铁矿石基础知识培训1

铁矿石基础知识培训2012版中世能信息咨询有限公司2012年5月28日序钢铁工业是基础产业，自人类开始使用铁器代替青铜器和石器时代以来，钢铁在人们生活中的地位一直十分重要。目前世界每年粗钢产量约15亿吨，其中中国约6.9亿吨。随着现代工业化进展的加快，地球不可再生的资源将会越来越匮乏；就钢铁行业来讲，尽管我国铁矿石原产量有13亿吨/年，我国每年需要进口铁矿石6-7亿吨。为了使得大家更好地做好有关工作，我们编辑了这份初级知识资料。“十一五”期间，我国钢铁产能快速增长。2010年全国粗钢产量已经达到6.27亿吨，2011年则有望突破7亿吨。在钢铁产能快速增长的同时，行业依然维持较低的盈利水平。“十二五”钢铁需求迈入8亿吨峰值区，经过数年的快速发展，我国钢铁业正步入峰值，产能过剩问题逐步显现。工信部有关人士指出，“十二五”期间，我国钢铁需求将进入峰值弧顶区，约在8亿吨左右，行业将呈现低增速、低盈利的运行趋势。提高钢铁各项标准，加快产品升级将是“十二五”期间钢铁业的重要任务。中国钢铁产量早就成为世界第一，但因为铁矿缺乏，还得从国外大量进口，而一些国外铁矿商看准这一点，价格年年涨，中国钢铁企业在进行进口铁矿石价格谈判时，一直处于下风。每年多花的采购成本高达数十亿美元。资源不足和被人卡脖子影响着钢铁业的发展和成本的降低。全球粗钢产量前十（单位：百万吨）国家2010年2009年中国626.7573.6日本109.687.5美国80.658.2俄罗斯6760印度66.862.8韩国58.548.6德国43.832.7乌克兰33.629.9巴西32.826.5土耳其2925.3单位：百万吨所在国钢铁企业2011年2010年变化率%名次产量名次产量卢森堡安赛乐米塔尔191.9190.61.4中国河北钢铁集团271.1252.934中国鞍钢集团346.2440.314.6中国宝钢集团443.3344.5-2.7中国武钢集团537.7536.53.29韩国浦项637.3635.45.4日本新日铁733.3734.5-3.5中国江苏沙钢831.9930.16中国首钢9301025.816.3日本JFE1029.9831.1-3.9中国山东钢铁集团11241223.23.4印度塔塔钢铁1223.81123.51.3美国美国钢铁公司1321.91322.2-1.4巴西盖尔道钢铁公司1419.61517.810.1中国渤海钢铁集团1519.21617.410.3德国蒂森克虏伯1617.91716.77.2美国纽柯公司1717.71816.57.3俄罗斯耶弗拉兹1816.81916.33.1中国马鞍山钢铁1916.72015.48.4意大利里瓦钢铁集团2016231414.3·铁矿石介绍·铁矿石用途·铁矿石分布·铁合金简介一二三四目录铁矿石：凡是含有可经济利用的铁元素的矿石叫做铁矿石。铁矿石的种类很多，用于炼铁的主要有磁铁（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）和菱铁矿（FeCO3）等。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。在理论上来说，凡是含有铁元素或铁化合物的矿石都可以叫做铁矿石；但是，在工业上或者商业上来说，铁矿石和锰矿不同，铁矿石不但是要含有铁的成份，而且必须有利用的价值才行。磁铁矿：磁铁矿（Magnetite）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％，O27.6％，具有磁性。在选矿时可利用磁选法，处理非常方便；但是由于其结构细密，故被还原性较差。原矿一般铁含量在30—40之间，属贫矿；经过长期风化作用后即变成赤铁矿。赤铁矿（HematiteHematite）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％，O30％，是最主要的铁矿石。