Stav železné rudy. Minerály: Železné rudy
Železná ruda se nazývají přírodní minerální útvary, které obsahují železo ve velkém množství a takové chemické sloučeniny, že jeho extrakce je možná a vhodná. Nejdůležitější jsou: magnetit, magnetit, titanomagnetit, hematit, hydrohematit, goethit, hydrogoethit, siderit, chloritany železité. Železné rudy se liší minerálním složením, obsahem železa, užitečnými a škodlivými nečistotami, podmínkami vzniku a průmyslovými vlastnostmi.
Železné rudy se dělí na bohaté (více než 50 % železa), běžné (50-25 %) a chudé (méně než 25 % železa). obohacení. Železné rudy používané k výrobě oceli musí obsahovat určité látky v požadovaných poměrech. Na tom závisí kvalita výsledného produktu. Některé chemické prvky (kromě železa) lze z rudy extrahovat a použít pro jiné účely.
Ložiska železné rudy se dělí podle původu. Obvykle existují 3 skupiny: magmatické, exogenní a metamorfogenní. Dále je lze rozdělit do několika skupin. Magmatogenní vznikají hlavně tehdy, když jsou různé sloučeniny vystaveny vysokým teplotám. Exogenní ložiska vznikla v údolích při ukládání sedimentů a zvětrávání hornin. Metamorfogenní ložiska jsou již existující sedimentární ložiska, která byla transformována za podmínek vysoké teploty. Největší množství železné rudy je soustředěno v Rusku.
Největší v Rusku:
Ložisko železné rudy Bakchar
Toto ložisko je jedním z největších takových ložisek železné rudy v Rusku a ve světě. Nachází se na území Tomské oblasti na rozhraní řek Andorma a Iksa. Ložisko bylo objeveno náhodou při důlním průzkumu v 60. letech 20. století.
Ložisko železné rudy Bakcharovskoe má rozlohu 16 tisíc km2. Železnorudné útvary se nacházejí v hloubce 190 až 220 metrů. Rudy obsahují až 57 % železa a také příměsi dalších chemických prvků (fosfor, vanad, palladium, zlato a platina). Obsah železa v obohacené rudě dosahuje 95–97 %. Zásoby železné rudy na tomto území se odhadují na 28,7 miliard tun.
V současné době se zavádějí nové technologie pro rozvoj v terénu. Počítá se s těžbou rudy nikoli lomem, ale vrtnou hydraulickou těžbou.
Ložisko železné rudy Abagaskoe
Ložisko železné rudy Abagaskoye se nachází v Krasnojarském území, 186 km západně od města Abakan na území a. Ložisko bylo objeveno již v roce 1933, ale jeho rozvoj začal až o 50 let později. Rudy jsou zde především magnetit, vysokooxid hlinitý a hořčík.
Hlavním rudním minerálem je zde magnetit a vedlejšími mušketovit, hematit a pyrit.
Ložisko železné rudy Abagas je rozděleno do dvou zón: jižní (délka přes 2600 m) a severní (2300 m). Bilanční zásoby železné rudy dosahují přes 73 milionů tun. Vývoj probíhá otevřeným způsobem. Celková průměrná roční produkce 4,4 mil. tun rudy s obsahem železa 28,4 %.
Abakanské ložisko železné rudy
Ložisko železné rudy Abakan se nachází v Khakassii, poblíž města Abaza. Nachází se v severovýchodních výběžcích. Byl otevřen v roce 1856 a původně se jmenoval „Abakan Grace“. Po objevení se periodicky prováděl vývoj rud V letech 1947 až 1959 byly vybudovány podniky na těžbu a obohacování rud. V letech 1957 až 1962 bylo ložisko rozvinuto povrchovou těžbou a poté pod zemí (400 m hluboký důl).
Abakanskoje je ložisko magnetitové rudy. Obsahuje: magnetit, aktinolit, chlorit, kalcit, andezit a kobaltnosný pyrit.
Prozkoumané zásoby rudy s průměrným obsahem železa 41,7 - 43,4 % s příměsí zinku a síry činí 140 mil. tun. Průměrná roční produkce je 2,4 milionu tun. Průmyslový produkt obsahuje asi 47,5 % železa. Centry výroby a zpracování jsou města Abaza, Abakan, Novokuzněck.
Kurská magnetická anomálie
Magnetická anomálie Kursk je nejvýkonnější pánví železné rudy na světě. Ložiska rudy na jejím území se odhadují na 200–210 miliard tun, což je asi 50 % zásob železné rudy na planetě. Nachází se především v oblastech Kursk, Belgorod a Oryol.
