鉱石鉱物。鉄鉱石は何からできていますか?

チャーチャー 26.09.2019

キャリアと財務

キャリアと財務鉄鉱石は鉱物層です、経済的に実行可能な抽出に十分な量の鉄化合物が蓄積されています。もちろん、すべての石には鉄が含まれています。しかし、鉄鉱石はまさにこの物質が豊富に含まれる鉄化合物であり、金属鉄の工業的抽出を可能にします。

鉄鉱石の種類と主な特徴

すべての鉄鉱石は、鉱物組成と有害な不純物と有益な不純物の存在が大きく異なります。それらの形成条件、そして最後に鉄の含有量。

鉱石として分類される主な物質は、いくつかのグループに分類できます。

酸化鉄。ヘマタイト、マルタイト、マグネタイトが含まれます。
水酸化鉄 - ヒドロゲーサイトおよび針鉄鉱;
ケイ酸塩 - チューリンガイトとシャモサイト。
炭酸塩 - シデロプレサイトとシデライト。

産業用鉄鉱石鉄は16〜72％のさまざまな濃度で含まれています。鉄鉱石に含まれる有益な不純物には、Mn、Ni、Co、Mo などが含まれます。また、有害な不純物として、Zn、S、Pb、Cu などもあります。

鉄鉱石の鉱床と採掘技術

起源によれば、既存の鉄鉱石鉱床は次のように分類されます。

内因性。それらは火成岩である可能性があり、チタン磁鉄鉱鉱石の内包物を表します。カーボナタイトが含まれる場合もあります。このほか、レンズ状、シート状のスカルン磁鉄鉱鉱床、火山堆積地層鉱床、熱水鉱脈、不定形の鉱体などもあります。
外因性。これらには主に、褐鉄鉱石および菱鉄鉱堆積層堆積物、ならびにチューリンガイト、シャモサイトおよびハイドロゲーサイト鉱石の堆積物が含まれます。
変成岩は鉄含有珪岩の堆積物です。

鉱石の最大量の生産は、かなりの埋蔵量によって引き起こされ、先カンブリア時代の鉄質珪岩に降り注ぎます。堆積性の褐色鉄鉱石はあまり一般的ではありません。

採掘中、豊富な鉱石と濃縮が必要な鉱石が区別されます。鉄鉱石を生産する産業では、選別、破砕、前述の選鉱、および凝集などの前処理も行われます。鉱石採掘産業は鉄鉱石産業と呼ばれ、鉄冶金の原料基地です。

アプリケーション

鉄鉱石は鋳鉄を製造するための主原料です。平炉や転炉の生産のほか、鉄の回収にも使用されます。知られているように、多種多様な製品が鉄および鋳鉄から作られています。以下の業界がこれらの材料を必要としています。

機械工学および金属加工。
自動車産業;
ロケット産業。
軍事産業。
食品および軽工業。
建設業;
石油とガスの生産と輸送。

ロシアは自然がこれほど豊富な鉱物を惜しみなく与えた土地です鉄鉱石のような。この幸運を少なくとも大まかに評価するには、私たちの生活における金属製品の役割を想像し、生産カテゴリーへの論理的な橋を架けるだけで十分です。

数百世紀前にそれらが初めて人々の生活に入ったとき、人類の生活様式と意識の変化は非常に大きく、この時代が「鉄器時代」と呼ばれるようになったのも当然のことです。

鉄鉱石とは何ですか?またどのように見えますか?

