铁矿

铁矿是天然存在的铁化合物和几乎不含铁的岩石的混合物。 天然含铁的化合物称为铁矿，其余岩石称为脉石或废石。 具有重要经济意义的矿床中的铁矿矿物多为氧化铁或碳酸铁（菱铁矿）。 少量的油也被开采和熔炼，其中铁与硫（例如黄铁矿）或其他元素结合。

最重要的铁矿矿物是磁铁矿（Fe3O4，含铁量高达 72%）、赤铁矿（Fe2O3，含铁量高达 70%）和菱铁矿（FeCO3，含铁量高达 48%）。

矿床通常是岩浆成因。 在地质活跃的地区，富含贵重金属的岩浆渗入地壳。 当岩浆冷却时，矿物结晶并形成矿床。

富含铁的熔岩要么被重新安置，要么被溶解并排泄到别处，例如在黑烟囱中。 后一种铁矿地层称为沉积-喷流地层。

某些细菌形成基本氧作为代谢产物，从而导致 Fe(2+)（二价）氧化为 Fe(3+)（三价）。 Fe(3+) 化合物的水溶性远低于 Fe(2+) 化合物。 只要海水中仍有足够的溶解 Fe(2+)，相应的铁氧化物/氧化物水合物（成岩作用/变质作用后呈红色）就会沉淀。 当细菌的新陈代谢在不利条件下（较低的温度、较少的食物供应等）减少时，就会出现带状矿石。 然后主要沉积硅酸盐（粘土）或硅胶（固化：燧石、玉髓，大致相当于碧玉），呈浅灰色。 这种交替存储然后导致红色到深灰色-浅灰色条纹。

沼泽铁矿是人类铁的最古老来源，除了非常稀有的铁陨石外，它们是最容易开采和最容易还原的（褐铁矿），但大多规模小，很快就会枯竭。

铁可以更容易溶解的 Fe(2+) 形式运输（例如从风化的硅酸盐岩石中溶解），并在从这些含铁溶液氧化后沉淀并积累在土壤中。 岩溶作用/风化作用，例如 B. 微含铁石灰岩，含铁溶液常落入岩溶缝隙、孔洞中，氧化成Fe(3+)后形成氧化铁水合物（褐铁矿）结核。 这些主要是粘土基（团块），形成石灰石的不溶性风化残留物。

提取后，皮在采石场进行处理，将它们与大部分脉石分离。 这显着降低了运输和进一步加工的成本。

加工铁矿时，首先将原料分几步粉碎。 圆锥破碎机或颚式破碎机以及磨机如球磨机被用作破碎单元。 当产生足够大的露头时，将进行进一步的分类。 可能的工艺步骤是浮选和磁选。

在高炉工艺中，氧气通过与碳和一氧化碳的化学反应从氧化铁中去除。 这种氧化铁被还原而碳被氧化的反应称为氧化还原反应。

在此过程中，其他氧化物，如二氧化锰和二氧化硅也被还原。 此外，铁吸收碳。 这就是为什么高炉工艺不生产纯铁，而是生产含碳、硅、锰、磷和硫的生铁。 然后用生铁制成钢。