu, và hạch là silicat.
Có hai loại biến thể homopolymorphic của Fe2O3 trong bản chất, là α-Fe2O3 và γ-Fe2O3. Các cựu là ổn định trong điều kiện tự nhiên và được gọi là hematit; sau này ít ổn định hơn α-Fe2O3 trong điều kiện tự nhiên và nằm ở trạng thái ổn định của meta, được gọi là maghemite. Hematit: Fe 69,94%, O 30,06%, thường có chứa quasi-đồng nhất hỗn hợp ti, Al, MN, Fe2 +, ca, mg và một lượng nhỏ ga và hệ thống tinh thể co trigonal, tinh thể còn nguyên vẹn là rất hiếm. Hematit tinh thể là màu xám thép và cryptotinh; hematit đất là màu đỏ. Các sọc là anh đào đỏ hoặc gan lợn tươi. Kim loại để ánh bán kim loại. Đôi khi bóng là ngu si đần độn. Độ cứng 5 ~ 6. Tỷ lệ là 5 ~ 5,3. Các tập hợp hematit có nhiều dạng khác nhau, tạo thành một số phân loài khoáng, cụ thể là:
(1) gương sắt quặng. Nó là một bộ sưu tập của Rosette hoặc tấm hematit với ánh kim loại.
(2) mica hematit. Tinh thể cao cấp hematit với ánh kim.
(3) hoặc hematit thận oolitic. Hematit với hình bầu dục hoặc thận.
Hematit là một trong những khoáng vật sắt phân bố rộng rãi trong thiên nhiên, và có thể được hình thành trong các quá trình địa chất khác nhau, nhưng chủ yếu là biến dạng thủy nhiệt, trầm tích và khu vực. Trong vùng ôxi hóa, hematit có thể được hình thành bởi sự mất nước của limonite hoặc Wurtzit hoặc goethite. Nhưng nó cũng có thể được biến thành goethite và nước hematit. Trong điều kiện giảm, hematit có thể được chuyển thành magnetit, gọi là magnetit giả. Maghemite: γ-Fe2O3, thành phần hóa học của nó thường chứa mg, ti và MN hỗn hợp. Hệ tinh thể isometric, hình bát giác tinh thể tứ diện, chủ yếu là các tập hợp hạt, khối dày đặc, thường với ảo ảnh của magnetit. Màu và vệt nâu, độ cứng 5, tỷ trọng riêng 4,88, từ tính mạnh. Maghemite chủ yếu được hình thành bởi những thay đổi thứ cấp của magnetit dưới điều kiện oxy hóa. Fe2 + trong magnetit hoàn toàn được thay thế bằng Fe3 + + (3fe2 + → 2fe3 +), vì vậy các vị trí Bát diện chiếm 1/3fe2 + tạo ra sự trống. Ngoài ra, maghemite có thể được hình thành bởi sự mất nước từ lepidolit, và cũng hình thành bởi các hành động hữu cơ của oxit sắt.
3. limonite
Limonite là một quặng chứa hydroxit ferric. Nó được sản xuất bằng cách phong hóa quặng khác. Nó là phân bố rộng rãi nhất trong thiên nhiên, nhưng nó không phải là không phổ biến cho các khoản tiền gửi lớn. Đây là tên gọi chung của hai loại quặng cấu trúc khác nhau của Goethite HFeO2 và Lepidocrocite FeO (OH). Một số người cũng viết công thức hóa học của thành phần chính của nó như là mFe2O3. nH2O, Hiển thị màu nâu vàng hoặc nâu, chứa khoảng 62% Fe, 27% O, và 11% H2O, và có một lực hấp dẫn cụ thể khoảng 3,6 đến 4,0. Phần lớn trong số chúng được gắn vào các quặng sắt khác. Trong thực tế, nó không phải là một loài khoáng sản, nhưng là một hỗn hợp của goethite, lepidolit, nước goethite, nước lepidolit và Hydrous silica, bùn, vv Hầu hết các khoáng vật mang sắt ở dạng limonit tồn tại dưới hình thức 2Fe2O3 · H2O. Thành phần hóa học thay đổi rất nhiều, cũng như hàm lượng nước. Nói chung, hàm lượng sắt của limonite là 37% đến 55%, và đôi khi hàm lượng phốt pho là tương đối cao. Limonite rất hút ẩm và nói chung hấp thụ một lượng lớn nước. Sau khi rang hoặc sưởi ấm trong một lò nổ, nước miễn phí và nước kết tinh được loại bỏ, và độ xốp của quặng được tăng lên, mà rất nhiều cải thiện việc giảm quặng. Do đó, limonite là tốt hơn trong giảm hơn hematit và magnetit. Đồng thời, do việc loại bỏ nước, hàm lượng sắt của quặng được tăng lên cho phù hợp.
