مفاهیم پایه سنگ آهن
سنگ معدن مجموعه ای از مواد معدنی است. در شرایط مدرن فنی و اقتصادی ، فلزات و یا سایر محصولات را می توان پردازش و استخراج شده از مواد معدنی در مقیاس صنعتی است. در اصل به عنوان مواد جامد استخراج شده از رسوبات فلزی اشاره, آن را در حال حاضر به مواد معدنی غیر فلزی مانند گوگرد گسترش, فلوریت و باریت سپرده در سنگ پدر و مادر پس از تشکیل.
نسبت وزن اجزای مفید (عناصر یا مواد معدنی) در سنگ معدن و وزن سنگ معدن درجه سنگ نامیده می شود. سنگ معدن فلزات گرانبها مانند طلا و پلاتین در گرم در هر تن بیان, و سنگ معدن دیگر معمولا به عنوان یک درصد بیان. درجه سنگ معدن است که معمولا برای اندازه گیری ارزش سنگ معدن استفاده می شود ، اما ترکیب کانی (مواد معدنی بی فایده در سنگ معدن و یا مواد معدنی با محتوای کمی مفید است که نمی تواند مورد استفاده) و مقدار ناخالصی های مضر نیز بر ارزش سنگ.
طبقه بندی سنگ آهن
به طور کلی به سنگ های ناب ، سنگ معدن معمولی و سنگ غنی تقسیم شده است. گاهی اوقات آن را تنها به سنگ چربی و سنگ معدن غنی تقسیم شده است. هیچ استاندارد یکنواخت برای این تقسیم بندی وجود ندارد. به طور کلی ، هر بخش صنعتی و منطقه معدنی محدوده محاسبات خود را دارد. با توجه به ماهیت و استفاده از ویژگی های مواد معدنی موجود ، آن را به دو دسته تقسیم می شود: سنگ معدن فلزی و سنگ های غیر فلزی.
انواع اصلی سنگ آهن
انواع مختلفی از مواد معدنی آهن وجود دارد. بیش از وجود دارد ۳۰۰ انواع مواد معدنی آهن و آهن تحمل مواد معدنی, در میان است که بیش از وجود دارد ۱۷۰ انواع. با این حال ، تحت شرایط فنی فعلی ، آنهایی که اصلی با ارزش بهره برداری صنعتی هستند ، مگنتیت ، هماتیت ، maghemite ، ilmenite ، لیمونیت و کود.
1. مگنتیت
مگنتیت (مگنتیت) سنگ معدن اکسید آهن است ، جزء اصلی Fe3O4 است ، مرکب از Fe2O3 و FeO است. FeO ۳۱/۰۳ ٪ ، Fe2O3 ۶۸/۹۷ ٪ یا حاوی Fe ۷۲/۲ ٪ ، O ۲۷/۶ ٪ ، سیستم کریستال دم. بلورهای تنها اغلب چند سطحی ، کمتر از الماس به شکل دوازده وجهی. در سطح لوزی دوسطحی ، نوارهای اغلب در جهت مورب طولانی ظاهر می شوند. مصالح عمدتا متراکم و گرانول هستند. رنگ آهن سیاه و سفید است ، رگه سیاه و سفید ، درخشش نیمه فلزی ، مات است. سختی ۵/۵ ~ ۶/۵, وزن مخصوص ۴/۹ ~ ۵/۲, هیچ شکاف, کانی عمدتا کوارتز و سیلیکات. با خاصیت مغناطیسی قوی. Reducibility ضعیف, به طور کلی حاوی ناخالصی های مضر مانند گوگرد و فسفر. در فرآوری مواد معدنی (از نظر) ، روش جداسازی مغناطیسی می تواند مورد استفاده قرار گیرد ، و پردازش بسیار مناسب است. اما به دلیل ساختار خوب آن ، ضعیف کاهش می یابد. آن را می شود هماتیت پس از هوا بلند مدت. اغلب مقدار قابل توجهی از Ti4 + در مگنتیت که جایگزین Fe3 + با شبه homomorphism وجود دارد ، و با تعویض متناظر Mg2 + و V3 + برای Fe2 + و Fe3 + ، در نتیجه تشکیل برخی از گونه های معدنی ، یعنی:
(1) تیتانیوم مگنتیت Fe2 + (2 + x) Fe3 + (2-2x) TixO4 (0
(2) وانادیوم مگنتیت FeV2O4 یا Fe2 + (Fe3 + V) O4, حاوی V2O5 گاهی اوقات تا ۶۸/۴۱% ~ ۷۲/۰۴%.
(3) وانادیوم-تیتانیوم مگنتیت یک محصول راه حل جامد از دو ماده معدنی با ترکیب پیچیده تر است.
