Minereu de fier unde. Cum se face, cum funcționează, cum funcționează

Frumuseţe Minereu de Fier

Găsirea formațiunilor minerale care conțin fier este destul de ușoară, deoarece acest element reprezintă aproximativ cinci procente scoarta terestra. În general, fierul este al patrulea element cel mai abundent din natură.

ÎN formă pură Este imposibil de găsit, fierul se găsește în anumite cantități în multe tipuri de roci. Minereul de fier are cel mai mare conținut de fier, extragerea metalului din care este cea mai profitabilă din punct de vedere economic. Cantitatea de fier pe care o conține depinde de originea sa, a cărui proporție normală este de aproximativ 15%.

Compoziția chimică

Proprietățile minereului de fier, valoarea și caracteristicile sale depind direct de compoziția sa chimică. Minereul de fier poate conține cantități variate de fier și alte impurități. În funcție de aceasta, există mai multe tipuri:

• foarte bogat, când conținutul de fier din minereuri depășește 65%;
• bogat, procentul de fier în care variază de la 60% la 65%;
• medie, de la 45% și peste;
• săracă, în care procentul de elemente utile nu depășește 45%.

Cu cât există mai multe produse secundare în minereul de fier, cu atât este nevoie de mai multă energie pentru procesarea acestuia și cu atât producția de produse finite este mai puțin eficientă.

Compoziția unei roci poate fi o combinație de diferite minerale, roci sterile și alte produse secundare, al căror raport depinde de depozitul său.

Minereurile magnetice se disting prin faptul că se bazează pe un oxid care are proprietăți magnetice, dar când sunt încălzite puternic, se pierd. Cantitatea de acest tip de rocă în natură este limitată, dar conținutul de fier din acesta poate fi la fel de bun ca minereul de fier roșu. În exterior, arată ca niște cristale solide negru-albastru.

Minereu de fier este o rocă de minereu pe bază de siderit. Foarte des conține o cantitate semnificativă de argilă. Acest tip de rocă este relativ greu de găsit în natură, ceea ce, împreună cu conținutul scăzut de fier, îl face să fie rar folosit. Prin urmare, clasificați-le ca tipuri industriale minereurile este imposibil.

Pe lângă oxizi, natura conține și alte minereuri pe bază de silicați și carbonați. Cantitatea de fier dintr-o rocă este foarte importantă pentru ea uz industrial, dar prezența unor elemente secundare benefice, cum ar fi nichelul, magneziul și molibdenul este, de asemenea, importantă.

Aplicații

Domeniul de aplicare al minereului de fier este aproape complet limitat la metalurgie. Este folosit în principal pentru topirea fontei, care este extrasă folosind cuptoare cu vatră deschisă sau cu convertizor. Astăzi, fonta este folosită în diverse sfere ale activității umane, inclusiv în majoritatea tipurilor de producție industrială.

Diferite aliaje pe bază de fier nu sunt mai puțin utilizate - cele mai multe aplicare largă oțel câștigat datorită rezistenței și proprietăților sale anticorozive.

Fonta, oțelul și diverse alte aliaje de fier sunt utilizate în:

1. Inginerie mecanică, pentru producția de diverse mașini și dispozitive.
2. Industria auto, pentru fabricarea motoarelor, carcaselor, cadrelor, precum și a altor componente și piese.
3. Industria militară și de rachete, în producția de echipamente speciale, arme și rachete.
4. Construcție, ca element de armare sau construcție de structuri portante.
5. Industrii ușoare și alimentare, precum containere, linii de producție, diverse unități și dispozitive.
6. Industria minieră, ca mașini și echipamente speciale.

Zăcăminte de minereu de fier

Rezervele de minereu de fier din lume sunt limitate ca cantitate și locație. Teritoriile de acumulare a rezervelor de minereu se numesc depozite. Astăzi, zăcămintele de minereu de fier sunt împărțite în:

1. Endogen. Ele se caracterizează printr-o locație specială în scoarța terestră, de obicei sub formă de minereuri de titanomagnetit. Formele și locațiile unor astfel de incluziuni sunt variate, pot fi sub formă de lentile, straturi situate în scoarța terestră sub formă de depozite, depozite vulcanice, sub formă diverse veneși alte forme neregulate.
2. Exogen. Acest tip include depozite de minereuri de fier brun și alte roci sedimentare.
3. Metamorfogen. Care includ depozite de cuarțit.

Depozitele de astfel de minereuri pot fi găsite pe toată planeta noastră. Cel mai mare număr de zăcăminte este concentrat pe teritoriul republicilor post-sovietice. Mai ales Ucraina, Rusia și Kazahstan.

