鐵礦物及性質

2023年12月7日發(作者：自然科學論文)

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鐵的化合物

氧化亞鐵

化學式FeO，黑色，密度。不穩定，只能存在于575℃以上，低于575℃發生歧化反應：4 FeO → Fe + Fe3O4 。自然界中不存在氧化亞鐵。

磁鐵礦

化學式Fe3O4，也常常寫成FeO·Fe2O3，理論含鐵量%，組織致密堅硬，塊狀或粉狀。密度～5.2g/cm3，硬度～，難還原。一般外表顏色為鋼灰色和黑灰色，黑色條痕，具有磁性。一般開采出來的磁鐵礦品位為30～60%，當含鐵量大于45%、粒度為5～8mm時，可直接供煉鐵用。低于45%，需經過選礦處理。

假象赤鐵礦和半假象赤鐵礦

純磁鐵礦由于氧化作用，部分磁鐵礦被氧化成赤鐵礦，但仍保持磁鐵礦的結晶形態。

赤鐵礦

俗稱“紅礦”，化學式Fe2O3，理論含鐵量70%。有的赤鐵礦有非常致密的結晶組織，有的分散成粉狀。晶型多為片狀和板狀。赤鐵礦密度為～5.3g/cm3，硬度則不一樣，結晶赤鐵礦硬度～，鋼灰色和鐵黑色，條痕暗紅色，其它形式赤鐵礦為暗紅色。赤鐵礦易還原和破碎。

片狀赤鐵礦表面有金屬光澤、明亮如鏡者稱鏡鐵礦，細小片狀的稱云母片狀赤鐵礦，紅土狀赤鐵礦叫鐵赭石。實際開采出來的赤鐵礦含鐵在40～60%。

褐鐵礦

含結晶水的Fe2O3，化學式可用mFe2O3·nH2O來表示。2Fe2O3·H2O叫水赤鐵礦，Fe2O3·H2O叫針赤鐵礦，3Fe2O3·4H2O叫水針鐵礦，2Fe2O3·3H2O叫褐鐵礦，Fe2O3·2H2O叫黃針鐵礦，Fe2O3·3H2O叫黃赭石。

自然界中褐鐵礦絕大部分以2Fe2O3·3H2O形式存在，外表顏色為黃褐色、暗褐色和黑色，黃褐色條痕，密度～4.2g/cm3，硬度1～4。褐鐵礦富礦很少，一般品位37～55%。當品位低于35%時需要選礦。

菱鐵礦

菱鐵礦為碳酸鹽鐵礦石，化學式為FeCO3，理論含鐵量%。硬度～，比重左右，因Mg和Mn的含量不同而有所變化。在自然界中，有工業開采價值的菱鐵礦比其他三種礦石都少。菱鐵礦很容易被分解氧化成褐鐵礦。一般含鐵量不高，但受熱分解出CO2以后，不僅含鐵量顯著提高而且也變得多孔，還原性很好。

鈦鐵礦

為FeTiO3，晶體常成板狀，呈塊狀或粒狀。鋼灰或鐵黑色，金屬光澤，硬度5～6，比重～，具弱磁性。在950℃以上鈦鐵礦與赤鐵礦形成完全類質同象。當溫度降低時，即發生熔離，故鈦鐵礦中常含有細小鱗片狀赤鐵礦包體。

釩鈦磁鐵礦

實際上磁鐵礦的化學式可以寫成Fe2+(2Fe3+)O4，其中的部分3價Fe離子可被性質相似的V3+、Ti3+離子替代，形成類質同相復合礦物，這就是釩鈦磁鐵礦。

黃鐵礦

主要成分為FeS2，即過硫化亞鐵，摩氏硬度較大，達，比重―。黃鐵礦分布廣泛，在很多和中包括中都可以見到它們的影子。

鐵橄欖石

化學式2FeO·SiO2，熔點為1205℃，由FeO與SiO2在高于990℃的溫度下生成，強度和還原性均較差。

鐵橄欖石很容易和FeO及SiO2再生成熔點更低的化合物，如：2FeO·SiO2-Fe3O4，該共熔混合物熔點為1142℃，2FeO·SiO2-FeO共熔混合物熔點為1177℃，2FeO·SiO2-SiO2共熔混合物的熔點為1178℃。

鐵酸鈣類

鐵酸鈣，化學式CaO·Fe2O3，熔點為1449℃；鐵酸二鈣， 2CaO·Fe2O3，熔點為1216℃；二鐵酸鈣，化學式CaO·2Fe2O3，熔點為1226℃，生成于1155℃以上，但低于1155℃CaO·2Fe2O3不穩定，將分解成鐵酸鈣和次生赤鐵礦。

鐵酸鈣和鐵酸二鈣是強度高和還原性好的化合物，它還在還原過程中有良好的熱穩定性。

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