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        鐵礦石基礎知識匯總

        文章出處:天順鋼材網責任編輯:劉詩鵬作者:天順鋼材人氣:-發表時間:2013-07-17 14:46:00

        一、鐵礦石品種
        1、PB粉、塊(Pb Fines/Pb Lumps):產于澳大利亞,又稱皮爾巴拉混合礦(必和必拓公司經營),粉的品位在61.5%左右,部分褐鐵礦,燒結性能較好;塊的品位在62.5%左右,屬褐鐵礦,還原性好,熱強度一般。PB粉和塊可由湯姆普賴斯礦、帕拉布杜礦、馬蘭杜礦、布魯克曼礦、那牟迪礦和西安吉拉斯礦等礦山的粉礦混勻成。
        2、楊迪粉(Yandi Fines):產于澳大利亞(必和必拓公司經營),品位在58%左右,鋁含量低,屬褐鐵礦,結晶水較高,混合制料所需水分要求較高,因其結構疏松,燒結同化性和反應性較好,因此可部分替代紐曼山粉礦或巴西粉礦。含相對低的Al2O3,而且這兩種礦粉都比哈默斯利礦粉粗,它們都有合理的冶煉性能,但燒結性能不佳。
        3、麥克粉(Mac Fines):MAC粉的正常品位在61.5%左右,目前供給中國市場多為58%左右的品位,部分屬褐鐵礦,燒結性能較好,含有5%左右的結晶水,煉鐵時燒損較高,隨其配比加大,燒結礦的燒成率逐步下降。經鋼廠研究,MAC粉配比在15%-20%時燒結礦小于5mm級水平較低,配比為20%的燒結成品率最高。
        4、紐曼粉、塊礦(Newman Fines/Newman Lumps):產于澳大利亞的東皮爾巴拉的紐曼鎮的紐曼山礦,屬赤鐵礦,燒結性能較好,粉的品位在62.5%左右,塊的品位在65%左右,由澳大利亞西澳州必和必拓公司生產。
        5、羅布河粉、塊(Robe River Fines/Robe River Lumps):產于澳大利亞的羅布河鐵礦聯合公司;品位在57.5%左右,含3%-5%的復合水,這會導致高燃料率及低生產率;屬于褐鐵礦,燒結性能不好,但其燒結礦的冶煉性能很好。
        6、火箭粉:又稱FMG(福蒂斯丘金屬集團(Fortescue metal Group (FMG)))粉,由澳大利亞第三大鐵礦石生產商FMG公司生產;據說用作火箭發動機燃料的一種成分,故稱火箭粉,其品位在58.5%左右,硅4左右,鋁1.5左右,屬于褐鐵礦,燒結性能較好,儲量大且單燒品位高,結晶水在8%左右。FMG粉礦化學成分優于揚迪粉,但燒結性能和造球性能不如揚迪粉。
        7、火箭特粉:由FMG公司生產的品位57.5%左右的火箭粉,硅5個左右,鋁2個左右,其它冶煉性能同火箭粉。超特粉的品位低于火箭特粉1個品位,在56.5%左右,硅6左右,鋁3個左右,結晶水在8.5%左右,其它冶煉性能類似。
        8、阿特拉斯粉塊:由澳大利亞第四大鐵礦石生產商Atlas Iron公司生產的位于澳大利亞皮爾巴拉礦山的鐵礦石,品位在57.5%,屬褐鐵礦,結晶水在9%左右,硅含量高,在8%左右,物理化學性能和冶煉性能跟火箭粉的超特粉相近。
        9、KMG粉:由澳大利亞私人礦業公司KMG生產,該礦位于澳大利亞珀斯,是距離中國最近的西澳礦山,緊鄰西澳最北的港口。礦山預計兩年內產礦6700萬噸,為58-59%的低品位粗粉赤鐵礦為主,硅8%,鋁3%,磷0.08%,硫0.03%。性能類似于火箭特粉,但比火箭特粉的硅高很多。
        10、CSN粉、塊:巴西CSN公司(全稱為巴西國有黑色金屬公司)生產的鐵礦石,鐵含量在65%以上,硅含量在1%-2%。
        11、SSFT粉,巴西淡水河谷公司專門為中國市場配制的燒結粉,SSFT的鐵含量在65%左右,硅含量在4.4%左右。