Țări precum Brazilia, Canada, Australia, SUA, India și Africa de Sud au rezerve mari de fier. În același timp, aproape în toate țările glob Avem propriile noastre zăcăminte dezvoltate, iar dacă există un deficit al acestora, roca este importată din alte țări.

Ameliorarea minereului de fier

După cum am menționat, există mai multe tipuri de minereuri. Cele bogate pot fi procesate direct după extragerea din scoarța terestră, altele trebuie să fie îmbogățite. Pe lângă procesul de valorificare, prelucrarea minereului include mai multe etape, precum sortarea, zdrobirea, separarea și aglomerarea.

Astăzi există mai multe metode principale de îmbogățire:

1. Flushing.

Este folosit pentru curățarea minereurilor de subproduse sub formă de argilă sau nisip, care sunt spălate cu jeturi de apă de înaltă presiune. Această operațiune face posibilă creșterea cantității de fier din minereul de calitate scăzută cu aproximativ 5%. Prin urmare, este utilizat numai în combinație cu alte tipuri de îmbogățire.

1. Curățare gravitațională.

Se realizează folosind tipuri speciale de suspensii, a căror densitate depășește densitatea rocii sterile, dar este inferioară densității fierului. Sub influența forțelor gravitaționale, produsele secundare se ridică în vârf, iar fierul cade în partea de jos a suspensiei.

1. Separare magnetică.

Cea mai comună metodă de ameliorare, care se bazează pe diferite niveluri de percepție de către componentele minereului a influenței forțelor magnetice. O astfel de separare poate fi efectuată cu rocă uscată, rocă umedă sau într-o combinație alternativă a celor două stări.

Pentru prelucrarea amestecurilor uscate și umede se folosesc tambure speciale cu electromagneți.

1. Flotația.

Pentru această metodă, minereul zdrobit sub formă de praf este scufundat în apă cu adăugarea unei substanțe speciale (reactiv de flotație) și aer. Sub influența reactivului, fierul se unește cu bulele de aer și se ridică la suprafața apei, în timp ce roca sterilă se scufundă în fund. Componentele care conțin fier sunt colectate de la suprafață sub formă de spumă.

Stoilensky GOK din regiunea Belgorod este unul dintre cei mai importanți producători de materii prime de minereu de fier: reprezintă mai mult de 15% din producția comercială de minereu din Rusia. Filmările au avut loc pe parcursul a cinci ani și au durat peste 25 de zile în total. Super reportaj foto.

1. Minereurile de fier sunt formațiuni minerale naturale care conțin fier și compușii acestuia într-un asemenea volum încât este recomandată extracția industrială a fierului din aceste formațiuni. SGOK își ia materiile prime din depozitul Stoilensky al anomaliei magnetice Kursk. Din exterior, astfel de obiecte arată ca majoritatea industriilor - un fel de ateliere, lifturi și țevi.

2. Este rar când platformele de vizionare publică sunt realizate pe marginea unui vas de carieră. La Stoilensky GOK, accesul la acest crater imens, cu un diametru de suprafață de peste 3 km și o adâncime de aproximativ 380 de metri, este posibil doar cu permise și avize. Din exterior nu poți spune că zgârie-norii orașului Moscova se vor încadra cu ușurință în această gaură și nici măcar nu vor ieși afară) Se poate da clic:

3. Exploatarea minieră se desfășoară prin exploatare în cariere deschise. Pentru a ajunge la minereu bogatși cuarțitele, minerii îndepărtează și transportă zeci de milioane de metri cubi de pământ, argilă, cretă și nisip la haldele.

4. Rocile libere sunt exploatate folosind excavatoare buldoexcavatoare și dragline. „Budoexcavale” arată ca găleți obișnuite, doar că în cariera SGOK sunt mari - 8 metri cubi. m.

5. Această găleată poate găzdui cu ușurință 5-6 persoane sau 7-8 chinezi.

6. Roca vrac, pe care minerii o numesc suprasarcină, este transportată la haldele cu trenurile. Săptămânal, orizonturile pe care se lucrează își schimbă forma. Din această cauză, trebuie să realinăm în permanență șinele de cale ferată, rețeaua, mutarea trecerilor de cale ferată etc.

7. Dragline. Găleata este aruncată înainte pe un braț de 40 de metri, apoi frânghiile o trag spre excavator.

8. Sub propria greutate, găleata culege aproximativ zece metri cubi de pământ dintr-o singură aruncare.

9. Camera turbinelor.

10. Șoferul are nevoie de o îndemânare foarte mare pentru a descărca o astfel de găleată în mașină fără a deteriora părțile laterale sau a atinge linia de înaltă tensiune a rețelei de contact a locomotivei.

