各类铁矿石的基本特征

一、铁矿产

铁矿产品种繁多，目前已发现的铁矿产和含铁矿产约300余种，其间常见的有170余种。但在当时技能条件下，具有工业利用价值的首要是磁铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿、钛铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。

1、磁铁矿

（1）基本特征

磁铁矿（Magnetite）是一种氧化铁的矿石，首要成份为Fe3O4，是Fe2O3和FeO的复合物。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。集合体多呈细密块状和粒状。色彩为铁黑色、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, 无解理，脉石首要是石英及硅酸盐。具有强磁性。恢复性差，一般含有害杂质硫和磷较高。

铁矿石中的全铁（TFe）与氧化亚铁（FeO）的比值来差异，对纯磁铁矿其理论值为2.34，比值越大说明铁矿石氧化程度越高。

当TFe/FeO< 3.5为磁铁矿

TFe/FeO=3.5～7为半假象赤铁矿

TFe/FeO> 7为假象赤铁矿

在选矿（Beneficiation）时可利用磁选法，处理十分便利；但是由于其结构细密，故被恢复性较差。经过长时间风化作用后即变成赤铁矿。 磁铁矿中常有恰当数量的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+，因而构成一些矿产亚种，即：

①钛磁铁矿：Fe2+(2+x)Fe3+(2-2x)TixO4(0＜x＜1，含TiO212%～16%。常温下，钛从其间别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产的固溶体产品。

④铬磁铁矿：含Cr2O3可达百分之几。

⑤镁磁铁矿：含MgO可达6.01%。

（2）成因产状

磁铁矿是岩浆成因铁矿床、接触告知-热液铁矿床、堆积蜕变铁矿床，以及一系列与火山作用有关的铁矿床中铁矿石的首要矿产。此外，也常见于砂矿床中。 在天然纯磁铁矿矿石很少遇到，常常由于地表氧化作用使部分磁铁矿氧化转变为半假象赤铁矿和假象赤铁矿。所谓假象赤铁矿就是磁铁矿（Fe3O4）氧化成赤铁矿（Fe2O3），但仍能坚持其本来的晶形，所以叫做假象赤铁矿。

（3）断定特征

八面体晶形，黑色，条痕黑色，无解理，强磁性。以此可与类似矿产铬铁矿、黑钨矿、黑锰矿等差异。

（4）分布

磁铁矿分布广，有多种成因。瑞典基鲁纳是典型的岩浆矿床。智利的拉科铁矿是由与火山作用有关的矿浆直接构成的。接触蜕变构成的铁矿能够我国大冶铁矿为例。由堆积的含铁岩层经区域蜕变作用构成的铁矿（如我国鞍山一带的铁矿），以磁铁矿和赤铁矿为主，规划很大，但层次较低，是国际上最重要的铁矿来历。前苏联、北美、巴西、澳大利亚都有特大型的此种铁矿。磁铁矿因比严重，并有反抗风化的能力，所以在河床或滨海砂中也能富集。遭受氧化后能转变为赤铁矿；若保存原有的外形,即称为假象赤铁矿。

2、赤铁矿（Hematite）

（1）基本特征

赤铁矿为无水氧化铁矿石，其化学式为Fe2O3，理论含铁量为70%。这种矿石在天然界中常常构成巨大的矿床，从埋藏和发掘量来说，它都是工业生产的首要矿石。由其本身结构情况的不同又可分红许多类别，如赤色赤铁矿（Red hematite）、镜铁矿（Specularhematite）、云母铁矿（Micaceous hematite）、粘土质赤铁（Red Ocher）等。 赤铁矿含铁量一般为50%～60%，含有害杂质硫和磷比较少，恢复较磁铁矿好，因而，赤铁矿是一种比较优良的炼铁质料。赤铁矿有原生的，也有野生的，再生的赤铁矿的磁铁矿经过氧化以后失掉磁性，但仍保存着磁铁矿的结晶形状的假象赤铁矿，在假象赤铁矿中常常含有一些剩下的磁铁矿。有时赤铁矿中也含有一些赤铁矿的风化产品，如褐铁矿（2Fe2O3·3H2O）。赤铁矿具有半金属光泽，结晶者硬度为5.5～6，土状赤铁矿硬度很低，无解理，相对密度4.9～5.3，仅有弱磁性，脉石为硅酸盐。 天然界中Fe2O3的同质多象变种已知有两种，即α-Fe2O3和γ-Fe2O3。前者在天然条件下安稳，称为赤铁矿；后者在天然条件下不如α-Fe2O3安稳，处于亚安稳情况，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，无缺晶体稀有。结晶赤铁矿为钢灰色，隐晶质；土状赤铁矿呈赤色。条痕为樱桃赤色或鲜猪肝色。金属至半金属光泽。有时光泽昏暗。硬度5～6。比重5～5.3。 赤铁矿的集合体有各种形状，构成一些矿产亚种，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：形状呈鲕状或肾状的赤铁矿。

