Conceitos básicos de minério de ferro
Minério é uma coleção de minerais. Em condições técnicas e econômicas modernas, metais ou outros produtos podem ser processados e extraídos de minerais em escala industrial. Originalmente referido como material sólido extraído de depósitos metálicos, agora expandiu-se para minerais não metálicos como enxofre, fluorita e barita depositados na rocha-mãe após a formação.
A razão do peso dos componentes úteis (elementos ou minerais) no minério e o peso do minério é chamada de grau de minério. Minérios de metal precioso, como ouro e platina, são expressos em gramas por tonelada, e outros minérios são geralmente expressos em porcentagem. O grau de minério é comumente utilizado para medir o valor do minério, mas a composição da gangue (o mineral inútil no minério ou o mineral com pouco conteúdo útil que não pode ser utilizado) e a quantidade de impurezas nocivas também afetam o valor do minério.
Classificação do minério de ferro
Geralmente dividido em minério magro, minério comum e minério rico. Às vezes só é dividido em minério magro e minério rico. Não há padrão uniforme para esta divisão. Geralmente, cada setor industrial e área de mineração tem sua própria faixa de cálculo. De acordo com as características de natureza e utilização dos minerais contidos, ele é dividido em duas categorias: minério metálico e minério não metálico.
As principais variedades de minério de ferro
Há muitos tipos de minerais de ferro. Existem mais de 300 tipos de minerais de ferro e minerais de ferro, entre os quais existem mais de 170 tipos. No entanto, nas condições técnicas atuais, os principais com valor de utilização industrial são magnetita, hematita, maghemita, ilmenita, limonita e siderite.
1. Magnetita
Magnetita (Magnetita) é um minério de óxido de ferro, o componente principal é Fe3O4, é um composto de Fe2O3 e FeO. FeO 31,03%, Fe2O3 68,97% ou contendo Fe 72,2%, O 27,6%, sistema de cristal equiaxed. Cristais únicos são muitas vezes octaédricos, menos dodecaedro em forma de diamante. Na superfície do dodecaedro rombido, listras frequentemente aparecem na direção da diagonal longa. Os agregados são em sua maioria densos e granulares. A cor é preto ferro, a raia é preta, brilho semi-metálico, opaco. Dureza 5.5 ~ 6.5, gravidade específica 4.9 ~ 5.2, sem decote, gangue é principalmente quartzo e silicato. Com forte magnetismo. Baixa redutibilidade, geralmente contém impurezas prejudiciais como enxofre e fósforo. No processamento mineral (Beneficiamento), o método de separação magnética pode ser utilizado, e o processamento é muito conveniente; mas por causa de sua estrutura fina, é mal reduzida. Torna-se hematita depois de um tempo longo. Muitas vezes há uma quantidade considerável de Ti4 + em magnetita que substitui Fe3 + por quase-homomorfismo, e é acompanhado por substituições correspondentes de Mg2 + e V3 + para Fe2 + e Fe3 +, formando assim algumas subespécies minerais, a ver:
(1) Magnetite de titânio Fe2 + (2 + x) Fe3 + (2-2x) TixO4 (0
(2) Magnetite vanádio FeV2O4 ou Fe2 + (Fe3 + V) O4, contendo V2O5 às vezes até 68,41% ~ 72,04%.
(3) A magnetita vanádio-titânio é um produto de solução sólida dos dois minerais acima com uma composição mais complexa.
(4) O magnetita cromado contém Cr2O3 até alguns por cento. (Www.gangcai.com da Rede siderúrgica)
(5) A magnetita de magnésio contém 2008 até 6,01%. Magnetita é o principal mineral do minério de ferro em depósitos de ferro magmático, depósitos de ferro metasomático-hidrotérmico, depósitos de ferro metamórfico sedimentares e uma série de depósitos de ferro relacionados ao vulcanismo. Além disso, também é comum em depósitos de areia. Raramente é encontrado em minério de magnetita pura natural, e parte da magnetita é frequentemente convertida em hematita semi-falsa e hematita falsa devido à oxidação superficial. A chamada falsa hematita é magnetita (Fe3O4) oxidada à hematita (Fe2O3), mas ainda pode manter sua forma cristalina original, por isso é chamada de hematita falsa.
