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1、铁矿石手册上海宬隆进出口公司10第一章铁矿石一、 矿物和矿石地球外层的地壳是由一些均一的无机物组成的,这些无机物大多是自然存在的自然化合物,称为矿物.所谓均一的物质,即它的各局部物理和化学性质均一样。由一种或几种矿物按不同比例和肯定的构造在地壳中聚拢起来的集合体，称为岩石。在现代技术条件下，能够经济地从其中提炼出金属和其他物质，或依据国民经济需要而被利用的岩石称为矿石。在工业上矿石这个名词是相对的，如某一含有金属的岩石，在 冶炼技术水平低或开采和运输条件困难等状况下不能当作矿石利用,而在冶炼技术水平提高或开采和运输条件改善的状况下就能当作矿石利用。矿石分金属矿石和非金属矿石，金属矿石通常按其中
2、具有工业价值的金属分类。例如， 黑色金属矿石、有色金属矿石、铁矿石、锰矿石等等。凡同时有几种有用的矿物并从其中分别提炼出金属或其他物质的矿石称为复合矿石。例如，含有钒、钛矿物的磁铁矿，并且其中所含矿物的含量均足以在工业中被利用的矿石称为钒钛磁铁矿复合矿石。矿石中不含或含有利矿物极少的岩石称为脉石。金属矿石中的非金属局部因而也称脉石。在地壳中矿石集聚的地带称矿床，矿床内矿石的聚拢体称矿体。二、铁矿石的种类和特征自然界中已觉察的含铁矿物约有 300 多种，但是分布最广同时也是最重要的铁矿物为赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿和菱铁矿。其它矿则或者含铁过低，或者很少形成可供开采的矿 体，而不能作为铁矿石被炼铁使
3、用。1、磁铁矿Fe O 34矿石中主要的含铁矿物为磁性氧化铁Fe O36或 FeO、Fe O2，所以纯粹的磁铁矿含铁872.4%，含氧 27.6%，密度为 4.9t/m35.2t/m3。纯的磁铁矿自然界中很少有，一般是和磁铁矿风化受空气和水的作用而形成的半磁铁矿及假象赤铁矿等混在一起。磁铁矿风化时，其中的FeO 要氧化成Fe O2。依据氧化程度的不同，O A 索柯洛夫cokoloB把铁矿分类3如下：矿石种类FeO 氧化为Fe O23的程度磁铁矿Fe 全：Fe Fe3.57磁铁矿中的脉石主要为石英、硅酸盐类和碳酸盐类,有时也含有少量粘土。高炉冶炼用的磁铁矿的含铁量通常为 54%60%,但由于可以
4、磁选,所以贫磁铁矿现在也被大量地开采了。磁铁矿中含硫和磷比较高尤其是在矿床下部未经氧化的磁铁矿含硫经常是很高的，有时也含有铜和锌。含钛较多的磁铁矿称钛磁铁矿，这种矿石往往含有少量的0.1%0.4%钒。磁铁矿带有金属光泽，但也有很多矿石是无光泽的。颜色由灰到黑，但在粗瓷板上划出的条痕常为黑色。磁铁矿一般为组织致密、结晶微小的矿石，坚实成块不易裂开。少数的磁铁矿的结晶很大，组织也很致密并成块状，但较易裂开。磁铁矿裂开时产生的粉末很少。磁铁矿为最难复原的铁矿石，有强磁性。2、赤铁矿Fe2O323矿石中的铁主要是以Fe O形态存在，纯粹的矿石含Fe70%，含氧 30%，密度4.8t/m35.3t/m3
5、。一般供炼铁用的矿石含铁 40%60%，最高可达 69.5%，但为数很少。赤铁矿有原生的，也有再生的。再生的赤铁矿主要是由磁铁矿氧化而成，矿物的化学2式也为Fe O3，失去了磁性，但仍保存着磁铁矿的结晶外形，这种矿石一般称为假象赤铁矿，其中常含有磁铁矿的剩余1%8%。有的赤铁矿中也含有赤铁矿风化后的产物，如褐铁矿2 Fe O 3HO） 。232赤铁矿中的脉石一般为含硅多的物质，含硫和磷较少。赤铁矿的颜色不常是赤色的，它可以从深红色到黑色。但条痕呈赤色，所以这是鉴定这种矿石的特征。结晶的赤铁矿一般称“辉铁矿”也称镜铁矿，其结晶呈细磷状者称为“铁云母矿”。赤铁矿的物理性质不一，有坚硬成块状者，也有
