Conceptos básicos de mineral de hierro
El mineral es una colección de minerales. En condiciones técnicas y económicas modernas, los metales u otros productos pueden ser procesados y extraídos de minerales a escala industrial. Originalmente conocido como material sólido extraído de depósitos metálicos, ahora se ha expandido a minerales no metálicos como el azufre, la fluorita y la barita depositados en la roca madre después de la formación.
La relación entre el peso de los componentes útiles (elementos o minerales) en el mineral y el peso del mineral se denomina grado mineral. Los minerales metálicos preciosos como el oro y el platino se expresan en gramos por tonelada, y otros minerales se expresan generalmente como un porcentaje. El grado de mineral se utiliza comúnmente para medir el valor del mineral, pero la composición del gangue (el mineral inútil en el mineral o el mineral con poco contenido útil que no se puede utilizar) y la cantidad de impurezas dañinas también afectan el valor del mineral.
Clasificación de mineral de hierro
Generalmente dividido en oro magro, oro ordinario y oro rico. A veces sólo se divide en el ore magro y el oro rico. No existe un estándar uniforme para esta división. Generalmente, cada sector industrial y área minera tiene su propio rango de cálculo. De acuerdo con la naturaleza y las características de utilización de los minerales contenidos, se divide en dos categorías: mineral metálico y mineral no metálico.
Las principales variedades de mineral de hierro
Hay muchos tipos de minerales de hierro. Hay más de 300 tipos de minerales de hierro y minerales de hierro, entre los que hay más de 170 tipos. Sin embargo, en las condiciones técnicas actuales, las principales con valor de utilización industrial son magnetita, hematita, maghemita, ilmenita, limonita y siderita.
1. Magnetita
Magnetita (Magnetita) es un mineral de óxido de hierro, el componente principal es Fe3O4, es un compuesto de Fe2O3 y FeO. FeO 31,03%, Fe2O3 68,97% o que contiene Fe 72,2%, O 27,6%, sistema de cristal equiaxado. Los cristales individuales son a menudo octaedral, menos dodecaedro en forma de diamante. En la superficie del dodecaedro rombín, las rayas a menudo aparecen en la dirección de la diagonal larga. Los agregados son en su mayoría densos y granulares. El color es negro hierro, la veta es negra, brillo semimetédico, opaco. Dureza 5.5 a 6.5, gravedad específica 4.9 a 5.2, sin escote, ganglio es principalmente cuarzo y silicato. Con fuerte magnetismo. Baja reducibilidad, generalmente contiene impurezas dañinas como azufre y fósforo. En el procesamiento de minerales (Beneficiación), se puede utilizar el método de separación magnética, y el procesamiento es muy conveniente; pero debido a su estructura fina, está poco reducido. Se convierte en hematita después de la intemperie a largo plazo. A menudo hay una cantidad considerable de Ti4 + en magnetita que sustituye a Fe3 + por cuasi-homomorfismo, y se acompaña de las correspondientes sustituciones de Mg2 + y V3 + para Fe2 + y Fe3 +, formando así algunas subespecies minerales, a saber:
(1) Magnetita de titanio Fe2 + (2 + x) Fe3 + (2-2x) TixO4 (0
(2) Magnetita de vanadio FeV2O4 o Fe2 + (Fe3 + V) O4, que contiene V2O5 a veces hasta un 68,41% a 72,04%.
(3) La magnetita de vanadio-titanio es un producto de solución sólida de los dos minerales anteriores con una composición más compleja.
(4) Magnetita cromada contiene Cr2O3 hasta un pocos por ciento. (Red de acero www.gangcai.com)
(5) La magnetita de magnesio contiene MgO hasta un 6,01%. La magnetita es el principal mineral de mineral de hierro en depósitos magmáticos de hierro, depósitos de hierro metasomático-hidrotérmico de contacto, depósitos de hierro metamórfico sedimentario y una serie de depósitos de hierro relacionados con el vulcanismo. Además, también es común en depósitos de arena. Rara vez se encuentra en el ore de magnetita pura natural, y parte de la magnetita a menudo se convierte en hematita semi-falsa y hematita falsa debido a la oxidación de la superficie. La llamada hematita falsa es magnetita (Fe3O4) oxidada a hematita (Fe2O3), pero todavía puede mantener su forma de cristal original, por lo que se llama hematita falsa.
