Iron ore

铁矿石是钢铁生产企业的重要原材料，天然矿石（铁矿石）经过破碎、磨碎、磁选、浮选、重选等程序逐渐选出铁。铁矿石是含有铁单质或铁化合物能够经济利用的矿物集合体。

凡是含有可经济利用的铁元素的矿石叫做铁矿石。铁矿石的种类很多，用于炼铁的主要有磁铁矿(Magnetite)（Fe3O4, 理论最高品位72.4%）、赤铁矿(Hematite)（Fe2O3，理论最高品位 70%）和菱铁矿 (Siderite)（FeCO3，理论最高品位 48.3%）等。可以直接投入炼钢炉炼钢的铁矿石旧称“平炉富矿”，可以直接用于炼铁的铁矿石旧称“高炉富矿”，都带个“富”字。这些富矿最好是磁铁矿和赤铁矿，它们的含铁量都在70%以上。

世界铁矿资源集中在澳大利亚、巴西、俄罗斯、乌克兰、哈萨克斯坦、印度、美国、加拿大、南非等国。中国作为世界上最大的铁矿石需求国，自身的铁矿石储量虽然不算少，但品位不幸比较低，从工业经济的角度来讲，倒不如从盛产富铁矿的澳大利亚、巴西等国进口。

主流铁矿石

(Pb Fines/Pb Lumps）：产于澳大利亚，又称皮尔巴拉混合矿（必和必拓公司经营），粉的品位在61.5%左右，部分褐铁矿，烧结性能较好；块的品位在62.5%左右，属褐铁矿，还原性好，热强度一般。PB粉和块可由汤姆普赖斯矿、帕拉布杜矿、马兰杜矿、布鲁克曼矿、那牟迪矿和西安吉拉斯矿等矿山的粉矿混匀成。
杨迪粉（Yandi Fines）：产于澳大利亚（必和必拓公司经营），品位在58%左右，铝含量低，属褐铁矿，结晶水较高，混合制料所需水分要求较高，因其结构疏松，烧结同化性和反应性较好，因此可部分替代纽曼山粉矿或巴西粉矿。含相对低的Al2O3，而且这两种矿粉都比哈默斯利矿粉粗，它们都有合理的冶炼性能，但烧结性能不佳。
麦克粉（Mac Fines）：MAC粉的正常品位在61.5%左右，目前供给中国市场多为58%左右的品位，部分属褐铁矿，烧结性能较好，含有5%左右的结晶水，炼铁时烧损较高，随其配比加大，烧结矿的烧成率逐步下降。经钢厂研究，MAC粉配比在15%-20%时烧结矿小于5mm级水平较低，配比为20%的烧结成品率最高。
纽曼粉、块矿（Newman Fines/Newman Lumps）：产于澳大利亚的东皮尔巴拉的纽曼镇的纽曼山矿，属赤铁矿，烧结性能较好，粉的品位在62.5%左右，块的品位在65%左右，由澳大利亚西澳州必和必拓公司生产。
罗布河粉、块（Robe River Fines/Robe River Lumps）：产于澳大利亚的罗布河铁矿联合公司；品位在57.5%左右，含3%-5%的复合水，这会导致高燃料率及低生产率；属于褐铁矿，烧结性能不好，但其烧结矿的冶炼性能很好。
火箭粉：又称FMG（福蒂斯丘金属集团（Fortescue metal Group （FMG）））粉，由澳大利亚第三大铁矿石生产商FMG公司生产；据说用作火箭发动机燃料的一种成分，故称火箭粉，其品位在58.5%左右，硅4左右，铝1.5左右，属于褐铁矿，烧结性能较好，储量大且单烧品位高，结晶水在8%左右。FMG粉矿化学成分优于扬迪粉，但烧结性能和造球性能不如扬迪粉。
火箭特粉：由FMG公司生产的品位57.5%左右的火箭粉，硅5个左右，铝2个左右，其它冶炼性能同火箭粉。超特粉的品位低于火箭特粉1个品位，在56.5%左右，硅6左右，铝3个左右，结晶水在8.5%左右，其它冶炼性能类似。