(4) کروم مگنتیت شامل Cr2O3 تا چند درصد. (شبکه فولادی www.gangcai.com)
(5) مگنتیت منیزیم شامل MgO به ۶/۰۱%. مگنتیت ماده معدنی اصلی سنگ آهن در رسوبات آهن های ماگاسازی ، تماس با نهشته های آهن-هیدروترمال ، رسوبات آهن دگرگونی رسوبی و مجموعه ای از رسوبات آهن مربوط به آتشفشان است. علاوه بر این ، آن را نیز در رسوبات شن و ماسه رایج است. این است که به ندرت در طبیعی سنگ مگنتیت خالص مواجه می شوند, و بخشی از مگنتیت است که اغلب به نیمه جعلی هماتیت و هماتیت جعلی به علت اکسیداسیون سطح تبدیل. به اصطلاح کاذب هماتیت مگنتیت است (Fe3O4) اکسیده به هماتیت (Fe2O3), اما هنوز هم می تواند حفظ شکل کریستال اصلی آن, پس از آن به نام دروغ هماتیت.
2. هماتیت
هماتیت (هماتیت) هماتیت یک سنگ اکسید آهن بدون آب با فرمول شیمیایی Fe2O3 و محتوای نظری آهن ۷۰ ٪ است. این نوع سنگ ها اغلب رسوبات عظیمی را در طبیعت تشکیل میکنند. از نظر حجم دفن و معدن ، سنگ اصلی برای تولید صنعتی است. می توان آن را به بسیاری از مقوله های با توجه به شرایط ساختاری مختلف آن تقسیم, مانند هماتیت قرمز, آینه هماتیت, micaceous هماتیت, و ocher قرمز. محتوای آهن هماتیت است به طور کلی ۵۰% به ۶۰%, و آن را حاوی ناخالصی های کمتر مضر مانند گوگرد و فسفر, و کاهش بهتر از مگنتیت است. از این رو, هماتیت است مواد اولیه ironmaking نسبتا خوب. هماتیت بومی و وحشی است. از دست دادن مگنتیت هماتیت پس از اکسیداسیون آن مغناطیس, اما هنوز هم حفظ شکل بلوری از مگنتیت. دروغ هماتیت, است که اغلب در هماتیت جعلی برخی از مگنتیت باقی مانده موجود. گاهی اوقات هماتیت نیز حاوی برخی از محصولات در هوا هماتیت, مانند لیمونیت (2Fe2O3 · 3H2O). هماتیت دارای درخشش نیمه فلزی, سختی از کریستال است ۵/۵ به 6, سختی از زمین هماتیت بسیار کم است, هیچ شکاف, تراکم نسبی است ۴/۹ به ۵/۳, فقط مغناطیسی ضعیف, و کانی سیلیکات است.
دو نوع از انواع homopolymorphic از Fe2O3 در طبیعت وجود دارد, یعنی α-Fe2O3 و گاما Fe2O3. سابق تحت شرایط طبیعی پایدار است و به نام هماتیت; دومی با ثبات کمتر از α-Fe2O3 تحت شرایط طبیعی است و در حالت متا پایدار است ، به نام maghemite. هماتیت: Fe ۶۹/۹۴%, O ۳۰/۰۶%, اغلب حاوی مخلوط شبه همگن Ti, آل, Mn, Fe2 +, کلسیم, میلی گرم و مقدار کمی از Ga و شرکت Trigonal سیستم کریستال, کریستال های دست نخورده نادر است. کریستالی هماتیت فولاد خاکستری و cryptocrystalline است; خاکی رنگ قرمز است. رگه ها هستند گیلاس قرمز یا تازه کبد خوک. فلز به درخشش نیمه فلزی. گاهی اوقات براق کسل کننده است. سختی 5 ~ 6. نسبت 5 ~ ۵/۳ است. سنگدانه هماتیت اشکال مختلف, تشکیل برخی از گونه های معدنی, یعنی:
(1) سنگ آهن آینه. این مجموعه ای از روزت یا ورق هماتیت با درخشش فلزی است.
(2) میکا هماتیت. مقیاس ریز کریستالی هماتیت با درخشش فلزی.
(3) Oolitic یا کلیه هماتیت. هماتیت با شکل بیضی یا کلیه.