        12、卡粉:卡拉加斯粉的簡稱,英文簡稱SFCJ粉,全稱SINTER FEED Carajas,鐵含量在65%以上(65-67%),硅含量在1%-2%。鋁1%左右,磷0.033-0.045%,燒損1.6%左右,水分8-9%,產于巴西卡拉加斯礦的鐵礦石,因為該地方的粉礦的質量優異,不會像南部礦源那樣參差,所以在國際市場上十分受歡迎,價格也高于南部礦源。
        13、巴西南部粉:該礦位于巴西有南部礦源“鐵四角”,又稱巴西南部粉,南部礦區主要礦山有Itabira、Mariana、Mihas Centrals、Paraopebal、Vargem Grande、Itabiritos,均處于
        巴西鐵四角地區,南部礦區主要開采方式為露天開采。這一帶以鐵英巖為主,赤鐵礦含量較高,含鐵量在66%左右。主要包括SSFG粉(巴西南部標準燒結粉,鐵品位65%,硅3.2-3.8%,鋁1.2-1.8%,磷0.049-0.065%,錳0.25-0.40%,水6.5-8.5%,燒損1.7%左右),SFOT粉等。
        14、巴粗:指巴西粗顆粒粉礦,是巴西粗粉的統稱,包括卡粉、SSFT粉、CSN粉、南部粉等。品位從65%-58%不等,其中東南部鐵四角生產的礦粉冶煉性能最好。
        15、印粉:指印度細顆粒粉礦,但不符合印粗的顆粒度標準。品位從40%-63.5%不等,屬赤鐵礦,高品位冶煉性能優良,低品位硅鋁成分較高,具有較高的冶煉價值。

        二、鐵礦石粒度分類
        1、礦石的粒度:礦石的粒度和氣孔度的大小,對高爐冶煉的進程影響很大。粒度太小時影響高爐內料柱的透氣性,使煤氣上升阻力增大。粒度過大又將影響爐料的加熱和礦石的還原。由于粒度大,減少了煤氣和礦石的接觸面積,使礦石中心部分不易還原,從而使還原速度降低,焦比升高。
        2、粗粉:基本在0-10毫米,但10毫米以上一般不超過10%,0.15毫米以下最大不超過35%。
        3、精粉:基本是國內產,在200目以下。國內一般用外礦都是粗粉,現在也用進口精粉的,如俄羅斯精粉、烏克蘭精粉和巴西SSFT粉等。精粉要求0.074mm以下的不少于70%。
        4、塊礦:有兩種,一種是標準塊,粒度6-40毫米。另外一種是混合塊,混合塊一般需要篩選破碎后才可以使用。 
        5、原礦(raw ore):原礦從礦山開采出來未經選礦或其他技術加工的礦石,但原礦粒度最好不超過300毫米。少數原礦可直接應用,大多數原礦需經選礦或其他技術加工后才能利用。在選礦中,經過碎磨進入分選作業的礦石稱作入選原礦。
        6、粉礦:粉末礦,英文名稱:fine ore; mine smalls; ore fines; smalls;其品位低于塊礦,需要通過破碎\磨礦\選別,把塊子變成粉子,以達到品位的要求,一般要求60-67%,攀鋼的品位57%即可。

        三、鐵礦石冶煉種類
        1、酸性燒結礦(acid sinter):
        堿度(CaO/SiO2)小于0.5的燒結礦,由鐵精礦或富礦粉不加或少加熔劑燒結而成。它的含鐵礦物為磁鐵礦、赤鐵礦,主要黏結相礦物為鐵橄欖石(2FeO•SiO2),鈣鐵橄欖石(CaOFeOSiO2)。紅熱的酸性燒結礦在冷卻過程中不發生自然粉化。它的機械強度較高,但FeO高,還原性差,軟熔溫度低;單獨使用此種礦入爐冶煉,需加入大量石灰石;而且還原性差,導致高爐產量低、焦比高?,F代高爐除某些特殊情況外,已不使用此種燒結礦。
        2、鐵精礦 (iron ore concentrates):
        貧鐵礦經過細磨、精選獲得的鐵品位較高的鐵礦粉。鐵精礦是生產人造富礦的鋼鐵冶金原料。鐵精礦按含鐵礦物的不同,有磁鐵精礦、赤鐵精礦和褐鐵精礦之分;按選礦方法的不同,又可分為弱磁精礦、強磁精礦、浮選精礦以及重選精礦等。通常磁鐵精礦是采用磁選法處理磁鐵礦石所得;赤鐵精礦是用重選法、浮選法、強磁選法、磁化焙燒--磁選法,或采用聯合流程處理赤鐵礦石所得;褐鐵精礦則是用重選法、強磁選法或磁化焙燒--磁選法等處理褐鐵礦石而獲得。
        對鐵精礦一般有4點要求:
        (1)含鐵量要高。磁鐵精礦含鐵量要在65%以上,赤鐵精礦在60%以上,褐鐵精礦應在50%以上。含鐵量的波動小于±0.5%。
        (2)水分要低。水分對貯存運輸、礦石混勻、造球等都有很大影響。一般磁鐵精礦的水分應低于10%,赤鐵精礦及褐鐵精礦的水分應低于12%。
        (3)粒度合適。用于生產球團礦的鐵精礦,要求小于0.074mm的粒級占70%以上,比表面積以1200~2000cm2 /g為好。
        (4)雜質(如硫、磷、鉛、砷、鋅、銅等有害元素)的含量越低越好,一般要求s≤0.10%~0.19%,P≤0.05%~0.09%,Pb≤0.1%,As≤0.04%~0.07%,Zn≤0.1%~0.2%,Cu≤0.1%~0.2%。
        鐵精粉(包括鐵礦)的酸堿性是指礦中脈石成分的酸堿度,具體是指氧化鈣與二氧化硅的比值,CaO/SiO2大于1則為堿性礦,CaO/SiO2小于1則為酸性礦。如果礦中氧化鎂、氧化鋁含量較高,也有將(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)大于1作為堿性礦,反之則為酸性礦。
        鐵精粉的酸堿度與高爐的煉鐵指標有關,如果高爐采用堿性渣熔煉(為了更好地脫硫)則希望使用堿性礦;如果高爐采用酸性渣熔煉(為了提高高爐利用系數和降低焦耗)則希望使用酸性礦。目前國內高爐一般使用堿性礦,即希望鐵礦的堿度(CaO/SiO2的數值)高一些。
        鐵精粉的酸堿度用下式計算:
        (CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)>1.2;堿性礦石;(CaO+MgO)
        /(SiO2+Al2O3)=0.8~1.2;自溶性礦石;(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)=0.5~0.8;半自溶礦石;(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)<0.5;酸性礦石;也可以簡化成CaO/SiO2比進行評價。國內的鐵礦大多是低CaO、MgO,高SiO2、Al2O3的酸性礦石

        四、世界各地鐵礦石公司簡介
        1、巴西鐵礦石公司:
        巴西淡水河谷公司:巴西鐵礦砂資源極為豐富,占全球總儲量6.5%,為世界富鐵礦第一生產大國。巴西淡水河谷公司(CVRD)是世界第一大鐵礦石生產和出口商,也是美洲大陸最大的采礦業公司,被譽為巴西“皇冠上的寶石”和“亞馬遜地區的引擎”。公司成立于1942年6月1日,現在,淡水河谷鐵礦石產量占巴西全國總產量的80%。其鐵礦資源集中在“鐵四角”地區和巴西北部的巴拉州,擁有挺博佩貝鐵礦、卡潘尼馬鐵礦、卡拉加斯鐵礦等,保有鐵礦儲量約40億噸,其主要礦產可維持開采近400年。
        2、澳大利亞進口礦石:
        1)、必和必拓公司:必和必拓由兩家巨型礦業公司合并而成,現在已經是全球最大的采礦業公司,世界第二大鐵礦石生產商和出口商。其中,BHP公司成立于1885年,總部設在墨爾本,是澳大利亞歷史最悠久、規模最龐大的公司之一。比利登是國際采礦業的先驅,曾經以不斷創新和集約式運營方式而聞名。2001年,兩家公司合并組成BHP BILLITON礦業集團,BHP持股58%,比利登持股42%。該公司在全球20個國家開展業務,主要產品有鐵礦石、煤、銅、鋁、鎳、石油,液化天然氣、鎂、鉆石等。必和必拓在澳大利亞、倫敦和紐約的股票交易所上市。
        必和必拓公司的礦山位于皮爾巴拉地區,主要有:紐曼(Newman)、揚迪(Yandi)和戈德沃斯(Goldwordhy)。