V současné době pokrývají hranice magnetické anomálie Kursk plochu více než 160 tisíc km2 a pokrývají území devíti regionů střední a jižní části země. Slibné zásoby bohatých železných rud v unikátní pánvi dosahují mnoha miliard tun a železité křemence jsou prakticky nevyčerpatelné.
Magnetická anomálie v této oblasti byla objevena již v 18. století, ale o její možné příčině – ložiskách magnetických rud – začali vědci mluvit až v minulém století. Bohaté rudy byly objeveny v roce 1931. Rozloha je asi 120 tisíc km2. Rudy: magnetitové křemence, ušlechtilé železné rudy ve zvětrávací kůře železitých kvarcitů. Zásoby železitých kvarcitů jsou přes 25 miliard tun s obsahem železa 32-37 % a přes 30 miliard tun bohatých rud (52-66 % železa). Ložiska jsou vytvářena povrchovou i podzemní metodou.
Magnetická anomálie Kursk zahrnuje ložisko železné rudy Prioskol a ložisko železné rudy Chernyanskoe.
Železná ruda je hornina, která obsahuje přirozenou akumulaci různých minerálů a nutně v tom či onom poměru obsahuje železo, které lze z rudy vytavit. Složky, které tvoří rudu, mohou být velmi rozmanité. Nejčastěji obsahuje tyto minerály: hematit, martit, siderit, magnetit a další. Kvantitativní obsah železa obsaženého v rudě se liší, v průměru se pohybuje od 16 do 70 %.
Podle množství obsahu železa v rudě se dělí na více druhů. Železná ruda obsahující více než 50 % železa se nazývá bohatá. Konvenční rudy obsahují ne méně než 25 % a ne více než 50 % železa. Nekvalitní rudy mají nízký obsah železa, tvoří pouze čtvrtinu celkového množství chemických prvků zahrnutých v celkovém obsahu rudy.
Železné rudy, které obsahují dostatečný obsah železa, se pro tento proces nejčastěji obohacují, ale lze je použít i v čisté formě, záleží na chemickém složení rudy. K výrobě je nutný přesný poměr určitých látek. To ovlivňuje kvalitu konečného produktu. Jiné prvky lze vytavit z rudy a použít k zamýšlenému účelu.
Obecně jsou všechna ložiska železné rudy rozdělena do tří hlavních skupin:
Vyvřelá ložiska (vzniklá pod vlivem vysokých teplot);
exogenní ložiska (vzniklá v důsledku sedimentace a zvětrávání hornin);
metamorfogenní ložiska (vzniklá v důsledku sedimentační činnosti a následného vlivu vysokého tlaku a teploty).
Tyto hlavní skupiny ložisek lze dále rozdělit na některé podskupiny.
Je velmi bohatá na ložiska železné rudy. Na jeho území se nachází více než polovina světových ložisek železa. Nejrozsáhlejším ložiskem je ložisko Bakchar. Jedná se o jeden z největších zdrojů ložisek železné rudy nejen v Ruské federaci, ale na celém světě. Toto ložisko se nachází v oblasti Tomsk v oblasti řek Androma a Iksa.
Ložiska rudy zde byla objevena v roce 1960, při hledání zdrojů ropy. Ložisko se rozkládá na velmi rozsáhlé ploše 1600 metrů čtverečních. metrů. Ložiska železné rudy se nacházejí v hloubce 200 metrů.
Železné rudy Bakchar jsou z 57 % bohaté na železo, obsahují také další užitečné chemické prvky: fosfor, zlato, platinu, palladium. Objem železa v obohacené železné rudě dosahuje 97 %. Celková zásoba rudy na tomto ložisku se odhaduje na 28,7 miliardy tun. Technologie těžby a rozvoje rudy se rok od roku zdokonalují. Těžbu v lomu má nahradit těžba vrtem.
Na území Krasnojarska, přibližně 200 km od města Abakan, západním směrem, se nachází ložisko železné rudy Abagaskoe. Převládajícím chemickým prvkem obsaženým ve zdejších rudách je magnetit, doplňuje jej mušketovit, hematit a pyrit. Celkové složení železa v rudě není tak vysoké a činí 28 %. Aktivní těžba rudy na tomto ložisku probíhá již od 80. let, přestože bylo objeveno již v roce 1933. Ložisko se skládá ze dvou částí: jižní a severní. Ročně se v tomto místě vytěží v průměru něco přes 4 miliony tun železné rudy. Celkové množství zásob železné rudy na ložisku Abas je 73 milionů tun.
