铁是世界上发现最早的矿石

1、: 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。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)。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、钒、钛、 镍、钼、硅。此外，铁矿石还用于作合成氨的催化剂(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。:铁矿物种

2、类繁多，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。但 在当前技术条件下，具有工业利用价值的主要是磁铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿、钛铁矿、褐铁矿 和菱铁矿等。1.磁铁矿FeO 31.03%，Fe O 68.97%或含Fe 72.4%，O 27.6%，等轴晶系。单晶体常呈八面体， 较少呈菱形十二面体。在菱形十二面体面上，长对角线方向常现条纹。集合体多呈致密块状和 粒状。颜色为铁黑色、条痕为黑色，半金属光泽，不透明。硬度5.56.5。密度4.95.2 g/cm3。 具强磁性。磁铁矿中常有相当数量的Ti4+以类质同象代替Fe3+，还伴随有Mg2+和V3+等相应地代替Fe2+ 和Fe3

3、+，因而形成一些矿物亚种，即：:钛磁铁矿 Fe2+Fe3+TiO(0 x1)，含TiO2%16%。常温下，钛从其中分离成(1+x)(2-2x) x 42板状和柱状的钛铁矿及布纹状的钛铁晶石。(2)钒磁铁矿 Fe2VO4 或 Fe2+(Fe3+V)O4，含 V2O5 有时高达 68.41% 72.04%。(3)钒钛磁铁矿 为成分更为复杂的上述两种矿物的固溶体产物。(4)铬磁铁矿含Cr2O3可达百分之几。(5)镁磁铁矿 含MgO可达6.01%。:磁铁矿是岩浆成因铁矿床、接触交代-热液铁矿床、沉积变质铁矿床，以及一系列与火山作用 有关的铁矿床中铁矿石的主要矿物。此外，也常见于砂矿床中。磁铁矿氧化后可

4、变成赤铁矿(假象赤铁矿及褐铁矿)，但仍能保持其原来的晶形。.2.赤铁矿自然界中Fe2O3的同质多象变种已知有两种，即a -Fe2O3和Y -Fe2O3。前者在自然条件下稳 定，称为赤铁矿；后者在自然条件下不如a -Fe2O3稳定，处于亚稳定状态，称之为磁赤铁矿。赤铁矿：Fe 69.94%，O 30.06%，常含类质同象混入物Ti、Al、Mn、Fe2+、Ca、Mg及少量 Ga和Co。三方晶系，完好晶体少见。结晶赤铁矿为钢灰色，隐晶质；土状赤铁矿呈红色。条 痕为樱桃红色或鲜猪肝色。金属至半金属光泽。有时光泽暗淡。硬度56。密度55.3 g/cm3。:赤铁矿的集合体有各种形态，形成一些矿物亚种，即：

5、镜铁矿为具金属光泽的玫瑰花状或片状赤铁矿的集合体。云母赤铁矿具金属光泽的晶质细鳞状赤铁矿。鲕状或肾状赤铁矿形态呈鲕状或肾状的赤铁矿。:赤铁矿是自然界中分布很广的铁矿物之一，可形成于各种地质作用，但以热液作用、沉积作 用和区域变质作用为主。在氧化带里，赤铁矿可由褐铁矿或纤铁矿、针铁矿经脱水作用形成。 但也可以变成针铁矿和水赤铁矿等。在还原条件下，赤铁矿可转变为磁铁矿，称假象磁铁矿。 3.磁赤铁矿Y -Fe2O3，其化学组成中常含有Mg、Ti和Mn等混入物。等轴晶系，五角三四面体晶类， 多呈粒状集合体，致密块状，常具磁铁矿假象。颜色及条痕均为褐色，硬度5,密度4.88 g/cm3, 强磁性。磁赤铁