阿特拉斯粉块：由澳大利亚第四大铁矿石生产商Atlas Iron公司生产的位于澳大利亚皮尔巴拉矿山的铁矿石，品位在57.5%，属褐铁矿，结晶水在9%左右，硅含量高，在8%左右，物理化学性能和冶炼性能跟火箭粉的超特粉相近。
KMG粉：由澳大利亚私人矿业公司KMG生产，该矿位于澳大利亚珀斯，是距离中国最近的西澳矿山，紧邻西澳最北的港口。矿山预计两年内产矿6700万吨，为58-59%的低品位粗粉赤铁矿为主，硅8%，铝3%，磷0.08%，硫0.03%。性能类似于火箭特粉，但比火箭特粉的硅高很多。
CSN粉、块：巴西CSN公司（全称为巴西国有黑色金属公司）生产的铁矿石，铁含量在65%以上，硅含量在1%-2%。
SSFT粉：巴西淡水河谷公司专门为中国市场配制的烧结粉，SSFT的铁含量在65%左右，硅含量在4.4%左右。
卡粉：卡拉加斯粉的简称，英文简称SFCJ粉，全称SINTER FEED CArajas，铁含量在65%以上（65-67%），硅含量在1%-2%。铝1%左右，磷0.033-0.045%，烧损1.6%左右，水分8-9%，产于巴西卡拉加斯矿的铁矿石，因为该地方的粉矿的质量优异，不会像南部矿源那样参差，所以在国际市场上十分受欢迎，价格也高于南部矿源。
巴西南部粉：该矿位于巴西有南部矿源“铁四角”，又称巴西南部粉，南部矿区主要矿山有Itabira、Mariana、Mihas Centrals、ParaopeBAl、VarGEm Grande、Itabiritos，均处于巴西铁四角地区，南部矿区主要开采方式为露天开采。这一带以铁英岩为主，赤铁矿含量较高，含铁量在66%左右。主要包括SSFG粉（巴西南部标准烧结粉，铁品位65%，硅3.2-3.8%，铝1.2-1.8%，磷0.049-0.065%，锰0.25-0.40%，水6.5-8.5%，烧损1.7%左右），SFOT粉等。
巴粗：指巴西粗颗粒粉矿，是巴西粗粉的统称，包括卡粉、SSFT粉、CSN粉、南部粉等。品位从65%-58%不等，其中东南部铁四角生产的矿粉冶炼性能最好。
印粉：指印度细颗粒粉矿，但不符合印粗的颗粒度标准。品位从40%-63.5%不等，属赤铁矿，高品位冶炼性能优良，低品位硅铝成分较高，具有较高的冶炼价值。

铁矿石粒度分类

矿石的粒度：矿石的粒度和气孔度的大小，对高炉冶炼的进程影响很大。粒度太小时影响高炉内料柱的透气性，使煤气上升阻力增大。粒度过大又将影响炉料的加热和矿石的还原。由于粒度大，减少了煤气和矿石的接触面积，使矿石中心部分不易还原，从而使还原速度降低，焦比升高。
粗粉：基本在0-10毫米，但10毫米以上一般不超过10%，0.15毫米以下最大不超过35%。
精粉：基本是国内产，在200目以下。国内一般用外矿都是粗粉，现在也用进口精粉的，如俄罗斯精粉、乌克兰精粉和巴西SSFT粉等。精粉要求0.074mm以下的不少于70%。
块矿：有两种，一种是标准块，粒度6-40毫米。另外一种是混合块，混合块一般需要筛选破碎后才可以使用。
原矿：原矿从矿山开采出来未经选矿或其他技术加工的矿石，但原矿粒度最好不超过300毫米。少数原矿可直接应用，大多数原矿需经选矿或其他技术加工后才能利用。在选矿中，经过碎磨进入分选作业的矿石称作入选原矿。
粉矿：粉末矿，英文名称：fine ore； mine smalls； ore fines； smalls；其品位低于块矿，需要通过破碎磨矿选别，把块子变成粉子，以达到品位的要求，一般要求60-67%，攀钢的品位57%即可。

