贵阳评估公司再带您了解一下其他重要的矿产资源基础知识

铝土矿

中国铝土矿资源丰度属中等水平，产地310处，分布于19个省(区)。总保有储量矿石22.7亿吨，居世界第7位。山西铝资源最多，保有储量占全国储量41%；贵州、广西、河南次之，各占17%左右。铝土矿的矿床类型主要为古风化壳型矿床和红土型铝土矿床，以前者为最重要。古风化壳型铝土矿又可分贵州修文式、遵义式、广西平果式和河南新安式4个亚类。从成矿时代来看，古风化壳铝土矿主要产于石炭纪和二叠纪地层之中，为一水型铝土矿。福建漳浦式红土型铝土矿为由第三系到第四系玄武岩受近代风化作用形成的残积红土型铝矿床，为三水型铝土矿。

镍矿

中国镍矿资源不能满足需要。总保有储量镍784万吨，居世界第9位。镍矿产地有近100处，分布于18个省(区)。其中以甘肃省为最，保有储量占全国的61.9%，新疆、吉林、四川等省(区)次之。甘肃金川镍矿规模仅次于加拿大的萨德伯里镍矿，为世界第二大镍矿。镍矿矿床类型主要为岩浆熔离矿床和风化壳硅酸盐镍矿床两个大类。后者以云南墨江镍矿为代表；前者又分岩浆就地熔离矿床与岩浆深部熔离贯入矿床两个亚类。甘肃白家嘴子镍矿即属深部熔离复式贯入矿床一类。从成矿时代分析，从前寒武纪到新生代皆有镍矿产出。岩浆型镍矿主要产于前寒武纪和晚古生代，早古生代、中生代也有镍矿产出。风化壳型镍矿则形成于新生代。

钴矿

中国钴矿资源不多，独立钴矿床尤少，主要作为伴生矿产与铁、镍、铜等其他矿产一道产出。已知钴矿产地150处，分布于24个省(区)，以甘肃省储量最多，约占全国总储量的30%。全国总保有储量钴47万吨。矿床类型有岩浆型、热液型、沉积型、风化壳型4类。以岩浆型硫化铜镍钴矿和夕卡岩铁铜钴矿为主，占总量65%以上；其次为火山沉积与火山碎屑沉积型钴矿，约占总储量17%。钴矿成矿时代以元古宙和中生代为主，古生代和新生代次之。

钨矿

贵阳评估公司告诉您中国是世界上钨矿资源最丰富的国家。已探明矿产地有252处，分布于23个省(区)。总保有储量WO2,529万吨，居世界第1位。产量也居世界首位，是我国传统出口的矿产品。就省(区)来看，以湖南(白钨矿为主)、江西(黑钨矿为主)为多，储量分别占全国总储量的33.8%和20.7%；河南、广西、福建、广东等省(区)次之。主要钨矿区有湖南柿竹园钨矿、江西西华山、大吉山、盘古山、归美山、漂塘等几天钨矿、广东莲花山钨矿、福建行洛坑钨矿、甘肃塔儿沟钨矿、河南三道庄铝钨矿等。在钨矿床类型方面以层控叠加矿床和壳源改造花岗岩型矿床为最重要；壳幔源同熔花岗(闪长)岩型矿床、层控再造型矿床和表生型钨矿床次之。从成矿时代来看，最早为早古生代，晚古生代较少，中生代形成钨矿最多，新生代钨矿则属罕见。

锡矿

中国是世界上锡矿资源丰富的国家之一。探明矿产地293处，总保有储量锡407万吨，居世界第2位。矿产地分布于15个省(区)，以广西、云南两省(区)储量最多，分别占全国的32.9%和31.4%，湖南、广东、内蒙古、江西次之，以上6省(区)共占全国的93%。锡矿矿床类型主要有与花岗岩类有关的矿床、与中、酸性火山-潜火山岩有关的矿床、与沉积再造变质作用有关的矿床和沉积-热液再造型矿床，以第一类矿床为最重要，云南个旧和广西大厂等世界级超大型锡矿皆属此类。这两个锡矿储量占全国锡总储量的33%。从成矿时代来看，锡矿成矿时代比较广泛，以中生代锡矿为最重要，前寒武纪次之。