6、矿主要是磁铁矿在氧化条件下经次生变化作用形成。磁铁矿中的Fe2+完全为Fe3+所 代替(3Fe2+2Fe3+)，所以有1/3Fe2+所占据的八面体位置产生了空位。另外，磁赤铁矿可由纤铁 矿失水而形成，亦有由铁的氧化物经有机作用而形成的。4.褐铁矿实际上并不是一个矿物种，而是针铁矿、纤铁矿、水针铁矿、水纤铁矿以及含水氧化 硅、泥质等的混合物。化学成分变化大，含水量变化也大。: (1)针铁矿a -FeO(OH)，含Fe 62.9%。含不定量的吸附水者，称水针铁矿HFeO2NH2O。 斜方晶系，形态有针状、柱状、薄板状或鳞片状。通常呈豆状、肾状或钟乳状。切面具平行或 放射纤维状构造。有时成致密块状、

7、土状，也有呈鲕状。颜色红褐、暗褐至黑褐。经风化而成 的粉末状、赭石状褐铁矿则呈黄褐色。针铁矿条痕为红褐色，硬度55.5，密度44.3 g/cm3。 而褐铁矿条痕则一般为淡褐或黄褐色，硬度14,密度3.34 g/cm3。(2)纤铁矿 Y -FeO(OH)，含Fe 62.9%。含不定量的吸附水者，称水纤铁矿FeO(OH)NH O。 斜方晶系。常见鳞片状或纤维状集合体。颜色暗红至黑红色。条痕为桔红色或砖红色。硬度 5，密度 4.01 4.1 g/cm3。: 5.钛铁矿FeTiO3，Fe 36.8%，Ti 36.6%，O 31.6%。三方晶系。菱面体晶类。常呈不规则粒状、鳞片状 或厚板状。在950r以

8、上钛铁矿与赤铁矿形成完全类质同象。当温度降低时，即发生熔离，故 钛铁矿中常含有细小鳞片状赤铁矿包体。钛铁矿颜色为铁黑色或钢灰色。条痕为钢灰色或黑色。 含赤铁矿包体时呈褐色或带褐的红色条痕。金属-半金属光泽。不透明，无解理。硬度56.5， 密度45 g/cm3。弱磁性。6.菱铁矿FeCO，FeO 62.01%，CO 37.99%，常含Mg和Mn。三方晶系。常见菱面体，晶面常弯曲。 其集合体成粗粒状至细粒状。亦有呈结核状、葡萄状、土状者。黄色、浅褐黄色风化后为深褐 色)，玻璃光泽。硬度3.54.5，密度3.96 g/cm3左右，因Mg和Mn的含量不同而有所变化。铁矿矿床类型及矿石性质鞍山式铁矿鞍山

9、式铁矿分布最广，是我国最重要的铁矿床，它不仅数量居于首位(约占总储量的50%左 右)，而且由于矿床储量规模一般较大(大中型矿床储量占本类矿床的90%)，单个矿体的规模和 厚度较大，埋藏不深，不少矿床可供露天开采，加之矿石类型一磁铁矿为主，矿床的分布有比 较集中。这些特点，使得该类矿床，在开发利用上占了极大的优势。鞍山式铁矿，矿体一般大而贫，也有少量富矿。物质组分一般较简单。金属矿物主要是磁铁 矿，其次是赤铁矿、菱铁矿、假象赤铁矿、水赤铁矿；脉石矿物有石英（玉髓X绿泥石、角闪 石、云母、长石、白云石和方解石。此类矿石平均含铁品位为27%34%，SiO230%50%，一般低硫、低磷，但也有个别高硫

10、、高磷矿床。极少有可供利用的伴生成分。不同产地的鞍山式铁矿石，所含主要矿物及化学成分却相近鞍山式除富矿多为块状构造外，其它品位较低的矿石绝大多数是条带状或条纹状构造。条带宽 一般为0.53 mm。矿石浸染粒度较细，结晶颗粒通常为0.040.2mm，有些矿床的矿石， 如山西岚县袁家村的矿石，晶粒多数为0.0150.045mm，该矿石需磨至一0.043mm占95%以 上才能达到单体解离。鞍山式铁矿石硬度较大（f=1218）。.这个类型的铁矿石属典型单一铁矿石，但根据其中所含磁铁矿和红铁矿的比例不同，又可分为 磁铁矿矿石、红铁矿矿石和混合矿石；后两种是比较难选的。此外，由于鞍山式铁矿石原矿品 位较低

