แร่เหล็กจัดอยู่ในกลุ่มใด? แร่เหล็ก
นอกจากน้ำมันและก๊าซที่รู้จักกันดีแล้ว ยังมีแร่ธาตุอื่นๆ ที่มีความสำคัญไม่แพ้กันอีกด้วย ซึ่งรวมถึงแร่ที่ขุดขึ้นมาเพื่อใช้เป็นเหล็กและผ่านการแปรรูป การมีแหล่งแร่ถือเป็นความมั่งคั่งของประเทศใด ๆ
แร่คืออะไร?
วิทยาศาสตร์ธรรมชาติแต่ละแห่งตอบคำถามนี้ในแบบของตัวเอง Mineralogy กำหนดแร่เป็นชุดของแร่ธาตุ การศึกษาที่จำเป็นในการปรับปรุงกระบวนการสกัดสิ่งที่มีค่าที่สุด และการศึกษาทางเคมีองค์ประกอบองค์ประกอบของแร่เพื่อระบุเนื้อหาเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของโลหะมีค่าในนั้น
ธรณีวิทยาตอบคำถาม: “แร่คืออะไร” จากมุมมองของความเป็นไปได้ในการใช้ในอุตสาหกรรม เนื่องจากวิทยาศาสตร์นี้ศึกษาโครงสร้างและกระบวนการที่เกิดขึ้นในบาดาลของโลก เงื่อนไขในการก่อตัวของหินและแร่ธาตุ และการสำรวจแหล่งสะสมแร่ใหม่ เป็นพื้นที่บนพื้นผิวโลกซึ่งมีการก่อตัวของแร่ธาตุในปริมาณที่เพียงพอสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมเนื่องจากกระบวนการทางธรณีวิทยา
การก่อตัวของแร่
ดังนั้นสำหรับคำถามที่ว่า "แร่คืออะไร" คำตอบที่สมบูรณ์ที่สุดอาจเป็นเช่นนี้ แร่เป็นหินที่มีโลหะเป็นส่วนประกอบทางอุตสาหกรรม ในกรณีนี้เท่านั้นที่จะมีมูลค่า แร่โลหะเกิดขึ้นเมื่อแมกมาที่มีสารประกอบเย็นตัวลง ในขณะเดียวกันก็ตกผลึกกระจายตามน้ำหนักอะตอม ส่วนที่หนักที่สุดจะตกลงไปที่ด้านล่างของแมกมาและแยกออกเป็นชั้นที่แยกจากกัน แร่ธาตุอื่นๆ ก่อตัวเป็นหิน และของเหลวไฮโดรเทอร์มอลที่เหลือจากแมกมาจะกระจายไปสู่ช่องว่าง องค์ประกอบที่มีอยู่ในนั้นแข็งตัวและสร้างเส้นเลือด หินที่ถูกทำลายภายใต้อิทธิพลของพลังธรรมชาติจะถูกสะสมไว้ที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำจนกลายเป็นตะกอน แร่โลหะต่างๆ จะเกิดขึ้น ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของหิน
แร่เหล็ก
ประเภทของแร่ธาตุเหล่านี้มีความแตกต่างกันอย่างมาก แร่คืออะไร โดยเฉพาะแร่เหล็ก? หากแร่มีโลหะเพียงพอสำหรับการแปรรูปทางอุตสาหกรรมจะเรียกว่าเหล็ก ต่างกันในเรื่องแหล่งกำเนิด องค์ประกอบทางเคมี และปริมาณของโลหะและสิ่งสกปรกที่อาจเป็นประโยชน์ ตามกฎแล้วสิ่งเหล่านี้เกี่ยวข้องกับโลหะที่ไม่ใช่เหล็กเช่นโครเมียมหรือนิกเกิล แต่ก็มีโลหะที่เป็นอันตรายเช่นกัน - ซัลเฟอร์หรือฟอสฟอรัส
องค์ประกอบทางเคมีแสดงด้วยออกไซด์ต่างๆ ไฮดรอกไซด์หรือเกลือคาร์บอนไดออกไซด์ของเหล็กออกไซด์ แร่ที่ถูกขุดประกอบด้วยแร่เหล็กสีแดง สีน้ำตาล และแม่เหล็ก เช่นเดียวกับความมันวาวของเหล็ก ซึ่งถือว่าร่ำรวยที่สุดและมีโลหะมากกว่า 50% สิ่งที่ไม่ดีรวมถึงองค์ประกอบที่มีประโยชน์น้อยกว่า - 25%
องค์ประกอบของแร่เหล็ก