多かれ少なかれ鉄を含む地殻内の地層純粋な形または他の物質（酸素、硫黄、シリコンなど）との組み合わせ。

工業規模で貴重な物質を抽出することが経済的に有益である場合、そのような鉱床は鉱石と呼ばれます。

このような鉱物層には多くの種類があります。地質岩の種リーダーは赤い鉄鉱石、またはギリシャ語でヘマタイトです。ギリシャ語から翻訳された名前は「血のような赤」を意味し、化学式は Fe 2 O 3 です。

酸化鉄は、黒からチェリー、赤までの複雑な色をしています。不透明で、ほこりっぽく密度が高い場合があります（2番目の場合は表面に光沢があります）。

形状は多様です - 穀物、鱗片、結晶、さらにはピンクのつぼみの形で見られます。

鉄鉱石の形成

自然界での起源に基づいて、人間にとって有用な鉄含有ミネラルはいくつかの主要なグループに分類できます。

マグマ形成層は高温の影響下で形成されます。
外因性 - 起源川の谷降水と岩石の風化の結果として。
変成作用 - 古い堆積物に基づいて形成されます。高圧そして熱。

これらのグループはさらに多数の亜種に分類されます。

鉄鉱石の種類と特徴

経済的な観点から、それらは主に鉄含有量によって分類されます。

高 - 55% 以上。これらは自然の地層ではなく、すでに工業的な半完成品です。
平均。一例は焼結鉱です。鉄分が豊富な天然原料から機械的作用により得られます。
低い - 20% 未満。これらは磁気分離の結果として得られます。

鉱石採掘の場所は経済的にも重要です。

線状 - 地表のくぼみの場所にあり、鉄分が最も豊富で、硫黄とリンの含有量は低い。
平らな形状 - 自然界では、鉄を含む珪岩の表面に形成されます。

地質学的パラメーターによると、ヘマタイトに加えて、以下のものが広く普及しており、積極的に使用されています。

褐鉄鉱石 (nFe 2 O 3 + nH 2 O) は、水が関与する金属酸化物で、通常は褐鉄鉱をベースとしています。特徴的な汚れた黄色がかった色、緩い、多孔質。貴重な金属が4分の1から50パーセント含まれています。それほど多くはありませんが、物質は十分に復元されています。良質な鋳鉄をさらに生産するために濃縮されています。
磁性鉄鉱石、マグネタイト - 天然酸化鉄 (Fe 3 O 4)。ヘマタイト種はあまり一般的ではありませんが、70% 以上の鉄を含んでいます。それらは緻密で粒状で、岩に埋め込まれた結晶の形をしており、色は黒と青です。当初、この化合物は磁気特性を持っていますが、高温にさらされると磁性が中和されます。
菱鉄鉱FeCO 3を含むスパー鉄鉱石。
鉱石中に粘土が多く含まれているものが粘土鉄鉱石です。鉄分が比較的少なく空隙のある希少種。

ロシアの鉄鉱石鉱床

世界最大の鉱床はクルスク磁気異常です。この自然の創造物は非常に壮大であるため、人々は 16 世紀の終わりからそれを理解しようとしてきました。 150平方キロメートル以上にわたって地下から作用する電場の影響で航海計器が狂った。鉱石の埋蔵量は数十億トンに達します。

ムロムスク近郊のオレネゴルスク鉱床では、磁鉄鉱珪岩の鉱床が開発されています。

コラ半島では、磁鉄鉱、カンラン石、アパタイト、マグネシオフェライトがアイスコ・コフドールの堆積物から採掘されており、コストムクシャ鉱床の領土にあるカレリアには多くの鉱山があります。

ロシアの地図上で確認できる最古の鉱石採掘場の 1 つは、スヴェルドロフスク地方にあります。 18 世紀末から物質が供給されており、カチャカナール鉱床グループと呼ばれています。

ペトリン時代の起業家デミドフ家の遺産は、積極的に変革されつつあります。 20世紀の終わりに、グセヴォゴルスク鉱石集積地がここで開発され始めました。

世界の鉄鉱石埋蔵量

クルスク近くの壮大な堆積の後、世界地理地図上の同様の現象の中で最大の現象は、ウクライナのクリヴォイ・ログ鉱床の鉄鉱床の帯です。

世界の鉄鉱石鉱床の地図 (クリックして拡大)

