自然界含铁矿物很多,已知有300余种-几种铁矿石的认识

自然界含铁矿物很多,已知有300余种,在这300多种矿物中,有铁的氧化物、硫化物、碳酸盐、硅酸盐及自然铁等。目前工业上常用的主要铁矿物有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿。在个别情况下还从钛铁矿及含铁的鲕绿泥石等矿物中附带取铁。

1.磁铁矿;化学成分为四氧化三铁(Fe34),含铁量为72.4%,铁黑色,有时晶体带浅蓝色,具金属光泽或无光泽,不透明,粉末为黑色,硬度较大(摩氏硬度5.5~6.5度),用小钢刀划不动,比重4.9~5.2,具强磁性,能吸引起小铁钉,是良好的导电体。晶形属等轴晶系,单个晶体多为八个等边三角形组成的八面体,少数为菱形十二面体。磁铁矿一般为结构致密、晶粒微小的块状矿石,也有呈自形半自形浸染状矿石。主要见于内生铁矿床及变质铁矿床中。由于它在地表不易氧化,所以原来含有磁铁矿的岩石受风化破碎后,磁铁矿粒可以富集在漂砂里,形成铁砂矿床。

在找矿当中根据其颜色、硬度、粉末色以及所具有的强磁性的特点,而易被识别。

2.赤铁矿:化学成分为三氧化二铁(Fe2O3),含铁量为70.0%,其颜色有深红色、铁黑色及钢灰色。结晶的赤铁矿属三方晶系,具有金属光泽的叫镜铁矿,结晶体呈细鳞片状者叫云母状赤铁矿。不透明,在粗瓷器上刻划,其粉末为樱红色,硬度介于5~6之间,比重5~5.3,不具磁性,在晶洞中的赤铁矿晶体有时可见呈片状的菱面体,常见的赤铁矿石呈致密隐晶块状和片状或鳞片状集合体,主要产出于内生铁矿床中,不具晶形呈肾状、豆状、鱼子状赤铁矿矿石主要见于浅海沉积层状赤铁矿矿床中。野外鉴定,按其形状常为致密块状或鱼子状,粉末为红色及无磁性,可与磁铁矿相区别。

3.褐铁矿:化学成分为含水三氧化二铁(me2O3·nH2O)它的种类很多,如针铁矿,水针铁矿,水赤铁矿等,它们由三氧化二铁与水的不同比例加以区别,含铁量为48~63%,褐铁矿的颜色为暗黄褐色至黑色,多数为淡黄褐色,土状到半金属光泽,粉末淡褐色或黄褐色,硬度4~5.5,用小刀可划动,风化后硬度变为2度左右,而且色浅,含水多,铁锈黄色易染手,比重3.3~4.0,无磁性。结晶体属斜方晶系,柱状或针状的晶体很少见,多为隐晶质和非晶质,呈肾状,葡萄状、矿渣状、多孔状、粉末状,也有呈结核状和晶球状者,为不良导电体。

揭铁矿主要为地表氧化作用形成的铁的氧化物,分布很广。在外生淋积铁矿和铁帽矿床中最为普遍,浅海或内陆湖相铁矿床中的褐铁矿多为鲕状褐铁矿,内生铁矿床中仅形成于低温热液矿床中,在变质铁矿中只是呈次生矿物出现。然而褐铁矿若经变质,便可失水而成赤铁矿或磁铁矿。

在找矿过程中,往往以其形态、硬度,一般暗淡无光亮的外表,粉末为黄褐色等极易认识。

4.菱铁矿:化学成分为碳酸铁(FeCO3),含铁量为48.3%,颜色新鲜时为肉黄色~浅灰色,玻璃光泽,风化后因氧化成为褐铁矿,呈棕褐色,粉末颜色较浅,为白色或浅黄色,硬度3.5~4.5,小刀易划动,比重为3.9,性脆,无磁性,属三方晶系,晶体习性是菱面体,晶面常弯曲与白云石相同,有时呈鳞片或马鞍状,矿物集合体多为粒状,也有时呈球形结核,土状、钟乳状、鱼子状等。

菱铁矿分布亦较广泛,在内生热液交代矿床及外生浅海相、湖相沉积铁矿和煤系中,都有菱铁矿的存在,但由于其颜色一般较浅,(含煤地层中的菱铁矿色较深,多为深灰色),且与碳酸盐类岩石肉眼不易识别。菱铁矿矿石通常为自熔性到半自熔性矿石,冶炼时无需加多少熔剂,故工业上对其含铁量要求较低。

在野外找矿当中,以其颜色、形状,可与以上含铁矿物相区别。若将盐酸滴在菱铁矿上,则被滴的地方渐变为绿黄色,并会冒出气泡,将菱铁矿碎块或粉末放在封闭的玻璃管中或炭火中烧时,颜色会变黑,碳酸铁变为四氧化三铁,因而亦有磁性,可与铁白云石相区别。

5.钛铁矿:是钛和铁的氧化物,化学成分为FeTiO3含铁量为36.8%,其中的铁一部分常被镁(Mg)和锰(Mn)所代替。钛铁矿的颜色为铁黑色或钢灰色,具金属光泽,粉末为黑色或深褐至褐红色(因包裹着赤铁矿),硬度5~6,钢针不能刻动,比重5左右,不带磁性或磁性微弱,导电性差,晶形属六方晶系,多为自形粒状,它的板状或片状晶体很少见,常见的是它分散在岩石里的粒状体或块状体。

钛铁矿常与磁铁矿在一起,散布在基性火成岩里(这时的磁铁矿里也常含钛),在酸性火成岩里,钛铁矿有时和长石、黑云母、金红石共生。钛铁矿一般主要是用来提炼金属钛,用以制特种钢和颜料钛白(TiO2),铁相对说来只不过是一种付产品而已。

在鉴定方面,凭粉末颜色和磁性,仍不能和磁铁矿分别时,可将钛铁矿粉末与三倍的苏打合熔后,溶于盐酸,再在溶液内加金属锡煮沸,如得到紫色溶液,就证明钛的存在。

6.鲕绿泥石:化学成分为铁的铝硅酸复盐,含铁27~38%,颜色为绿色、黑绿色,一般不具光亮,有时略有玻璃光泽,粉末浅灰绿色,硬度3,小刀易划动,比重3~3.4,晶形属单斜晶系,常呈鱼子状,有时呈致密隐晶质块状或土状。

鲕绿泥石的分布以外生铁矿床为主,浅海沉积岩层中有时很普遍。世界上已知的许多浅海相赤铁矿矿床都和鲕绿泥石共生,并可以混合利用。

野外鉴定:以其颜色及粉末色,形状为鱼子状,易溶于盐酸,容易被认识。

绿泥石除可用来炼铁外,还可以作为找铁矿的标志。此外,其他的含铁矿物像黄铁矿、白铁矿、磁黄铁矿等,都含有很高的铁,但一般不当铁矿开采,只是在提炼硫后,把剩下来的铁再设法利用。这种矿石炼出的铁常因本来含硫高而影响其质量。

自然界含铁矿物虽多,但构成工业铁矿床而在地壳中分布最广的就是上述五、六种铁矿物,在地壳中按重量计磁铁矿和赤铁矿仅占3%,褐铁矿只占0.3%,而菱铁矿、鲕绿泥石等则更少。