V Khakassii, poblíž města Abaza v regionu Západní Sajany, bylo vyvinuto ložisko Abakan. Byl objeven v roce 1856 a od té doby se ruda těží pravidelně. V letech 1947 až 1959 byly na ložisku Abakan vybudovány speciální podniky pro těžbu a obohacování rud. Zpočátku se těžilo povrchovou metodou, později přešli na podzemní metodu a postavili 400metrový důl. Zdejší rudy jsou bohaté na magnetit, pyrit, chlorit, kalcit, aktinolit a andezit. Obsah železa se v nich pohybuje od 41,7 do 43,4 % s přídavkem síry a. Průměrná roční úroveň produkce je 2,4 milionu tun. Celková zásoba ložisek je 140 milionů tun. Střediska těžby a zpracování železné rudy se nacházejí v Abaze, Novokuzněcku a Abakanu.
Magnetická anomálie Kursk je známá svými nejbohatšími ložisky železné rudy. Jedná se o největší železný bazén na celém světě. Leží zde více než 200 miliard tun rudy. Toto množství je významným ukazatelem, protože tvoří polovinu zásob železné rudy na celé planetě jako celku. Pole se nachází na území oblastí Kursk, Oryol a Belgorod. Jeho hranice přesahují 160 000 metrů čtverečních. km, včetně devíti středních a jižních regionů země. Magnetická anomálie zde byla objevena již dávno, již v 18. století, ale rozsáhlejší ložiska rud bylo možné objevit až v minulém století.
Nejbohatší zásoby železné rudy se zde začaly aktivně těžit až v roce 1931. Toto místo obsahuje zásoby železné rudy rovnající se 25 miliardám tun. Obsah železa v něm se pohybuje od 32 do 66 %. Těžba se provádí otevřeným i podzemním způsobem. Magnetická anomálie Kursk zahrnuje ložiska železné rudy Prioskolskoye a Chernyanskoye.
Rusko je země, kterou příroda štědře obdařila takovým nerostným bohatstvím, jako je železná ruda. Abychom toto štěstí alespoň zhruba ocenili, stačí si představit roli kovových předmětů v našem životě a postavit logický most ke kategoriím produkce.
Ne nadarmo, když před stovkami staletí poprvé vstoupili do života lidí, ukázaly se změny ve způsobu života a vědomí lidstva tak velké, že se této době začalo říkat „doba železná“.
Co je železná ruda a jak vypadá?
Útvary v zemské kůře obsahující železo ve více či méně čisté formě nebo jeho sloučeniny s jinými látkami: kyslík, síra, křemík atd.
Taková ložiska se nazývají ruda, když je těžba cenné látky v průmyslovém měřítku ekonomicky výhodná.
Existuje mnoho typů takových minerálních útvarů. Druhovým vůdcem geologické horniny je červená železná ruda nebo řecky hematit. Název přeložený z řečtiny znamená „krvavě červený“ a má chemický vzorec – Fe 2 O 3 .
Oxid železitý má komplexní barvu od černé po třešňovou a červenou. Neprůhledný, může být prašný a hustý (v druhém případě má povrchový lesk).
Různorodý tvar - nachází se ve formě zrn, šupin, krystalů a dokonce i růžového poupěte.
Tvorba železné rudy
Na základě jejich původu v přírodě lze minerály obsahující železo užitečné pro člověka rozdělit do několika hlavních skupin:
- Magmatogenní útvary se tvoří pod vlivem vysokých teplot.
- Exogenní – vznikly v říčních údolích v důsledku srážek a zvětrávání hornin.
- Metamorfogenní - vznikl na základě starých sedimentárních usazenin z vysokého tlaku a tepla.
Tyto skupiny jsou zase rozděleny do mnoha poddruhů.
Druhy železných rud a jejich vlastnosti
Z ekonomického hlediska jsou klasifikovány především podle obsahu železa:
- Vysoká – více než 55 %. Nejedná se o přírodní útvary, ale již o průmyslový polotovar.
- Průměrný. Příkladem je sintrová ruda. Získává se z přírodních surovin bohatých na železo mechanickým působením.
- Nízká – méně než 20 %. Ty se získávají jako výsledek magnetické separace.
Místo těžby rud je také ekonomicky důležité:
- Lineární – leží v místech prohlubní zemského povrchu, nejbohatší na železo, s nízkým obsahem síry a fosforu.
- Ploché - v přírodě se tvoří na povrchu křemenců obsahujících železo.
