铁矿

铁矿是一种可以从中提取铁化合物的岩石或矿床。根据其矿物成分和化学成分，可分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。每种铁矿石的成分、身体特征不一样。

根据铁矿石成因的不同，可分为BIF相关型、火山成因型、岩浆型、接触交代-热液型、沉积型铁矿床和风化淋滤型铁矿床，其中与BIF有关的铁矿床最为重要，约占全球铁矿资源的60%~70%全球铁矿石资源丰富，分布广泛，但分布不均，规模和质量差异较大。超过80%铁矿石资源集中在澳大利亚、加拿大、俄罗斯、巴西、中国等10个国家。

铁矿石是生产钢铁的主要原料，钢铁用于国防、工业、农业、交通运输、广泛应用于建筑等领域是应用和使用最广泛的金属 ，是现代工业的基础产业。但是铁矿的开采对土地有很大的影响、空气和水资源都受到一定程度的破坏。

古埃及人是铁器时代早期发现和使用铁的最早文明之一。公元前3000年，古埃及人可以从陨石中提取铁来制作工具。公元前1200年后，亚西里人逐渐掌握了冶铁技术，开始大规模开采铁矿石，生产铁制品。在人工炼铁技术发展之前，很多文明都是用陨石炼铁的。古埃及、美洲、中国商代就有陨石制成的铁器。

公元前6世纪，中国已经提炼出铸造用的液态生铁，铸成铁，应用于生产，并发明了铸铁的软化技术。人工炼铁技术的发展，加速了铁取代青铜等生产工具的历史进程。公元前1300年至公元前1100年，冶铁术传入两河流域和古埃及。随着技术的传播和发展，欧洲部分地区也在公元前1000年左右进入铁器时代，直到公元1400年左右，水力高炉发明后，欧洲才冶炼出生铁。水力鼓风的出现增加了风量风压，使燃烧更加充分，提高了冶炼的强度和温度，也促进了欧洲炼铁技术的发展。

铁矿物种类很多，但目前能经济利用的铁矿物种类不多根据它们的矿物成分和化学成分，可以分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。

磁铁矿

磁铁矿（magnetite）它是一种氧化铁矿石，主要成分是Fe3O4它是Fe2O3和FeO的化合物，比重约为5.15，含Fe：72.4%，O：27.6%磁铁矿一般为铁黑色，有的呈深靛蓝色。条痕色为黑色。相对密度（比重）为4.8~5.3g/cm³； 硬度为5.5～6。等轴晶系。晶体呈八面体、菱形十二面体。晶面有条纹。通常为粒状、块状集合体。磁铁矿有很强的磁性，可以被永久磁铁吸引。

铁矿

赤铁矿

赤铁矿（red iron ore）它是一种氧化铁矿石，主要成分是Fe2O3，比重在5左右.26，含Fe：70%，O：30%赤铁矿的颜色各不相同，从铁黑色、钢灰色至暗红色，条纹颜色为樱桃红。金属光泽至半金属光泽，不透明。晶体呈菱形或板状，集合体常呈片状、鳞片状、致密块状等出现。有一种花状结晶聚集体叫做“铁玫瑰”折射率为2.94~3.22；相对密度为5.20；莫氏硬度为56。

褐铁矿

褐铁矿（lemon）它是一种含有氢氧化铁的矿石，氢氧化铁是针铁矿HFeO2和锂云母FeO(OH)两种不同结构矿石的总称主要成分的化学式为mFe2O3·NH2O，含约62铁%，O约27%，H2O约11%，比重为3.6~4.0，大部分在其他铁矿石中。褐铁矿常呈块状、土状、钟形或葡萄形，黄褐色或深褐色，黄褐色条纹，无光泽。

菱铁矿

菱铁矿（siderite）它是一种含有碳酸亚铁的矿石，主要成分是FeCO3，比重为3.8左右。大多数这种矿石含有大量的钙和镁盐。菱铁矿为白色或黄白色，风化后可变为褐色或棕黑色，条痕为白色；透明到半透明，带玻璃、珍珠或丝绢光泽。三边晶系，晶体为菱面体，晶面常弯曲，集合体呈粒状、块状或结核状。

钢铁生产

全球98％上述铁矿石用于钢铁冶炼，冶炼成含碳量不同的生铁和钢材。生铁的碳含量一般为2%以上，根据用途不同，可分为炼钢生铁、铸造生铁、合金生铁。钢的碳含量一般为2%在下文中，通常根据合金元素的组成将钢的类型分为碳钢和合金钢。钢铁是国防、工业、农业、交通运输、 ，建筑等国民经济各领域中使用和使用最广泛的金属，是现代工业的基础产业。