هماتیت یکی از مواد معدنی آهن به طور گسترده ای توزیع شده در طبیعت است, و می تواند در فرآیندهای مختلف زمین شناسی تشکیل, اما عمدتا هیدروترمال, رسوبی و منطقه ای دگرگوني. در منطقه اکسیداسیون, هماتیت را می توان با کم آبی از لیمونیت یا wurtzite و یا goethite تشکیل. اما آن را نیز می توان به گوتیت و آب هماتیت تبدیل. تحت شرایط کاهش, هماتیت را می توان به مگنتیت تبدیل, به نام مگنتیت کاذب. Maghemite: Fe2O3 ، ترکیب شیمیایی آن اغلب حاوی میلی گرم ، تیتانیم و منگنز مخلوط شوید. سیستم کریستال ایزومتریک ، کریستال پنج چهار ضلعی ، عمدتا دانه گرانول ، بلوک های متراکم ، اغلب با توهم مگنتیت. رنگ و رگه قهوه ای, سختی 5, وزن مخصوص ۴/۸۸, مغناطیس قوی. Maghemite است که عمدتا توسط تغییرات ثانویه از مگنتیت در شرایط اکسید کننده تشکیل. Fe2 + در مگنتیت به طور کامل توسط Fe3 + (3Fe2 + → 2Fe3 +) جایگزین ، به طوری که موقعیت های سه وجهی اشغال شده توسط 1/3Fe2 + تولید خالی. علاوه بر این, maghemite را می توان با از دست دادن آب از lepidolite تشکیل, و همچنین توسط عمل آلی از اکسیدهای آهن تشکیل.
3. لیمونیت
لیمونیت سنگ حاوی هیدروکسید آهن است. این است که با هوا سنگ معدن دیگر تولید می شود. این است که به طور گسترده ای در طبیعت توزیع شده است ، اما آن را برای رسوبات بزرگ غیر معمول نیست. این نام به طور کلی از دو سنگ های ساختمانی مختلف از HFeO2 Goethite و Lepidocrocite FeO (OH) است. برخی از افراد نیز فرمول شیمیایی جزء اصلی خود را به عنوان mFe2O3 نوشتن. nH2O, نشان دادن زرد قهوه ای یا قهوه ای, شامل حدود ۶۲% Fe, 27% O, و 11% H2O, و تا به گرانش خاص در مورد ۳/۶ به ۴/۰. بسیاری از آنها به سنگ آهن دیگر متصل می شوند. در واقع ، آن است که یک گونه مواد معدنی نیست ، اما مخلوطی از goethite ، lepidolite ، goethite آب ، lepidolite آب و سیلیس هیدرونوس ، گل آلود ، و غیره. بسیاری از مواد معدنی تحمل آهن در لیمونیت وجود داشته باشد در قالب 2Fe2O3 · H2O. ترکیب شیمیایی تغییر تا حد زیادی, به عنوان نشانی از محتوای آب. به طور کلی ، محتوای آهن لیمونیت است ۳۷ ٪ به ۵۵ ٪ ، و گاهی اوقات محتوای فسفر نسبتا بالا است. لیمونیت بسیار جاذب رطوبت است و به طور کلی مقدار زیادی از آب را جذب می کند. پس از برشته کردن و یا گرم کردن در یک کوره انفجار, آب آزاد و آب تبلور حذف, و تخلخل از سنگ افزایش یافته است, که تا حد زیادی بهبود می بخشد سنگ معدن. از این رو, لیمونیت بهتر است در کاهش از هماتیت و مگنتیت. در همان زمان ، با توجه به حذف آب ، محتوای آهن از سنگ بر این اساس افزایش یافته است.
(1) goethite α-FeO (OH) ، حاوی ۶۲/۹ ٪ Fe. کسانی که با آب جذب شده غیر کمی به نام آب گوتیت HFeO2 · NH2O. سیستم بلوری ارتورهوبیک دارای سوزن مانند ، ستونی ، نازک و یا مقیاس مانند شکل است. معمولا لوبیا مانند, مانند کلیه یا گلفهشنگ مانند. ماسک برش موازی و یا منشعب ساختارهای فیبری هستند. گاهی اوقات آن متراکم است, خاک, یا ooliform. رنگ قهوه ای مایل به قرمز است, قهوه ای تیره به قهوه ای تیره. لیمونیت های پودری و تخم مرغی مانند قهوه ای مایل به زرد است. رگه های گوتیت قهوه ای مایل به قرمز هستند ، با سختی 5 تا ۵/۵ و وزن مخصوص 4 تا ۴/۳. رگه های لیمونیت به طور کلی نور قهوه ای یا زرد قهوه ای هستند ، با سختی 1 به 4 و یک وزن مخصوص ۳/۳ تا 4.
(2) wurtenite گاما-FeO (OH), حاوی ۶۲/۹% Fe. کسانی که با مقدار مشخصی از آب جذب شده به نام سنگ آهن فیبر آبی FeO (OH) · NH2O. سیستم ارتورهوبیک پوسته مشترک و یا دانه های فیبری. رنگ قرمز تیره به سیاه و سفید قرمز است. رگه ها نارنجی قرمز یا آجر قرمز هستند. سختی 4 ~ 5 ، وزن مخصوص ۴/۰۱ ~ ۴/۱.