6、疏松易裂开成粉状者。赤铁矿的复原性比磁铁矿高，其组织疏松者的复原性往往接近于褐铁矿。赤铁矿在自然界经常形成巨大的矿床，从埋藏量及开采量来看，它是炼铁的主要铁矿石。3、褐铁矿2 Fe O 3H O232223矿石中的铁是以Fe OnH O 的形态存在。这类矿石均系由其它矿石磁铁矿及菱铁矿风化而成，含铁较低，纯褐铁矿含铁是 59.8%。开采出来的矿石一般含铁 40%59%，脉石通常为粘土，有时为石英或碳酸钙。杂质中硫较少，磷的含量则有时较多有时较少。这类矿石的外形变化很大，有的很致密成块状；有的呈卵状与粘土混在一起；有的形 成罐状空心体，其中或填充着砂石、粘土或水；有的呈钟乳状；有的呈球状或瘤状；
7、有的 呈疏松的粒状沉积在沼泽或湖泊的底部；更有的呈很细的粉末状。这类矿石由于矿体较软而疏松，开采时可不用炸药。由于这类矿石的组织疏松，堆比重小，一般含有10%15%结晶水。加热时其结晶水的灼损使矿石的气孔率增加，因而这类矿石的复原性较磁铁矿和赤铁矿均高。矿石的颜色不一，一般作黄褐色，也有为红色、深褐色乃至黑色的。条痕则是黄色或 黄褐色，所以习惯上称它为褐铁矿。密度为 3t/m34t/m3。世界上最有名的褐铁矿是澳大利亚的罗布河矿。4、菱铁矿FeCO3矿石中含铁矿物是FeO 和CO2 化合的碳酸铁。纯粹的菱铁矿含铁 48.2%或 FeO62.1%和CO237.9%，密度 3.7t/m33.9t/
8、m3。自然界菱铁矿有结晶形和无定形两种。分布有限而形成的矿床较大的菱铁矿为结晶形组织致密坚硬的矿石，构造成球状、肾状或贝状的矿石称为球状菱铁矿。球状菱铁矿常零散地埋藏在泥砂中，有的与砂岩结合在一起很难分别。结晶形菱铁矿的颜色呈珠白色，带黄褐的灰色或赤褐色，条痕呈灰白色。矿石本身是碳酸铁和其它碳酸盐，如钙、镁、锰的碳酸盐的混合物，所以脉石成分中以碱性氧化物为主。含磷、硫杂质很少，含铁一般在30%40%之间。世界上分布最广的菱铁矿是“泥铁矿”，它是沉积于泥砂中的无定形菱铁矿。它一般是贫矿，含有大量的酸性脉石，组织不坚实，开采时会产生很多粉末。与泥铁矿类似而由于含有大量的含碳物质外表呈黑色的菱铁矿称
9、“碳质铁矿”。在很多煤层中常觉察有这种矿石。焙烧这种矿石时，可以利用它本身所含的碳，而不需要另加燃 料。菱铁矿经过焙烧后由于放出大量的碳酸气，矿石本身变得多孔和脆弱，格外简洁裂开而且复原性增高。在小高炉中使用菱铁矿时，一般都必需先经过焙烧，在大高炉上使用可以勿需焙烧， 实践已经证明，生矿能够顺当地在大高炉上大量的使用。三.我国铁矿石资源我国探明的铁矿贮量有 400 亿 t 左右，我国铁矿石资源有二个特点：一是贫矿多，大局部品位在 30%以下，全国贫矿贮量占铁矿石总量的 80%，必需大力进展选矿和造块；二是多元素共生的复合矿石较多，必需加强矿石综合利用的争辩试验工作，合理利用我国的资 源。1、东
10、北地区铁矿东北地区铁矿主要是鞍本地区，它是我国目前贮量最多，开采量最大的矿区。大型矿 体主要分布在辽宁省的鞍山包括大孤山、樱桃园、东西鞍山、弓长岭等、本溪南芬、歪头山、通远堡等，局部矿层分布在吉林省通化四周。鞍山矿区是鞍钢、本钢的主要原料基地。鞍山矿区矿石的主要特点：（1） 除极少数富矿外，约占贮量 98%为贫铁矿石，含铁量 20%40%，平均 30%左右， 必需经过选矿处理，精选后含铁量可达60%，近几年已达 66%68%。（2） 矿石矿物以磁铁矿和赤铁矿为主，局部为假象赤铁矿和半假象赤铁矿。其构造致密坚硬，脉石分布均匀而致密，大局部矿石可选性好，但矿石复原性差。（3） 脉石矿物绝大局部是石
11、英岩，SiO 在 40%50%。但本溪通远堡铁矿为自熔性矿2石，其碱度CaO+MgO/Sio 在 1 以上。且含锰 1.29%7.5%，可代替锰矿使2用。（4） 本矿区矿石含S、P 杂质很少，本溪南芬铁矿含P 很低，是冶炼优质生铁的好原料。2、华北地区铁矿主要分布在河北省宣化、迁安和邯郸、邢台地区的武安、矿山村等地以及内蒙和山西等地。本地区矿床形成条件比较简单、储量丰富，是首钢、包钢、太钢和邯郸、宣化及阳泉等钢铁厂的原料基地。迁滦矿区矿石为鞍山型贫铁矿，含酸性脉石、S、P 杂质少，矿石的可选性好。邯郸矿区主要是赤铁矿和磁铁矿，矿石含铁量在40%55%之间，脉石含有肯定的碱性氧化物，局部矿石含有
