白云鄂博矿是一个铁、稀土、铌等多种矿物共生的矿床。由于矿床成因复杂,致使不同部位形成不同的矿物组合。现已查明,矿体共含71种元素,170多种矿物。由于许多矿物是普通铁矿不曾有过的,且不同类型矿带的矿物组合差异较大,这样为铁矿石的采、选、烧、冶以及综合利用和环境保护都带来了许多特殊性。从钢铁生产的角度看,含氟铁精矿主要有以下四方面特性。
(1)化学成分和矿物组成十分复杂。除表列成分之外,还有较高含量的钛、钡、锰、铌、钽和放射性元素钍、镭等未列出。RxOy所表示的稀土氧化物包括镧、铈、镨、钕、钐、铕等十余种组分。与普通铁精矿相比,除了化学成分十分复杂之外,含氟铁精矿还有铁品位和二氧化硅含量低,而钙、镁含量高的特点。众多的化学组分造成了含氟铁精矿的复杂性,并使烧结反应十分复杂。含氟铁精矿与普通铁精矿矿物组成的比较,可见含氟铁精矿矿物组成十分复杂,除了表列之外还有许多含稀土、铌、钽和放射性元素的矿物没有列出;另一个特点是二氧化硅赋存妹态特殊,大部分不是石英,而是以复杂的硅酸盐形式存在,这一点对烧结反应十分不利。
(2)有害元素种类多,含量高。含氟铁精矿除了常见的硫、磷含量很高之外,最特殊的是含大量的氟,而且钾、钠含量远远高于普通铁矿。氟的存在明显影响烧结过程的熔体性质,影响烧结矿的强度和冶金性能,是含氟烧结矿特殊性的根源。氟的存在还产生一个特殊的环保问题,即为烧结生产增加了困难。钾、钠含量高是包钢铁矿另一个特点,它们赋存于含铁硅酸盐中,选矿过程难于分离。钾、钠对烧结有类似于氟的影响,既影响熔体性质,又降低烧结矿胶结相的强度。钾、钠最大的影响是在高炉中循环富集,破坏高炉顺行。
(3)矿物镶嵌结构复杂、铁矿物分离难。由于白云鄂博铁矿含铁矿物种类多,许多矿物镶嵌连生,因此给选矿带来了困难。以主要含铁矿石原生磁铁矿为例,当磨矿细度达0.075mm占90%时,铁矿物单体离解度仅84.7%.因此含氟铁精矿粒度细,一般0.075mm部分都在85%以上,含氟烧结是典型的细精矿烧结。
(4)铁精矿熔化区间宽。含氟铁矿由于矿物组成复杂,各种矿物熔点差异大,因而熔化区间宽。熔化区间是影响烧结过程的一个重要性质,较宽的熔化区间会增加烧结带的透气阻力和燃料消耗。