钼矿

中国钼矿资源丰富，总保有储量钼840万吨，居世界第2位。探明储量的矿区有222处，分布于28个省(区、市)。以河南省钼矿资源为最丰富，钼储量占全国总储量的30.1%，陕西、吉林次之，以上3省钼储量占全国56.5%以上。钼矿大型矿床多，是一个重要特点，如陕西金堆城、河南栾川、辽宁杨家仗子、吉林大黑山钼矿均属世界级规模的大矿。矿床类型以斑岩型钼矿和斑岩-夕卡岩型钼矿为最重要，前者如陕西金堆城、江西德兴，后者如河南南泥湖钼矿；夕卡岩型、碳酸盐脉、石英脉型次之；沉积型钼-铀-钒-镍矿床有较大的潜在价值，伟晶岩脉型钼矿无独立工业意义。从钼矿形成时代来看，除少数钼矿形成于晚古生代和新生代之外，绝大多数钼矿床均形成于中生代，为燕山期构造岩浆活动的产物。

汞矿

中国是世界上汞矿资源比较丰富的国家之一。总保有储量汞8.14万吨，居世界第3位。现已探明储量的矿区103处，分布于13个省(区)，以贵州省为最多，其储量为全国汞储量的40%，其次为陕西和四川，以上3省汞储量占全国的74%。著名汞矿有贵州万山汞矿、务川汞矿、丹寨汞矿、铜仁汞矿以及湖南的新晃汞矿等。汞矿矿床类型分为碳酸盐岩型、碎屑岩型和岩浆型3种。碳酸盐岩型占主要地位，拥有汞储量90%以上，贵州万山等特大型汞矿皆属此类型。其次为碎屑岩型。我国已知大多数汞矿床产于中、下寒武纪地层之中(占储量80%以上)。在前寒武纪、中生代、新生代也有汞矿形成，但不占重要地位。

锑矿

中国是世界上锑矿资源最为丰富的国家。总保有储量锑278万吨，居世界第1位。．已探明储量的矿区有111处，分布于全国18个省(区)，以广西锑储量为最多，约占全国的41.3%；其次为湖南、云南、贵州、甘肃、广东等省。锑矿矿床类型有碳酸盐岩型、碎屑岩型、浅变质岩型、海相火山岩型、陆相火山岩型、岩浆期后型和外生堆积型7类，以碳酸盐岩型锑矿为最重要。世界著名的湖南锡矿山锑矿和广西大厂锡、锑多金属矿皆属此类型。从成矿时代来看，除侏罗纪和白垩纪地层中尚未发现有工业矿床外，目前震旦纪到第四纪都有锑矿分布；但其改造成矿的时代主要集中在中生代的燕山期。

铂族元素

中国铂族金属矿产资源比较贫乏，总保有储量铂族金属310吨。我国已探明铂族金属的矿区有35处，分布于全国10个省(区)，其中以甘肃为最多，占全国总储量57%；其次为云南、四川、黑龙江等省。铂族金属矿产矿床类型主要为岩浆熔离铜镍铂钯矿床、热液再造铂矿床和砂铂矿床，以前者为最重要，如甘肃白家嘴子矿床即属此类。铂族金属成矿时代主要为古元古代和古生代。

金矿

贵阳评估公司告诉您中国金矿资源比较丰富。总保有储量金4265吨，居世界第7位。我国金矿分布广泛，除上海市、香港特别行政区外，在全国各个省(区、市)都有金矿产出。已探明储量的矿区有1265处。就省区论，以山东独立金矿床最多，金矿储量占总储量14.37%；江西伴生金矿最多，占总储量12.6%；黑龙江、河南、湖北、陕西、四川等省金矿资源也较丰富。金矿矿床分内生、外生两大类。内主矿床中以岩浆-热液破碎带蚀变岩型和石英脉型为最重要，前者如山东焦家金矿，后者如小秦岭地区；沉积改造微细粒型金矿具有较大找矿潜力(如贵州黔西南金矿)；砂金矿亦占有重要地位。金矿成矿时代的跨度很大，从距今约28亿a左右的太古宙开始，一直到第四纪都有金矿形成。但56%的金矿储量集中在前寒武纪，其次为中生代和新生代金矿储量，占总储量的36%，古生代的金矿相对较少，只占5.7%。