12、S 较高，矿石强度较差，有大量粉矿，多作烧结原料。3、包头铁矿区位于包头市北约 150km，主要矿山为白云鄂博，铁矿贮量在6 亿 t 以上。矿床系特种高温热液矿床。矿石有赤铁矿及磁铁矿两种，组织致密成块状，复原性较好，含铁 40%65%。SiO2 很低，只有 2%左右，为世界上含SiO2 最低的矿石。矿石的另一特点是含氟4%左右， 这也是世界上矿石很少有的。4、中南地区铁矿中南地区铁矿以湖北大冶铁矿为主，其他如湖南的湘潭，河南省的安阳、舞阳，江西和广东等地都有相当规模的储量，这些矿区分别成为武钢、湘钢及本地区各大中型高炉的原料供给基地。大冶矿区是我国开采最早的矿区之一，主要包括铁山、金山店、程
13、潮、灵乡等矿山， 贮量比较丰富，矿石主要是铁铜共生矿，铁矿物主要为磁铁矿，其次是赤铁矿，其他还有 黄铜矿和黄铁矿等。矿石含铁量40%50%，最高达54%60%。脉石有方解石、石英等。脉石中含SiO2 有8%左右，有肯定的熔剂性Cao/Sio2 为0.3 左右，矿石含P 低一般为0.027%，含 S 高且波动很大0.01%1.2%，并含有 Cu0.2%1.0%和Co(0.013%0.025%)等有色金属。矿石的复原性较差，铁精矿经烧结，球团造块后入高炉冶炼。5、华东地区铁矿华东地区铁矿产区主要是自安徽省芜湖至江苏省南京一带的凹山、南山、姑山、桃冲、梅山、凤凰山等矿山。此外还有山东的金岭镇、苏北的
14、利国等地都有相当丰富的铁矿资源贮藏，是马鞍山钢铁公司及其他一些钢铁企业高炉的原料供给基地。芜宁矿区铁矿石主要是赤铁矿，其次是磁铁矿，也有局部磁化矿如黄铜矿和黄铁矿。 铁矿石的品位较高，一局部富矿TFe50%60%可直接入炉冶炼，一局部贫矿要经选矿精选，烧结造块后供高炉使用。矿石的复原性较好。脉石矿物为石英、方解石、磷灰石和金 红石等，矿石中含有S、P 杂质较高含P 一般为 0.5%，最高可达 1.6%，梅山铁矿含S 平均可达 2%3%，矿石有肯定的熔剂性如凹山、大山及梅山的富矿中平均碱度达0.70.9，局部矿山含V、Ti 及Cu 等有色金属。6、海南岛铁矿这个矿区是在抗日战斗时期觉察的，矿石和
15、大冶矿大致一样，矿石分赤铁矿和磁铁矿 两种，目前开采的含铁 55%58%，SiO 15%17%。杂质中硫、磷均低，磷在0.02%0.09%2之间，矿石含铜，一般在 0.2%0.4%的范围。7、其他地区铁矿除上述各地区铁矿外，我国西南地区、西北地区各省、如四川、云南、贵州、甘肃、 疆、宁夏等地都有丰富的、不同类型的铁矿资源，分别是攀钢、重钢、昆钢等大中型钢 铁厂高炉生产的原料基地。其中攀枝花铁矿是 1957 年勘探出来，贮量约 5 亿 t，大局部可以露天开采。矿石为含Ti 的磁铁矿，含铁平均 40%左右，含TiO 8%10%,V O50.4%左右。22表 1：我国主要矿区铁矿成分矿石产地矿种化学
16、成分%烧结%TFeFeOSio2Al3OCaO 3MgOMnOSP樱桃园磁48.3021.4025.800.791.070.430.230.0750.014弓长岭赤44.006.9034.381.310.281.160.150.0070.02东鞍山贫32.730.7049.780.190.340.800.0310.035南芬贫33.6311.9046.361.4250.5761.593Mn0.0870.0730.056武安磁60.9016.206.440.532.130.750.211.110.018武安赤55.208.2512.961.062.021.480.240.0470.035庞家堡赤
