Rudni minerali. Iz česa je železova ruda?

Železova ruda je mineralna tvorba naraven značaj, ki ima v svoji sestavi železove spojine, akumulirane v tolikšni količini, da zadostuje za njegovo ekonomsko donosno pridobivanje. Seveda je železo prisotno v vseh kamninah. Toda železove rude so ravno tiste železove spojine, ki so tako bogate s to snovjo, da omogočajo industrijsko pridobivanje kovinskega železa.

Vrste železove rude in njihove glavne značilnosti

Vse železove rude se zelo razlikujejo po svoji mineralni sestavi, prisotnosti škodljivih in koristnih nečistoč. Pogoji njihovega nastanka in končno vsebnost železa.

Glavne materiale, ki jih uvrščamo med rude, lahko razdelimo v več skupin:

• Železovi oksidi, ki vključujejo hematit, martit, magnetit.
• Železovi hidroksidi - hidrogoetit in goetit;
• Silikati - turingit in šamozit;
• Karbonati - sideroplesit in siderit.

V industrijskem železove rudeželezo je vsebovano v različnih koncentracijah - od 16 do 72%. Koristne primesi, ki jih vsebujejo železove rude, so: Mn, Ni, Co, Mo, itd. Obstajajo tudi škodljive primesi, ki vključujejo: Zn, S, Pb, Cu itd.

Nahajališča železove rude in rudarska tehnologija

Po genezi so obstoječa nahajališča železove rude razdeljena na:

• Endogeni. Lahko so magmatske, ki so vključki titanomagnetitnih rud. Lahko so tudi vključki karbonatita. Poleg tega obstajajo lečasta, ploščata skarno-magnetitna nahajališča, vulkansko-sedimentna ploščata nahajališča, hidrotermalne žile, pa tudi rudna telesa nepravilnih oblik.
• Eksogeni. Sem spadajo predvsem nahajališča sedimentnih rezervoarjev rjavega železa in siderita, pa tudi nahajališča turingitnih, šamozitnih in hidrogetitnih rud.
• Metamorfogeni - to so nahajališča železovih kvarcitov.

Največji obseg izkopavanja rude izzovejo znatne rezerve in padejo na predkambijske železne kvarcite. Sedimentne rjave železove rude so manj pogoste.

Pri rudarjenju se razlikujejo bogate rude in rude, ki zahtevajo obogatitev. Industrija pridobivanja železove rude izvaja tudi njeno predhodno predelavo: sortiranje, drobljenje in že omenjeno obogatitev ter aglomeracijo. Rudarska industrija se imenuje industrija železove rude in je surovinska osnova za črno metalurgijo.

Industrije uporabe

Železova ruda je glavna surovina za proizvodnjo železa. Vstopi v odprto ognjišče ali konvertersko proizvodnjo, pa tudi za redukcijo železa. Iz železa, kot veste, proizvajajo najrazličnejše izdelke, pa tudi iz litega železa. Naslednje industrije potrebujejo te materiale:

• Strojništvo in obdelava kovin;
• Avtomobilska industrija;
• Raketna industrija;
• vojaška industrija;
• Živilska in lahka industrija;
• Gradbeni sektor;
• Pridobivanje nafte in plina ter njihov transport.

Rusija je dežela, ki jo je narava velikodušno obdarila s takšnim mineralnim bogastvom kot železova ruda. Da bi vsaj približno ocenili to srečo, je dovolj, da si predstavljamo vlogo kovinskih predmetov v našem življenju in vržemo logičen most do kategorij proizvodnje.

Ni čudno, da so se v času, ko so v življenja ljudi vstopili šele pred sto stoletji, spremembe v načinu življenja in zavesti človeštva izkazale za tako velike, da so to dobo začeli imenovati "železna doba".

Kaj je železova ruda in kako izgleda

Tvorbe v zemeljski skorji, ki vsebujejo več ali manj železa čista oblika ali njegove spojine z drugimi snovmi: kisikom, žveplom, silicijem itd.

Takšna nahajališča se imenujejo ruda, kadar je pridobivanje dragocene snovi v industrijskem obsegu ekonomsko upravičeno.

