Željezne rude temelj su moderne proizvodnje. Kako se vadi željezna ruda (72 fotografije) Glavna nalazišta željeza

Željezna ruda je prirodna mineralna tvorevina koja sadrži spojeve željeza akumulirane u takvoj količini da je dovoljna za njezino ekonomično vađenje. Naravno, sve stijene sadrže željezo. Ali željezne rude su upravo oni spojevi željeza koji su toliko bogati ovom supstancom da omogućuju industrijsku ekstrakciju metalnog željeza.

Vrste željeznih ruda i njihove glavne karakteristike

Sve se željezne rude uvelike razlikuju po mineralnom sastavu i prisutnosti štetnih i korisnih nečistoća. Uvjeti njihova nastanka i, konačno, sadržaj željeza.

Glavni materijali koji se klasificiraju kao rude mogu se podijeliti u nekoliko skupina:

• Oksidi željeza, koji uključuju hematit, martit, magnetit.
• Hidroksidi željeza - hidrogetit i getit;
• Silikati - tiringit i šamozit;
• Karbonati - sideroplesit i siderit.

Industrijske željezne rude sadrže željezo u različitim koncentracijama - od 16 do 72%. Korisne nečistoće sadržane u željeznim rudama su: Mn, Ni, Co, Mo itd. Postoje i štetne nečistoće u koje spadaju: Zn, S, Pb, Cu itd.

Ležišta željezne rude i rudarska tehnologija

Prema genezi postojeća nalazišta željezne rude dijele se na:

• Endogeni. Mogu biti magmatski, predstavljajući inkluzije titanomagnetitnih ruda. Mogu postojati i uključci karbonatita. Osim toga, postoje naslage skarn-magnetita u obliku leće, pločaste naslage, naslage vulkansko-sedimentnih slojeva, hidrotermalne vene, kao i rudna tijela nepravilnog oblika.
• Egzogeni. To uglavnom uključuje naslage sedimentnog sloja smeđe željezne rude i siderita, kao i naslage ruda tiringita, šamozita i hidrogetita.
• Metamorfogena su ležišta željeznih kvarcita.

Maksimalne količine proizvodnje rude izazvane su značajnim rezervama i padaju na prekambrijske željezne kvarcite. Rjeđe su sedimentne smeđe željezne rude.

Tijekom rudarenja razlikuju se bogate rude i one koje zahtijevaju obogaćivanje. Industrija koja proizvodi željeznu rudaču također provodi njenu prethodnu obradu: sortiranje, drobljenje i gore navedeno obogaćivanje te aglomeraciju. Rudarska industrija naziva se industrija željezne rude i sirovinska je baza za crnu metalurgiju.

Prijave

Željezna ruda je glavna sirovina za proizvodnju lijevanog željeza. Ide na otvoreno ognjište ili konvertersku proizvodnju, kao i za dobivanje željeza. Kao što je poznato, od željeza, kao i od lijevanog željeza, proizvodi se širok izbor proizvoda. Sljedeće industrije trebaju ove materijale:

• Strojarstvo i obrada metala;
• Automobilska industrija;
• Raketna industrija;
• Vojna industrija;
• Prehrambena i laka industrija;
• Sektor građevinarstva;
• Proizvodnja i transport nafte i plina.

Osim dobro poznate nafte i plina, postoje i drugi jednako važni minerali. To uključuje rude koje se iskopavaju radi željeza i preradom. Prisutnost nalazišta rude je bogatstvo svake zemlje.

Što su rude?

Svaka od prirodnih znanosti na svoj način odgovara na ovo pitanje. Mineralogija definira rudu kao skup minerala, čije je proučavanje potrebno za poboljšanje procesa ekstrakcije najvrjednijih od njih, a kemija proučava elementarni sastav rude kako bi se utvrdio kvalitativni i kvantitativni sadržaj vrijednih metala u njoj.

Geologija se bavi pitanjem: "Što su rude?" s gledišta izvedivosti njihove industrijske upotrebe, budući da ova znanost proučava strukturu i procese koji se odvijaju u utrobi planeta, uvjete za stvaranje stijena i minerala i istraživanje novih mineralnih naslaga. To su područja na Zemljinoj površini na kojima se, kao rezultat geoloških procesa, nakupila dovoljna količina mineralnih tvorevina za industrijsku upotrebu.

Stvaranje rude

Dakle, na pitanje: "Što su rude?" Najpotpuniji odgovor je ovo. Ruda je stijena s industrijskim sadržajem metala u sebi. Samo u ovom slučaju ima vrijednost. Metalne rude nastaju kada se magma koja sadrži njihove spojeve hladi. Istodobno se kristaliziraju raspoređeni prema svojoj atomskoj težini. Najteži se talože na dnu magme i odvajaju u poseban sloj. Ostali minerali tvore stijene, a preostali hidrotermalni fluid iz magme širi se u šupljine. Elementi sadržani u njemu skrućuju se i stvaraju žile. Stijene, koje se uništavaju pod utjecajem prirodnih sila, talože se na dnu rezervoara, tvoreći sedimentne naslage. Ovisno o sastavu stijena nastaju razne rude metala.

Željezne rude

Vrste ovih minerala značajno se razlikuju. Što su rude, posebice željezne rude? Ako ruda sadrži dovoljnu količinu metala za industrijsku preradu, naziva se željezo. Razlikuju se po podrijetlu, kemijskom sastavu te sadržaju metala i nečistoća koje mogu biti korisne. U pravilu su to povezani obojeni metali, na primjer, krom ili nikal, ali postoje i štetni - sumpor ili fosfor.