Podle geologických parametrů jsou kromě hematitů rozšířeny a aktivně využívány:
- Hnědá železná ruda (nFe 2 O 3 + nH 2 O) je oxid kovu za účasti vody, obvykle na bázi limonitů. Charakteristická špinavě nažloutlá barva, sypká, porézní. Cenný kov obsahuje od čtvrt do padesáti procent. Ne moc - ale látka je dobře obnovena. Je obohacen pro další výrobu dobré litiny.
- Magnetická železná ruda, magnetit - přírodní oxid železa (Fe 3 O 4). Druhy hematitů jsou méně časté, ale obsahují více než 70 % železa. Jsou husté a zrnité, ve formě krystalů zapuštěných do skály, černé a modré barvy. Zpočátku má sloučenina magnetické vlastnosti, vystavení vysokým teplotám je neutralizuje.
- Železná ruda obsahující siderit FeCO 3.
- V rudě je velký podíl jílu, dále je to jílová železná ruda. Vzácný druh s relativně nízkým obsahem železa a dutinami.
Ložiska železné rudy v Rusku
Největší ložisko na světě je Kurská magnetická anomálie. Tento přírodní výtvor je tak grandiózní, že se ho lidé snažili pochopit už od konce 16. století. Navigační přístroje se zbláznily ze síly elektrického pole působícího z podzemí na více než 150 kilometrech čtverečních. Zásoby rudy dosahují miliard tun.
V ložisku Olenegorsk u Muromska se rozvíjejí ložiska magnetitových křemenců.
Na poloostrově Kola se těží magnetit, olivín, apatit a magnesioferrit z akumulace Eisko-Kovdor a v Karélii na území ložiska Kostomuksha je mnoho dolů.
Jedno z nejstarších míst těžby rud, které lze nalézt na mapě Ruska, se nachází v oblasti Sverdlovsk. Dodává materiál od konce 18. století a nazývá se skupina ložisek Kachkanar.
Odkaz podnikatelské rodiny Demidových z petřínské éry se aktivně proměňuje. Koncem 20. století se zde začala rozvíjet akumulace gusevogorských rud.
Zásoby železné rudy ve světě
Po grandiózní akumulaci u Kurska je největším fenoménem mezi podobnými na světové geografické mapě pás ložisek železa ložiska Krivoj Rog na Ukrajině.
Mapa ložisek železné rudy ve světě (kliknutím zvětšíte)
O bohatství lotrinské železnorudné pánve se dělí tři evropské země – Francie, Lucembursko a Belgie.
V Severní Americe fungují velké doly na Newfoundlandu, Belle Island a poblíž Labrador City. Na jihu se místa bohatá na rudu nazývala Itabira a Karazhas.
Severovýchodní Indie má také impozantní zásoby rudy a na africkém kontinentu se těží v guinejském městě Conakry.
Seznam distribuce podle zemí vypadá takto:
Těžba železné rudy
Prvním kritériem pro metody těžby je místo, kde se práce provádí:
- Na zemi: když se fosilie vyskytují ne více než půl kilometru od povrchu. V tomto případě je ekonomicky výhodnější (a nákladnější pro životní prostředí) hloubit obří lomy pomocí trhacích prací a speciálního vybavení. Jedná se o open source metodu těžby.
- Podzemí: velké ponoření rudy do útrob země vyžaduje vytvoření dolu. Uzavřená metoda těžby není tak traumatizující pro ekologický systém, ale pracnější a nebezpečnější pro člověka.
Vytěžená ruda se dopravuje do závodu, kde se surovina drtí k následnému obohacení. Železo se odčerpává z chemických sloučenin s jinými prvky.
Někdy k tomu musíte projít ne jedním, ale několika procesy:
- Gravitační separace (částice rudy se vlivem různých fyzikálních hustot rozpadají v důsledku mechanických účinků na materiál – drcení, vibrace, rotace a prosévání).
- Flotace (oxidace rovnoměrně rozdrcených surovin vzduchem, který na sebe váže kov).
- Magnetická separace:
- nečistota se smyje proudem vody a kov se odtáhne magnetem - získá se rudný koncentrát;
- produkt magnetické separace prochází flotací - surovina odhaluje další polovinu železa v čisté formě.
- Komplexní metoda: použití všech výše uvedených procesů, někdy několikrát.
Výsledné horké briketované železo se posílá do elektrometalurgického závodu, kde má formu kovového předvalku standardních tvarů nebo zakázkové výroby do 12 metrů. A litina se posílá do vysoké pece.