Obstaja veliko vrst takšnih mineralnih tvorb. Vrstni vodja geološke kamnine je rdeča železova ruda ali hematit v grščini. Ime, prevedeno iz grščine, pomeni "krvavo rdeče", ima kemijsko formulo - Fe 2 O 3.

Železov oksid ima kompleksno barvo, ki sega od črne do češnjeve do rdeče. Neprozoren, lahko je v prašnem stanju in gost (v drugem primeru ima površinski sijaj).

Različne oblike - najdemo jih v obliki zrn, lusk, kristalov in celo rožnega popka.

Nastanek železove rude

Po izvoru v naravi lahko minerale, ki vsebujejo železo, koristne za ljudi, razvrstimo v več glavnih skupin:

1. Magmatogene tvorbe - nastanejo pod vplivom visokih temperatur.
2. Eksogeno - izvira iz rečne doline kot posledica padavin in preperevanja kamnin.
3. Metamorfogeni - nastali na podlagi starih sedimentnih usedlin iz visok pritisk in toploto.

Te skupine pa so razdeljene na številne podvrste.

Vrste železove rude in njihove značilnosti

Z ekonomskega vidika jih razvrščamo predvsem po vsebnosti železa:

1. Visoka - več kot 55%. To niso naravne tvorbe, ampak že industrijski polizdelek.
2. Povprečje. Primer je aglomerat. Pridobljeno iz z železom bogatih naravnih surovin z mehanskim delovanjem.
3. Nizka - manj kot 20%. Ti so pridobljeni kot posledica magnetne separacije.

Ekonomsko pomembna je tudi lokacija pridobivanja rude:

1. Linearni - se pojavijo na mestih depresij na zemeljski površini, najbogatejši z železom, z nizko vsebnostjo žvepla in fosforja.
2. Ploščati - v naravi nastajajo na površini železonosnih kvarcitov.

Kar zadeva geološke parametre, so poleg hematitov razširjeni in aktivno uporabljeni:

1. Rjava železova ruda (nFe 2 O 3 + nH 2 O) je kovinski oksid z udeležbo vode, običajno na osnovi limonitov. Značilne umazano rumenkaste barve, drobljiv, porozen. Dragocene kovine vsebuje od četrt do petdeset odstotkov. Malo - vendar je snov dobro obnovljena. Obogaten za nadaljnjo proizvodnjo dobrega litega železa.
2. Magnetna železova ruda, magnetit, je naravni železov oksid (Fe 3 O 4). Hematit je manj pogost, vendar je železo v njih več kot 70%. So gosti in zrnati, v obliki kristalov, vmešanih v kamnino, črni in modri. Sprva ima spojina magnetne lastnosti, izpostavljenost visokim temperaturam jih izravna.
3. Spar železova ruda, ki vsebuje siderit FeCO 3.
4. V rudi je velik delež gline, potem je to glinasta železova ruda. Redke vrste z relativno nizko vsebnostjo železa in prazninami.

Nahajališča železove rude v Rusiji

Največje nahajališče na svetu je Kurska magnetna anomalija. Naravna stvaritev je tako veličastna, da so jo uresničevali že od konca 16. stoletja. Navigacijski instrumenti so ponoreli od moči električnega polja, ki deluje s tal na več kot 150 kvadratnih kilometrih. Zaloge rude so ocenjene na milijardo ton.

V nahajališču Olenegorsk blizu Muromska se razvijajo nahajališča magnetitnega kvarcita.

Na polotoku Kola iz akumulacije Eisk-Kovdor kopljejo magnetit, olivin, apatit in magnezioferit, v Kareliji je na ozemlju nahajališča Kostomuksha veliko rudnikov.

Eno najstarejših rudarskih območij, ki jih lahko najdemo na zemljevidu Rusije, se nahaja v regiji Sverdlovsk. Gradivo dobavlja od konca 18. stoletja in se imenuje kačkanarska skupina nahajališč.

Zapuščina družine podjetnikov Demidov petrovskega obdobja se aktivno preoblikuje. Konec 20. stoletja so tukaj začeli razvijati Gusevogorsko rudno kopičenje.

Zaloge železove rude na svetu

Po veličastnem kopičenju pri Kursku je največji pojav med podobnimi na svetovnem geografskem zemljevidu pas nahajališč železa nahajališča Krivoy Rog v Ukrajini.

