Železova ruda kje. Kako je narejeno, kako deluje, kako deluje

Železove rudečlovek začel izkopavati pred mnogimi stoletji. Že takrat so postale očitne prednosti uporabe železa.

Iskanje mineralnih tvorb, ki vsebujejo železo, je precej enostavno, saj ta element predstavlja približno pet odstotkov zemeljska skorja. Na splošno je železo četrti najpogostejši element v naravi.

IN čista oblika Nemogoče je najti, železo se v določenih količinah nahaja v številnih vrstah kamnin. Največ železa ima železova ruda, pridobivanje kovine iz katere je ekonomsko najbolj donosno. Količina železa, ki ga vsebuje, je odvisna od njegovega izvora, normalni delež le tega je približno 15 %.

Kemična sestava

Lastnosti železove rude, njena vrednost in lastnosti so neposredno odvisne od njene kemične sestave. Železova ruda lahko vsebuje različne količine železa in drugih nečistoč. Glede na to obstaja več vrst:

• zelo bogata, ko vsebnost železa v rudah presega 65 %;
• bogata, kjer se odstotek železa giblje od 60% do 65%;
• povprečje, od 45% in več;
• slabo, v katerem odstotek uporabnih elementov ne presega 45%.

Več kot je stranskih proizvodov v železovi rudi, več energije je potrebno za njeno predelavo in manj učinkovita je proizvodnja končnih izdelkov.

Sestava kamnine je lahko kombinacija različnih mineralov, odpadkov in drugih stranskih produktov, katerih razmerje je odvisno od nahajališča.

Magnetne rude se odlikujejo po tem, da temeljijo na oksidu, ki ima magnetne lastnosti, vendar se pri močnem segrevanju izgubijo. Količina te vrste kamnine v naravi je omejena, vendar je vsebnost železa v njej lahko tako dobra kot rdeča železova ruda. Navzven je videti kot trdni črno-modri kristali.

Spar železova ruda je rudna kamnina na osnovi siderita. Zelo pogosto vsebuje znatno količino gline. To vrsto kamnine je razmeroma težko najti v naravi, zaradi česar se skupaj z nizko vsebnostjo železa redko uporablja. Zato jih razvrstite med industrijske vrste rude je nemogoče.

Poleg oksidov so v naravi še druge rude na osnovi silikatov in karbonatov. Količina vsebnosti železa v kamnini je zelo pomembna za njeno industrijsko uporabo, pomembna pa je tudi prisotnost koristnih stranskih elementov, kot so nikelj, magnezij in molibden.

Aplikacije

Področje uporabe železove rude je skoraj v celoti omejeno na metalurgijo. Uporablja se predvsem za taljenje litega železa, ki se pridobiva v odprtih ali konverterskih pečeh. Danes se lito železo uporablja na različnih področjih človeške dejavnosti, vključno z večino vrst industrijske proizvodnje.

Različne zlitine na osnovi železa se ne uporabljajo nič manj – največ široka uporaba pridobil jeklo zaradi svoje trdnosti in protikorozijskih lastnosti.

Lito železo, jeklo in različne druge železove zlitine se uporabljajo v:

1. Strojništvo, za izdelavo različnih strojev in naprav.
2. Avtomobilska industrija, za proizvodnjo motorjev, ohišij, okvirjev ter drugih komponent in delov.
3. Vojaška in raketna industrija, v proizvodnji posebne opreme, orožja in raket.
4. Konstrukcija, kot ojačitveni element ali konstrukcija nosilnih konstrukcij.
5. Lahka in živilska industrija, kot kontejnerji, proizvodne linije, razne enote in naprave.
6. Rudarska industrija, kot posebni stroji in oprema.

Nahajališča železove rude

Svetovne zaloge železove rude so količinsko in geografsko omejene. Območja kopičenja rudnih zalog se imenujejo nahajališča. Danes se nahajališča železove rude delijo na:

1. Endogeni. Zanje je značilna posebna lega v zemeljski skorji, običajno v obliki titanomagnetitnih rud. Oblike in lokacije takšnih vključkov so različne, lahko so v obliki leč, plasti, ki se nahajajo v zemeljski skorji v obliki usedlin, vulkanskih usedlin, v obliki različne žile in druge nepravilne oblike.
2. Eksogeni. Ta vrsta vključuje nahajališča rjavih železovih rud in drugih sedimentnih kamnin.
3. Metamorfogeni. Ki vključujejo nahajališča kvarcita.

Nahajališča takšnih rud je mogoče najti po vsem našem planetu. Največje število nahajališč je koncentrirano na ozemlju postsovjetskih republik. Še posebej Ukrajina, Rusija in Kazahstan.