Aplikace železné rudy
Účel použití – výroba litiny a oceli.
A používají se k výrobě velkého množství různých věcí, které nás obklopují: auta, kancelářské vybavení, potrubí, nádobí a stroje, umělecké kování a různé nástroje.
Závěr
Zásoby železné rudy jsou na mapách vyznačeny ve formě rovnoramenného trojúhelníku se širokou černou základnou. Znak vyjadřuje podstatu železářského a ocelářského průmyslu: je stabilním základem moderní výrobní ekonomiky, což většina finančníků stále považuje za pravdivé – na rozdíl od různých trhů s kryptoměnami.
Obsah železa v průmyslových rudách se pohybuje od 16 do 72 %. Mezi užitečné nečistoty patří Ni, Co, Mn, W, Mo, Cr, V atd. a mezi škodlivé nečistoty patří S, R, Zn, Pb, As, Cu. Podle geneze se železné rudy dělí na a (viz mapa).
Základní železné rudy
Průmyslové typy železných rud jsou klasifikovány podle převládajícího rudního minerálu. Magnetitové rudy jsou složeny z magnetitu (někdy magnesian - magnomagnetit, často martitizovaný - přeměněný na hematit během procesu oxidace). Jsou nejcharakterističtější pro karbonatitová, skarnová a hydrotermální ložiska. Apatit a baddeleyit jsou současně extrahovány z ložisek karbonatitu a pyrit obsahující kobalt a sulfidy neželezných kovů jsou extrahovány z ložisek skarnu. Zvláštním typem magnetitových rud jsou komplexní (Fe-Ti-V) titanomagnetitové rudy magmatických ložisek. Hematitové rudy, složené převážně z hematitu a v menší míře i magnetitu, jsou běžné ve zvětrávací kůře železitých kvarcitů (martitických rud), ve skarnu, hydrotermálních a vulkanicko-sedimentárních rudách. Bohaté hematitové rudy obsahují 55-65% Fe a až 15-18% Mn. Sideritové rudy se dělí na krystalické sideritové rudy a jílové železné rudy; jsou často magnéziové (magnosiderity). Nacházejí se v hydrotermálních, sedimentárních a vulkanogenně-sedimentárních ložiskách. Průměrný obsah Fe v nich je 30-35%. Po pražení sideritových rud se v důsledku odstranění CO 2 získávají jemně porézní koncentráty oxidu železa obsahující 1-2 %, někdy až 10 % Mn. V oxidační zóně se sideritové rudy mění na hnědé železné rudy. Křemičité železné rudy jsou složeny ze železitých chloritanů (, leptochloritů atd.), někdy doprovázených hydroxidy železa. Tvoří sedimentární ložiska. Průměrný obsah Fe v nich je 25-40%. Příměs síry je nepatrná, fosfor do 1%. Často mají oolitickou texturu. V kůře zvětrávání přecházejí v hnědé, někdy červené (hydrohematit) železné rudy. Hnědé železné rudy jsou složeny z hydroxidů železa, nejčastěji hydrogoethitu. Tvoří sedimentární ložiska (mořská i kontinentální) a ložiska zvětrávací kůry. Sedimentární rudy mají často oolitickou texturu. Průměrný obsah Fe v rudách je 30-35%. Hnědé železné rudy některých ložisek (Bakalskoje v CCCP, Bilbao ve Španělsku atd.) obsahují až 1-2 % Mn nebo více. Přirozeně legované hnědé železné rudy, vzniklé ve zvětrávacích krustách ultramafických hornin, obsahují 32-48 % Fe, do 1 % Ni, do 2 % Cr, setiny procenta Co, V. Z takových rud se chromnikl lit. železo a nízkolegovaná ocel se taví bez přísad. (, železité) - chudé a střední na obsah železa (12-36 %) metamorfované železné rudy, složené z tenkých střídavých křemenných, magnetitových, hematitových, magnetito-hematitových a sideritových vrstev, místy s příměsí silikátů a karbonátů. Vyznačují se nízkým obsahem škodlivých nečistot (S a R - setiny procenta). Ložiska tohoto typu mají obvykle unikátní (přes 10 miliard tun) nebo velké (přes 1 miliardu tun) zásoby rud. V kůře zvětrávání je oxid křemičitý odnášen a objevují se velká ložiska bohatých hematit-martitických rud.
Největší zásoby a objemy těžby jsou v prekambrických železitých křemencích a z nich vzniklé bohaté železné rudy sedimentární hnědé železné rudy, stejně jako skarnové, hydrotermální a karbonátové magnetitové rudy.