Zemljevid nahajališč železove rude na svetu (kliknite za povečavo)

Bogastvo bazena železove rude Lorraine si delijo trije evropskih državah– Francija, Luksemburg in Belgija.

AT Severna Amerika glavni rudniki delujejo na Novi Fundlandiji, otoku Belle in v bližini mesta Labrador. Na jugu so kraji, bogati z rudo, imenovali Itabira in Carajas.

Na severovzhodu Indije so tudi impresivne zaloge rude, na afriški celini pa jo kopljejo v gvinejskem mestu Conakry.

Distribucijski seznam po državah izgleda takole:

Kopanje železove rude

Prvo merilo za metode rudarjenja je, kje se delo izvaja:

1. Na tleh: ko se fosili ne pojavijo več kot pol kilometra od površja. V tem primeru je ekonomsko bolj donosno (in dražje za okolje) kopati velikanske kamnolome z uporabo razstreljevanja in posebne opreme. To je metoda odprtega rudarjenja.
2. Podzemlje: velika potopitev rude v zemeljsko drobovje zahteva nastanek rudnika. Zaprta metoda ekstrakcije ni tako travmatična za ekološki sistem, vendar bolj zamudno in nevarno za človeka.

Pridobljena ruda se transportira v obrat, kjer se surovina zdrobi za kasnejšo obogatitev. Obstaja umik železa iz kemičnih spojin z drugimi elementi.

Včasih za to morate iti skozi ne enega, ampak več procesov:

1. Gravitacijska separacija (rudni delci zaradi različnih fizična gostota razpadejo zaradi mehanskega delovanja na material - drobljenje, vibracije, vrtenje in presejanje).
2. Flotacija (oksidacija enakomerno zdrobljenih surovin z zrakom, ki pritrdi kovino nase).
3. Magnetna separacija:
   • nečistoče se sperejo s tokom vode, kovina pa se odstrani z magnetom - dobimo koncentrat rude;
   • produkt magnetne separacije je podvržen flotaciji - surovina razkrije drugo polovico železa v čisti obliki.
4. Kompleksna metoda: uporaba vseh zgornjih postopkov, včasih večkrat.

Nastalo vroče briketirano železo se pošlje v elektrometalurško tovarno, kjer dobi obliko kovinske gredice standardnih oblik ali po naročilu do 12 metrov. In surovo železo se pošlje v proizvodnjo plavžev.

Uporaba železove rude

Uporaba za predvideni namen - proizvodnja železa in jekla.

In izdelujejo veliko različnih stvari, ki nas obdajajo: avtomobile, pisarniško opremo, cevovode, posodo in strojna orodja, umetniško kovanje in različna orodja.

Zaključek

Zaloge železove rude so na zemljevidih ​​označene kot enakokraki trikotnik s široko črno osnovo. Znak izraža bistvo črne metalurgije: it stabilna podlaga moderna proizvodna ekonomija, kar še vedno velja za večino finančnikov – za razliko od raznih trgov kriptovalut.

Danes si težko predstavljamo življenje brez jekla, iz katerega je narejeno marsikaj okoli nas. Osnova te kovine je železo, pridobljeno s taljenjem rude. Železova ruda se razlikuje po poreklu, kakovosti, načinu pridobivanja, kar določa izvedljivost njenega pridobivanja. Prav tako se železova ruda odlikuje po mineralni sestavi, odstotku kovin in primesi ter uporabnosti samih dodatkov.

Železo kot kemijski element je del številnih kamnin, vendar niso vse surovine za rudarstvo. Vse je odvisno od odstotne sestave snovi. Natančneje, formacije železa imenujemo mineralne formacije, v katerih je zaradi količine uporabne kovine njeno pridobivanje ekonomsko izvedljivo.

Takšne surovine so začeli izkopavati pred 3000 leti, saj je železo omogočilo proizvodnjo bolj trpežnih izdelkov v primerjavi z bakrom in bronom (glej). In že takrat so obrtniki, ki so imeli fužine, razlikovali vrste rude.

Danes se za nadaljnje taljenje kovin pridobivajo naslednje vrste surovin:

• titan-magnetit;
• Apatit-magnetit;
• magnetit;
• Magnetit-hematit;
• Goethite-hydrogoethite.