Države, kot so Brazilija, Kanada, Avstralija, ZDA, Indija in Južna Afrika, imajo velike zaloge železa. Hkrati skoraj v vseh državah globus Imamo lastna razvita nahajališča, če pa jih primanjkuje, kamnino uvažamo iz drugih držav.

Obogatitev železove rude

Kot rečeno, obstaja več vrst rud. Bogate je mogoče predelati neposredno po ekstrakciji iz zemeljske skorje, druge je treba obogatiti. Poleg procesa obogatenja obsega predelava rude več faz, kot so sortiranje, drobljenje, separacija in aglomeracija.

Danes obstaja več glavnih načinov obogatitve:

1. Zardevanje.

Uporablja se za čiščenje rud od stranskih produktov v obliki gline ali peska, ki jih izpiramo z visokotlačnimi vodnimi curki. Ta postopek omogoča povečanje vsebnosti železa v rudi z nizko vsebnostjo za približno 5%. Zato se uporablja samo v kombinaciji z drugimi vrstami obogatitve.

1. Gravitacijsko čiščenje.

Izvaja se z uporabo posebnih vrst suspenzij, katerih gostota presega gostoto odpadne kamnine, vendar je manjša od gostote železa. Pod vplivom gravitacijskih sil se stranski produkti dvignejo na vrh, železo pa pade na dno suspenzije.

1. Magnetna separacija.

Najpogostejša metoda bogatenja, ki temelji na različnih stopnjah zaznavanja vpliva magnetnih sil s strani komponent rude. Tako ločevanje se lahko izvede s suho kamnino, mokro kamnino ali v alternativni kombinaciji obeh stanj.

Za obdelavo suhih in mokrih mešanic se uporabljajo posebni bobni z elektromagneti.

1. Flotacija.

Za to metodo se zdrobljena ruda v obliki prahu potopi v vodo z dodatkom posebne snovi (flotacijski reagent) in zraka. Pod vplivom reagenta se železo združi z zračnimi mehurčki in se dvigne na površje vode, odpadna kamnina pa potone na dno. Komponente, ki vsebujejo železo, se zbirajo s površine v obliki pene.

Stoilenski GOK v regiji Belgorod je eden vodilnih proizvajalcev surovin železove rude: predstavlja več kot 15% komercialne proizvodnje rude v Rusiji. Snemanje je potekalo pet let in skupno trajalo več kot 25 dni. Odlična foto reportaža.

1. Železove rude so naravne mineralne formacije, ki vsebujejo železo in njegove spojine v tolikšni količini, da je priporočljivo industrijsko pridobivanje železa iz teh formacij. SGOK črpa svoje surovine iz Stoilenskega nahajališča Kurske magnetne anomalije. Navzven takšni objekti izgledajo kot večina industrij - nekakšne delavnice, dvigala in cevi.

2. Redko se zgodi, da so javne razgledne ploščadi narejene na robu sklede kamnoloma. Na Stoilensky GOK je dostop do tega ogromnega kraterja s površinskim premerom več kot 3 km in globino približno 380 metrov možen le z dovolilnicami in dovoljenji. Od zunaj ne morete reči, da se bodo nebotičniki mesta Moskva zlahka prilegali v to luknjo in ne bodo niti štrleli) Možnost klikanja:

3. Rudarstvo se izvaja z odprtim kopom. Da bi prišli do bogato rudo in kvarcitov, rudarji odstranijo in odpeljejo na odlagališča na desetine milijonov kubičnih metrov zemlje, gline, krede in peska.

4. Razsute kamnine se izkopavajo z rovokopači in vlačilci. "Bagri" izgledajo kot navadne žlice, le v kamnolomu SGOK so velike - 8 kubičnih metrov. m.

5. To vedro lahko zlahka sprejme 5-6 ljudi ali 7-8 Kitajcev.

6. Razsute kamnine, ki jim rudarji pravijo odkrivanje, se na odlagališča odvažajo z vlaki. Tedensko se obzorja, na katerih poteka delo, spreminjajo. Zaradi tega moramo nenehno na novo trasirati železniške tire, omrežja, premikati železniške prehode itd.

7. Dragline. Žlico vrže naprej na 40-metrsko roko, nato pa jo vrvi potegnejo proti bagru.

8. Žlica pod lastno težo z enim zamahom pobere približno deset kubičnih metrov zemlje.

9. Turbinska soba.

10. Strojevodja potrebuje zelo veliko spretnosti, da takšno vedro raztovori v vagon, ne da bi poškodoval stranice ali se dotaknil visokonapetostnega voda kontaktnega omrežja lokomotive.

