Question

铁矿石是怎样形成的

Answer 1

　　铁矿石是含有铁元素或铁化合物，并且铁矿石也是钢铁生产企业的重要原材料。对于形成铁矿石的原因。令人好奇，接下来就跟着我一起去看看铁矿石的形成原因吧。

　　铁矿石的形成

　　地球上分散在各处含有铁的岩石，风化崩解，里面的铁也被氧化，这些氧化铁溶解或悬浮在水中，随着水的流动，逐渐沉淀堆积在水下，成为铁比较集中的矿层，在整个聚集过程中，许多生物起着积极的作用。铁矿层形成后，再经过多次变化，譬如地壳中的高温高压作用，有时还有含矿物质多的热液参加进来，使这些沉积而成的铁矿或含铁较多的岩石变质，造成规模很大的铁矿;这些经过变质的铁矿或含铁较多的岩石，还可以再经过风化，把铁进一步集中起来，造成含铁量很高的富铁矿。

　　还有些铁矿是岩浆活动造成的。岩浆在地下或地面附近冷却疑结时，可以分离出铁矿物，并在一定的部位集中起来;岩浆与周围岩石接触时，也可以相互作用，形成铁矿。

　　铁矿石的分类

　　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%，O27.6%，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%，O30%，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(Redhematite)、镜铁矿(SPEcularhematite)、云母铁矿(Micaceoushematite)、粘土质赤铁(RedOcher)等。

　　褐铁矿

　　(Limonite)

　　这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%，O27%，H2O11%，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。

　　 铁矿石的 有益与有害元素

　　铁矿石中有益与无益元素：铁矿石中的杂质很多，根据其对冶炼过程及其对产品质量的影响又可分为有益的与有害的两类。

　　1.有害杂质(元素)

　　指影响选冶的杂质。常见和最主要的有害杂质有：硫、磷、砷、钾、钠、氟等。

　　(1)磷

　　磷在矿石中一般以磷灰石(3CaO?P2O5)状态存在，也有以蓝铁矿(3FeO?As3O5)状态存在。磷在高炉中全部被还原并大部分进入生铁。含磷多的钢铁在低温加工时易破裂，即所谓“冷脆”。

　　(2)硫

　　硫在矿石中主要以黄铁矿(FeS2)存在，也有以黄铜矿(FeS?、CuS)或硫酸盐(CaSO4.2H2O\BaSO4)状态存在。冶炼时硫部分被还原进入生铁，钢铁中含硫在其热加工时易产生“热脆”。高炉冶炼时虽然可以脱硫，但却要多消耗焦碳(提高炉温)和石灰石(提高炉渣碱度)，以至提高生产成本，因此入炉铁矿石要求含硫应<0.15%。

　　(3)钾、钠

　　常存在于霓石、钠闪石、云石之中。它们的最大危害性是降低铁矿石的软化点，常常因此造成高炉结瘤。含钾、钠高的矿石往往容易影响高炉冶炼的顺行。

　　(4)砷

　　砷在一般铁矿石中很少，但在褐铁矿中比较常见，它以毒砂(FeAs2S)或其它氧化物(As2O3、As3O5)的形态存在，砷在冶炼时大部分进入生铁，当钢中砷含量超过0.1%时会使钢冷脆冷脆，并影响钢的焊接性能。

　　2.有益元素(杂质)

　　铁矿石中有些元素对冶炼过程不一定带来好处，但是它们却往往能改善产品的某些性能，象这些元素我们称它为有益元素。这类元素常见的有：锰、镍、铬、钒、钛等。

　　铁矿石的选矿 方法

　　铁矿石是钢铁生产企业的重要原材料，一般低于50%品位的铁矿石需要经过选矿才能冶炼利用。

　　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。针对中国铁矿石存在的特点，以及钢铁工业对铁精矿更高的要求等给中国选矿工作者提出了新的挑战。因此对中国冶金矿山选矿技术有了更深的发展要求，随之而来的就是促发选矿设备的进一步提高。

　　选矿工艺流程应该尽可能的高效、简单，比如抓好节能设备的开发，要尽可能以最合适的流程取得最佳的效果等。在选矿厂中，破碎和磨碎作业的设备投资、生产费用、电能消耗和钢材消耗往往所占的比例最大，故破碎和磨碎设备的计算选择及操作管理的好坏，在很大程度上决定着选矿厂的经济效益。

　　中国铁矿资源中易选的铁矿资源日益减少，铁矿资源特点是贫矿多，富矿少，伴生矿产多，矿石组分比较复杂，矿石嵌布粒度大多较细，给选矿造成一定的困难。从技术上来讲，迫切需要先进的技术、先进的工艺和先进的设备，来推动贫铁矿资源的高效开发与利用。从经济效益来讲，选矿厂对于贫铁矿的生产，必须扩大生产规模，必须扩大原矿的处理能力，节能降耗，降低选矿加工成本，才会有较好的经济效益。在矿石进入磨矿作业之前，将混入矿石中的一部分脉石矿物预选剔除，实现该丢早丢，以利于提高原矿品位。

　　采用超细碎粗粒抛尾优化的预选工艺，这是贫铁矿提高生产能力、节能降耗、创造较好的经济效益行之有效的方法。

　　深湘辊式柱磨机与低品位铁矿的作用

　　嵌布粒度极细低品位铁矿石在进行超细碎作业时，由于铁矿石在料层的状况下，受到快速旋转的磨辊反复多次碾压和搓揉，使得矿石碾压成细粒及粉末状。从而使有用矿物与脉石的结合界面即会发生疲劳断裂或发生微裂纹和内应力，部分的结合界面也会完全分离。

　　这样很大一部分有用矿物便获得了完全的单体解离，另一部分没有完全单体解离的颗粒内部的结合界面处，也会产生微裂纹或内应力。当获得了完全单体解离或部分单体解离的颗粒，进入预选作业粗粒抛尾时，便可获得品位较高的粗精矿和品位较低的尾矿。

　　这种脉石矿物较少的粗精矿进入球磨机时，没有完全单体解离的颗粒内部的结合界面，由于含有大量的微裂纹和内应力，因此在球磨机中，这部分颗粒中的有用矿物和脉石便很容易获得更好的单体解离。这样粗精矿磨矿后有利于磁选精选作业提高最终精矿的品位。

　　嵌布粒度极细低品位铁矿石经辊式柱磨机超细碎后，预选：干式弱磁选可以抛弃40%左右品位较低的尾矿，湿式弱磁选可以抛弃50%左右品位较低的尾矿。其原因在于辊式磨机超细碎产品的粒度很小，粒度分布范围广，其中-5mm以下的粒级达80%以上，-1mm以下的粒级达50%以上，-200目粒级达20%左右，其超细碎产品呈粉末状，所以这种粒级分布的铁矿石进行预选，粗粒抛尾时会获得显著的选别效果。

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