鐵是世界上最常用的金屬,占每年使用的所有金屬的 95%。鐵礦石是從中提取的巖石和礦物鐵可以冶煉經濟上。
鐵礦石對鋼鐵工業至關重要。幾乎所有 (98%)鐵礦石被開采以生產我們使用的鋼鐵制品——從回形針、家具和汽車,到建筑物的鋼梁。
對鐵礦石的巨大需求
每年生產20億噸原鐵礦石。目前,有50個國家正在開采鐵礦石。澳大利亞和巴西主導鐵礦石出口(占市場的 72%)。
世界上最大的鐵礦石生產商是巴西的淡水河谷,其次是澳大利亞的力拓和必和必拓。
世界鐵礦石消費量平均每年增長 10%。其中,中國是最大的鐵礦石消費國,也就是最大的鋼鐵生產國。
鐵礦石價格在 2022 年大幅反彈。目前上漲至 160 美元/噸。但是澳大利亞政府報告指出鐵礦石價格將在中短期內走弱:2022 年將達到 110 美元/噸,明年將達到 80 美元/噸,到 2027 年將達到 55 美元/噸。
4種鐵礦石
最重要的鐵礦石是在沉積巖中發現的。含鐵礦物有300多種,但用作生鐵礦石的只有20種。最重要的 4 種鐵礦石是磁礦石、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦。
1.磁鐵礦——最好的鐵礦石
磁鐵礦,也稱為磁石。它是一種天然磁鐵,因此而得名。
磁鐵礦是最好的鐵礦石。它的鐵含量最高,高達72.4%,磁力最強。因此易與脈石礦物分離,生產出雜質極少的高品位鐵精礦(70%以上)。
磁鐵礦分子式:Fe3O4
鐵含量:高達72.4%
磁鐵礦顏色:黑色
磁鐵礦硬度:5.5-6.5
磁鐵礦光澤:金屬光澤
特點:最好的鐵礦石,最強的磁性礦石
磁鐵礦巖石是最常開采的鐵礦石:
虛赤鐵礦和半人工赤鐵礦:磁鐵礦氧化成赤鐵礦,但保留磁鐵礦的結晶形態。
鈦磁鐵礦(FeTiO3):含有鈦氧化物 的磁鐵礦
釩磁鐵礦:含有釩 (V?O?) 氧化物 的磁鐵礦
釩鈦磁鐵礦:含有鈦和釩氧化物的磁鐵礦
磁黃鐵礦:與黃鐵礦 (FeS) 共生。它是第二常見的磁性礦物。
磁鐵礦儲量豐富。澳大利亞、巴西、美國的明尼蘇達州和密歇根州、加拿大東部和瑞典北部是最大的生產國。
磁鐵礦的最大用途是用作鋼鐵制造的優質鐵礦石,也可用于油漆、陶瓷等。
2.赤鐵礦——最重要的鐵礦石
赤鐵礦,也拼寫為赤鐵礦,它的名字來源于希臘語中的“血”,暗指它的紅色。
就用量而言,赤鐵礦是最重要的工業鐵礦石,但含鐵量略低于磁鐵礦。常與磁鐵礦、褐鐵礦共存,比磁鐵礦更容易恢復。
赤鐵礦分子式:Fe2O3
鐵含量:略低于磁鐵礦(高達69.9%)
赤鐵礦顏色:紅色、淺灰色、黑色
赤鐵礦晶體:三角系統
赤鐵礦硬度: 5.5-6.5
特點:最重要的鐵礦石
赤鐵礦產于澳大利亞、巴西、印度和其他國家。生的赤鐵礦選礦一般是磁選、浮選、重選等。但有時也出現在品位較高的礦床中,稱為直運礦(DSO)。這種赤鐵礦可以通過簡單的破碎和篩選來提取。
赤鐵礦用途廣泛,但與鐵礦石的重要性相比,其經濟意義較小,它生產顏料、珠寶等。
3.褐鐵礦——劣質鐵礦石
褐鐵礦的名字來源于希臘語中的草地,來自沼澤中的出現。
褐鐵礦不是真正的礦物,而是水合氧化鐵礦物的混合物,主要由針鐵礦組成。它以次生物質的形式出現,由其他鐵礦石風化形成或沉積為沼澤、湖泊和淺海沉積物。
褐鐵礦化學式: FeO(OH)·n(H2O)
鐵含量:高達59.8%
顏色:淡黃色(棕褐色、深棕色、黑灰色)
褐鐵色光澤:土色
褐鐵礦硬度: 4-5.5
特點:無定形多變氧化鐵,含水量大
褐鐵礦大部分以2Fe2O3?3H2O的形式存在。根據結晶水含量的不同,褐鐵礦礦物可分為水赤鐵礦、針狀赤鐵礦、褐鐵礦等。
由于礦床小、含水量大,幾千年來一直被用作劣質鐵礦石。因此,褐鐵礦在冶煉前需要壓塊。它也是重要的赭色和棕褐色顏料。
4.菱鐵礦——無磁性的鐵的碳酸鹽
菱鐵礦也是一種鐵隕石的名稱。它的名字來源于希臘語sideros,意思是“鐵”。
菱鐵礦是一種堅硬而致密的鐵碳酸鹽,不含硫或磷,并與鎂、錳和鈣等碳酸鹽混合。菱鐵礦大致相當于方解石,但用鐵代替了鈣。
菱鐵礦化學式: FeCO3
鐵含量:高達48.2%
菱鐵礦顏色:灰色、黃褐色
菱鐵礦硬度: 3.75-4.25
菱鐵礦光澤:玻璃質、絲滑、珍珠色
特點:無磁性,易風化成褐鐵礦
菱鐵礦主要出現在沉積和熱液環境中或火成偉晶巖中(各種花崗巖出現在礦脈中)。其他與菱鐵礦伴生的礦物有重晶石、螢石、方鉛礦、石英、白云石、閃鋅礦、黃鐵礦等。
菱鐵礦雖然含鐵量不高,但煅燒后CO 2 的鐵含量因釋放而顯著增加,礦石呈多孔狀,還原性好。除了生產鋼鐵,菱鐵礦是藝術家最永久的土顏料。