11、，结晶粒度较细，要得到较高的选矿指标，例如精矿品位Fe65%，铁回收率在75%以 上，也并不容易。处理矿石的选厂有大孤山、东鞍山、齐大山、大石河、水厂、南芬、歪头山、石人沟和马兰庄 等铁矿选厂。（二）镜铁山式铁矿镜铁山式铁矿床主要分布在我国西北部甘肃境内矿床与鞍山式相似，但矿物组成和矿石结构又 有某些特点。.镜铁山式铁矿属铁质碧玉型铁矿床。矿石主要金属矿物为镜铁矿、菱铁矿、少量赤铁矿和褐铁 矿，矿体深部偶尔有少量磁铁矿。其它共生有价矿物为重晶石。脉石矿物主要为碧玉、铁白云 石，少量石英、方解石、白云石、绢云母等。矿石含铁30%40%，含二氧化20%，含硫0.12.8%。矿石呈条带状构造，条带有

12、镜铁矿、 菱铁矿、碧玉、重晶石组成。矿石浸染粒度较细，结晶颗粒一般为0.020.5mm，需磨至一200 目占95%以上才能达到单体解离。脉石中含铁较高，属于较难选的铁矿石。处理这类铁矿石的选厂有酒钢选厂。（三）大西沟式铁矿大西沟式铁矿属沉积变质菱铁矿类型，矿石组成简单，以菱铁矿为主，另有磁铁矿，鲕绿泥 石、石英、绢云母、方解石、白云石等。矿石以条带状结构为主。含铁一般为2731%。同属 这类矿床的还有云南大红山铁矿。（四）攀枝花式铁矿.攀西式钒钛磁铁矿是一种伴生钒、钛、钻等多种元素的磁铁矿，其矿石储量居我国铁矿储量第 二位（占15%左右），矿石可选性良好，其矿物组成，嵌布特性与一般磁铁矿有明显

13、的差别。 .矿石中主要金属矿物为含钒钛磁铁矿、钛铁矿，另外有极少量的磁铁矿、赤铁矿褐铁矿、针铁 矿等；硫化物以磁黄铁矿为主；脉石矿物以钛普通辉石、斜长石为主。铁不仅赋存于钒钛磁铁 矿中，而且在钛铁矿、硅酸盐矿物和硫化物矿物中，都含有一定数量的铁。.含钒钛磁铁矿一般呈自形、半自形或其它形粒状产出，粒度较粗，易破碎解离。钒钛磁铁矿是 一种复合矿物相，它是由磁铁矿、钛结晶石、镁铝尖晶石和钛铁矿片晶及微细粒磁黄铁矿片晶 等组成的一种固溶体，相互嵌布极为微细，一般为几微米宽，几十微米长，用机械方法无法解 离，只能作为一种复合体解离回收，纯钒钛磁铁矿中全铁含量一般为5561% （见表2）。.钛元素主要赋存

14、于钒钛磁铁矿和钛铁矿中，少量赋存于脉石矿物种，由于钛在钒钛磁铁矿中以 固溶体存在，用机械方法无法分离，故铁精矿中含钛量很高，选矿目前很难回收利用钒钛磁铁 矿中的钛，而只能回收矿石中的钛铁矿。钛铁矿一般为粒状产出，常与钒钛磁铁矿密切共生或 分布于硅酸盐矿物颗粒之间，颗粒粗大，易破碎解离，是综合回收的矿物。.硫化矿物以磁黄铁矿为主，约占硫化矿物总量的90%以上，它与钻、镍硫化物紧密共生，也 需予以综合回收。.磁黄铁矿呈浸染状分布于氧化物、硅酸盐矿物颗粒之间，分布不均，少量呈不规则状产出与钒 钛磁铁矿和钛铁矿裂隙中。脉石矿物中，钛普通辉石与斜长石约占总量的90%以上。其中，钛 普通辉石约占脉石总量的