ロレーヌ鉄鉱石盆地の富は 3 つに分けられます。ヨーロッパ諸国– フランス、ルクセンブルク、ベルギー。

で北米大規模な鉱山がニューファンドランド島、ベル島、ラブラドール市近くで操業しています。南部では、鉱石が豊富な場所はイタビラとカラザスと呼ばれていました。

インド北東部にも素晴らしい鉱石埋蔵量があり、アフリカ大陸ではギニアの都市コナクリで採掘されています。

国別の分布リストは次のようになります。

鉄鉱石の採掘

マイニング方法の最初の基準は、作業が行われる場所です。

地上: 化石が地表から 0.5 km 以内で発生する場合。この場合、発破操作と特別な装置を使用して巨大な採石場を掘削する方が経済的に有益です（そして環境にとっても費用がかかります）。これはオープンソースのマイニング方法です。
地下: 地球の腸内に鉱石を大量に沈めるには、鉱山の建設が必要です。クローズドマイニング方法は、人にとってそれほどトラウマではありません生態系、しかし、より労働集約的であり、人間にとって危険です。

抽出された鉱石は工場に輸送され、そこで原料が粉砕されて濃縮されます。鉄は他の元素との化合物から引き離されます。

これを行うには、1 つではなく複数のプロセスを経る必要がある場合があります。

重力分離（鉱石粒子の違いによる）物理密度材料に対する機械的影響（粉砕、振動、回転、ふるい分け）により崩壊します。
浮遊選鉱（均一に粉砕された原材料を空気で酸化し、金属をそれ自体に付着させる）。
磁気分離:
- 不純物は水流で洗い流され、金属は磁石で引き離され、鉱石濃縮物が得られます。
- 磁気分離の生成物は浮選を経て、原料から純粋な形の鉄の残りの半分が現れます。
複雑な方法: 上記のプロセスをすべて使用し、場合によっては複数回実行します。

得られた熱練炭鉄は電気冶金工場に送られ、そこで標準形状または最大 12 メートルの特注の金属ビレットの形になります。そして鋳鉄は高炉生産に送られます。

鉄鉱石の用途

使用目的 – 鋳鉄および鋼の製造。

そしてそれらは、自動車、事務機器、パイプライン、食器や機械、芸術的な鍛造品やさまざまな工具など、私たちの身の回りにある多種多様なものの製造に使用されています。

結論

鉄鉱石の埋蔵量は、地図上では幅の広い黒い底辺を持つ二等辺三角形の形で示されます。この標識は鉄冶金の本質をすべて伝えています。安定した基盤さまざまな暗号通貨市場とは対照的に、現代の製造業経済は依然としてほとんどの金融業者によって真実であると考えられています。

今日、私たちの周りの多くのものが鉄から作られているため、鉄のない生活を想像することは困難です。この金属の基礎となるのは鉄であり、鉱石を製錬することで得られます。鉄鉱石は産地、品質、採掘方法が異なり、それによって採掘の可能性が決まります。鉄鉱石は、鉱物組成、金属と不純物の割合、添加剤自体の有用性も異なります。

化学元素としての鉄は多くの岩石の組成に含まれていますが、そのすべてが採掘の原料とみなされているわけではありません。それはすべて、物質の組成の割合に依存します。具体的には、鉄は、有用な金属の量によってその抽出が経済的に実行可能になる鉱物層を指します。

鉄は銅や青銅に比べて高品質で耐久性のある製品の製造を可能にしたため、このような原材料の抽出は 3000 年前に始まりました (参照)。そしてその当時すでに、製錬所を持つ職人は鉱石の種類を区別していました。

