Grundbegriffe von Eisenerz
Erz ist eine Sammlung von Mineralien. Unter modernen technischen und wirtschaftlichen Bedingungen können Metalle oder andere Produkte im industriellen Maßstab verarbeitet und aus Mineralien gewonnen werden. Ursprünglich als festes Material bezeichnet, das aus Metallvorkommen abgebaut wurde, hat es sich nun auf nichtmetallische Mineralien wie Schwefel, Fluorit und Barit ausgeweitet, die sich nach der Bildung im Muttergestein ablagern.
Das Verhältnis des Gewichts der nützlichen Komponenten (Elemente oder Mineralien) im Erz und des Gewichts des Erzes wird als Erzgrade bezeichnet. Edelmetallererwie Gold und Platin werden in Gramm pro Tonne ausgedrückt, und andere Errege werden in der Regel als Prozentsatz ausgedrückt. Der Erzgehalt wird häufig verwendet, um den Wert des Erzes zu messen, aber die Zusammensetzung des Gangue (das nutzlose Mineral im Erz oder das Mineral mit wenig nützlichem Gehalt, das nicht verwendet werden kann) und die Menge an schädlichen Verunreinigungen beeinflussen auch den Wert des Erzes.
Eisenerzklassifizierung
Im Allgemeinen unterteilt in mageres Erz, gewöhnliches Erz und reiches Erz. Manchmal ist es nur in mageres Erz und reiches Erz unterteilt. Es gibt keinen einheitlichen Standard für diese Aufteilung. Im Allgemeinen hat jeder Industriezweig und jedes Bergbaugebiet seinen eigenen Berechnungsbereich. Je nach Art und Verwendungseigenschaften der enthaltenen Mineralien ist es in zwei Kategorien unterteilt: Metallerz und nichtmetallisches Erz.
Die wichtigsten Eisenerzsorten
Es gibt viele Arten von Eisenmineralien. Es gibt mehr als 300 Arten von Eisenmineralien und eisenhaltigen Mineralien, unter denen es mehr als 170 Arten gibt. Unter den aktuellen technischen Bedingungen sind jedoch Magnetit, Hämatit, Maghemit, Ilmenit, Limonit und Siderit die wichtigsten mit industriellem Nutzungswert.
1. Magnetit
Magnetit (Magnetit) ist ein Eisenoxiderz, die Hauptkomponente ist Fe3O4, ist ein Verbund aus Fe2O3 und FeO. FeO 31,03%, Fe2O3 68,97% oder mit Fe 72,2%, O 27,6%, Äquiaxed Crystal System. Einzelkristalle sind oft oktaeder, weniger diamantförmige dodekaeder. Auf der Oberfläche des rhombischen Dodekaeders erscheinen Streifen oft in Richtung der langen Diagonale. Die Aggregate sind meist dicht und granular. Die Farbe ist eisenschwarz, der Streifen ist schwarz, halbmetallischer Glanz, undurchsichtig. Härte 5,5 x 6,5, spezifische Schwerkraft 4,9 x 5,2, keine Spaltung, Gangue ist hauptsächlich Quarz und Silikat. Mit starkem Magnetismus. Schlechte Reduzibilität, enthält in der Regel schädliche Verunreinigungen wie Schwefel und Phosphor. Bei der mineralischen Verarbeitung (Beneficiation) kann das magnetische Trennverfahren verwendet werden, und die Verarbeitung ist sehr praktisch; aber wegen seiner feinen Struktur ist es schlecht reduziert. Es wird Hämatit nach langzeitverwitterung. Es gibt oft eine beträchtliche Menge von Ti4 + in Magnetit, die Fe3 + durch Quasi-Homomorphismus ersetzt, und wird von entsprechenden Substitutionen von Mg2 + und V3 + für Fe2 + und Fe3 + begleitet, wodurch einige mineralische Unterarten gebildet werden, nämlich:
(1) Titanmagnetit Fe2 + (2 + x) Fe3 + (2-2x) TixO4 (0
(2) Vanadiummagnetit FeV2O4 oder Fe2 + (Fe3 + V) O4, mit V2O5 manchmal bis zu 68,41 % bis 72,04 %.
(3) Vanadium-Titan-Magnetit ist ein festes Lösungsprodukt der beiden oben genannten Mineralien mit einer komplexeren Zusammensetzung.
