철(鐵, Iron) 개요
철광석 (출처 : 남북교류협력지원협회
일반적 성질
- 산소, 규소, 알루미늄에 이어 4번째로 풍부한 지각 구성원소로서 지각의 약 5%를 차지하며 가격이 저렴하고 합금이나 성형이 쉬워 금속 중에서 가장 많이 사용
- 순수한 철은 백색의 광택을 가진 금속이나, 순수 금속 상태로는 거의 발견되지 않으며 전성, 연성이 풍부
- 상온에서는 안정된 상태로 존재하지만 공기 중의 습기에 녹이 슬며, 가열되었을 때 수증기와 반응하여 산화철(Fe3O4)로 변화
물리적 특성
| 구분 | 내용 | 구분 | 내용 |
|---|---|---|---|
| 원소명 | Iron(철) | 원자량 | 55.85 |
| 원소기호 | Fe | 비중 | 7.87g/cm3 |
| 원자번호 | 26 | 융점 | 1,538℃ |
광석 종류
- 철광석은 대부분 산화물의 형태로 산출되며 주요 광물로는 적철광, 자철광, 갈철광, 침철광, 티탄철광, 능철광, 황철광 등
| 종류 | 내용 |
|---|---|
| 적철광 (Hematite) |
적철광은 삼방정계의 산화제이철로써 주로 퇴적암과 이차적 변성암에 존재, 적철광은 최고 69.9%까지의 철분을 함유하고 가장 소비가 많은 철광석
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| 자철광 (Magnetite) |
자철광은 철함유량이 72.4%로 가장 높은 등축정계의 첨정석 구조로 되어 있는 제일철과 제이철의 혼합물로 구성, 주로 화성암에서 부속광물로 발견되며 선광은 자력선광을 시행
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| 침철광 (Goethite) |
침철광은 수화된 제이산화물로써 사방정계의 대칭형 결정으로 순수한 상태에서 침철광은 62.9%의 철분을 함유하나 실리카 성분의 불순물을 많이 함유
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| 갈철광 (Limonite) |
갈철광은 침철광이 수화된 은미정질 또는 비정질 상사형이며 철분 함량은 침철광과 비슷하거나 낮음
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| 티탄철광 (Ilmenite) |
티탄철광은 삼사정계 티탄산제일철의 티타늄 광물로써 일차적으로 채광되나 티탄철광 중의 철분은 티타늄 처리시의 부산물로서 회수
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| 능철광 (Siderite) |
능철광은 삼방정계 대칭형의 탄산제일철 광물로써 퇴적광물로 부존, 이 광석은 용액으로부터 침전된 것으로 많은 양의 이산화탄소를 상실하고 가용성 중탄산염 형태로 산화제일철을 보유, 순수한 형태에서 48.2%의 철분을 함유
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| 황철광 (Pyrite) |
황철광은 아주 흔한 철 황화물로써 등축정계이고 철분 함량은 46.6%이며, 이 광물은 퇴적암, 화성암 및 변성암에 부존, 열수광상에 부존되어 있을 때 상업적으로 중요하게 이용
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| 차모사이트 (Chamosite) |
차모사이트는 녹니석과 유사한 구조를 가진 알루미노규산염 철광으로 어란석 내에 존재하며 점토질 광물과 결합하여 비교적 저 품위의 철분을 함유하는 퇴적 철광을 형성
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용도
- 대부분 제철, 제강의 원료로 쓰이고 단지 소량만이 시멘트, 중액제(Heavy-medium Material), 산화철 염료, 동물사료의 첨가제 등으로 이용
| 용도 | 규격 | 내용 |
|---|---|---|
| 제철제강부문 |
Fe 56~60%
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| 비제철제강부문 |
Fe 30% 이상
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