银矿

中国是银矿资源中等丰度的国家。总保有储量银11.65万吨，居美国、加拿大、墨西哥、澳大利亚、秘鲁等国家之后，约处世界第6位。我国银矿分布较广，在全国绝大多数省区均有产出，探明储量的矿区有569处，以江西银储量为最多，占全国的15.5%；其次为云南、内蒙古、广西、湖北、甘肃等省(区)银资源亦较丰富。银矿成矿的一个重要特点，就是80%的银是与其他金属，特别是与铜、铅、锌等有色金属矿产共生或伴生在一起。我国重要的银矿区有江西贵溪冷水坑、广东凡口、湖北竹山、辽宁凤城、吉林四平、陕西柞水、甘肃白银、河南桐柏银矿等。矿床类型有火山-沉积型、沉积型、变质型、侵入岩型、沉积改造型等几种，以火山-沉积型和变质型为最重要。从成矿时代分析，除太古宙和新生代没有发现具工业意义的银矿床外，自元古宙到中生代都有大中型银矿床产出，其中以中生代形成的银矿最多。

铌、钽、锂、铍矿

中国是世界上铌、钽、锂、铍等稀有金属矿产资源丰富的一个国家。总保有储量Nb2O5 388万吨，仅次于巴西，居世界第2位。我国铌矿已探明储量的矿区有99处，分布于内蒙古、湖北等16个省(区)，以内蒙古最多，占全国铌储量的72%；湖北次之，占24%。钽矿分布于13个省(区)的92个矿区，总保有储量Ta2O5 8.4万吨，居世界首位。从地区分布看，江西钽矿最丰富，内蒙古、广东次之，三省合计占全国钽储量72.5%。锂矿在九个省(区)有分布。已探明储量的矿区43处，保有氯化锂储量1667万吨，氧化锂237万吨，储量居世界第3位。从省(区)看，以青海资源为最丰富，湖北、四川等省次之。铍矿在15个省(区) 有产出，已探明储量的矿区有77处，总保有储量BeO 23万吨，以新疆、内蒙古铍储量最多，分别占全国的29.4%和27.8%；四川、云南次之，各占16%左右。以江西宜春铌钽矿、内蒙古白云鄂博铌钽矿、新疆阿勒泰铍、锂-稀有矿、青海锂矿为最重要。铌、钽、锂、铍矿床类型有内主矿床、外生矿床、变质矿床和叠生矿床4类。内主矿床中主要与酸性岩类和碱性岩-碳酸岩有关，外生矿床中以第四纪盐湖沉积型为主。铌、钽、锂、铍矿床自元古宙至新生代均有形成，但以中生代和晚古生代为主。

锶矿

中国锶矿资源丰富。总保有储量SrSO4 3290万吨，居世界第2位。但锶矿分布不广，仅六个省(区)有缌矿产出。已探明储量的矿区13处，以青海为多，占全国缌储量48.3%；陕西、湖北、重庆次之。缌矿矿床类型主要有沉积型、沉积改造型和火山热液型。成矿时代以新生代为主，中生代次之。

稀土元素矿产

稀土是门捷列夫化学元素周期表中镧系(镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥)15个元素和39号元素钇的总称。中国是世界上稀土资源最丰富的国家，素有"稀土王国"之称，总保有储量TR2O3约9000万吨，居世界第1位。全国稀土矿探明储量的矿区有60多处，分布于16个省(区)，以内蒙古为最，占全国的95%，湖北、贵州、江西、广东等省次之。我国稀土矿产不仅储量大，而且品种多、质量好，矿床类型独特，如内蒙古白云鄂博沉积变质-热液交代型铌-稀土矿床和南岭地区的风化壳型矿床，在世界上均居独特地位。我国稀土矿产多与其他矿产共生，南方以重稀土为主，北方以轻稀土为主。稀土矿自元古宙至新生代均有矿床形成，尤以中生代的燕山期为盛。

铁矿石百科

我国钒资源极其丰富，是全球钒资源储量大国。全国10多个省市（区）都有钒矿物，但主要集中在四川，占全国的62.2%，其次是湖南（占14.4%）和甘肃（占5%）等省市，其它地区储量较小。 攀西地区蕴藏着极其丰富的钒钛磁铁矿资源,钒钛磁铁矿中钒的储量按五氧化二钒计算有1570万吨，占全国的60%以上，列国内第一位；占世界的11.6%，列世界第四位。目前已探明的钒钛磁铁矿近100亿吨（96.6亿吨），远景储量300亿吨。巳发现矿床17处，其中大型矿床5处，中型矿床5处，小型矿床或矿点7处，主要分布在攀枝花、西昌、德昌、米易、会理等地区。根据上述随时都能买到质优价廉的原材料。