Kemijski sastav predstavljen je njegovim različitim oksidima, hidroksidima ili ugljikovim dioksidnim solima željeznog oksida. Rude koje se vade uključuju crvenu, smeđu i magnetsku željeznu rudu, kao i željezni sjaj - smatraju se najbogatijima i sadrže više od 50% metala. Siromašni uključuju one u kojima je korisni sastav manji - 25%.

Sastav željezne rude

Magnetska željezna ruda je željezni oksid. Sadrži više od 70% čistog metala, ali u naslagama se nalazi zajedno s, a ponekad i s cinkovom mješavinom i drugim tvorevinama. smatra najboljom rudom u upotrebi. Željezni sjaj sadrži i do 70% željeza. Crvena željezna ruda - željezni oksid - jedan je od izvora ekstrakcije čistog metala. A smeđi analozi imaju do 60% sadržaja metala i nalaze se s nečistoćama, ponekad štetnim. Oni su vodeni željezni oksid i prate gotovo sve željezne rude. Pogodne su i zbog lakoće vađenja i obrade, ali je metal dobiven iz ove vrste rude niske kvalitete.

Na temelju podrijetla nalazišta željezne rude dijele se u tri velike skupine.

1. Endogeni, ili magmatski. Njihov nastanak je posljedica geokemijskih procesa koji se odvijaju u dubinama zemljine kore i magmatskih pojava.
2. Egzogene ili površinske naslage nastale su kao rezultat procesa koji se odvijaju u pripovršinskom pojasu zemljine kore, odnosno na dnu jezera, rijeka i oceana.
3. Metamorfogene naslage nastale su na dovoljnoj dubini od površine zemlje pod utjecajem visokog tlaka i istih temperatura.

Rezerve željezne rude u zemlji

Rusija je bogata raznim nalazištima. Najveći na svijetu - sadrži gotovo 50% svih svjetskih rezervi. Na ovim prostorima zabilježena je već u 18. stoljeću, ali je razvoj ležišta započeo tek 30-ih godina prošlog stoljeća. Rezerve rude u ovom bazenu imaju visok sadržaj čistog metala, mjere se u milijardama tona, a rudarstvo se izvodi otvorenim ili podzemnim metodama.

Nalazište željezne rude Bakchar, jedno od najvećih u zemlji i svijetu, otkriveno je 60-ih godina prošlog stoljeća. Njegove rezerve rude s koncentracijom čistog željeza do 60% iznose oko 30 milijardi tona.

U Krasnojarskom području nalazi se nalazište Abagaskoe - s rudama magnetita. Otkriven je još 30-ih godina prošlog stoljeća, ali je njegov razvoj započeo tek pola stoljeća kasnije. U sjevernoj i južnoj zoni bazena eksploatacija se vrši površinskom eksploatacijom, a točna količina rezervi je 73 milijuna tona.

Otkriveno davne 1856. godine, ležište željezne rude Abakan još uvijek je aktivno. U početku se razvoj odvijao površinskom eksploatacijom, a od 60-ih godina 20. stoljeća podzemnom eksploatacijom na dubini do 400 metara. Sadržaj čistog metala u rudi doseže 48%.

Rude nikla

Što su rude nikla? Mineralne formacije koje se koriste za industrijsku proizvodnju ovog metala nazivaju se rude nikla. Postoje sulfidne rude bakra i nikla s udjelom čistog metala do četiri posto i silikatne rude nikla, s istim udjelom do 2,9 posto. Prva vrsta naslaga obično je magmatskog tipa, a silikatne rude nalaze se u područjima kore trošenja.

Razvoj industrije nikla u Rusiji povezan je s razvojem njihove lokacije na Srednjem Uralu sredinom 19. stoljeća. Gotovo 85% naslaga sulfida koncentrirano je u regiji Norilsk. Naslage u Tajmiru najveće su i najunikatnije na svijetu po bogatstvu zaliha i raznolikosti minerala, sadrže 56 elemenata periodnog sustava. Kvaliteta rude nikla u Rusiji nije niža od ostalih zemalja, prednost je što sadrže dodatne rijetke elemente.

Oko deset posto resursa nikla koncentrirano je u naslagama sulfida na poluotoku Kola, a nalazišta silikata razvijaju se na Srednjem i Južnom Uralu.

Rude Rusije odlikuju se količinom i raznolikošću potrebnom za industrijsku upotrebu. Međutim, istodobno ih odlikuju teški prirodni proizvodni uvjeti, neravnomjerna distribucija po zemlji i nesklad između regije u kojoj se nalaze resursi i gustoće naseljenosti.

Sirovinska baza svake metalurške regije ima svoje specifične karakteristike, koje uvelike određuju tehnologiju cjelokupnog ciklusa metalurškog pogona i njegovo gospodarstvo. Kao što smo već rekli u odjeljku „Što je željezna ruda? “, rezerve željezne rude na našem planetu procjenjuju se na oko 150 milijardi tona, a željezom najbogatije zemlje su: Rusija, Brazil, Australija, Ukrajina, Kina, Indija i SAD.

Razmotrimo najprije najznačajnije naslage željezna rudača u Ukrajini.

polje Krivoy Rog na području Krivoy Rog daje. Ruda, lokalno dobiveni koncentrat i proizvedene pelete koriste se u metalurškom pogonu Krivoy Rog, a također se izvoze u inozemstvo. Ruda leži na dubini do 500 m, ali kvarciti izlaze na površinu. Stoga se razvoj odvija na otvoreni i zatvoreni način. Rezerve bogatih ruda (hematiti i martiti) procjenjuju se na 1,2 milijarde tona, a rezerve kvarcita (magnetit i oksidirani hematit) - do 18 milijardi tona.

