赤鐵礦簡介
赤鐵礦赤鐵礦就是氧化鐵，它又重又硬。赤鐵礦含鐵量高達70%並且可以大量產出，因而是最重要的鐵礦石。赤鐵礦的名字緣於它發出的暗紅色。赤鐵礦有幾種形態，人們根據它們的不同形態，又給它們起了不同的名字。如亮閃閃鋼灰色晶體叫鏡鐵礦，鱗片狀的叫雲母赤鐵礦，鬆軟土狀的叫赭石，很多球狀聚在一起的叫腎鐵礦，纖維狀的叫筆鐵礦等等。赤鐵礦分布極廣。很多情況下均可生成赤鐵礦，但最主要的赤鐵礦礦床是沉積而成的。赤鐵礦經常與磁鐵礦在一起產出。除了煉鐵，粉末狀的赤鐵礦還被用來作紅顏料和磨料。
富鐵礦，含鐵量至少在50％，它是由於雨水將二氧化矽淋去而富集成的。這些富礦是世界上鐵的來源，但是，它的儲量正在日益減少。為了彌補這種不足，礦業公司正在將注意力轉向原始的含鐵建造，即所謂含鐵石英岩。這種岩石僅僅含25—30％的鐵，但是它有非常巨大的儲量。用機械的辦法，可以使低品位的鐵礦石的鐵礦物富集。這樣，含鐵石英岩將是持久的鐵礦資源。
分布
赤鐵礦分布圖赤鐵礦分布極廣。各種內生、外生或變質作用均可生成赤鐵礦。中國河北宣化的龍煙鐵礦和湖南的寧鄉鐵礦都是沉積作用形成的赤鐵礦礦床。赤鐵礦經常與磁鐵礦一起，在沉積變質、接觸變質鐵礦中產出。赤鐵礦含鐵可達69.94％,是煉鐵的最主要礦物原料之一。粉末狀赤鐵礦還可用於製作紅色顏料和磨料。
在每個大洲都找到和開採大型的赤鐵礦床。在1961年蘇聯取代了美國成為最大的生產國。排在美國之後的是法國、加拿大、中國、瑞典和澳大利亞。在美國，自從19世紀末以來，礦物的最大產地是大湖區的前寒武系岩石中。與等軸晶系的磁鐵礦成同質多象。單晶體常呈菱面體和板狀，集合體形態多樣，有片狀、鱗片狀、粒狀、鮞狀、腎狀、土狀、緻密塊狀等。顯晶質呈鐵黑至鋼灰色，隱晶質呈暗紅色，條痕櫻紅色，金屬光澤至半金屬光澤，摩氏硬度為5.5-6.5，無解理，比重5.0-5.3。呈鐵黑色。赤鐵礦是自然界分布極廣的鐵礦物，是重要的煉鐵原料，也可用作紅色顏料。多數重要的赤鐵礦礦床是變質成因的，也有一些是熱液形成的，或大型水盆地中風化和膠體沉澱形成的。
世界著名礦床有美國的蘇必利爾湖和柯林頓、俄國的克里沃伊洛格和巴西的邁那斯格瑞斯。中國著名產地有遼寧鞍山、甘肅鏡鐵山、湖北大冶、湖南寧鄉和河北宣化。
結構特性
赤鐵礦結構
三方晶系，arh=0.5421nm，α=55。17'；Z=2。ah=0.5039nm，ch=1.3760nm；Z=6。剛玉型結構。成分中有Ti的替代時，晶胞體積將增大；而Al的替代則使晶胞體積減小。復三方偏三角面體晶類，D3d-3m(L33L23PC)。完好晶體較少見。常見單形：平行雙面c，六方柱a，菱面體r、u、e，六方雙錐n。在晶面上有三組平行於和交棱方向的條紋、三角形凹坑或生長錐等晶面花紋。依為聚片雙晶，依(0001)為穿插雙晶或接觸雙晶。常呈顯晶質板狀、鱗片狀、粒狀和隱晶質緻密塊狀、鮞狀、豆狀、腎狀、粉末狀等集合體形態。
物理性質
鋼灰色至鐵黑色，常帶淡藍錆色；隱晶質或粉末狀者呈暗紅至鮮紅色。具特徵的櫻桃紅或紅棕色條痕。金屬光澤至半金屬光澤，有時光澤暗淡。無解理。因雙晶可具和裂開。硬度5~6。相對密度5.0~5.3。偏光鏡下：血紅、橙黃、灰黃色。一軸晶(-)，No=2.988，Ne=2.759。
產狀與組合
