定鐵礦石品位的因素和化學成分分析

鐵礦石的品位是由它所具有的利用價值來評定的。在工業上和商業上評定鐵礦石價值的因素有好幾項，分別說明如下：

　　（1）鐵含量（iron content）：礦石中鐵的含量當然是愈高愈好。含鐵量愈高，含有雜質的脈石（Gangue）含量就少；于是，在運輸的過程中浪費在無用雜質的費用就可以降低，在冶煉的過程中浪費在熔融脈石的燃料費用就可以減少。所以，鐵礦石中鐵的含量對它的價值影響很大。一般說來，平均含鐵量在50％以上的礦石都可以稱為富礦（Richore），已經可以有不必經過處理就直接運輸的價值。若低于此數值則必須在礦場附近加以富集處理（Concentration），再運輸至鋼廠當原料。

　　（2）化學成份（Chemical composition）：礦石中脈石的化學成份，對于它的價值亦有很大的影響，因為鼓風爐中分離雜質和鐵液的原理是：把礦石熔融之后利用熔鐵液和雜質熔液比重不同形成上下兩個液相（Liquid phase）而加以分離。所以凡是在熔融狀態下，都不希望脈石中含有可溶解在鐵熔液中的有害物質，例如硫（Sulpnur）、磷（Phosphorus）及鈷（Cobalt）、釩（Vanadium）及鉻（Chronium）的化合物。除了以上所說的之外，其它的，如水份的含量高及碳酸鹽的含量高都會造成燃料的增加；又如，雜質氧化物多，則還原劑的耗用量增加。這些都是在選擇礦石時必須要考慮的。化學成分的分析儀器可采用聯創公司生產的LC-3D型智能礦石元素分析儀，LC-8B型電腦多元素分析儀

　　（3）物理性質（Physical properties）：在鼓風爐中用來還原氧化鐵的主要還原劑是氣態的一氧化碳（CO），而礦石則是固體的狀態，因此，這個還原反應是發生在氣相（gas phase）和固相（Solidphase）之間；于是乎，兩相之間接觸面的大小和接觸時間的長短都會影響這個還原反應的速度。原則上希望相的接觸面要大，兩相間接觸的時間要久。為了合于這兩個要求，對鐵礦石就必須考慮下面三個因素：*，鐵礦石的氣孔性（porosity）要高；因為氣孔性高則表面積大而且表面吸附力大，對于還原性一氧化碳氣體的親和力大，而且接觸機遇多，有利于還原反應。圖二是一個氣孔率和還原反應所需時間的關系圖、可以看出氣孔率高則還原所需時間短。第二，希望鐵礦石的粒度（Grainsize）要適中；本來粒度愈小則表面積愈大，應該有利于還原反應，但于由于粒度太小之后，會影響鼓風爐中的通氣性，而且也容易被熱風（Hotblast）帶出，增加爐頂氣體（Top gas）中的塵埃量。所以，我們對粒度的要求有一個范圍，即顆粒之直徑在10～30毫米之間。第三，希望軟化點（Soften－point）要高；因為，假如軟化點低則在尚未達到還原反應溫度時表面就軟化而呈半熔融狀態，破壞了氣孔性使得還原困難。

　　除了上面所提的因素之外，其它的物理性質，如硬度、機械強度等都可影響礦石的被還原性。

　　除了剛才所討論的對鐵礦石本身品位有影響的因素之外，其它如礦場的位置，礦場中礦石的貯存量等也都被列入評定礦石價值所必需考慮的因素。

文章編輯：南京聯創分析儀器制造有限公司 技術部

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