11. Roka bagra.

12. Vlak z deponskimi vagoni (to so vagoni za samoprevračanje) odpelje jalovino na odlagališča.

14. Na odlagališčih se zgodi obratno delo - streho avtomobilov bager pospravi v čiste hribe. V tem primeru se razsute kamnine ne odvržejo preprosto na kup, ampak se shranijo ločeno. V jeziku rudarjev takšna skladišča imenujemo tehnogena nahajališča. Iz njih jemljejo kredo za proizvodnjo cementa, glino za proizvodnjo ekspandirane gline, pesek za gradnjo in črno prst za melioracijo.

15. Gore nahajališč krede. Vse to ni nič drugega kot nahajališča prazgodovine morska bitja- mehkužci, belemniti, trilobiti in amoniti. Pred približno 80 - 100 milijoni let je na tem mestu pljusknilo plitvo starodavno morje.

16. Ena od glavnih znamenitosti Stoilenskega GOK je rudarsko-razkrivni kompleks (GVK) s ključno enoto - bager z žlico KU-800. GVK je bil izdelan na Češkoslovaškem, sestavljen dve leti v kamnolomu SGOK in dan v uporabo leta 1973.

17. Od takrat se rotacijski bager sprehaja po obronkih kamnoloma in z 11-metrskim kolesom reže nanose krede.

18. Višina bagra je 54 metrov, teža - 3 tisoč 350 ton. To je primerljivo s težo 100 vagonov podzemne železnice. Iz te količine kovine bi lahko naredili 70 tankov T-90. Možnost klikanja:

19. Bager stoji na vrtljivi plošči in se premika s pomočjo "smuči", ki jih poganjajo hidravlični cilindri. Za delovanje te pošasti je potrebna napetost 35 tisoč voltov.

20. Mehanik Ivan Tolmačev je eden tistih ljudi, ki so sodelovali pri lansiranju KU-800. Pred več kot 40 leti, leta 1972, takoj po diplomi na rudarski fakulteti Gubkin, je bil Ivan Dmitrijevič sprejet kot pomočnik operaterja rotacijskega bagra. Takrat je moral mladi specialist tekati gor in dol po galerijah stopnišč! Dejstvo je, da se je izkazalo, da električni del bagra še zdaleč ni popoln, zato je bilo treba premagati na stotine korakov, preden so našli razlog za okvaro ene ali druge enote. Poleg tega dokumenti niso bili v celoti prevedeni iz češčine. Da sem razumel diagrame, sem moral ponoči sedeti nad papirji, saj sem zjutraj moral ugotoviti, kako popraviti to ali ono okvaro.

21. Skrivnost dolgoživosti KU-800 je njegov poseben način delovanja. Dejstvo je, da poleg načrtovanih popravil med delovno sezono pozimi celoten kompleks opravi večja popravila in rekonstrukcijo transportnih linij. GVK se je na novo sezono pripravljal tri mesece. V tem času uspejo vse komponente in sklope spraviti v red.

22. Alexey Martianov v kabini s pogledom na rotor bagra. Vrtljivo trinadstropno kolo je impresivno. Na splošno je potovanje po galerijah KU-800 osupljivo.

Ti vtisi so pri vas verjetno že malo zbledeli?
- Ja, kaj takega seveda obstaja. Navsezadnje tukaj delam že od leta 1971.
- Torej v tistih letih tega bagra še ni bilo?
- Bilo je spletno mesto, kjer so ga ravno začeli nameščati. Sem je prišel v vozlih, sestavljali pa so ga češki nadzorniki montaže približno tri leta.
- Je bila to takrat tehnika brez primere?
- Da, to je četrti avtomobil, ki je prišel s tekočega traku češkoslovaškega proizvajalca. Časopisci so nas takrat dejansko napadli. Celo revija "Znanost in življenje" je pisala o našem bagru.

23. Viseča električna oprema in stikalne naprave služijo kot protiutež nosilcu.

Seveda razumem, da je to hodeči bager. Ampak še vedno si ne morem predstavljati, kako lahko tak "kolos" dejansko hodi?
- Zelo dobro hodi, dobro se obrača. Korak dveh metrov in pol traja le minuto in pol. Tukaj je na dosegu roke daljinski upravljalnik za korake: smuči, podlaga, stop, vrtenje bagra. Čez teden dni se pripravljamo na spremembo lokacije, v hrbtna stran Pojdimo tja, kjer se gradi tekoči trak.