形成於氧化條件下，規模巨大的赤鐵礦礦床多與熱液作用或沉積作用有關。赤鐵礦可成沉積變質型鐵礦，主要由磁鐵礦、赤鐵礦、假像赤鐵礦所組成，與石英、綠泥石等共生。接觸變質型的赤鐵礦主要與磁鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、磁黃鐵礦等硫化物和石榴子石、透輝石、金雲母、陽起石等共生。在自然界，磁鐵礦和赤鐵礦可相互轉化。當氧逸度增大時，磁鐵礦可氧化成赤鐵礦；若仍保留有原磁鐵礦的晶形，稱之為假象赤鐵礦。若磁鐵礦僅部分轉變為赤鐵礦，則稱為假赤鐵礦。而當氧逸度減小時，赤鐵礦又可還原成磁鐵礦；若仍保留有赤鐵礦的晶形，則稱之為穆赤鐵礦。
鑑定特徵
櫻桃紅色或紅棕色條痕為其特徵。具各種形態和無磁性，可與相似的磁鐵礦、鈦鐵礦相區別。呈鐵黑色、金屬光澤、片狀的赤鐵礦稱為鏡鐵礦；呈鋼灰色、金屬光澤、鱗片狀的稱為雲母赤鐵礦，中國古稱“雲子鐵”；呈紅褐色土狀而光澤暗淡的稱為赭石，中國古稱“代赭”，而以“赭石”泛指赤鐵礦。赤鐵礦分布極廣。各種內生、外生或變質作用均可生成赤鐵礦。中國河北宣化的龍煙鐵礦和湖南的寧鄉鐵礦都是沉積作用形成的赤鐵礦礦床。赤鐵礦經常與磁鐵礦一起，在沉積變質、接觸變質鐵礦中產出。
科研意義
赤鐵礦地球上含鐵礦石與火星赤鐵礦非常相似，力拓河引起外空生物學家的關注是由於這種環境狀態可以形成赤鐵礦石，這種礦石在火星表面上也存在著。在地球上，赤鐵礦僅在液態水作用下形成，由於液態水是生命體形成的先決條件，因此火星上存在赤鐵礦暗示科學家火星的過去或現在有生命存在的跡象，或者在地球的鄰近行星上也可能存在生命體。通過檢測力拓河岸邊的早期化石，和對比河床之上梯田更久遠的化石，西班牙托雷洪·德阿爾多斯(TorrejondeArdoz)天體生物學中心的大衛·費爾南德斯·雷默拉和美國哈佛大學安德魯·克諾爾希望能夠更好地理解火星上曾保持生命體存在跡象的礦物所具有的相似性。
在西班牙最炎熱的夏季，河流邊緣的池塘都蒸發消失，留下礦石沉積。隨著時間的推移，河流進入山谷逐漸形成岩石梯田。最久遠、最高的梯田沉積形成於2億年前，而最年輕的梯田沉積層只比遠古沉積層厚幾厘米。
含鐵礦石見證了微生物的存在，當沉積物結合形成岩石時，環繞化石周圍的礦物質也發生變化。在最近的河流沉積梯田中可發現含有細密紋理礦物質的化石，但是它們形成岩石層700-800年後會形成更大的結晶結構。隨著時間的過去，礦物質的化學性質也發生改變。像鐵鏽般的針鐵礦逐漸失去氫、氧原子，慢慢地變成更加穩定的赤鐵礦。在最古老的河流沉積梯田化石中，赤鐵礦取代了針鐵礦。目前，這項研究已發表在近期出版的《國際太陽系研究雜誌》上。
“機遇”號火星探測器在火星梅里迪亞尼平原(MeridianiPlanum)發現了富含鐵的礦石，可能其形成與地球上的赤鐵礦形成有相似的化學進程。火星赤鐵礦岩石比力拓河岩石更久遠，它們可能形成於30-40億年前，該時期正值地球最早期生命進化階段。缺少火星構造活躍性很難使基礎構造發生變化．
提純方法
赤鐵礦首先開採出種類眾多的鐵礦石，主要有赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦等。常用來煉鐵的是赤鐵礦（含Fe2O3）和磁鐵礦（Fe3O4）。這些鐵礦中鐵是以化合物的形式存在，怎樣才能得到單質的鐵呢？在我國古代，最早是用木炭與礦石作用來煉鐵的，效率很低。開一爐鐵要司爐工、燒炭工一千多人。