Železova ruda velja za bogato, če vsebuje vsaj 57 % železa. Toda razvoj se lahko šteje za primernega pri 26%.

Železo v sestavi kamnine je pogosteje v obliki oksidov, preostali dodatki so silicijev dioksid, žveplo in fosfor.

Vse trenutno znane vrste rud so nastale na tri načine:

• magmatski. Take rude so nastale zaradi udarca visoka temperatura magma ali starodavna vulkanska aktivnost, to je pretaljenje in mešanje drugih kamnin. Takšni minerali so trdi kristalni minerali z visokim odstotkom železa. Rudna nahajališča magmatskega izvora so običajno povezana s starimi gorskimi gradbenimi območji, kjer je staljeni material prišel blizu površja.

Proces nastajanja magmatskih kamnin je naslednji: talina različnih mineralov (magma) je zelo tekoča snov in ko na prelomih nastanejo razpoke, jih zapolni, ohladi in pridobi kristalno strukturo. Tako so nastale plasti z magmo, zamrznjeno v zemeljski skorji.

• metamorfni. Tako se preoblikujejo sedimentne vrste mineralov. Postopek je naslednji: pri premikanju posameznih odsekov zemeljska skorja, nekatere njene plasti, ki vsebujejo potrebne elemente, padejo pod prekrivne kamnine. V globini so izpostavljeni visoki temperaturi in pritisku zgornjih plasti. V milijonih let se takšni vplivi dogajajo tukaj kemične reakcije, preoblikovanje sestave izvornega materiala, kristalizacija snovi. Nato so v procesu naslednjega gibanja kamnine bližje površini.

Običajno železova ruda tega izvora ni preveč globoka in ima visok odstotek uporabne kovinske sestave. Na primer, kot svetel primer - magnetna železova ruda (do 73-75% železa).

• sedimentni. Glavna "delavca" procesa nastajanja rude sta voda in veter. Uničenje plasti kamnin in njihovo premikanje v nižine, kjer se kopičijo v plasteh. Poleg tega lahko voda kot reagent spremeni izvorni material (izluži). Posledično nastane rjava železova ruda - drobljiva in ohlapna ruda, ki vsebuje od 30% do 40% železa, z velikim številom različnih nečistoč.

Surovine so zaradi različnih načinov nastanka pogosto pomešane v plasteh z glinami, apnenci in magmatskimi kamninami. Včasih se nahajališča različnega izvora lahko mešajo na enem polju. Najpogosteje pa prevladuje ena od naštetih vrst pasme.

Ko so z geološkim raziskovanjem ugotovili približno sliko procesov, ki potekajo na določenem območju, določijo možna mesta pojavljanja železovih rud. Kot na primer Kurska magnetna anomalija ali Krivorogski bazen, kjer so se zaradi magmatskih in metamorfnih vplivov oblikovale vrste železove rude, dragocene v industrijskem smislu.

Kopanje železove rude v industrijskem obsegu

Človeštvo je rudo začelo pridobivati ​​že zelo dolgo nazaj, vendar je šlo najpogosteje za surovine nizke kakovosti z znatnimi primesmi žvepla (sedimentne kamnine, tako imenovano "močvirsko" železo). Obseg razvoja in fužinarstva se je nenehno povečeval. Danes je bila zgrajena celotna klasifikacija različnih nahajališč železovih rud.

Glavne vrste industrijskih nahajališč

Vsa nahajališča rude so razdeljena na vrste glede na izvor kamnine, kar omogoča razlikovanje med glavnimi in sekundarnimi regijami železove rude.

Glavne vrste komercialnih nahajališč železove rude

Ti vključujejo naslednje depozite:

• depoziti različne vrsteželezova ruda (železovi kvarciti, magnetna železova ruda), nastala z metamorfno metodo, ki omogoča pridobivanje zelo bogatih rud na njih. Običajno so nahajališča povezana z najstarejšimi procesi nastajanja kamnin zemeljske skorje in ležijo na formacijah, imenovanih ščiti.

Crystal Shield je velika, ukrivljena tvorba leče. Sestavljen je iz kamnin, ki so nastale na stopnji nastajanja zemeljske skorje pred 4,5 milijarde let.

