詳細解答
鐵礦石變成鐵,乃至到鐵制品,要經歷一場從破碎、磨粉、選礦、造塊、煉鐵五個階段:
階段一:鐵礦石破碎
礦山開采出來的鐵礦石,也叫原礦,尺寸從幾厘米到一米多不等,沒法直接處理,再有就是含鐵量不高,需要先經過進行破碎將它變小,為后續磨礦實現“單體解離”做準備。
鐵礦石破碎這個過程,一般是分階段完成的,如常見的“三段一閉”工藝,用顎式破碎機進行初破,再用圓錐破進行二次破碎,短頭圓錐破進行三次破碎,經振動篩篩選出符合后續磨機進料粒度的顆粒,不符合要求的返回圓錐進行再次破碎。
階段二:磨礦
對于鐵礦石有個重要的磨礦原則就是“多碎少磨”,在破碎環節盡可能把礦石碎得更小,進而減少后續磨礦能耗(破碎能耗低于磨礦能耗)。磨礦是將鐵礦石磨成細粉,讓有用礦物和廢石實現“單體解離”。
磨礦過程主要采用的設備是球磨機研磨礦石,研磨后的礦石會被送到螺旋分級機或水力旋流器進行“分級”。合格的細粉會被送去選別,不合格的粗顆粒則返回球磨機繼續研磨,形成一個“閉路循環”。

階段三:選礦
磨礦是為了讓有用礦物和廢石實現“單體解離”,選礦則是利用它們不同的物理化學性質,把鐵礦物“淘”出來。比較常見的是磁選、浮選和重選三種方法:
1、磁選:主要用于磁鐵礦。利用礦石磁性的差異,通過磁選機將磁性鐵礦物吸出,非磁性的尾礦則被拋棄。
2、浮選:主要用于赤鐵礦、褐鐵礦等弱磁性礦石。利用礦物表面物理化學性質的差異,向礦漿中加入化學藥劑,讓目標礦物選擇性地附著在氣泡上并浮到表面,與沉淀的脈石分離。
3、重選:主要用于處理粗粒或含泥多的礦石。利用鐵礦物與脈石的密度差異,在水流、風力等介質中使它們分離。
階段四:造塊
造塊是煉鐵前的重要一步,“造塊”簡單說,就是把選礦得到的粉末狀鐵精礦,重新加工成塊狀的人造礦石,因為選別得到的鐵精礦是粉狀細料,直接送入高爐會堵住,影響透氣性。因此,需要通過造塊,主要有兩種方法:
1、燒結法:把鐵礦粉、燃料和助熔劑混合,點火讓物料表面部分熔化。冷卻后,它們會像“壓在一起的雪球”一樣粘成多孔的塊狀,產出燒結礦。形狀不規則,堿性較強。
2、球團法:把更細的精礦粉和粘合劑混合,在圓盤里滾成直徑1-2.5厘米的“生球”,再高溫焙燒使其硬化,產出球團礦。形狀規則的圓球,酸性,強度高且粒度均勻。
階段四:煉鐵
目前95%以上的生鐵都采用高爐煉鐵法,將鐵礦石(燒結礦/球團礦)、焦炭、石灰石從高爐頂部裝入,從爐底鼓入熱風,焦炭燃燒生成一氧化碳(CO),CO將鐵礦石中的氧化鐵還原成液態鐵。石灰石與礦石中的雜質反應生成低熔點爐渣,從而與鐵水分離,鐵水沉在爐底,爐渣浮在鐵水表面,分別從出鐵口和出渣口排出。
爐缸放出鐵水除去多余的碳、硅、磷等雜質,根據需要加入鎳、鉻等元素,制成不銹鋼等特種鋼。

鐵礦中的什么廢料
鐵礦都有什么廢料?在整個生產過程中,會產生不少固體廢棄物,如:開采時剝離的、不含鐵的廢石;選礦后留下的“殘渣”尾礦;煉鐵時產生的熔融爐渣;煉鋼時產生的副產物;除塵設備收集的灰塵。這些廢料如果處理不當,會占用大量土地并污染環境,不過它們可回收利用:高爐渣和鋼渣可制成水泥、筑路材料或砌塊;尾礦中可回收部分鐵礦物;某些尾礦可制成土壤改良劑或復合肥。

















