المفاهيم الأساسية لخام الحديد
خام هو مجموعة من المعادن. وفي ظل الظروف التقنية والاقتصادية الحديثة، يمكن معالجة المعادن أو غيرها من المنتجات واستخراجها من المعادن على نطاق صناعي. وقد تم الآن توسيع نطاق هذه المواد التي يشار إليها في الأصل باسم المواد الصلبة المستخرجة من الرواسب المعدنية، لتشمل المعادن غير المعدنية مثل الكبريت والفلوريت والباريت المودعة في الصخرة الأم بعد تكوينها.
وتسمى نسبة وزن المكونات المفيدة (العناصر أو المعادن) في الخام ووزن الخام درجة الخام. يتم التعبير عن الأوام المعدني النفيس مثل الذهب والبلاتين بالجرام لكل طن ، وعادة ما يتم التعبير عن الأوزار اتُربى كنسبة مئوية. وتستخدم عادة درجة خام لقياس قيمة الخام، ولكن تكوين gangue (المعادن عديمة الفائدة في الخام أو المعدنية مع القليل من المحتوى المفيد الذي لا يمكن استخدامه) وكمية الشوائب الضارة تؤثر أيضا على قيمة الخام.
تصنيف ركاز الحديد
تنقسم عموما إلى خام العجاف، خام عادي وخام غني. في بعض الأحيان يتم تقسيمه فقط إلى خام العجاف والخام الغني. لا يوجد معيار موحد لهذه الشعبة. وبوجه عام، لكل قطاع صناعي ومنطقة تعدين نطاق حساباتخاص بها. ووفقا لطبيعة المعادن الواردة وخصائص استخدامها، فإنها تنقسم إلى فئتين: ركاز المعادن والخام غير المعدني.
الأصناف الرئيسية لخام الحديد
هناك أنواع كثيرة من المعادن الحديد. هناك أكثر من 300 نوع من المعادن الحديدية والمعادن الحاملة للحديد، من بينها أكثر من 170 نوعا. ومع ذلك ، في ظل الظروف التقنية الحالية ، فإن أهم هاوية الاستخدام الصناعي هي المغنطيت والهيماتيت والماغميت والإلمنيت والليمنيت وsiderite.
1- المغنطيسية
Magnetite (Magnetite) هو خام أكسيد الحديد ، والمكون الرئيسي هو Fe3O4 ، هو مركب من Fe2O3 و FeO. FeO 31.03٪ ، Fe2O3 68.97٪ أو تحتوي على Fe 72.2٪ ، O 27.6 ٪ ، نظام الكريستال equiaxed. بلورات واحدة غالبا ما تكون ثماني، أقل على شكل الماس dodecahedron. على سطح دوديكاهيدرون rhombic ، غالبا ما تظهر المشارب في اتجاه القطر الطويل. المجاميع هي في معظمها كثيفة والحبيبية. اللون هو الحديد الأسود، وسلسلة سوداء، بريق شبه معدني، مبهمة. صلابة 5.5 ~ 6.5، والجاذبية محددة 4.9 ~ 5.2، لا انشقاق، gangue هو أساسا الكوارتز والسيليكات. مع المغناطيسية القوية. ضعف قابلية الاختزال، وعادة ما يحتوي على الشوائب الضارة مثل الكبريت والفوسفور. في معالجة المعادن (Beneficiation) ، يمكن استخدام طريقة الفصل المغناطيسي ، ومعالجة مريحة للغاية ؛ ولكن بسبب هيكلها غرامة، يتم تقليلها بشكل سيئ. يصبح الهيماتيت بعد التجوية على المدى الطويل. هناك في كثير من الأحيان كمية كبيرة من Ti4 + في المغنطيسية التي تحل محل Fe3 + مع شبه التجانس ، ويرافقه استبدال المقابلة من Mg2 + و V3 + لFe2 + و Fe3 + ، وبالتالي تشكيل بعض الأنواع الفرعية المعدنية ، وهي:
(1) التيتانيوم المغناطيسي Fe2 + (2 + x) Fe3 + (2-2x) TixO4 (0
(2) Vanadium magnetite FeV2O4 أو Fe2 + (Fe3 + V) O4، التي تحتوي على V2O5 في بعض الأحيان تصل إلى 68.41٪ ~ 72.04٪.
(3) فانادييوم التيتانيوم المغنطيسية هو منتج حل الصلبة من المعدنين المذكورين أعلاه مع تكوين أكثر تعقيدا.
