Opis rude. Vrste železove rude - splošna značilnost železove rude

Razlikujemo naslednje industrijske vrste železove rude:

V črni metalurgiji se uporabljajo štiri glavne vrste izdelkov iz železove rude:

• separirana železova ruda (drobljena ruda, obogatena s separacijsko metodo),
• briketi iz železove rude.

Kemična sestava

Po kemijski sestavi so železove rude oksidi, hidrati oksidov in ogljikove soli železovega oksida, v naravi se pojavljajo v obliki različnih rudnih mineralov, med katerimi so najpomembnejši: magnetit (magnetna železova ruda), hematit ( železov lesk ali rdeča železova ruda); limonit (rjava železova ruda, ki vključuje močvirne in jezerske rude), siderit (sparna železova ruda ali železova špat in njegova sorta - sferosiderit). Običajno je vsako kopičenje imenovanih rudnih mineralov mešanica le-teh, včasih zelo blizu, z drugimi minerali, ki ne vsebujejo železa, kot so glina, apnenec ali celo sestavnih delov kristalne magmatske kamnine. Včasih se nekateri od teh mineralov nahajajo skupaj v istem nahajališču, čeprav v večini primerov eden izmed njih prevladuje, drugi pa so z njim genetsko povezani.

bogata železova ruda

Bogata železova ruda ima vsebnost železa nad 57 %, manj kot 8-10 % kremena, manj kot 0,15 % žvepla in fosforja. Je produkt naravnega bogatenja železovih kvarcitov, nastalih z izpiranjem kremena in razgradnjo silikatov v procesih dolgotrajnega preperevanja ali metamorfoze. Slabe železove rude lahko vsebujejo najmanj 26 % železa.

Obstajata dve glavni morfološki vrsti nahajališč bogate železove rude: ploščata in linearna. Ploščati ležijo na vrhovih strmo padajočih plasti železovih kvarcitov v obliki velikih površin z žepasto podlago in pripadajo tipični preperevalni skorji. Linearna nahajališča so klinasta rudna telesa bogatih rud, ki padajo v globino v conah prelomov, zlomov, drobljenja, upogibov v procesu metamorfoze. Za rude je značilna visoka vsebnost železa (54-69%) ter nizka vsebnost žvepla in fosforja. Najbolj značilen primer metamorfnih nahajališč bogatih rud so lahko nahajališča Pervomayskoye in Zheltovodskoye v severnem delu Krivbassa.

Bogate železove rude se uporabljajo za taljenje grodlja v plavžih, ki se nato pretvori v jeklo v martinskem, konverterskem ali električnem jeklarstvu. Majhen delež izkopane bogate železove rude se uporablja kot barvila in uteži za vrtalne mulje. Ločeno obstajajo postopki neposredne redukcije železa, eden od produktov tega je vroče briketirano železo. Slabo in srednje železovo rudo za industrijsko uporabo mora najprej skozi proces obogatitve.