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（Redhematite）、镜铁（Specularhematite）、云母铁矿（Micaceoushematite）、粘土质赤铁（RedOcher）等。原矿铁含量在50%以上，高品位居多，还原性好，有害元素少，可直接入高炉。褐铁矿（Limonite）这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％，O27％，H2O11％，比重约为3.6～4.0，多半是附存在其它铁矿石之中。原矿铁含量40%以上，还原性好，入炉遇高温后结晶水分离品位提升。Fe：铁（矿石品位），矿石中铁的含量愈高愈好。含铁量愈高，含有杂质的脉石含量就少；当前市场中铁矿石品位为50-67之间。（一）铁矿石元素构成-有益元素Mn：锰是一种强还原剂，能够在铁水或钢水中吸收残余的氧和硫，增加生铁和钢的硬度和强度；Ni：镍是钢铁的合金元素，在冶炼时镍全部还原进入生铁，继而使钢性能提高；Cr:铬(ge，市场中部分人读luo)是钢铁的合金元素，在冶炼时铬大部分还原进入生铁，增加钢的抗腐蚀能力。Ti:钛有护炉作用。一铁矿石简介（二）铁矿石元素构成-有害元素S：硫冶炼时硫部分被还原进入生铁，钢铁中含硫在其热加工时易产生“热脆”。高炉冶炼时虽然可以脱硫，但却要多消耗焦碳（提高炉温）和石灰石（提高炉渣碱度），以至提高生产成本，因此入炉铁矿石要求含硫应0.15%。P：磷在高炉中全部被还原并大部分进入生铁。含磷多的钢铁在低温加工时易破裂，即所谓“冷脆”。As：砷砷在一般铁矿石中很少，但在褐铁矿中比较常见，它以毒砂（FeAs2S）或其它氧化物（As2O3、As3O5）的形态存在，砷在冶炼时大部分进入生铁，当钢中砷含量超过0.1%时会使钢冷脆冷脆，并影响钢的焊接性能。K、Na：钾、钠常存在于霓石、钠闪石、云石之中。它们的最大危害性是降低铁矿石的软化点，常常因此造成高炉结瘤。含钾、钠高的矿石往往容易影响高炉冶炼的顺行。钢厂炼铁工艺是将含铁原料（烧结矿、球团矿或铁矿）、燃料（焦炭、煤粉等）及其它辅助原料（石灰石、白云石、锰矿等）按一定比例装入高炉，并由热风炉向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧，原料、燃料随着炉内熔炼等过程的进行而下降。在炉料下降和煤气上升过程中，先后发生传热、还原、溶化、脱炭作用而生成生铁，铁矿石原料中的杂质与加入炉内的溶剂相结合而成渣，炉底铁水间断地放出装入铁水罐，送往炼钢厂。同时产生高炉煤气、炉渣两种副产品，高炉渣水淬后全部作为水泥生产原料。高炉本体系统：是冶炼生铁的主体设备，包括炉基、炉衬、冷却设备、炉壳、支柱及炉顶框架等。在高炉的下部设置有风口、铁口及渣口，上部设置有炉料装入口和煤气导出口。二铁矿石用途装料系统：装料系统的主要任务是将炉料装入高炉并使之分布合理，设备主要包括装料、布料、探料及均压几部分。装料系统主要类型有钟式炉顶、钟阀式炉顶和无料钟炉顶。球团二铁矿石用途铁精粉的筛选工艺流程（一）矿石破碎我国选矿厂一般采用粗破、中破和细破三段破碎流程破碎铁矿石。粗破多用1.2ｍ或1.5ｍ旋回式破碎机，中破使用2.1ｍ或2.2ｍ标准型圆锥式破碎机，细破采用2.1ｍ或2.2ｍ短头型圆锥式破碎机。通过粗破的矿石，其块度不大于1ｍ，然后经过中、细破碎，筛分成矿石粒度小于12ｍｍ的最终产品送磨矿槽。二铁矿石用途（二）磨矿工艺我国铁矿磨矿工艺，大多数采用两段磨矿流程，中小型选矿厂多采用一段磨矿流程。由于采用细筛再磨新工艺，近年来一些选矿厂已由两段磨矿改为三段磨矿。采用的磨矿设备一般比较小，最大球磨机3.6ｍ×6ｍ，最大棒磨机3.2ｍ×4.5ｍ，最大自磨机5.5ｍ×1.8ｍ，砾磨机2.7ｍ×3.6ｍ。磨矿后的分级基本上使用的是螺旋分级机。为了提高效率，部分选矿厂用水力旋流器取代二次螺旋分级机。二铁矿石用途机载破碎机（三）选别技术１.磁铁矿选矿主要用来选别低品位的“鞍山式”磁铁矿。