详细解答
铁矿石变成铁,乃至到铁制品,要经历一场从破碎、磨粉、选矿、造块、炼铁五个阶段:
阶段一:铁矿石破碎
矿山开采出来的铁矿石,也叫原矿,尺寸从几厘米到一米多不等,没法直接处理,再有就是含铁量不高,需要先经过进行破碎将它变小,为后续磨矿实现“单体解离”做准备。
铁矿石破碎这个过程,一般是分阶段完成的,如常见的“三段一闭”工艺,用颚式破碎机进行初破,再用圆锥破进行二次破碎,短头圆锥破进行三次破碎,经振动筛筛选出符合后续磨机进料粒度的颗粒,不符合要求的返回圆锥进行再次破碎。
阶段二:磨矿
对于铁矿石有个重要的磨矿原则就是“多碎少磨”,在破碎环节尽可能把矿石碎得更小,进而减少后续磨矿能耗(破碎能耗低于磨矿能耗)。磨矿是将铁矿石磨成细粉,让有用矿物和废石实现“单体解离”。
磨矿过程主要采用的设备是球磨机研磨矿石,研磨后的矿石会被送到螺旋分级机或水力旋流器进行“分级”。合格的细粉会被送去选别,不合格的粗颗粒则返回球磨机继续研磨,形成一个“闭路循环”。

阶段三:选矿
磨矿是为了让有用矿物和废石实现“单体解离”,选矿则是利用它们不同的物理化学性质,把铁矿物“淘”出来。比较常见的是磁选、浮选和重选三种方法:
1、磁选:主要用于磁铁矿。利用矿石磁性的差异,通过磁选机将磁性铁矿物吸出,非磁性的尾矿则被抛弃。
2、浮选:主要用于赤铁矿、褐铁矿等弱磁性矿石。利用矿物表面物理化学性质的差异,向矿浆中加入化学药剂,让目标矿物选择性地附着在气泡上并浮到表面,与沉淀的脉石分离。
3、重选:主要用于处理粗粒或含泥多的矿石。利用铁矿物与脉石的密度差异,在水流、风力等介质中使它们分离。
阶段四:造块
造块是炼铁前的重要一步,“造块”简单说,就是把选矿得到的粉末状铁精矿,重新加工成块状的人造矿石,因为选别得到的铁精矿是粉状细料,直接送入高炉会堵住,影响透气性。因此,需要通过造块,主要有两种方法:
1、烧结法:把铁矿粉、燃料和助熔剂混合,点火让物料表面部分熔化。冷却后,它们会像“压在一起的雪球”一样粘成多孔的块状,产出烧结矿。形状不规则,碱性较强。
2、球团法:把更细的精矿粉和粘合剂混合,在圆盘里滚成直径1-2.5厘米的“生球”,再高温焙烧使其硬化,产出球团矿。形状规则的圆球,酸性,强度高且粒度均匀。
阶段四:炼铁
目前95%以上的生铁都采用高炉炼铁法,将铁矿石(烧结矿/球团矿)、焦炭、石灰石从高炉顶部装入,从炉底鼓入热风,焦炭燃烧生成一氧化碳(CO),CO将铁矿石中的氧化铁还原成液态铁。石灰石与矿石中的杂质反应生成低熔点炉渣,从而与铁水分离,铁水沉在炉底,炉渣浮在铁水表面,分别从出铁口和出渣口排出。
炉缸放出铁水除去多余的碳、硅、磷等杂质,根据需要加入镍、铬等元素,制成不锈钢等特种钢。

铁矿中的什么废料
铁矿都有什么废料?在整个生产过程中,会产生不少固体废弃物,如:开采时剥离的、不含铁的废石;选矿后留下的“残渣”尾矿;炼铁时产生的熔融炉渣;炼钢时产生的副产物;除尘设备收集的灰尘。这些废料如果处理不当,会占用大量土地并污染环境,不过它们可回收利用:高炉渣和钢渣可制成水泥、筑路材料或砌块;尾矿中可回收部分铁矿物;某些尾矿可制成土壤改良剂或复合肥。

