Otvoreni kop željezne rude

Prosječni sadržaj željeza u rudi je oko 55%, au miniranim magnetitnim kvarcitima - 35-37%. Galgue se gotovo u potpunosti sastoji od silicija. Ruda ne sadrži štetne nečistoće. Bogata ruda se drobi na licu mjesta i sortira po veličini čestica. Frakcija 0-10 mm šalje se na sinteriranje, a >10 mm šalje se izravno u pogone visoke peći. Magnetitni kvarciti se obogaćuju magnetskom separacijom. Od koncentrata, koji sadrži oko 65% željeza, proizvodi se aglomerat, pelet ili se šalje u metalurška postrojenja. Njegov nastavak je Kremenčuško polje, smješteno sjeveroistočno od Krivog Roga. Sadrži 1,1 milijardu tona magnetitnih kvarcita koji sadrže oko 30% željeza, koji se obogaćuju u Poltavskoj rudarsko-prerađivačkoj tvornici izgrađenoj ovdje do 65% željeza, a iz koncentrata se proizvode peleti.

Beloretskoye polje, koji se nalazi u blizini grada Zaporozhye, predstavljen je bogatim rudama hematita koji sadrže oko 63% željeza. Rezerve iznose 500 milijuna tona.Zaporoški rudarski i prerađivački pogon koji se nalazi ovdje prerađuje iskopanu rudu, nakon čega se šalje izravno u tvornice.

Kerčko polje smeđa željezna ruda ima rezerve od oko 2 milijarde tona.Ruda je oolitna (zrnata) smeđa željezna ruda koja sadrži 34-39% željeza. Nizak sadržaj željeza, visok sadržaj štetnih nečistoća (oko 1% fosfora, 0,05-0,15% arsena) i poteškoće u obogaćivanju doveli su do toga da se ovo nalazište trenutno ne koristi.

Rusija je najbogatija zemlja željeznim rudama, i Kurska magnetska anomalija, najveća regija željezne rude na svijetu. Magnetska anomalija ovog područja, koja je široka 50-100 km i duga 400-600 km. uzrokovana debelom debljinom strmo padajućih kvarcitnih slojeva, koji predstavljaju praktički neiscrpne rezerve željeza. Slojevi rude nalaze se na dubini od 35-580 m. Registrirane rezerve Kurske magnetske anomalije prelaze 40 milijardi tona, a obećavajuće - do 200 milijardi tona.Glavne rezerve ležišta predstavljaju kvarciti, uglavnom magnetit, koji sadrži 35-40% Fe, i bogate hematit-martitne rude koje sadrže 50-61% Fe. Osim toga, ove rude sadrže 0,1-0,6% S, 0,02-0,09% P i 10-20% higroskopne vlage.

Negativna značajka otpadne stijene je povećani (do 2,5-3,5%) sadržaj glinice, što pogoršava svojstva troske. Najveća ležišta su Mikhailovskoe(blizu Kurska), Lebedinskoye I Stoilenskoye(u blizini grada Gubkin). Razvijaju se površinskom eksploatacijom, kvarcit se obogaćuje, iz koncentrata se proizvode peleti u rudarsko-prerađivačkim pogonima, a dio koncentrata šalje izravno u pogone.

Prikazano na fotografiji

Također vam predstavljamo kratki video o radu Stoilenskog rudarsko-prerađivačkog postrojenja, tako da možete zamisliti kako se odvija vađenje i daljnja prerada željezne rude.

Obećavajuća su nalazišta Yakovlevskoye, Gostishchevskoye i druga nalazišta u blizini Belgoroda, čije rezerve iznose oko 25 milijardi tona bogatih hematit-martitnih ruda, koje se, međutim, nalaze na dubinama od oko 500 m.

U regiji Murmansk i Kareliji postoji nekoliko nalazišta željezne rude, koje su baza čerepoveckog metalurškog pogona.

Olenegorskoye polje, koji se nalazi južno od Murmanska, sastoji se od željeznih kvarcita koji sadrže oko 31% željeza. Njegove rezerve iznose oko 600 milijuna tona, obogaćuju se na licu mjesta pomoću magnetno-gravitacijske metode u Olenegorskom GOK-u do sadržaja od 62% Fe, a koncentrat se isporučuje u sinter postrojenja.

Prikazano na fotografiji

Eno-Kovdorskoye polje, koji se nalazi zapadno od Olenegorska, predstavljen je magnetitnim kvarcitima koji sadrže 31-32% Fe, ima debljinu od oko 500 milijuna tona.Njegova je osobitost glavna otpadna stijena, koja ima indeks bazičnosti od 1,6 i visok sadržaj fosfora, koji se smanjuje nakon magnetskog obogaćivanja u Kovdorsky GOK-u s 2,7-2,9% na samo 0,18-0,20%. Koncentrat koji sadrži 64-65% Fe šalje se u pogone na sinterovanje.

polje Kostamuksha magnetitni kvarciti s kapacitetom od oko 1,2 milijarde tona nalaze se u Karelskoj Autonomnoj Sovjetskoj Socijalističkoj Republici, na granici s Finskom. Kvarciti koji sadrže 30-35% Fe, oko 0,07% P i 0,2% S obogaćuju se u pogonu za rudarstvo i preradu koji je ovdje izgrađen do sadržaja od 63-65% Fe, od kojeg se proizvode peleti koji se šalju u Čerepovec metaluršku tvornicu.

Kačkanarsko polje titanomagnetites nalazi se sjeverno od Nižnjeg Tagila, ima rezerve od oko 12 milijardi tona.Iznimno nizak sadržaj željeza (samo 16-17%) povećava se na 61% tijekom procesa obogaćivanja. Ruda sadrži oko 0,15% vanadija, što je važno svojstvo. Kachkanarsky GOK proizvodi sinter i pelete i isporučuje ih Metalurškoj tvornici Nizhne Tagil.

Početna baza ovog postrojenja bila su naslage regije željezne rude Tagilo-Kushvinsky, koje su sada praktički razvijene.