我国钒钛磁铁矿床分布广泛，储量丰富，储量和开采量居全国铁矿的第三位，已探明储量98.3亿t，远景储量达300亿吨以上，主要分布在四川攀枝花—西昌地区、河北承德地区、陕西汉中地区、湖北郧阳、襄阳地区、广东兴宁及山西代县等地区。其中，攀枝花—西昌地区是我国钒钛磁铁矿的主要成矿带，也是世界上同类矿床的重要产区之一，南北长约300km，已探明大型、特大型矿床7处，中型矿床6处。原矿及选矿产品的化学成分见表1、表2。 

表1 四川攀枝花钒钛磁铁矿化学成分 

化学成分         Fe    TiO2   V2O5  Co       Ni   S      P  

百分含量（%）  30.55  10.42  0.30  0.017  0.014  0.64  0.013 

表2 四川攀枝花钒钛磁铁矿选矿产品化学成分（%） 

 Fe   TiO2   V2O5    Co     Ni   Al2O3   SiO2   CaO   MgO   S      P  

铁钒精矿  51.56  12.73  0.564  0.020  0.013  4.69   4.64  1.57  3.91  0.53   0.004  

钛精矿    31.56  47.53  0.68   0.016  0.006  1.16   2.78  1.20  4.48  0.25   0.01  

硫钴精矿  49.01  1.62  0.282   0.258  0.192  1.40   5.42  1.69  2.16  36.61  0.019

含钒钛磁铁矿岩体分为基性岩（辉长岩）型和基性-超基性岩（辉长岩－辉石岩－辉岩）型两大类，前者有攀枝花、白马、太和等矿床，后者有红格、新街等矿床。总的来说，两种类型的地质特征基本相同，前者相当于后者的基性岩相带部分的特征，后者除铁、钛、钒外，伴生的铬、钴、镍和铂族组分含量较高，因而综合利用价值更大。

钒钛磁铁矿不仅是铁的重要来源，而且伴生的钒、钛、铬、钴、镍、铂族和钪等多种组份，具有重要的综合利用价值。

钒（V2O5）：攀西地区钒钛磁铁矿伴生V2O5，1987年底探明储量约占全国储量的591％，名列全国第一、世界第三位。

钛（TiO2）：攀西地区钒钛磁铁矿伴生的TiO2，1987年底探明储量约占全国TiO2储量的9778％，名列全国第一、世界前茅。

铁矿

贵阳评估公司告诉您铁是世界上发现最早，利用最广，用量也是最多的一种金属，其消耗量约占金属总消耗量的95%左右。铁矿石主要用于钢铁工业，冶炼含碳量不同的生铁（含碳量一般在2%以上）和钢（含碳量一般在2%以下）。生铁通常按用途不同分为炼钢生铁、铸造生铁、合金生铁。钢按组成元素不同分为碳素钢、合金钢。合金钢是在碳素钢的基础上，为改善或获得某些性能而有意加入适量的一种或多种元素的钢，加入钢中的元素种类很多，主要有铬、锰、钒、钛、镍、钼、硅。此外，铁矿石还用于作合成氨的催化剂（纯磁铁矿），天然矿物颜料（赤铁矿、镜铁矿、褐铁矿)、饲料添加剂（磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿）和名贵药石（磁石）等，但用量很少。钢铁制品广泛用于国民经济各部门和人民生活各个方面，是社会生产和公众生活所必需的基本材料。自从19世纪中期发明转炉炼钢法逐步形成钢铁工业大生产以来，钢铁一直是最重要的结构材料，在国民经济中占有极重要的地位，是社会发展的重要支柱产业，是现代化工业最重要和应用最多的金属材料。所以，人们常把钢、钢材的产量、品种、质量作为衡量一个国家工业、农业、国防和科学技术发展水平的重要标志。

一、矿物原料特点

(一)主要铁矿

物铁矿物种类繁多，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、磁赤铁矿、钛铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。

1.磁铁矿

FeO 31.03%，Fe2O3 68.97%或含Fe 72.2%，O 27.6%，等轴晶系。单晶体常呈八面体，较少呈菱形十二面体。在菱形十二面体面上，长对角线方向常现条纹。集合体多呈致密块状和粒状。颜色为铁黑色、条痕为黑色，半金属光泽，不透明。硬度5.5～6.5。比重4.9～5.2。具强磁性。

