铁都是以化合物的状态存在于自然界中,尤其是以氧化铁的状态存在的量特别多。
(1)菱铁矿(Siderite)是含有碳酸铁的矿石,主要成份为FeCO3,呈现青灰色,比重在3.8左右。这种矿石多半含有相当多数量的钙盐和镁盐。由于碳酸根在高温约800~900℃时会吸收大量的热而放出二氧化碳,所以我们多半先把这一类矿石加以焙烧之后再加入鼓风炉。
(2)铁的硅酸盐矿(Silicate Iron)此类矿石是一种复合盐,没有一定的化学式,成份的变化很大,一般呈现深绿色,比重为3.8左右,含铁成份很低,是一种较差的铁矿石。
(3)硫化铁矿(Sulphide iron)这种矿石含有FeS2,含Fe只有46.6%而S的含量达到53.4%。呈现灰黄色,比重大约为4.95~5.10。由于这种矿石常常含有许多其它较贵重的金属如铜(CoPPer)、镍(Nickel)、锌(Zinc)、金(Gold)、银(Silver)等,所以常被用做他种金属冶炼工业的原料;又由于它含有大量的硫,所以常被用来提制硫磺,铁反而变成了副产品,所以事实上已不能称为铁矿石矣。
褐铁矿呈多种色调的褐色,一般为钟乳状、葡萄状、致密的或疏松的块状甚至土状,也有像黄铁矿那样的晶体形状(称为假象)。物理性质亦可变,但总是呈各种色调的褐色,条痕黄褐色。化学性质:早先认为褐铁矿是成分为 2Fe2O33H2O的一种独立矿物,但X射线衍射分析表明,它们大部分是隐晶质的针铁矿,可混有纤铁矿、赤铁矿、石英、粘土等,含吸附水及毛管水,成分可变,但基本上为 FeO(OH)nH2O。
褐铁矿是含水氧化铁矿石,是由其他矿石风化后生成的,在自然界中分布得广泛,但矿床埋藏量大的并不多见。其化学式为nFe2O3·mH2O(n=1~3、m=1~4)。褐铁矿实际上是由针铁矿(Fe2O3·H2O)、水针铁矿(2Fe2O3·H2O)和含不同结晶水的氧化铁以及泥质物质的混合物所组成的。褐铁矿中绝大部分含铁矿物是以2Fe2O3·H2O形式存在的。
一般褐铁矿石含铁量为37%~55%,有时含磷较高。褐铁矿的吸水性很强,一般都吸附着大量的水分,在焙烧或入高炉受热后去掉游离水和结晶水,矿石气孔率因而增加,大大改善了矿石的还原性。所以褐铁矿比赤铁矿和磁铁矿的还原性都要好。同时,由于去掉了水分相应地提高了矿石的含铁量。
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