2. Hematita
La hematita (Hematita) Hematita es un mineral de óxido de hierro anhidro con una fórmula química de Fe2O3 y un contenido teórico de hierro del 70%. Este tipo de ore a menudo forma enormes depósitos en la naturaleza. En términos de volumen de entierro y minería, es el mineral principal para la producción industrial. Se puede dividir en muchas categorías según sus diferentes condiciones estructurales, como la hematita roja, la hematita especular, la hematita micazácea y la ocre roja. El contenido de hierro de la hematita es generalmente del 50% al 60%, y contiene menos impurezas dañinas como el azufre y el fósforo, y la reducción es mejor que la magnetita. Por lo tanto, la hematita es una materia prima de fabricación de hierro relativamente buena. La hematita es nativa y salvaje. La magnetita de hematita regenerada pierde su magnetismo después de la oxidación, pero aún conserva la forma cristalina de la magnetita. La falsa hematita, que a menudo se encuentra en la hematita falsa Algo de magnetita residual. A veces la hematita también contiene algunos productos de envejecimiento de la hematita, como el limonado (2Fe2O3 a 3H2O). La hematita tiene un brillo semimetálico, la dureza del cristal es de 5.5 a 6, la dureza de la hematita terrosa es muy baja, sin escote, la densidad relativa es de 4.9 a 5.3, sólo magnética débil, y la gangna es silicato.
Hay dos tipos de variantes homopolimórficas de Fe2O3 en la naturaleza, a saber, los números Fe2O3 y Fe2O3. El primero es estable en condiciones naturales y se llama hematita; este último es menos estable que el -Fe2O3 en condiciones naturales y se encuentra en un estado metaestable, llamado maghemita. Hematita: Fe 69.94%, O 30.06%, a menudo contiene mezclas cuasi homogéneas Ti, Al, Mn, Fe2 +, Ca, Mg y una pequeña cantidad de ga y co sistema de cristal trigonal, cristales intactos son raros. La hematita cristalina es gris acero y criptocristalina; la hematita terrosa es roja. Las rayas son de color rojo cereza o hígado de cerdo fresco. Brillo de metal a semimetámetos. A veces el brillo es aburrido. Dureza 5 x 6. La proporción es de 5 a 5,3. Los agregados de hematita tienen varias formas, formando algunas subespecies minerales, a saber:
(1) Mineral de hierro espejo. Es una colección de roseta o lámina de hematita con brillo metálico.
(2) Hematita de Mica. Hematita de escamas finas cristalinas con brillo metálico.
(3) Hematita o oolitica o renal. Hematita con forma ovalada o renal.
La hematita es uno de los minerales de hierro ampliamente distribuidos en la naturaleza, y se puede formar en varios procesos geológicos, pero principalmente el metamorfismo hidrotermal, sedimentario y regional. En la zona de oxidación, la hematita se puede formar por deshidratación de limonita o wurtita o goethita. Pero también se puede convertir en goethita y hematita de agua. En condiciones de reducción, la hematita se puede transformar en magnetita, llamada falsa magnetita. Maghemita: Fe2O3, su composición química a menudo contiene Mg, Ti y Mn mezclados. Sistema de cristal isométrico, cristales pentagonales de tres tetraédricos, agregados en su mayoría granulares, bloques densos, a menudo con la ilusión de magnetita. El color y la raya son marrones, dureza 5, gravedad específica 4.88, magnetismo fuerte. La maghemita se forma principalmente por cambios secundarios de magnetita en condiciones oxidantes. El Fe2 + en la magnetita es completamente reemplazado por Fe3 + (3Fe2 + 2Fe3 +), por lo que las posiciones octahedral ocupadas por 1 / 3Fe2 + generan vacantes. Además, la maghemita puede estar formada por la pérdida de agua de la lepidolita, y también formada por la acción orgánica de los óxidos de hierro.
3. Limonite
El limonito es un ore que contiene hidróxido férrico. Se produce por la intemperie de otros ores. Es el más ampliamente distribuido en la naturaleza, pero no es raro para los depósitos grandes. Es el nombre general de dos oras de estructura diferente de Goethite HFeO2 y Lepidocrocite FeO (OH). Algunas personas también escriben la fórmula química de su componente principal como mFe2O3. nH2O, que muestra marrón amarillento o marrón, contiene aproximadamente 62% de Fe, 27% O y 11% H2O, y tiene una gravedad específica de aproximadamente 3.6 a 4.0. La mayoría de ellos están unidos a otros minerales de hierro. De hecho, no es una especie mineral, sino una mezcla de goethita, lepidolita, goethita de agua, lepidolita de agua y sílice hidrous, lodo, etc. La mayor parte de los minerales de hierro en limonido existen en forma de 2Fe2O3 H2o. La composición química cambia mucho, al igual que el contenido de agua. Generalmente, el contenido de hierro de limonado es de 37% a 55%, y a veces el contenido de fósforo es relativamente alto. El limonito es muy higroscópico y generalmente absorbe una gran cantidad de agua. Después de asar o calentar en un alto horno, se elimina el agua libre y el agua de cristalización, y se aumenta la porosidad del mineral, lo que mejora en gran medida la reducción del mineral. Por lo tanto, el limonita es mejor en la reducción que la hematita y la magnetita. Al mismo tiempo, debido a la eliminación de agua, el contenido de hierro del mineral se incrementa en consecuencia.