磁铁矿中常有相当数量的Ti4+以类质同象代替Fe3+，还伴随有Mg2+和V3+等相应地代替Fe2+和Fe3+，因而形成一些矿物亚种，即：

(1)钛磁铁矿  Fe2+(2+x)Fe3+(2-2x)TixO4(0＜x＜1)，含TiO212%～16%。常温下，钛从其中分离成板状和柱状的钛铁矿及布纹状的钛铁晶石。

(2)钒磁铁矿  FeV2O4或Fe2+(Fe3+V)O4，含V2O5有时高达68.41%～72.04%。

(3)钒钛磁铁矿  为成分更为复杂的上述两种矿物的固溶体产物。

(4)铬磁铁矿  含Cr2O3可达百分之几。

(5)镁磁铁矿  含MgO可达6.01%。

磁铁矿是岩浆成因铁矿床、接触交代-热液铁矿床、沉积变质铁矿床，以及一系列与火山作用有关的铁矿床中铁矿石的主要矿物。此外，也常见于砂矿床中。

磁铁矿氧化后可变成赤铁矿(假象赤铁矿及褐铁矿)，但仍能保持其原来的晶形。

2.赤铁矿

自然界中Fe2O3的同质多象变种已知有两种，即α-Fe2O3和γ-Fe2O3。前者在自然条件下稳定，称为赤铁矿；后者在自然条件下不如α-Fe2O3稳定，处于亚稳定状态，称之为磁赤铁矿。

赤铁矿：Fe 69.94%，O 30.06%，常含类质同象混入物Ti、Al、Mn、Fe2+、Ca、Mg及少量Ga和Co。三方晶系，完好晶体少见。结晶赤铁矿为钢灰色，隐晶质；土状赤铁矿呈红色。条痕为樱桃红色或鲜猪肝色。金属至半金属光泽。有时光泽暗淡。硬度5～6。比重5～5.3。

赤铁矿的集合体有各种形态，形成一些矿物亚种，即：

(1)镜铁矿  为具金属光泽的玫瑰花状或片状赤铁矿的集合体。

(2)云母赤铁矿  具金属光泽的晶质细鳞状赤铁矿。

(3)鲕状或肾状赤铁矿  形态呈鲕状或肾状的赤铁矿。

赤铁矿是自然界中分布很广的铁矿物之一，可形成于各种地质作用，但以热液作用、沉积作用和区域变质作用为主。在氧化带里，赤铁矿可由褐铁矿或纤铁矿、针铁矿经脱水作用形成。但也可以变成针铁矿和水赤铁矿等。在还原条件下，赤铁矿可转变为磁铁矿，称假象磁铁矿。

3.磁赤铁矿

Fe2O3，其化学组成中常含有Mg、Ti和Mn等混入物。等轴晶系，五角三四面体晶类，多呈粒状集合体，致密块状，常具磁铁矿假象。颜色及条痕均为褐色，硬度5，比重4.88，强磁性。

磁赤铁矿主要是磁铁矿在氧化条件下经次生变化作用形成。磁铁矿中的Fe2+完全为Fe3+所代替(3Fe2+→2Fe3+)，所以有1/3Fe2+所占据的八面体位置产生了空位。另外，磁赤铁矿可由纤铁矿失水而形成，亦有由铁的氧化物经有机作用而形成的。

4.褐铁矿

实际上并不是一个矿物种，而是针铁矿、纤铁矿、水针铁矿、水纤铁矿以及含水氧化硅、泥质等的混合物。化学成分变化大，含水量变化也大。

(1)针铁矿  α-FeO(OH)，含Fe 62.9%。含不定量的吸附水者，称水针铁矿HFeO2·NH2O。斜方晶系，形态有针状、柱状、薄板状或鳞片状。通常呈豆状、肾状或钟乳状。切面具平行或放射纤维状构造。有时成致密块状、土状，也有呈鲕状。颜色红褐、暗褐至黑褐。经风化而成的粉末状、赭石状褐铁矿则呈黄褐色。针铁矿条痕为红褐色，硬度5～5.5，比重4～4.3。而褐铁矿条痕则一般为淡褐或黄褐色，硬度1～4，比重3.3～4。

(2)纤铁矿  γ-FeO(OH)，含Fe 62.9%。含不定量的吸附水者，称水纤铁矿FeO(OH)·NH2O。斜方晶系。常见鳞片状或纤维状集合体。颜色暗红至黑红色。条痕为桔红色或砖红色。硬度4～5，比重4.01～4.1。