Magnitogorsko polje rude magnetita, koje su imale veliku ulogu u razvoju Magnitogorske željezare i željeza, također su iscrpljene zbog dugotrajne intenzivne eksploatacije.

Južno od Novokuznjecka nalazi se područje željezne rude Gorno-Shorsky, koje čine Temir-Tausky, Odrabashsky, Tashtagolsky i druga nalazišta magnetitnih i martitnih ruda koje sadrže 30-49% Fe. Posebnost nekih ruda je prisutnost cinka (0,1-1,1%) i visok sadržaj sumpora. Rezerve se procjenjuju na 200 milijuna tona.Rude i koncentrati se sinteruju u tvornicama za preradu i sinterovanje, a sinter se šalje u metalurške pogone u Novokuznjecku i Zapadnom Sibiru. Međutim, njihova glavna baza su polja Abakan i Teyskoye, koja se nalaze istočno od Novokuznjecka, u Hakasiji. Njihove rezerve iznose oko 2 milijarde tona ruda magnetita.

U istočnom Sibiru nalazi se niz velikih nalazišta željezne rude.

Sjeverno od Krasnoyarsk u regiji željezne rude Angara-Pitsky nalaze se nalazišta Nizhneangarskoye, Ishimbinskoye i dr. Rude ovih ležišta uglavnom su hematit, teško se obogaćuju, sadrže oko 30-40% Fe, otpadna stijena je silikatna- glinica. Rezerve ovog područja iznose oko 1,4 milijarde tona.

Sjeverno od Irkutska nalazi se veliko područje željezne rude Angaro-Ilimsky, koje kombinira nalazišta Korshunovskoye, Rudnogorskoye i druga. Rezerve se procjenjuju na 900 milijuna tona. Ruda ovih ležišta je magnetit, sadrži 38-50% Fe, 0,03% S i 0,8% R.

Pogledajmo najveća inozemna nalazišta željezne rude.

Glavna baza željezne rude crne metalurgije SAD je regija Lake Superior, koja proizvodi oko 80% rude iskopane u zemlji. Na ovom se području najveća količina rude vadi u okrugu Mesabi, po čemu je ruda i dobila ime. Mesabi ruda sadrži 50-52% Fe, 9-10% SiO2, 0,77% Mn, 0,09% P i oko 11% vlage. Rezerve rude procjenjuju se na 1 milijardu tona, osim toga nalazište sadrži oko 30 milijardi tona kvarcita (lokalno zvanih takoniti), od kojih je oko 5 milijardi tona magnetita. Potonji se iskopavaju i obogaćuju s 31 na 64% Fe, zatim se podvrgavaju aglomeraciji u aglomerat ili pelete. Ova i druga nalazišta samo djelomično zadovoljavaju potrebe američke industrije željeza i čelika.

Karakteristična značajka metalurške industrije razvijenih kapitalističkih zemalja (SAD, Japan, Njemačka itd.) je uvoz velikih količina željezne rude i peleta iz velikih svjetskih nalazišta, obično smještenih u zemljama u razvoju. Visoka kvaliteta ovih ruda, niska cijena njihovog vađenja i prerade te niski troškovi transporta osiguravaju učinkovitost takvog rada. Dolje je kratak opis najvećih svjetskih regija željezne rude.

Kanada ima značajne rezerve željezne rude i ima razvijenu industriju željezne rude - rudarstvo, obogaćivanje i aglomeraciju u obliku aglomeracije i proizvodnje peleta. Glavna ležišta nalaze se u provincijama Quebec, Newfoundland (Newfoundland Island, Wabana field) itd. Rezerve glavnih ležišta Kanade procjenjuju se na 5,5 milijardi tona, od čega se oko 3 milijarde tona nalazi u regiji Quebec-Labrador. Rude ovog ležišta su hematiti i magnetiti, sadrže oko 53% Fe, imaju silikatni gangue, ne sadrže sumpor, ali sadrže 0,03-1,1% P. Dobiveni koncentrat i peleti izvoze se u SAD, Englesku i Njemačku.

Venezuela ima velike rezerve visokokvalitetnih ruda, koje se procjenjuju na 2,2 milijarde tona.Rude hematita, s vrlo visokim sadržajem željeza (63-68%), ne sadrže sumpor i fosfor. Godišnje se iskopa oko 20 milijuna tona rude, od čega se 80% šalje u SAD.

Brazil ima ogromne rezerve visokokvalitetne željezne rude. Rezerve u državi Minas Gerais (Itabiri, Itabirita naslage) procjenjuju se na 16 milijardi tona i sadrže 50-60% Fe. Grudasta ruda sadrži 66-69% Fe i 0,1-1,5% SiO 2, 0,5-1% Al 2 0 3.

U Australija istražena su ležišta s rezervom od oko 16 milijardi tona ruda hematita i djelomice limonita. Glavna nalazišta nalaze se u zapadnoj Australiji, blizu obale. Najveće ležište Brocken sadrži oko 8 milijardi tona rude hematita i hematit-limonita, s udjelom željeza od 54-69%. Rude koje se ovdje iskopavaju i peleti proizvedeni lokalno izvoze se uglavnom u Japan preko obližnjih luka.

U Indija postoje značajne rezerve željezne rude, koje iznose oko 20 milijardi tona.Glavna ležišta nalaze se 300 km zapadno od Calcutte u državama Bihar, Orissa i Madhya Pradesh, tvoreći zajedno takozvani Željezni pojas s ukupnim rezervama od 8 milijardi tona bogate rude hematita Sadrže 60-68% Fe, vrlo čistog sumpora i fosfora. Negativna značajka ovih ruda je prevladavanje glinice u otpadnoj stijeni.