17、50.122.0019.522.101.500.360.320.0670.156邯郸42.6916.3019.030.479.585.550.110.2080.048矿山村赤54.5010.811.821.683.090.860.3130.980.34山东黑旺褐40.0811.173.95310.531.0690.9850.033芥川菱46.450.1017.063.141.460.621.410.0160.1219.89山东利国赤53.104.5011.982.473.440.950.110.02840.024山东利国磁50.4015.107.173.926.305.750.350.0280
18、.009武钢铁山54.3813.9010.302.433.661.510.1780.3250.096武钢灵乡49.508.3012.903.404.021.56Mn0.1560.4200.068大冶磁52.787.912.782.432.321.550.210.2280.0806.0海南岛55.901.3216.200.960.250.08Mn0.140.0980.020梅山59.3519.882.500.711.990.930.3234.4520.3996.31迁安大石河32.7310.2747.540.190.362.07Mn0.140.0270.048四.世界铁矿石资源目前，世界上觉察的
19、特大铁矿区有10 个，其中包括铁矿石产量最多的克里沃罗格铁矿区，采矿历史悠久的苏必利尔湖铁矿区，富铁矿储量居首位的巴西“铁四边形”铁矿区， 含铁面积最大的库尔斯克铁矿区，以及卡其卡纳尔铁矿区，库斯坦奈铁矿区、哈默斯利铁 矿区、拉不拉多铁矿区和木通乌鲁空铁矿区等。其铁矿石储量均在100 亿t 以上，总探明储量约达 2022 亿，大约占世界铁矿总探明储量的4/5 左右。在上述10 大铁矿区中，除卡拉贾斯和木通乌鲁空之外，大多已成为世界有名铁矿石基地。1、克里沃罗格近十几年克里沃罗格铁矿区的商品铁矿石产量，始终稳定在 1 亿 t 以上，在世界各大铁矿石基地中名列前茅。它位于前苏联的西南部，含铁面积为
20、 300km3，大约包括 300 个矿床。目前仅含铁 34%35%的磁铁石英岩探明储量就达 130 亿 t,切埋藏不深，适宜大规模露天开采。现有北部、中心、克里沃罗格、南方、英古利茨五大采选公司，露天开采和洗选含 磁铁石英矿。区内 11 个地下矿山开采富矿，其中三个矿山的开采深度均超过1000m。1984 年全区商品铁矿石产量约为 10300 万 t，其中包括自然富矿 3800 万 t,精矿 6500 万 t 左右， 系前苏联乃至世界最大的铁矿石基地。铁矿石除内销外，还局部出口到东欧各国。2、“铁四边形”“铁四边形”是世界富铁矿储量最多的铁矿石基地。它位于巴西的米纳斯吉拉斯州。在 前寒武纪的地
21、层里形成了一系列不连续的而成群分布的铁矿床，其外围联线近似于一个四 边形，故以“铁四边形”著称于世。该矿区面积约7000km2。富铁矿工业储量为240 多亿t， 平均含铁 66%68%。因此不管富矿储量还是品位，“铁四边形”均居世界第一位。此外该区还拥有大量的贫铁矿，其储量不少于 350 亿 t。矿体埋藏较浅，适宜露天开采。靠近工业区， 地理位置比较优越。上述诸多有利条件，是该区在巴西铁矿石的生产和出口方面占有确定 优势。1983 年巴西生产 9200 多万t 铁矿石，其中绝大局部都是由“铁四边形”地区供给的。3、库尔斯克库尔斯克是世界含铁面积最大的铁矿石基地。它位于前苏联欧洲局部的中部，包括
22、东 北和西南两个主要的磁力特别带，全区总面积达 10 万 km2，在世界各大铁矿石基地中居首位。东北矿带长 400 多 km，宽 1km2km 到 25km；西南矿带长 700km，宽 2km5km 到30km40km。全区铁矿石探明储量达 380 多亿t，是前苏联铁矿石探明储量最多的铁矿区。富矿探明储量达 260 亿 t，平均含铁 54%62%。接近消费中心，地理位置相当优越。这些是加速开发库尔斯克铁矿区的缘由。该区自60 年月进入大规模开发以来，先后建成投产了列别金斯克、米哈伊洛夫斯克和斯托伊连斯克三大采选公司，铁矿生产力量快速增加。1984 年全区原矿开采量达 8200 万 t，商品铁矿