現在、さらなる金属製錬のために次の種類の原材料が採掘されています。

チタンマグネタイト。
アパタイト-マグネタイト;
磁鉄鉱;
磁鉄鉱-赤鉄鉱;
針鉄鉱-ヒドロゲーサイト。

鉄鉱石は、鉄が少なくとも 57% 含まれている場合に富んでいると考えられます。しかし、開発は 26% で実現可能であると考えられます。

岩石中の鉄はほとんどの場合酸化物の形であり、残りの添加物はシリカ、硫黄、リンです。

現在知られているすべての種類の鉱石は、次の 3 つの方法で形成されました。

火成岩。このような鉱石は暴露の結果として形成されました高温マグマまたは古代の火山活動、つまり他の岩石の融解と混合。このような鉱物は、鉄を多く含む硬い結晶質の鉱物です。火成起源の鉱床は、通常、溶融物質が地表に近づいた古い造山帯に関連付けられています。

火成岩の形成過程は、さまざまな鉱物が溶けたもの（マグマ）は非常に流動性の高い物質で、断層に亀裂ができるとそこを埋め、冷却されて結晶構造を獲得します。こうして地殻の中でマグマが凍った層が形成されたのです。

変成。これが堆積タイプの鉱物がどのように変化するかです。個々のセクションを移動する場合のプロセスは次のとおりです。地球の地殻、必要な元素を含む層の一部は、その下の岩石の下にあります。深層では、上層の高温と圧力の影響を受けやすくなります。何百万年にもわたって、このような影響がここで発生します。化学反応、出発物質の組成の変化、物質の結晶化。そして、次の動作中に、岩は表面に近づくことになります。

通常、この起源の鉄鉱石はあまり深くなく、有用な金属組成の割合が高くなります。たとえば、明るい例は磁性鉄鉱石（最大 73 ～ 75% の鉄）です。

堆積物。鉱石の形成過程における主な「働き手」は水と風です。岩石層を破壊して低地に移動させ、そこで層状に堆積させます。さらに、水を試薬として使用すると、原料物質が変性（浸出）する可能性があります。その結果、茶色の鉄鉱石が形成されます。これは、30%から40%の鉄を含み、多数のさまざまな不純物を含む、もろくてもろい鉱石です。

さまざまな形成方法により、原料は粘土、石灰岩、火成岩と層状に混合されることがよくあります。場合によっては、異なる起源の鉱床が 1 つの畑に混在することがあります。しかし、ほとんどの場合、リストされている品種タイプのいずれかが優勢です。

地質学的探査を通じて特定の地域で発生するプロセスのおおよその全体像を確立すると、鉄鉱石が存在する可能性のある場所が特定されます。たとえば、クルスク磁気異常やクリヴォイログ盆地のように、ここではマグマと変成の影響の結果として工業的に貴重なタイプの鉄鉱石が形成されました。

工業規模での鉄鉱石の抽出

人類は非常に昔から鉱石の採掘を始めましたが、ほとんどの場合、それは大量の硫黄不純物を含む低品質の原料（堆積岩、いわゆる「沼鉄」）でした。開発と製錬の規模は拡大し続けました。今日、鉄鉱石のさまざまな鉱床の全体的な分類が構築されました。

主な鉱床の種類

すべての鉱床は、岩石の起源に応じてタイプに分類され、これにより主要な鉄鉱石地域と二次的な鉄鉱石地域を区別することができます。

工業用鉄鉱石鉱床の主な種類

これらには次の預金が含まれます。

預金さまざまな種類鉄鉱石（鉄質珪岩、磁性鉄鉱石）。変成法によって形成され、非常に豊富な組成の鉱石の採掘が可能になります。通常、堆積物は地球の地殻における古代の岩石形成プロセスに関連しており、盾と呼ばれる地層の上にあります。

クリスタルシールドは、大きな湾曲したレンズのような形をした形成物です。 45億年前の地殻形成時に形成された岩石で構成されています。

このタイプの最も有名な鉱床は、クルスク磁気異常、クリヴォイログ盆地、スペリオル湖 (米国/カナダ)、オーストラリアのハマスリー州、ブラジルのミナスジェライス州鉄鉱石地域です。