24. Alexey Martianov, delovodja GVK strojnikov, govori o svojem bagru z ljubeznijo, kot da bi bil živi predmet. Pravi, da se nima česa sramovati: vsi v njegovi ekipi ravnajo enako z njegovim avtomobilom. Še več, strokovnjaki češkega proizvajalca, ki nadzorujejo večja popravila bagra, začnejo govoriti o živem bitju.

25. Šele na zgornji ploščadi bagra, štirideset metrov od tal, začutiš njegovo pravo velikost. Zdi se, da se lahko izgubite v galerijah stopnišč, a v teh zapletenostih kovinskih in kabelskih komunikacij so tudi delavske in strojnice, dvorana z električno opremo, stikalne naprave, predelki hidravličnih enot za hojo, obračanje, naprave za dvigovanje in podaljšanje rotacijskega roka, žerjavi za dvig tovora, transporterji.

Kljub vsej porabi kovine in energije bagra njegova ekipa zaposluje le 6 ljudi.

26. Ozke železne lestve na mestih s premičnimi stopnicami zapletajo bager, npr. gozdne poti. Neskončne reke žic prebadajo bager po dolgem in počez.

27. - Kako ti to uspeva? Imaš tudi ti kakšno svojo skrivnost? Tukaj pride npr. nova oseba, čez koliko mesecev bo lahko sedel tukaj na tem stolu?
- To niso meseci, to so leta. Naučiti se delati v pilotski kabini, trkati, hoditi je eno, občutek avtomobila pa je popolnoma drugačen. Konec koncev je razdalja od mene do operaterja nakladalne roke 170 metrov in morava se dobro slišati in videti. Mislim, da ne vem, kaj naj čutim s hrbtom. Tukaj je seveda zvočnik. Vseh pet voznikov me sliši. In slišim jih. Poznati morate tudi električna vezja in strukturo tega ogromnega stroja. Nekateri se hitro naučijo, nekateri pa postanejo vozniki šele po desetih letih.

28. Zasnova KU-800 še vedno preseneča s svojimi inženirskimi rešitvami. Najprej optimalni izračuni nosilnih enot in delov. Dovolj je reči, da imajo bagri, ki so po zmogljivosti podobni češkemu KU-800, bistveno večje dimenzije in težo, težji so do enkrat in pol.

29. Kreda, ki jo razreže rotor, potuje približno 7 kilometrov skozi tekoči sistem in se s pomočjo trosilnika shrani v kredne gore.

30. V enem letu se na odlagališča pošlje tolikšna količina krede, da bi zadostovala za nasipanje dvopasovne ceste, visoke 1 meter in dolžine 500 kilometrov.

31. Upravljavec nakladalne roke. Skupaj na posipalcu dela izmena 4 ljudi.

32. Trosilnik - manjša kopija KU-800, razen odsotnosti rotorskega kolesa. Bager vzvratno.

34. Zdaj je glavni uporaben mineral v kamnolomu Stoilenskega GOK železov kvarcit. Vsebujejo od 20 do 45 % železa. Tisti kamni z več kot 30% železa aktivno reagirajo na magnet. S tem trikom rudarji pogosto presenetijo goste: "Kako so ti navadni kamni in jih nenadoma pritegne magnet?"

35. V kamnolomu Stoilenskega rudarsko-predelovalnega obrata ni več dovolj bogate železove rude. Prekrit je bil z ne prav debelo plastjo kvarcita in je bil skoraj dotrajan. Zato so kvarciti zdaj glavna surovina železove rude.

37. Za pridobivanje kvarcitov jih najprej razstrelimo. Da bi to naredili, izvrtajo mrežo vodnjakov in vanje vlijejo eksploziv.

38. Globina vodnjakov doseže 17 metrov.

39. Stoilensky GOK izvede do 20 eksplozij kamnin na leto. Poleg tega lahko masa eksploziva, uporabljenega v eni eksploziji, doseže 1000 ton. Da bi preprečili seizmični sunek, eksploziv detonira val od vrtine do vrtine z zamikom delčka sekunde.

40. Badabum!

43. Veliki bagri pretovarjajo od eksplozije zdrobljeno rudo v tovornjake. V kamnolomu SGOK je približno 30 tovornjakov BelAZ z nosilnostjo 136 ton.

44. 136-tonski Belaz se napolni s kupom v 5-6 obratih bagra.

48. Možnost klikanja:

49. Gosenica velikosti osebe.

51. Dmitry, voznik Belaza, pravi, da vožnja tega "slona" ni nič težja od vožnje Six Zhiguli.

52. Dovoljenje pa je treba pridobiti posebej. Glavna stvar je, da občutite dimenzije in nikoli ne pozabite, s kakšno težo delate.