铁矿石冶炼种类

1. 酸性烧结矿（acid sinter）：碱度（CaO/SiO2）小于0.5的烧结矿，由铁精矿或富矿粉不加或少加熔剂烧结而成。它的含铁矿物为磁铁矿、赤铁矿，主要黏结相矿物为铁橄榄石（2FeO SiO2），钙铁橄榄石（CaOFeOSiO2）。红热的酸性烧结矿在冷却过程中不发生自然粉化。它的机械强度较高，但FeO高，还原性差，软熔温度低；单独使用此种矿入炉冶炼，需加入大量石灰石；而且还原性差，导致高炉产量低、焦比高。现代高炉除某些特殊情况外，已不使用此种烧结矿。

2. 铁精矿（iron ore concentrates）：贫铁矿经过细磨、精选获得的铁品位较高的铁矿粉。铁精矿是生产人造富矿的钢铁冶金原料。铁精矿按含铁矿物的不同，有磁铁精矿、赤铁精矿和褐铁精矿之分；按选矿方法的不同，又可分为弱磁精矿、强磁精矿、浮选精矿以及重选精矿等。通常磁铁精矿是采用磁选法处理磁铁矿石所得；赤铁精矿是用重选法、浮选法、强磁选法、磁化焙烧--磁选法，或采用联合流程处理赤铁矿石所得；褐铁精矿则是用重选法、强磁选法或磁化焙烧--磁选法等处理褐铁矿石而获得。对铁精矿一般有4点要求：

含铁量要高。磁铁精矿含铁量要在65%以上，赤铁精矿在60%以上，褐铁精矿应在50%以上。含铁量的波动小于±0.5%。
水分要低。水分对贮存运输、矿石混匀、造球等都有很大影响。一般磁铁精矿的水分应低于10%，赤铁精矿及褐铁精矿的水分应低于12%。
粒度合适。用于生产球团矿的铁精矿，要求小于0.074mm的粒级占70%以上，比表面积以1200~2000cm2 /g为好。
杂质（如硫、磷、铅、砷、锌、铜等有害元素）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%。

有害元素的影响

有害元素通常指硫（S）、磷（P）、钾（K）、钠（Na）、铅（Pb）、Zn（锌）、As（砷）、Cu。通常高炉冶炼对铁矿石要求如下：

Pb<0.1%、Zn<0.1%、As<0.07%、Cu<0.2%、K2O+Na2O≤0.25%。
硫（S）：硫对钢材是最为有害的成份，它使钢材产生“热脆性”。铁矿石中硫含量高，高炉脱硫成本增大，所以入炉铁矿石含硫愈少愈好。
磷（P）：磷对钢材来说也是常见有害元素之一，它使钢材产生“冷脆性”。铁矿石中的磷，在高炉冶炼时100%进入生铁，烧结也不能脱磷，控制生铁含磷量主要是靠控制铁矿石含磷量。脱磷只能通过炼钢来进行，增加了炼钢的脱磷成本。因此，铁矿石含磷越低越好。
碱金属：碱金属主要有钾和钠。钾、钠对高炉的影响不是正比例性质，高炉本身有一定的排碱能力，碱金属在控制范围内对高炉影响不大。但是入炉铁矿石碱金属含量太多，超过高炉排碱能力，就会形成碱金属富集，导致高炉中上部炉料碱金属含量大大超过入炉料原始水平。铁矿石含有较多的碱金属极易造成软化温度降低，软熔带上移，不利于发展间接还原，造成焦比升高。球团含有碱金属会造成球团异常膨胀引起严重粉化，恶化料柱透气性。碱金属对焦炭性能破坏也很严重。另外，高炉中上部碱金属化合物黏附在炉墙上，促使炉墙结厚、结瘤并破坏砖衬。因此，铁矿石含碱金属越低越好。
铅（Pb）：铅在高炉中几乎全部被还原，由于密度高达11.34t∕m3，故沉于死铁层之下，易破坏炉底砖缝，有可能会造成炉底烧穿。
锌（Zn）：锌很容易气化，锌蒸汽容易进入砖缝，氧化成为ZnO后膨胀，破坏炉身上部耐火砖衬。
砷（As）：砷对钢材来说也是有害元素之一，它使钢材产生冷脆性，使得钢材焊接性能变差。铁矿石中砷基本还原进入生铁，影响生铁质量。此外砷在烧结过程中挥发，对环境影响较大。
铜（Cu）：铜会使钢材“热脆”，钢材不易轧制和焊接。少量铜能改善钢的耐蚀性。在高炉冶炼中，铜全部还原进入生铁中。
钛（钛）：能改善钢的耐磨性和耐腐蚀性。但在高炉冶炼时，会使炉渣性质变坏，约有90%的钛进入炉渣。钛含量低时对炉渣及冶炼过程影响不大，含量高时，会使炉渣变稠，流动性差，对冶炼过程影响很大，而且易结炉瘤。钛有护炉作用，不少高炉专门买钛矿加入高炉护炉。