Najbolj znana nahajališča te vrste so: magnetna anomalija Kursk, bazen Krivoy Rog, jezero Superior (ZDA/Kanada), provinca Hamersley v Avstraliji in območje železove rude Minas Gerais v Braziliji.

• Nahajališča v rezervoarjih sedimentne kamnine. Ta nahajališča so nastala kot posledica usedanja z železom bogatih spojin, ki so prisotne v sestavi mineralov, ki jih uničita veter in voda. Osupljiv primer železove rude v takih nahajališčih je rjava železova ruda.

Najbolj znana in velika nahajališča so Lorenska kotlina v Franciji in Kerč na istoimenskem polotoku (Rusija).

• Skarnska nahajališča. Običajno je ruda magmatskega in metamorfnega izvora, katere plasti so bile po nastanku premaknjene v času nastanka gora. To pomeni, da se je železova ruda, ki se nahaja v plasteh v globini, med gibanjem litosferskih plošč zmečkala v gube in premaknila na površje. Takšna nahajališča se pogosteje nahajajo v prepognjenih območjih v obliki plasti ali stebrov nepravilne oblike. Nastala z magmo. Predstavniki takih nahajališč: Magnitogorsk (Ural, Rusija), Sarbayskoye (Kazahstan), Iron Springs (ZDA) in drugi.
• Titanomagnetitna nahajališča rud. Njihov izvor je magmatski, najpogosteje jih najdemo na izdankih starodavnih kamnin – ščitih. Sem spadajo bazeni in nahajališča na Norveškem, v Kanadi, Rusiji (Kačkanarskoye, Kusinskoye).

Manjša nahajališča vključujejo: apatit-magnetit, magno-magnetit, siderit, nahajališča feromangana, razvita v Rusiji, Evropi, na Kubi in drugih.

Zaloge železove rude v svetu - vodilne države

Danes so po različnih ocenah raziskana nahajališča s skupno količino 160 milijard ton rude, iz katerih je mogoče pridobiti približno 80 milijard ton kovine.

Ameriški geološki zavod predstavlja podatke, po katerih Rusija in Brazilija predstavljata približno 18 % svetovnih zalog železove rude.

Glede na rezerve železa lahko ločimo naslednje vodilne države

Slika svetovnih zalog rude je naslednja

Večina teh držav je tudi največjih izvoznic železove rude. Na splošno je obseg prodanih surovin približno 960 milijonov ton na leto. Največji uvozniki so Japonska, Kitajska, Nemčija, Južna Koreja, Tajvan, Francija.

Običajno se zasebna podjetja ukvarjajo s pridobivanjem in prodajo surovin. Na primer, največja v naši državi, Metallinvest in Evrazholding, ki skupaj proizvedeta približno 100 milijonov ton izdelkov iz železove rude.

Po ocenah Geološkega zavoda ZDA obseg rudarjenja in proizvodnje nenehno narašča, letno se izkoplje okoli 2,5-3 milijarde ton rude, kar zmanjšuje njeno vrednost na svetovnem trgu.

Pribitek za 1 tono je danes približno 40 USD. Rekordna cena je bila določena leta 2007 - 180 $/tono.

Kako se pridobiva železova ruda?

Plastine železove rude ležijo na različnih globinah, kar določa metode njenega pridobivanja iz črevesja.

Karierna pot. Najpogostejša metoda kamnoloma se uporablja, ko najdemo nahajališča na globini približno 200-300 metrov. Razvoj poteka z uporabo močnih bagrov in drobilnic kamnin. Po tem se natovori za prevoz v predelovalne obrate.

rudniški način. Jamska metoda se uporablja za globlje plasti (600-900 metrov). Sprva je rudniško mesto preluknjano, iz katerega se vzdolž šivov razvijejo nanosi. Od koder se zdrobljen kamen s pomočjo transporterjev dovaja »na goro«. Rudo iz rudnikov pošiljajo tudi v predelovalne obrate.

Hidravlično rudarjenje v vrtini. Najprej se za hidravlično proizvodnjo v vrtini izvrta vrtina do skalne formacije. Po tem se cevi pripeljejo v tarčo, ruda se zdrobi z močnim pritiskom vode z nadaljnjo ekstrakcijo. Toda ta metoda ima danes zelo nizko učinkovitost in se uporablja precej redko. Na ta način se na primer pridobi 3 % surovin, 70 % pa rudniki.