60. Belazijci prevažajo rudo v pretovorna skladišča v srednjem delu kamnoloma, kjer jo drugi bagri pretovarjajo v odlagališča.

63. Naloženi vlaki z 11 vagoni so poslani v predelovalni obrat. Električne lokomotive se morajo zelo potruditi, saj prevoz 1150 ton rude po vzpenjajoči se serpentini ni lahka naloga.

64. Naložen za vzpon in prazen za spust.

66. V predelovalnici se ruda razklada v usta velikih drobilcev.

67. Med procesom bogatenja gre ruda skozi več stopenj drobljenja. Na vsakem od njih postaja vedno manjši.

68. Namen postopka je pridobiti rudo, zmleto skoraj v droben pesek.

69. Magnetna komponenta je izbrana iz te zdrobljene mase kvarcitov z uporabo magnetnih separatorjev.

72. Na ta način se pridobi koncentrat železove rude z vsebnostjo železa 65 - 66%. Vse, kar ni magnetizirano za separatorje, rudarji imenujejo odpadne kamnine ali jalovina.

73. Jalovina se zmeša z vodo in črpa v posebne rezervoarje - odlagališča jalovine.

74. Odlagališča jalovine veljajo za tehnogena nahajališča, ker se bodo morda v prihodnosti naučili iz njih pridobivati ​​dragocene elemente. Da veter ne bi dvigoval prahu jalovine, ki jezi okoljevarstvenike in lokalni prebivalci, repi nenehno dežujejo z mavricami. Na srečo je voda iz kamnoloma na kupe!

75. Da kamnolom ne bi poplavila voda, je bila okoli 200 metrov pod zemljo vrtana mreža drenažnih jaškov.

76. Iz nanosov, katerih skupna dolžina je približno 40 kilometrov, se vrtine navzgor v kamnolom za prestrezanje podtalnice.

78. Vsako uro se iz drenažnega jaška Stoilenskega GOK izčrpa 4500 kubičnih metrov vode. To je enako prostornini 75 železniških cistern.

80. Najlepša hvala za vašo pozornost in potrpežljivost!

Industrija železove rude je veja industrije železa in jekla, ki koplje in predeluje železovo rudo, da jo spremeni v železo in jeklo. Ker je železo precej pogost element, ga pridobivajo le iz tistih kamnin, ki ga vsebujejo več.

Človeštvo se je naučilo rudariti in obdelovati to mineralno formacijo pozneje kot karkoli drugega, očitno zato, ker je železova ruda malo podobna kovini. Zdaj si je težko predstavljati brez železa in jekla sodobni svet: promet, gradbeništvo, Kmetijstvo in mnoga druga področja ne morejo brez kovine. Kako in v kaj se železova ruda pretvori v procesu preprostih kemičnih procesov, bomo razpravljali še naprej.

Vrste železove rude.

Železova ruda se razlikuje glede na količino železa, ki jo vsebuje. Lahko je bogat, v katerem je več kot 57%, in reven - od 26%. Rude nizke vsebnosti se uporabljajo v industriji šele po tem, ko so obogatene.

Po izvoru se ruda deli na:

• Magmatska - ruda, pridobljena kot posledica visokih temperatur.
• Eksogeni - sediment v morskih bazenih.
• Metamorfogeni - nastanejo kot posledica visokega tlaka.

Železove rude delimo tudi na:

• rdeča železova ruda, ki je najpogostejša in hkrati z železom najbogatejša ruda;
• rjava železova ruda;
• magnetni;
• železova ruda;
• titanomagnetit;
• železov kvarcit.

Faze metalurške proizvodnje.

Odgovor na glavno vprašanje članka "železova ruda: kaj je narejeno iz nje" je zelo preprost: jeklo, lito železo, jeklena litina in železo se pridobivajo iz železove rude.

V tem primeru se metalurška proizvodnja začne z ekstrakcijo glavnih sestavin za proizvodnjo kovin: premog, železova ruda, tokovi. Nato se v rudarskih in predelovalnih obratih pridobiva železove rude obogatiti z odstranjevanjem odpadnih kamnin. Posebne tovarne pripravljajo koksni premog. V plavžih se ruda pretvori v grodelj, ki se nato uporabi za proizvodnjo jekla. Jeklo pa se spremeni v končni izdelek: cevi, jeklena pločevina, valjani izdelki itd.

Proizvodnja železnih kovin je običajno razdeljena na dve stopnji, v prvi se proizvaja lito železo, v drugi pa se lito železo pretvori v jeklo.

