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1、二、铁（一）铁的性质、用途及矿产资源概况1.铁的性质灰白色金属，具延展性。比重＝7.87，硬度60~70Kg/Mm2，熔点1535℃。铁族元素：Ti,V,Cr,Mn,Co,Ni，由于离子半径小，多在岩浆作用的早期晶出。原子半径：1.26Å，离子半径Fe2+=0.82Å，Fe3+=0.67Å自然产出：氧化物Fe2O3最稳定－赤铁矿Fe3O4分布最广泛－磁铁矿硫化物：黄铁矿(FeS2)，磁黄铁矿()卤化物：氟化铁、氯化铁、溴化铁2.铁的用途含碳量(%)名称0.04-0.2熟铁0.2-1.5钢1.5-2.5钢质生铁2.5-4生铁特殊钢＝碳素钢加Mn,Cr,V,Ni,Co,Mo,W3.铁矿资
2、源概况世界储量约400x108吨，以苏联(30%)、巴西(20%)、加拿大(10%)、澳洲(10%)为主。（二）铁的地球化学特征1.铁的地球化学特征占地球的35%，占地壳6%为其组成元素之第四位。主矿物除上述之外，尚有软锰矿(MnO2)，铬铁矿(FeCr2O4)、钛铁矿(FeTiO3)、硫钴矿(Co3S4)、镍黄铁矿[(Fe,Ni)S]、黄铜矿(CuFeS2)。2.内生成矿作用中铁矿形成的物理化学条件所形成的铁矿，其铁质源于地球内部的硅酸盐熔体。如玄武岩和安山岩含铁6-8%，花岗岩和花岗闪长岩含铁3-4%。3.外生成矿作用中铁矿形成的物理化学条件铁的溶解、沈淀、富集主要取决于环境的氧
3、化还原电位，介质的酸碱度和化学成分。风化中的氧化作用使亚铁矿物生成高价铁氧化物如赤铁矿，和水化物（褐铁矿，Limonite，为含水氧化铁的通称），其主要矿物为针铁矿(Goethite,a-Fe2O3．H2O)及纤铁矿(Lepidocrocite,g-Fe2O3．H2O)。另硫化物氧化时则形成FeSO4®Fe2(SO4)3®Fe(OH)3（pH值小）之反应。4.变质成矿作用中铁矿形成的物理化学条件变质作用中，形成铁矿的主要因素是温度、压力和原生含铁类型。石英－铁氧化物组合：原生沉积物的燧石、碧玉（或石英）和磁铁矿（或赤铁矿）或两者的微细条带的混合物，随变质程度增高而发生重结晶作用，使原
4、生的氧化物变为粗粒的集合体。石英－碳酸盐铁矿组合：原生沉积相由燧石（石英）、菱铁矿(Siderite)组成。当变质作用有赤铁矿存在时，在较低温（300℃）和低压(Pco2=2´108Pa)条件下产生之反应为：。无赤铁矿存在时，若Pco2高，可阻止之分解，只产生重结晶作用。反之，产生下列反应：(Fe,Mg)CO3+SiO2=(Fe,Mg)SiO3+CO2菱铁矿辉石石英－硅酸盐铁矿组合：成岩作用常产生的稳定硅酸盐（如铁滑石）。在变质作用下（250-280℃），铁滑石经去水作用转变为铁闪石[Grunerite,(Fe,Mg)7Si8O22(OH)2]，这可视为绿片岩相变质作用的开始。（三）
5、铁的工业矿物及矿石类型1.铁的工业矿物磁铁矿Fe3O4(Fe72.4%)赤铁矿*Fe2O3(Fe70%)褐铁矿Fe2O3．nH2O(Fe48-63%)针铁矿Fe2O3．H2O(Fe48-63%)菱铁矿FeCO3(Fe48.3%)*结晶的鳞片状赤铁矿称镜铁矿（Specularite或specularironore）2.铁矿石类型依矿物成分：磁铁矿矿石，赤铁矿矿石，褐铁矿矿石，钛铁矿矿石，菱铁矿矿石。依铁含量分为：富铁矿石－Fe达45%以上的磁铁矿矿石及赤铁矿矿石Fe达30-35%以上的菱铁矿矿石贫铁矿石－Fe达25-45%的磁铁矿矿石及赤铁矿矿石Fe达20-30%的菱铁矿矿石依氧化程度
6、分为：氧化矿石，原生矿石。tFe代表矿石的全铁，包括可溶铁和硅酸铁（冶炼时一般不能提取）3.铁矿石的工业特征贫铁矿石在冶炼前需先进行选矿。磁铁矿－磁选法，包括干磁选（粗粒矿石）和湿选法（细粒矿石）。赤铁矿和褐铁矿－先磁化焙烧后再进行磁选。上两矿石（以赤铁矿为主）有时亦用重力选矿，包括洗选，淘汰选，淘汰盘精选和重悬浮液选矿。细粒浸染状矿石常以浮悬法，此法对磁铁矿、赤铁矿和菱铁矿效果较好，对褐铁矿较差。4.工业上对铁矿石的要求矿石中之有益组分－Mn,Ni,Co,V,Cr,Mo,W矿石中之有害组分－S,P,Pb,Zn,Sn（四）铁矿床类型及典型矿床实例1.岩浆型铁矿床泛指产在基性、超基性侵
7、入岩中的钒钛磁铁矿矿床，矿石富含钒和钛。此类矿床在中国储量甚丰（约占14%），主要产地为四川攀西地区（攀枝花、西昌）。矿石铁含量一般为26-46%，属于贫铁矿石。TiO2含量4-10%，V2O5含量0.2-0.4%。实例：攀枝花属规模巨大的岩浆型矿床，含矿岩体主为古生代晚期的辉长岩，以钛磁铁矿，钛铁矿和尖晶石为主要金属矿物。2.火山成因铁矿床指与钙碱性富钠质火山岩－次火山岩建造有关的铁矿床，其形成与火山喷溢作用、火山喷发沉积作用或火山热液作用关系密切，根据
