Βασικές έννοιες του σιδηρομεταλλεύματος
Το μετάλλευμα είναι μια συλλογή ορυκτών. Υπό σύγχρονες τεχνικές και οικονομικές συνθήκες, τα μέταλλα ή άλλα προϊόντα μπορούν να μεταποιηθούν και να εξαχθούν από ορυκτά σε βιομηχανική κλίμακα. Αρχικά αναφέρεται ως στερεό υλικό που εξορύσσεται από μεταλλικά κοιτάσματα, έχει πλέον επεκταθεί σε μη μεταλλικά ορυκτά όπως το θείο, ο φθορίτης και ο βαρίτης που εναποτίθενται στο μητρικό βράχο μετά το σχηματισμό.
Ο λόγος του βάρους των χρήσιμων συστατικών (στοιχείων ή ορυκτών) στο μετάλλευμα και το βάρος του μεταλλεύματος ονομάζεται βαθμός μεταλλεύματος. Τα πολύτιμα μεταλλεύματα όπως ο χρυσός και η πλατίνα εκφράζονται σε γραμμάρια ανά τόνο και άλλα μεταλλεύματα εκφράζονται συνήθως ως ποσοστό. Ο βαθμός του μεταλλεύματος χρησιμοποιείται συνήθως για τη μέτρηση της αξίας του μεταλλεύματος, αλλά η σύνθεση του γάγγη (το άχρηστο ορυκτό στο μετάλλευμα ή το ορυκτό με λίγο χρήσιμο περιεχόμενο που δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί) και το ποσό των επιβλαβών προσμείξεων επηρεάζουν επίσης την αξία του μεταλλεύματος.
Ταξινόμηση σιδηρομεταλλεύματος
Γενικά χωρίζεται σε άπαχο μετάλλευμα, συνηθισμένο μετάλλευμα και πλούσιο μετάλλευμα. Μερικές φορές χωρίζεται μόνο σε άπαχο μετάλλευμα και πλούσιο μετάλλευμα. Δεν υπάρχει ενιαίο πρότυπο για αυτό το τμήμα. Γενικά, κάθε βιομηχανικός τομέας και περιοχή εξόρυξης έχει το δικό του εύρος υπολογισμού. Ανάλογα με τη φύση και τα χαρακτηριστικά χρήσης των ορυκτών που περιέχονται, χωρίζεται σε δύο κατηγορίες: μεταλλεύματα και μη μεταλλικά μεταλλεύματα.
Οι κύριες ποικιλίες σιδηρομεταλλεύματος
Υπάρχουν πολλά είδη ορυκτών σιδήρου. Υπάρχουν περισσότερα από 300 είδη ορυκτών σιδήρου και σιδήρου που φέρουν ορυκτά, μεταξύ των οποίων υπάρχουν περισσότερα από 170 είδη. Ωστόσο, υπό τις τρέχουσες τεχνικές συνθήκες, οι κυριότερες με βιομηχανική αξία χρήσης είναι μαγνητίτης, αιματίτης, μαγεμιτικός, ιμενίτης, λιμονίτης και πλευρίτης.