貯留層の堆積物堆積岩。これらの堆積物は、風や水によって破壊された鉱物に含まれる鉄分が豊富な化合物の沈殿によって形成されました。このような鉱床に含まれる鉄鉱石の顕著な例は、褐色鉄鉱石です。

最も有名で大規模な鉱床は、フランスのロレーヌ盆地と、同じ名前の半島 (ロシア) のケルチ盆地です。

スカルン堆積物。通常、鉱石は火成および変成起源であり、その層は形成後に山の形成時に移動しました。つまり、深部の層に位置する鉄鉱石は、リソスフェアプレートの移動中にひだに砕かれ、地表に移動しました。このような堆積物は、多くの場合、不規則な形状の層または柱の形で折り畳まれた領域に位置します。マグマによって形成される。そのような鉱床の代表者：マグニトゴルスコエ（ロシア、ウラル）、サルバイスコエ（カザフスタン）、アイアンスプリングス（米国）など。
チタン磁鉄鉱鉱床。それらの起源は火成岩であり、ほとんどの場合、古代の岩盤、つまり盾の露頭で見つかります。これらには、ノルウェー、カナダ、ロシア (カチャナルスコエ、クシンスコエ) の盆地と野原が含まれます。

二次鉱床には、ロシア、ヨーロッパ諸国、キューバなどで開発されたアパタイト磁鉄鉱、マグノ磁鉄鉱、菱鉄鉱、フェロマンガン鉱床が含まれます。

世界の鉄鉱石埋蔵量 - 主要国

現在、さまざまな推定によると、総量1,600億トンの鉱石の鉱床が探査されており、そこから約800億トンの金属が採取可能です。

米国地質調査所は、ロシアとブラジルが世界の鉄鉱石埋蔵量の約 18% を占めているというデータを提供しています。

鉄埋蔵量に関しては、次の主要国が挙げられます。

世界の鉱石埋蔵量のイメージは次のようになります。

これらの国のほとんどは鉄鉱石の最大の輸出国でもあります。一般的に、原材料の販売量は年間約9億6,000万トンです。最大の輸入国は日本、中国、ドイツ、韓国、台湾、フランス。

通常、民間企業が原材料の抽出と販売に携わっています。例えば、我が国最大の企業はメタルリンベスト社とエブラズホールディング社であり、合計約1億トンの鉄鉱石製品を生産しています。

同じ米国地質調査所の推計によると、採掘量と生産量は常に増加しており、年間約25億トンから30億トンの鉱石が採掘され、世界市場での価値が減少しています。

今日の 1 トンの値上げは約 40 ドルです。記録的な価格は 2007 年に記録されました - 1 トンあたり 180 ドルでした。

鉄鉱石はどのように採掘されるのですか?

鉄鉱石の層はさまざまな深さにあり、それによって下層土から鉄鉱石がどのように抽出されるかが決まります。

キャリアの道。最も一般的な採石方法は、深さ約 200 ～ 300 メートルで鉱床が見つかった場合に使用されます。開発は強力な掘削機と岩石破砕プラントの使用によって行われます。その後、加工工場へ輸送するために積み込まれます。

私の方法。採掘法はより深い層（600〜900メートル）で使用されます。最初に、地雷の配置が貫通され、そこから層に沿ってドリフトが開発されます。そこからコンベアを使って砕石を「山へ」供給します。鉱山からの鉱石は加工工場にも送られます。

ボーリング孔による水力発電。まず、ボーリング水力採掘では、岩層まで井戸を掘削します。その後、パイプをターゲットに引き込み、強力な水圧で鉱石を粉砕してさらに抽出します。しかし、今日この方法は効率が非常に低く、使用されることはほとんどありません。たとえば、原料の 3% がこの方法で抽出され、70% が鉱山法で抽出されます。