Dejavniki, ki določajo vrednost rud

1. Glavni dejavnik, ki določa metalurško vrednost železove rude, je vsebnost železa. Železove rude na tej podlagi jih delimo na bogate (60-65% Fe), s povprečno vsebnostjo (45-60%) in revne (manj kot 45%). Zmanjšanje količine železa v rudi povzroči progresivno zmanjšanje njegove metalurške vrednosti zaradi znatnega povečanja relativnega izkoristka žlindre pri taljenju v plavžu. Praksa delovanja plavžev je pokazala, da se s povečanjem vsebnosti železa v polnjenju za 1% (ab.) produktivnost peči poveča za 2-2,5%, specifična poraba koksa pa se zmanjša za 1- 1,5 %
2. Sestava odpadne kamnine pomembno vpliva na kakovost železove rude. Z bazičnostjo odpadne kamnine, ki je enaka nič, se količina žlindre podvoji v primerjavi s količino odpadne kamnine, ki jo vnese ruda. Če je odpadna ruda samotalilna, to je, da sta bazičnost rude in žlindre enaka, potem uvedba fluksa ni potrebna, količina žlindre pa je enaka količini odpadne kamnine, kar pomeni, da bo njen izhod biti pol manj. Sorazmerno z zmanjšanjem izkoristka žlindre se zmanjša specifična poraba koksa in poveča produktivnost plavža. Tako se metalurška vrednost rud povečuje z večanjem bazičnosti odpadne kamnine.
3. Škodljive primesi zmanjšujejo vrednost rude in jo v veliki meri naredijo neprimerno za neposredno uporabo v plavžu, tudi z visoko vsebnostjo železa.
   • Med taljenjem v plavžu majhna količina žveplovih spojin preide v plin in se z njim odnese iz peči, vendar se glavnina žvepla porazdeli med grodelj in žlindro. Da bi čim večjo količino žvepla pretvorili v žlindro in preprečili nastanek kislega grodlja, mora plavž vsebovati močno segrete žlindre s povečano bazičnostjo, kar na koncu poveča specifično porabo koksa in sorazmerno zmanjša produktivnost peči. Menijo, da zmanjšanje vsebnosti žvepla v rudnem delu polnjenja za 0,1% (abs.) Zmanjša specifično porabo koksa za 1,5-2%, porabo fluksa - za 6-7% in poveča produktivnost pihanja. peči za 1,5-2%.peči. Sedanje razmere omejujejo največjo vsebnost žvepla v rudi, namenjeni za taljenje v plavžu, na 0,2-0,3%. Ker pa je trenutno glavnina izkopanih rud pred dovajanjem v peč podvržena obogatenju, ki mu sledi termična predelava koncentratov v procesu aglomeracije ali žganja peletov, zaradi česar je znatna delež začetnega žvepla (80-95%) izgori, je postalo mogoče uporabiti železove rude z vsebnostjo žvepla do 2-2,5%. Hkrati je ruda, ki vključuje sulfidno žveplo, ceteris paribus, večja vrednost v primerjavi z rudo, v kateri je žveplo v obliki sulfatov, saj se slednji med aglomeracijo in žganjem pelet slabše odstrani.
   • Še slabše se arzen odstrani med aglomeracijo. Pri taljenju v plavžu popolnoma preide v lito železo. Vsebnost arzena v izkopani rudi ne sme presegati 0,1-0,2%, tudi če se uporablja za aglomeracijo.
   • Fosfor se med aglomeracijo ne odstrani. V plavžu se popolnoma spremeni v grodelj, zato je njegova mejna vsebnost v rudi določena z možnostjo taljenja grodlja tega razreda. Torej, za bessemerjeve (čiste v fosforju) litine, njegova količina v rudi ne sme presegati 0,02%. Nasprotno, pri pridobivanju fosforne litine za Thomasov postopek mora biti 1% ali več. Povprečna vsebnost fosforja, enaka 0,3-0,5%, je najbolj neugodna, saj je za taljenje tomasovskih likalnikov takšna koncentracija fosforja nizka, pri bessemerjevih likalnikih pa previsoka, kar vodi do poslabšanja tehnične in ekonomske indikatorji procesa izdelave jekla.
   • Med aglomeracijo se cink ne odstrani. Zato tehnični pogoji omejujejo vsebnost cinka v staljenih rudah na 0,08-0,10%.
4. Koristne primesi povečajo metalurško vrednost železove rude iz naslednjih razlogov. Med taljenjem takšnih rud lahko dobimo naravno legirane litine in nato jekla, ki ne zahtevajo dodajanja posebnih dragih dodatkov za legiranje (ali zmanjšajo njihovo porabo). Tako se v rudah uporabljajo primesi niklja in kroma. V drugih primerih se sočasno z litino pridobivajo druge dragocene kovine. Na primer, pri predelavi titanomagnetitnih rud kot rezultat metalurške predelave se poleg železa ekstrahira zelo dragocena in draga kovina - vanadij, zaradi česar postane ekonomsko upravičena predelava surovin z nizko vsebnostjo železa ( glej na primer Kachkanarsky GOK). Povečana vsebnost mangana v železovih rudah omogoča pridobivanje manganovih litin, v katerih procesi razžveplanja potekajo bolj popolno, kakovost kovine pa se izboljša.
5. Sposobnost rude za obogatitev (oplemenititev rude) je pomemben znak njene metalurške vrednosti, saj je večina pridobljenih železovih rud podvržena eni ali drugi metodi obogatitve, da bi povečali vsebnost železa ali zmanjšali koncentracijo rude. škodljive nečistoče. Postopek bogatenja je sestavljen iz bolj ali manj popolne ločitve rudnega minerala od odpadne kamnine, sulfidov. Obogatitev je lažja, če odpadna kamnina skoraj ne vsebuje železa in so delci rudnega minerala relativno velika zrna. Takšne rude so razvrščene kot enostavno obogatiti. Fina razpršenost rudnih delcev in velika količina železa v odpadnih kamninah tvorita rudo težko obogatena, kar bistveno zmanjša njegovo metalurško vrednost. Glede na obogatitev lahko posamezne vrste rud razvrstimo v naslednjo vrsto po razpadanju: magnetna železova ruda (obogatena z najcenejšimi in učinkovit način- magnetna separacija), hematit in martitne rude, rjava železova ruda, siderit. Primer zlahka obogatene rude so magnetiti nahajališča Olenegorsk. Magnetna separacija omogoča enostavno ločevanje gangue kremena od magnetita. Pri vsebnosti železa v izvorni rudi 29,9% dobimo koncentrat s 65,4% železa. Tudi med magnetno separacijo titanomagnetitov nahajališča Kachkanarskoye, kjer je delež železa 16,5%, dobimo koncentrat s 63-65% železa. Na primer, kerško rjavo železovo rudo lahko pripišemo kategoriji ognjevzdržnih rud, katerih pranje z začetno vsebnostjo železa 40,8% omogoča povečanje v koncentratu le do 44,7%. V odpadnih kamninah, opranih iz rude, njegov delež v tem primeru doseže 29-30%. Metalurška vrednost železove rude se še poveča, ko se iz odpadne kamnine med potjo pridobivajo druge uporabne sestavine. Na primer, pri obogatitvi rude nahajališča Eno-Kovdorskoye se poleg koncentrata železove rude pridobi tudi koncentrat apatita, ki je surovina za proizvodnjo mineralnih gnojil. Tako zapletena obdelava železove rude, izkopane iz globin, bistveno poveča donosnost razvoja nahajališča.
