Metall Profil: Eisenerz

Was ist Eisenerz?

Eisenerz ist ein wichtiges Ausgangsmaterial für die Herstellung von Primärstahl.

Die relative Häufigkeit der Mineralien Hämatit (Fe2O3) und Magnetit (Fe3O4) machen diese zu den begehrtesten und wirtschaftlichsten Quellen für Eisenerz, obwohl andere Mineralien wie Goethit (FeOOH), Limonit (FeOOH * H2O) und Siderit (FeCO3) ).

Diese Mineralien werden am häufigsten aus geologischen Formationen extrahiert, die als Banded Iron Formations (BIFs) bekannt sind.

Nach der Förderung werden die Erze für die Vorbereitung zur Lieferung an Stahlhütten verarbeitet.

Gebänderte Eisenformationen:

BIFs sind eisenreiche Sedimentablagerungen, die fast ausschließlich in präkambrischen Gesteinen vorkommen. Das heißt, diese mehr als 600 Millionen Jahre alt.

Die Eisenoxide, die Quellen von Eisenerz liefern, die in diesen Formationen enthalten sind, werden im Allgemeinen entweder als Magnetit von Hämatit klassifiziert.

BIFs bestehen aus Schichten von eisenhaltigen Mineralien, die sich mit Lagen von Schiefer oder Tonnagen abwechseln. In allen außer dem am stärksten angereicherten Hämatiterz müssen diese Abfallprodukte (Gangart) von dem Eisen getrennt werden, um Erzkonzentrat herzustellen, das für Hochöfen geeignet ist.

Hämatit:

Hochwertige Hämatitablagerungen sind natürlich angereicherte Eisenablagerungen in BIFs. Es wird angenommen, dass diese durch geo- und hydrothermale Prozesse oxidierendes Magnetit gebildet haben. Über Jahrtausende hätten solche sauerstoffreichen Umgebungen natürlich das enthaltene Eisen ausgelaugt und konzentriert, während seine magnetischen Eigenschaften eliminiert worden wären.

Von Bessamers Erfindung der modernen Stahlerzeugung bis weit in das 20. Jahrhundert hinein wurde nur hochwertiger Hämatit - bekannt als Direct Shipping Erz (DSO) - abgebaut und für die Stahlproduktion verwendet. DSO bezieht sich auf Eisenerz, das natürlicherweise zwischen 58 und 64 Prozent Eisen enthält, das direkt in Hochöfen verwendet werden kann.

Die Erschöpfung hochgradiger Vorkommen, die steigende Nachfrage nach Stahl und verbesserte Aufbereitungstechniken für die Verarbeitung von Magnetit haben dazu geführt, dass Eisenerzbergleute niedrigere Lagerstätten nutzen.

Die Region Pilbara in Westaustralien besitzt die weltweit größten Reserven an hochgradigem Hämatit. Die Hamersley Range, die auf einem massiven eisenreichen BIF in der Region liegt, versorgt die Welt jedes Jahr mit über 100 Millionen Tonnen Eisenerz. BHP Billiton, Fortescue Metals und Rio Tinto verfügen alle über beträchtliche Eisenerzminen in der Region.

Während Australien mit riesigen Mengen des rostroten Hämatits gesegnet ist, der mehr als 90 Prozent der Eisenerzexporte des Landes ausmacht, verfügt Brasilien auch über riesige Vorkommen. Auch die weltgrößte Eisenerzgrube Carajas, die von Vale im brasilianischen Bundesstaat Para betrieben wird, zeichnet sich durch hochgradigen Hämatit aus.

Magnetit:

Magnetit ist ein natürlich vorkommendes magmatisches Mineral.Erze mit Magnetit enthalten im Allgemeinen zwischen 25 und 40 Prozent Eisen, viel weniger als Hämatit, was bedeutet, dass sie vor dem Verkauf und der Lieferung an Stahlhersteller behandelt werden müssen.

Obgleich teuer und komplex, führt die Aufwertung von Magnetiterz zu Magnetitkonzentrat und Pellets zu einem reineren und wünschenswerteren Produkt als DSO.

Infolgedessen können solche Produkte mit einem Aufschlag verkauft werden, um zusätzliche Verarbeitungskosten auszugleichen.

Der Begriff Taconit wird in Nordamerika häufig verwendet, um mineralische Eisenerzquellen zu beschreiben, die durch feinkörniges Magnetit gekennzeichnet sind.

Die wachsende Nachfrage der nordamerikanischen Stahlhersteller nach dem Zweiten Weltkrieg führte zur Entwicklung des Labrador-Trogs im Osten Kanadas sowie zu Taconitvorkommen in den Mesabi- und Marquette-Eisenorten in Minnesota und Michigan.

Cliffs Natural Resources, die kanadische Eisenerzgesellschaft, ArcelorMittal und US Steel sind alle am Taconit-Markt des Kontinents beteiligt.

In China, dem größten Eisenerzproduzenten (und -verbraucher) der Welt, werden Hauptvorkommen hauptsächlich durch niedriggradigen Magnetit definiert.

Die Eisenerzzone Anshan-Benxi im Nordosten des Landes sowie die Eisenzonen Qianluan und Daye in den Provinzen Hebei und Hubei sind alle von Magnetit dominiert, mit Eisengehalten zwischen 25 und 35 Prozent.

Aufbereitung:

Die Aufbereitung bezieht sich auf den Prozess der Aufkonzentrierung und Veredelung von Eisenerz, um ein Produkt für den Einsatz in Hochöfen für die Stahlerzeugung zu machen.

Während DSO, das zwischen 54 und 60 Prozent Eisengehalt enthält und auf eine Größe von 7 bis 25 Millimeter (0,28 bis 1,0 Zoll) zerkleinert wird, im Allgemeinen verwendet werden kann, um Öfen nach dem Zerkleinern, Sieben und Mischen direkt aufzuladen, wird feiner Partikel (solche mit einer Grße von weniger als 7 mm oder 0,28 Inch), die aus dem Zerkleinerungsverfahren resultieren, müssen gesintert werden, um ein wünschenswerteres Produkt zu erhalten.

Aufbereitung von Magnetiterzen erfordert andererseits Zerkleinern, Mahlen und ein mehrstufiges magnetisches Trennverfahren, wobei die Eisenerzfeinstoffe über Trommelmagneten geleitet werden, um das magnetische Eisenoxid von Abfallmaterial - bekannt als Gangart - zu trennen.

Das resultierende Magnetitkonzentrat, das etwa 68 bis 70 Prozent Eisen enthält, ist ein feines Pulver, das von Hochöfen nicht direkt verwendet werden kann und zu klein ist, um gesintert zu werden. Daher muss es für die Verwendung in Oxid-Grundöfen pelletiert werden.

Beim Pelletieren muss das Konzentrat mit Wasser und Additiven angefeuchtet werden. Die Mischung wird dann in einer rotierenden Trommel oder einem Pelletierer getaumelt. Die gebildeten Kugeln werden folglich vor dem Kühlen auf zwischen 1250 und 1340 bis 999 ° C (2300 bis 2400 bis 999 ° F) erhitzt. Das Endprodukt sind Pellets oder Kugeln, die einen Durchmesser von 10 bis 15 Millimeter haben und zwischen 67 und 72 Prozent Eisen enthalten. Quellen: Chim, Sandy. Eisenerz - von Hämatit zu Magnetit. Ressourcenwelt

. April 2012.

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