Po rudarjenju je treba material železove rude predelati, da dobimo glavno surovino za taljenje kovine.

Ker sestava rud poleg potrebnega železa vsebuje veliko nečistoč, je za doseganje največjega koristnega izkoristka potrebno očistiti kamnino s pripravo materiala (koncentrata) za taljenje. Celoten proces se izvaja v rudarskih in predelovalnih obratih. Za različne vrste rud se uporabljajo lastne metode in metode čiščenja in odstranjevanja nepotrebnih nečistoč.

Na primer, tehnološka veriga obogatitve magnetne železove rude je naslednja:

• Na začetku gre ruda skozi fazo drobljenja v obratih za drobljenje (na primer v čeljustnih drobilnicah) in se s tračnim transporterjem dovaja do postaj za ločevanje.
• Z elektromagnetnimi separatorji ločujemo kose magnetne železove rude od odpadne jalovine.
• Po tem se rudna masa odpelje v naslednje drobljenje.
• Tu se zdrobljeni minerali premaknejo na naslednjo čistilno postajo, tako imenovana vibrirajoča sita uporabna ruda presejali, ločili od lahke nepotrebne kamnine.
• Naslednja stopnja je zalogovnik za fino rudo, v katerem se z vibracijami ločijo majhni delci nečistoč.
• Naslednji cikli vključujejo naslednji dodatek vode, drobljenje in prehajanje rudne mase skozi črpalke za gnojevko, ki skupaj s tekočino odstranijo nepotrebno blato (odpadne kamnine) in ponovno drobljenje.
• Po večkratnem čiščenju s črpalkami pride ruda na tako imenovano sito, ki ponovno z gravitacijsko metodo očisti minerale.
• Večkrat prečiščena mešanica vstopi v dehidrator, ki odstrani vodo.
• Izsušena ruda spet pride v magnetne separatorje in šele nato v plinsko-tekočinsko postajo.

Rjavo železovo rudo čistijo po nekoliko drugačnih principih, vendar se bistvo tega ne spremeni, saj je glavna naloga bogatenja pridobivanje najčistejših surovin za proizvodnjo.

Rezultat obogatitve je koncentrat železove rude, ki se uporablja pri taljenju.

Kaj je narejeno iz železove rude - uporaba železove rude

Jasno je, da se železova ruda uporablja za pridobivanje kovine. Toda pred dva tisoč leti so metalurgi ugotovili, da je železo v svoji čisti obliki precej mehak material, izdelki iz katerega so nekoliko boljši od brona. Rezultat je bilo odkritje zlitine železa in ogljikovega jekla.

Ogljik za jeklo igra vlogo cementa, ki krepi material. Običajno takšna zlitina vsebuje od 0,1 do 2,14% ogljika, več kot 0,6% pa je že visokoogljično jeklo.

Danes je iz te kovine izdelan ogromen seznam izdelkov, opreme in strojev. Vendar je bil izum jekla povezan z razvojem orožarstva, v katerem so obrtniki poskušali pridobiti material z močnimi lastnostmi, a hkrati z odlično prožnostjo, duktilnostjo in drugimi tehničnimi, fizikalnimi in kemične lastnosti. Danes ima visokokakovostna kovina druge dodatke, ki jo legirajo, dodajajo trdoto in odpornost proti obrabi.

Drugi material, ki se proizvaja iz železove rude, je lito železo. Je tudi zlitina železa z ogljikom, ki ga vsebuje več kot 2,14 %.

Dolgo časa je lito železo veljalo za neuporaben material, ki je bil pridobljen bodisi s kršitvijo tehnologije taljenja jekla bodisi kot stranski proizvod, ki se usede na dno talilnih peči. V bistvu je bil zavržen, ni ga mogoče kovati (krhko in praktično ni duktilno).

Pred prihodom topništva so na kmetiji poskušali pritrditi lito železo različne poti. Na primer, v gradbeništvu so iz njega izdelovali temeljne bloke, v Indiji so izdelovali krste, na Kitajskem pa so prvotno kovali kovance. Pojav topov je omogočil uporabo litega železa za ulivanje topovskih krogel.

Lito železo se danes uporablja v številnih panogah, predvsem v strojništvu. Ta kovina se uporablja tudi za proizvodnjo jekla (peči z odprtim ognjiščem in Bessmerjeva metoda).