Rusija je zemlja koju je priroda velikodušno obdarila takvim mineralnim bogatstvom poput željezne rude. Da bismo barem približno ocijenili tu sreću, dovoljno je zamisliti ulogu metalnih predmeta u našim životima i izgraditi logičan most prema kategorijama proizvodnje.

Nije uzalud da su se, kada su prvi put ušli u živote ljudi prije stotina stoljeća, promjene u načinu života i svijesti čovječanstva pokazale toliko velikima da se ovo doba počelo nazivati ​​"željeznim dobom".

Što je željezna ruda i kako izgleda?

Tvorevine u zemljinoj kori koje sadrže željezo u više ili manje čistom obliku ili njegove spojeve s drugim tvarima: kisikom, sumporom, silicijem itd.

Takva se nalazišta nazivaju rudama kada je vađenje vrijedne tvari u industrijskim razmjerima ekonomski isplativo.

Postoje mnoge vrste takvih mineralnih formacija. Vodeća vrsta geološke stijene je crvena željezna ruda ili hematit na grčkom. Naziv u prijevodu s grčkog znači "krvavocrven" i ima kemijsku formulu - Fe 2 O 3.

Željezni oksid ima složenu boju u rasponu od crne do trešnje i crvene. Neproziran, može biti prašnjav i gust (u drugom slučaju ima površinski sjaj).

Raznovrsnog oblika - nalazi se u obliku zrna, ljuskica, kristala, pa čak i ružičastog pupoljka.

Formiranje željezne rude

Na temelju svog porijekla u prirodi, minerali koji sadrže željezo korisni za ljude mogu se klasificirati u nekoliko glavnih skupina:

1. Pod utjecajem visokih temperatura nastaju magmatogene tvorevine.
2. Egzogeni - nastao je u riječnim dolinama kao rezultat padalina i trošenja stijena.
3. Metamorfogene - nastale na temelju starih sedimentnih naslaga od visokog tlaka i topline.

Ove skupine su pak podijeljene u brojne podvrste.

Vrste željeznih ruda i njihove karakteristike

S ekonomskog gledišta, klasificiraju se prvenstveno prema sadržaju željeza:

1. Visoko - više od 55%. To nisu prirodne formacije, već industrijski poluproizvod.
2. Prosjek. Primjer je sinter ruda. Dobiva se mehaničkim djelovanjem iz prirodnih sirovina bogatih željezom.
3. Niska - manje od 20%. Oni se dobivaju kao rezultat magnetske separacije.

Ekonomski je važno i mjesto iskopavanja rude:

1. Linearne - leže na mjestima udubljenja na zemljinoj površini, najbogatije željezom, s niskim sadržajem sumpora i fosfora.
2. Ravni - u prirodi se formiraju na površini kvarcita koji sadrže željezo.

Prema geološkim parametrima, pored hematita, široko su rasprostranjeni i aktivno se koriste:

1. Smeđa željezna ruda (nFe 2 O 3 + nH 2 O) je metalni oksid uz sudjelovanje vode, obično na bazi limonita. Karakteristična prljavo žućkasta boja, rastresita, porozna. Vrijedni metal sadrži od četvrtine do pedeset posto. Ne mnogo - ali tvar je dobro obnovljena. Obogaćuje se za daljnju proizvodnju dobrog lijevanog željeza.
2. Magnetna željezna ruda, magnetit - prirodni željezni oksid (Fe 3 O 4). Vrste hematita su rjeđe, ali sadrže više od 70% željeza. Gusti su i zrnasti, u obliku kristala utisnutih u stijenu, crne i plave boje. U početku spoj ima magnetska svojstva; izloženost visokim temperaturama ih neutralizira.
3. Spar željezna ruda koja sadrži siderit FeCO 3.
4. U rudi je veliki udio gline, tada je to glinasta željezna ruda. Rijetka vrsta s relativno niskim sadržajem željeza i šupljinama.

Ležišta željezne rude u Rusiji

Najveće nalazište na svijetu je Kurska magnetska anomalija. Ova prirodna tvorevina toliko je grandiozna da je ljudi pokušavaju razumjeti još od kraja 16. stoljeća. Navigacijski instrumenti su poludjeli od snage električnog polja koje djeluje iz podzemlja na više od 150 četvornih kilometara. Rezerve rude mjere se milijardama tona.

Ležišta magnetitnih kvarcita razvijaju se u ležištu Olenegorsk kod Muromska.

Na poluotoku Kola, magnetit, olivin, apatit i magnezioferit se vade iz akumulacije Eisko-Kovdor, au Kareliji ima mnogo rudnika na području Kostomuksha depozita.

Jedno od najstarijih nalazišta ruda koje se mogu pronaći na karti Rusije nalazi se u regiji Sverdlovsk. Dobavlja materijal od kraja 18. stoljeća i naziva se Kačkanarska grupa ležišta.

Nasljeđe poduzetničke obitelji Demidov iz petrovskog doba aktivno se transformira. Krajem 20. stoljeća ovdje se počela razvijati Gusevogorska akumulacija rude.

Rezerve željezne rude u svijetu

Nakon grandiozne akumulacije kod Kurska, najveći fenomen među sličnim na zemljopisnoj karti svijeta je traka naslaga željeza ležišta Krivoj Rog u Ukrajini.

Karta nalazišta željezne rude u svijetu (kliknite za povećanje)

Bogatstvo bazena željezne rude Lorraine dijele tri europske zemlje – Francuska, Luksemburg i Belgija.

U Sjevernoj Americi veliki rudnici rade u Newfoundlandu, Belle Islandu iu blizini Labrador Cityja. Na jugu su se mjesta bogata rudama zvala Itabira i Karazhas.