23、石产量为 4200 万 t，球团矿为 1500 多万 t，仅次于克里沃罗格，居全国其次位。进一步扩大现有采选公司的生产力量，连续建设耶可夫列 夫地下矿山，建切尔尼扬斯克及滨奥斯科尔两大采选公司，不断扩大铁矿生产力量，是 库尔斯克铁矿区今后进展的主要方向。4、哈默斯利该地区处南回归线四周，为于澳大利亚的西北部，这里山岭重叠，气候干旱。60 年月以前此地人烟稀有，经济落后。1961 年澳大利亚依据牧场主报告的信息进展初探，间续觉察 100 多个不同规模的铁矿。目前，皮尔巴拉地区铁矿含铁品位55%探明储量达 270 亿 t， 且矿体规模大，含铁品位高。如 1962 年觉察，1966 年开采的皮尔巴拉
24、地区的汤姆普赖斯矿及芒特纽曼，1973 年开头勘探的罗布利韦尔铁矿，平均含铁 55%的矿石储量多达 30 亿 t，近几年勘探的扬迪库吉纳铁矿的工业储量也在12 亿 t 以上，平均含铁量达 59%。矿石埋藏浅，适宜大规模露天开采。铁矿资源贫乏的日本在该区直接投资，合资开发铁矿。 60 年月中期以来，澳大利亚同日本、美国、英国等国先后合资开发了一批铁矿，该区铁矿石 产量快速增加，从而成为澳大利亚最大的铁矿生产和出口基地。5. 苏必利尔该区是采矿历史悠久至少已有 130 余年的大型铁矿石基地。目前富铁矿平均含铁 50%58%接近枯竭。依据各种资料分析，苏必利尔铁矿区的剩余富矿储量为26 亿 t60
25、亿 t。此外，还有大量贫矿，即含铁石英或铁燧岩，其远景储量达400 亿 t650 亿 t，平均含铁量为 27%。尽管如此，由于交通运输条件格外便利，接近钢铁工业中心，所以，至今仍保持着美国最大铁矿石基地的地位。1981 年全区商品铁矿石产量约 6900 万 t，占美国铁矿总产量的 90%以上。6. 拉布拉多该区是纬度最高的大型铁矿区之一，位于加拿大的东部，全区铁矿地质储量为 325 亿 t， 其中探明储量为 206 亿 t，约占加拿大铁矿探明储量的44%。矿区北部的矿石品位较高，平均含铁量为 50%61%。中部矿石较贫，平均含量为 30%35%。南部以勘探了很多大型铁矿， 其中朱利安列伊克铁矿
26、的探明储量为 10 亿 t，平均含铁为 36%，打算建设年产 900 万 t 精矿和球团矿的大型采选公司，并通过管道把产品矿输送到港口，然后向美国、日本和西 欧各国出口。7. 洛林洛林曾是世界有名的大型铁矿区之一。该区地处法国的东北部，全区面积为1100km2。区内铁矿探明储量为 40 亿 t，其中工业储量为 20 亿 t。以褐铁矿为主，并夹有局部菱铁矿和赤铁矿。含铁品位低，含磷高，加之久经开采，铁矿石产量下降。1980 年商品铁矿石产量只有 2900 万 t，相当于 1960 年最高产量的 43%。近年来因世界铁矿石生产力量过剩，铁矿石价格下跌，法国等几个欧、美国家的很多矿山纷纷倒闭，铁矿石
27、产量连续下降。 1983 年整个法国的商品铁矿石产量仅有 1600 万 t。表 2：世界铁矿资源含铁量 单位：亿t国家或地区储量 1其他资源总资源国家或地区储量 2其他资源总资源北美洲148.7295.7444.4南美洲188.7273.9462.6加拿大108.8154.2263.0巴西163.399.8236.1美国36.3141.5177.8委内瑞拉12.722.735.4欧洲350.1272.1622.2非洲32.739.972.5法国16.316.332.6南非10.916.327.2瑞典20.05.425.4大洋洲109.081.6190.6前苏联281.2235.8517.0澳大