2. Hematita
Hematita (Hematita) Hematita é um minério de óxido de ferro anidro com uma fórmula química de Fe2O3 e um teor teórico de ferro de 70%. Esse tipo de minério muitas vezes forma enormes depósitos na natureza. Em termos de volume de sepultamento e mineração, é o principal minério para a produção industrial. Pode ser dividido em muitas categorias de acordo com suas diferentes condições estruturais, como hematita vermelha, hematita especular, hematita micáceous e Ocher vermelho. O teor de ferro da hematita é geralmente de 50% a 60%, e contém impurezas menos prejudiciais, como enxofre e fósforo, e a redução é melhor que a magnetita. Portanto, a hematita é uma matéria-prima relativamente boa. Hematita é nativa e selvagem. A magnetita hematita regenerada perde seu magnetismo após a oxidação, mas ainda mantém a forma cristalina da magnetita. A falsa hematita, que muitas vezes está contida na hematita falsa Algum magnetita residual. Às vezes, a hematita também contém alguns produtos de hematita, como limonite (2Fe2O3 · 3H2O). A hematita tem um brilho semi-metálico, a dureza do cristal é de 5,5 a 6, a dureza da hematita terrosa é muito baixa, sem decote, a densidade relativa é de 4,9 a 5,3, apenas magnética fraca, e a gangue é silicato.
Existem dois tipos de variantes homopolamórficas de Fe2O3 na natureza, ou seja, α-Fe2O3 e γ-Fe2O3. O primeiro é estável em condições naturais e é chamado de hematita; Este último é menos estável do que α-Fe2O3 em condições naturais e está em um estado meta-estável, chamado maghemita. Hematita: Fe 69,94%, O 30,06%, muitas vezes contendo misturas quase homogêneas Ti, Al, Mn, Fe2 +, Ca, Mg e uma pequena quantidade de sistema de cristal Ga e Co Trigonal, cristais intactos são raros. A hematita cristalina é cinza de aço e criptocristalina; a hematita terrosa é vermelha. As listras são vermelho cereja ou fígado de porco fresco. Metal para brilho semi-metálico. Às vezes o brilho é maçante. Dureza 5 ~ 6. A proporção é de 5 ~ 5,3. Os agregados de hematita têm várias formas, formando algumas subespécies minerais, ou seja:
(1) Espelhamento do minério de ferro. É uma coleção de roseta ou hematita de folha com brilho metálico.
(2) Hematita mica. Hematita de escala fina cristalina com brilho metálico.
(3) Hematita oolítica ou renal. Hematita com forma oval ou renal.
A hematita é um dos minerais de ferro amplamente distribuídos na natureza, e pode ser formada em diversos processos geológicos, mas principalmente metamorfismo hidrotérmico, sedimentar e regional. Na zona de oxidação, a hematita pode ser formada por desidratação de limonita ou wurtzita ou goethita. Mas também pode ser transformado em goethita e hematita de água. Em condições de redução, a hematita pode ser transformada em magnetita, chamada falsa magnetita. Maghemite: γ-Fe2O3, sua composição química muitas vezes contém Mg, Ti e Mn misturados. Sistema de cristal isométrico, cristais pentágonois de três tetraedais, a maioria agregados granulares, blocos densos, muitas vezes com a ilusão de magnetita. A cor e a raia são marrons, dureza 5, gravidade específica 4.88, magnetismo forte. O maghemita é formado principalmente por mudanças secundárias de magnetita sob condições oxidantes. O Fe2 + na magnetita é completamente substituído por Fe3 + (3Fe2 + → 2Fe3 +), então as posições octaédricas ocupadas por 1 / 3Fe2 + geram vagas. Além disso, o maghemita pode ser formado pela perda de água do lepidolite, e também formado pela ação orgânica dos óxidos de ferro.
3. Limonite
Limonite é um minério que contém hidróxido férrico. É produzido por resistir a outros minérios. É a natureza mais amplamente distribuída, mas não é incomum para grandes depósitos. É o nome geral de dois oros de estrutura diferentes de Goethite HFeO2 e Lepidocrocite FeO (OH). Algumas pessoas também escrevem a fórmula química de seu componente principal como mFe2O3. nH2O, mostrando marrom amarelado ou marrom, contém cerca de 62% Fe, 27% O e 11% H2O, e tem uma gravidade específica de cerca de 3,6 a 4,0. A maioria deles está presa a outros minérios de ferro. Na verdade, não é uma espécie mineral, mas uma mistura de goethita, lepidolite, goethita de água, lepidolite de água e sílica hidráulica, lamacenta, etc. A maioria dos minerais de ferro em limonite existem na forma de 2Fe2O3 · H2o. A composição química muda muito, assim como o teor de água. Geralmente, o teor de ferro da limonita é de 37% a 55%, e às vezes o teor de fósforo é relativamente alto. Limonite é muito higroscópica e geralmente absorve uma grande quantidade de água. Após assar ou aquecer em um alto-forno, água livre e água cristalização são removidos, e a porosidade do minério é aumentada, o que melhora muito a redução do minério. Portanto, limonite é melhor em reduzir do que hematita e magnetita. Ao mesmo tempo, devido à remoção da água, o teor de ferro do minério é aumentado em conformidade.