(4) Chrommagnetit enthält Cr2O3 bis zu einigen Prozent. (Stahlnetz www.gangcai.com)
(5) Magnesiummagnetit enthält MgO bis zu 6,01%. Magnetit ist das Hauptmineral von Eisenerz in magmatischen Eisenablagerungen, Kontakt metasomatic-hydrothermale Eisenablagerungen, sedimentäre metamorphe Eisenablagerungen und eine Reihe von Eisenablagerungen im Zusammenhang mit Vulkanismus. Darüber hinaus ist es auch in Sandablagerungen üblich. Es ist selten in natürlichen reinen Magnetit Erz angetroffen, und ein Teil des Magnetites wird oft in halbgefälschte Hämatit und gefälschte Hämatit aufgrund der Oberflächenoxidation umgewandelt. Das sogenannte falsche Hämatit ist Magnetit (Fe3O4) oxidiert zu Hämatit (Fe2O3), aber es kann immer noch seine ursprüngliche Kristallform beibehalten, so dass es falsches Hämatit genannt wird.
2. Hämatit
Hämatit (Hämatit) Hämatit ist ein wasserfreies Eisenoxiderz mit einer chemischen Formel von Fe2O3 und einem theoretischen Eisengehalt von 70%. Diese Art von Erz bildet oft riesige Ablagerungen in der Natur. In Bezug auf das Bestattungs- und Bergbauvolumen ist es das Haupterz für die industrielle Produktion. Es kann in viele Kategorien nach seinen verschiedenen strukturellen Bedingungen unterteilt werden, wie rot Hämatit, Spiegelhämatit, Micaceous Hämatit, und roter Ocher. Der Eisengehalt von Hämatit beträgt in der Regel 50% bis 60%, und es enthält weniger schädliche Verunreinigungen wie Schwefel und Phosphor, und die Reduktion ist besser als Magnetit. Daher ist Hämatit ein relativ guter Eisenherstellungsrohstoff. Hämatit ist heimisch und wild. Der regenerierte Hämatit-Magnetit verliert nach der Oxidation seinen Magnetismus, behält aber dennoch die kristalline Form des Magnetits bei. Das falsche Hämatit, das oft in der gefälschten Hämatit einige Restmagnetit enthalten ist. Manchmal enthält Hämatit auch einige Hämatit-Verwitterungsprodukte, wie Limonit (2Fe2O3 bei 3H2O). Hämatit hat einen halbmetallischen Glanz, die Härte des Kristalls ist 5,5 bis 6, die Härte des erdigen Hämatites ist sehr gering, keine Spaltung, die relative Dichte ist 4,9 bis 5,3, nur schwach magnetisch, und das Gangue ist silikat.
Es gibt zwei Arten von homopolymorphen Varianten von Fe2O3 in der Natur, nämlich .-Fe2O3 und -Fe2O3. Ersteres ist unter natürlichen Bedingungen stabil und wird Hämatit genannt; Letzteres ist unter natürlichen Bedingungen weniger stabil als der Von-Fe2O3 und befindet sich in einem metastabilen Zustand, dem sogenannten Maghemit. Hämatit: Fe 69,94%, O 30,06%, oft mit quasi-homogenen Mischungen Ti, Al, Mn, Fe2 +, Ca, Mg und einer kleinen Menge Ga und Co Trigonal Kristallsystem, intakte Kristalle sind selten. Das kristalline Hämatit ist stahlgrau und kryptokristallin; das erdige Hämatit ist rot. Die Streifen sind kirschrot oder frisch Schweineleber. Metall bis halbmetallischer Glanz. Manchmal ist der Glanz stumpf. Härte 5 x 6. Der Anteil beträgt 5 x 5,3. Hämatitaggregate haben verschiedene Formen und bilden einige mineralische Unterarten, nämlich:
(1) Spiegeleisenerz. Es ist eine Sammlung von Rosette oder Blatt Hämatit mit metallischem Glanz.
(2) Glimmerhämatit. Kristallines Feinskaliumhämatit mit metallischem Glanz.
(3) Oolitisches oder Nierenhämatit. Hämatit mit ovaler oder Nierenform.