由于矿石磁性强、好磨好选，国内磁选厂均采用阶段磨矿和多阶段磨矿流程，对于粗粒嵌布的磁铁矿采用前者（一段矿），细粒、微细粒嵌布的磁铁矿采用后者（二段或三段磨矿）。我国自己研制的系列化的永磁化，使磁选机实现了永磁化。70年代以后，由于在全国磁铁矿选矿厂推广了细筛再磨新技术，使精矿品位由62%提高到了66%左右，实现了冶金工业部提出精矿品位达65%的要求。二铁矿石用途２.弱磁性铁矿选矿主要用来选别赤铁矿、褐铁矿、镜铁矿、菱铁矿、假象赤铁矿或混合矿，也就是所谓的“红矿”。这类矿石品位低、嵌布粒度细、矿物组成复杂，选别困难。80年代后，选矿技术方面对焙烧磁选、湿式强磁选、弱磁性浮选和重选等工艺流程、装备和新品种药剂的研究不断改进，使精矿品位、金属回收率不断提高。如鞍钢齐大山选矿厂采用弱磁—强磁—浮选的新工艺流程，获得令人鼓舞的成就。二铁矿石用途３.多金属共（伴）生矿选矿这类矿石成分复杂、类型多样，因此采用的方法、设备和流程也各不相同，如白云鄂博铁矿采用反浮选—多梯度磁选、絮凝浮选、弱磁－反浮选－强磁选、弱磁－正浮选、焙烧磁选等不同的工艺流程，以提高铁的回收率，并综合回收稀土氧化物。攀枝花铁矿通过磁选获得TFｅ53％左右的钒铁精矿，磁选后的尾矿通过弱磁扫选－强磁选－重选－浮选－干燥电选，获得钛精矿和硫钴精矿，回收钛和钴。大冶铁矿采用弱磁－强磁和浮选，综合回收铁、铜和钴、硫等元素。二铁矿石用途三铁矿石的分布（一）哈萨克斯坦金属矿业和产业概况铁矿石：哈萨克斯坦2002年铁矿石的探明储量为83亿吨，储量基础为190亿吨。铁矿石储量位居世界各国第七位。哈萨克斯坦铁矿资源主要集中在图尔盖洼地。卡恰尔矿区、索科洛夫斯克矿区、萨尔拜矿区、科尔仁科尔矿区盛产磁铁矿，阿亚茨克矿区和利萨科夫斯克矿区则以生产沉积褐铁矿而闻名。目前，哈萨克斯坦的铁矿主要产自科斯塔奈州和卡拉干达州。2001年哈萨克斯坦铁矿石产量1414万吨，同比下降5.1%。铁矿石精矿产量13.52万吨，同比增长5.7%。球团矿产量611万吨，同比下降8%。铁矿石产量下降原因是索科洛夫—萨尔拜矿业联合体（SSGPO）的先矿厂在检修。2001年哈萨克斯坦铁矿石产量位居世界第十六位。三铁矿石的分布锰矿：哈萨克斯坦锰矿石储量基础6亿吨，其中A+B+C1级储量4.26亿吨。主要分布在乌卢套、萨雷阿尔克、卡拉套和满格斯套等地，大多数矿床为铁锰共（伴）生，锰矿石含硫、磷低，易选。典型矿床有杰兹达、普罗麦朱。设计原矿生产能力255万吨/年，但实际开工率较低。2000年锰矿石产量113.6万吨，相当于28万吨金属锰，2001年锰矿石产量138.7万吨，相当于35万吨金属锰，同比增长20%。原以为卡拉甘达州的扎伊列姆斯克采矿联合体锰精矿生产只能维持到2001年，但到2002年产量却猛增到100多万吨，同比增长60%，增产原因是有新矿床作接替。扎伊列姆斯克采矿联合体拥有哈萨克斯坦15个锰矿床的采矿许可证。它还与瑞士纳科斯塔公司合资达成协议，准备在未来两年里再上一个5000万美元的新项目以提高产能。2001年哈萨克斯坦锰矿石产量名列世界第七位。铬铁矿：哈萨克斯坦2002年铬铁矿储量为4.1亿吨，仅次于南非，居世界第二位，最大的矿床是阿克纠宾斯克州的肯皮尔赛矿，该矿曾是原苏联惟一的铬铁矿原料生产基地。主要生产企业是哈萨克斯坦铬公司，包括三个实体：顿河铬铁矿开采联合体、阿克纠宾斯克州铬铁合金厂、巴甫洛达尔州阿克苏铁合金厂，总生产能力可达380万吨。哈萨克斯坦2001年共开采204.6万吨铬铁矿，开采量仅次于南非，居世界第二位。三铁矿石的分布铜矿：哈萨克斯坦2002年铜储量为1400万吨（金属），铜储量基础为2000万吨，储量位居世界第十一位。矿床主要分布于哈萨克斯坦东部、北部和中部地区。东部北滨巴尔喀什地区以斑岩铜矿为主，代表性的矿床有科翁腊德、萨亚克；北部以斑岩铜钼矿床为主，代表性矿床有博谢库利；中部地区以砂页岩型铜矿为主，代表性矿床有杰兹卡兹甘。铜矿开采能力可达51.5万吨/年（金属），