Postopek izdelave litega železa.

Lito železo je zlitina ogljika in železa, ki vključuje tudi mangan, žveplo, silicij in fosfor.

Grodelj se proizvaja v plavžih, v katerih se železova ruda pri visokih temperaturah reducira iz železovih oksidov, pri čemer se izloči odpadna kamnina. Talila se uporabljajo za znižanje tališča odpadne kamnine. Ruda, talila in koks se nalagajo v plavž po plasteh.

Ogrevan zrak se dovaja v spodnji del peči za podporo zgorevanju. Tako pride do vrste kemičnih procesov, ki povzročijo staljeno železo in žlindro.

Nastalo lito železo je na voljo v različnih vrstah:

• pretvorba, ki se uporablja pri proizvodnji jekla;
• ferolegura, ki se uporablja tudi kot dodatek pri proizvodnji jekla;
• ulivanje.

Proizvodnja jekla.

Skoraj 90% vsega izkopanega litega železa je surovega železa, to pomeni, da se uporablja za proizvodnjo jekla, ki se proizvaja v odprtem ognju ali električnih pečeh, v konvektorjih. Hkrati se pojavljajo nove metode za proizvodnjo jekla:

• taljenje z elektronskim žarkom, ki se uporablja za proizvodnjo zelo čistih kovin;
• praznjenje jekla;
• elektropretaljevanje žlindre;
• rafiniranje jekla.

V jeklu je v primerjavi z litino manj silicija, fosforja in žvepla, kar pomeni, da je pri proizvodnji jekla potrebno zmanjšati njihovo količino z oksidativnim taljenjem, proizvedenim v pečeh z odprtim ognjiščem.

Odprto kurišče je peč, v kateri nad talilnim prostorom zgoreva plin, ki ustvarja zahtevano temperaturo od 1700 do 1800 °C. Dezoksidacija se izvaja s feromanganom in ferosilicijem, nato na zadnji stopnji - s ferosilicijem in aluminijem v loncu za vlivanje jekla.

Kakovostnejše jeklo nastaja v indukcijskih in elektroobločnih pečeh, kjer je temperatura višja, zato je izhod ognjevzdržnega jekla. Na prvi stopnji proizvodnje jekla poteka oksidacijski proces s pomočjo zraka, kisika in polnilnega oksida, na drugi - redukcijski proces, ki je sestavljen iz deoksidacije jekla in odstranitve žvepla.

Izdelki črne metalurgije.

Če povzamemo temo "železova ruda: kaj je narejeno iz nje", moramo našteti štiri glavne izdelke industrije železa in jekla:

• surovo železo, ki se od jekla razlikuje le po povečani vsebnosti ogljika (več kot 2%);
• lito železo;
• jekleni ingoti, ki so podvrženi tlačni obdelavi za pridobivanje valjanih izdelkov, ki se uporabljajo na primer v armiranobetonskih konstrukcijah, valjani izdelki postanejo cevi in ​​drugi izdelki;
• ferozlitine, ki se uporabljajo pri proizvodnji jekla.

Železove rude je glavna surovina za svetovno metalurško industrijo. Gospodarstvo je v veliki meri odvisno od trga tega minerala. različne države, zato je razvoj rudnikov deležen vse večje pozornosti po vsem svetu.

Ruda: definicija in značilnosti

Rude so kamnine, ki se uporabljajo za predelavo in pridobivanje kovin, ki jih vsebujejo. Vrste teh mineralov se razlikujejo po izvoru, kemijski vsebnosti, koncentraciji kovin in nečistoč. IN kemična sestava Ruda vsebuje različne železove okside, hidrokside in soli ogljikovega dioksida.

zanimivo! Po rudi so na kmetiji povpraševali že od nekdaj. Arheologi so lahko ugotovili, da izdelava prvih železnih predmetov sega v 2. stoletje. pr. n. št. Ta material so prvi uporabili prebivalci Mezopotamije.

Železo- pogost kemični element v naravi. Njegova vsebnost v zemeljski skorji je približno 4,2%. Toda v čisti obliki ga skoraj nikoli ne najdemo, najpogosteje v obliki spojin - v oksidih, železovih karbonatih, soli itd. Železova ruda je kombinacija mineralov s precejšnjo količino železa. IN nacionalno gospodarstvo Uporaba rud, ki vsebujejo več kot 55% tega elementa, se šteje za ekonomsko upravičeno.

Kaj je narejeno iz rude

Industrija železove rude je metalurška industrija, specializirana za pridobivanje in predelavo železove rude. Glavni namen tega materiala je danes proizvodnja litega železa in jekla.