        2)、力拓礦業公司:是當前全球第三大的鐵礦石生產商和出口商,成立于1873年的西班牙,RioTinto是西班牙文,意為黃色的河流。1954年,公司出售了大部分西班牙業務。1962年至1997年,該公司兼并了數家全球有影響力的礦業公司,并在2000年成功收購了澳大利亞北方礦業公司,成為在勘探、開采和加工礦產資源方面的全球佼佼者。目前該公司總部在英國,澳大利亞總部設于墨爾本。力拓旗下的哈默斯利公司在皮爾巴拉地區主要礦山有湯姆普賴斯鐵礦、帕拉布杜鐵礦、恰那鐵礦、馬蘭杜鐵礦。
        3)、FMG集團(Fortescue Metals Group Ltd)是澳大利亞第三大鐵礦石出口商,公司成立于2003年。在澳洲皮爾巴拉地區擁有最大探礦領地,在其50000平方公里總面積15%不到的地域發現并擁有45億噸鐵礦石資源,其中11億噸達到儲量標準。FMG公司項目一期工程年產5500萬噸,并會按市場需求進行擴產。一期工程產量及擴建工程的5000萬噸/年的產量已簽訂長協。 
        4)、阿特拉斯鐵礦石公司(澳大利亞Atlas Iron Ltd.)是澳大利亞第四大鐵礦石出口商,主要鐵礦石儲備于皮爾巴拉礦山北部地區,2011年底礦石儲備20.47億噸,預計2012年產量在達900萬噸,2013年將鐵礦石年產量提升至1200萬噸,到2015年提至1500萬噸,隨著Hedlang港Atlas Iron公司新的泊位于2015年建成,2017年公司計劃產量提升至4600萬噸。
        5)、澳洲私人公司KMG:擁有著距離中國最近的西澳礦山,緊鄰西澳最北的港口。礦山預計兩年內產礦6700萬噸,其中主要以59%的低品位粗粉為主,雜質含量:Si8%,Al3%,P0.08%,S0.03%。2011年4月開始出礦以來共產礦150萬噸,目的地以中國為主。目前礦山壽命為6年。KMG在港口有專有的基礎設施,KMG礦山位于澳大利亞珀斯,年產能150萬噸,為58%品位的赤鐵礦。該公司洽談的長協銷售協議不同于以往的年度價格和現行的月度價格,而是在參考普氏指數的月度定價的基礎上,每個月給予客戶一定幅度的優惠。
        3、印度鐵礦石:
        1)、庫德雷美克鐵礦有限公司:礦山位于卡納塔克邦,距曼加洛爾港67公里,礦山 探明鐵礦儲量7億噸,礦石類型為磁-赤鐵礦,平均品位Tfe為38.6%,礦山規模2060萬噸,可年產含Tfe為66.5-67%鐵精礦750萬噸,由一條66.8公里的管道把精礦輸送到曼加洛爾港。其在港口合資建有球團廠,規模為300萬噸/年。
        2)、拜拉迪爾鐵礦:其礦山位于中央邦南部的巴斯塔爾縣,估計儲量30億噸,其中含鐵達65%的礦石6億噸。該礦山采礦綜合生產能力為1100萬噸/年,除供國內鋼鐵企業使用外,約400多萬噸經維扎加帕特南港出口。
        3)、多里瑪蘭鐵礦:該礦山位于卡納塔克邦的貝拉里地區,探明儲量1.55億噸,平均品位Tfe為64.5%。該礦石類型為赤鐵礦-針鐵礦-褐鐵礦,采選能力400萬噸/年,礦石運到560
        公里處的馬德拉斯港出口。
        4)、果阿地區:果阿地區鐵礦分布廠、礦床規模小、含鐵品位高,屬赤鐵礦,燒結性能較好,該地區礦業基本是小型機械化或人工開采,生產礦點較多,目前在果阿礦區至少有80家礦山正在開采。年產50萬-200萬噸的礦山有丹普、薩爾戈卡、圖道等鐵礦。該地區鐵礦石出口量保持在1100萬-1300萬噸的水平,約占印度鐵礦石出口量的三分之一。
        5)、奇里亞鐵礦:其位于比哈爾邦的辛格布姆縣,鐵礦儲量19.7億噸,含鐵品位Tfe為62%-63%,礦石類型為炅鐵礦。該礦沒有大規模開采,產品供國內使用,礦山具有增產潛力,可增加商品礦出口。

        五、有害元素的影響
        有害元素通常指硫(S)、磷(P)、鉀(K)、鈉(Na)、鉛(Pb)、Zn(鋅)、As(砷)、Cu。通常高爐冶煉對鐵礦石要求如下:
        1)、Pb<0.1%、Zn<0.1%、As<0.07%、Cu<0.2%、K2O+Na2O≤0.25%。
        2)、硫(S):硫對鋼材是最為有害的成份,它使鋼材產生“熱脆性”。鐵礦石中硫含量高,高爐脫硫成本增大,所以入爐鐵礦石含硫愈少愈好。