(4) الكروم المغناطيسي يحتوي على Cr2O3 تصل إلى بضعة في المئة. (شبكة الصلب www.gangcai.com)
(5) المغنيسيوم المغنطيسية يحتوي على MgO تصل إلى 6.01٪. المغنطيسية هو المعدن الرئيسي لخام الحديد في رواسب الحديد الماغسية، ورواسب الحديد الحراري الحراري الميتاماتيكية، ورواسب الحديد المتحولة الرسوبية، وسلسلة من رواسب الحديد المتعلقة بالبراكين. بالإضافة إلى ذلك ، هو أيضا شائع في الودائع من الرواسب. ونادرا ما يصادف في خام المغناطيسية النقية الطبيعية، وغالبا ما يتم تحويل جزء من المغنطيسية إلى الهيماتيت شبه وهمية والهيماتيت وهمية بسبب أكسدة السطح. الهيماتيت الزائف المزعوم هو المغناطيسي (Fe3O4) المؤكسد إلى الهيماتيت (Fe2O3) ، ولكن لا يزال بإمكانه الحفاظ على شكله البلوري الأصلي ، لذلك يسمى الهيماتيت الزائف.
2- هيماتيت
الهيماتيت (هيماتيت) هو خام أكسيد الحديد اللامائي مع صيغة كيميائية من Fe2O3 ومحتوى الحديد النظري من 70٪. هذا النوع من الخام غالبا ما يشكل رواسب ضخمة في الطبيعة. من حيث حجم الدفن والتعدين، هو الخام الرئيسي للإنتاج الصناعي. ويمكن تقسيمها إلى فئات عديدة وفقا لظروفها الهيكلية المختلفة، مثل الهيماتيت الأحمر، الهيماتيت الأطيافي، الهيماتيت Micaceous، وأوشر الأحمر. يبلغ محتوى الحديد من الهيماتيت بشكل عام 50٪ إلى 60٪، ويحتوي على شوائب أقل ضررا مثل الكبريت والفوسفور، والحد من أفضل من المغنطيسية. ولذلك، الهيماتيت هو مادة خام جيدة نسبيا صنع الكي. الهيماتيت هو الأصلي والبرية. يفقد المغناطيسية الهيماتية المجددة مغناطيسيتها بعد الأكسدة ، ولكنه لا يزال يحتفظ بالشكل البلوري للمغناطيس. الهيماتيت كاذبة، والتي غالبا ما تكون واردة في الهيماتيت وهمية بعض المغنطيسية المتبقية. في بعض الأحيان يحتوي الهيماتيت أيضًا على بعض منتجات التجوية الهيماتيت ، مثل ليموزينتي (2Fe2O3 · 3H2O). الهيماتيت لديه بريق شبه معدني ، صلابة الكريستال هو 5.5 إلى 6 ، صلابة الهيماتيت الترابي منخفض جدا ، لا انشقاق ، الكثافة النسبية هي 4.9 إلى 5.3 ، مغناطيسيضعيف فقط ، والغانغ هو السيليكات.
هناك نوعان من المتغيرات المثلية من Fe2O3 في الطبيعة ، وهما α-Fe2O3 و α-Fe2O3. الأول مستقر في ظل الظروف الطبيعية ويسمى الهيماتيت. هذا الأخير هو أقل استقرارا من α-Fe2O3 في ظل الظروف الطبيعية، وهو في حالة ميتا مستقرة، ودعا maghemite. الهيماتيت: Fe 69.94%, O 30.06%, غالبا ما تحتوي على الخلائط شبه متجانسة تي, آل, Mn, Fe2 +, Ca, Mg وكمية صغيرة من نظام الكريستال الثلاثي Ga وCo Trigonal, بلورات سليمة نادرة. الهيماتيت البلوري هو رمادي صلب وكريبكريستالي. الهيماتيت الترابي أحمر. الشرائط هي الكرز الأحمر أو كبد الخنزير الطازج. المعدن إلى بريق شبه معدني. في بعض الأحيان اللمعان هو مملة. صلابة 5 ~ 6. النسبة هي 5 ~ 5.3. المجاميع الهيماتيت لها أشكال مختلفة، تشكل بعض الأنواع الفرعية المعدنية، وهي:
(1) مرآة خام الحديد. بل هو مجموعة من الورود أو الهيماتيت ورقة مع بريق معدني.
(2) ميكا هيماتيت. البلورية غرامة مقياس الهيماتيت مع بريق معدني.
(3) الهيبوليتالية أو الكلوية. الهيماتيت مع شكل بيضاوي أو الكلى.