15、5575%。矿石硬度大（1016），属难磨矿石且给尾矿输送带来困难。 .处理这类矿石的选厂有攀枝花密地选铁厂，选钛厂等。（五）大冶式铁矿.大冶式铁矿是各类型铁矿床中矿点数量最多，分布最广的矿床，规模以中小型为主。这类矿石 占我国铁矿总储量10%左右。.本类矿床矿石组分比较复杂，往往伴生Cu、Sn、Co、Mo、S、Pb、Zn、Au等元素.矿石含铁 量也高，平均品位TFe在4 2%以上，本类矿床绝大部分的矿石为容易选别的磁铁矿，故开采量 较大.矿石中的矿物以磁铁矿为主，部分矿床为磁一赤铁矿石，或赤铁矿、磁铁矿与菱铁矿的 混合型矿石.金属矿物主要为磁铁矿，次为赤铁矿、菱铁矿,还有少量至微量黄铜矿、黄

16、铁矿和磁 黄铁矿等磷含量一般较低，硫含量变化很大，由百分之几至十几，往往有一些可供综合利用的半生 元素如Cu、Co、Ni等。矿石中，磁铁矿成自形、半自形及他形晶粒状集合体与脉石交代，形成交代残余结构，在磁 铁矿颗粒集合体中往往保留脉石残余体，成为磁铁矿的包裹物出现，而后期生成的碳酸盐又沿 着磁铁矿晶体的中心向外交代，形成骸晶状结构。磁铁矿粒度不均，一般粒径为0.10.5mm， 最小粒径为0.01mm，最大粒径可达23mm，磁铁矿具多期形成的特征。黄铁矿呈自形、半自 形和他形晶粒状嵌布与脉石中，黄铁矿与磁铁矿关系比较密切，黄铁矿粒径大小一般为0.04 0.1mm，最小粒径为0.0020.02mm

17、，最大为0.51mm。.黄铁矿呈不规则的颗粒状及星点状嵌布于脉石中，也有的镶嵌在磁铁矿中呈包裹体出现，与辉 铜矿、铜蓝紧密共生，粒度在0.050.008mm之间，钻矿物以硫化钻、氧化钻两种形态存在，硫 化钻主要共生于黄铁矿中，随黄铁矿的回收而得到综合利用。伴生铜、硫、钻的磁铁矿床，一般矿石硬度812。铁矿床中含钙、镁较高，含二氧化硅较低， 所以脉石矿物较软，铁矿床含铁品位较高，一般为Fe3545%富矿品位高达4555%。属于较好 选的铁矿石。.处理这类矿石的选厂有大冶、程潮和金山店等选厂。（六）宁芜式铁矿宁芜式铁矿的储量占我国铁矿石总储量的6%左右，一般含铁品位较高，矿石较易选，但有的 矿区含

18、有一定数量的菱铁矿、黄铁矿、硅酸铁矿物等，影响分选效果。矿石中伴生的S、P、V 和Cu、Co等，可综合利用。矿床规模大小不等。矿石矿物有的以磁铁矿为主，假象赤铁矿、赤铁矿为次；也有的以假象 赤铁矿、赤铁矿为主；菱铁矿含量因矿区不同而异。脉石矿物有透辉石、阳起石、磷灰石、碱 性长石、黄铁矿及硬石膏等。矿石具块状、浸染状、浸染网脉状、角砾状、斑杂状、条带状及 条纹状等构造。浸染状矿石一般含TFe1730%、块状矿石一般含TFe3557%，P0.011.34%，S 0.038% 或更高，V2O50.10.3%。矿石构造以致密块状与细粒浸染状为主。致密块状矿石中，在磁铁矿颗粒边缘及节理发育的 地方，有