11. Brațul excavatorului.

12. Un tren cu vagoane basculante (acestea sunt vagoane cu basculantă automată) transportă supraîncărcarea la halete.

14. Pe haldele are loc munca inversă - acoperișul mașinilor este depozitat de un excavator pe dealuri îngrijite. În acest caz, pietrele libere nu sunt pur și simplu aruncate într-o grămadă, ci depozitate separat. În limbajul minerilor, astfel de depozite se numesc depozite tehnogene. De la ei iau cretă pentru producția de ciment, argilă pentru producerea de argilă expandată, nisip pentru construcții și pământ negru pentru recuperarea terenurilor.

15. Munți de depozite de cretă. Toate acestea nu sunt altceva decât zăcăminte preistorice creaturi marine- moluște, belemnite, trilobiți și amoniți. Cu aproximativ 80 - 100 de milioane de ani în urmă, o mare străveche de mică adâncime a stropit în acest loc.

16. Una dintre principalele atracții ale GOK Stoilensky este complexul minier și supraîncărcare (GVK) cu o unitate cheie - un excavator cu roți cu cupe KU-800. GVK a fost fabricat în Cehoslovacia, asamblat timp de doi ani în cariera SGOK și pus în funcțiune în 1973.

17. De atunci, un excavator rotativ a mers pe marginile carierei și a tăiat depozitele de cretă cu o roată de 11 metri.

18. Înălțimea excavatorului este de 54 de metri, greutatea - 3 mii 350 de tone. Aceasta este comparabilă cu greutatea a 100 de vagoane de metrou. Această cantitate de metal ar putea face 70 de tancuri T-90. Se poate da clic:

19. Excavatorul se sprijină pe o placă turnantă și se deplasează cu ajutorul „schiurilor”, care sunt antrenate de cilindri hidraulici. Pentru a opera acest monstru, este necesară o tensiune de 35 de mii de volți.

20. Mecanicul Ivan Tolmachev este unul dintre acei oameni care au participat la lansarea KU-800. În urmă cu mai bine de 40 de ani, în 1972, imediat după absolvirea Colegiului minier Gubkin, Ivan Dmitrievich a fost acceptat ca asistent operator al unui excavator rotativ. Atunci tânărul specialist a fost nevoit să alerge în sus și în jos pe galeriile scărilor! Cert este că partea electrică a excavatorului s-a dovedit a fi departe de a fi perfectă, așa că au trebuit depășiți sute de pași înainte de a găsi motivul defecțiunii uneia sau alteia unități. În plus, documentele nu au fost traduse complet din cehă. Pentru a înțelege diagramele, a trebuit să stau peste hârtii noaptea, pentru că până dimineața trebuia să-mi dau seama cum să remediez cutare sau cutare defecțiune.

21. Secretul longevității KU-800 este modul său special de funcționare. Cert este că, pe lângă reparațiile planificate în timpul sezonului de lucru, iarna întregul complex este supus unor reparații majore și reconstrucție a liniilor de transport. GVK se pregătește de trei luni pentru noul sezon. În acest timp, reușesc să pună în ordine toate componentele și ansamblurile.

22. Alexey Martianov în cabină cu vedere la rotorul excavatorului. Roata rotativă cu trei etaje este impresionantă. În general, călătoria prin galeriile lui KU-800 este uluitoare.

Probabil că aceste impresii s-au estompat puțin pentru tine?
- Da, există așa ceva, desigur. La urma urmei, lucrez aici din 1971.
- Deci în acei ani acest excavator nu exista încă?
- Era un site unde tocmai începeau să-l instaleze. A venit aici în noduri și a fost asamblat de către supraveghetorii cehi de asamblare timp de aproximativ trei ani.
- A fost aceasta o tehnică fără precedent la acea vreme?
- Da, aceasta este a patra mașină care iese de pe linia de asamblare a producătorului cehoslovac. Oamenii de la ziar chiar ne-au atacat atunci. Chiar și revista „Știință și viață” a scris despre excavatorul nostru.

23. Echipamentele electrice suspendate și încăperile aparatelor de distribuție servesc drept contragreutate pentru braț.

Desigur, înțeleg că acesta este un excavator ambulant. Dar încă nu îmi pot imagina cum poate merge un astfel de „colos”?
- Merge foarte bine, se întoarce bine. Un pas de doi metri și jumătate durează doar un minut și jumătate. Iată, la îndemână, telecomanda pentru trepte: schiuri, bază, oprire, întoarcere excavatorul. Într-o săptămână ne pregătim să ne schimbăm locația, în reversul Să mergem acolo unde este construit transportorul.