6. Glavne fizikalne lastnosti, ki vplivajo na metalurško vrednost železove rude, so: trdnost, granulometrična sestava (grudastost), poroznost, vlaga itd. Neposredna uporaba nizkotrdnih in meljastih rud v plavžih je nemogoča, saj njihove fine frakcije močno poslabšajo plinska prepustnost kolone napolnjenih materialov. Poleg tega tok plavžnega plina iz delovnega prostora peči odstrani delce rude, manjše od 2-3 mm, ki se nato usedejo v zbiralnikih prahu. Pri predelavi rud z nizko trdnostjo to vodi do povečanja njihove specifične porabe za taljenje železa. Pridobivanje ohlapnih muljevitih rud je povezano s potrebo po gradnji dragih obratov za sintranje za njihovo aglomeracijo, kar bistveno razvrednoti takšne rude. Višina glob je še posebej visoka pri pridobivanju rjavega železa in hematitnih rud. Tako bogate rude Kurske magnetne anomalije med rudarjenjem dajejo do 85% drobnih delcev, ki jih je treba aglomerirati. Povprečni izkoristek frakcije, večje od 10 mm (primerne za taljenje v plavžu) iz bogatih rud Krivoy Rog, ne presega 32%, izkoristek frakcije, večje od 5 mm, iz izkopanih kerških rud pa ne presega 5%. V skladu s pogoji taljenja v plavžu mora biti spodnja meja velikosti rude, ki se nalaga v plavže, 5-8 mm, vendar se zaradi težav pri presejanju tako drobnih frakcij, zlasti mokrih rud, na zaslonih dvigne do 10-12 mm. Zgornja meja velikosti kosov je določena z redukcijo rude in ne sme presegati 30-50 mm, v praksi pa je tudi 80-100 mm.
7. Trdnost rud pri sušenju, segrevanju in redukciji. Ker sestava rude vključuje mineralne sestavine z različnimi koeficienti toplotnega raztezanja, pri segrevanju v kosih rude nastanejo znatne notranje napetosti, ki povzročijo njihovo uničenje s tvorbo drobnih drobcev. Preveč hitro sušenje lahko povzroči uničenje kosov rude pod delovanjem sproščene vodne pare. Zmanjšanje trdnosti materialov železove rude med sušenjem in segrevanjem imenujemo dekrepitacija.
8. Pomembna tehnološka kakovost železovih rud je njihovo mehčanje. V plavžu ustvarjajo testaste mase žlindre, ki nastanejo med mehčanjem rudnega dela polnila, velik upor pri prehodu plinov. Zato je zaželeno uporabljati rude z najvišjo temperaturo začetka mehčanja. V tem primeru se ruda ne zmehča v jašku plavža, kar ugodno vpliva na plinoprepustnost kolone polnila. Čim krajši je interval mehčanja rude (temperaturna razlika med začetkom in koncem mehčanja), tem hitreje se zmehčane pastozne mase spremenijo v tekočo gibljivo talino, ki ne predstavlja večjega upora pretoku plinov. Zato imajo rude s kratkim intervalom in visokim zmehčanjem veliko metalurško vrednost.
9. Vsebnost vlage v rudi določa njeno vsebnost vlage. Za različne vrste železovih rud je dovoljena vsebnost vlage ob upoštevanju njihove vlažnosti določena s tehničnimi pogoji: za rjavo železovo rudo - 10-16%, hematitne rude - 4-6%, magnetite - 2-3%. Povečana vlažnost poveča transportne stroške za prevoz rude in v zimski čas zahteva stroške sušenja, da se prepreči njegovo zamrzovanje. Tako se s povečanjem vlažnosti in vlažnosti rud zmanjša njihova metalurška vrednost.
10. Narava poroznosti rude v veliki meri določa reakcijsko površino interakcije plinastih reducentov z železovimi oksidi rude. Razlikovati med splošno in odprto poroznostjo. Pri enaki vrednosti skupne poroznosti se z zmanjšanjem velikosti por poveča reakcijska površina kosov rude. To, ceteris paribus, poveča redukcijo rude in njeno metalurško vrednost.
11. Reducibilnost rude je njena sposobnost, da sprosti kisik, vezan na železo, v svoje okside v plinasto redukcijsko sredstvo z večjo ali manjšo hitrostjo. Večja kot je reduktivnost rude, krajši je lahko njen zadrževalni čas v plavžu, kar omogoča hitrejše taljenje. Z enakim časom zadrževanja v peči zlahka reducirane rude dajejo plinom iz peči več kisika, povezanega z železom. To omogoča zmanjšanje stopnje razvoja neposredne redukcije in specifične porabe koksa za taljenje železa. Tako je s katerega koli vidika povečana reduktivnost rude njena dragocena lastnost. Največja reduktivnost je običajno ohlapna, zelo porozna rjava železova ruda in siderit, ki ob odstranitvi CO 2 v zgornjih horizontih plavža ali zaradi predhodnega žganja pridobi visoko poroznost. V padajočem vrstnem redu reduktivnosti jim sledijo gostejše rude hematita in magnetita.
12. Velikost nahajališča železove rude je pomembno merilo za njegovo oceno, saj se s povečanjem zalog rude povečuje donosnost njegovega razvoja, učinkovitost gradnje in delovanja glavnih in pomožnih objektov (kamnolomi, rudniki, komunikacije, stanovanja). , itd.) poveča. Plavž sodobnega metalurškega obrata s povprečno zmogljivostjo tali 8-10 milijonov ton grodlja na leto, njegova letna potreba po rudi pa je 15-20 milijonov ton.Da bi nadomestili stroške gradnje, mora obrat obratovati za najmanj 30 let (amortizacijska doba). To ustreza minimalnim rezervam polja 450-600 milijonov ton.
13. Pomemben vpliv na določitev zavrnitvene meje za vsebnost železa imajo pogoji rudarjenja, odvisno od narave pojavljanja rudnega telesa. Globoko nahajališče rudnih plasti zahteva gradnjo dragih rudnikov za njihov razvoj, visoke obratovalne stroške (za prezračevanje, razsvetljavo rudnikov, črpanje vode, dvigovanje rude in odpadkov itd.). Primer izjemno neugodnih rudarskih in geoloških pogojev za nastanek rudnega telesa je Yakovlevskoye nahajališče KMA, v katerem višina strehe nad rudo na nekaterih območjih doseže 560 m.V strehi je osem vodonosnikov, kar ustvarja težko hidrogeološke razmere za rudarjenje in zahteva odstranitev podzemne vode z območja nahajališča rude ali umetno zamrzovanje tal na tem območju. Vse to zahteva velike kapitalske in obratovalne stroške za pridobivanje rude ter zmanjšuje vrednost rud. Lokacija nahajališča blizu dnevne površine zemlje in možnost pridobivanja rude na odprt način (v kamnolomih) bistveno znižata stroške pridobivanja rude in povečata vrednost nahajališča. V tem primeru postane donosno pridobivanje in predelava rud z nižjo vsebnostjo železa kot podzemno rudarjenje.
14. Poleg podatkov o količini in kakovosti železove rude je pomemben dejavnik pri oceni posameznega nahajališča njegova geografska in gospodarska lega: oddaljenost od potrošnika, prisotnost prometne komunikacije, delovna sredstva itd.