（2）成因产状

赤铁矿是天然界中分布很广的铁矿产之一，可构成于各种地质作用，但以热液作用、堆积作用和区域蜕变作用为主。

在氧化带里，赤铁矿可由褐铁矿或纤铁矿、针铁矿(Goethite)经脱水作用构成。但也能够变成针铁矿和水赤铁矿等。在恢复条件下，赤铁矿可转变为磁铁矿，称假象磁铁矿。

构成于氧化条件下，规划巨大的赤铁矿矿床多与热液作用或堆积作用有关。赤铁矿可成堆积蜕变型铁矿，首要由磁铁矿、赤铁矿、假像赤铁矿所组成。与石英、绿泥石等共生。接触蜕变型的赤铁矿首要与磁铁矿、黄铜矿、斑铜矿、磁黄铁矿等硫化物和石榴子石、透辉石、金云母、阳起石等共生。

在天然界，磁铁矿和赤铁矿可互相转化。当氧逸度增大时，磁铁矿可氧化成赤铁矿。若仍保存有原磁铁矿的晶形，称之为假象赤铁矿。若磁铁矿仅部分转变为赤铁矿，则称为假赤铁矿。而当氧逸度减小时，赤铁矿又可恢复成磁铁矿。若仍保存有赤铁矿的晶形，则称之为穆赤铁矿。

磁赤铁矿首要是磁铁矿在氧化条件下经次生改动作用构成。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。别的，磁赤铁矿可由纤铁矿失水而构成，亦有由铁的氧化物经有机作用而构成的。

（3）断定特征

樱桃赤色或红棕色条痕为其特征。具各种形状和无磁性，可与类似的磁铁矿、钛铁矿相差异。赤铁矿分布极广。各种内生、外生或蜕变作用均可生成赤铁矿。我国河北宣化的龙烟铁矿和湖南的宁乡铁矿都是堆积作用构成的赤铁矿矿床。赤铁矿常常与磁铁矿一同，在堆积蜕变、接触蜕变铁矿中产出。

（4）分布

在每个大洲都找到和发掘大型的赤铁矿床。在1961年苏联代替了美国成为最大的生产国。排在美国之后的是法国、加拿大、我国、瑞典和澳大利亚。在美国，自从19 世纪末以来，矿产的最大产地是大湖区的前寒武系岩石中。大都重要的赤铁矿矿床是蜕变成因的，也有一些是热液构成的，或大型水盆地中风化和胶体沉淀构成的。

国际出名矿床有美国的苏必利尔湖和克林顿、俄国的克里沃伊洛格和巴西的迈那斯格瑞斯。我国出名产地有辽宁鞍山、甘肃镜铁山、湖北大冶、湖南宁乡和河北宣化。

3、褐铁矿

（1）基本特征

褐铁矿（Limonite）这是含有氢氧化铁的矿石,是由其他矿石风化后生成的，在天然界中分布得最广泛，但矿床埋藏量大的并不多见。它是针铁矿（Goethite）HFeO2和鳞铁矿（Lepidocrocite）FeO（OH）两种不同结构矿石的总称，也有人把它首要成份的化学式写成mFe2O3．nH2O，呈现土黄或棕色，含有Fe约62％，O 27％，H2O 11％，比重约为3.6～4.0，多半是附存在其它铁矿石之中。 实际上并不是一个矿产种，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。褐铁矿中绝大部分含铁矿产是以2Fe2O3·H2O形式存在的。化学成分改动大，含水量改动也大。一般褐铁矿石含铁量为37%～55%，有时含磷较高。褐铁矿的吸水性很强，一般都吸附着许多的水分，在焙烧或入高炉受热后去掉游离水和结晶水，矿石气孔率因而增加，大大改进了矿石的恢复性。所以褐铁矿比赤铁矿和磁铁矿的恢复性都要好。一起，由于去掉了水分相应地提高了矿石的含铁量。

①针铁矿：α-FeO(OH)，含Fe62.9%。含不定量的吸附水者，称水针铁矿HFeO2·nH2O。斜方晶系，形状有针状、柱状、薄板状或鳞片状。一般呈豆状、肾状或钟乳状。切面具平行或放射纤维状结构。有时成细密块状、土状，也有呈鲕状。色彩红褐、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。色彩暗红至黑赤色。条痕为桔赤色或砖赤色。硬度4～5，比重4.01～4.1。

（2）成因产状

褐铁矿床为酸性剩下火成岩与石灰岩接触发作告知硫化作用，并经后期长时间氧化作用成黄铁矿矽卡岩型铁帽状褐铁矿床，整个矿床均匀含铁地质层次为37%以上，褐铁矿石、石英占总量的90%以上，其间石英占10%~40%，与褐铁矿成消长联系。矿石的工业类型有矽卡岩

（3）断定特征

依据矿产条痕、色彩、硬度等特征。氧化成褐铁矿的过程中,会因体积胀大在发丝两边构成羽毛状的胀大裂隙。