和铁矿石共存的矿石种类繁多，主要包括硅石、石灰石、锰矿石、硫化物矿石以及磷矿石等。这些矿石往往在铁矿石的形成过程中伴生出现，并在后续的开采和冶炼过程中需要进行分离和处理。了解这些共生矿石的种类和特性，对于提高铁矿石的开采效率、优化冶炼工艺以及综合利用矿产资源具有重要意义。本文将详细介绍常见的和铁矿石共存的矿石，以及它们对铁矿石开采和冶炼的影响。

铁矿石及其常见共生矿石概述

铁矿石是含有铁元素并可经济利用的矿石。其主要类型包括磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿。在这些铁矿石的形成过程中，经常与其他矿物共生，形成复杂的矿石组合。了解这些共生矿石对于高效开采和冶炼至关重要。

常见的和铁矿石共存的矿石种类

• 硅石（SiO?）：常以石英、玉髓等形式存在，是和铁矿石共存的最常见的脉石矿物之一。含量过高会降低铁精矿的品位，增加冶炼难度。
• 石灰石（CaCO?）：主要成分是碳酸钙，在铁矿石中作为杂质存在，但也可作为冶炼过程中的熔剂使用。
• 锰矿石（Mn）：锰可以提高钢的强度、韧性和耐磨性，一些铁矿石本身就含有较高的锰，形成含锰铁矿。
• 硫化物矿石（如黄铁矿FeS?，黄铜矿CuFeS?）：硫是铁矿石中的有害杂质，会降低钢的性能，冶炼前需要脱硫。
• 磷矿石（P）：磷也是铁矿石中的有害杂质，会使钢变脆，尤其是在低温下。冶炼前也需要脱磷。
• 铝矿石（Al?O?）：以三水铝石、勃姆石、一水硬铝石等形式存在，主要成分是氧化铝。

共生矿石对铁矿石开采的影响

和铁矿石共存的矿石的存在直接影响铁矿石的开采难度和成本。例如：

• 选矿难度增加：复杂的矿物组成需要采用不同的选矿方法进行分离，增加了工艺流程的复杂性。
• 开采成本上升：如果共生矿石的含量较高，需要进行额外的破碎、磨矿和分选作业，导致开采成本上升。
• 资源利用率降低：如果无法有效分离和利用共生矿石，会导致资源的浪费。

共生矿石对铁矿石冶炼的影响

和铁矿石共存的矿石对冶炼过程的影响主要体现在以下几个方面：

• 增加冶炼成本：有害杂质（如硫、磷）需要通过额外的工艺进行去除，增加冶炼成本。
• 降低产品质量：有害杂质的存在会降低钢的性能，影响产品质量。
• 影响冶炼工艺：某些共生矿石会影响炉渣的性质，需要调整冶炼工艺。

如何有效利用和铁矿石共存的矿石

有效利用和铁矿石共存的矿石，对于提高资源利用率和降低环境污染具有重要意义。以下是一些常用的方法：

共生矿石综合利用策略

• 分离与提纯：通过选矿方法将共生矿石与铁矿石分离，并进行提纯，用于不同的工业用途。
• 作为冶金辅料：某些共生矿石（如石灰石）可以作为冶炼过程中的熔剂使用。
• 制备化工产品：某些共生矿石可以作为制备化工产品的原料。例如，硫化物矿石可以用于生产硫酸。

常见共生矿石的利用案例

锰矿石的利用

在某些铁矿石中，锰的含量较高，形成含锰铁矿。这种矿石可以直接用于炼钢，无需额外添加锰，可以降低生产成本，提高钢的强度和耐磨性。 例如，某些高炉炼铁企业，会直接采购含锰较高的铁矿石进行炼铁，生产特殊钢材。

硫化物矿石的利用

硫是铁矿石中的有害杂质，但在冶炼过程中产生的二氧化硫气体可以回收，用于生产硫酸，实现资源的综合利用。 一些钢厂会将脱硫产生的二氧化硫气体收集起来，通过转化工艺生产硫酸，减少环境污染，并创造经济效益。

磷矿石的利用

从铁矿石中脱磷产生的磷渣可以用于生产磷肥，变废为宝。目前，已经有部分钢铁企业开始尝试将脱磷渣制成磷肥，用于农业生产。

总结

和铁矿石共存的矿石种类繁多，对铁矿石的开采和冶炼产生重要影响。通过深入了解这些共生矿石的种类和特性，可以优化开采和冶炼工艺，提高资源利用率，降低环境污染。 未来，随着技术的进步，相信会有更多有效利用和铁矿石共存的矿石的方法被开发出来，为钢铁行业的可持续发展做出贡献。

本文参考资料：

• 《金属矿床学》（第三版），裴荣富
• 《矿物加工学》，北京科技大学