怎么区分铁矿石的好坏？

磁铁矿　　主要成分为fe3o4，即四氧化三铁，每个fe3o4分子中有两个+3价的铁原子和1一个+2价的铁原子，氧原子现-2价，其中fe的质量分数约为72.3597945571%。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 f**o4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。 赤铁矿 　　赤铁矿中主要成分为fe2o3，即氧化铁。自然界中fe2o3的同质多象变种已知有两种，即α-fe2o3和γ-fe2o3，其中fe的质量分数约为69.9433034300%。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。 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。 磁赤铁矿 　　γ-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。 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**。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。 钛铁矿 　　主要成分为fetio3，即钛酸亚铁，其中fe的质量分数约为36.8031410549%。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。 菱铁矿 　　主要成分为feco3，即碳酸亚铁，其中fe的质量分数约为49.0504689248%，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。 黄铁矿 　　主要成分为fes2，即过硫化亚铁，其中fe的质量分数约为46.5519684580%，黄铁矿因其浅黄铜的颜色和明亮的金属光泽，常被误认为是黄金，故又称为“愚人金”。晶体属等轴晶系的硫化物矿物。成分中通常含钴、镍和硒，具有nacl型晶体结构。常有完好的晶形，呈立方体、八面体、五角十二面体及其聚形。立方体晶面上有与晶棱平行的条纹，各晶面上的条纹相互垂直。集合体呈致密块状、粒状或结核状。浅黄（铜黄）色，条痕绿黑色，强金属光泽，不透明，无解理，参差状断口。摩氏硬度较大，达6-6.5，小刀刻不动。比重4.9―5.2。在地表条件下易风化为褐铁矿。 　　黄铁矿是铁的**。一般将黄铁矿作为生产**和硫酸的原料，而不是用作提炼铁的原料，因为提炼铁有更好的铁矿石，且炼制过程当中会产生大量so2，造成空气污染。黄铁矿分布广泛，在很多矿石和岩石中包括煤中都可以见到它们的影子。一般为黄铜色立方体样子。黄铁矿风化后会变成褐铁矿或黄钾铁矾。 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)。 　　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。 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。 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。 20210311