24. Alexey Martianov, maistru al mașinilor GVK, vorbește despre excavatorul său cu dragoste, de parcă ar fi un obiect animat. Spune că nu are de ce să-i fie rușine: fiecare din echipajul său își tratează mașina la fel. Mai mult, specialiștii producătorului ceh care supraveghează reparațiile majore ale excavatorului încep să vorbească despre ființa vie.

25. Numai pe platforma superioară a excavatorului, la patruzeci de metri de sol, îi simți adevărata dimensiune. Se pare că te poți pierde în galeriile scărilor, dar în aceste complexități ale comunicațiilor metalice și prin cablu există și muncitori și săli de mașini, o sală cu echipamente electrice, aparate de comutare, compartimente ale unităților hidraulice pentru mers, întoarcere, dispozitive de ridicare și extinderea brațului rotativ, macarale de ridicare, transportoare.

În ciuda întregului consum de metal și energie al excavatorului, echipajul său are doar 6 angajați.

26. Scări înguste de fier în locuri cu trepte mobile încurcă excavatorul, ca poteci forestiere. Râuri nesfârșite de fire străpung excavatorul în lungime și în lățime.

27. - Cum te descurci? Ai vreun secret al tău? Aici vine, de exemplu, persoana noua, în câte luni va putea să stea aici pe acest scaun?
- Acestea nu sunt luni, sunt ani. Să înveți să lucrezi în cockpit, să te lovești, să mergi pe jos este un lucru, dar să simți mașina este complet diferit. Până la urmă, distanța de la mine până la operatorul brațului de încărcare este de 170 de metri și trebuie să ne auzim și să ne vedem bine. Nu știu ce să simt cu spatele, cred. Există, desigur, un difuzor aici. Toți cei cinci șoferi mă aud. Și le aud. De asemenea, trebuie să cunoașteți circuitele electrice și structura acestei mașini uriașe. Unii învață repede, iar alții devin șofer abia după zece ani.

28. Designul KU-800 încă surprinde prin soluțiile sale de inginerie. În primul rând, calculele optime ale unităților și pieselor portante. Este suficient să spunem că excavatoarele similare ca performanță cu KU-800 ceh au dimensiuni și greutate semnificativ mai mari, sunt de până la o ori și jumătate mai grele.

29. Creta tăiată de rotor parcurge aproximativ 7 kilometri printr-un sistem de transport și, cu ajutorul unui distribuitor, este depozitată în munții de cretă.

30. Într-un an, un asemenea volum de cretă este trimis la haldele încât ar fi suficient să umplem un drum cu două benzi de 1 metru înălțime și 500 de kilometri lungime.

31. Operator braț de încărcare. În total, la împrăștiător lucrează un schimb de 4 persoane.

32. Spreader - o copie mai mică a KU-800, cu excepția absenței unei roți de rotor. Excavator în marșarier.

34. Acum, principalul mineral util din cariera Stoilensky GOK este cuarțitul feruginos. Conțin fier de la 20 la 45%. Acele pietre cu mai mult de 30% fier reacţionează activ la un magnet. Cu acest truc, minerii surprind adesea oaspeții: „Cum sunt aceste pietre cu aspect obișnuit și, dintr-o dată, sunt atrase de un magnet?”

35. Există deja puțin minereu bogat de fier în cariera GOK Stoilensky. Era acoperit cu un strat nu foarte gros de cuarțit și era aproape uzat. Prin urmare, cuarțitele sunt acum principala materie primă pentru minereu de fier.

37. Pentru a extrage cuarțitele, acestea sunt mai întâi sablate. Pentru a face acest lucru, forează o rețea de puțuri și toarnă explozivi în ele.

38. Adâncimea fântânilor ajunge la 17 metri.

39. Stoilensky GOK efectuează până la 20 de explozii de roci pe an. Mai mult decât atât, masa de explozibili utilizate într-o explozie poate ajunge la 1.000 de tone. Pentru a preveni un șoc seismic, explozivul este detonat de o undă din puț în puț cu o întârziere de o fracțiune de secundă.

40. Badabum!

43. Excavatoarele mari reîncarcă minereul zdrobit de explozie în basculante. În cariera SGOK există aproximativ 30 de camioane BelAZ cu o capacitate de ridicare de 136 de tone.