Vse izdelke iz železa lahko razdelimo v skupine:

• Grodelj z visoko koncentracijo ogljika (nad 2%).
• Lito železo.
• Jekleni ingoti za proizvodnjo valjanih izdelkov, armiranega betona in jeklenih cevi.
• Ferolegure za taljenje jekla.

Za kaj je potrebna ruda?

Material se uporablja za taljenje železa in jekla. Danes praktično ni industrijske panoge, ki bi lahko brez teh materialov.

Lito železo je zlitina ogljika in železa z manganom, žveplom, silicijem in fosforjem. Grodelj se proizvaja v plavžih, kjer se ruda pri visokih temperaturah loči od železovih oksidov. Skoraj 90 % nastalega litega železa je obrobnega in se uporablja pri taljenju jekla.

Uporabljajo se različne tehnologije:

• taljenje z elektronskim žarkom za pridobitev čistega visokokakovostnega materiala;
• vakuumska obdelava;
• elektropretaljevanje žlindre;
• rafiniranje jekla (odstranjevanje škodljivih primesi).

Razlika med jeklom in litino je minimalna koncentracija nečistoč. Za čiščenje se uporablja oksidativno taljenje v martovskih pečeh.

Najbolj kakovostno jeklo se tali v električnih indukcijskih pečeh pri izjemno visokih temperaturah.

Ruda se razlikuje po koncentraciji elementa, ki ga vsebuje. Lahko je obogaten (s koncentracijo 55%) in reven (od 26%). Priporočljivo je, da se rude nizke vsebnosti uporabljajo v proizvodnji šele po obogatitvi.

Glede na njihov izvor ločimo naslednje vrste rud:

• Magmatogeni (endogeni) - nastanejo pod vplivom visoke temperature;
• Površje - usedli ostanki elementa na dnu morskih bazenov;
• Metamorfogeni - pridobljeni pod vplivom izjemno visokega tlaka.

Glavne mineralne spojine, ki vsebujejo železo:

• Hematit (rdeča železova ruda). Najdragocenejši vir železa z vsebnostjo elementov 70% in minimalno koncentracijo škodljivih nečistoč.
• Magnetit. Kemični element z vsebnostjo kovin 72% se odlikuje po visokih magnetnih lastnostih in se pridobiva iz magnetnih železovih rud.
• Siderit (železov karbonat). Obstaja visoka vsebnost odpadne kamnine, samo železo je približno 45-48%.
• Rjave železove rude. Skupina vodnih oksidov z nizkim odstotkom železa, s primesmi mangana in fosforja. Za element s takimi lastnostmi je značilna dobra obnovljivost in porozna struktura.

Vrsta materiala je odvisna od njegove sestave in vsebnosti dodatnih primesi. Najpogostejša rdeča železova ruda z visokim odstotkom železa je v različnih agregatnih stanjih – od zelo gostega do prašnega.

Rjave železove rude imajo ohlapno, rahlo porozno strukturo rjave ali rumenkaste barve. Tak element pogosto zahteva obogatitev, vendar se zlahka predela v rudo (iz njega se pridobiva visokokakovostno lito železo).

Magnetne železove rude so goste in zrnate strukture ter so videti kot kristali, vdelani v kamnino. Barva rude je značilna črno-modra.

Kako se koplje ruda

Kopanje železove rude je zapleten tehnični proces, ki vključuje potapljanje v globino zemlje za iskanje mineralov. Danes obstajata dva načina pridobivanja rude: odprti in zaprti.

Odprta (metoda kamnoloma) je pogosta in najvarnejša možnost v primerjavi z zaprto tehnologijo. Metoda je pomembna v primerih, ko ni trde kamnine, vendar ne v bližini naselja ali inženirskih sistemov.

Najprej izkopljejo do 350 metrov globok kamnolom, nato pa z velikimi stroji poberejo železo in ga odstranijo z dna. Po ekstrakciji se material z dizelskimi lokomotivami pošlje v tovarne jekla in železa.

Kamnolome kopajo z bagri, vendar ta proces vzame veliko časa. Takoj, ko stroj doseže prvi sloj rudnika, se material odda v preiskavo, da se ugotovi odstotek vsebnosti železa in možnost nadaljnjega dela (če je odstotek nad 55 %, se dela na tem območju nadaljujejo).

zanimivo! V primerjavi z zaprtim načinom rudarjenje v kamnolomih stane polovico manj. Ta tehnologija ne zahteva gradnje rudnikov ali ustvarjanja predorov. Ob tem je učinkovitost dela v odprtih kopih nekajkrat večja, izguba materiala pa petkrat manjša.

