1. 礦物與礦石的定義

礦物是指地殼中的化學(xué)元素經(jīng)各種地質(zhì)作用所形成的自然元素或自然化合物。它具有較均一的化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)晶構(gòu)造。大多數(shù)礦物都以天然化合物形態(tài)存在，少數(shù)為天然元家。

礦石和巖石均由礦物所組成，是礦韌的集合體。礦石是指在現(xiàn)有的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下能從中提取金屬、金屬化合物或有用礦物的物質(zhì)總稱。礦石又可分為簡(jiǎn)單礦石和復(fù)合礦石。前者是只能從中提取一種有用成分的礦石，后者則可從中同時(shí)提取兩種或兩種以上有用成分的礦石。礦石由有用礦物和脈石礦物所組成。

2. 鐵礦石分類及特性

組成地殼的各種巖石中大部分都含鐵，已經(jīng)知道的鐵礦石有300多余種，但目前能作為煉鐵原料的只有20親種。按照鐵礦石的不同存在形態(tài)可分為赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦。

(1)赤鐵礦。赤鐵礦礦物成分為不含結(jié)晶水的Fe203，理論含鐵量為70％，鐵呈高價(jià)氧化物，為氧化程度最高的鐵礦。

赤鐵礦的組織結(jié)構(gòu)多種多樣，64E常致密的結(jié)晶體到疏松分散的粉體。礦物結(jié)構(gòu)成分也具多種形態(tài)，晶形為片狀和桓狀。外表里片狀具金屬光澤，明亮如鏡的叫鏡鐵礦；外表呈云母片狀而光澤度稍差的叫云母狀赤鐵礦；質(zhì)地松軟，無(wú)光澤，含有教土雜質(zhì)的為紅色土狀赤鐵礦；以膠體沉積形成顫狀、豆?fàn)詈湍I形集合體的赤鐵礦，其結(jié)構(gòu)較堅(jiān)實(shí)。

結(jié)晶的赤鐵礦外表顏色為鋼灰色或鐵黑色，其他為暗紅色，但所有赤鐵礦的條痕檢測(cè)皆為暗紅色。其密度為4.9-5.3t／m³，結(jié)晶完整的赤鐵礦硬度為5.5-6.0，其他形態(tài)的硬度較低。

赤鐵礦所含S和P雜質(zhì)較磁鐵礦要少。呈結(jié)晶狀的赤鐵礦，其顆粒內(nèi)孔隙多，而易還原和破碎。但因其鐵氧化程度高而難形成低熔點(diǎn)化合物，故其可烷性較差，造塊時(shí)燃料消耗比磁鐵礦高。

(2)磁鐵礦。磁鐵礦因具強(qiáng)磁性而命名，其化學(xué)式為Fe304，其理論含鐵量為72.4％，晶體呈八面體，組織結(jié)構(gòu)比較致密堅(jiān)硬，一般呈塊狀，硬度達(dá)5.5-6.5，密度約為5.2t／m³，其外表呈鋼灰色或黑灰色，具黑色條痕，難還原和破碎。

在自然界中，由于氧化作用，可使部分磁鐵礦氧化成赤鐵礦，成為既含F(xiàn)e2O3，又含F(xiàn)e3O4的礦石，但仍保持原磁鐵礦結(jié)晶形態(tài)。這種現(xiàn)象稱為假象化，多稱為假象赤鐵礦或半假象赤鐵礦。一般用磁性率[w(FeO)／w(TFe)]的百分率來(lái)傷量其氧化程度：

FeO的高低可代表磁鐵礦磁性率的大小，即FeO越高，則磁性率也越大。磁鐵礦可饒性良好，因其在高溫處理時(shí)氧化放熱，且FeO易與脈石成分形成低熔點(diǎn)化舍物，故使造塊能耗較低、結(jié)塊強(qiáng)度高。

(3)褐鐵礦。褐鐵礦是一種含結(jié)晶水的Fe2O3，可用mFe2O3·nH2O表示，其中以2Fe2O3·3H2O形態(tài)存在較多。褐鐵礦可分為以下六種：水赤鐵礦(2Fe2O3·H2O)，針赤鐵礦(Fe2O3·H20)，水針赤鐵礦(3Fe2O3·4H20)，褐鐵礦(2Fe2O3·3H20)，黃針鐵礦(Fe2O3·2H20)，黃赭礦(Fe2O3·3H2O)。

褐鐵礦的外表顏色為黃褐色、暗褐色和黑色，呈黃色或褐色條痕，密度為2.5-5.0t／m³，硬度為1-4，無(wú)磁性。褐鐵礦是由其他礦石風(fēng)化而成，其結(jié)構(gòu)松軟，密度小，含水量大，氣孔多，且在溫度升高時(shí)結(jié)晶水脫除后又留下新的氣孔，故還原性皆比前兩種鐵礦高。

自然界中相鐵礦官礦很少，一般含鐵量為37％-55％，其脈石主要為黏土、石英等，但雜質(zhì)S、P含量較高。當(dāng)含鐵品位低于35％時(shí)，需進(jìn)行選礦處理。目前，格鐵礦主要用重力選礦和磁化倍燒一磁選聯(lián)合法處理。

褐鐵礦因合結(jié)晶水和氣孔多，用僥結(jié)球團(tuán)造塊時(shí)收縮性很大，使產(chǎn)品質(zhì)量降低，只有用延長(zhǎng)高溫處理時(shí)間，產(chǎn)品強(qiáng)度可相應(yīng)提高，但導(dǎo)致燃料消耗增大，加工成本提高。

(4)菱鐵礦。其化學(xué)式為FeCO3，理論含鐵量達(dá)48.2％，F(xiàn)eO達(dá)62.1％。在碳酸鹽內(nèi)的一部分鐵可被其他金屑混入面部分生成復(fù)盆，如(Ca·Fe)CO3和(Mg·Fe)CO3等。在水和氮作用下，易轉(zhuǎn)變成褐鐵礦而覆蓋在茬鐵礦礦床的表面。在自然界中分布最廣的是菇土質(zhì)菱鐵礦，其夾雜物為數(shù)土和泥沙。

常見(jiàn)的菱鐵礦致密堅(jiān)硬，外表呈灰色或黃褐色，風(fēng)化后則轉(zhuǎn)變?yōu)樯詈稚�，具有灰色或帶黃色條痕，玻璃光澤，無(wú)磁性，密度約為3.8t／m³，硬度為3.5-4。