1. Μαγνητίτης
Ο μαγνητίτης (Μαγνητίτης) είναι ένα μετάλλευμα οξειδίου του σιδήρου, το κύριο συστατικό είναι Το Fe3O4, είναι ένα σύνθετο fe2O3 και FeO. FeO 31,03%, Fe2O3 68,97% ή που περιέχουν Fe 72,2%, O 27,6%, σύστημα κρυστάλλου equixed. Οι ενιαίοι κρύσταλλοι είναι συχνά οκταεδρικός, λιγότερο διαμαντένιος dodecahedro. Στην επιφάνεια του ρόμβο δωδεκαδάκτριο, ρίγες εμφανίζονται συχνά προς την κατεύθυνση της μακράς διαγώνιο. Τα αδρανή υλικά είναι ως επί το πλείστον πυκνά και κοκκώδη. Το χρώμα είναι μαύρο σιδήρου, η ράβδωση είναι μαύρη, ημι-μεταλλική λάμψη, αδιαφανής. Σκληρότητα 5.5 ~ 6.5, συγκεκριμένη βαρύτητα 4.9 ~ 5.2, καμία διάσπαση, gangue είναι κυρίως χαλαζία και πυριτικό. Με ισχυρό μαγνητισμό. Κακή επαγωγικότητα, περιέχει γενικά επιβλαβείς ακαθαρσίες, όπως το θείο και ο φώσφορος. Στην επεξεργασία ορυκτών (Ευεργοδοτισμός), η μέθοδος μαγνητικού διαχωρισμού μπορεί να χρησιμοποιηθεί, και η επεξεργασία είναι πολύ βολική. αλλά λόγω της λεπτής δομής του, μειώνεται ελάχιστα. Γίνεται αιματίτης μετά από μακροχρόνιες καιρικές συνθήκες. Υπάρχει συχνά μια σημαντική ποσότητα Ti4 + σε μαγνητίτη που αντικαθιστά Fe3 + με οιονεί ομομορφισμό, και συνοδεύεται από αντίστοιχες υποκαταστάσεις mg2 + και V3 + για Fe2 + και Fe3 +, σχηματίζοντας έτσι κάποια ορυκτά υποείδη, δηλαδή:
(1) μαγνητίτης τιτανίου Fe2 + (2 + x) Fe3 + (2-2x) TixO4 (0
(2) μαγνητίτης βαναδίου FeV2O4 ή Fe2 + (Fe3 + V) O4, που περιέχει V2O5 μερικές φορές μέχρι 68.41% ~ 72.04%.
(3) Ο μαγνητίτης βαναδίου-τιτανίου είναι ένα στερεό προϊόν λύσης των ανωτέρω δύο μεταλλευμάτων με μια πιό σύνθετη σύνθεση.
(4) Μαγνητίτης χρωμίου περιέχει Cr2O3 μέχρι μερικά τοις εκατό. (Δίκτυο χάλυβα www.gangcai.com)
(5) Ο μαγνητίτης μαγνησίου περιέχει MgO μέχρι 6.01%. Ο μαγνητίτης είναι το κύριο ορυκτό του σιδηρομεταλλεύματος σε κοιτάσματα μαγματικού σιδήρου, τα κοιτάσματα μετασωματικού-υδροθερμικού σιδήρου επαφής, τα ιζηματογενή μεταμορφικά κοιτάσματα σιδήρου και μια σειρά αποθέσεων σιδήρου που σχετίζονται με τον ηφαιστειισμό. Επιπλέον, είναι επίσης κοινή σε κοιτάσματα άμμου. Σπάνια συναντάται σε φυσικό καθαρό μετάλλευμα μαγνητίτη, και μέρος του μαγνητίτη μετατρέπεται συχνά σε ημι-ψεύτικο αιματίτη και ψεύτικο αιματίτη λόγω οξείδωσης της επιφάνειας. Η λεγόμενη ψευδής αιματίτης είναι μαγνητίτης (Fe3O4) οξειδώνεται σε αιματίτη (Fe2O3), αλλά μπορεί ακόμα να διατηρήσει την αρχική μορφή κρυστάλλου του, έτσι ονομάζεται ψευδής αιματίτη.