Industrijske vrste depozitov

Glavne industrijske vrste nahajališč železove rude

• Na njih so nastala nahajališča železovih kvarcitov in bogatih rud

So metamorfnega izvora. Rudo predstavljajo železni kvarciti ali jaspiliti, magnetit, hematit-magnetit in hematit-martit (v oksidacijskem območju). Kotline Kurske magnetne anomalije (KMA, Rusija) in Krivoj Rog (Ukrajina), regija Gornje jezero (Angleščina) ruski(ZDA in Kanada), provinca železove rude Hamersley (Avstralija), regija Minas Gerais (Brazilija).

• Stratumske sedimentne usedline. So kemogenega izvora, nastanejo zaradi obarjanja železa iz koloidnih raztopin. To so oolitne ali stročnice železove rude, ki jih predstavljata predvsem getit in hidrogoetit. Lorenski bazen (Francija), Kerški bazen, Lisakovskoye in drugi (nekdanja ZSSR).
• Skarnska nahajališča železove rude. Sarbaiskoye, Sokolovskoye, Kacharskoye, Mount Blagodat, Magnitogorskoye, Tashtagolskoye.
• Kompleksna nahajališča titanomagnetita. Izvor je magmatski, nahajališča so omejena na velike predkambijske intruzije. rudni minerali- magnetit, titanomagnetit. Kachkanarskoye, Kusinskoye nahajališča, nahajališča Kanade, Norveške.

Manjše industrijske vrste nahajališč železove rude

• Kompleksna karbonatitna apatitno-magnetitna nahajališča. Kovdorskoye.
• Nahajališča magnomagnetita železove rude. Koršunovskoye, Rudnogorskoye, Neryundinskoye.
• Nahajališča železove rude siderita. Bakalskoe, Rusija; Siegerland, Nemčija itd.
• Nahajališča železove rude in feromanganovega oksida v vulkansko-sedimentnih plasteh. Karažalskoe.
• Ploščatim lateritnim nahajališčem železove rude. Južni Ural; Kuba in drugi

Zaloge

Svetovne dokazane zaloge železove rude znašajo približno 160 milijard ton, ki vsebujejo približno 80 milijard ton čistega železa. Po podatkih ameriškega geološkega zavoda nahajališča železove rude

6. Glede na skupne (od 01.01.2003 - 100 milijard ton - 16,1% sveta) in raziskane (56,1 milijarde ton - 18,6% sveta) zaloge železove rude je Rusija vztrajno na prvem mestu na svetu , v celoti zadovoljuje svoje potrebe po surovinah železove rude in letno izvozi znatne količine komercialnih železovih rud, koncentratov, peletov, vroče briketiranega železa.

7. Industrijsko pomembna nahajališča železove rude so zelo raznolika. Poznamo jih v endogenih, eksogenih in metamorfogenih kompleksih kamnin. Ob upoštevanju geneze je običajno razlikovati naslednje glavne industrijske vrste.

8. Magmatska nahajališča:

a) titanomagnetit in ilmenit-titanomagnetit, ki sta coni koncentrirane diseminacije (s schlieren in vein-lenticular segregacijami) magnetitov, ki vsebujejo vanadij in titan, v intruzijah gabro-piroksenit-dunita, gabra, gabro-diabaza in gabro-anortozitnih formacij (Kačkanarskoe, Kopanskoe, Pervouralskoye na Uralu, Pudozhgorskoye v Kareliji, Chineyskoye v regiji Chita, nahajališča kompleksa Bushveld v Južni Afriki, Routivara, Taberg na Švedskem, Allard Lake (Lak Tio) v Kanadi itd.);

b) baddeleit-apatit-magnetit, ki tvori niz lečastih in žilastih teles v ultrabazičnih alkalnih intruzijah s karbonatiti (Kovdorskoye na polotoku Kola, Palabora v Južni Afriki).

Titan-magnetitne in baddeleit-apatit-magnetitne rude predstavljajo 6,6 % svetovnih dokazanih zalog in 5,6 % komercialne proizvodnje rude. V Rusiji predstavljajo 12,9% rezerv in 18,2% proizvodnje tržnih rud.

9. Metasomatska nahajališča (nahajališča skarno-magnetitnih rud) so v različni meri predstavljena z mineraliziranimi skarni in skarnoidi, ki tvorijo kompleksne plasti in leče v sedimentnih, vulkanogeno-sedimentnih in metamorfnih kamninah (Sokolovskoye, Sarbayskoye, Kacharskoye in Kazahstan; Vysokogorskoye, Goroblagodatskoye in drugi na Uralu; Abakanskoye, Teyskoye na Krasnojarskem ozemlju; Sheregeshevskoye, Tashtagolskoye in drugi v Gorni Šoriji; Tayozhnoye, Desovskoye v Jakutiji; Markona v Peruju, nahajališča čilskega pasu železove rude; Chogart, Chador- Malyu v Iranu; Maanshan na Kitajskem). Delež skarn-magnetitnih rud predstavlja 9,5% svetovnih raziskanih zalog in 8,3% proizvodnje tržnih rud. Rude te vrste v Rusiji predstavljajo 12,2 oziroma 12,9%.

10. Hidrotermalna nahajališča:

a) genetsko povezana s pastmi in predstavljena z žilno-stebrastimi in različnimi kompleksnimi nahajališči magnomagnetitnih rud v sedimentnih, piroklastičnih kamninah in pasteh (Korshunovskoye, Rudnogorskoye, Neryundinskoye, Kapaevskoye, Tagarskoye v vzhodni Sibiriji);

b) hidrotermalno-sedimentni siderit, hematit-siderit, ki ga predstavljajo listnate, žilne in lečaste skladne in sekatne usedline sideritnih, hematit-sideritnih (oksidiranih v zgornjih horizontih) rud v sedimentnih kamninah (Bakalskoye rudno polje na Uralu, Berezovskoye v regiji Chita, Huenza, Bou Kadra, Zakkar Beni Saf v Alžiriji, Bilbao v Španiji).

Delež te vrste rud v raziskanih zalogah in proizvodnji tržnih rud v svetu je zanemarljiv in ne presega 1%, v Rusiji je 5,4% v rezervah in 2,9% v proizvodnji tržnih rud.

11. Vulkansko-sedimentna nahajališča - skladne plasti in leče hematitnih, magnetit-hematitnih in hematit-magnetitnih rud v vulkanogeno-sedimentnih kamninah (Zahodno Karazhalskoye v Kazahstanu, Kholzunskoye na Altaju). Delež te vrste rud v raziskanih zalogah in proizvodnji tržnih rud v svetu je zanemarljiv. V Rusiji se takšna nahajališča še ne razvijajo.