แร่เหล็กแม่เหล็กคือเหล็กออกไซด์ ประกอบด้วยโลหะบริสุทธิ์มากกว่า 70% แต่ในเงินฝากจะพบร่วมกับสังกะสีผสมและรูปแบบอื่นๆ ถือเป็นแร่ที่ดีที่สุดในการใช้งาน ความแวววาวของเหล็กยังมีธาตุเหล็กมากถึง 70% แร่เหล็กสีแดง - เหล็กออกไซด์ - เป็นหนึ่งในแหล่งที่มาของการสกัดโลหะบริสุทธิ์ และอะนาล็อกสีน้ำตาลมีปริมาณโลหะมากถึง 60% และพบสิ่งเจือปนซึ่งบางครั้งก็เป็นอันตราย พวกมันคือไฮโดรรัสเหล็กออกไซด์และมาพร้อมกับแร่เหล็กเกือบทั้งหมด นอกจากนี้ยังสะดวกต่อการสกัดและแปรรูปง่าย แต่โลหะที่ได้จากแร่ประเภทนี้มีคุณภาพต่ำ
ขึ้นอยู่กับที่มาของแหล่งสะสมแร่เหล็ก พวกมันแบ่งออกเป็นสามกลุ่มใหญ่
- ภายนอกหรือแม่เหล็ก การก่อตัวของพวกมันเกิดจากกระบวนการธรณีเคมีที่เกิดขึ้นในส่วนลึกของเปลือกโลกและปรากฏการณ์ทางแม่เหล็ก
- สิ่งสะสมภายนอกหรือพื้นผิวถูกสร้างขึ้นอันเป็นผลมาจากกระบวนการที่เกิดขึ้นในบริเวณใกล้พื้นผิวของเปลือกโลก ซึ่งก็คือที่ด้านล่างของทะเลสาบ แม่น้ำ และมหาสมุทร
- การสะสมของการเปลี่ยนแปลงจะเกิดขึ้นที่ระดับความลึกเพียงพอจากพื้นผิวโลกภายใต้อิทธิพลของแรงดันสูงและอุณหภูมิเดียวกัน
ปริมาณสำรองแร่เหล็กในประเทศ
รัสเซียอุดมไปด้วยเงินฝากที่หลากหลาย ใหญ่ที่สุดในโลก - มีเกือบ 50% ของทุนสำรองโลกทั้งหมด มีการบันทึกไว้ในภูมิภาคนี้แล้วในศตวรรษที่ 18 แต่การพัฒนาเงินฝากเริ่มขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษที่ผ่านมาเท่านั้น ปริมาณสำรองแร่ในแอ่งนี้มีโลหะบริสุทธิ์ในปริมาณสูง โดยวัดได้เป็นพันล้านตัน และการขุดจะดำเนินการโดยวิธีเปิดหลุมหรือใต้ดิน
แหล่งแร่เหล็ก Bakchar ซึ่งใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งในประเทศและของโลกถูกค้นพบในช่วงทศวรรษที่ 60 ของศตวรรษที่ผ่านมา ปริมาณสำรองแร่ที่มีความเข้มข้นของเหล็กบริสุทธิ์สูงถึง 60% มีจำนวนประมาณ 30 พันล้านตัน
ในดินแดนครัสโนยาสค์มีเงินฝาก Abagasskoye - พร้อมแร่แมกนีไทต์ มันถูกค้นพบในช่วงทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษที่ผ่านมา แต่การพัฒนาเริ่มขึ้นเพียงครึ่งศตวรรษต่อมา ในเขตภาคเหนือและภาคใต้ของลุ่มน้ำ การขุดจะดำเนินการโดยการขุดแบบเปิด และปริมาณสำรองที่แน่นอนคือ 73 ล้านตัน
แหล่งแร่เหล็กของ Abakan ค้นพบย้อนกลับไปในปี 1856 ยังคงใช้งานอยู่ ในตอนแรกการพัฒนาดำเนินการโดยการขุดแบบเปิดและจากทศวรรษที่ 60 ของศตวรรษที่ 20 - โดยการขุดใต้ดินที่ระดับความลึกสูงสุด 400 เมตร ปริมาณโลหะบริสุทธิ์ในแร่ถึง 48%
แร่นิกเกิล
