地质与工业应用铁矿

地质与工业应用铁矿第1页，共24页，2023年，2月20日，星期四

铁矿是中国最为匮乏的矿种之一，国产矿产量远不能满足需求，进口矿长协价格连续五年涨价，中国进口矿连续五年增长，进口比率达50%之高。中国铁矿98%为贫铁矿，需经选矿才能使用。近年来随铁矿价格不断攀升，原认为不是铁矿的含铁超基性岩体如今也变成了铁矿，现称之为超贫铁矿。铁矿是我国长期依赖进口的资源，研究铁矿的勘查、选矿、加工是一项长期重大任务。

铁矿第2页，共24页，2023年，2月20日，星期四一.矿物代表符号：

做地质勘查报告，经常要用符号或缩写字母代表各种物质。TFe---全铁含量。如TFe33%,矿石中全铁金属矿物的含量百分比。mFe—磁性铁含量。如mFe30%，表明矿石中磁性铁矿物的百分比含量。TFe＞mFe.SFe---可熔铁含量。磁性铁+可熔氧化铁=可熔铁。TFe≥SFe.OFe---氧化铁。包含褐铁、赤铁、镜铁、白铁矿、假象赤铁矿、针铁矿、铁白云石等。进口矿主要是此类。CFe---碳酸铁。如菱铁矿，属培烧矿。SfFe—硫铁矿。如菱铁矿，磁黄铁矿。SiFe---硅酸铁。为可熔铁，含铁理论值低于47%，但可做水泥辅料。第3页，共24页，2023年，2月20日，星期四假象赤铁矿第4页，共24页，2023年，2月20日，星期四磁铁矿第5页，共24页，2023年，2月20日，星期四硫铁矿第6页，共24页，2023年，2月20日，星期四二.铁矿质量：1.富矿：SFe＞50%。2.工业品位：mFe≥20%、SFe≥25%。3.边界品位：mFe≥15%。SFe≥20%(假象赤铁矿)。4.内在水分：多数矿物内含结晶水3-4%，褐铁矿含8-12%（730-900℃）。5.超贫矿：一级品mFe≥8%，二级品6-8%，三级品4-6%。OFe和TFe无意义。第7页，共24页，2023年，2月20日，星期四三.矿床规模：（按矿石量计）1.富矿：大型＞0.5亿吨，中型0.05-0.5亿吨，小型＜0.05亿吨。2.贫矿：大型＞1亿吨，中型0.1-1.0亿吨，小型＜0.1亿吨。3.超贫矿：大型＞4亿吨，中型0.4-4.0亿吨，小型＜0.4亿吨。（与贫矿4：1比例）第8页，共24页，2023年，2月20日，星期四四.矿山规模：（按年处理矿石量计）1.普矿：大型＞200万吨，中型60-200万吨，小型＜60万吨。2.超贫矿：大型＞800万吨，中型240-800万吨，小型＜240万吨。第9页，共24页，2023年，2月20日，星期四矿山第10页，共24页，2023年，2月20日，星期四第11页，共24页，2023年，2月20日，星期四五.矿石性质：

按矿石的酸碱性划分矿石性质：酸碱度=（CaO+MgO）/(SiO2+Al2O3)×100%酸性矿：酸碱度＜0.5%，其精粉含SiO26-9%。半自熔矿：酸碱度0.5-0.8%，其精粉含SiO24-6%.碱性脉石含量增高。自熔矿：酸碱度0.8-1.2%，其精粉含SiO23.5-4.5%.碱性脉石含量较高。碱性矿：酸碱度＞1.2%，其精粉含SiO23-4%.碱性脉石含量最高。超贫矿例外，精粉中SiO2含量多在3.5-5%，由于基性脉石和其他金属增多，硅虽然较低，但仍属于酸性。矿石的酸碱性在烧结和冶炼过程中，体现了可观的经济价值，炼铁的过程实质是炼硅的过程，随碱性的提高而降低冶炼成本，其效益来源于少加碱性添加剂和提高熔炼金属率的双重效果。第12页，共24页，2023年，2月20日，星期四炼铁第13页，共24页，2023年，2月20日，星期四六.矿石的工业类型划分：1.按mFe对TFe的占有率进行划分：磁铁矿石：mFe/TFe≥85%。混合矿石：mFe/TFe为85-15%。氧化矿石：mFe/TFe≤15%。2.按磁性率法划分矿石：磁性矿石：TFe/OFe≤2.7。