Sjeveroistočna Indija također ima impresivne rezerve rude, a na afričkom kontinentu ona se vadi u gvinejskom gradu Conakryju.

Popis distribucije po zemljama izgleda ovako:

Vađenje željezne rude

Prvi kriterij za metode rudarenja je gdje se rad obavlja:

1. Na tlu: kada se fosili ne pojave više od pola kilometra od površine. U ovom slučaju, ekonomski je isplativije (i skuplje za okoliš) kopati goleme kamenolome korištenjem operacija miniranja i posebne opreme. Ovo je metoda rudarenja otvorenog koda.
2. Podzemlje: veliko uranjanje rude u utrobu zemlje zahtijeva stvaranje rudnika. Metoda zatvorenog rudarenja nije toliko traumatična za ekološki sustav, ali je radno intenzivnija i opasnija za ljude.

Izvađena ruda se transportira u tvornicu, gdje se sirovina drobi za naknadno obogaćivanje. Željezo se izvlači iz kemijskih spojeva s drugim elementima.

Ponekad da biste to učinili morate proći ne jedan, već nekoliko procesa:

1. Gravitacijska separacija (čestice rude, zbog različite fizikalne gustoće, raspadaju se mehaničkim djelovanjem na materijal - drobljenje, vibracija, rotacija i prosejavanje).
2. Flotacija (oksidacija ravnomjerno usitnjenih sirovina zrakom, koja pričvršćuje metal na sebe).
3. Magnetska separacija:
   • nečistoća se ispere mlazom vode, a metal se povuče magnetom - dobije se koncentrat rude;
   • produkt magnetske separacije prolazi kroz flotaciju - sirovina otkriva drugu polovicu željeza u čistom obliku.
4. Složena metoda: korištenje svih gore navedenih procesa, ponekad nekoliko puta.

Dobiveno vruće briketirano željezo šalje se u elektrometalurško postrojenje, gdje poprima oblik metalne gredice standardnih oblika ili po narudžbi do 12 metara. A lijevano željezo se šalje u proizvodnju visoke peći.

Primjena željezne rude

Namjena – proizvodnja lijevanog željeza i čelika.

A od njih se izrađuje veliki izbor različitih stvari koje nas okružuju: automobili, uredska oprema, cjevovodi, posuđe i strojevi, umjetničko kovanje i razni alati.

Zaključak

Rezerve željezne rude na kartama su označene u obliku jednakokračnog trokuta sa širokom crnom bazom. Znak prenosi bit industrije željeza i čelika: to je stabilna osnova moderne proizvodne ekonomije, koju većina financijera još uvijek smatra istinitom - za razliku od raznih tržišta kriptovaluta.

Danas je teško zamisliti život bez čelika, od kojeg su napravljene mnoge stvari oko nas. Osnova ovog metala je željezo, dobiveno taljenjem rude. Željezna ruda se razlikuje po podrijetlu, kvaliteti i načinu iskopavanja, što određuje izvedivost njezina iskopavanja. Željezna se ruda razlikuje i po mineralnom sastavu, postotku metala i nečistoća, kao i korisnosti samih dodataka.

Željezo kao kemijski element uključeno je u sastav mnogih stijena, međutim, ne smatraju se sve sirovinama za rudarstvo. Sve ovisi o postotnom sastavu tvari. Konkretno, željezo se odnosi na mineralne formacije u kojima volumen korisnog metala čini njegovu ekstrakciju ekonomski isplativom.

Vađenje takvih sirovina počelo je prije 3000 godina, budući da je željezo omogućilo proizvodnju kvalitetnijih trajnih proizvoda u usporedbi s bakrom i broncom (vidi). I već tada su obrtnici koji su imali talionice razlikovali vrste ruda.

Danas se vade sljedeće vrste sirovina za daljnje taljenje metala:

• Titan-magnetit;
• Apatit-magnetit;
• Magnetit;
• Magnetit-hematit;
• Goethite-hidrogoethite.

Željezna ruda se smatra bogatom ako sadrži najmanje 57% željeza. Ali razvoj se može smatrati izvedivim na 26%.

Željezo u stijeni najčešće je u obliku oksida, a preostali aditivi su silicijevi dioksidi, sumpor i fosfor.

Sve trenutno poznate vrste ruda nastale su na tri načina:

• Zapaljiva. Takve su rude nastale kao rezultat izlaganja visokim temperaturama magme ili drevne vulkanske aktivnosti, odnosno taljenja i miješanja drugih stijena. Takvi minerali su tvrdi kristalni minerali s visokim postotkom željeza. Naslage rude magmatskog podrijetla obično se povezuju sa starim planinskim zonama, gdje je rastaljena tvar dolazila blizu površine.

Proces nastanka magmatskih stijena je sljedeći: talina raznih minerala (magma) je vrlo fluidna tvar, a kada nastaju pukotine na mjestima rasjeda, ona ih ispunjava, hladi se i dobiva kristalnu strukturu. Tako su nastali slojevi s magmom zamrznutom u zemljinoj kori.

• Metamorfni. Tako se transformiraju sedimentne vrste minerala. Proces je sljedeći: kada se pojedini dijelovi zemljine kore pomiču, neki od njezinih slojeva koji sadrže potrebne elemente padaju ispod temeljnih stijena. Na dubini su osjetljivi na visoku temperaturu i pritisak gornjih slojeva. Tijekom milijuna godina takve izloženosti, ovdje se događaju kemijske reakcije koje mijenjaju sastav izvornog materijala i kristaliziraju tvar. Zatim, tijekom sljedećeg kretanja, stijene završavaju bliže površini.

Tipično, željezna ruda ovog podrijetla ne leži preduboko i ima visok postotak sastava korisnih metala. Na primjer, svijetli primjer je magnetska željezna ruda (do 73-75% željeza).

