מושגים בסיסיים של עפרת ברזל
Ore הוא אוסף של מינרלים. בתנאים טכניים וכלכליים מודרניים, ניתן לעבד מתכות או מוצרים אחרים ולחלץ אותם ממינרלים בקנה מידה תעשייתי. המכונה במקור חומר מוצק הכיל מרבצי מתכת, זה התרחב כעת למינרלים לא מתכתיים כגון גופרית, פלואוריט ו barite הופקד בסלע ההורה לאחר היווצרות.
היחס של המשקל של רכיבים שימושיים (אלמנטים או מינרלים) ב עפרות ואת המשקל של עפרות נקרא כיתה עפרות. עפרות מתכת יקרות כגון זהב ופלטינה מבוטאים בגרמים לטון, ועפרות אחרות מבוטאים בדרך כלל כאחוז. הציון של עפרות משמש בדרך כלל כדי למדוד את הערך של עפרות, אבל הרכב של gangue (המינרל חסר תועלת בעפרה או המינרל עם תוכן שימושי מעט שאינו יכול להיות מנוצל) ואת כמות זיהומים מזיקים גם להשפיע על הערך של עפרות.
סיווג עפרת ברזל
בדרך כלל מחולק עפרות רזה, עפרות רגיל עפרות עשיר. לפעמים זה מחולק רק לתוך עפרות להישען עשיר עפרות. אין שום סטנדרט אחיד. למחלקה הזאת באופן כללי, לכל תחום תעשייתי ואזור כרייה יש טווח חישוב משלו. על פי מאפייני הטבע והניצול של המינרלים הכלולים, הוא מחולק לשתי קטגוריות: עפרת מתכת ועפרות לא מתכתיים.
הזנים העיקריים של עפרת ברזל
ישנם סוגים רבים של מינרלים ברזל. יש יותר מ 300 סוגים של מינרלים ברזל ומינרלים הנושאת ברזל, ביניהם יש יותר מ 170 סוגים. עם זאת, תחת התנאים הטכניים הנוכחיים, אלה העיקריים עם ערך הניצול התעשייתי הם מגנטיט, המטייט, מגהמיט, אילמניט, לימוניט ו siderite.
1. מגנטיט
מגנטיט (מגנטיט) הוא עפרת ברזל, המרכיב העיקרי הוא Fe3O4, הוא מורכב של Fe2O3 ו-פאו. פאו 31.03%, Fe2O3 68.97% או מכיל פה 72.2%, O 27.6%, מערכת גבישית מעורפלת. גבישים בודדים הם לעתים קרובות אוקטלית, פחות יהלומים בצורת דודקהדרון. על-פני הדודקהדרון, פסים מופיעים לעתים קרובות בכיוון האלכסון הארוך. האגרגטים הם בעיקר צפופים ומגרגרים. הצבע הוא שחור ברזל, הרצף הוא שחור, חצי מתכתי ברק, אטום. קשיות 5.5 ~ 6.5, כבידה ספציפית 4.9 ~ 5.2, אין מחשוף, gangue הוא בעיקר קוורץ ו סיליקט. . עם מגנטיות חזקה לקויה המסכן, בדרך כלל מכיל זיהומים מזיקים כגון גופרית וזרחן. בעיבוד המינרלים (Beneficiation), ניתן להשתמש בשיטת ההפרדה המגנטית, והעיבוד נוח מאוד; אבל בגלל המבנה המשובח שלו, הוא מופחת בצורה גרועה. הוא הופך למטיט לאחר בליית לטווח ארוך. יש לעתים קרובות כמות ניכרת של Ti4 + במגנטיט המחליף Fe3 + עם הומואומורפיזם, והוא מלווה החלפות המקביל של Mg2 + ו V3 + עבור Fe2 + ו Fe3 +, ובכך להרכיב כמה תת מין מינרלים, כלומר:
(1) מגנטיט טיטניום Fe2 + (2 + x) Fe3 + (2-2x) TixO4 (0
(2) ונדיום מגנטיט FeV2O4 או Fe2 + (Fe3 + V) O4, המכיל V2O5 לפעמים עד 68.41% ~ 72.04%.
(3) ונדיום-טיטניום מגנטיט הוא מוצר פתרון מוצק של שני מינרלים לעיל עם קומפוזיציה מורכבת יותר.