(1) Goethite -FeO (OH), que contiene 62.9% de Fe. Aquellos con agua adsorbida no cuantitativa se llaman goethita de agua HFeO2 NH2O. El sistema de cristal ortorrómbico tiene formas en forma de aguja, columnar, placa delgada o escamas. Por lo general, como un frijol, como un riñón o como una estalactita. Las máscaras de corte son estructuras fibrosas paralelas o radiantes. A veces es denso, suelo u ooliforme. El color es de color marrón rojizo, marrón oscuro a marrón oscuro. El limonte polvoriento y similar al ocre es de color marrón amarillento. Las vetas de goethita son de color marrón rojizo, con una dureza de 5 a 5.5 y una gravedad específica de 4 a 4.3. Las vetas de limonita son generalmente de color marrón claro o marrón amarillento, con una dureza de 1 a 4 y una gravedad específica de 3.3 a 4.
(2) Wurtenita -Feo (OH), que contiene 62,9% de Fe. Aquellos con una cierta cantidad de agua adsorbida se llaman fibra de agua mineral de hierro FeO (OH) NH2O. Sistema ortorómbico. Agregados escamosos o fibrosos comunes. El color es de color rojo oscuro a rojo negro. Las rayas son de color rojo anaranjado o rojo ladrillo. Dureza 4 a 5, gravedad específica 4.01 a 4.1.
4. Siderite
La siderita (Siderite) es un mineral que contiene carbonato de hierro. El componente principal es FeCO3, que es gris azulado, el contenido teórico de hierro es del 48,2%, y la gravedad específica es de aproximadamente 3,8. FeCO3, FeO 62,01%, CO2 37,99%, a menudo contiene Mg y Mn. Sistema de cristal trigonal. Frecuentes rombohedrales, el plano de cristal es a menudo curvado. El agregado es de grano grueso a grano fino. También hay nódulos, uvas y tierra. Amarillo, amarillo marrón claro (marrón oscuro después de la intemperie), brillo de vidrio. La dureza es de 3,5 a 4,5, y la gravedad específica es de aproximadamente 3,96. Varía con el contenido de Mg y Mn. En la naturaleza, hay menos sideritas con valor minero industrial que los otros tres minerales. Siderite se descompone fácilmente y se oxida a limonita. Generalmente, el contenido de hierro no es alto, pero después de descomponer el CO2 por calentamiento, el contenido de hierro no sólo se incrementa significativamente, sino que también se vuelve poroso, y la reducibilidad es muy buena. La mayor parte de este mineral contiene una cantidad considerable de sales de calcio y magnesio. Dado que el carbonato absorberá una gran cantidad de calor y emitirá dióxido de carbono a una temperatura alta de alrededor de 800 a 960 oC, en su mayoría asestamos este tipo de metálico antes de añadirlo al alto horno.
5. Otros
Ilmenita (Ilmenita) su fórmula química es FeTiO3, Fe 36.8%, Ti 36.6%, O 31.6%. Sistema de cristal trigonal. Cristales rodombales. A menudo es grano irregular, escama o placa gruesa. Por encima de 950oC, la ilmenita y la hematita forman una homología completamente homogénea. Cuando se baja la temperatura, se produce el derretimiento, por lo que la ilmenita a menudo contiene inclusiones de hematita similares a una escala fina. El color de la ilmenita es negro hierro o gris acero. Las rayas son de acero gris o negro. Las inclusiones que contienen hematita son vetas de color marrón o rojo pardáceo. Brillo metálico semimeté metalizado. No transparente, no hay escote. Dureza 5 a 6,5, gravedad específica 4 x 5. Magnético débil. Ilmenita se encuentra principalmente en rocas ultrabásicas, rocas básicas, rocas alcalinas, rocas ácidas y rocas metamórficas. En el depósito de magnetita de vanadio-titanio Panzhihua en China, la ilmenita se distribuye en forma granular o escamas entre titanomagnetita y otras partículas minerales, o lamelas orientadas a lo largo de la superficie dividida de titanomagnetita. Mineral de silicato de hierro (hierro de silicato) Este tipo de mineral es un compuesto de sal. No existe una cierta fórmula química. La composición varía mucho. Generalmente muestra un color verde oscuro con una gravedad específica de aproximadamente 3.8. El contenido de hierro es muy bajo. Pobre mineral de hierro. Hierro de sulfuro (hierro sulfuro) Este tipo de mineral contiene FeS2, que contiene sólo 46,6% Fe y S contenido de 53,4%. Aparece gris-amarillo, con una gravedad específica de aproximadamente 4.95 a 5.10. Debido a que este tipo de mineral a menudo contiene muchos otros metales preciosos como cobre, níquel, zinc, oro, plata, etc., a menudo se utiliza en otras industrias de fundición de metales materias primas; porque contiene una gran cantidad de azufre, a menudo se utiliza para extraer azufre, pero el hierro se ha convertido en un subproducto, por lo que ya no se puede llamar mineral de hierro
