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铁矿投资指南1——铁矿石的分类及铁矿床的成因

发表于:2021-07-13 13:30:46 作者:Lynn 浏览次数:619
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铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝元素,排名第四。铁矿石是钢铁生产企业的重要原材料,天然矿石(铁矿石)经过破碎、磨碎、磁选、浮选、重选等程序逐渐选出铁。铁矿石是含有铁单质或铁化合物能够经济利用的矿物集合体。

铁矿石

铁矿石分类及特点

按照矿物组分、结构、构造和采、选、冶及工艺流程等特点,可将铁矿石分为自然类型和工业类型两大类。

1、自然类型

1) 根据含铁矿物种类可分为:磁铁矿石、赤铁矿石、假象或半假象赤铁矿石、钒钛磁铁矿石、褐铁矿石、菱铁矿石以及由其中两种或两种以上含铁矿物组成的混合矿石。

2) 按有害杂质(S、P、Cu、Pb、Zn、V、Ti、Co、Ni、Sn、F、As)含量的高低,可分为高硫铁矿石、低硫铁矿石、高磷铁矿石、低磷铁矿石等。

3) 按结构、构造可分为浸染状矿石、网脉浸染状矿石、条纹状矿石、条带状矿石、致密块状矿石、角砾状矿石,以及鲕状、豆状、肾状、蜂窝状、粉状、土状矿石等。

4) 按脉石矿物可分为石英型、闪石型、辉石型、斜长石型、绢云母绿泥石型、夕卡岩型、阳起石型、蛇纹石型、铁白云石型和碧玉型铁矿石等。

2、工业类型

1) 工业上能利用的铁矿石,即表内铁矿石,包括炼钢用铁矿石、炼铁用铁矿石、需选铁矿石。

2) 工业上暂不能利用的铁矿石,即表外铁矿石,矿石含铁量介于较低工业品位与边界品位之间。

铁矿物种类繁多,目前已发现的铁矿物和含铁矿物约300余种,其中常见的有170余种。但在当前技术条件下,具有工业利用价值的主要是磁铁矿、赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿和菱铁矿等,具体介绍如下:

赤铁矿

赤铁矿也是一种氧化铁的矿石,主要成份为Fe2O3,呈暗红色,比重大约为5.26,含Fe70%,O 30%,是主要的铁矿石。由其本身结构状况的不同又可分成很多类别,如赤色赤铁矿、镜铁矿、云母铁矿、粘土质赤铁等。

磁铁矿

磁铁矿是一种氧化铁的矿石,主要成份为Fe3O4,是Fe2O3和FeO的复合物,呈黑灰色,比重大约5.15左右,含Fe72.4%,O 27.6%,具有磁性。在选矿(Beneficiation)时可利用磁选法,处理非常方便;但是由于其结构细密,故被还原性较差。经过长期风化作用后即变成赤铁矿。

褐铁矿

褐铁矿是含有氢氧化铁的矿石。它是针铁矿(Goethite)HFeO2和鳞铁矿(LepidoCRocite)FeO(OH)两种不同结构矿石的统称,也有人把它主要成份的化学式写成mFe2O3.nH2O,呈现土黄或棕色,含有Fe约62%,O 27%,H2O 11%,比重约为3.6~4.0,多半是附存在其它铁矿石之中。

菱铁矿

菱铁矿是含有碳酸亚铁的矿石,主要成份为FeCO3,呈现青灰色,比重在3.8左右。这种矿石多半含有相当多数量的钙盐和镁盐。由于碳酸根在高温约800~900℃时会吸收大量的热而放出二氧化碳,所以多半先把这一类矿石加以焙烧之后再加入鼓风炉。

菱铁矿

全球铁矿床成因类型及特点

全球铁矿床划分为5种主要成因类型, 即BIF相关型(苏必利尔湖型和阿尔戈马型)、沉积型(浅海相沉积型和陆相沉积型)、火山成因型(海相火山岩型和陆相火山岩型)、岩浆型(岩浆晚期分异型和岩浆晚期贯入型)、接触交代-热液型(接触交代型和热液型)。BIF相关型和火山成因型两种铁矿类型在全球资源总量占80%以上, 而其他类型铁矿占比相对较少,仅对对BIF相关型和火山成因型铁矿进行介绍。

BIF相关型铁矿床

BIF相关型铁矿床也称为含铁硅质岩建造的沉积铁矿床、含铁石英岩型铁矿床。此种含铁建造多为条带状(banded iron formation, BIF), 其主要矿物组成是铁氧化物(磁铁矿和赤铁矿)和石英, 硅铁呈交替的条带状出现。该建造是早期地壳的重要组成部分, 是地球演化特定阶段的产物。

普遍认为BIF应具备以下基本的特点: ①化学组成上, 全铁含量应在15%以上, 且前寒武纪条带状含铁建造普遍具有较低的Al2O3 + TiO2含量。②矿物组成上, 主要的矿物是磁铁矿和赤铁矿, 其次是细晶或隐晶状石英, 少量碳酸盐和硅酸盐矿物等; ③结构构造上, 组成BIF的矿物组分大部分呈细粒状, 而主要的矿物(石英和铁氧化物)在中-微观尺度上常呈铁硅交替的条带状(薄层)出现。

铁矿山

火山成因型铁矿床

根据该类铁矿床形成的大地构造环境、成矿作用等因素将其分为海相火山成因型和陆相火山成因型两类。

(1) 海相火山成因型铁矿

该类铁矿床多分布于元古宙到古生代或更新世地槽褶皱带内, 形成于强烈的沉降或迅速隆升期, 根据不同的成矿作用分为海底火山型(如瑞典的基鲁纳、加拿大的海伦菱铁矿等)、火山沉积型(如俄罗斯的阿尔泰、萨彦岭、塔什克桑等地区的铁矿, 阿富汗的塔吉加克铁矿及我国内蒙的谢尔塔拉铁矿和广东丰顺八乡铁矿等)、火山沉积-次火山岩型(如哈萨克斯坦的图尔盖地区铁矿床及我国新疆西天山阿吾拉勒铁矿区、云南大红山一些铁矿床)和海底喷溢熔浆型(如伊朗中部的一些磁铁矿床等)四个亚类, 这四亚类海相火山成因型铁矿床的成矿作用是相互联系的, 有时在一个矿床内可兼有两种或多种火山成矿作用, 有时在一地区找到一种类型的铁矿床, 在其相邻地区可找到另一种类型的铁矿床。

(2) 陆相火山成因型铁矿

该类铁矿床主要是由陆相火山-侵入作用形成的各种矿床, 以与次火山岩或火山岩筒有关的成矿作用为主, 按其成因分为次火山岩型(如美国西部内达华式铁矿、智利北部一些铁矿床及中国宁芜玢岩铁矿)、喷溢矿浆型(如智利的埃尔拉科铁矿)、爆发岩筒型(如俄罗斯的安加拉-伊利姆地区的爆发角砾岩筒铁矿床及中国宁芜地区的凹山和梅山铁矿床中也有部分角砾状铁矿石)、火山热液(矿浆)型(如墨西哥的塞罗梅卡多铁矿等)和火山沉积型(如美国密苏里州的比洛特岗铁矿) 5个亚类。

文章来源:矿业视野公众号

矿业投资指南系列文章:

铁矿投资指南1——铁矿石的分类及铁矿床的成因

铁矿投资指南2——铁矿全球分布范围与主要铁矿资源国

铁矿投资指南3——铁矿主要分布资源国,铁矿开采公司介绍

铁矿投资指南4——铁矿主要资源国开发现状(澳大利亚、巴西、印度、南非等)