2. Αιματίτης
Αιματίτης (Αιματίτης) Η αιματίτης είναι ένα άνυδρο μετάλλευμα οξειδίου του σιδήρου με χημικό τύπο Fe2O3 και θεωρητική περιεκτικότητα σε σίδηρο 70%. Αυτό το είδος μεταλλεύματος αποτελεί συχνά τεράστιες καταθέσεις στη φύση. Όσον αφορά τον όγκο ταφής και εξόρυξης, είναι το κύριο μετάλλευμα για τη βιομηχανική παραγωγή. Μπορεί να χωριστεί σε πολλές κατηγορίες ανάλογα με τις διαφορετικές δομικές συνθήκες του, όπως κόκκινο αιματίτη, κατοπτρική αιματίτη, Micaceous αιματίτη, και κόκκινο Ώχρα. Η περιεκτικότητα σε σίδηρο του αιματίτη είναι γενικά 50% έως 60%, και περιέχει λιγότερο επιβλαβείς ακαθαρσίες όπως το θείο και ο φώσφορος, και η μείωση είναι καλύτερη από τον μαγνητίτη. Ως εκ τούτου, αιματίτη είναι μια σχετικά καλή σιδεροδηλεία πρώτη ύλη. Η αιματίτη είναι ντόπια και άγρια. Ο αναγεννημένος μαγνητίτης αιματίτης χάνει τον μαγνητισμό του μετά την οξείδωση, αλλά εξακολουθεί να διατηρεί το κρυσταλλικό σχήμα του μαγνητίτη. Η ψεύτικη αιματίτη, η οποία συχνά περιέχεται στο ψεύτικο αιματίτη Κάποια υπολειμματική μαγνητίτη. Μερικές φορές η αιματίτη περιέχει επίσης μερικά προϊόντα διάβρωσης αιματίτη, όπως λιμονίτη (2Fe2O3 · 3H2O). Η αιματίτη έχει μια ημι-μεταλλική λάμψη, η σκληρότητα του κρυστάλλου είναι 5,5 έως 6, η σκληρότητα του γήινου αιματίτη είναι πολύ χαμηλή, δεν διάσπαση, η σχετική πυκνότητα είναι 4,9 έως 5,3, μόνο αδύναμη μαγνητική, και η gangue είναι πυριτικό.
Υπάρχουν δύο είδη ομοπολυμορφικών παραλλαγών του Fe2O3 στη φύση, δηλαδή α-Fe2O3 και γ-Fe2O3. Το πρώτο είναι σταθερό υπό φυσικές συνθήκες και ονομάζεται αιματίτης. το τελευταίο είναι λιγότερο σταθερό από το α-Fe2O3 υπό φυσικές συνθήκες και βρίσκεται σε μετα-σταθερή κατάσταση, που ονομάζεται μαγεμιτικό. Αιματίτης: Fe 69,94%, O 30,06%, που συχνά περιέχουν οιονεί ομοιογενή μείγματα Ti, Al, Mn, Fe2 +, Ca, Mg και μια μικρή ποσότητα Ga και Co Trigonal κρυσταλλικό σύστημα, άθικτα κρύσταλλα είναι σπάνιες. Ο κρυσταλλικός αιματίτης είναι ατσάλινος γκρίζος και κρυπτοκρυσταλλικός. ο γήινος αιματίτης είναι κόκκινος. Οι ραβδώσεις είναι κόκκινο κεράσι ή φρέσκο συκώτι χοίρων. Μεταλλική έως ημιμεταλλική λάμψη. Μερικές φορές η στιλπνότητα είναι βαρετή. Σκληρότητα 5 ~ 6. Η αναλογία είναι 5 ~ 5,3. Τα αδρανή υλικά αιματίτη έχουν διάφορες μορφές, σχηματίζοντας ορισμένα ορυκτά υποείδη, και συγκεκριμένα:
(1) Μετάλλευμα σιδήρου καθρεφτών. Είναι μια συλλογή από ροζέτα ή φύλλο αιματίτη με μεταλλική λάμψη.
(2) Μίκα αιματίτη. Κρυσταλλική χαματίτης λεπτής κλίμακας με μεταλλική λάμψη.
(3) Ολιτικός ή νεφρικός αιματίτης. Αιματίτης με οβάλ ή νεφρικό σχήμα.