5.钛铁矿

FeTiO3，Fe 36.8%，Ti 36.6%，O 31.6%。三方晶系。菱面体晶类。常呈不规则粒状、鳞片状或厚板状。在950℃以上钛铁矿与赤铁矿形成完全类质同象。当温度降低时，即发生熔离，故钛铁矿中常含有细小鳞片状赤铁矿包体。钛铁矿颜色为铁黑色或钢灰色。条痕为钢灰色或黑色。含赤铁矿包体时呈褐色或带褐的红色条痕。金属-半金属光泽。不透明，无解理。硬度5～6.5，比重4～5。弱磁性。钛铁矿主要出现在超基性岩、基性岩、碱性岩、酸性岩及变质岩中。我国攀枝花钒钛磁铁矿床中，钛铁矿呈粒状或片状分布于钛磁铁矿等矿物颗粒之间，或沿钛磁铁矿裂开面成定向片晶。

6.菱铁矿

FeCO3，FeO 62.01%，CO2 37.99%，常含Mg和Mn。三方晶系。常见菱面体，晶面常弯曲。其集合体成粗粒状至细粒状。亦有呈结核状、葡萄状、土状者。黄色、浅褐黄色(风化后为深褐色)，玻璃光泽。硬度3.5～4.5，比重3.96左右，因Mg和Mn的含量不同而有所变化。

(二)铁的化学和物理性质

铁元素(Ferrum)的原子序数为26，符号为Fe。在元素周期表上，铁是第四周期第八副族(ⅧB)的元素。它与钴和镍同属四周期ⅧB族。

在自然界中，铁元素有4种稳定同位素，其同位素丰度(%)如下(Hertz，1960)：

54Fe—5.81，56Fe—91.64，57Fe—2.21，58Fe—0.34。

铁的原子量平均为55.847(当12C=12.000时)。

铁的原子半径，取12配位数时，为1.26×10-10m。铁的原子体积为7.1cm３/克原子，原子密度为7.86g/cm3。

铁原子的电子结构是3d64s2。

铁原子很容易失掉最外层的两个s电子而呈正二价离子(Fe2+)。如果再失掉次外层的1个d电子，则呈正三价离子(Fe3+)。铁元素的这种变价特征，导致铁在不同氧化还原反应中显示出不同的地球化学性质。

铁原子失去第一个电子的电离势(I1)为7.90eV，失去第二个电子的电离势(I2)为16.18eV，失去第三个电子的电离势(I3)为30.64eV。

铁的离子半径随配位数和离子电荷而变化。据Ahrens(1952)资料，取6配位数时，Fe2+的离子半径为0.074nm，Fe3+的离子半径为0.064nm。铁离子在含氧盐和卤化物等中构成离子化合物。

铁常与硫和砷等构成共价化合物。铁的共价半径为1.17×10－10m。其键性强度可用铁和硫、砷等的电负性差求得。铁的电负性，Fe2+为1.8，Fe3+为1.9(波林，1964)。

贵阳评估公司告诉您凡是原子半径与铁相近的元素，当晶体结构相同时，易与铁形成金属互化物，如铁和铂族形成的金属互化物粗铂矿(Pt，Fe)。凡是离子半径与铁相近的元素，当化学结构式相同时，易与铁发生类质同象替换，如硅酸盐中的铁橄榄石和镁橄榄石类质同象系列；碳酸盐中的菱铁矿和菱锰矿类质同象系列；以及钨酸盐中的钨铁矿和钨锰矿类质同象系列，等等。

离子电位(Φ)是一个重要的地球化学指标。Fe2+的离子电位为2.70，可在水溶液中呈自由离子(Fe2+)迁移。Fe3+的离子电位较高，为4.69，它易呈水解产物沉淀。因此，在还原条件下，有利于Fe2+呈自由离子迁移；在氧化条件下，则Fe2+易氧化为Fe3+而呈水解产物沉淀。与铁共沉淀的元素(同价的或异价的)共生组合，可用离子电位图来预测。

铁及其化合物的密度、熔点和沸点，以及它们在水中的溶解度或溶度积，是决定铁进行地球化学迁移的重要物理常数。

铁化合物的溶度积(18℃时)，Fe(OH)3为1.1×10-36，Fe(OH)2为1.04×10-14，FeS为3.7×10-19，等等。

铁的熔化潜热为269.55J/g，蒸发潜热为6343J/g。

二、用途与技术经济指标

铁矿石是指岩石(或矿物)中TFe含量达到最低工业品位要求者。

(一)铁矿石分类

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，矿石含铁量介于最低工业品位与边界品位之间。

（二)一般工业质量要求

1.炼钢用铁矿石(原称平炉富矿)