الهيماتيت هو واحد من معادن الحديد الموزعة على نطاق واسع في الطبيعة، ويمكن تشكيلها في عمليات جيولوجية مختلفة، ولكن أساسا التحول الحراري المائي والرسوبي والإقليمي. في منطقة الأكسدة ، يمكن تشكيل الهيماتيت عن طريق الجفاف من الليموزين أو wurtzite أو goethite. ولكن يمكن أيضا أن تتحول إلى goethite والهيماتيت المياه. في ظل ظروف الحد، يمكن تحويل الهيماتيت إلى مغنطيت، ودعا المغناطيسية كاذبة. Maghemite: ο-Fe2O3 ، غالبًا ما يحتوي تكوينه الكيميائي على ملغ وTi و Mn مختلطًا. نظام الكريستال متساوي القياس، بلورات خماسية ثلاثية رباعية، معظمها مجاميع حبيبية، كتل كثيفة، في كثير من الأحيان مع وهم المغنطيسية. اللون والخط البني، صلابة 5، الجاذبية محددة 4.88، المغناطيسية القوية. يتشكل Maghemite بشكل رئيسي من خلال التغيرات الثانوية للمغناطيس في ظل ظروف الأكسدة. يتم استبدال Fe2 + في المغنطيسية تماما من قبل Fe3 + (3Fe2 + → 2Fe3 +) ، لذلك مناصب أوكتادرال التي تشغلها 1 / 3Fe2 + توليد الشواغر. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تشكيل الماغميت عن طريق فقدان الماء من الليبيدوالدولية ، وتشكيله أيضًا من خلال العمل العضوي لأكاسيد الحديد.
3- ليمنيت
ليمنيت هو خام يحتوي على هيدروكسيد فيرك. يتم إنتاجه عن طريق التجوية الأوريس الأخرى. وهو الأكثر توزيعا على نطاق واسع في الطبيعة، ولكن ليس من غير المألوف بالنسبة للرواسب الكبيرة. هذا هو الاسم العام لاثنين من أوريس هيكل مختلفة من Goethite HFeO2 وLepidocrocite FeO (OH). بعض الناس أيضا كتابة الصيغة الكيميائية للمكون الرئيسي كما mFe2O3. nH2O، التي تظهر البني أو البني المصفر، يحتوي على حوالي 62٪ Fe، 27٪ O، و 11٪ H2O، ولديه خطورة محددة من حوالي 3.6 إلى 4.0. وترتبط معظمها إلى الخامات الحديد الأخرى. في الواقع ، فإنه ليس من الأنواع المعدنية ، ولكن مزيج من goethite ، lepidolite ، goethite المياه ، lepidolite المياه والسيليكا المائية ، الموحلة ، الخ. معظم المعادن الحاملة للحديد في ليموزينت موجودة في شكل 2Fe2O3 · H2o. التركيب الكيميائي يتغير بشكل كبير، كما يفعل محتوى المياه. بشكل عام ، يكون محتوى الحديد من الليموزين 37٪ إلى 55٪، وفي بعض الأحيان يكون محتوى الفوسفور مرتفعًا نسبيًا. Limonite هو التنظير جدا ويمتص عموما كمية كبيرة من الماء. بعد التحميص أو التدفئة في فرن الانفجار ، تتم إزالة المياه الحرة وماء التبلور ، وزيادة مسامية الخام ، مما يحسن بشكل كبير من تقليل الخام. ولذلك، ليمنيت هو أفضل في الحد من الهيماتيت والمغناطيسية. في الوقت نفسه ، بسبب إزالة المياه ، يتم زيادة محتوى الحديد من الخام وفقًا لذلك.
(1) Goethite α-FeO (OH)، التي تحتوي على 62.9٪ Fe. وتسمى تلك مع المياه غير الممتزة غير الكمية المياه goethite HFeO2 · NH2O. يحتوي نظام الكريستال orthorhombic على أشكال تشبه الإبرة أو الأعمدة أو لوحة رقيقة أو أشكال تشبه المقياس. عادة مثل الفاصوليا، مثل الكلى أو الجداراكتيتي مثل. أقنعة القطع متوازية أو تشع هياكل ليفية. في بعض الأحيان تكون كثيفة أو تربة أو أوأوليفورم. اللون هو البني المحمر، البني الداكن إلى البني الداكن. البودرة التي تم تجاوزها والليموزين الشبيهة بالوسواس البني المصفر. الشرائط goethite هي البني المحمر، مع صلابة من 5 إلى 5.5 وخطورة محددة من 4 إلى 4.3. الشرائط ليمنيت عموما البني الفاتح أو البني المصفر، مع صلابة من 1 إلى 4 وخطورة محددة من 3.3 إلى 4.
(2) Wurtenite а-FeO (OH)، التي تحتوي على 62.9٪ Fe. وتسمى تلك مع كمية معينة من المياه الممتزة خام الحديد الألياف المائية FeO (OH) · NH2O. نظام أورثورهومبك. المجاميع المتقشرة أو الليفية الشائعة. اللون أحمر داكن إلى أحمر أسود. الشرائط برتقالية حمراء أو من الطوب الأحمر. صلابة 4 ~ 5، الجاذبية محددة 4.01 ~ 4.1.