Z rastjo proizvodnje je potrebnih vedno več materialov, kar prispeva k intenzivnemu razvoju nahajališč. Toda razvite države menijo, da je bolj smotrno uvažati relativno poceni surovine in zmanjšati obseg lastne proizvodnje. To glavnim državam izvoznicam omogoča povečanje proizvodnje železove rude z njenim nadaljnjim obogatitvijo in prodajo kot koncentrat.

Osnova temeljev črne metalurgije, njena glavna surovina in vir železa je mineral - železove rude ; V svoji čisti obliki se železo, tako kot večina kovin, v naravi ne pojavlja.

Železovo rudo sestavljajo minerali, ki se delijo v dve skupini: minerali, ki vsebujejo železo (rudni minerali) in minerali, ki ne vsebujejo železa, in tvorijo odpadne kamnine.

AT rudni mineraliželezo je v obliki oksidov Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , karbonati FeCO 3 , sulfidi FeS 2 . Trenutno je znanih več kot 300 mineralov, ki vsebujejo železo.

magnetit in hematit

Značilnosti štirih, najpogosteje uporabljenih v črni metalurgiji, so predstavljene v tabeli.

Glavni rudni minerali

Glede na vsebnost železa delimo železove rude na revni in bogati. Večja kot je vsebnost železa v rudi, donosnejša je njena predelava. Na žalost , trenutno so zaloge bogatih rud praktično izčrpane, zato so v obtok vključene slabe rude z nizko vsebnostjo železa. Neposredno pridobivanje železa iz tovrstnih rud je ekonomsko neučinkovito, tehnološko pa zelo težko. Zato sodobna črna metalurgija kot obvezna stopnja vključuje priprava železove rude za metalurško predelavo.

Ta priprava vključuje več stopenj. Železova ruda, pridobljena iz zemeljskega drobovja, se najprej zdrobi na kose velikosti 6-8 mm, nato se rudni mineral loči od odpadne kamnine (ta postopek se imenuje obogatitev). Kot rezultat, dobite osredotočiti z večjo vsebnostjo železa kot v prvotni rudi. Koncentrat sintramo na kose velikosti 30-40 mm (postopek imenujemo aglomeracija, produkt pa aglomerat), ali iz koncentrata oblikujemo kroglice premera 10-15 mm (postopek imenujemo peletiranje, produkt pa peleti). Tako dobimo material, ki vsebuje železo, najprimernejši za nadaljnjo predelavo z namenom pridobivanja železa iz njega.

Železove rude- naravne mineralne tvorbe, ki vsebujejo železo in njegove spojine v takšnem volumnu, da je priporočljivo industrijsko pridobivanje železa iz teh tvorb. Ne glede na to, da je železo v večji ali manjši količini vključeno v sestavo vseh kamnin, se ime železove rude razume samo kot kopičenje železovih spojin, iz katerih je mogoče ekonomično pridobiti kovinsko železo.

Železove rude so posebne mineralne tvorbe, ki vključujejo železo in njegove spojine. Ta vrsta rude se šteje za železovo rudo, če je delež tega elementa v tolikšni količini, da bi bilo njeno industrijsko pridobivanje ekonomsko upravičeno.

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

— ločena železova ruda (nizka vsebnost železa);

— sinterova ruda (srednja vsebnost železa);

- peleti (surove mase, ki vsebujejo železo)

Nahajališča železove rude veljajo za bogata, če je vsebnost železa v njih več kot 57%. Slabe železove rude lahko vsebujejo najmanj 26 % železa. Znanstveniki razlikujejo dve glavni morfološki vrsti železove rude; linearni in ravni.

Linearna nahajališča železove rude so klinasta rudna telesa v conah zemeljskih prelomov, ovinkov v procesu metamorfoze. Za to vrsto železove rude je značilna posebno visoka vsebnost železa (54-69%) z nizko vsebnostjo žvepla in fosforja.

Ploščate usedline lahko najdemo na vrhovih slojev železovega kvarcita. Spadajo med tipične preperevalne skorje.

Bogate železove rude se v glavnem pošiljajo za taljenje v odprto ognjišče in konvertersko proizvodnjo ali za neposredno redukcijo železa.