建筑行业

住房建设和基础设施是钢铁消费的重要领域。铁矿石的主要用途之一是为钢铁工业提供原材料，满足大量的钢铁需求，以及建造房屋、道路、隧道、桥梁高速铁路等基础设施。随着社会的发展，现代社会对钢材的需求会越来越高，高速铁路的发展会对高强度的发展产生很大的影响、钢的高韧性和高耐蚀性提出了新的要求。

机械制造

由铁矿石制成的钢被广泛用于机械制造业。钢的强度很高、耐磨性、耐腐蚀性和可塑性等，同时可以通过热处理表面处理等加工技术进一步提高和优化性能，应用于各种机床、工程机械、操作平台和工具，小到各种机械零件，都与钢材有关，因此钢材成为制造各种机械零件的理想选择。此外，在汽车制造中，钢用于制造车身、底盘、发动机零件等。在航天领域，可用于制造航母飞行甲板。

电力能源

钢制管道可用于超长的石油和天然气运输，比现有的方法更安全、损耗和运费较低的模式。与此同时，钢铁在发电站、也广泛应用于输电线路等电力行业它能承受高温高压，保持结构稳定，也可用于制作电子元件、电表电阀等。

其他领域

铁矿石也用作合成氨的催化剂(纯磁铁矿)天然矿物颜料(赤铁矿、镜铁矿、褐铁矿)饲料添加剂(磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿)和水泥工业，但用量很少。

根据铁矿石成因的不同，可分为BIF相关型、火山成因型、岩浆型、接触交代-热液型、沉积型铁矿床和风化淋滤型铁矿床，其中与BIF有关的铁矿床最为重要，约占全球铁矿资源的60%~70%火山铁矿是指成矿物质全部或部分来源于火山作用和火山岩、与次火山岩有关的铁矿床约占全球铁矿资源的10%，这种铁矿石通常与铜有关、金、稀土和其他成分共存，可以综合利用。

BIF铁矿

与BIF有关的铁矿床也称为含铁硅质岩形成的沉积铁矿床、含铁石英岩型铁矿床，其中硅和铁呈交替带状分布（BIF带状 铁 地层）出现。主要矿物成分是富铁矿物（主要是磁铁矿或赤铁矿）和脉石矿物（以石英为主）这种带状铁建造仅广泛分布于前寒武纪地层，是地球演化特定阶段的产物。形成大规模的带钢结构需要满足三个条件：①物质基础：大型海底热液供应系统；②沉积场所：发育良好的大陆架；③必要条件：存在分层海洋，含有大量Fe2的海水可以从海底热液系统向沉积中心迁移。根据带钢的建设规模、岩性组合和沉积环境与火山活动的关系可分为优势类型（superior）和阿尔戈马型（Algoma）两种基本类型。

火山铁矿床

火山铁矿床有两种主要的成因模式：一个是火山爆发和沉积；另一种是次火山成矿作用，由早期火山沉积成矿作用和晚期次火山成矿作用共同作用形成。世界上对火山铁矿床的划分还没有统一的认识。根据这类铁矿的大地构造环境、矿化等因素，我国学者将其分为两种类型海相火山成因和陆相火山成因。

岩浆型铁矿床

岩浆铁矿床的成矿母岩是超镁铁质岩来自下地壳或上地幔的岩浆通过深大断裂侵入地壳浅部，进一步冷却凝固，岩浆中的铁元素富集形成铁矿因此，这类铁矿床大多产于隆起区边缘的深大断裂带及其附近，在区域内往往呈线性分布。

接触交代-热液型铁矿床

接触交代铁矿床也称为矽卡岩铁矿床。这类铁矿主要是由于侵入岩与围岩之间的热交代作用，从围岩中提取的元素与侵入岩中的铁结合生成铁矿。热液铁矿是在围岩的各种裂隙中充填热液脉的铁矿。两者统称为联系账户-热液型铁矿床。

沉积型铁矿床

沉积铁矿是指主要与沉积作用有关的铁矿（不包括火山沉积）有成因联系的铁矿床。含铁的岩石、矿物或铁矿体因风化而破碎、分解、搬运至低洼盆地，再经机械沉积或沉积分异作用沉积，进一步形成沉积铁矿床。根据铁矿床的沉积环境，可分为海相和湖相。

风化淋滤铁矿床

富铁岩石、炎热潮湿的气候和适宜的地形条件下的含铁多金属矿和其他铁矿、在构造条件下，由风化淋滤作用形成，故矿床多产于各种原生铁矿及其他含铁岩石的风化淋滤带中。

铁矿资源丰富，在世界上分布广泛，各大洲都有分布，海洋中也有丰富的铁锰结核。铁矿石资源全球分布前10位的国家依次是澳大利亚、加拿大、俄罗斯、巴西、中国、玻利维亚、几内亚、印度、乌克兰和智利占全球资源的815.3%然而，许多国家和地区的铁矿石资源相对匮乏。巴西、澳大利亚、南非、印度等国生产的铁矿石大部分是赤铁矿，而且量大、这里有大量的超大型铁矿，不仅品位高、杂质少，质量稳定。