28、利亚107.071.4181.4亚洲101.668.9170.5南半球合计330.1397.2725.6中国27.237.264.4世界总计印度56.222.778.9北半球合计600.4803.61237.1（1） 相当于美国的证明储量、前苏联的工业储量。（2） 这里不是以赤道为界划分的。由于资料所限，加之南美洲和非洲的铁矿资源集中分布在赤道以南的国家，顾此表把上述两洲都列入了南半球。从进展的观点来看，上述有名铁矿区大体可分三种类型：1 生产潜力大，正处在上升时期的铁矿区，如西沃皮尔巴拉、巴西“铁四边形”、卡拉贾斯、俄罗斯库尔斯尔斯克等矿区； 2 生产潜力有限，扩大生产有困难，尽力维持稳产水
29、平的铁矿区，如克里沃罗格和鞍本铁矿区；3 铁矿石产量不断下降，已进入开发后期的铁矿区，如苏必利尔、除此之外，前苏联的库斯坦奈、卡奇卡纳尔、瑞典的基律纳，委内瑞拉的博利瓦尔， 印度的比哈尔奥里萨、果阿以及南非与利比里亚的铁矿区也是比较大的矿区。世界铁矿资源见表 2。其次篇进口铁矿石目前世界上主要生产铁矿石的公司是：巴西多西河谷公司 CVRD、巴西利亚联合公司MBR、SAMITRI 公司、RERTECO 公司等，澳大利亚哈默斯利公司、BHP 公司、罗布河公司、恰那公司等，委内瑞拉奥利诺科公司CVG、加拿大 QIT 公司、加拿大铁矿公司IOC、南非依斯柯尔公司ISCOR、印度 MMTC 公司、Ses
30、A GoA 公司等。这些公司生产的铁矿石，都是经过矿石采矿、运输、一次性或屡次裂开筛分个别公司还进展选矿生产出块矿和粉矿。有些公司利用粉矿经过造球、焙烧生产出球团矿。这些粉矿、块矿、球团矿都有化学成分和物理性能的标准，这些标准是符合造球、烧结、高炉冶炼的要求。矿山开采出来的矿石，粉矿和块矿的比例一般为70%：30%。高炉冶炼入炉的铁原料是烧结矿、球团矿、块矿。烧结矿、球团矿是利用粉矿加上一些关心原料焙烧而成，我们称熟料，块矿称生料，熟料和生料的比例为 8590%比 1510%。其中烧结矿又占到入炉铁料的 8090%。因此，粉矿的需用量是很大的，也是进口铁矿中的主要产品。一、“进口铁矿石的品种：
31、一 粉矿1. 烧结粉矿：供烧结用，要求品位Tfe61%以上，粒度为 0-6m/m，其平均粒度在1.8m/m2.6m/m 之间，含水量少。2. 精粉矿：供造球，烧结用。精粉矿都是经过选矿后的产品，含 TFe=61%，粒度很细，一般均在 200 目以上，水分较大。3. 球团粉：供做球团矿的原料。4. 球团筛下粉：供烧结矿用5. 钛精矿粉：供烧结矿用，主要是保护高炉矿膛，粒度在200 目以上，含钛 12%以上。6. 高锰粉矿：供烧结矿用，矿粉中含猛较多，有利烧结矿。CVRD 公司卡拉加斯矿就生产这品种。二 块矿1. 高炉块矿：供高炉用。其粒度为 6m/m31m/m，含铁量在 64%左右，热裂性好，
32、粉率要小2. 一般块矿：和高炉块矿相比热裂性不好，不能直接进高炉，钢厂买来再进展裂开或粉矿用在烧结上，这种粉矿粒度好，含铁高，改善烧结矿的透氧性。3. 大块矿：如印度MMTC 生产的 10100m/m 的块矿，钢厂必需经过裂开，筛分或粉矿和块矿。三 球团矿球团矿是直接进入高炉的铁原料。球团矿是由粉矿加上粘结剂压块成球，再经过焙 烧而成，其外行像铁弹子，含铁量在 64%或 64%以上，粒度为 8m/m18m/m，含水很少， 要求抗压强度较好，是高炉最好的炉料，但他的价格很贵，几乎是粉的一倍。球团矿又分酸性、中性、碱性三种球团矿。酸性球团矿碱度小于1，中性球团矿碱度在CaO 1 左右，碱性球团碱度