Zaprta metoda rudarjenja

Rudniško (zaprto) pridobivanje rude se uporablja le, če se načrtuje ohranjanje celovitosti krajine na območju, kjer se nahajajo rudišča. Ta metoda je pomembna tudi za delo v gorskih območjih. Pod zemljo se v tem primeru ustvari mreža rovov, ki vodijo do dodatni stroški— gradnja samega rudnika in kompleksen transport kovine na površje. Glavna pomanjkljivost je visoko tveganje za življenja delavcev se lahko rudnik zruši in blokira dostop do površja.

Kje se koplje ruda?

Rudarstvo železove rude je eno vodilnih področij gospodarskega kompleksa Ruske federacije. Toda kljub temu je delež Rusije v svetovni proizvodnji rude le 5,6%. Svetovne rezerve znašajo približno 160 milijard ton. Količina čistega železa doseže 80 milijard ton.

Države bogate z rudami

Porazdelitev mineralov po državah je naslednja:

• Rusija - 18%;
• Brazilija - 18 %;
• Avstralija - 13 %;
• Ukrajina - 11%;
• Kitajska - 9%;
• Kanada - 8 %;
• ZDA - 7%;
• druge države - 15%.

Na Švedskem (mesti Falun in Gellivar) so opazili znatna nahajališča železove rude. V Ameriki so v zvezni državi Pennsylvania odkrili veliko količino rude. Na Norveškem se kovina koplje v Persbergu in Arendaliju.

Rude Rusije

Kurska magnetna anomalija je veliko nahajališče železove rude v Ruski federaciji in na svetu, v katerem količina nerafinirane kovine doseže 30.000 milijonov ton.

zanimivo! Analitiki ugotavljajo, da se bo obseg pridobivanja mineralov v rudnikih KMA nadaljeval do leta 2020, v prihodnosti pa bo prišlo do upada.

Območje rudnikov na polotoku Kola je 115.000 kvadratnih kilometrov. Tu se izkopavajo rude železa, niklja, bakra, kobalta in apatitov.

Uralske gore so tudi med najbolj velika nahajališča rude v Ruski federaciji. Glavno razvojno območje je Kachkanar. Količina rudnih mineralov je 7000 milijonov ton.

Kovina se v manjših količinah koplje v Zahodno-Sibirskem bazenu, Hakasiji, Kerškem bazenu, Zabajkalsku in Irkutski regiji.

Kako se pridobiva železo?

Železo je najpomembnejši kemični element v periodnem sistemu; kovina, ki se uporablja v najrazličnejših panogah. Kopajo ga iz železove rude, ki leži v drobovju zemlje.

Kako se pridobiva železo: metode

Obstaja več načinov za pridobivanje železove rude. Izbira ene ali druge metode bo odvisna od lokacije nahajališč, globine rude in nekaterih drugih dejavnikov.

Železo se pridobiva z odprto in zaprto metodo:

1. Pri izbiri prve metode je treba zagotoviti dostavo vse potrebne opreme neposredno na samo polje. Tu bo z njegovo pomočjo zgrajen kamnolom. Odvisno od širine rude je lahko kamnolom različnih premerov in globok do 500 metrov. Ta način pridobivanja železove rude je primeren, če se mineral nahaja plitvo.
2. Zaprti način pridobivanja železove rude je še vedno pogostejši. Med njim se izkopljejo globoki vodnjaki-jaški do globine 1000 m, ob straneh pa se izkopljejo odcepi (hodniki) - nanosi. Vanje se spusti posebna oprema, skozi katero se ruda odstrani iz zemlje in dvigne na površje. V primerjavi z odprto metodo je zaprta metoda pridobivanja železove rude veliko bolj nevarna in dražja.

Ko je ruda odstranjena iz zemeljskega drobovja, se naloži na posebne dvižne stroje, ki rudo dostavijo v predelovalne obrate.

Predelava železove rude

Železova ruda je kamnina, ki vsebuje železo. Za nadaljnjo uporabo železa v industriji ga je treba pridobiti iz kamnine. Da bi to naredili, samo železo talijo iz kamnitih kosov kamna, in to poteka pri zelo visokih temperaturah (do 1400-1500 stopinj).

Običajno je izkopana kamnina sestavljena iz železa, premoga in nečistoč. Nalagajo ga v plavže in segrevajo, sam premog pa podpira visoka temperatura, železo pa pridobi tekočo konsistenco, po kateri se vlije v različne oblike. V tem primeru se žlindra loči, samo železo pa ostane čisto.