抽出後、鉄鉱石材料は金属製錬の主原料を得るために処理されなければなりません。

鉱石の組成には必要な鉄に加えて多くの不純物が含まれているため、最大の有用な収量を得るには、製錬用の材料（精鉱）を準備して岩石を精製する必要があります。プロセス全体は採掘および加工工場で行われます。鉱石の種類によって、不要な不純物を精製したり除去したりする独自の方法と方法があります。

たとえば、磁性鉄鉱石の濃縮に関する技術チェーンは次のとおりです。

最初に、鉱石は破砕プラント (ジョークラッシャーなど) の破砕段階を通過し、コンベアベルトによって分離ステーションに供給されます。
電磁選別機を使用して、廃岩石から磁性鉄鉱石の一部を分離します。
その後、鉱石塊はさらに粉砕するために輸送されます。
粉砕された鉱物は次の洗浄ステーション、いわゆる振動ふるいに輸送されます。有用な鉱石ふるいにかけ、軽い不要な岩を分離します。
次の段階は細鉱石ホッパーで、そこで不純物の小さな粒子が振動によって分離されます。
その後のサイクルには、次の水の添加、鉱石塊の粉砕、スラリーポンプへの通過、液体と一緒に不要なスラッジ (廃岩) の除去、および再度の粉砕が含まれます。
ポンプによる精製を繰り返した後、鉱石はいわゆるスクリーンに送られ、そこで再び重力法を使用して鉱物が精製されます。
繰り返し精製された混合物は脱水機に送られ、水分が除去されます。
乾燥した鉱石は再び磁気分離器に送られ、その後初めて気液ステーションに送られます。

褐鉄鉱石はわずかに異なる原理に従って精製されますが、選鉱の主なタスクは生産のための最も純粋な原料を入手することであるため、本質は変わりません。

濃縮の結果、製錬に使用される鉄鉱石濃縮物が生成されます。

鉄鉱石から何が作られるのか - 鉄鉱石の用途

金属を得るために鉄鉱石が使用されることは明らかです。しかし 2000 年前、冶金学者は、鉄は純粋な形ではかなり柔らかい材料であり、その製品は青銅よりわずかに優れていることに気づきました。その結果、鉄と炭素鋼の合金が発見されました。

鋼の炭素はセメントの役割を果たし、材料を強化します。通常、このような合金には 0.1 ～ 2.14% の炭素が含まれており、0.6% 以上はすでに高炭素鋼です。

現在、膨大な数の製品、設備、機械がこの金属から作られています。しかし、鋼の発明は銃鍛冶の発展と関連しており、職人たちは耐久性のある特性を持ちながら同時に優れた柔軟性、展性、その他の技術的、物理的、および特性を備えた材料を手に入れようとしました。化学的特性。現在、高品質の金属には、合金化する他の添加剤も含まれており、硬度と耐摩耗性が向上しています。

鉄鉱石から製造される2番目の素材は鋳鉄です。これは鉄と炭素の合金でもあり、2.14％以上含まれています。

長い間、鋳鉄は製鋼技術が侵害された場合、または製錬炉の底に沈殿する副産物金属として得られる、役に立たない材料と考えられていました。ほとんどが捨てられており、鍛造することはできません（脆くて延性がほとんどありません）。

大砲の出現前、彼らは農場で鋳鉄を使用しようとしましたさまざまな方法で。たとえば、建設では基礎ブロックがそこから作られ、棺はインドで作られ、硬貨も当初は中国で鋳造されました。大砲の出現により、砲弾の鋳造に鋳鉄を使用できるようになりました。

今日、鋳鉄は多くの産業、特に機械工学で使用されています。この金属は鋼の製造にも使用されます (平炉炉およびベスマー法)。

生産量が増加するにつれて、より多くの材料が必要となり、集中的な採掘に貢献します。しかし先進国は、比較的安価な原材料を輸入し、自国の生産量を減らす方が得策であると考えている。これにより、主要輸出国は鉄鉱石をさらに濃縮して精鉱として販売することで、鉄鉱石の生産を増やすことが可能になります。