33、大于 1。各钢厂高炉碱度都有自己的要求。碱度= SiO二、铁矿石质量与冶炼的关系1、含铁量含铁量是衡量铁矿石质量的重要指标。铁矿石含铁量愈高，SIO2, AL2O3 愈少， 高炉冶炼时溶剂也随之愈少， 因而渣量削减， 高炉燃料消耗降低， 产量增加。生产实践说明，入炉铁矿石TFE 提高 1%， 焦比降低 2%， 产量提高 3%。从而获得较大的经济效益。目前各钢厂对烧结粉矿含铁量要大于61%， 高炉块矿含铁量要大于 64%.2、二氧化硅(SIO2)和三氧化二铝AL2O3从现在世界铁矿石资源看，绝大局部铁矿石的脉石属酸性脉石，即含有大量的 SIO2 和 AL2O3， 含碱性氧化物CAO 和 MGO
34、很少。 冶炼这种矿石时，为了满足炉渣的要求一般高炉冶炼要求炉渣碱度Cao/Sio2=1.05-1.25 左右，就要参加碱性溶剂， 因而渣量增加，SIO2 和AL2O3 含量愈高， 渣量愈大。在大高炉中， 炉渣中的AL2O3 超过 15%-20%时， 炉渣流淌性很差， 给高炉冶炼带来困难。因此矿石中的AL2O3 含量不宜过高， 要严格把握。3、硫S和磷P硫常以黄铁矿FES2的形态存在以铁矿中，间或也以黄铜矿CuFeS2或硫酸矿主要为石膏CaSo4.2H2O和重晶石BaSo4的形态存在。不管硫以何种形态存在， 它在铁矿石中毒是有害的， 由于硫使钢产生“热脆”。通过烧结过程可除硫率虽原料条件、操作条
35、件而异， 可高达 90%。对于硫化铁中流的去处是比较简洁的， 而硫酸盐中硫的去除是很困难的。直接装入高炉的矿石含硫量一般限定在 0.15%以下。磷通常以磷灰石 Ca3(Po4)2 ) 的形态存在于铁矿石中，少数也可以蓝铁矿Fe(po)4.8H2o的形态存在， 矿石中的磷在高炉冶炼过程中几乎完全被复原进入铁中， 对于一般炼钢生铁， 磷使钢产生“冷脆”烧结、炼铁过程中均不能去磷。因此， 必需严格把握矿石中的含磷量。Tfe, Sio2, Al2o3, S, P, 在购矿合同中均有规定， 同时均有在价格上奖惩规定。4、矿石中的其它杂质矿石中常见的其它杂质有砷As,锌Zn,铅Pb,钾k,钠Na,铜Cu,
36、 钛Ti,铬Cr,锰Mn,钒V, 氟F等。其中有的杂质为有害杂质， 如砷As,锌Zn,铅Pb,钾k，钠Na等， 而另一些杂质是有益杂质如铜Cu,钛Ti, 铬Cr,锰Mn,钒V等以及脉石中的CaO 和MgO.砷：它是铁矿中很少有的杂质， 在褐铁矿中常见， 通常以毒沙FeA2S的形态存在。炼铁时矿石中的砷几乎全部进入铁中，铁水炼钢时砷也完全保存于金属中。当钢中含砷超过 0.1%时， 钢的性质便显著的受影响。锌Zn,铅Pb,钾k,钠Na：都是高炉冶炼中有害的元素。这种有害的作用主要表现在他们在高炉内复原为相应的元素后， 由于沸点较低， 在高炉高温区将变为蒸汽挥发， 而随煤气上升，少局部随煤气溢出炉外
37、，其余在高炉上部温度较低的区域冷凝，并被氧化为相应的氧化物Pbo,Zno, Na2o, K2o,有一局部 炉料或渣铁下降在被复原为元素再次挥发， 如此循环，结果他们的含量在炉内不断的富集。这种富集作用发生在炉墙， 就会使高炉结瘤；假设大量发生在炉料空隙中， 会严峻降低炉料透气性， 使高炉难行或悬料； 假设这些元素的蒸汽沉积在砖缝中， 并氧化为相应的氧化物如ZNO2, 则会发生体积膨胀， 破坏砖衬和炉壳。此外，铅复原成金属后，由于密度大于铁水，将会沉于炉钢铁水层下面， 渗到炉底砖缝中， 破坏炉底砌转。因此， 矿石中这些元素的含量应愈少愈好。锰：是铁矿石中常含有的有益元素， 通常以各种氧化锰的形态
38、存在。钛：常以 Feo.Tio2 存在于磁铁矿中。在制造不锈钢和耐热钢时， 钛是被广泛应用的含金元素。含少量钛的钢通常具有高的机械性能。钒：是矿石中很贵重的杂质， 常在磁铁矿尤其是钛磁铁矿和褐铁矿中存在。含钒的钢， 机械强度好， 能提高钢的硬度、摩擦、冲击性能和显著改善钢的可塑性。氟：它是矿石中很少见的杂质， 我国包头的矿石中含有 1%-3%的氟， 多以萤石CaF2的形态存在。冶炼含氟的矿石以前很少。我国科技者经过多年的争辩和实践， 所得结论是：由于氟的存在， 炉料下降很简洁， 高炉顺行， 同时炼出来的生铁含硫和硅很少， 证明含氟矿石为冶炼制钢生铁的良好原料。铁矿石中， 有些元素的存在对钢铁质