• sedimentni. Glavni "radnici" u procesu stvaranja rude su voda i vjetar. Uništavanje slojeva stijena i premještanje u nizine, gdje se nakupljaju u obliku slojeva. Osim toga, voda, kao reagens, može modificirati izvorni materijal (ispiranje). Kao rezultat toga nastaje smeđa željezna ruda - mrvičasta i trošna ruda koja sadrži od 30% do 40% željeza, s velikim brojem raznih nečistoća.

Zbog različitih načina nastanka, sirovine su često pomiješane u slojevima s glinama, vapnencima i magmatskim stijenama. Ponekad se na jednom polju mogu pomiješati naslage različitog porijekla. Ali najčešće prevladava jedna od navedenih vrsta pasmine.

Nakon što se geološkim istraživanjima utvrdi približna slika procesa koji se odvijaju na određenom području, utvrđuju se moguća nalazišta željezne rude. Kao, primjerice, Kurska magnetska anomalija ili Krivorogski bazen, gdje su kao rezultat magmatskih i metamorfnih utjecaja nastale industrijski vrijedne vrste željezne rude.

Ekstrakcija željezne rude u industrijskim razmjerima

Čovječanstvo je davno počelo kopati rudu, ali najčešće je to bila nekvalitetna sirovina sa značajnim nečistoćama sumpora (sedimentne stijene, takozvano "močvarno" željezo). Razmjeri razvoja i taljenja stalno su se povećavali. Danas je izgrađena cijela klasifikacija različitih ležišta željeznih ruda.

Glavne vrste industrijskih naslaga

Sva ležišta rude podijeljena su u vrste ovisno o podrijetlu stijene, što zauzvrat omogućuje razlikovanje glavnih i sekundarnih područja željezne rude.

Glavni tipovi industrijskih ležišta željezne rude

To uključuje sljedeće depozite:

• Ležišta raznih vrsta željezne rude (željezni kvarciti, magnetna željezna ruda), nastala metamorfnom metodom, omogućavaju eksploataciju ruda vrlo bogatog sastava. Obično su naslage povezane s drevnim procesima formiranja stijena u zemljinoj kori i leže na formacijama koje se nazivaju štitovi.

Kristalni štit je tvorevina u obliku velike zakrivljene leće. Sastoji se od stijena nastalih tijekom formiranja zemljine kore prije 4,5 milijardi godina.

Najpoznatija ležišta ovog tipa su: Kurska magnetska anomalija, bazen Krivoy Rog, jezero Superior (SAD/Kanada), provincija Hamersley u Australiji i regija željezne rude Minas Gerais u Brazilu.

• Naslage slojevitih sedimentnih stijena. Ove naslage nastale su zbog taloženja spojeva bogatih željezom koji su prisutni u mineralima uništenim vjetrom i vodom. Upečatljiv primjer željezne rude u takvim ležištima je smeđa željezna ruda.

Najpoznatija i velika ležišta su Lorraine basen u Francuskoj i Kerch basen na istoimenom poluotoku (Rusija).

• Skarnske naslage. Obično je ruda magmatskog i metamorfnog podrijetla, čiji su slojevi, nakon formiranja, pomaknuti u vrijeme formiranja planina. Odnosno, željezna ruda, smještena u slojevima u dubini, usitnjena je u nabore i premještena na površinu tijekom kretanja litosfernih ploča. Takve se naslage često nalaze u naboranim područjima u obliku slojeva ili stupova nepravilnog oblika. Nastala magmatskim putem. Predstavnici takvih naslaga: Magnitogorskoye (Ural, Rusija), Sarbaiskoye (Kazahstan), Iron Springs (SAD) i drugi.
• Ležišta rude titan magnetita. Njihovo podrijetlo je magmatsko, najčešće se nalaze na izdanima drevne podloge - štitovima. To uključuje bazene i polja u Norveškoj, Kanadi, Rusiji (Kachkanarskoye, Kusinskoye).

Sekundarna ležišta uključuju: apatit-magnetit, magno-magnetit, siderit, ležišta feromangana razvijena u Rusiji, europskim zemljama, Kubi i drugima.

Rezerve željezne rude u svijetu – vodeće zemlje

Danas su, prema različitim procjenama, istražena ležišta ukupne zapremine 160 milijardi tona rude iz kojih se može dobiti oko 80 milijardi tona metala.

Američki geološki institut iznosi podatke prema kojima Rusija i Brazil posjeduju oko 18% svjetskih rezervi željezne rude.

Što se tiče rezervi željeza, mogu se identificirati sljedeće vodeće zemlje:

Slika svjetskih rezervi rude izgleda ovako:

Većina tih zemalja su i najveći izvoznici željezne rude. Općenito, količina prodanih sirovina je oko 960 milijuna tona godišnje. Najveći uvoznici su Japan, Kina, Njemačka, Južna Koreja, Tajvan, Francuska.

Obično se privatne tvrtke bave vađenjem i prodajom sirovina. Primjerice, najveći u našoj zemlji su Metallinvest i Evrazholding, koji proizvode ukupno oko 100 milijuna tona proizvoda željezne rude.

Prema procjenama istog Geološkog instituta SAD-a, obujam rudarenja i proizvodnje stalno raste, godišnje se iskopa oko 2,5-3 milijarde tona rude, što smanjuje njezinu vrijednost na svjetskom tržištu.

Naknada na 1 tonu danas je otprilike 40 USD. Rekordna cijena zabilježena je 2007. godine – 180 dolara po toni.

Kako se vadi željezna ruda?

Slojevi željezne rude leže na različitim dubinama, što određuje kako se ona vadi iz podzemlja.