19、赤铁矿并形成边缘状及网格状结构。细粒浸染状结构的磁铁矿一般呈他形晶粒状集合 体浸染在脉石中与赤铁矿连生。磁铁矿大部分呈他形晶状集合体产出，少部分呈自形晶粒状及 星点状嵌布于脉石中。粒度最大者为1.6mm左右，一般在0.40.1mm之间，最小者为0.08mm 左右。假象赤铁矿形状保有磁铁矿八面体晶形，多数嵌布在磁铁矿或赤铁矿交代强烈附近的脉 石中，粒度为0.1mm左右。赤铁矿含量仅次于磁铁矿，一般呈不规则的晶粒集合体嵌布于脉石中，粒度最大为1.6mm左 右，一般在0.090.2mm；也有的沿磁铁矿节理交代或磁铁矿颗粒间裂缝形成网脉状及网格状构 造，脉宽不均，在0.010.1mm之间。黄铁矿为主要

20、含硫矿物，大部分呈不规则的颗粒状及星点 状嵌布于脉石中，少量黄铁矿与磁铁矿连生，接触界限清楚，粒度为0.08mm左右。磷灰石呈自形、半自形晶体，少部分呈他形晶粒状产出，力度不均，最大者在11.8mm之间， 一般在0.20.5mm之间最小者为0.05mm，大部分与阳起石、绿泥石及磁铁矿连生，其接触界 限清楚而规则，少部分磷灰石在磁铁矿中呈包裹体出现。处理这类矿石的选厂有凹山、桃冲和梅山等铁矿选厂。（七）宣龙一宁乡式铁矿宣龙和宁乡式铁矿数沉积矿床。它们的共同特点是矿体薄、分布面广，有些矿区后期断裂、 褶皱发育。矿石多呈鲕状、块状构造，少数具豆状、肾状构造。有些鲕粒中有硅质和铁质构成 的同心圆圈可达

21、数十层，矿石选矿效果一般很差，属很难选的矿石。本类矿床保有储量约占我国铁矿总储量的10%，矿床规模大、中、小都有。宣龙式铁矿中具有代表性的河北宣化庞家堡矿区，矿石中的矿物以赤铁矿为主，菱铁矿次之， 并有少量磁铁矿。一般含TFe3050%，SiO2在1527%之间，含磷较低，约在0.0880.134%， 含S在0.1%之下，烧减89%，其它有益有害组分含量甚微。宁乡式赤铁矿、菱铁矿矿床是我国重要的浅海相沉积型铁矿，主要分布在湖北、湖南、云南、 四川、贵州、广西、江西和甘肃等省。这些矿床规模一般为中等。矿石矿物有赤铁矿、菱铁矿、 磁铁矿、褐铁矿、鲕绿泥石、含铁白云石、石英（玉髓）、胶磷矿（细晶磷灰

22、石）、方解石、黄 铁矿、云母和黏土类矿物等。主要矿石类型为赤铁矿矿石，其次为磁铁矿、赤铁矿石和鲕绿泥 石菱铁矿、赤铁矿混合矿石。宁乡式铁矿的含铁量，以3045%的中贫矿石为主，该类矿床的平均品位为39.6%。矿石含磷 普遍偏高，通常为0.40.8%，极少矿区低于0.2%，个别矿区含磷高达1.543.03%。含硫量一般 较低，但少数矿床含硫很高，达0.50.6%。SiO2含量变化较大，多数在1520%。湖南的清水、 潞水、江西的河下等铁矿属这类矿床。宣龙一宁乡式铁矿石基本上可分为三类：（1）自溶性矿石，如湖北长阳，主要矿物为赤铁矿及菱铁矿，脉石矿物为方解石、白云石、 绿泥石、胶磷矿。鲕状多呈椭圆

23、形，少数呈拉长的扁球形；含铁较高，含磷也较高，一般大于 1%。（2） 酸性富矿石，如河北龙烟及湖南湘东铁矿，主要脉石矿物为石英、绿泥石、石英（玉髓）、 绢云母等，原矿品位较高，一般大于Fe45%。（3）酸性中贫矿，如四川綦江、广西屯秋的贫鲕状铁矿，贵州赫章，云南鱼子甸及鄂西的官 店、黑石板等地的贫鲕状铁矿，原矿含铁较低，脉石矿物主要为硅酸盐。处理这类矿石的选厂有宣化钢铁公司选厂，綦江铁矿选厂。（八）风化淋滤型铁矿.本类矿床由各类原生铁矿、硫化物矿床及其它含铁岩石经风化淋滤富集而成，也称风化壳矿床。 在我国此类具有工业意义的矿床甚少，目前已发现的仅有：（1）多金属硫化矿床或黄铁矿风化淋滤形成的褐