44. Un Belaz de 136 de tone este umplut cu o grămadă în 5-6 rotații ale excavatorului.

48. Se poate da clic:

49. O omidă de mărimea unei persoane.

51. Dmitry, șoferul lui Belaz, spune că conducerea acestui „elefant” nu este mai dificilă decât șase Zhiguli.

52. Dar licența trebuie obținută separat. Principalul lucru este să simți dimensiunile și să nu uiți niciodată cu câtă greutate lucrezi.

60. Belazienii transportă minereu la depozitele de transbordare din partea de mijloc a carierei, unde alți excavatoare îl reîncarcă în mașini de basculantă.

63. Trenurile încărcate de 11 vagoane sunt trimise la uzina de procesare. Locomotivele electrice trebuie să muncească din greu, deoarece transportul a 1.150 de tone de minereu de-a lungul unui drum serpentin ascendent nu este o sarcină ușoară.

64. Încărcat pentru urcare și gol pentru coborâre.

66. La uzina de procesare, minereul este descărcat în gurile unor concasoare uriașe.

67. În timpul procesului de valorificare, minereul trece prin mai multe etape de zdrobire. Pe fiecare dintre ele devine din ce în ce mai mic.

68. Scopul procesului este de a obține minereu măcinat aproape în nisip fin.

69. Componenta magnetică este selectată din această masă zdrobită de cuarțite folosind separatoare magnetice.

72. Se obține astfel concentrat de minereu de fier cu un conținut de fier de 65 - 66%. Orice lucru care nu este magnetizat la separatoare este numit roca sterilă sau steril de mineri.

73. Iazurile de decantare sunt amestecate cu apă și pompate în rezervoare speciale - iazuri de decantare.

74. Haldele de steril sunt considerate depozite tehnogene, pentru că, poate, în viitor vor învăța să extragă elemente valoroase din ele. Pentru a împiedica vântul să ridice praf din steril, ceea ce îi înfurie pe ecologiști și locuitorii locali, cozile sunt plouate constant cu curcubee. Din fericire, apa din carieră este în grămezi!

75. Pentru a preveni inundarea cu apă a carierei, a fost forată o rețea înconjurătoare de puțuri de drenaj la o adâncime de aproximativ 200 de metri sub pământ.

76. Din drifturile, a căror lungime totală este de aproximativ 40 de kilometri, sunt forate puțuri în sus în carieră pentru a intercepta apele subterane.

78. În fiecare oră, 4.500 de metri cubi de apă sunt pompați din puțul de drenaj al GOK Stoilensky. Acesta este egal cu volumul a 75 de tancuri feroviare.

80. Mulțumesc foarte mult pentru atentie si rabdare!

Industria minereului de fier este o ramură a industriei siderurgice care extrage și prelucrează minereul de fier pentru a-l transforma în fier și oțel. Deoarece fierul este un element destul de comun, se obține numai din acele roci care conțin mai mult din el.

Omenirea a învățat să extragă și să prelucreze această formațiune minerală mai târziu decât orice altceva, se pare că minereul de fier seamănă puțin cu metalul. Acum este greu de imaginat fără fier și oțel lumea modernă: transporturi, industria constructiilor, agriculturăși multe alte zone nu se pot lipsi de metal. Cum și în ce se transformă minereul de fier în procesul de procese chimice simple vor fi discutate în continuare.

Tipuri de minereuri de fier.

Minereu de fier variază în ceea ce privește cantitatea de fier pe care o conține. Poate fi bogat, în care este mai mult de 57%, și sărac - de la 26%. Minereurile de calitate scăzută sunt folosite în industrie numai după ce au fost îmbogățite.

După origine, minereul este împărțit în:

• Igneos - minereu obținut ca urmare a temperaturilor ridicate.
• Exogen - sediment în bazinele marine.
• Metamorfogen - format ca urmare a presiunii ridicate.

Minereurile de fier sunt, de asemenea, împărțite în:

• minereu de fier roșu, care este cel mai comun și în același timp cel mai bogat minereu în fier;
• minereu de fier brun;
• magnetic;
• minereu de fier;
• titanomagnetit;
• cuarțit feruginos.

Etapele producției metalurgice.

Răspunsul la întrebarea principală a articolului „minereu de fier: ce se face din el” este foarte simplu: oțelul, fonta, fonta de oțel și fierul sunt extrase din minereul de fier.

În acest caz, producția metalurgică începe cu extracția principalelor componente pentru producerea metalelor: cărbune, minereu de fier, fluxuri. Apoi, la uzinele miniere și de prelucrare, extrage minereu de fierîmbogăți scăpând rocile sterile. Fabricile speciale pregătesc cărbune de cocsificare. În furnalele, minereul este transformat în fontă, care este apoi folosită pentru a produce oțel. Și oțelul, la rândul său, se transformă într-un produs finit: țevi, tablă de oțel, produse laminate etc.