Zužitkování železné rudy
Existují bohaté (přes 50 % Fe) a chudé (méně než 25 % Fe) rudy, které vyžadují. Pro kvalitativní charakteristiky bohatých rud je důležitý obsah a poměr nekovových nečistot (struskotvorných složek), vyjádřený koeficientem zásaditosti a křemíkovým modulem. Na základě velikosti koeficientu zásaditosti (poměr součtu obsahů oxidů vápníku a hořčíku k součtu křemíku a oxidů) se železné rudy a jejich koncentráty dělí na kyselé (méně než 0,7), samotavné (0,7). -1,1) a základní (více než 1,1 ). Nejlepší jsou samotavné rudy: kyselé rudy ve srovnání se zásaditými rudami vyžadují zavedení zvýšeného množství vápence (tavidla) do vsázky vysoké pece. Podle modulu křemíku (poměr obsahu oxidu křemičitého k oxidu hlinitému) je použití železných rud omezeno na typy rud s modulem pod 2. Mezi nekvalitní rudy, které vyžadují zušlechťování, patří titanomagnetit, magnetit a magnetit křemence s obsahem magnetitu Fe větším než 10-20 %; martit, hematit a hematitové křemence s obsahem Fe vyšším než 30 %; sideritové, hydrogoethitové a hydrogoethit-leptochloritové rudy s obsahem Fe vyšším než 25 %. Dolní mez celkových a magnetitových obsahů Fe pro každé ložisko s přihlédnutím k jeho rozsahu, těžebním a ekonomickým podmínkám je stanovena normami.
Rudy, které vyžadují užitek, se dělí na snadno užitkové a obtížně užitkové, což závisí na jejich minerálním složení a texturních a strukturních vlastnostech. Mezi snadno zpracovatelné rudy patří magnetitové rudy a magnetitový křemen, mezi obtížně zpracovatelné rudy železné rudy, u kterých je železo při drcení spojeno s kryptokrystalickými a koloidními formacemi, není možné pro jejich extrémně malé množství odhalit rudní minerály velikost a jemné srůstání s nekovovými minerály. Volba metod obohacování je dána minerálním složením rud, jejich texturními a strukturními vlastnostmi, jakož i povahou nekovových minerálů a fyzikálními a mechanickými vlastnostmi rud. Magnetitové rudy se obohacují magnetickou metodou. Použití suché a mokré magnetické separace zajišťuje výrobu kvalitních koncentrátů i při relativně nízkém obsahu železa v původní rudě. Pokud jsou v rudách komerční obsahy hematitu, spolu s magnetitem se používají metody obohacování magnetickou flotací (pro jemně rozptýlené rudy) nebo magneticko-gravitační (pro hrubě rozptýlené rudy). Pokud magnetitové rudy obsahují průmyslová množství apatitu nebo sulfidů, mědi a zinku, borových minerálů a dalších, pak se k jejich extrakci z magnetického separačního odpadu používá flotace. Schémata obohacení pro titanomagnetitové a ilmenit-titanové magnetitové rudy zahrnují vícestupňovou mokrou magnetickou separaci. Za účelem separace ilmenitu na titanový koncentrát se vlhký magnetický separační odpad obohacuje flotací nebo gravitací, po které následuje magnetická separace v poli s vysokou intenzitou.
Schémata zhodnocování magnetitových křemenců zahrnují drcení, drcení a magnetické obohacování s nízkým polem. Obohacování oxidovaných železitých křemenců lze provádět magnetickými (v silném poli), pražením, magnetickými a flotačními metodami. Pro obohacování hydrogoethit-leptochloritových oolitických hnědých železných rud se rovněž provádí gravitační nebo gravitačně-magnetická (v silném poli) metoda obohacování těchto rud metodou magnetického pražení. Jílový hydrogoethit a (balvanité) rudy se obohacují praním. Zužitkování sideritových rud se obvykle dosahuje pražením. Při zpracování železitých kvarcitů a skarn-magnetitových rud se obvykle získávají koncentráty s obsahem Fe 62-66%; v upravených koncentrátech mokré magnetické separace od apatit-magnetitových a magnetitových rud železa alespoň 62-64 %; Pro elektrometalurgické zpracování se vyrábějí koncentráty s obsahem Fe nejméně 69,5 %, Si02 nejvýše 2,5 %. Gravitační koncentráty a gravitačně magnetické obohacení oolitických hnědých železných rud jsou považovány za standardní s obsahem Fe 48-49 %; Se zdokonalováním metod obohacování se zvyšují požadavky na koncentráty z rud.