它的提純是一個氧化還原反應，反應中CO作還原劑，由於CO是氣態而不是固態的炭C，因而能與鐵礦石充分接觸，發生上述反應。高爐所需的還原劑CO，是用焦炭和鼓入高爐熱空氣反應生成。焦炭先與空氣中的氧反應生成二氧化碳，二氧化碳再與赤熱的焦炭反應生成一氧化碳。實際上，高爐中的反應過程還應有一個關鍵環節。因為，100％的鐵礦石並不存在，一般為60～30％左右，其中含有不少廢石（也叫脈石，主要成分為SiO2）。廢石很難溶化，但不除去就會影響生鐵的冶煉。為了使煉鐵更順利進行，人們想出了一個辦法（即加進石灰石）。石灰石在高溫下分解可生成氧化鈣即生石灰CaO。而氧化鈣能與二氧化矽反應，生成溶點低的矽酸鈣（CaSiO3），從而使得上面化學反應順利進行。幾個反應共同進行，同時發揮作用，就完成了煉鐵過程的化學反應。在現代鋼廠中，從高爐中．流出來的鐵水直接傳輸到煉鋼爐中去進行“提純”。
為什麼需要把鐵“提純”，這主要是因為生鐵較脆，彈性小，不容易加工、鑄造，不易焊接，它主要用於工具機床身、外殼、底座、鐵鍋等要求不高的方面。而鋼具有良好的韌性，可塑性、焊接性，可以煅打、壓延、抽絲、易於進行機械加工，用途十分廣泛。既然生鐵和鋼的分子式都是Fe，那為什麼它們有這么巨大的差別呢？原來生鐵中含碳量高，並含有一些不適量的雜質，如矽（Si）、錳（Mn）、硫（S）等，通常把含碳量高於2％的叫生鐵，含碳量在認03～29的叫鋼，在0.03％以下的叫熟鐵。那么實際上煉鋼的過程就是降低生鐵中的碳含量，並把那些不適量的雜質除去的過程。工人師傅常把這個過程簡單概括為：降碳、調矽錳、去硫磷。
從煉鋼的化學反應來看，與煉鐵過程恰好相反。煉鐵是將氧化鐵還原為鐵；煉鋼則是用氧化鐵將生鐵中的雜質除去的過程。現代的煉鋼爐中採用氧氣頂吹轉爐煉鋼法。它用純氧氣從爐頂的噴槍吹入爐內，氧與鐵水中的鐵發生氧化反應，生成氧化亞鐵SiO2和MnO相互作用成了爐渣，CO是氣體從鐵水中排出，鐵水中的硫、磷可跟煉鋼時加入的生石灰作用，變成硫化鈣、磷酸鈣，也從爐渣排出。最後經檢驗，達到鋼標準，即可出爐成鋼了。
套用價值
赤鐵礦赤鐵礦是經濟上最重要的礦物之一。只有為數不多的地方，赤鐵礦有完美的金屬閃光菱面體晶體。可是更多的情況下，晶體常常是偏平的，更有甚者形成薄板狀，有些樣品板狀成簇組成玫瑰花狀，叫鐵玫瑰。有時呈鱗片狀集合體，稱之為鏡鐵礦。所有這些結晶很好的赤鐵礦變種都是黑色的，但條痕，即礦物粉末的顏色都是紅色的，所謂腎狀鐵礦就是這種紅色，腎狀鐵礦是一些放射狀的集合體，有腎狀的表面。紅色是絕大多數沒有結晶形態的土狀赤鐵礦的顏色。赭石就是這種紅色的土狀赤鐵礦，它一度是作為顏料的．
赤鐵礦工業冶煉
原礦給入磨機設備，磨機與分級設備組成閉路磨礦，一次溢流給入粗細分級鏇流器分成粗、細兩種物料：粗粒級產品給入粗螺、精螺、掃螺三段螺鏇溜槽和弱磁、掃
重磁兩段磁選作業，選出粗粒精礦並拋棄粗粒尾礦，中礦給入二次分級鏇流器，鏇流器沉砂給入二次球磨機，二次磨礦為開路磨礦，二次球磨機排礦和二次分級鏇流
器溢流都返回粗細分級鏇流器；細粒級產品給入弱磁機，弱磁尾給入強磁前濃縮大井，濃縮大井底流經除渣篩後給入強磁機，強磁機尾礦為最終尾礦。弱磁、強磁精
礦合併給入浮選前濃縮大井，濃縮大井底流給入浮選作業，經一粗、一精、三掃作業選出浮選精礦和浮選尾礦。重精和浮精合併成為最終精礦，掃中磁尾礦、強磁、
浮選尾礦合併成為最終尾礦。
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