Producția de metale feroase este împărțită în mod convențional în două etape, în prima dintre care se produce fonta, în a doua fontă este transformată în oțel.

Proces de producere a fontei.

Fonta este un aliaj de carbon și fier, care include și mangan, sulf, siliciu și fosfor.

Fonta brută este produsă în furnalele înalte, în care minereul de fier este redus din oxizii de fier la temperaturi ridicate, separând roca sterilă. Fluxurile sunt utilizate pentru a reduce punctul de topire al rocii sterile. Minereul, fluxurile și cocsul sunt încărcate în furnal în straturi.

Aerul încălzit este furnizat în partea inferioară a cuptorului pentru a susține arderea. Așa au loc o serie de procese chimice, care au ca rezultat fier topit și zgură.

Fonta rezultată vine în diferite tipuri:

• conversie, utilizat în producția de oțel;
• feroaliaj, care este folosit și ca aditivi în producția de oțel;
• turnare.

Producția de oțel.

Aproape 90% din fonta extrasă este fontă brută, adică este utilizată în producția de oțel, care este produs în cuptoare cu vatră deschisă sau electrice, în convectoare. În același timp, apar noi metode de producere a oțelului:

• topirea cu fascicul de electroni, care este utilizată pentru a produce metale extrem de pure;
• evacuarea oțelului;
• retopirea zgurii electrice;
• rafinarea otelului.

În oțel, în comparație cu fonta, există mai puțin siliciu, fosfor și sulf, adică atunci când se produce oțel, este necesar să se reducă cantitatea acestora folosind topirea oxidativă produsă în cuptoare cu focar deschis.

Vatra deschisă este un cuptor în care gazul este ars deasupra spațiului de topire, creând temperatura necesară de 1700 până la 1800°C. Dezoxidarea se realizează folosind feromangan și ferosiliciu, apoi în etapa finală - folosind ferosiliciu și aluminiu într-o oală de turnare de oțel.

Oțelul de calitate superioară este produs în cuptoarele cu inducție și cu arc electric, în care temperatura este mai mare, astfel încât producția este oțel refractar. În prima etapă a producției de oțel, are loc un proces oxidativ cu ajutorul aerului, oxigenului și oxidului de încărcare, în a doua - un proces de reducere, care constă în dezoxidarea oțelului și îndepărtarea sulfului.

Produse din metalurgia feroasă.

Pentru a rezuma subiectul „minereu de fier: ce se face din el”, trebuie să enumerăm cele patru produse principale ale industriei siderurgice:

• fonta brută, care diferă de oțel doar prin conținutul crescut de carbon (peste 2%);
• fontă;
• lingouri de oțel, care sunt supuse unui tratament sub presiune pentru a obține produse laminate, utilizate, de exemplu, în structurile din beton armat, produsele laminate devin țevi și alte produse;
• feroaliaje, care sunt utilizate în producția de oțel.

Minereu de Fier este principala materie primă pentru industria metalurgică globală. Economia depinde în mare măsură de piața acestui mineral. diferite țări Prin urmare, dezvoltarea minelor primește o atenție sporită în întreaga lume.

Minereu: definiție și caracteristici

Minereurile sunt roci care sunt folosite pentru prelucrarea și extragerea metalelor pe care le conțin. Tipurile acestor minerale diferă ca origine, conținut chimic, concentrație de metale și impurități. ÎN compozitia chimica Minereul conține diferiți oxizi de fier, hidroxizi și săruri de dioxid de carbon.

Interesant! Minereul a fost căutat în fermă încă din cele mai vechi timpuri. Arheologii au putut afla că fabricarea primelor obiecte de fier datează din secolul al II-lea. B.C. Acest material a fost folosit pentru prima dată de locuitorii Mesopotamiei.

Fier- un element chimic comun în natură. Conținutul său în scoarța terestră este de aproximativ 4,2%. Dar în forma sa pură nu se găsește aproape niciodată, cel mai adesea sub formă de compuși - în oxizi, carbonați de fier, săruri etc. Minereul de fier este o combinație de minerale cu o cantitate semnificativă de fier. ÎN economie nationala Utilizarea minereurilor care conțin mai mult de 55% din acest element este considerată justificată din punct de vedere economic.

Ce se face din minereu

Industria minereului de fier este o industrie metalurgică specializată în extracția și prelucrarea minereului de fier. Scopul principal al acestui material astăzi este producția de fontă și oțel.