Většina železných rud se používá k tavení železa. Malé množství slouží jako přírodní barvy (okry) a zatěžovací prostředky pro vrtání jílových roztoků.
Zásoby železné rudy
Z hlediska zásob železné rudy (bilance – přes 100 miliard tun) je CCCP na 1. místě na světě. Největší zásoby železné rudy v CCCP jsou soustředěny na Ukrajině, v centrálních oblastech RSFSR, v severním Kazachstánu, na Uralu, na západní a východní Sibiři. Z celkových prozkoumaných zásob železné rudy je 15 % bohatých a nevyžadují obohacování, 67 % je obohaceno pomocí jednoduchých magnetických obvodů, 18 % vyžaduje složité způsoby obohacování.
KHP, Severní Korea a CPB mají značné zásoby železné rudy, dostatečné pro rozvoj vlastní metalurgie železa. Viz také
Železná ruda je hlavní surovinou pro globální metalurgický průmysl. Ekonomiky různých zemí do značné míry závisí na trhu s tímto minerálem, a proto je rozvoji dolů věnována zvýšená pozornost po celém světě.
Ruda: definice a vlastnosti
Rudy jsou horniny, které se používají pro zpracování a těžbu kovů, které obsahují. Druhy těchto minerálů se liší původem, chemickým obsahem, koncentrací kovů a nečistot. Chemické složení rudy obsahuje různé oxidy, hydroxidy a soli oxidu uhličitého železa.
Zajímavý! Ruda byla na farmě žádaná od pradávna. Archeologům se podařilo zjistit, že výroba prvních železných předmětů sahá až do 2. století. B.C. Tento materiál byl poprvé použit obyvateli Mezopotámie.
Železo- běžný chemický prvek v přírodě. Jeho obsah v zemské kůře je asi 4,2 %. Ale ve své čisté formě se téměř nikdy nenachází, nejčastěji ve formě sloučenin - v oxidech, uhličitanech železa, solích atd. Železná ruda je kombinací minerálů s významným množstvím železa. V národním hospodářství je využití rud obsahujících více než 55 % tohoto prvku považováno za ekonomicky oprávněné.
Co se vyrábí z rudy
Průmysl železné rudy je hutnický průmysl, který se specializuje na těžbu a zpracování železné rudy. Hlavním účelem tohoto materiálu je dnes výroba litiny a oceli.
Všechny výrobky vyrobené ze železa lze rozdělit do skupin:
- Surové železo s vysokou koncentrací uhlíku (nad 2 %).
- Litina.
- Ocelové ingoty pro výrobu válcovaných výrobků, železobetonových a ocelových trubek.
- Feroslitiny pro tavení oceli.
K čemu je ruda potřeba?
Materiál se používá pro tavení železa a oceli. Dnes prakticky neexistuje průmyslový sektor, který by se bez těchto materiálů obešel.
Litina je slitina uhlíku a železa s manganem, sírou, křemíkem a fosforem. Surové železo se vyrábí ve vysokých pecích, kde se ruda odděluje od oxidů železa za vysokých teplot. Téměř 90 % výsledné litiny je okrajové a používá se při tavení oceli.
Používají se různé technologie:
- tavení elektronovým paprskem pro získání čistého vysoce kvalitního materiálu;
- vakuové zpracování;
- elektrostruskové přetavování;
- rafinace oceli (odstranění škodlivých nečistot).
Rozdíl mezi ocelí a litinou je minimální koncentrace nečistot. K čištění se používá oxidační tavení v otevřených pecích.
Nejkvalitnější ocel se taví v elektrických indukčních pecích při extrémně vysokých teplotách.
Ruda se liší koncentrací prvku, který obsahuje. Může být obohacený (s koncentrací 55 %) a chudý (od 26 %). Nekvalitní rudy je vhodné při výrobě používat až po obohacení.
Podle původu se rozlišují tyto druhy rud:
- Magmatogenní (endogenní) - vzniká pod vlivem vysoké teploty;
- Povrch - usazené zbytky živlu na dně mořských pánví;
- Metamorfogenní - získané pod vlivem extrémně vysokého tlaku.
Hlavní minerální sloučeniny obsahující železo:
- Hematit (červená železná ruda). Nejcennější zdroj železa s obsahem prvků 70 % a minimální koncentrací škodlivých nečistot.
- Magnetit. Chemický prvek s obsahem kovu 72 % se vyznačuje vysokými magnetickými vlastnostmi a je těžen z magnetických železných rud.