矿石入炉块度要求：

平炉用铁矿石50～250 mm；

电炉用铁矿石50～100 mm；

转炉用铁矿石10～50 mm。

直接用于炼钢的矿石质量要(适用于磁铁矿石、赤铁矿石、褐铁矿石)。

2.炼铁用铁矿石(原称高炉富矿)

矿石入炉块度要求：一般为8～40mm。

炼铁用铁矿石，按造渣组分的酸碱度可划分为：

碱性矿石(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)＞1.2；

自熔性矿石(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)=0.8～1.2；

半自熔性矿石(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)=0.5～0.8；

酸性矿石(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)＜0.5。

酸性转炉炼钢生铁矿石P≤0.03%

碱性平炉炼钢生铁矿石P≤0.03%～0.18%

碱性侧吹转炉炼钢生铁矿石P≤0.2%～0.8%

托马斯生铁矿石P≤0.8%～1.2%

普通铸造生铁矿石P≤0.05%～0.15%

高磷铸造生铁矿石P≤0.15%～0.6%

3.需选铁矿石

对于含铁量较低或含铁量虽高但有害杂质含量超过规定要求的矿石或含伴生有益组分的铁矿石，均需进行选矿处理，选出的铁精粉经配料烧结或球团处理后才能入炉使用。

需经选矿处理的铁矿石要求：

磁铁矿石TFe≥25%，mFe≥20%；

赤铁矿石TFe≥28%～30%；

菱铁矿石TFe≥25%；

褐铁矿石TFe≥30%。

对需选矿石工业类型划分，通常以单一弱磁选工艺流程为基础，采用磁性铁占有率来划分。根据我国矿山生产经验，其一般标准是：

矿石类型mFe/TFe(%)

单一弱磁选矿石≥65

其他流程选矿石＜65

对磁铁矿石、赤铁矿石也可采用另一种划分标准：

mFe/TFe≥85磁铁矿石

mFe/TFe85～15混合矿石

mFe/TFe≤15赤铁矿石

三、矿业简史

铁、铁矿的发现与利用

中国是世界上利用铁最早的国家之一。早在19000年前，周口店“山顶洞人”就开始使用赤铁矿粉作为赭红色颜料，涂于装饰品上或者随葬撒在尸体周围。这是人类利用天然矿物颜料的开始。到新石器时代（距今10000～4000年），兴起了制陶业，并发明绘制各种风格的彩陶。绘制赭红色彩陶的原料就是赭石（赤铁矿）。

人类使用铁器制品至少有5000多年历史，开始是用铁陨石中的天然铁制成铁器。最早的陨铁器是在尼罗河流域的格泽(Gerzeh)和幼发拉底河流域乌尔（Ur)出土于公元前4000多年前的铁珠和匕首。目前中国最早的陨铁文物是1972年在河北藁城台西村商代中期（公元前13世纪中期）遗址中发现的铁刃青铜钺。这件古兵器，经全面的科学考查，确定刃部是陨铁加热锻造成的。它表明我国商代人们已掌握一定水平的锻造技术和对铁的认识，熟悉铁加工性能，并认识铁与青铜在性质上的差别。但那时人们还不会利用铁矿石炼铁，而铁陨石又很少，所以当时的铁制品是十分珍贵的物品。

我国用铁矿石直接炼铁，早期的方法是块炼铁，后来用竖炉炼铁。在春秋时代晚期（公元前6世纪）已炼出可供浇铸的液态生铁，铸成铁器，应用于生产，并发明了铸铁柔化术。这一发明加快了铁器取代铜器等生产工具的历史进程。战国冶铁业兴盛，生产的铁器制品以农具、手工工具为主，兵器则青铜、钢、铁兼而有之。据记载，今山东临淄和河北邯郸铁矿等，春秋战国时期都已进行开采。 

判定铁矿石品位的因素

铁矿石的品位完全是由它所具有的利用价值来评定的。在工业上和商业上评定铁矿石价值的因素有好几项，分别说明如下：

（1）铁含量（iron content）：矿石中铁的含量当然是愈高愈好。含铁量愈高，含有杂质的脉石（Gangue）含量就少；于是，在运输的过程中浪费在无用杂质的费用就可以降低，在冶炼的过程中浪费在熔融脉石的燃料费用就可以减少。所以，铁矿石中铁的含量对它的价值影响很大。一般说来，平均含铁量在50％以上的矿石都可以称为富矿（Richore），已经可以有不必经过处理就直接运输的价值。若低于此数值则必须在矿场附近加以富集处理（Concentration），再运输至钢厂当原料。