有益元素（杂质）

铁矿石中有些元素对冶炼过程不一定带来好处，但是它们却往往能改善产品的某些性能，象这些元素我们称它为有益元素。这类元素常见的有：锰、镍、铬、钒、钛等。

全球铁矿石四大指数

在国际市场上有影响力的铁矿石现货指数主要有四个:

普氏能源资讯（Platts）的普氏指数
环球钢讯（SBB）的TSI指数.
金属导报（MB）的MBIO指数
中国铁矿石价格指数。

普氏指数是将矿山、贸易商、钢厂、货运商、金融机构等作为询价对象，每天普氏的编辑人员都会与他们联系，询问当天的交易情况和对价格怎么看，最终选出被认为在当天最有竞争力的价格作为“评估价格”。

TSI指数则更加重视每天的实际成交价格，钢厂、矿山和贸易商都是他们的询价对象，并且占比基本三三制，他们每天将实际成交价格上传，TSI的分析师通过整理计算和给予钢厂、矿山和贸易商同样的权重，最终归纳成两种品位（62%和58%）的进口铁矿石到天津港的到岸价。

MBIO指数则是以中国青岛港（CFR）62%品位铁矿石为基准，将所有56%~68%品位铁矿石折合为62%品位。

毛里塔尼亚铁矿石。

毛里塔尼亚铁矿砂储量约为107亿吨,，铁矿砂出口占毛塔对外出口的70%，是仅次于南非的非洲第二大铁矿石出口国。其铁矿石平均品位(即含铁量)为57%，硫含量低于0.35%，二氧化硅相对偏高。由于国际市场价格下跌，矿石收入同比减少约30%。从2006年起，毛塔开始向中国出口铁矿石，并不断扩大对中国市场的供应，2012年以后，中国成为毛塔铁矿砂的最大买主。毛里塔尼亚国家工业和矿业公司（ SOCIETE NATIONALE INDUSTRIELLE ET MINIERE，简称SNIM公司）是毛里塔尼亚最大的企业，也是毛塔唯一的铁矿石生产和销售企业。公司股份结构中毛里塔尼亚国家股份占78.35％，其余的21.65％股份为5家外国机构和1家毛里塔尼亚私营公司所有，其每年的出口量占全国总出口量60%左右。

委内瑞拉铁矿石

委内瑞拉全国铁矿石储量及资源量为146.78亿吨，品位高、杂质少，其中探明（Proven）矿量36.44亿吨（铁品位>55%）、控制（Probable）矿量23.23亿吨、推测（Possible）矿量87.11亿吨，铁金属储量列世界第八位。