Ο αιματίτης είναι ένα από τα ευρέως κατανεμημένα ορυκτά σιδήρου στη φύση, και μπορεί να σχηματιστεί σε διάφορες γεωλογικές διεργασίες, αλλά κυρίως υδροθερμικό, ιζηματογενές και περιφερειακό μεταμορφισμό. Στη ζώνη οξείδωσης, η αιματίτη μπορεί να σχηματιστεί με αφυδάτωση λιμονίτη ή γουρτζίτη ή γοεθίτη. Αλλά μπορεί επίσης να μετατραπεί σε goethite και αιματίτη νερού. Υπό συνθήκες μείωσης, η αιματίτη μπορεί να μετατραπεί σε μαγνητίτη, που ονομάζεται ψεύτικο μαγνητίτη. Maghemite: γ-Fe2O3, η χημική του σύνθεση περιέχει συχνά Mg, Ti και Mn αναμειγνύονται in. Ισομετρικό κρυσταλλικό σύστημα, πενταγωνικές τριτραχειδικές κρυστάλλων, ως επί το πλείστον κοκκώδη αδρανή, πυκνά μπλοκ, συχνά με την ψευδαίσθηση του μαγνητίτη. Το χρώμα και η ράβδωση είναι καφετιά, σκληρότητα 5, συγκεκριμένη βαρύτητα 4.88, ισχυρός μαγνητισμός. Το μαγεμιτικό σχηματίζεται κυρίως από δευτερογενείς αλλαγές μαγνητίτη υπό οξειδωτικές συνθήκες. Το Fe2 + στο μαγνητίτη αντικαθίσταται πλήρως από Fe3 + (3Fe2 + → 2Fe3 +), έτσι οκτάεδρικες θέσεις που καταλαμβάνονται από 1 / 3Fe2 + δημιουργούν κενές θέσεις. Επιπλέον, το μαγεμιτικό μπορεί να σχηματιστεί από την απώλεια νερού από λεπιδόλιθο, και επίσης να σχηματιστεί από την οργανική δράση των οξειδίων του σιδήρου.
3. Λιμμονίτης
Ο λιμμονίτης είναι ένα μετάλλευμα που περιέχει σιδηρορικό υδροξείδιο. Παράγεται από την διάβρωση άλλων μεταλλευρίων. Είναι η πιο ευρέως κατανεμημένη στη φύση, αλλά δεν είναι ασυνήθιστο για μεγάλες καταθέσεις. Είναι η γενική ονομασία δύο διαφορετικών μεταλλευμάτων δομής του Goethite HFeO2 και του Lepidocrocite FeO (OH). Μερικοί άνθρωποι γράφουν επίσης τη χημική φόρμουλα του κύριου συστατικού του ως mFe2O3. το nH2O, που δείχνει κιτρινωπό καφέ ή καφέ, περιέχει περίπου 62% Fe, 27% O και 11% H2O και έχει ειδική βαρύτητα περίπου 3,6 έως 4,0. Τα περισσότερα από αυτά συνδέονται με άλλα σιδηρομεταλλεύματα. Στην πραγματικότητα, δεν είναι ένα ορυκτό είδος, αλλά ένα μείγμα goethite, λεπιδόλιθος, goethite νερό, λεπιδόλιθο νερό και υδρό διοξείδιο του πυριτίου, λασπώδη, κλπ. Τα περισσότερα από τα σιδερο-φέροντα μεταλλεύματα στο λιμονίτη υπάρχουν με τη μορφή 2Fe2O3 · H2o. Η χημική σύνθεση αλλάζει σε μεγάλο βαθμό, όπως και η περιεκτικότητα σε νερό. Γενικά, η περιεκτικότητα σε σίδηρο του λιμονίτη είναι 37% έως 55%, και μερικές φορές η περιεκτικότητα σε φώσφορο είναι σχετικά υψηλή. Το λιμονίτη είναι πολύ υγροσκοπικό και απορροφά γενικά μια μεγάλη ποσότητα νερού. Μετά το ψήσιμο ή τη θέρμανση σε υψικάμινο, το ελεύθερο νερό και το νερό κρυστάλλωσης αφαιρούνται, και το πορώδες του μεταλλεύματος αυξάνεται, γεγονός που βελτιώνει σημαντικά τη μείωση του μεταλλεύματος. Ως εκ τούτου, λιμονίτης είναι καλύτερη στη μείωση από αιματίτη και μαγνητίτη. Ταυτόχρονα, λόγω της απομάκρυνσης του νερού, η περιεκτικότητα του μεταλλεύματος σε σίδηρο αυξάνεται ανάλογα.