Glavni industrijske vrste nahajališča železove rude:

• — plastnate sedimentne usedline;
• — kompleksna nahajališča titanomagnetita;
• — nahajališča železovih kvarcitov in bogatih rud;
• — nahajališča železove rude v skarnu;

Manjše industrijske vrste nahajališč železove rude:

• — nahajališča siderita železove rude;
• — lateritna nahajališča v obliki plošč železove rude;
• — kompleksna nahajališča karbopatita apatit-magnetita;

Svetovne zaloge raziskanih nahajališč železove rude so 160 milijard ton, vsebujejo okoli 80 milijard ton čistega železa. Največji depozitiželezove rude najdemo v Ukrajini, največje zaloge čistega železa pa se nahajajo v Rusiji in Braziliji.

Obseg svetovne proizvodnje železove rude vsako leto narašča. Leta 2010 je bilo izkopanih več kot 2,4 milijarde ton železove rude, pri čemer so Kitajska, Avstralija in Brazilija predstavljale dve tretjini proizvodnje. Če k njim prištejemo še Rusijo in Indijo, bo njihov skupni tržni delež več kot 80-odstoten.

Kako se koplje ruda

Razmislite o več glavnih možnostih za pridobivanje železove rude. V vsakem posameznem primeru se izbira v korist ene ali druge tehnologije izvede ob upoštevanju lokacije mineralov, ekonomske izvedljivosti uporabe te ali one opreme itd.

V večini primerov se ruda koplje v kamnolomu. To pomeni, da se za organizacijo proizvodnje najprej izkoplje globok kamnolom, globok približno 200-300 metrov. Nato se železova ruda na velikih strojih vzame neposredno z njegovega dna. Ki se takoj po izkopu z dizelskimi lokomotivami prevaža v različne obrate, kjer iz njega izdelujejo jeklo. Danes veliko velikih podjetij proizvaja rudo, če imajo vso potrebno opremo za takšno delo.

Kamnolom je treba kopati z velikimi bagri, vendar ne pozabite, da lahko ta proces traja kar nekaj let. Ko bagri izkopljejo do prve plasti železove rude, jo je treba predati strokovnjakom v analizo, da bodo lahko natančno ugotovili, kolikšen odstotek železa vsebuje. Če ta odstotek ni manjši od 57, potem bo odločitev za pridobivanje rude na tem območju ekonomsko upravičena. Takšno rudo lahko varno prevažamo v kombajne, saj bo po predelavi zagotovo proizvedla kakovostno jeklo.

Vendar to še ni vse, jeklo, ki nastane kot posledica predelave železove rude, morate zelo natančno preveriti. Če kakovost izkopane rude ne ustreza evropskim standardom, potem je treba razumeti, kako izboljšati kakovost proizvodnje.

Pomanjkljivost odprte metode je, da omogoča ekstrakcijo železove rude le na relativno majhnih globinah. Ker pogosto leži veliko globlje - na razdalji 600-900 m od površine zemlje - je treba graditi rudnike. Najprej je izdelan jašek, ki spominja na zelo globok vodnjak z varno ojačenimi stenami. Od prtljažnika do različne strani koridorji odhajajo, ki se imenujejo nanosi. Železovo rudo, ki se nahaja v njih, razstrelijo, nato pa njene kose s pomočjo posebne opreme dvignejo na površje. Ta metoda pridobivanja železove rude je učinkovita, vendar je hkrati povezana z resno nevarnostjo in stroški.

Obstaja še en način za pridobivanje železove rude. Imenuje se SHD ali vodnjaška hidravlična proizvodnja. Rudo pridobivajo iz zemlje na naslednji način: izvrtajo globoko vrtino, vanjo spustijo cevi s hidravličnim monitorjem in z zelo močnim vodnim curkom zdrobijo kamnino, nato pa jo dvignejo na površje. Ta metoda je varna, vendar je na žalost še vedno neučinkovita. S to metodo je mogoče pridobiti le okoli 3 % železove rude, medtem ko rudniki pridobijo približno 70 %. Kljub temu strokovnjaki razvijajo metodo vrtalne hidravlične proizvodnje, zato obstaja upanje, da bo v prihodnosti ta možnost postala glavna in izpodrinila kamnolome in rudnike.