委铁矿主要分布在伊马塔卡铁矿带中，矿床为中太古代受变质矿床，含铁矿物为赤铁矿和磁铁矿。主要矿床位于玻利瓦尔州的皮亚尔市和瓜亚那市一带，包括玻利瓦尔、圣伊西德罗、洛斯•巴兰科斯等。在皮亚尔市周边有5个生产矿山（玻利瓦尔、圣伊西德罗、洛斯•巴兰科斯、阿尔塔米拉、拉斯•帕伊拉斯），其探明矿量达23.5亿吨，占委全部探明矿量的64%。铁矿石的总生能力为2500万吨

南非铁矿石

南非铁矿石丰富，是非洲最大的铁矿资源国。2005年总储量基础23亿吨，占非洲铁矿石总储量的40%以上，占世界储量基础的0.6%。南非铁矿石多属于赤铁矿，品位高，杂质少，还原性好，热强度一般。南非铁矿石的缺点是含有较高的碱金属。碱金属（钾、钠）对焦炭冶金性能产生有害的影响。含3%钾、钠的焦炭比含0.1-0.3%钾、钠的焦炭的反应开始温度约降低50~100℃。钾、钠及其氧化物能渗入焦炭的碳结构，形成石墨钾、石墨钠等层间化合物，使碳结构变形、开裂而导致焦炭机械强度下降。

南非Kumba资源公司、南非Assmang公司和Highveld钢钒有限公司是南非铁矿石的主要生产商。Kumba资源公司在北开普省经营Sishen矿山，在林波波省经营Thabazimbi矿。2004年两矿山产量3010万吨，约占全国产量的76.6%，其中Sishen矿产量为2760吨。该公司产量的69.4%供出口。中国是最大的出口目的国，约占Kumba资源公司铁矿石出口的38%。

南非的铁矿石大部份均通过铁路运输到萨尔达尼亚湾港，然后通过海运出口到中国等目的地。

巴西铁矿石

巴西铁矿资源主要分布在米纳斯吉拉斯州（MinasGerais）主要由赤铁矿组成，具有高铁、中硅、低铝的特点。其中，巴西淡水河谷公司（Vale）是全球第一大铁矿石生产和出口商，也是美洲大陆最大的采矿业公司，其铁矿石产量占巴西总产量的85%以上。

巴西铁矿资源非常丰富，探明储量约210亿吨，如果加上推测储量，巴西铁矿资源量达到620亿吨。巴西铁矿资源主要分布在米纳斯吉拉斯州（MinasGerais）占70%、南马托格罗索州）占21.5%、北部的帕拉州（Para）占7.3%、其他州占1.2%。巴西最大的两个铁矿区为“铁四角”和卡拉加斯，均为世界级的超大型铁矿。

巴西铁矿主要由赤铁矿组成，具有高铁、中硅、低铝的特点，是大型钢铁厂首选原料之一。其脉石部分主要有石英，Al2O3/SiO2比低，有利于液相形成，且粒度合理。以淡水河谷公司为例，其北部的卡拉加斯地区的铁矿石TFe达67%以上，SiO2小于2%；南部伊塔比拉地区的铁矿石TFe达66%以上，SiO2小于4%，Al2O3不大于0.8%，是优质的烧结用矿。此外，巴西铁矿的细粉少，且粘性小，在与其它矿配合使用时，要特别注意其特点，以达到成本最低、冶金性能最好、烧结矿产量高的效果。

巴西淡水河谷公司（Vale）是全球第一大铁矿石生产和出口商，也是美洲大陆最大的采矿业公司，其铁矿石产量占巴西总产量的85%以上。淡水河谷公司的铁矿资源集中在“铁四角”地区和巴西北部的巴拉州，拥有挺博佩贝铁矿、卡潘尼马铁矿、卡拉加斯铁矿等。此外，淡水河谷公司还控制了巴西北部矿区的通往Ponta Da Madeira港的铁路和Ponta Da Madeira港口，控制了南部各矿区通往Sepetiba港和Tubarao港的铁路和港口设施。