Hämatit ist eines der weit verbreiteten Eisenmineralien in der Natur und kann in verschiedenen geologischen Prozessen gebildet werden, aber vor allem hydrothermal, sedimentär und regional metamorphismus. In der Oxidationszone kann Hämatit durch Austrocknung von Limonit oder Wurtzit oder Goethit gebildet werden. Aber es kann auch in Goethit und Wasserhämatit verwandelt werden. Unter reduzierenden Bedingungen kann Hämatit in Magnetit umgewandelt werden, der als falscher Magnetit bezeichnet wird. Maghemit: -Fe2O3, seine chemische Zusammensetzung enthält oft Mg, Ti und Mn gemischt in. Isometrisches Kristallsystem, fünfeckige Drei-Tetraeder-Kristalle, meist körnige Aggregate, dichte Blöcke, oft mit der Illusion von Magnetit. Die Farbe und Streifen sind braun, Härte 5, spezifische Schwerkraft 4.88, starker Magnetismus. Maghemit wird hauptsächlich durch sekundäre Veränderungen des Magnetites unter oxidierenden Bedingungen gebildet. Der Fe2 + im Magnetit wird komplett durch Fe3 + (3Fe2 + 2Fe3 +) ersetzt, so dass Oktaederpositionen, die mit 1 / 3Fe2 + besetzt sind, freie Stellen generieren. Darüber hinaus kann Maghemit durch den Verlust von Wasser aus Lepidolit gebildet werden, und auch durch die organische Wirkung von Eisenoxiden gebildet werden.
3. Limonit
Limonit ist ein Erz, das Eisenhydroxid enthält. Es wird durch Verwitterung anderer Erte hergestellt. Es ist die am weitesten verbreitete in der Natur, aber es ist nicht ungewöhnlich für große Ablagerungen. Es ist der allgemeine Name von zwei verschiedenen Strukturerzen von Goethith HFeO2 und Lepidocrocite FeO (OH). Einige Leute schreiben auch die chemische Formel seiner Hauptkomponente als mFe2O3. nH2O, gelblich braun oder braun, enthält etwa 62% Fe, 27% O und 11% H2O und hat eine spezifische Schwerkraft von etwa 3,6 bis 4,0. Die meisten von ihnen sind an anderen Eisenern befestigt. In der Tat ist es keine Mineralart, sondern eine Mischung aus Goethit, Lepidolit, Wassergoethit, Wasserlepidolit und Hydrous Kieselsäure, schlammig, etc. Die meisten eisenhaltigen Mineralien in Limonit existieren in Form von 2Fe2O3 H2o. Die chemische Zusammensetzung ändert sich stark, ebenso der Wassergehalt. Im Allgemeinen beträgt der Eisengehalt von Limonit 37% bis 55%, und manchmal ist der Phosphorgehalt relativ hoch. Limonit ist sehr hygroskopisch und absorbiert in der Regel eine große Menge an Wasser. Nach dem Rösten oder Erhitzen in einem Hochofen werden freies Wasser und Kristallisationswasser entfernt und die Porosität des Erzes erhöht, was die Reduktion des Erzes erheblich verbessert. Daher ist Limonit besser in der Reduktion als Hämatit und Magnetit. Gleichzeitig wird durch die Entfernung von Wasser der Eisengehalt des Erzes entsprechend erhöht.
(1) Goethit-FeO (OH) mit 62,9% Fe. Diejenigen mit nicht-quantitativem adsorbiertem Wasser werden Wassergoethit HFeO2 genannt. NH2O. Das orthorhombe Kristallsystem hat nadelartige, säulenförmige, dünne oder maßstabsgetreue Formen. In der Regel bohnenartiger, nierenähnlicher oder stalaktitischer Art. Schnittmasken sind parallele oder strahlende faserige Strukturen. Manchmal ist es dicht, Boden oder ooliform. Die Farbe ist rötlichbraun, dunkelbraun bis dunkelbraun. Der verwitterte pulverförmige und ockerartige Limonit ist gelblichbraun. Die Goethit-Streifen sind rötlichbraun, mit einer Härte von 5 bis 5,5 und einer spezifischen Schwerkraft von 4 bis 4,3. Die Limonitstreifen sind in der Regel hellbraun oder gelblichbraun, mit einer Härte von 1 bis 4 und einer spezifischen Schwerkraft von 3,3 bis 4.
(2) Wurtenit-FeO (OH), mit 62,9% Fe. Diejenigen mit einer bestimmten Menge an adsorbiertem Wasser werden Wasserfaser-Eisenerz FeO (OH) genannt. NH2O. Orthorhombic-System. Häufige schuppige oder faserige Aggregate. Die Farbe ist dunkelrot bis schwarzrot. Die Streifen sind orangerot oder ziegelrot. Härte 4 x 5, spezifische Schwerkraft 4,01 x 4,1.