Toate produsele fabricate din fier pot fi împărțite în grupuri:

• Fonta bruta cu concentratie mare de carbon (peste 2%).
• Fontă de turnătorie.
• Lingouri de oțel pentru producția de produse laminate, beton armat și țevi de oțel.
• Feroaliaje pentru topirea oțelului.

Pentru ce este nevoie de minereu?

Materialul este folosit pentru topirea fierului și a oțelului. Astăzi practic nu există niciun sector industrial care să se poată face fără aceste materiale.

Fontă este un aliaj de carbon și fier cu mangan, sulf, siliciu și fosfor. Fonta brută este produsă în furnalele înalte, unde minereul este separat de oxizii de fier la temperaturi ridicate. Aproape 90% din fonta rezultată este marginală și este utilizată în topirea oțelului.

Sunt utilizate diverse tehnologii:

• topirea fasciculului de electroni pentru a obține material pur de înaltă calitate;
• prelucrare în vid;
• topirea electro-zgurii;
• rafinarea oțelului (îndepărtarea impurităților dăunătoare).

Diferența dintre oțel și fontă este concentrația minimă de impurități. Topirea oxidativă în cuptoarele cu vatră deschisă este utilizată pentru purificare.

Oțelul de cea mai înaltă calitate este topit în cuptoare electrice cu inducție la temperaturi extrem de ridicate.

Minereu diferă prin concentrația elementului pe care îl conține. Poate fi îmbogățit (cu o concentrație de 55%) și sărac (de la 26%). Este recomandabil să folosiți minereuri de calitate scăzută în producție numai după îmbogățire.

Pe baza originii lor, se disting următoarele tipuri de minereuri:

• Magmatogen (endogen) - format sub influența temperaturii ridicate;
• Suprafață - resturi așezate ale elementului pe fundul bazinelor marine;
• Metamorfogen – obținut sub influența unei presiuni extrem de mari.

Principalii compuși minerali care conțin fier:

• Hematit (minereu de fier roșu). Cea mai valoroasă sursă de fier cu un conținut de elemente de 70% și o concentrație minimă de impurități nocive.
• Magnetit. Un element chimic cu un conținut de metal de 72% se caracterizează prin proprietăți magnetice ridicate și este extras din minereuri de fier magnetice.
• Siderita (carbonat de fier). Există un conținut ridicat de rocă sterilă, fierul în sine este de aproximativ 45-48%.
• Minereuri brune de fier. Un grup de oxizi apoși cu un procent scăzut de fier, cu amestecuri de mangan și fosfor. Un element cu astfel de proprietăți se caracterizează printr-o bună recuperare și o structură poroasă.

Tipul de material depinde de compoziția sa și de conținutul de impurități suplimentare. Cel mai comun minereu de fier roșu cu un procent mare de fier poate fi găsit în diferite stări - de la foarte dens la praf.

Minereurile de fier brun au o structură liberă, ușor poroasă, de culoare maro sau gălbui. Un astfel de element necesită adesea îmbogățire, dar este ușor de prelucrat în minereu (din el se obține fontă de înaltă calitate).

Minereurile de fier magnetice au o structură densă și granulară, arătând ca niște cristale încorporate în rocă. Culoarea minereului este caracteristică negru-albastru.

Cum se extrage minereul

Exploatarea minereului de fier este un proces tehnic complex care implică scufundarea în adâncurile pământului pentru a căuta minerale. Astăzi, există două metode de extragere a minereului: deschisă și închisă.

Deschis (metoda carierei) este o opțiune comună și cea mai sigură în comparație cu tehnologia închisă. Metoda este relevantă pentru cazurile în care nu există roci dure, dar nu în apropiere aşezări sau sisteme de inginerie.

Mai întâi, este săpată o carieră de până la 350 de metri adâncime, după care fierul este colectat și îndepărtat de pe fund de mașini mari. După extracție, materialul este trimis pe locomotive diesel către fabricile de oțel și fier.

Carierele sunt săpate cu excavatoare, dar acest proces durează mult. De îndată ce mașina ajunge la primul strat al minei, materialul este supus examinării pentru a determina procentul de conținut de fier și fezabilitatea lucrărilor ulterioare (dacă procentul este peste 55%, lucrările în acest domeniu continuă).

Interesant! În comparație cu metoda închisă, exploatarea în cariere costă jumătate mai mult. Această tehnologie nu necesită construcția de mine sau crearea de tuneluri. În același timp, eficiența muncii în cariere este de câteva ori mai mare, iar pierderea de material este de cinci ori mai mică.