(4) מגנטיט כרום מכיל Cr2O3 עד כמה אחוזים. (Www.gangcai.com רשת פלדה)
(5) מגנטיט מגנזיום מכיל MgO עד 6.01%. מגנטיט הוא המינרל העיקרי של עפרת ברזל בפיקדונות ברזל גמטי, ליצור קשר עם פיקדונות הידרותרמיים ברזל משקע, פיקדונות ברזל metasomatic, וסדרה של פיקדונות ברזל הקשורים לוולגאיזם. כמו-כן, היא נפוצה גם בפיקדונות מחול. הוא נתקל לעתים נדירות טבעי טהור מגנטיט עפרות, וחלק המגנטיט מומר לעתים קרובות למחצה מזויפים המטייט המטייט מזויפים בשל חמצון פני השטח. ההמטייט השקרית המזויפת היא מגנטיט (Fe3O4) בתחמוצת המטיט (Fe2O3), אך היא עדיין יכולה לשמור על צורתו המקורית של הגביש, כך שהיא נקראת המטייט שקרית.
2. המטיט
המטיט (המטייט) המטייט היא מעין תחמוצת ברזל בעלת נוסחה כימית של Fe2O3 ותוכן ברזל תיאורטי של 70%. סוג כזה של עפרות מהווה לעיתים. משקעים ענקיים בטבע במונחים של כמות קבורה וכרייה, זהו עפרות העיקרי לייצור תעשייתי. ניתן לחלק אותה לקטגוריות רבות בהתאם לתנאים המבניים השונים, כגון המטייט אדומה, משתקפים, המטייט, מיקאכאאוס, ואוצ'ר אדום. תוכן הברזל של המטייט הוא בדרך כלל 50% עד 60%, והוא מכיל פחות זיהומים מזיקים כגון גופרית וזרחן, והירידה טובה יותר ממגנטיט. לכן, המטייט היא חומר גלם טוב יחסית. ההמטייט היא מקורית ופראית. המגנטיט שנוצר מחדש מאבד את המגנטיות שלה לאחר חמצון, אך עדיין שומר על הצורה הגבישית של המגנטיט. המטייט השקרית, הנכללת בדרך כלל בהמטייט המזויפת. כמה שאריות מגנטיט לעיתים מכיל גם מספר מוצרי בליית המטייט, כגון לימוניט (2Fe2O3 · 3H2O). להמטייט יש ברק חצי-מתכתי, קושי הגביש הוא 5.5 עד 6, הקושי של ההמטייט האדמתיים נמוך מאוד, ללא מחשוף, הצפיפות היחסית היא 4.9 ל5.3, רק מגנטי חלש, והגניג היא סיליקט.
ישנם שני סוגים של וריאציות הומומורפי מכולה של Fe2O3 בטבע, כלומר α-Fe2O3 ו γ-Fe2O3. הראשון יציב בתנאים טבעיים ונקרא המטייט; האחרון הוא יציב פחות α-Fe2O3 בתנאים טבעיים והוא במצב מטה יציב, הנקרא מגהארה. המטיט: Fe 69.94%, O 30.06%, לעתים קרובות המכיל תערובות מדומה-הומוגנית Ti, אל, Mn, Fe2 +, Ca, Mg וכמות קטנה של מערכת קריסטל Ga ו-Co, גבישים שלמים הם נדירים. המטיט הגבישי הוא אפור פלדה וקריפטוגבישי; ההמטייט האדמתיים אדומה. הפסים הם הכבד האדום. או החזיר הטרי . מתכת עד חצי מתכתי . לפעמים הגלוס משעמם . קשיות 5 ~ 6 הפרופורציה היא 5 ~ 5.3. לאגרגטים המטייט יש צורות שונות, היוצרות כמה תת-מין מינרלים, כלומר:
(1) מראה עפרת ברזל. זה אוסף של שושנת עלים או סדין המטייט עם ברק מתכתי.
(2) מיכה המטייט. סולם דק גבישי מהמטייט עם ברק מתכתי.
(3) אוקליטיק או כליות המטייט. המטיט בצורת אליפסה או כליה.