例外的是假象赤铁矿其比值大于2.7，但它具有弱磁性，可用弱磁选选出，故应按第一划分方法划分。第14页，共24页，2023年，2月20日，星期四赤铁矿选矿设备第15页，共24页，2023年，2月20日，星期四七.有害元素及二氧化硅的评价：

影响冶炼生铁和钢产量的元素：1.硫:要求低于0.3%。第一有害元素，使钢产生“热脆性”，降低韧性和塑性。2.磷:要求低于0.25%。使钢强度、硬度增加，易断裂，冷脆性强，且炼铁过程不能除掉，只能富集。3.砷:要求低于0.04%。具备冷脆性、热脆性，使轧钢困难，材质不保，其蒸汽污染环境严重。4.硒:要求低于0.08%。高温还原，熔点低，使钢表面产生裂纹。5.铜:要求低于0.1%。热脆性，使钢铁降低韧性。6.铅:要求低于0.1%。渗透力强，破坏炉底，结瘤，蒸汽污染环境。7.锌:要求低于0.05%。除与铅相同外，易使炉体裂纹，缩短炉体寿命。8.氟:要求低于1.0%。侵蚀炉体，缩短炉体寿命。9.二氧化硅:要求低于8%。增加渣量和粘度，每增高1%,焦化增加1.2%，产量降低1.5%。炼铁的过程实际就是炼硅的过程，硅是铁矿的第一大脉石，除硅的冶炼材料成本占据了5%以上，因此矿石或精粉中，硅的品位每提高1%，冶炼成本将提高80-120元。因此“提铁降硅”的选矿技术越来越受到冶炼的欢迎。第16页，共24页，2023年，2月20日，星期四铁精粉第17页，共24页，2023年，2月20日，星期四八.主要成因类型：1.鞍山式铁矿：沉积变质铁矿，矿体具有沉积岩特征，矿物具备变质岩特征，属于硅铁建造，矿体呈似层状，大透镜状，长度、厚度均大，但是贫铁矿居多，一般TFe为25-40%。该类矿是中国第一成矿类型，大型、特大型矿最多，总储量最大，主要产地是鞍东地区、冀东地区，现已探明和未探明的潜在资源量大于1000亿吨。典型矿床有张岭铁矿、司家营铁矿。第18页，共24页，2023年，2月20日，星期四司家营铁矿第19页，共24页，2023年，2月20日，星期四第20页，共24页，2023年，2月20日，星期四2.大庙式铁矿：岩浆晚期贯入式铁矿，属钒钛磁铁矿，含矿岩体为斜长岩、辉长岩及苏长岩侵入于变质岩体中，矿体呈不规则的扁豆状、脉状，与含矿岩体呈穿插关系。典型矿床有承德黑山铁矿，攀枝花铁矿。是中国独有成矿模式。3.宣龙式铁矿：标准的沉积型赤铁矿，矿体呈层状，具备典型的沉积特征，矿石结构有肾状、豆状、鲕状等。典型矿床是庞家堡铁矿，湖南、湖北、山西均有分布的鲕状褐铁矿。4.矽卡岩型铁矿：接触交代型铁矿，透镜状、豆状、短脉状矿体，矿体一般较富，多为中小型矿体。典型矿床有邯郸符山铁矿，承德寿王坟铁铜矿。5.大栗子式铁矿：变质碳酸盐型铁矿，轻变质矿床，山西大西沟铁矿，新疆**铁矿。类型很多，如青海的熔浆贯入式富铁矿，内蒙的高硫、磷的温都尔袖式铁矿，宁乡式的热液型铁矿床。第21页，共24页，2023年，2月20日，星期四攀枝花铁矿第22页，共24页，2023年，2月20日，星期四庞家堡铁矿区地层图第23页，共24页，2023年，2月20日，星期四九.铁精粉与冶炼的价值关系：1.铁精粉标准：TFe65-66%，二氧化硅不大于8%，有害元素不超标，水分零扣除，为干量。2.产铁比：每吨生铁需1.6-1.7吨标准精粉。3.精粉价格与生铁冶炼成本的关系：一般是3-3.5倍。4.精粉计价标准：按酸性矿标准计价，品位增减价格增减，但半自熔矿粉相当于增加一个品位，自熔矿粉相当于增加两个品位，碱性矿粉相当于增加三