12. Sedimentna morska nahajališča, ki so nastala v morskih bazenih in so predstavljena s šibko dislociranimi rezervoarskimi nahajališči leptokloritnih in hidrogetitnih oolitnih rud v morskih terigeno-karbonatnih mezo-kenozojskih nahajališčih (bazen železove rude Kerch v Ukrajini, Ayatskoye v Kazahstanu, nahajališča rude rjavega železa Lorraine železove rude (na ozemlju Francije, Belgije, Luksemburga), ZK, Nemčije, Nove Fundlandije v Kanadi in na območju Birminghama v ZDA). Delež rud te vrste v raziskanih rezervah na svetu je 10,6%, v proizvodnji tržnih rud - 8,9%. V Rusiji takšna nahajališča niso bila raziskana in se ne razvijajo.

13. Sedimentne celinske usedline, ki so nastale v rečnih ali jezerskih kotlinah in so predstavljene s slojastimi in lečastimi usedlinami leptokloritnih in hidrogetitnih oolitnih rud v fosilnih rečnih usedlinah (Lisakovskoye v Kazahstanu). Delež te vrste rud v raziskanih zalogah in proizvodnji tržnih rud v svetu je zanemarljiv. V Rusiji takšna nahajališča niso bila raziskana in se ne razvijajo.

14. Metamorfizirani železovi kvarciti so razširjeni na starodavnih ščitih, platformah in na nekaterih srednjih masivih fanerozojskih nagubanih regij. Večina jih je zgodnjega proterozoika in arhejske starosti; Poznoproterozojske in zgodnjepaleozojske usedline so veliko manj pogoste. Železovi kvarciti tvorijo ogromne bazene železove rude. Rudna nahajališča kvarcitov znotraj nahajališč imajo običajno velike razsežnosti: kilometre po strmini, nekaj sto ali deset metrov debeline. Značilna je stratificirana oblika rudnih teles, tanko progasta tekstura in podobna mineralna sestava rud na različnih nahajališčih (basen Krivoy Rog v Ukrajini, v Rusiji - nahajališča Kurske magnetne anomalije, Olenegorskoe na polotoku Kola, Kostomuksha v Kareliji). , Tarynnakhskoe in Gorkitskoe v Jakutiji, v Avstraliji - porečje Hamersley, v Braziliji - regija Carajas in "železni štirikotnik", v ZDA - regija Gornjega jezera, v Kanadi - Labradorsko korito, na Kitajskem - Anshan - bazen Benxi itd.). Velika in edinstvena nahajališča v smislu zalog, enostavno pridobivanje rud, možnost odprtega rudarjenja v velikih kamnolomih z uporabo močne rudarske in transportne opreme omogočajo, da jih štejemo za ugodne objekte za pridobivanje železove rude v vseh bazenih sveta. . Delež te vrste rud v raziskanih zalogah in proizvodnji tržnih rud v svetu presega 60%, v Rusiji v zalogah je 55,9%, v proizvodnji tržnih rud - 64,5%.

15. Nahajališča preperevalne skorje, ki jih predstavljajo bogate hidrohematit- in siderit-magnetitne, martit-magnetitne rude, nastanejo med pretvorbo železovih kvarcitov kot posledica supergenih procesov. V skladu s tem so v svoji razširjenosti povezani z območji in območji razvoja železovih kvarcitov, omejenih na površinske in linearne preperevalne skorje, ki se razvijajo vzdolž njih (Mikhailovskoye, Yakovlevskoye, Gostishchevskoye, Vislovskoye, Razumenskoye v Rusiji, nahajališča bogatih rud Krivoy Rog v Ukrajini, regije železove rude Avstralija, Brazilija, Indija, ZDA). Nahajališča te vrste predstavljajo 12,5% raziskanih zalog Rusije in 1,3% proizvodnje tržnih rud. Skupaj delež nahajališč zadnjih dveh vrst - železovih kvarcitov in poligenskih bogatih železovih rud, ki se razvijajo na njih - predstavlja 70,9% raziskanih zalog na svetu in 74,4% komercialne proizvodnje rude, tj. to so najpomembnejše industrijske vrste nahajališč. Delež rud zadnjih dveh vrst nahajališč v Rusiji je 68,4% v rezervah, v proizvodnji tržnih rud - 65,8%.

16. Druge supergene železove rude:

a) rjava železova ruda, povezana s vremenskimi skorjami sideritov (skupine nahajališč Bakalskaya in Zigazino-Komarovskaya na Uralu, Berezovskoye v regiji Chita);

b) občasna plašču podobna nahajališča krom-nikljevih goetit-hidrogetitnih rud, ki so pogosta v preperevalni skorji ultramafičnih kamnin (lateritne rude Kube, Filipinov, Indonezije, Gvineje, Malija, na Uralu - Serovskoye in nahajališča Orsk- regija Khalilovski). Takšne rude so običajno legirane z nikljem in kobaltom.

Delež drugih supergenskih železovih rud v raziskanih rezervah na svetu je 2,4%, v proizvodnji tržnih rud - 2,0%, v Rusiji 1,1 oziroma 0,2%.

17. Glede na pogoje nastanka je tudi mineralna sestava železovih rud izjemno raznolika, kar v veliki meri določa njihovo industrijsko vrednost. Železove rude delimo na 11 glavnih industrijske vrste(tabela 2).

Železova ruda je kamnina, ki vključuje naravno kopičenje različnih mineralov in v takem ali drugačnem razmerju je prisotno železo, ki se lahko iz rude tali. Komponente, ki sestavljajo rudo, so lahko zelo raznolike. Najpogosteje vsebuje naslednje minerale: hematit, martit, siderit, magnetit in druge. Količinska vsebnost železa v rudi ni enaka, v povprečju se giblje od 16 do 70 %.

