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1、铁矿地质与工业应用 2008.10,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,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
2、mFe. SFe-可熔铁含量。磁性铁+可熔氧化铁=可熔铁。TFeSFe. 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。,假象赤铁矿,磁铁矿,硫铁矿,二.铁矿质量：,1.富矿：SFe50%。 2.工业品位：mFe20%、SFe25%。 3.边界品位：mFe15%。SFe20%(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mFe8%，
3、二级品6-8%，三级品4-6%。OFe和TFe无意义。,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）,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。,矿山,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：
4、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。,炼铁,六.矿石的工业类型划分：,1.按mFe对TF
5、e的占有率进行划分： 磁铁矿石：mFe/TFe85%。 混合矿石：mFe/TFe为85-15%。 氧化矿石：mFe/TFe15%。 2.按磁性率法划分矿石： 磁性矿石：TFe/OFe2.7。 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。,赤铁矿选矿设备,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
6、，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
7、“提铁降硅”的选矿技术越来越受到冶炼的欢迎。,铁精粉,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。,司家营铁矿,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
8、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。,攀枝花铁矿,庞家堡铁矿区地层图,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
9、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个品位，在精粉销售过程中要体现其价值。 5.水分问题：铁精粉含有水分，且分为外在水分和内在水分。外在水分是附着在铁颗粒间的水分，内在水分是存在矿物晶体占据晶格的结晶水，只有在700以上才能析出。化验室化验的品位是干基品位，所以铁精粉的含水量不会低于3%，结晶水含量越高，耗费温度越多，冶炼成本就随之增高。,十.冶炼用辅矿：,冶金级石灰岩、电石级石灰岩、无烟煤、肥气煤、1/3焦煤、主焦煤、瘦煤、白云岩、锰矿、钼矿、铬矿、镍矿、碳素等矿产是炼铁炼钢用不可或缺的资源，在有铁矿发现的地区，同时要注意上述辅矿的评价与研究，同一地区共生的关联矿种越多，开发效益和社会效益越突出，这是因为今后的中国式市场经济已由企业的竞争转化到了产业链的竞争。 今后的地质工作思路要向纵深发展，重点着眼于市场化的深度产业链。,冶炼用辅矿,锰矿,石灰岩,