- Siderit (uhličitan železa). Je zde vysoký obsah odpadní horniny, samotné železo je asi 45-48%.
- Hnědé železné rudy. Skupina vodných oxidů s nízkým procentem železa, s příměsí manganu a fosforu. Prvek s takovými vlastnostmi se vyznačuje dobrou obnovitelností a porézní strukturou.
Typ materiálu závisí na jeho složení a obsahu dalších nečistot. Nejběžnější červenou železnou rudu s vysokým procentem železa najdeme v různých skupenstvích – od velmi husté až po prašnou.
Hnědé železné rudy mají sypkou, mírně porézní strukturu hnědé nebo nažloutlé barvy. Takový prvek často vyžaduje obohacení, ale snadno se zpracovává na rudu (získává se z něj vysoce kvalitní litina).
Magnetické železné rudy mají hustou a zrnitou strukturu a vypadají jako krystaly zapuštěné do horniny. Barva rudy je charakteristická černomodrá.
Jak se těží ruda
Těžba železné rudy je složitý technický proces, který zahrnuje potápění do hlubin země za účelem hledání nerostů. Dnes existují dva způsoby těžby rud: otevřené a uzavřené.
Otevřená (metoda lomu) je běžná a nejbezpečnější varianta ve srovnání s uzavřenou technologií. Metoda je relevantní pro případy, kdy v pracovní oblasti nejsou žádné tvrdé kameny a v blízkosti nejsou žádné obydlené oblasti nebo inženýrské sítě.
Nejprve se vyhloubí lom hluboký až 350 metrů, načež se železo sbírá a odebírá ze dna velkými stroji. Po vytěžení se materiál posílá na dieselových lokomotivách do oceláren a železáren.
Lomy se hloubí pomocí bagrů, ale tento proces zabere hodně času. Jakmile stroj dosáhne první sloj dolu, je materiál předložen ke zkoumání ke zjištění procenta obsahu železa a proveditelnosti další práce (pokud je procento nad 55 %, práce v této oblasti pokračují).
Zajímavý! Těžba v lomech stojí oproti uzavřené metodě o polovinu méně. Tato technologie nevyžaduje výstavbu dolů ani vytváření tunelů. Současně je efektivita práce v otevřených jámách několikrát vyšší a ztráty materiálu jsou pětkrát menší.
Uzavřená metoda těžby
Důlní (uzavřená) těžba rud se využívá pouze tehdy, je-li plánováno zachování celistvosti krajiny v oblasti těžby rud. Tato metoda je relevantní i pro práci v horských oblastech. V tomto případě se pod zemí vytváří síť tunelů, což vede k dodatečným nákladům – výstavbě samotného dolu a složité přepravě kovu na povrch. Hlavní nevýhodou je vysoké riziko pro životy pracovníků;
Kde se těží ruda?
Těžba železné rudy je jednou z předních oblastí hospodářského komplexu Ruské federace. Ale navzdory tomu je podíl Ruska na světové produkci rudy pouze 5,6%. Světové zásoby dosahují asi 160 miliard tun. Objem čistého železa dosahuje 80 miliard tun.
Země bohaté na rudy
Rozdělení minerálů podle zemí je následující:
- Rusko – 18 %;
- Brazílie – 18 %;
- Austrálie - 13 %;
- Ukrajina – 11 %;
- Čína – 9 %;
- Kanada - 8 %;
- USA - 7 %;
- ostatní země – 15 %.
Významná ložiska železné rudy byla zaznamenána ve Švédsku (města Falun a Gellivar). V Americe bylo objeveno velké množství rudy ve státě Pensylvánie. V Norsku se kov těží v Persbergu a Arendali.
Rudy Ruska
Kurská magnetická anomálie je velké ložisko železné rudy v Ruské federaci a ve světě, ve kterém objem nerafinovaného kovu dosahuje 30 000 milionů tun.
Zajímavý! Analytici poznamenávají, že rozsah těžby nerostů v dolech KMA bude pokračovat až do roku 2020 a v budoucnu dojde k poklesu.
Rozloha dolů na poloostrově Kola je 115 000 km2. Těží se zde železo, nikl, měděné rudy, kobalt a apatity.
Pohoří Ural patří také mezi největší ložiska rud v Ruské federaci. Hlavní rozvojovou oblastí je Kachkanar. Objem rudných nerostů je 7000 milionů tun.
Kov se v menším množství těží v západosibiřské pánvi, Chakasii, Kerčské pánvi, Zabajkalsku a Irkutské oblasti.