Glede na količino železa v rudi ga delimo na več vrst. Železova ruda, ki vsebuje več kot 50% železa, se imenuje bogata. Običajne rude vsebujejo najmanj 25% in ne več kot 50% železa v svoji sestavi. Slabe rude imajo nizko vsebnost železa, to je le četrtina skupnega števila kemičnih elementov, vključenih v skupno vsebnost rude.

Iz železovih rud, v katerih je zadostna vsebnost železa, jih talijo, za ta postopek ga največkrat obogatijo, lahko pa tudi v čista oblika, je odvisno od kemične sestave rude. Za proizvodnjo je potrebno natančno razmerje določenih snovi. To vpliva na kakovost končnega izdelka. Iz rude je mogoče taliti druge elemente in jih uporabiti za predvideni namen.

Na splošno so vsa nahajališča železove rude razdeljena v tri glavne skupine, to so:

Magmatogene usedline (nastanejo pod vplivom visokih temperatur);
eksogene usedline (nastanejo kot posledica sedimentacije in preperevanja kamnin);
metamorfogene usedline (nastanejo kot posledica sedimentne aktivnosti in poznejšega vpliva visok pritisk in temperatura).

Te glavne skupine depozitov je mogoče nadalje razdeliti na več podskupin.

Zelo je bogata z nahajališči železove rude. Njeno ozemlje vsebuje več kot polovico svetovnih nahajališč železove kamnine. Nahajališče Bakcharskoye spada med najobsežnejše področje. To je eden največjih virov nahajališč železove rude ne samo na ozemlju Ruska federacija ampak po vsem svetu. To polje se nahaja v regiji Tomsk na območju rek Androma in Iksa.

Nahajališča rude so tu odkrili leta 1960, ko so iskali vire nafte. Polje se razprostira na zelo velikem območju 1600 kvadratnih metrov. metrov. Nahajališča železove rude se nahajajo na globini 200 metrov.

Bakčarske železove rude so 57% bogate z železom, vsebujejo pa tudi druge uporabne kemične elemente: fosfor, zlato, platino, paladij. Volumen železa v obogateni železovi rudi doseže 97%. Skupne rezerve rude na tem nahajališču so ocenjene na 28,7 milijarde ton. Za pridobivanje in razvoj rude se tehnologije iz leta v leto izboljšujejo. Karierno proizvodnjo naj bi nadomestila vrtinska proizvodnja.

Na Krasnojarskem ozemlju, približno 200 km od mesta Abakan, v zahodni smeri, se nahaja nahajališče železove rude Abagas. Prevladujoči kemični element, ki je del lokalnih rud, je magnetit, dopolnjujejo ga musketovit, hematit, pirit. Skupna sestava železa v rudi ni tako velika in znaša 28%. Aktivno delo na pridobivanju rude na tem nahajališču poteka že od 80. let prejšnjega stoletja, kljub dejstvu, da je bilo odkrito že leta 1933. Polje je sestavljeno iz dveh delov: južnega in severnega. Vsako leto se v tem kraju v povprečju izkoplje nekaj več kot 4 milijone ton železove rude. Skupna količina zalog železove rude na nahajališču Abasskoye je 73 milijonov ton.

V Hakasiji, nedaleč od mesta Abaza v regiji Zahodni Sayan, so razvili polje Abakanskoye. Odkrili so ga leta 1856 in od takrat se ruda redno koplje. V obdobju od 1947 do 1959 so bila na nahajališču Abakanskoye zgrajena posebna podjetja za pridobivanje in obogatitev rud. Sprva je rudarjenje potekalo na odprt način, kasneje pa so prešli na podzemni način, ko so uredili 400-metrski rudnik. Lokalne rude so bogate z magnetitom, piritom, kloritom, kalcitom, aktinolitom in andezitom. Vsebnost železa v njih se giblje od 41,7 do 43,4% z dodatkom žvepla in. Povprečna letna proizvodnja je 2,4 milijona ton. Skupna rezerva nahajališč je 140 milijonov ton. V Abazi, Novokuznetsku in Abakanu so centri za pridobivanje in predelavo železove rude.

Kurska magnetna anomalija je znana po najbogatejših nahajališčih železove rude. To je največji železni bazen na svetu. Tu leži več kot 200 milijard ton rude. Ta količina je pomemben pokazatelj, saj je polovica zalog železove rude na planetu kot celoti. Nahajališče se nahaja na ozemlju regij Kursk, Oryol in Belgorod. Njene meje se razprostirajo na 160.000 kvadratnih metrih. km, vključno z devetimi osrednjimi in južnimi regijami države. Magnetna anomalija je bila tu odkrita že zelo dolgo, že v 18. stoletju, vendar je bilo mogoče odkriti obsežnejša rudna nahajališča šele v zadnjem stoletju.

Najbogatejše zaloge železove rude so tukaj začeli aktivno izkopavati šele leta 1931. Ta kraj ima zaloge železove rude v vrednosti 25 milijard ton. Vsebnost železa v njem se giblje od 32 do 66%. Rudarstvo se izvaja tako z odprto kot podzemno metodo. Kurska magnetna anomalija vključuje nahajališča železove rude Prioskolskoye in Chernyanskoye.

Poleg znane nafte in plina obstajajo tudi drugi enako pomembni minerali. Sem spadajo rude, ki se pridobivajo za železo in s predelavo. Prisotnost nahajališč rude je bogastvo katere koli države.

Kaj so rude?

Vsaka od naravoslovnih ved na to vprašanje odgovarja na svoj način. Mineralogija opredeljuje rudo kot niz mineralov, katerih preučevanje je potrebno za izboljšanje pridobivanja najdragocenejših od njih, kemija pa preučuje elementarno sestavo rude, da bi ugotovila kakovostno in količinsko vsebnost dragocenih kovin v njej.

Geologija obravnava vprašanje: "kaj so rude?" z vidika smotrnosti njihove industrijske uporabe, saj ta znanost preučuje strukturo in procese, ki se dogajajo v črevesju planeta, pogoje za nastanek kamnin in mineralov ter raziskovanje novih nahajališč mineralov. So območja na površju Zemlje, na katerih se je zaradi geoloških procesov nabrala zadostna količina mineralnih tvorb za industrijsko uporabo.