(1) Goethite α-FeO (OH), που περιέχει 62,9% Fe. Εκείνοι με το μη ποσοτικό προσροφημένο νερό καλούνται goethite HFeO2 νερού Το NH2O. Το ορθοθώμπικ κρυστάλλινο σύστημα έχει βελόνα-όπως, στήλη, λεπτό πιάτο ή κλίμακα-όπως σχήματα. Συνήθως φασόλι-όπως, νεφρό-όπως ή σταλακτίτης-όπως. Οι κομμένες μάσκες είναι παράλληλες ή ακτινοβολούντες ινώδεις δομές. Μερικές φορές είναι πυκνό, χώμα, ή ooliform. Το χρώμα είναι κοκκινωπό καφέ, σκούρο καφέ έως σκούρο καφέ. Η ξεπερασμένη πούδρα και άχρυσος-όπως λιμονίτης είναι κιτρινωπό καφέ. Οι ραβδώσεις goethite είναι κοκκινωπό καφέ, με σκληρότητα 5 έως 5,5 και ειδική βαρύτητα 4 έως 4,3. Οι ραβδώσεις λιμονίτη είναι γενικά ανοιχτό καφέ ή κιτρινωπό καφέ, με σκληρότητα 1 έως 4 και ειδική βαρύτητα από 3,3 έως 4.
(2) Wurtenite γ-FeO (OH), που περιέχει 62,9% Fe. Εκείνοι με ένα ορισμένο ποσό προσροφημένου νερού καλούνται μετάλλευμα σιδήρου ινών νερού FeO (OH) · Το NH2O. Ορθοχώμβικο σύστημα. Κοινά φολιδωτά ή ινώδη αδρανή. Το χρώμα είναι σκούρο κόκκινο έως μαύρο κόκκινο. Οι ραβδώσεις είναι πορτοκαλί-κόκκινο ή τούβλο-κόκκινο. Σκληρότητα 4 ~ 5, ειδική βαρύτητα 4,01 ~ 4,1.
4. Σιδηρίτη
Το siderite (Siderite) είναι ένα μετάλλευμα που περιέχει ανθρακικό σίδηρο. Το κύριο συστατικό είναι feCO3, το οποίο είναι μπλε γκρι, η θεωρητική περιεκτικότητα σε σίδηρο είναι 48,2%, και η ειδική βαρύτητα είναι περίπου 3,8. FeCO3, FeO 62,01%, CO2 37,99%, περιέχει συχνά Mg και Mn. Τριγωνικό κρυσταλλικό σύστημα. Κοινή rhombohedral, το κρυστάλλινο επίπεδο είναι συχνά κυρτό. Το αδρανές είναι χονδροειδές σε λεπτόκοκκο. Υπάρχουν επίσης οζίδια, σταφύλια, και το έδαφος. Κίτρινο, ανοιχτό καφέ κίτρινο (σκούρο καφέ μετά την διάβρωση), λάμψη γυαλιού. Η σκληρότητα είναι 3,5 ~ 4,5, και η συγκεκριμένη βαρύτητα είναι περίπου 3,96. Ποικίλλει ανάλογα με το περιεχόμενο των Mg και Mn. Στη φύση, υπάρχουν λιγότεροι πλευρικά με βιομηχανική μεταλλεία από τα άλλα τρία μεταλλεύματα. Το siderite αποσυντίθεται εύκολα και οξειδώνεται σε λιμονίτη. Γενικά, η περιεκτικότητα σε σίδηρο δεν είναι υψηλή, αλλά μετά την αποσύνθεση του CO2 με θέρμανση, η περιεκτικότητα σε σίδηρο όχι μόνο αυξάνεται σημαντικά, αλλά γίνεται επίσης πορώδης, και η επαγωγιμότητα είναι πολύ καλή. Το μεγαλύτερο μέρος αυτού του μεταλλεύματος περιέχει μια σημαντική ποσότητα άλατος ασβεστίου και μαγνησίου. Δεδομένου ότι το ανθρακικό άλας θα απορροφήσει πολλή θερμότητα και θα εκπέμψει το διοξείδιο του άνθρακα σε υψηλή θερμοκρασία περίπου 800 ~ 960 °C, ψήνουμε συνήθως αυτόν τον τύπο μεταλλεύματος πρίν προσθέτουμε το στον υψικαμίνο.