המטייט היא אחד ממינרלים הברזל המופצים ביותר בטבע, וניתן ליצור אותם בתהליכים גיאולוגיים שונים, אך בעיקר הידרותרמי, משקע והתמרה אזורית. באזור החמצון, המטיט יכול להיווצר על ידי התייבשות של לימוניט או וורצוניט או goethite. אבל זה יכול גם להפוך. לגותיוט ולמים המטייט תחת הפחתת תנאים, ניתן להפוך את המטייט למגנטיט, הנקראת מגנטיט שווא. מגהמיט: γ-Fe2O3, ההרכב הכימי שלה מכיל לעתים קרובות Mg, Ti ו-Mn מעורבים. המערכת הגבישית האיזומטרית, מחומש שלוש-טטרהלית קריסטלים, בעיקר אגרגטים גרגירים, בלוקים צפופים, לעתים קרובות עם אשליה של מגנטיט. הצבע והרצף הם חומים, קשיות 5, סגולי 4.88, מגנטיות חזקה. מגהמיט נוצר בעיקר על ידי שינויים משניים של מגנטיט תחת תנאי אוקסיגון. Fe2 + במגנטיט מוחלף לחלוטין על ידי Fe3 + (3Fe2 + → 2Fe3 +), ולכן עמדות מישור שנכבשו על ידי 1/3Fe2 + ליצור משרות פנויות. בנוסף, ניתן ליצור מגהמיט על ידי אובדן מים מלפידולייט, והוא נוצר גם על ידי הפעולה האורגנית של תחמוצות ברזל.
3. לימוניט
לימוניט הוא עפרות המכילה את הידרוקסיד הפרריק. הוא מופק על ידי בליית עפרות אחרות. זה הנפוץ ביותר בטבע, אבל זה לא נדיר עבור פיקדונות גדולים. זהו שמו הכללי של שני מבנים שונים של Goethite HFeO2 ו לאפידוקרוקי פאו (הו). יש אנשים שכותבים גם את הנוסחה הכימית של המרכיב העיקרי שלה כ-mFe2O3. nH2O, המציגה חום צהבהב או חום, מכיל כ 62% Fe, 27% O, ו 11% H2O, ויש לו כבידה ספציפית של כ 3.6 ל 4.0. רובם מחוברים עפרות ברזל אחרים. למעשה, זה לא זן מינרלי, אלא תערובת של גותיוט, לפידוליט, גותיוט מים, לפידולייט ומים סיליקה, בוצי ועוד. רוב המינרלים הנושאים ברזל לימוניט קיימים בצורת 2Fe2O3 · H2O. הקומפוזיציה הכימית משתנה מאוד, וכך גם תכולת המים. באופן כללי, תוכן הברזל של לימוניט הוא 37% עד 55%, ולפעמים תכולת הזרחן גבוהה יחסית. לימוניט הוא מאוד היגרוסקופי וסופג בדרך כלל כמות גדולה של מים. לאחר צלייה או חימום בכבשן הפיצוץ, מים בחינם התגבשות מים מוסרים, ואת הגדלות של עפרות מוגברת, אשר משפרת מאוד את הפחתת העפרות. לכן, לימוניט הוא טוב יותר בהפחתת מאשר המטיט ומגנטיט. במקביל, בשל הסרת המים, תוכן הברזל של העפרת גדל בהתאם.
(1) גואתיט-פאו (או), המכיל 62.9% Fe. אלה עם מים שאינם כמותיים האלה נקראים גתיט מים HFeO2 · NH2O. למערכת הגבישית האורתורהומוני יש מחטים כמו, עמודות, דקים או בקנה מידה כמו צורות. בדרך כלל, כמו שעועית, כמו כליה או כמו נטיפים. מסיכות חיתוך הן מבנים מקבילים או מקרין סיבי. לפעמים זה צפוף, אדמה, או ooliform. הצבע חום אדמדם, חום כהה לחום כהה. האבקתי השולי והאוכר כמו לימוניט הינו חום צהבהב. הפסים הגואטיט הם חום אדמדם, עם קושי של 5 עד 5.5 וכבידה ספציפית של 4 עד 4.3. פסים לימוניט הם בדרך כלל חום בהיר או חום צהבהב, עם קשיות של 1 עד 4 וכבידה מסוימת של 3.3 עד 4.
(2) וורטנט γ-פאו (או), המכיל 62.9% Fe. אלה עם כמות מסוימת של מים נספחת נקראים המים סיבים ברזל עפרת (OH) · NH2O. . המערכת האורתורומביות קישקושים שכיחים. או מצבירות סיבי הצבע אדום כהה עד שחור אדום. הפסים כתומים-אדומים או לבנים-אדומים. קשיות 4 ~ 5, סגולי הכבידה 4.01 ~ 4.1.