（2）化学成份（Chemical composition）：矿石中脉石的化学成份，对于它的价值亦有很大的影响，因为鼓风炉中分离杂质和铁液的原理是：把矿石熔融之后利用熔铁液和杂质熔液比重不同形成上下两个液相（Liquid phase）而加以分离。所以凡是在熔融状态下，都不希望脉石中含有可溶解在铁熔液中的有害物质，例如硫（Sulpnur）、磷（Phosphorus）及钴（Cobalt）、钒（Vanadium）及铬（Chronium）的化合物。除了以上所说的之外，其它的，如水份的含量高及碳酸盐的含量高都会造成燃料的增加；又如，杂质氧化物多，则还原剂的耗用量增加。这些都是在选择矿石时必须要考虑的。

（3）物理性质（Physical properties）：在鼓风炉中用来还原氧化铁的主要还原剂是气态的一氧化碳（CO），而矿石则是固体的状态，因此，这个还原反应是发生在气相（gas phase）和固相（Solidphase）之间；于是乎，两相之间接触面的大小和接触时间的长短都会影响这个还原反应的速度。原则上希望相的接触面要大，两相间接触的时间要久。为了合于这两个要求，对铁矿石就必须考虑下面三个因素：第一，铁矿石的气孔性（porosity）要高；因为气孔性高则表面积大而且表面吸附力大，对于还原性一氧化碳气体的亲和力大，而且接触机遇多，有利于还原反应。图二是一个气孔率和还原反应所需时间的关系图、可以看出气孔率高则还原所需时间短。第二，希望铁矿石的粒度（Grainsize）要适中；本来粒度愈小则表面积愈大，应该有利于还原反应，但于由于粒度太小之后，会影响鼓风炉中的通气性，而且也容易被热风（Hotblast）带出，增加炉顶气体（Top gas）中的尘埃量。所以，我们对粒度的要求有一个范围，即颗粒之直径在10～30毫米之间。第三，希望软化点（Soften－point）要高；因为，假如软化点低则在尚未达到还原反应温度时表面就软化而呈半熔融状态，破坏了气孔性使得还原困难。

除了上面所提的因素之外，其它的物理性质，如硬度、机械强度等都可影响矿石的被还原性。

除了刚才所讨论的对铁矿石本身品位有影响的因素之外，其它如矿场的位置，矿场中矿石的贮存量等也都被列入评定矿石价值所必需考虑的因素。

主要有用组分的含量称精矿品位。精矿品位有的以重量百分比（如铜、铜、锌等）表示，有的以重量比（如金矿以克／吨）表示。它是反映精矿质量的指标，也是制定选矿工艺流程的一项参数。

什么是尾矿品位？

矿石经过选别、综合利用处理后，其主要有用组分富集成精矿，而其它残留物质称尾矿。尾矿中主要有用组分的含量称为尾矿品位。它是选择经济合理选矿方案，评价矿石可选性的重要参数。

什么是矿石工业品级？

矿石工业品级简称矿石品级，是矿产工业要求的一项内容。在一个工业类型矿石中，根据矿石的有用组分、有害组分的含量，物理性能、质量的差异以及不同用途的要求等，对矿石（矿物）所划分的不同等级，称为矿石工业品级。例如炼钢用铁矿石，按化学成分可分为四个品级如表，耐火粘土根据有用组分、有害组分的含量及物理性能（耐火度、烧失量），可以分为多种作用的不同等级；云母矿床中按厚片云母片内最大内接矩形面积（平方厘米）分为9个型号的云母等；金刚石根据它的重量、物理性能等也分为几种不同作用途的品级。因此矿石品级的划分，不同矿种有不同的要求。它是合理开采、合理利用矿产资源的重要依据。

 级别         化学成分（％）

           TFe   SiO2     S         P

  一级品  ≥62    ≤8   ≤0．1    ≤0．1

  二级品  ≥60   ≤10   ≤0．1    ≤0．1

  三级品  ≥58   ≤12   ≤0．12   ≤0．15

  四级品  ≥56   ≤13   ≤0．15   ≤0．15

(本文内容来源于网络，如有侵权请联系删除)