铁矿石的处理方法

第一、是为了将优良的矿石选出，达到提高品位的目的。

第二、是为了把本来因为粒度太小而不适合使用的粉矿，以及因含有不易在鼓风炉中除去的杂质的不良矿石加以利用。

（1）物理处理法：这种处理方法通常是用在品位较高的矿石为了达到第一个目的而实施的，在处理过程中有下列几个步骤：

（a）筛分（screening）：把不同粒度的矿石分开。

（b）破碎（crushing）：把颗粹大的矿石打碎到希望的粒度。

（c）选矿（beneficiation）：把矿石中有用的成份选出；这种选择的方法很多，如手选法、水洗法、浮选法、磁选法等。

（2）化学处理法：这种处理方法通常是为达到前面所说的第二项目的而实施的，由于它不但可以扩大低品位矿石的适用性，而且又可以提高鼓风炉的生产效率，所以日趋重要。其处理程序有下列两种：

（a）煅烧（calcination）：煅烧就是在充分供氧的情况下，将矿石加热至半熔融状态：使它产生下列的化学变化：

2FeO+1/2O2→Fe2O3

4FeCO3+O2→2Fe2O3+4CO2

4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2

3MnCO3→Mn3O4+2CO2+CO

CaCO3→CaO+CO2

由上列化学方程式，可以知道煅烧可得到下述之利益：1.可用较廉价燃料所供之热能除去矿石中的碳酸盐及所含有水份。2.使矿石中铁的氧化价增高，增加矿石的气孔性。3.可以把矿石中的硫除去，这是最大的利益，尤其对含硫量高的矿石而言。

（b）块状化（agglomeration）：这种处理程序最主要目的是为了将粉矿虑理成为一块一块的矿石。图三是四种块状化处理方法所制成的产品。把这四种方法简单介绍于下：

1、团矿化（briquetting）：此种方法就是利用打煤球的原理，把粉矿在高压下压成固定大小及形状，如图三中的团矿。

2、粒矿化（nodulizing）：按照一定的比例和速率把粉矿、煤粉及煤焦油加入一个倾斜的转动炉内，加火燃烧使炉内温度接近矿石软化点；于是由于表面的粘合力，粉矿就自动结合在一起成为图三中之粒矿。

3、球结化（pelletizing）：这种方法就是利用搓汤圆的原理把粉矿磨得很细，粒度小于10µ（微米），加入适当的水份及凝结剂，在一个圆形转盘中搓结成圆球，然后再放在加热炉内，在1100℃左右的温度下干燥和硬化成为图三中的球结。

4、烧结（sintering）：到目前为止烧结仍是一种最重要而且是最经济的粉矿块状化方法；它不但有块状化的功能。而且有煅烧的作用。其主要的原理是把粉矿和煤粉混合均匀后，铺置在一个向前移动的链状炉床上，在上方点火，而且在链状炉床下方抽风，让空气由上往下流动，于是燃烧点渐渐由上向下移动，其中所含的煤粉在燃烧时所放出的热使得粉矿成半熔融状态，于是由于表面扩散的作用而粘结在一起，最后将它冷却后，打碎，筛选到希望的粒度。图四是一个烧结的机器，图中人所站的位置即为点火的地方。

二、粉矿经过烧结处理后可以得到下述之好处

（1）粉矿中所含之水份、碳酸盐、硫、磷等一部份可以被除去。

（2）如果在烧结之前的配料时依照矿石的成份加入适量的熔剂，可做成自熔性烧结矿（Selffluxingsinter）。

（3）可增加矿石的气孔性，对鼓风炉中的还原反应有帮助。由于使用烧结矿不但可以增加鼓风炉的产量而且可以降低焦炭的使用量，所以目前发展的趋势乃是鼓风炉渐渐采用烧结矿为冶炼生铁的主要原料。不过如果粉矿的粒度太小（如粒度小于10微米的量很多）则不适于用烧结，必须用球结化的方法处理才行。所以目前球结化的处理方法也在逐渐的被广泛采用。