4- سيدرايت
الرايت (Siderite) هو خام يحتوي على كربونات الحديد. المكون الرئيسي هو FeCO3 ، وهو رمادي مزرق ، ومحتوى الحديد النظري هو 48.2 ٪ ، والجاذبية المحددة حوالي 3.8. FeCO3, FeO 62.01%, CO2 37.99%, غالبا ما يحتوي على نظام الكريستال ملغ وMn. Trigonal. rhombohedral المشتركة، وغالبا ما تكون منحنية الطائرة الكريستال. والتجميع خشن الحبيبات إلى الحبيبات الدقيقة. وهناك أيضا العقيدات والعنب والتربة. الأصفر، أصفر بني فاتح (البني الداكن بعد التجوية)، بريق الزجاج. الصلابة هي 3.5 ~ 4.5 ، والجاذبية المحددة حوالي 3.96. وهو يختلف مع محتوى ملغ وMn. وفي الطبيعة، هناك عدد أقل من الأجزاء الجانبية ذات قيمة التعدين الصناعي أقل من الأويه الثلاثة الأخرى. يتم تحلل siderite بسهولة وأكسدة إلى ليموزين. بشكل عام ، محتوى الحديد ليس مرتفعًا ، ولكن بعد تحلل ثاني أكسيد الكربون عن طريق التدفئة ، لا يتم زيادة محتوى الحديد بشكل كبير فحسب ، بل يصبح أيضًا مساميًا ، وقابلية التحويل جيدة جدًا. معظم هذا الخام يحتوي على كمية كبيرة من أملاح الكالسيوم والمغنيسيوم. منذ الكربونات سوف تمتص الكثير من الحرارة وتنبعث ثاني أكسيد الكربون في درجة حرارة عالية من حوالي 800 ~ 960 درجة مئوية، ونحن في الغالب الشواء هذا النوع من الخام قبل إضافته إلى فرن الانفجار.
5. أخرى
Ilmenite (Ilmenite) تركيبتها الكيميائية هي FeTiO3 ، Fe 36.8 ٪ ، Ti 36.6 ٪ ، O 31.6 ٪. نظام الكريستال الثلاثي. بلورات الرهمية. وغالبا ما تكون غير منتظمة الحبوب، ومقياس أو لوحة سميكة. فوق 950 درجة مئوية، ilmenite والهيماتيت تشكل homology متجانسة تماما. عندما يتم خفض درجة الحرارة، يحدث ذوبان، لذلك ilmenite غالبا ما يحتوي على إدراج اتماتيت غرامة مثل مقياس. لون ilmenite هو الحديد الأسود أو الصلب الرمادي. الشرائط هي رمادية فولاذية أو سوداء. التضمينات التي تحتوي على الهيماتيت هي خطوط حمراء بنية أو بنية اللون. لمعان معدني شبه معدني. ليست شفافة، لا انشقاق. صلابة 5 ~ 6.5، الجاذبية محددة 4 ~ 5. ضعف المغناطيسي. Ilmenite يحدث أساسا في الصخور ultrabasic ، والصخور الأساسية ، والصخور القلوية ، والصخور الحمضية والصخور المتحولة. في بانجيهوا فانادييوم التيتانيوم والتيتانيوم رواسب المغنطيسية في الصين، يتم توزيع ilmenite في شكل حبيبي أو تقشر بين تيتانومازيت والجسيمات المعدنية الأخرى، أو اللاميلا الموجهة على طول السطح الانقسام من تيتانومازيت. خام سيليكات الحديد (سيليكات الحديد) هذا النوع من الخام هو ملح مركب. لا توجد تركيبة كيميائية معينة. التركيب ة يتغيّر كثيرا. يظهر بشكل عام لون أخضر داكن مع خطورة محددة من حوالي 3.8. محتوى الحديد منخفض جدا. خام الحديد الفقير. حديد الكبريتيد (حديد الكبريتيد) يحتوي هذا النوع من الخام على FeS2، ويحتوي على 46.6٪ فقط من محتوى Fe و S بنسبة 53.4٪. يظهر اللون الرمادي والأصفر، مع خطورة محددة من حوالي 4.95 ~ 5.10. لأن هذا النوع من الخام غالبا ما يحتوي على العديد من المعادن الثمينة الأخرى مثل النحاس والنيكل والزنك والذهب والفضة، وما إلى ذلك، وغالبا ما تستخدم في صناعات صهر المعادن الأخرى المواد الخام؛ لأنه يحتوي على كمية كبيرة من الكبريت ، وغالبا ما يستخدم لاستخراج الكبريت ، ولكن الحديد أصبح منتجا ثانويا ، لذلك لم يعد من الممكن أن يسمى خام الحديد