        3)、磷(P):磷對鋼材來說也是常見有害元素之一,它使鋼材產生“冷脆性”。鐵礦石中的磷,在高爐冶煉時100%進入生鐵,燒結也不能脫磷,控制生鐵含磷量主要是靠控制鐵礦石含磷量。脫磷只能通過煉鋼來進行,增加了煉鋼的脫磷成本。因此,鐵礦石含磷越低越好。
        3)、堿金屬:堿金屬主要有鉀和鈉。鉀、鈉對高爐的影響不是正比例性質,高爐本身有一定的排堿能力,堿金屬在控制范圍內對高爐影響不大。但是入爐鐵礦石堿金屬含量太多,超過高爐排堿能力,就會形成堿金屬富集,導致高爐中上部爐料堿金屬含量大大超過入爐料原始水平。鐵礦石含有較多的堿金屬極易造成軟化溫度降低,軟熔帶上移,不利于發展間接還原,造成焦比升高。球團含有堿金屬會造成球團異常膨脹引起嚴重粉化,惡化料柱透氣性。堿金屬對焦炭性能破壞也很嚴重。另外,高爐中上部堿金屬化合物黏附在爐墻上,促使爐墻結厚、結瘤并破壞磚襯。因此,鐵礦石含堿金屬越低越好。
        4)、鉛(Pb):鉛在高爐中幾乎全部被還原,由于密度高達11.34t∕m³,故沉于死鐵層之下,易破壞爐底磚縫,有可能會造成爐底燒穿。
        5)、鋅(Zn):鋅很容易氣化,鋅蒸汽容易進入磚縫,氧化成為ZnO后膨脹,破壞爐身上部耐火磚襯。
        6)、砷(As):砷對鋼材來說也是有害元素之一,它使鋼材產生冷脆性,使得鋼材焊接性能變差。鐵礦石中砷基本還原進入生鐵,影響生鐵質量。此外砷在燒結過程中揮發,對環境影響較大。
        7)、銅(Cu):銅會使鋼材“熱脆”,鋼材不易軋制和焊接。少量銅能改善鋼的耐蝕性。在高爐冶煉中,銅全部還原進入生鐵中。
        8)、鈦(鈦):能改善鋼的耐磨性和耐腐蝕性。但在高爐冶煉時,會使爐渣性質變壞,約有90%的鈦進入爐渣。鈦含量低時對爐渣及冶煉過程影響不大,含量高時,會使爐渣變稠,流動性差,對冶煉過程影響很大,而且易結爐瘤。鈦有護爐作用,不少高爐專門買鈦礦加入高爐護爐。

        六、全球鐵礦石四大指數簡介
        在國際市場上有影響力的鐵礦石現貨指數主要有四個,一是普氏能源資訊(Platts)的普氏指數,二是環球鋼訊(SBB)的TSI指數,三是金屬導報(MB)的MBIO指數,四是中國鐵礦石價格指數。由于四個指數的編制方法不同,報價也就不盡相同,甚至趨勢方向也不一樣。
        普氏指數是將礦山、貿易商、鋼廠、貨運商、金融機構等作為詢價對象,每天普氏的編輯人員都會與他們聯系,詢問當天的交易情況和對價格怎么看,最終選出被認為在當天最有競爭力的價格作為“評估價格”。
        TSI指數則更加重視每天的實際成交價格,鋼廠、礦山和貿易商都是他們的詢價對象,并且占比基本三三制,他們每天將實際成交價格上傳,TSI的分析師通過整理計算和給予鋼廠、礦山和貿易商同樣的權重,最終歸納成兩種品位(62%和58%)的進口鐵礦石到天津港的到岸價。本群只發62%的指數。
        MBIO指數則是以中國青島港(CFR)62%品位鐵礦石為基準,將所有56%~68%品位鐵礦石折合為62%品位。 
        中國鐵礦石價格指數:2011年9月20日,中國鋼鐵工業協會、中國五礦化工進出口商會、中國冶金礦山企業協會聯合在北京宣布,正式推出中國鐵礦石價格指數。該指數自從今年8月份開始試運行,中國鐵礦石價格指數(CIOPI)由“國產鐵礦石價格指數”和“進口鐵礦石價格指數”兩個分項指數組成,均以1994年4月份的價格為基數(100點)。其中,國產鐵礦石價格指數數據為全國主要產區的鐵精礦市場成交含稅價格,包括14個省區市、32個礦山區域的干基鐵精礦價格;進口鐵礦石價格指數數據則為中鋼協會員單位報送的干基粉礦到岸價格,最后參考國內港口進口鐵礦石市場成交價格采取加權計算。

        此文關鍵字:礦石,鋼鐵
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