4. کود سبز
کود سبز حاوی کربنات آهن است. جزء اصلی FeCO3 است که خاکستری مایل به آبی است ، محتوای آهن نظری ۴۸/۲ ٪ است و وزن مخصوص آن حدود ۳/۸ است. FeCO3, FeO ۶۲/۰۱%, CO2 ۳۷/۹۹%, اغلب شامل میلی گرم و منگنز. سیستم بلوری Trigonal. Rhombohedral مشترک ، هواپیما کریستال اغلب منحنی است. دانه های درشت دانه به ریز دانه است. هم وجود دارد گره, انگور, و خاک. زرد ، نور قهوه ای زرد (براون تیره پس از هوا) ، درخشش شیشه ای. سختی ۳/۵ ~ ۴/۵ است و وزن مخصوص آن حدود ۳/۹۶ است. آن را با محتوای Mg و Mn متفاوت است. در طبیعت ، کود کمتری با ارزش معدنی صنعتی نسبت به سه سنگ دیگر وجود دارد. سیلیت به راحتی تجزیه و اکسیده به لیمونیت. به طور کلی ، محتوای آهن بالا نیست ، اما پس از تجزیه CO2 با حرارت ، محتوای آهن نه تنها به طور قابل توجهی افزایش یافته است ، بلکه همچنین متخلخل می شود و reducibility بسیار خوب است. بسیاری از این سنگ معدن حاوی مقدار قابل توجهی از کلسیم و منیزیم نمک. از آنجا که کربنات خواهد شد بسیاری از گرما و جذب دی اکسید کربن در دمای بالا در حدود ۸۰۰ ~ ۹۶۰ ° c ، ما بیشتر از این نوع سنگ معدن قبل از اضافه کردن آن را به کوره های انفجار کباب.
5. دیگر
Ilmenite (Ilmenite) فرمول شیمیایی آن FeTiO3 است, Fe ۳۶/۸%, Ti ۳۶/۶%, O ۳۱/۶%. سیستم بلوری trigonal. کریستال Rhombohedral. این اغلب نامنظم دانه ، مقیاس و یا صفحه ضخیم است. بالاتر از ۹۵۰ درجه سانتی گراد, المنت و هماتیت فرم homology کاملا همگن. هنگامی که درجه حرارت کاهش می یابد, ذوب رخ می دهد, بنابراین المنت اغلب شامل مقیاس خوب مانند اجزاء هماتیت. رنگ المنت آهن سیاه یا فولاد خاکستری است. رگه های فولاد خاکستری یا سیاه و سفید. اجزاء هماتیت شامل رگه های قرمز قهوه ای یا قهوه هستند. براق فلزی-نیمه فلزی. شفاف نیست ، هیچ شکاف. سختی 5 ~ ۶/۵ ، وزن مخصوص 4 ~ 5. ضعیف مغناطیسی. Ilmenite به طور عمده در سنگ های ultrabasic ، سنگ های اساسی ، سنگ های قلیایی ، سنگ های اسید و سنگ های دگرگونی رخ می دهد. در panzhihua وانادیوم-تیتانیم مگنتیت سپرده در چین ، المنت است که در دانه و یا گرانول فرم بین titanomagnetite و دیگر ذرات معدنی توزیع شده ، و یا lamellae گرا در امتداد سطح تقسیم titanomagnetite. سنگ معدن سیلیکات آهن (آهن سیلیکات) این نوع سنگ نمک ترکیبی است. هیچ فرمول شیمیایی خاصی وجود ندارد. ترکیب تا حد زیادی متفاوت است. این به طور کلی نشان می دهد یک رنگ سبز تیره با یک وزن خاص در حدود ۳/۸. محتوای آهن بسیار کم است. سنگ آهن ضعیف. سولفید آهن (سولفید آهن) این نوع از سنگ شامل FeS2 ، حاوی فقط ۴۶/۶ ٪ Fe و S درصد ۵۳/۴ ٪ است. به نظر می رسد خاکستری زرد ، با وزن مخصوص حدود ۴/۹۵ ~ ۵/۱۰. از آنجا که این نوع سنگ معدن اغلب شامل بسیاری از فلزات گرانبها مانند مس ، نیکل ، روی ، طلا ، نقره ، و غیره ، آن است که اغلب در سایر صنایع ذوب فلز مواد خام استفاده می شود. از آنجا که حاوی مقدار زیادی از گوگرد, آن است که اغلب مورد استفاده برای استخراج گوگرد, اما آهن تبدیل شده است یک محصول, پس از آن دیگر نمی تواند به نام سنگ آهن