(1) goethite α-FeO (OH), chứa 62,9% Fe. Những người có nước hấp thụ không định lượng được gọi là nước goethite HFeO2 · NH2O. Hệ tinh có hình thoi, có dạng kim loại, cột mỏng hoặc có quy mô giống như. Thường giống như đậu, giống như thận hoặc Stalactite như. Mặt nạ cắt được kết cấu hay tỏa ra từ sợi. Đôi khi nó là dày đặc, đất, hoặc ooliform. Màu nâu đỏ, nâu sẫm đến nâu sẫm. Loài limonit có màu vàng nâu và bị phong hóa. Các sọc goethite có màu nâu đỏ, với độ cứng từ 5 đến 5,5 và trọng lượng riêng từ 4 đến 4,3. Các vệt limonite thường có màu nâu nhạt hoặc nâu vàng, với độ cứng từ 1 đến 4 và lực hấp dẫn cụ thể là 3,3 đến 4.
(2) wurtenite γ-FeO (OH), chứa 62,9% Fe. Những người có một số lượng nước hấp phụ nhất định được gọi là quặng sắt nước FeO (OH) · NH2O. Hệ thống orthorhombic. Các chất có vảy hoặc xơ. Màu đỏ đậm đến đen. Các vệt có màu đỏ cam hoặc đỏ gạch. Độ cứng 4 ~ 5, tỷ trọng riêng 4,01 ~ 4,1.
4. siderite
Siderite (Siderite) là một quặng sắt chứa cacbonat. Thành phần chính là FeCO3, có màu xám xanh, hàm lượng sắt lý thuyết là 48,2%, và trọng lượng riêng là khoảng 3,8. FeCO3, FeO 62,01%, CO2 37,99%, thường chứa mg và MN. Hệ thống pha lê trigonal. Rhombohedral thông thường, máy bay pha lê thường cong. Tổng hợp là thô-grained để mịn-grained. Ngoài ra còn có các nốt sần, nho và đất. Vàng, ánh sáng màu nâu vàng (Dark Brown sau khi phong hóa), bóng kính. Độ cứng là 3,5 ~ 4,5, và trọng lượng riêng là khoảng 3,96. Nó khác nhau với nội dung của MG và MN. Trong thiên nhiên, có ít siderites với giá trị khai thác mỏ công nghiệp hơn so với ba quặng khác. Siderite là dễ dàng phân hủy và oxy hóa để limonite. Nói chung, nội dung sắt là không cao, nhưng sau khi phân hủy CO2 bằng cách nung nóng, nội dung sắt không chỉ tăng lên đáng kể mà còn trở nên xốp, và các reducibility là rất tốt. Hầu hết các quặng này chứa một lượng đáng kể các muối canxi và magiê. Kể từ khi cacbonat sẽ hấp thụ rất nhiều nhiệt và thải ra khí carbon dioxide ở nhiệt độ cao khoảng 800 ~ 960 ° c, chúng tôi chủ yếu là rang loại quặng này trước khi thêm nó vào lò Blast.
5. các loại khác
Ilmenit (ilmenit) công thức hóa học của nó là FeTiO3, Fe 36,8%, ti 36,6%, O 31,6%. Hệ thống pha lê trigonal. Tinh thể rhombohedral. Nó thường không đều hạt, quy mô hoặc tấm dày. Trên 950 ° C, ilmenit và hematit tạo thành một homology hoàn toàn đồng nhất. Khi nhiệt độ được hạ xuống, sự nóng chảy xảy ra, vì vậy Ilmenit thường có quy mô nhỏ như vùi hematit. Màu của ilmenit là sắt màu đen hoặc màu xám thép. Các sọc có màu xám thép hoặc đen. Các vùi có chứa hematit có sọc màu nâu hoặc đỏ. Bóng kim loại bán kim loại. Không trong suốt, không có sự phân chia. Độ cứng 5 ~ 6,5, tỷ trọng riêng 4 ~ 5. Yếu từ. Ilmenit chủ yếu xảy ra trong các đá các, đá cơ bản, đá kiềm, đá axit và đá biến chất. Trong ký quỹ Panzhihua vanadi-Titan magnetit ở Trung Quốc, ilmenit được phân bố ở dạng hạt hoặc vảy giữa titanomagnetit và các hạt khoáng khác, hoặc lá mỏng định hướng dọc theo bề mặt tách của titanomagnetit. Quặng silicat sắt (silicat sắt) loại quặng này là một muối hợp chất. Không có công thức hóa học nào đó. Các thành phần khác nhau rất nhiều. Nó thường cho thấy một màu xanh đậm với một tỷ trọng riêng khoảng 3,8. Hàm lượng sắt rất thấp. Người nghèo quặng sắt. Sulphide sắt (sulphide sắt) loại quặng này chứa FeS2, chỉ chứa 46,6% Fe và S hàm lượng 53,4%. Xuất hiện màu xám-vàng, với một tỷ trọng riêng khoảng 4,95 ~ 5,10. Bởi vì loại quặng này thường chứa nhiều kim loại quý khác như đồng, niken, kẽm, vàng, bạc, v.v., nó thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp kim loại khác, nguyên liệu thô; bởi vì nó có chứa một lượng lớn lưu huỳnh, nó thường được sử dụng để chiết xuất lưu huỳnh, nhưng sắt đã trở thành một sản phẩm, do đó, nó không còn có thể được gọi là quặng sắt