4. סידריט
סידרט (siderite) הוא מבצר המכיל את ברזל פחמתי. המרכיב העיקרי הוא FeCO3, שהוא אפור כחלחל, תוכן הברזל התיאורטי הוא 48.2%, ואת כוח הכבידה הסגולי הוא כ 3.8. FeCO3, פאו 62.01%, CO2 37.99%, מכיל לעתים קרובות Mg ו-Mn. מערכת גבישית הטריגונלית. המישור הגבישי הוא מעוקל לעתים קרובות. . הצבירה גסה למדי ישנם גם גושים, ענבים ואדמה. צהוב, חום בהיר צהוב (חום כהה לאחר בליית), ברק זכוכית. קשיות הוא 3.5 ~ 4.5, ואת הכבידה הספציפית היא על 3.96. זה משתנה עם התוכן של Mg ו-Mn. בטבע, יש פחות מסיטים עם ערך כרייה תעשייתי מאשר שלושה עפרות. Siderite מפורקת בקלות ותחמוצת כדי לימוניט. בדרך כלל, התוכן ברזל הוא לא גבוה, אבל לאחר להירקב CO2 על ידי חימום, התוכן ברזל הוא לא רק הגביר באופן משמעותי, אלא גם הופך נקבובי, ואת הניסוח הוא טוב מאוד. רוב עפרות זה מכיל כמות ניכרת של מלחי סידן ומגנזיום. מאז פחמתי לספוג הרבה חום פולט פחמן דו חמצני בטמפרטורה גבוהה של כ 800 ~ 960 ° c, אנחנו בעיקר צלי זה סוג של עפרות לפני הוספת אותו הכבשן הפיצוץ.
5. אחרים
אילמניט (אילמניט) הנוסחה הכימית שלה היא FeTiO3, Fe 36.8%, Ti 36.6%, O 31.6%. . המערכת הגבישית הטריגונלית קריסטלים מעותחת. זה לעתים קרובות לא סדיר דגנים, קנה מידה או עבה צלחת. מעל 950 ° C, אילמניט והמטייט יוצרות הומולוגיה הומוגנית לחלוטין. כאשר הטמפרטורה מונמכת, התכה מתרחשת, כך אילמניט מכיל לעתים קרובות משובח בקנה מידה כמו המטייט. הצבע של אילמניט הוא ברזל שחור או אפור פלדה. . הפסים הם אפורים מפלדה או שחורים הכללות המכילות את המטיט הן פסים אדומים או חומים. . מבריק למחצה מתכתי . לא שקוף, אין מחשוף קשיות 5 ~ 6.5, כבידה ספציפית 4 ~ 5. . מגנטי חלש אילמניט מופיע בעיקר בסלעים בסיסיים, באבנים בסיסיות, בסלעים אלקליין, בסלעי חומצה ובסלעים מותמרים. בתוך הפקדה של מגנטיט טיטניום ונדיום בסין, אילמניט מופץ בצורה פרטנית או פתית בין הטיטאוגנטיט וחלקיקים מינרליים אחרים, או לאמפיליות מכוונים לאורך המשטח המפוצל של הטיטאנגנטיט. עפרת ברזל סיליקט (ברזל סיליקט) סוג זה של עפרות הוא מלח מורכב. אין שום נוסחה כימית מסוימת. הקומפוזיציה משתנה מאוד. זה בדרך כלל מראה צבע ירוק כהה עם כבידה ספציפית של כ 3.8. תכולת הברזל נמוכה מאוד. . עפרת ברזל מסכנה Sulphide ברזל (Sulphide ברזל) סוג זה של עפרות מכיל FeS2, המכיל רק 46.6% Fe ו S תוכן של 53.4%. מופיע אפור צהוב, עם כבידה ספציפית של כ 4.95 ~ 5.10. כי סוג זה של עפרות מכיל לעתים קרובות רבים אחרים מתכות יקרות כגון נחושת, ניקל, אבץ, זהב, כסף, וכו ', הוא משמש לעתים קרובות בתעשיות אחרות מתכת היתוך חומרי גלם; כי הוא מכיל כמות גדולה של גופרית, הוא משמש לעתים קרובות כדי לחלץ גופרית, אבל הברזל הפך להיות תוצר לידי, כך שהוא לא יכול עוד להיקרא עפרת ברזל