39、量或高炉有害， 这些有害元素含量是有限制的，高炉期望含量越少越好。表 3 为入炉含铁物料中有害元素界限含量及危害性说明。表 3高炉入炉矿中有害元素界限含量元素符号允许说明含量%硫S0.1硫使钢产生“热脆”， 每炼 1 吨生铁的原，燃料总含硫量一般在 8-10KG 以下磷P0.2对于一般炼钢生铁， 磷使钢产生“冷脆”，炼铁，烧结过程均不能去磷锌Zn0.1锌在 900C 挥发， 沉积在炉墙， 使炉墙膨胀， 破坏炉壳，与炉尘混合易形成炉瘤， 一般烧结过程中能除去 10-15%，Zn0.3%时不允许其直接入炉铅Pb铅易复原， 但沉积于炉钢铁水以下， 破坏炉底0.1铜Cu少量铜能改善钢的耐腐蚀性，量多使
40、钢材“热脆”， 不易0.2轧制和焊接， 在高炉中， 铜全部复原进入生铁中砷As0.7砷使钢冷脆使焊接性变坏， 生铁含砷应小于01%，优质生产优生铁要求不含砷。砷在高炉中 100%复原进入生铁质 钢 ，线 材 要求0.04锡Sn锡镕解后进入铁和钢中， 使钢具有脆性， 在高炉中易使0.08炉壁结瘤钛Ti钛能改善钢的耐磨性和耐蚀性， 但使炉渣性质变坏， 在13冶炼时有 90%进入炉渣。含量不超过 1%时， 对炉渣及冶炼过程影响不大， 超过 4-5%时， 使炉渣性质变坏，易结炉瘤氟F烧结过程可脱除一局部氟2.50碱属金K2O+NA2O 0.2 、-0.25碱金属含量高会使炉身部位结瘤， 风口烧坏，焦炭
41、粉化， 经常悬料， 焦比增高， 产量降低5、粒度与水分目前各钢厂烧结矿用单一粉矿烧结已经很少， 多数承受多种粉矿匀矿后送到烧结厂。0-6m/m 烧结粉矿， 必需把握大于 0-6m/m 的大烧结机可到 8m/m的矿石， 粉矿粒度过大， 氧向矿粒内集中变得困难， 也不利脱硫， 而影响烧结矿的质量。高炉块矿， 要把握小于 6m/m 的粉率， 一般在入炉前， 要经过筛分， 将小于 6m/m 的矿粉筛去， 小于 6m/m 粉率高了， 入炉块矿就少， 从经济上讲是不合算的.(由于粉矿和块矿价格相差也是较大的)。块矿粉率过高，将直接影响高炉的透氧性。要特别留意的是高炉块矿不适宜过多倒运， 否则将会增加它的粉
42、率。铁矿石的水分， 合同中均有明确的规定。要求不超过合同水分， 虽然矿价是按干吨来计算， 但运费就不管你是矿或水， 均按每吨重量来计算运费， 这样就增加了矿石的本钱。这是钢厂不期望的。每个钢厂对铁矿石冶炼要求都不一样， 大烧结机， 大高炉和土、小烧结机以及小高炉对铁矿石的质量要求都不一样， 现将宝钢的要求见表 4， 表 5， 表 6，表 7。表 4 宝钢对入炉块矿的质量要求工程单位质量要求矿种赤铁矿*热爆裂性%全铁%163-65粒度范围mm*8-25其中：8mm25mm%855%4*热爆裂性是指各矿种的热爆裂性指数与相应各矿种使用比例的乘积之总和。*现行标准为 7-30。表 5 宝钢对烧结矿的
43、质量要求工程单位质量要求全铁%56-57.5CaO/Sio2倍1.75-1.85Sio2%5.30-5.80AL2O3%2.1FeO%6-8T.I*%65R.D.I.%40粒度范围mm5-50其中：5mm%550mm%5*T.I 转鼓指数。宝钢实际执行73%。将 10mm-50mm 的烧结矿 23kg+/-0.23kg 的试料放入转鼓以 24r/min 的速度转 200 转后， 筛选 10mm 的粉矿， 其中10mm 的试料重量与试料重量之比，即为烧结矿的转鼓指数。T.I.(转鼓指数)=筛分后10mm 烧结矿重量/试料重量表 6 宝钢对球团矿质量要求工程单位质量要求全铁%62粒度：9mm-16mm%855mm%4T.I.(1mm 指数)%5常温抗压强度N2022复原后抗压强度N450复原率%55膨胀指数%161T.I (1mm 指数)为日本日铁法球团矿转鼓指数。（2） 球团矿常温抗压强度 以 10mm/min 速度的加压盘向一