4. Siderit
Siderit (Siderit) ist ein Eisenerz, das Eisencarbonat enthält. Die Hauptkomponente ist FeCO3, die bläulich grau ist, der theoretische Eisengehalt beträgt 48,2% und die spezifische Schwerkraft ist etwa 3,8. FeCO3, FeO 62.01%, CO2 37.99%, enthält oft Mg und Mn. Trigonal Crystal System. Häufig rhombohedral, die Kristallebene ist oft gekrümmt. Das Aggregat ist grobkörnig bis feinkörnig. Es gibt auch Knötchen, Trauben und Boden. Gelb, hellbraungelb (dunkelbraun nach Verwitterung), Glasglanz. Die Härte beträgt 3,5 x 4,5, die spezifische Schwerkraft etwa 3,96. Es variiert mit dem Inhalt von Mg und Mn. In der Natur gibt es weniger Siderite mit industriellem Bergbauwert als die anderen drei Errege. Sidrit ist leicht zersetzt und zu Limonit oxidiert. Im Allgemeinen ist der Eisengehalt nicht hoch, aber nach der Zersetzung von CO2 durch Erhitzen wird der Eisengehalt nicht nur deutlich erhöht, sondern auch porös, und die Reduzibilität ist sehr gut. Der größte Teil dieses Erzes enthält eine beträchtliche Menge an Kalzium- und Magnesiumsalzen. Da das Karbonat viel Wärme absorbiert und bei einer hohen Temperatur von ca. 800 bis 960 °C Kohlendioxid ausstößt, rösten wir diese Art von Erz meist, bevor wir es dem Hochofen hinzufügen.
5. Sonstiges
Ilmenit (Ilmenit) seine chemische Formel ist FeTiO3, Fe 36.8%, Ti 36.6%, O 31.6%. Trigonales Kristallsystem. Rhombohedralkristalle. Es ist oft unregelmäßiges Korn, Skala oder dicke Platte. Oberhalb von 950 °C bilden Ilmenit und Hämatit eine völlig homogene Homologie. Wenn die Temperatur gesenkt wird, entsteht das Schmelzen, so dass Ilmenit oft fein maßstabsgetreue Hämatiteinschlüsse enthält. Die Farbe von Ilmenit ist Eisenschwarz oder Stahlgrau. Die Streifen sind stahlgrau oder schwarz. Die hämatithaltigen Einschlüsse sind braune oder bräunliche rote Streifen. Metallisch-halbmetallischer Glanz. Nicht transparent, keine Spaltung. Härte 5 x 6,5, spezifische Schwerkraft 4 x 5. Schwach magnetisch. Ilmenit kommt hauptsächlich in ultragrundlegenden Gesteinen, Grundgesteinen, alkalischen Gesteinen, sauren Gesteinen und metamorphen Gesteinen vor. In der Magnetitlagerstätte Panzhihua vanadium-titan in China wird Ilmenit in körniger oder flockiger Form zwischen Titanomagnetit und anderen Mineralpartikeln oder orientierten Lamellen entlang der geteilten Oberfläche von Titanomagnetit verteilt. Eisensilikaterz (Silikateisen) Diese Art von Erz ist ein zusammengesetztes Salz. Es gibt keine bestimmte chemische Formel. Die Zusammensetzung variiert stark. Es zeigt in der Regel eine dunkelgrüne Farbe mit einer spezifischen Schwerkraft von etwa 3,8. Der Eisengehalt ist sehr gering. Schlechtes Eisenerz. Sulfideisen (Sulfideisen) Diese Art von Erz enthält FeS2, enthält nur 46,6% Fe und S Gehalt von 53,4%. Erscheint grau-gelb, mit einer spezifischen Schwerkraft von etwa 4,95 x 5,10. Da diese Art von Erz oft viele andere Edelmetalle wie Kupfer, Nickel, Zink, Gold, Silber usw. enthält, wird es oft in anderen Metallhütten verwendet Rohstoffe; Da es eine große Menge Schwefel enthält, wird es oft verwendet, um Schwefel zu extrahieren, aber Eisen ist zu einem Nebenprodukt geworden, so dass es nicht mehr Als Eisenerz bezeichnet werden kann
