凡是含有可經濟利用的鐵元素的礦石叫做鐵礦石。鐵礦石的種類很多,用于煉鐵的主要有磁鐵礦(Fe3O4)、赤鐵礦(Fe2O3)和菱鐵礦(FeCO3)等。鐵礦石試樣經鹽酸溶解后,其中的鐵轉化為Fe3+。在強酸性條件下,Fe3+可通過SnCl2還原為Fe2+。Sn2+將Fe3+還原完畢后,甲基橙也可被Sn2+還原成氫化甲基橙而褪色,因而甲基橙可指示Fe3+還原終點。Sn2+還能繼續使氫化甲基橙還原成N,N-二甲基對苯二胺和對氨基苯磺酸鈉。鐵礦石是國際大宗商品,戰略物資,屬于經濟命脈一類的東西。
世界鐵礦資源集中在澳大利亞、巴西、俄羅斯、烏克蘭、哈薩克斯坦、印度、美國、加拿大、南非等國。中國作為世界上最大的鐵礦石需求國,自身的鐵礦石儲量雖然不算少,但品位不幸比較低,從工業經濟的角度來講,倒不如從盛產富鐵礦的澳大利亞、巴西等國進口。
可以直接投入煉鋼爐煉鋼的鐵礦石舊稱“平爐富礦”,可以直接用于煉鐵的鐵礦石舊稱“高爐富礦”,都帶個“富”字。這些富礦最好是磁鐵礦和赤鐵礦,它們的含鐵量都在70%以上。
貧礦,或者是有害雜質較多的鐵礦,則需要先經過選礦,成本一下子就上去了。鐵礦石的分類十分復雜,可以按主要成分、有害雜質、結構形態、脈石種類等許多角度來分,每種角度都能分出許多種,工業上選用哪一種,對應于什么樣的工藝流程,有非常多的講究,是一門很大的學問。咱們國家的北京科技大學,原名北京鋼鐵學院,整所大學都是研究怎么煉鐵煉鋼的。
中國鐵礦資源有兩個特點:一是貧礦多,貧礦資源儲量占總量的80%;二是多元素共生的復合礦石較多。此外礦體復雜;有些貧鐵礦床上部為赤鐵礦,下部為磁鐵礦。
東北地區
東北地區鐵礦主要是鞍山礦區,它是目前中國儲量開采量最大的礦區,大型礦體主要分布在遼寧省的鞍山(包括大弧山、櫻桃園、東西鞍山等)、本溪(南芬、歪頭山、通遠堡等)、遼陽(弓長嶺),部分礦床分布在吉林省通化附近。鞍山礦區是鞍鋼、本鋼的主要原料基地。
鞍山礦區礦石的主要特點:除極少富礦外,約占儲量的98%為貧礦,含鐵量20-40%,平均30%左右。必須經過選礦處理,精選后含鐵量可達60%以上。
2)礦石礦物以磁鐵礦和赤鐵礦為主,部分為假象赤鐵礦和半假象赤鐵礦。其結構致密堅硬,脈石分布均勻而致密,選礦比較困難,礦石的還原性較差。
3)脈石礦物絕大部分是由石英石組成的,SiO2在40-50%。但本溪通遠堡鐵礦為自溶性礦石,其堿度(Ca+Mg/SiO2)在1以上。且含錳1.29-7.5%可代替錳礦使用。
4)礦石含S、P雜質很少,本溪南芬鐵礦含P很低,是冶煉優質生鐵的好原料。
華北地區
主要分布在河北省宣化、遷安和邯鄲地區的武安、峰峰礦區。礦山村等的地區以及內蒙和山西各地。是首鋼、包鋼、太鋼和邯鄲、宣化及陽泉等鋼鐵廠的原料基地。
遷灤礦區礦石為鞍山式貧磁鐵礦,含酸性脈石,S、P雜質少,礦石的可選性好。
邯邢礦區主要是赤鐵礦和磁鐵礦,礦石含鐵量在40%-55%之間,脈石中含有一定的堿性氧化物,部分礦石S高。
中南地區
中南地區鐵礦以湖北大冶鐵礦為主,其他如湖南的湘潭,河南省的安陽、舞陽,江西和廣東省的海南島等地都有相當規模的儲量,這些礦區分別成為武鋼、湘鋼及該地區各大中型高爐的原料供應基地。
大冶礦區是中國開采最早的礦區之一,主要包括鐵山、金山店、程潮、靈鄉等礦山,儲量比較豐富。礦石主要是鐵銅共生礦,鐵礦物主要為磁鐵礦,其次是赤鐵礦,其他還有黃銅礦和黃鐵礦等。礦石含鐵量40-50%,最高的達54-60%。脈石礦物有方解石、石英等,脈石中含SiO28%左右,有一定的溶劑性(CaO/SiO2為0.3左右),礦石含P低,(一般0.027%),含S高且波動很大(0.01-1.2%),并含有Cu(0.2-1.0%)和Co(0.013%-0.025%)等含有色金屬。礦石的還原性較差,礦石經燒結、球團造塊后入高爐冶煉。
華東地區
華東地區鐵礦產區主要是自安徽省蕪湖至江蘇南京一帶的凹山,南山、姑山、桃沖、梅山、鳳凰山等礦山。此外還有山東的金嶺鎮等地也有相當豐富的鐵礦資源儲藏,是馬鞍山鋼鐵公司及其他一些鋼鐵企業原料供應基地。
蕪寧礦區鐵礦石主要是赤鐵礦,其次是磁鐵礦,也有部分硫化礦如黃銅礦和黃鐵礦。鐵礦石品位較高,一部分富礦(含Fe50%-60%)可直接入爐冶煉,一部分貧礦要經選礦精選、燒結造塊后供高爐使用。礦石的還原性較好。脈石礦物為石英、方解石、磷灰石和金紅石等,礦石中含S、P雜質較高(含P一般為0.5%,最高可達1.6%,梅山鐵礦含S平均可達2%-3%),礦石有一定的溶劑性(如凹山及梅山的富礦中平均堿度可達0.7-0.9),部分礦石含V,Ti及Cu等有色金屬。
其他地區
除上述各地區鐵礦外,中國西南地區、西北地區各省,如四川、云南、貴州、甘肅、新疆等地都有豐富的不同類型的鐵礦資源。