(1) Goethite α-FeO (OH), contendo 62,9% fe. Aqueles com água adsorvida não quantitativa são chamados de goethite de água HFeO2 · NH2O. O sistema de cristal ortomórbico tem formas semelhantes a agulhas, colunares, placas finas ou escalas. Normalmente parecido com feijão, parecido com um rim ou estalactite. Máscaras cortadas são estruturas fibrosas paralelas ou irradiadas. Às vezes é denso, solo ou ooliforme. A cor é marrom avermelhado, marrom escuro a marrom escuro. A limusine em pó e ocher-like é marrom amarelado. As listras de goethita são marrons avermelhadas, com uma dureza de 5 a 5,5 e uma gravidade específica de 4 a 4,3. As listras de limonita são geralmente marrom claro ou marrom amarelado, com uma dureza de 1 a 4 e uma gravidade específica de 3,3 a 4.
(2) Wurtenite γ-FeO (OH), contendo 62,9% fe. Aqueles com uma certa quantidade de água adsorvida são chamados de fibra de água de minério de ferro FeO (OH) · NH2O. Sistema ortomórbico. Agregados escamosos ou fibrosos comuns. A cor é vermelho escuro para vermelho preto. As listras são laranja-vermelho ou vermelho tijolo. Dureza 4 ~ 5, gravidade específica 4.01 ~ 4.1.
4. Siderite
Siderite (Siderite) é um minério que contém carbonato de ferro. O principal componente é o FeCO3, que é cinza azulado, o teor teórico de ferro é de 48,2%, e a gravidade específica é de cerca de 3,8. FeCO3, FeO 62,01%, CO2 37,99%, muitas vezes contém mg e sistema de cristal trigonal Mn. Rombral comum, o plano de cristal é muitas vezes curvado. O agregado é de grãos grossresos para grãos finos. Há também nódulos, uvas e solo. Amarelo, amarelo marrom claro (marrom escuro após o tempo), brilho de vidro. A dureza é de 3,5 ~ 4,5, e a gravidade específica é de cerca de 3,96. Varia de acordo com o conteúdo de Mg e Mn. Na natureza, há menos siderites com valor de mineração industrial do que os outros três minérios. Siderite é facilmente decomposto e oxidado à limonita. Geralmente, o teor de ferro não é alto, mas depois de decompor o CO2 pelo aquecimento, o teor de ferro não só é significativamente aumentado, mas também se torna poroso, e a redutibilidade é muito boa. A maior parte deste minério contém uma quantidade considerável de sais de cálcio e magnésio. Uma vez que o carbonato absorverá muito calor e emitirá dióxido de carbono a uma alta temperatura de cerca de 800 ~ 960 °C, nós assemos principalmente este tipo de minério antes de adicioná-lo ao alto-forno.
5. Outros
Ilmenite (Ilmenite) sua fórmula química é FeTiO3, Fe 36,8%, Ti 36,6%, O 31,6%. Sistema de cristal trigonal. Cristais rombedais. Muitas vezes é grão irregular, escala ou placa grossa. Acima de 950 ° C, ilmenita e hematita formam uma homologia completamente homogênea. Quando a temperatura é reduzida, o derretimento ocorre, por isso a ilmenita geralmente contém inclusões de hematita em escala fina. A cor de ilmenita é preto de ferro ou cinza de aço. As listras são cinza de aço ou preto. As inclusões contendo hematita são listras vermelhas marrons ou acastentas. Brilho metálico-semi-metálico. Não é transparente, sem decote. Dureza 5 ~ 6,5, gravidade específica 4 ~ 5. Magnético fraco. Ilmenita ocorre principalmente em rochas ultrabásicas, rochas básicas, rochas alcalinas, rochas ácidas e rochas metamórficas. No depósito de magnetita de vanádio-titânio panzhihua na China, o ilmenita é distribuído em forma granular ou floco entre titanomagnetita e outras partículas minerais, ou lamellae orientada ao longo da superfície dividida de titanomagnetita. Minério de silicato de ferro (Ferro Silicato) Este tipo de minério é um sal composto. Não há uma certa fórmula química. A composição varia muito. Geralmente mostra uma cor verde escura com uma gravidade específica de cerca de 3,8. O teor de ferro é muito baixo. Pobre minério de ferro. Ferro sulfeto (ferro sulfeto) Este tipo de minério contém FeS2, contendo apenas 46,6% de teor fe e s de 53,4%. Aparece cinza-amarelo, com uma gravidade específica de cerca de 4,95 ~ 5.10. Como esse tipo de minério muitas vezes contém muitos outros metais preciosos, como cobre, níquel, zinco, ouro, prata, etc., é frequentemente usado em outras indústrias de fundição metálica Matérias-primas; por conter uma grande quantidade de enxofre, muitas vezes é usado para extrair enxofre, mas o ferro se tornou um subproduto, por isso não pode mais ser chamado de minério de ferro