澳大利亚铁矿石资源丰富，储量和产量均居世界前列。已探明的90％铁矿资源集中在皮尔巴拉区块的铁矿成矿区哈默斯利省和西澳大利亚伊尔冈区块的中西部铁矿区。前者约占澳大利亚铁矿石总产量的95％但由于大量开采，资源日益枯竭，中国中西部铁矿区逐渐成为西澳新兴铁矿区。

中国铁矿多为中小型和大型、超大型矿少，贫矿多，富矿少。此外，我国铁矿石多为磁铁矿，铁品位低，矿石成分复杂，共生成分多，生产成本相对较高。

欧洲曾经是世界铁矿石消费的焦点，但自20世纪90年代以来，世界铁矿石消费主要集中在亚洲，尤其是中国。中国是世界中国是美国最大的钢铁生产国和最大的铁矿石消费国。全球铁矿石贸易量的60%大约70的铁矿石从中国进口，70的铁矿石在中国使用美国钢铁工业%大约从海外供应，所以对外依存度高。除了南极洲，中国的铁矿石来源遍布六大洲。日本作为亚洲第二大经济体，也是重要的铁矿石消费国之一，主要从澳大利亚和巴西进口。

铁矿的开采方法分为露天开采和地下开采。露天采矿是世界上最重要的采矿方法，包括穿孔爆破、采装、四个环节运输和倾倒。从地下铁矿床的矿块中提取矿石的过程是地下采矿，并且主要使用崩落采矿法、空场采矿法和充填采矿法等，包括存款开发、采准、切割、采矿的四个具体步骤。

炼铁过程实质上是铁矿石是还原性物质（CO、H2、C）在高温和适宜的温度条件下，通过物理化学反应得到还原生铁。按工艺可分为高炉炼铁和非高炉炼铁。

高炉炼铁是指以焦炭为燃料和还原剂，在高炉中还原铁矿石中的铁，以获得温度和成分令人满意的液态生铁。在高炉生产过程中，铁矿石被混合、焦炭、造渣用的熔剂从炉顶装入，预热空气从炉子下部的风口吹入。炉内生成的CO在上升过程中与含铁矿物发生还原反应，得到液态生铁，然后从出铁口排出。副产品为高炉渣和高炉煤气，高炉渣从出渣口排出。高炉煤气从炉顶排出，除尘后可用作燃料。非高炉炼铁法是除高炉炼铁以外的其他炼铁方法的总称、产品的种类和用途可分为两类，即直接还原法和熔融还原法。直接还原(直接 还原)方法是指在低于熔化温度的温度下，不经熔化将铁矿石还原成金属铁。由于氧气流失减少，形成大量孔隙，在显微镜下看起来像海绵，所以又叫海绵铁。这种方法可以 不能大规模用于转炉炼钢，只适合替代废钢作为电炉炼钢的原料。熔融还原(Smelting   reduction)方法是指在熔融状态下将铁矿石还原成高碳生铁。这种方法适用于各种炼钢目的。

铁矿尾矿是指铁矿经过处理，精选铁精矿后，所剩下的废弃物的总称。对于尾矿的处理，可采用铁尾矿再选和有价金属综合回收的方法。由于原矿性质不同，尾矿中主要金属元素的含量和存在形式也不同，因此将采用重选的方法从不同的尾矿中回收金属、弱磁选、高强度磁分离浮选或联合分离用于回收有价值的金属。此外，尾矿的主要部分是砂岩，因此可以用作混凝土骨料、制砖材料、使用水泥填料等建筑材料。利用尾矿生产微晶玻璃是一种高附加值的尾矿利用方式。尾矿还可以直接填充采空区，充当地下填充物。此外，尾矿中往往含有许多微量元素，可以维持植物的生长发育，因此尾矿可以用来生产微量元素肥料，改良土地。

铁矿开采工业中的露天坑和各种矿渣、尾矿废料的堆放将占用大量土地，并对当地基础设施和农田造成破坏。固体废弃物中含有的有毒成分通过地表污染周围土地，实际危害远远超过废弃物堆放场的面积和空间。铁矿石的开采包括地下开采、地面和边坡开挖可能导致开裂、崩塌滑坡等地质灾害造成了大量的人员伤亡和经济损失。铁矿开采过程中产生的废水废渣随意排放，不仅破坏和影响地下水和地表水，还会产生泉水枯竭、河流断流等各种水环境问题严重破坏了水平衡系统。采矿产生大量废气、废渣、废水，废气、粉尘和废渣的排放也会造成空气污染和酸雨。铁矿开采也会造成水土流失和土地荒漠化。由于表面材料的剥离、扰动、处理和堆积，大量破坏植被和山坡土壤，产生废石、废渣等松散物料容易促进矿区水土流失和土地沙化。采矿也可能诱发地震。