Metoda de exploatare închisă

Exploatarea minereului minier (închis) este utilizată numai dacă este planificată pentru a menține integritatea peisajului în zona în care sunt exploatate zăcămintele de minereu. Această metodă este relevantă și pentru lucrul în zonele muntoase. În acest caz, se creează o rețea de tuneluri în subteran, care duce la cheltuieli suplimentare— construcția minei în sine și transportul complex al metalului la suprafață. Principalul dezavantaj este risc ridicat pentru viețile muncitorilor, mina se poate prăbuși și bloca accesul la suprafață.

Unde se extrage minereul?

Exploatarea minereului de fier este una dintre principalele zone ale complexului economic al Federației Ruse. Dar, în ciuda acestui fapt, ponderea Rusiei în producția mondială de minereu este de doar 5,6%. Rezervele mondiale se ridică la aproximativ 160 de miliarde de tone. Volumul de fier pur ajunge la 80 de miliarde de tone.

Țări bogate în minereuri

Distribuția mineralelor pe țară este următoarea:

• Rusia - 18%;
• Brazilia - 18%;
• Australia - 13%;
• Ucraina - 11%;
• China - 9%;
• Canada - 8%;
• SUA - 7%;
• alte țări - 15%.

S-au observat zăcăminte semnificative de minereu de fier în Suedia (orașele Falun și Gellivar). În America, o mare cantitate de minereu a fost descoperită în statul Pennsylvania. În Norvegia, metalul este extras în Persberg și Arendali.

Minereuri din Rusia

Anomalia magnetică Kursk este un mare zăcământ de minereu de fier din Federația Rusă și din lume, în care volumul de metal nerafinat ajunge la 30.000 de milioane de tone.

Interesant! Analiștii notează că amploarea producției de minerale la minele KMA va continua până în 2020 și va exista un declin în viitor.

Suprafața minelor din Peninsula Kola este de 115.000 km pătrați. Aici se exploatează fier, nichel, minereuri de cupru, cobalt și apatite.

Munții Urali sunt, de asemenea, printre cei mai mulți depozite mari minereuri în Federația Rusă. Principala zonă de dezvoltare este Kachkanar. Volumul zăcămintelor de minereu este de 7000 milioane de tone.

Metalul este extras în cantități mai mici în bazinul Siberiei de Vest, Khakassia, bazinul Kerci, Zabaikalsk și regiunea Irkutsk.

Cum se extrage fierul?

Fierul este cel mai important element chimic din tabelul periodic; un metal care este utilizat într-o mare varietate de industrii. Este extras din minereu de fier, care se află în măruntaiele pământului.

Cum se extrage fierul: metode

Există mai multe moduri de a extrage minereu de fier. Alegerea unei metode sau a alteia va depinde de locația zăcămintelor, de adâncimea minereului și de alți factori.

Fierul este extras prin metode deschise și închise:

1. La alegerea primei metode, este necesar să se asigure livrarea tuturor echipamentelor necesare direct pe teren propriu-zis. Aici, cu ajutorul ei, se va construi cariera. În funcție de lățimea minereului, cariera poate fi de diferite diametre și până la 500 de metri adâncime. Această metodă de extragere a minereului de fier este potrivită dacă mineralul este situat la mică adâncime.
2. Cea mai comună este metoda închisă de extragere a minereului de fier. În timpul acesteia, sunt săpate puțuri de puțuri adânci de până la 1000 m adâncime, iar pe părțile laterale ale acestora sunt săpate ramuri (culoare) - drifturi. În ele sunt coborâte echipamente speciale, prin care minereul este îndepărtat de pe pământ și ridicat la suprafață. În comparație cu metoda deschisă, metoda închisă de extragere a minereului de fier este mult mai periculoasă și mai costisitoare.

După ce minereul este îndepărtat din măruntaiele pământului, este încărcat pe mașini speciale de ridicare, care livrează minereul la uzinele de procesare.

Prelucrarea minereului de fier

Minereul de fier este o rocă care conține fier. Pentru a utiliza în continuare fierul în industrie, acesta trebuie extras din rocă. Pentru a face acest lucru, fierul în sine este topit din bucăți de piatră de rocă, iar acest lucru se face la temperaturi foarte ridicate (până la 1400-1500 de grade).

De obicei, roca extrasă constă din fier, cărbune și impurități. Este încărcat în furnal și încălzit, iar cărbunele însuși susține temperatură ridicată, iar fierul de călcat capătă o consistență lichidă, după care se toarnă în diverse forme. În acest caz, zgura este separată, dar fierul în sine rămâne curat.