Nastajanje rude

Tako na vprašanje: "kaj so rude?" Najbolj popoln odgovor je ta. Ruda je kamnina z industrijsko vsebnostjo kovin. Samo v tem primeru ima vrednost. Kovinske rude nastanejo, ko se magma, ki vsebuje njihove spojine, ohladi. Hkrati kristalizirajo in se porazdelijo glede na njihovo atomsko težo. Najtežji se usedejo na dno magme in izstopajo v ločeni plasti. Drugi minerali tvorijo kamnine, hidrotermalna tekočina, ki ostane iz magme, pa se širi skozi praznine. Elementi, ki jih vsebuje, strdijo, tvorijo žile. Kamnine, ki se uničijo pod vplivom naravnih sil, se odlagajo na dno rezervoarjev in tvorijo sedimentne usedline. Glede na sestavo kamnin nastajajo različne rude kovin.

Železove rude

Vrste teh mineralov se zelo razlikujejo. Kaj so rude, zlasti železo? Če ruda vsebuje dovolj industrijska predelava količino kovine, se imenuje železo. Razlikujejo se po izvoru kemična sestava, kot tudi vsebnost kovin in nečistoč, ki bi lahko bile koristne. Praviloma so to povezane barvne kovine, na primer krom ali nikelj, obstajajo pa tudi škodljive - žveplo ali fosfor.

Kemično sestavo predstavljajo različni oksidi, hidroksidi ali ogljikove soli železovega oksida. Razvite rude vključujejo rdečo, rjavo in magnetno železovo rudo, pa tudi železov lesk - veljajo za najbogatejše in vsebujejo več kot 50% kovine. Revni vključujejo tiste, pri katerih je uporabna sestava manjša - 25%.

Sestava železove rude

Magnetna železova ruda je železov oksid. Vsebuje več kot 70 % čiste kovine, vendar se pojavlja v nahajališčih skupaj s cinkovo ​​mešanico in drugimi tvorbami in včasih s cinkovo ​​mešanico. velja za najboljšo izmed uporabljenih rud. Iron shine vsebuje tudi do 70% železa. Rdeča železova ruda - železov oksid - eden od virov pridobivanja čiste kovine. In rjavi analogi imajo do 60% vsebnosti kovin in jih najdemo z nečistočami, včasih škodljivimi. So vodni železov oksid in spremljajo skoraj vse železove rude. Prav tako so priročni zaradi lažjega rudarjenja in predelave, vendar je kovina, pridobljena iz te vrste rude, nizke kakovosti.

Glede na izvor nahajališča železove rude delimo v tri velike skupine.

1. Endogeni ali magmatogeni. Njihov nastanek je posledica geokemičnih procesov, ki so potekali v globinah zemeljske skorje, magmatskih pojavov.
2. Eksogene ali površinske usedline so nastale kot posledica procesov, ki se odvijajo v pripovršinskem območju zemeljske skorje, to je na dnu jezer, rek in oceanov.
3. Metamorfogena nahajališča so nastala na zadostni globini od zemeljske površine pod vplivom visokega tlaka in enakih temperatur.

Zaloge železove rude v državi

Rusija je bogata z različnimi nahajališči. Največji na svetu vsebuje skoraj 50% vseh svetovnih rezerv. V tej regiji so ga opazili že v 18. stoletju, vendar se je razvoj nahajališč začel šele v 30. letih prejšnjega stoletja. Zaloge rude v tem bazenu so visoke v čistih kovinah, merijo se v milijardah ton, rudarjenje pa se izvaja na odprt ali podzemni način.

Bakčarsko nahajališče železove rude, ki je eno največjih v državi in ​​na svetu, je bilo odkrito v 60. letih prejšnjega stoletja. Zaloge rude v njem s koncentracijo čistega železa do 60% znašajo približno 30 milijard ton.

Na Krasnojarskem ozemlju je nahajališče Abagasskoye - z magnetitnimi rudami. Odkrili so ga že v 30. letih prejšnjega stoletja, njegov razvoj pa se je začel šele pol stoletja pozneje. Na severu in Južne cone v bazenu se izvaja odprto rudarstvo, natančna količina zalog pa je 73 milijonov ton.

Abakansko nahajališče železove rude, odkrito leta 1856, je še vedno aktivno. Sprva je bil razvoj izveden na odprt način, od 60. let 20. stoletja pa s podzemno metodo na globini do 400 metrov. Vsebnost čiste kovine v rudi doseže 48%.

Nikljeve rude

Kaj je nikljeva ruda? Mineralne formacije, ki se uporabljajo za industrijsko proizvodnjo te kovine, se imenujejo nikljeve rude. Obstajajo sulfidne bakrovo-nikljeve rude z vsebnostjo čiste kovine do štiri odstotke in silikatne nikljeve rude, katerih enak kazalnik je do 2,9%. Prva vrsta nahajališč je običajno magmatskega tipa, silikatne rude pa se nahajajo v preperevalni skorji.

Razvoj industrije niklja v Rusiji je povezan z razvojem njihove lokacije na Srednjem Uralu sredi 19. stoletja. Skoraj 85% nahajališč sulfida je koncentriranih v regiji Norilsk. Nahajališča v Tajmirju so največja in najbolj edinstvena na svetu po bogastvu zalog in raznolikosti mineralov, vsebujejo 56 elementov periodnega sistema. Kar zadeva kakovost nikljevih rud, Rusija ni slabša od drugih držav, prednost je, da vsebujejo dodatne redke elemente.

Približno deset odstotkov virov niklja je skoncentriranih v nahajališčih sulfida na polotoku Kola ter na Srednjem in Južni Ural razvijajo se nahajališča silikata.

Za rude v Rusiji je značilna količina in raznolikost, potrebna za industrijsko uporabo. Vendar pa so hkrati zapleteni naravne razmere proizvodnja, neenakomerna porazdelitev po ozemlju države, neskladje med regijo, kjer se nahajajo viri, in gostoto prebivalstva.