5. Άλλα
Ilmenite (Ilmenite) ο χημικός τύπος του είναι FeTiO3, Fe 36.8%, Ti 36.6%, O 31.6%. Τριγωνικό κρυστάλλινο σύστημα. Ρομβοεδρικές κρύσταλλοι. Είναι συχνά ακανόνιστο σιτάρι, κλίμακα ή παχύ πιάτο. Πάνω από 950 ° C, ilmenite και αιματίτη αποτελούν μια εντελώς ομοιογενή ομολογία. Όταν η θερμοκρασία μειώνεται, η τήξη εμφανίζεται, έτσι ilmenite περιέχει συχνά λεπτή κλίμακα-όπως εγκλείσματα αιματίτη. Το χρώμα του ilmenite είναι μαύρο σιδήρου ή γκρι χάλυβα. Οι ραβδώσεις είναι ατσάλινες ή μαύρες. Τα εγκλείσματα που περιέχουν αιματίτη είναι καφέ ή καφέ κόκκινες ραβδώσεις. Μεταλλική-ημι-μεταλλική γυαλάδα. Όχι διαφανής, χωρίς ντεκολτέ. Σκληρότητα 5 ~ 6.5, ειδική βαρύτητα 4 ~ 5. Αδύναμο μαγνητικό. Ο Ιλμενίτης εμφανίζεται κυρίως σε υπερβασικούς βράχους, βασικούς βράχους, αλκαλικούς βράχους, όξινους βράχους και μεταμορφικούς βράχους. Στο panzhihua βαναδίου-τιτανίου μαγνητίτη κατάθεση στην Κίνα, ilmenite διανέμεται σε κοκκώδη ή νιφάδα μορφή μεταξύ τιτανομαγνητίτη και άλλα ορυκτά σωματίδια, ή προσανατολισμένη lamellae κατά μήκος της διαιρεμένης επιφάνειας του τιτανομαγνητίτη. Μεταλλεύματος πυριτικού σιδήρου (πυριτικός σίδηρος) Αυτό το είδος μεταλλεύματος είναι ένα σύνθετο άλας. Δεν υπάρχει συγκεκριμένη χημική φόρμουλα. Η σύνθεση ποικίλλει σημαντικά. Δείχνει γενικά ένα σκούρο πράσινο χρώμα με συγκεκριμένη βαρύτητα περίπου 3,8. Η περιεκτικότητα σε σίδηρο είναι πολύ χαμηλή. Φτωχό σιδηρομετάλλευμα. Θειούχος σίδηρος (θειούχος σίδηρος) Αυτό το είδος μεταλλεύματος περιέχει FeS2, που περιέχει μόνο 46,6% fe και s περιεκτικότητα σε 53,4%. Εμφανίζεται γκρι-κίτρινο, με συγκεκριμένη βαρύτητα περίπου 4,95 ~ 5,10. Επειδή αυτό το είδος μεταλλεύματος περιέχει συχνά πολλά άλλα πολύτιμα μέταλλα όπως ο χαλκός, το νικέλιο, ο ψευδάργυρος, ο χρυσός, το ασήμι, κ.λπ., χρησιμοποιείται συχνά σε άλλες βιομηχανίες τήξης μετάλλων Πρώτες ύλες επειδή περιέχει μια μεγάλη ποσότητα θείου, χρησιμοποιείται συχνά για να εξαγάγει το θείο, αλλά ο σίδηρος έχει γίνει ένα υποπροϊόν, έτσι δεν μπορεί πλέον να κληθεί μετάλλευμα σιδήρου