24、铁矿床，如广东大宝山铁矿。（2）含铁矿矿床风化淋滤形成的褐铁矿，如贵州观音山铁矿，湖北黄梅铁矿。（3）含磁铁矿（或硫化物）钙铁榴石和钙铁辉石夕卡岩风化岩，如江西分宜和福建中南部某些 铁矿床。.本类矿床以“铁帽”广泛分布为特征，矿体呈不规则的透镜状、扁豆状，也有似层状者。规模以 中小为主，也有大型的。矿石有致密块状、蜂窝状、葡萄状和土状等构造。.矿石矿物主要为褐铁矿，次为针赤铁矿、赤铁矿、假象赤铁矿、软锰矿、硬锰矿，在多金属硫 化矿铁帽中，还有白铅矿、菱锌矿、水锌矿和孔雀石等。脉石矿物有石英、蛋白石、方解石、 白云石和黏土矿物等。矿石含铁量从2550%不等，平均40.3%。有的含Pb、Zn、Cu

25、、As、 Co、Ni、S、Mn、W、Bi等元素，矿石难选。目前国内仅生产少量褐铁矿精矿。由于杂质多， 工业利用上存在一定局限性，多作配矿用。.这类矿石属难选矿石，处理这类矿石的选厂有大宝山、铁坑铁矿等。（九）包头白云鄂博式铁矿包头白云鄂博铁矿系我国独特类型的铁矿床,系沉积一热液交代变质矿床（有争议），是大型铁与 多金属复合的矿床。矿区有主东、西矿体组成，已发现的元素有71种，形成矿物129种，主、 东矿体平均含铁品位36.48%，稀土氧化物品位5.18%，氟品位5.95%，铌氧化物品位0.129%。 根据主、东矿的物质组成和矿石可选性，矿石可划分为富铁矿、磁铁矿，萤石型中贫氧化矿 和混合型（包

26、括钠辉石、钠闪石、云母、白云石型）中贫氧化矿（见表3）。矿石类型不同，主要元素含量变化很大。富铁矿、磁铁矿属易选矿石；萤石型、混合型中贫 氧化矿属难选矿石。混合型矿石中的脉石主要为钠辉石、钠闪石和黑（金）云母等含铁硅酸盐 矿物，比萤石型中贫氧化矿更难选。.主要元素的赋存状态：铁元素9095%赋存在铁矿物中，形成五种铁矿物，其中磁铁矿、原生 赤铁矿、假象赤铁矿占铁矿物的90%以上；稀土元素90%以上赋存在稀土矿物中，形成12种 稀土矿物，主要是氟碳铈矿和独居石，两者的比例随矿石类型的不同有所改变；铌元素85%赋 存在铌矿物中，形成12种铌矿物，主要是钛铁金红石、铌铁矿、方解石、黄绿石；氟矿物98% 赋存在氟矿物和氟碳酸盐矿物中，95%的氟元素呈萤石形态存在；磷元素99%复存在独居石和 磷灰石矿物中，两者的比例随矿石类型不同而变化；钾、钠元素98%赋存在钠辉石、钠闪石、 云母和长石之中。粒度及嵌布特性：铁矿物以原生赤铁矿最细，依次为褐铁矿、假象赤铁矿、磁铁矿，原生赤 铁矿在-43p m粒级中占有率为80%以上；稀土矿物在-43p m粒级中占有率为50%；铌矿物（易 解石除外）在-20p m粒级中占有率为50%以上。处理这类矿石的选厂有包头钢铁公司选厂。（十）海南石碌铁矿海南铁矿系成因上尚有争议但又具有一定特殊性的矿床，故本书亦暂作为一类，它包括的矿