Put karijere. Najčešći način vađenja kamena koristi se kada se nalaze nalazišta na dubini od oko 200-300 metara. Razvoj se odvija korištenjem snažnih bagera i postrojenja za drobljenje stijena. Nakon čega se utovaruje za transport do pogona za preradu.

Rudarska metoda. Za dublje slojeve (600-900 metara) koristi se minska metoda. U početku se probija minska trasa, iz koje se razvijaju nanosi duž slojeva. Odatle se zdrobljena stijena transporterima dovodi "na planinu". Ruda iz rudnika također se šalje u pogone za preradu.

Hidraulička proizvodnja bušotine. Prije svega, za bušotinsko hidrauličko rudarenje bušotina se buši do sloja stijene. Nakon toga se cijevi uvode u metu, a ruda se usitnjava snažnim pritiskom vode za daljnje vađenje. Ali ova metoda danas ima vrlo nisku učinkovitost i koristi se prilično rijetko. Na primjer, 3% sirovina ekstrahira se ovom metodom, a 70% rudarskom metodom.

Nakon ekstrakcije, materijal željezne rude mora se preraditi kako bi se dobila glavna sirovina za taljenje metala.

Budući da sastav ruda, osim potrebnog željeza, sadrži mnoge nečistoće, da bi se dobio maksimalan koristan prinos potrebno je pročistiti stijenu pripremom materijala (koncentrata) za taljenje. Cijeli proces odvija se u rudarsko-prerađivačkim pogonima. Različite vrste ruda imaju svoje metode i metode pročišćavanja i uklanjanja nepotrebnih nečistoća.

Na primjer, tehnološki lanac za obogaćivanje magnetskih željeznih ruda je sljedeći:

• U početku, ruda prolazi kroz fazu drobljenja u postrojenjima za drobljenje (na primjer, čeljusne drobilice) i dovodi se pokretnom trakom do stanice za separaciju.
• Pomoću elektromagnetskih separatora dijelovi magnetske željezne rude odvajaju se od otpadne jalovine.
• Nakon čega se rudna masa transportira na daljnje drobljenje.
• Usitnjeni minerali se premještaju u sljedeću stanicu za čišćenje, tzv. vibrirajuća sita, gdje se korisna rudača prosijava, odvajajući je od lagane jalovine.
• Sljedeća faza je lijevak za finu rudaču, u kojem se vibracijama odvajaju sitne čestice nečistoća.
• Sljedeći ciklusi uključuju sljedeće dodavanje vode, mljevenje i propuštanje rudne mase kroz pumpe za mulj, koje uklanjaju nepotrebni mulj (jalovinu) zajedno s tekućinom, te ponovno drobljenje.
• Nakon ponovljenog pročišćavanja pumpama, ruda odlazi na tzv. sito, koje još jednom gravitacijskom metodom pročišćava minerale.
• Više puta pročišćena smjesa dovodi se u dehidrator, koji uklanja vodu.
• Osušena ruda opet ide u magnetske separatore, a tek onda u plinsko-tekuću stanicu.

Smeđa željezna ruda pročišćava se prema nešto drugačijim principima, ali se bit ne mijenja, jer je glavni zadatak obogaćivanja dobiti najčišće sirovine za proizvodnju.

Rezultat obogaćivanja je koncentrat željezne rude koji se koristi za taljenje.

Što se proizvodi od željezne rude - upotreba željezne rude

Jasno je da se željezna ruda koristi za dobivanje metala. Ali prije dvije tisuće godina metalurzi su shvatili da je željezo u svom čistom obliku prilično mekan materijal, čiji su proizvodi malo bolji od bronce. Rezultat je bilo otkriće legure željeza i ugljičnog čelika.

Ugljik za čelik igra ulogu cementa, ojačavajući materijal. Tipično, takva legura sadrži od 0,1 do 2,14% ugljika, a iznad 0,6% već je čelik s visokim udjelom ugljika.

Danas se od ovog metala izrađuje ogroman popis proizvoda, opreme i strojeva. Međutim, izum čelika povezan je s razvojem oružarstva, u kojem su majstori nastojali dobiti materijal s trajnim svojstvima, ali u isto vrijeme s izvrsnom fleksibilnošću, savitljivošću i drugim tehničkim, fizičkim i kemijskim svojstvima. Danas visokokvalitetni metal ima i druge aditive koji ga legiraju, dodajući mu tvrdoću i otpornost na trošenje.

Drugi materijal koji se proizvodi od željezne rude je lijevano željezo. Također je legura željeza i ugljika, koja sadrži više od 2,14%.

Dugo se vremena lijevano željezo smatralo beskorisnim materijalom, koji se dobivao ili kada je prekršena tehnologija taljenja čelika, ili kao nusprodukt metala koji se taložio na dnu peći za taljenje. Uglavnom je bačen i ne može se kovati (krt je i praktički nije duktilan).

Prije pojave topništva pokušavali su na razne načine dodati lijevano željezo u kućanstvo. Na primjer, u građevinarstvu su od njega izrađeni blokovi za temelje, u Indiji su se izrađivali lijesovi, au Kini su se u početku čak kovali novčići. Pojava topova omogućila je upotrebu lijevanog željeza za lijevanje topovskih kugli.

Danas se lijevano željezo koristi u mnogim industrijama, a posebno u strojogradnji. Ovaj se metal također koristi za proizvodnju čelika (peći s otvorenim ložištem i Bessmerova metoda).

Kako se proizvodnja povećava, potrebno je sve više materijala, što pridonosi intenzivnom rudarenju. Ali razvijene zemlje smatraju da je svrsishodnije uvoziti relativno jeftine sirovine, smanjujući obujam vlastite proizvodnje. To omogućuje glavnim zemljama izvoznicama da povećaju proizvodnju željezne rude uz njezino daljnje obogaćivanje i prodaju kao koncentrat.