Ko o nečem rečejo "železo", mislijo - močno, močno, neuničljivo. Ni presenetljivo slišati: "železna volja", železno zdravje" in celo "železna pest". Kaj je železo?

Zgodovina imen

Železo v najčistejši obliki je srebrna kovina, v latinščini se imenuje Fe (železo). Znanstveniki se prepirajo o izvoru ruskega imena. Nekateri menijo, da izvira iz besede "jalja", ki v sanskrtu pomeni kovina, drugi trdijo, da je to beseda "žele", kar pomeni "sijaj".

Kako so ljudje dobili železo?

Prvič se je železo znašlo v rokah človeka, ki je padlo z neba. Navsezadnje so bili številni meteoriti skoraj popolnoma železni. Zato so bili predmeti iz te kovine upodobljeni v modri barvi - barvah neba. Mnoga ljudstva imajo mite o nebeškem izvoru železnih orodij – podarili naj bi jih bogovi.

Kaj je železna doba?

Ko je človek odkril bron, se je začela bronasta doba. Kasneje ga je nadomestilo "železo". Tako so imenovali čas, ko so kalibi, ljudje, ki so živeli na obali Črnega morja, naučili taliti poseben pesek v posebnih pečeh. Nastala kovina je bila lepe srebrne barve in ni rjavela.

So bili zlati predmeti vedno višje cenjeni?

V tistih časih, ko so železo talili iz meteoritov, so ga uporabljali predvsem za izdelavo nakita, ki so ga lahko nosili le ljudje iz plemiške družine. Pogosto so imeli ti okraski zlat okvir in v Stari Rim celo poročni prstani bili železni. Ohranjeno je pismo, ki ga je eden od egiptovskih faraonov napisal hetitskemu kralju, kjer prosil, naj mu pošlje železo in obljubil, da bo plačal v zlatu v poljubnem znesku.

Svetovna čudesa iz železa

V Indiji, v Delhiju, je starodavni steber, visok več kot sedem metrov. Izdelana je bila iz čistega železa že leta 415 našega štetja. Ampak zdaj o tem ni sledi rje. Po legendi se dotik stebra s hrbtom izpolni cenjeno željo. Druga veličastna železna zgradba je Eifflov stolp. Za izdelavo simbola Pariza je bilo potrebnih več kot sedem tisoč ton kovine.

Od kod prihaja železo?

Za pridobivanje železa potrebujete železovo rudo. To so minerali, kamni, v katerih je železo spojeno z različnimi drugimi snovmi. Čiščenje železa pred nečistočami in pridobitev želene kovine. Surovina je lahko na primer magnetna železova ruda, ki vsebuje do 70 % železa. Ironstone je črn ali temno siv kamen. V Rusiji se koplje na Uralu, na primer v črevesju gore, ki se imenuje Magnetic.

Kako se pridobiva ruda?

Nahajališča železove rude so ne samo v Rusiji, ampak tudi v Ukrajini, na Švedskem, Norveškem, v Braziliji, ZDA in nekaterih drugih državah. Zaloge tega minerala niso povsod enake, začnejo ga pridobivati ​​le, če se zdi donosno, ker razvoj je drag in se ne bo izplačalo, če je likalnik premajhen.

Najpogosteje železove rude rudarjeno z odprto metodo. Izkopljejo ogromno jamo, imenovano kariera. Je zelo globoko - pol kilometra. In širina je odvisna od tega, koliko rude je naokoli. Posebni stroji zajemajo rudo in jo ločujejo od jalovine. Nato tovornjaki odpeljejo v tovarne.

Vsega področja pa ni mogoče razvijati na ta način. Če je ruda globoka, morate narediti rudnike, da jo pridobite. Za rudnik najprej izkopljejo globok vodnjak, ki se imenuje jašek, pod njim pa od njega odhajajo hodniki - nanosi. Rudarji prihajajo dol. to pogumni ljudje, najdejo rudo in ga razstreli, nato pa ga kos za kosom prenesi na površje. Delo rudarjev je zelo nevarno, saj se lahko rudnik zruši, spodaj pa so nevarni plini in ljudje se lahko poškodujejo ob eksploziji, čeprav so zelo previdni in upoštevajo varnostna pravila.

Kako se pridobiva železo iz rude?

Toda pridobivanje rude ni vse! Navsezadnje je pridobivanje železa iz rude tudi težaven proces. Čeprav so se že zdavnaj naučili taliti železo iz rude. V starih časih so se s taljenjem ukvarjali kovači, bili so zelo spoštovani ljudje. Rudo in oglje so dali v posebno peč, imenovano kovačnica, in nato zažgali. Vendar pa običajna temperatura zgorevanja ni dovolj visoka za taljenje, zato so ogenj razpihovali z mehom - napravo, ki piha zrak z veliko močjo. Sprva so jih premikale roke, kasneje pa so se naučili uporabljati moč vode. Zaradi segrevanja je nastala sintrana masa, ki jo je kovač koval in dal železu želeno obliko.

Zlitine

Pogosteje se je uporabljalo (in se še vedno uporablja) ne čisto železo, ampak jekla ali litega železa. Je zlitina železa in ogljikovega dioksida. Če zlitina vsebuje več kot 2% ogljika, dobimo lito železo. Je krhka, vendar se zlahka topi in ji je mogoče dati poljubno obliko. Če je ogljika manj kot 2 %, potem . Je zelo vzdržljiv in se uporablja za izdelavo mnogih potrebnih stvari, strojev, orožja.

Zdaj se seveda uporabljajo druge metode, čeprav je njihov princip enak: taljenje z dodatkom ogljikovega dioksida pri visoki temperaturi. Trenutno se v ta namen uporablja električna energija.

Zakaj človeško telo potrebuje železo?

Če človeku primanjkuje železa, zboli. to kovina je potrebna za tvorbo hemoglobina, ki dovaja kisik v vsako celico v telesu. Zato morate jesti živila, bogata z železom - jetra, stročnice, jabolka.

Če bi bilo to sporočilo koristno za vas, bi bil vesel vašega obiska