鉄冶金の基礎、その主な原料および鉄の供給源は鉱物です - 鉄鉱石 ; 鉄は、ほとんどの金属と同様、純粋な形では自然界に存在しません。

鉄鉱石は、鉄を含む鉱物（鉱石鉱物）と脈石を形成する非鉄鉱物の 2 つのグループに分けられる鉱物で構成されています。

で 鉱石鉱物鉄は酸化物の形をしています鉄 2 ○ 3 , 鉄 3 ○ 4 、炭酸塩 FeCO 3 、硫化物 フェス 2 。現在、鉄を含む鉱物は300種類以上知られています。

磁鉄鉱と赤鉄鉱

そのうち、鉄冶金で最も一般的に使用される 4 つの特性を表に示します。

主な鉱石鉱物

鉱石鉱物の名前	鉄鉱石の名前	化学式	最大鉄含有量 (wt.%)
マグネタイト	磁性鉄鉱石
	ヘマタイト
ハイドロヘマタイト	褐色の鉄鉱石	n Fe2O3× メートル H2O
	スパー鉄鉱石

鉄鉱石は鉄含有量に基づいて次のように分類されます。 貧乏と金持ち。鉱石中の鉄含有量が高いほど、その加工の収益性は高くなります。残念ながら 現在、豊富な鉱石の埋蔵量はほぼ枯渇しており、したがって、鉄含有量の少ない不良鉱石が流通に関与しています。このような鉱石から鉄を直接抽出することは経済的に非効率であり、技術的に非常に困難です。したがって、現代の鉄冶金には必須の段階として、 冶金処理のための鉄鉱石の調製.

この準備にはいくつかの段階が含まれます。地底から採掘された鉄鉱石を6～8mm程度に粉砕し、廃岩から鉱石鉱物を分離します（この工程を「鉄鉱石」といいます）。 豊かさ）。その結果、得られるのは集中元の鉱石よりも鉄分が多く含まれています。濃縮物を焼結して 30 ～ 40 mm の大きさの小片にします（このプロセスは凝集と呼ばれ、製品は 凝集した）、または濃縮物から直径 10 ～ 15 mm のボールが形成されます（このプロセスはペレット化と呼ばれ、製品は ペレット）。したがって、そこから鉄を抽出するためのさらなる処理に最も適した鉄含有材料が得られる。

鉄鉱石- これらの地層からの鉄の工業的抽出が推奨されるような量の鉄およびその化合物を含む天然鉱物層。すべての岩石の組成に多かれ少なかれ鉄が含まれているという事実にもかかわらず、鉄鉱石という名前は、経済的利益をもたらす金属鉄が得られる鉄化合物の蓄積物のみを指します。

鉄鉱石は、鉄とその化合物を含む特別な鉱物層です。特定の種類の鉱石は、この元素の割合が工業的抽出が経済的に実行可能な体積に含まれる場合、鉄とみなされます。

鉄冶金で使用される鉄鉱石製品には、主に 3 つのタイプがあります。

— 分離された鉄鉱石（鉄含有量が低い）。

- 焼結鉱（平均鉄含有量）。

— ペレット（鉄を含む未加工の塊）

鉄鉱床は、その中の鉄の割合が 57% 以上であれば、豊富であると考えられます。低品位の鉄鉱石には、最低 26% の鉄が含まれる場合があります。科学者は、鉄鉱石の形態学的に 2 つの主要なタイプを認識しています。直線的で平らな感じ。

鉄鉱石の線状鉱床は、変成の過程で曲がる地断層のゾーンにあるくさび形の鉱石体です。このタイプの鉄鉱石は、鉄含有量が特に高く (54 ～ 69%)、硫黄とリンの含有量が低いことが特徴です。

平らな堆積物は鉄含有珪岩層の上に見られます。それらは典型的な風化地殻に属します。

高品位の鉄鉱石は、主に平炉および転炉生産での製錬、または鉄の直接還元のために送られます。

基本産業用タイプ鉄鉱石鉱床:

— 層状の堆積物;
- 複雑なチタン磁鉄鉱の堆積物。
- 鉄含有珪岩と豊富な鉱石の鉱床。
— スカルン鉄鉱石鉱床。

マイナーな産業タイプの鉄鉱石鉱床:

- 鉄鉱石の菱鉄鉱鉱床。
- 鉄鉱石の層状ラテライト鉱床。
- 複雑なカーボパタイトアパタイト - マグネタイト堆積物。

世界の確認済み鉄鉱石鉱床の埋蔵量は 1,600 億トンに達し、そのうち約 800 億トンの純鉄が含まれています。最大の預金鉄鉱石はウクライナで発見され、純鉄の最大の埋蔵量はロシアとブラジルにあります。

世界の鉄鉱石の生産量は年々増加しています。 2010 年には 24 億トン以上の鉄鉱石が採掘され、中国、オーストラリア、ブラジルが生産量の 3 分の 2 を占めました。これにロシアとインドを加えると、合計の市場シェアは80％を超えることになる。

鉱石の採掘方法

鉄鉱石採掘の主なオプションをいくつか見てみましょう。それぞれの具体的なケースにおいて、鉱物資源の場所、いずれかの機器の使用の経済的実現可能性などを考慮して、いずれかの技術を優先する選択が行われます。

ほとんどの場合、鉱石は採石法を使用して採掘されます。つまり、採掘を組織するには、まず深さ約200〜300メートルの深い採石場が掘られます。その後、大型機械を使って鉄鉱石を底から直接取り除きます。抽出後すぐにディーゼル機関車でさまざまな工場に輸送され、そこで鉄鋼が製造されます。今日、多くの大企業は、そのような作業を実行するために必要なすべての設備を備えていれば、鉱石を採掘しています。

大型の掘削機を使用して採石場を掘る必要がありますが、このプロセスにはかなりの年月がかかる可能性があることを考慮する必要があります。掘削機が鉄鉱石の最初の層まで掘削した後、その層に含まれる鉄の割合を正確に判断できるように、それを分析のために専門家に提出する必要があります。このパーセンテージが少なくとも 57 であれば、この地域で鉱石を採掘する決定は経済的に有益になります。このような鉱石は、加工後に確実に高品質の鋼が生産されるため、安全に工場に輸送できます。

しかし、それだけではありません。鉄鉱石を加工して得られる鋼材は非常に注意深くチェックする必要があります。採掘された鉱石の品質がヨーロッパの基準を満たしていない場合、生産の品質を向上させる方法を理解する必要があります。

オープン方式の欠点は、マイニングが可能になることです。鉄鉱石比較的浅い深さでのみ。それはしばしば地表から600〜900メートルの距離にあるはるかに深いところにあるため、鉱山を建設する必要があります。まず、しっかりと補強された壁を持つ非常に深い井戸に似た坑道が作成されます。トランクから異なる側面廊下はドリフトと呼ばれ、分岐します。その中で見つかった鉄鉱石は爆破され、その破片は特別な装置を使用して地表に持ち上げられます。この鉄鉱石の抽出方法は効果的ですが、同時に重大な危険を伴い、費用もかかります。

鉄鉱石を採掘する別の方法があります。これは SHD またはボーリング水力採掘と呼ばれます。鉱石は次の方法で地面から抽出されます。深井戸を掘削し、その中に油圧モニターを備えたパイプを下ろし、非常に強力なウォータージェットを使用して岩石を粉砕し、それから地表に持ち上げます。この方法は安全ですが、残念ながらまだ効果的ではありません。この方法では鉄鉱石の約3％しか抽出できず、約70％が鉱山で採掘されています。しかし、専門家はボーリング孔の水力採掘方法を開発しているため、将来的にはこの選択肢が採石場や鉱山に取って代わる主要な選択肢になることが期待されています。