แร่นิกเกิลคืออะไร? การก่อตัวของแร่ที่ใช้ในการผลิตทางอุตสาหกรรมของโลหะนี้เรียกว่าแร่นิกเกิล มีแร่ทองแดง - นิกเกิลซัลไฟด์ที่มีปริมาณโลหะบริสุทธิ์สูงถึงสี่เปอร์เซ็นต์และแร่นิกเกิลซิลิเกตซึ่งมีตัวบ่งชี้เดียวกันคือมากถึง 2.9% เงินฝากประเภทแรกมักเป็นประเภทหินอัคนี และแร่ซิลิเกตจะพบได้ในบริเวณเปลือกโลกที่ผุกร่อน
การพัฒนาอุตสาหกรรมนิกเกิลในรัสเซียมีความเกี่ยวข้องกับการพัฒนาที่ตั้งในเทือกเขาอูราลกลางในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 เงินฝากซัลไฟด์เกือบ 85% กระจุกตัวอยู่ในภูมิภาค Norilsk แหล่งสะสมใน Taimyr นั้นใหญ่ที่สุดและมีเอกลักษณ์มากที่สุดในโลกในแง่ของความมั่งคั่งของปริมาณสำรองและความหลากหลายของแร่ธาตุ ซึ่งประกอบด้วยธาตุ 56 ชนิดในตารางธาตุ คุณภาพของแร่นิกเกิลในรัสเซียไม่ได้ด้อยกว่าประเทศอื่น ๆ ข้อดีคือมีองค์ประกอบที่หายากเพิ่มเติม
ทรัพยากรนิกเกิลประมาณสิบเปอร์เซ็นต์กระจุกตัวอยู่ในแหล่งสะสมซัลไฟด์บนคาบสมุทรโคลา และมีการพัฒนาแหล่งซิลิเกตในเทือกเขาอูราลตอนกลางและตอนใต้
แร่ของรัสเซียมีลักษณะเฉพาะด้วยปริมาณและความหลากหลายที่จำเป็นสำหรับการใช้ในอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม ในเวลาเดียวกัน มีความโดดเด่นด้วยสภาพการผลิตตามธรรมชาติที่ยากลำบาก การกระจายตัวที่ไม่สม่ำเสมอทั่วประเทศ และความคลาดเคลื่อนระหว่างภูมิภาคที่ทรัพยากรตั้งอยู่และความหนาแน่นของประชากร
รัสเซียเป็นดินแดนที่ธรรมชาติมอบให้อย่างล้นหลามด้วยความมั่งคั่งของแร่ธาตุเช่นแร่เหล็ก อย่างน้อยก็ควรชื่นชมโชคนี้คร่าวๆ ก็พอแล้วที่จะจินตนาการถึงบทบาทของวัตถุที่เป็นโลหะในชีวิตของเรา และสร้างสะพานเชื่อมเชิงตรรกะไปยังประเภทของการผลิต
ไม่ใช่เพื่ออะไรเลยที่เมื่อพวกเขาเข้ามาในชีวิตผู้คนครั้งแรกเมื่อหลายร้อยศตวรรษก่อนการเปลี่ยนแปลงวิถีชีวิตและจิตสำนึกของมนุษยชาตินั้นยิ่งใหญ่มากจนยุคนี้เริ่มถูกเรียกว่า "ยุคเหล็ก"
แร่เหล็กคืออะไรและมีหน้าตาเป็นอย่างไร?
การก่อตัวในเปลือกโลกที่มีธาตุเหล็กอยู่ในรูปแบบบริสุทธิ์ไม่มากก็น้อยหรือมีสารประกอบกับสารอื่น ๆ เช่น ออกซิเจน ซัลเฟอร์ ซิลิคอน เป็นต้น
เงินฝากดังกล่าวเรียกว่าแร่เมื่อการสกัดสารที่มีคุณค่าในระดับอุตสาหกรรมนั้นสร้างผลกำไรเชิงเศรษฐกิจ
การก่อตัวของแร่ธาตุดังกล่าวมีหลายประเภท ผู้นำสายพันธุ์ของหินทางธรณีวิทยาคือแร่เหล็กสีแดงหรือออกไซด์ในภาษากรีก ชื่อนี้แปลมาจากภาษากรีกแปลว่า "แดงเลือด" และมีสูตรทางเคมีคือ Fe 2 O 3
เหล็กออกไซด์มีสีที่ซับซ้อนตั้งแต่สีดำไปจนถึงสีเชอร์รี่และสีแดง ทึบแสงอาจมีฝุ่นและหนาแน่น (ในกรณีที่สองจะมีพื้นผิวมันเงา)
มีรูปร่างหลากหลาย - พบในรูปแบบของธัญพืช เกล็ด คริสตัล หรือแม้แต่ดอกตูมสีชมพู
การก่อตัวของแร่เหล็ก
ขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติ แร่ธาตุที่มีธาตุเหล็กที่เป็นประโยชน์สำหรับมนุษย์สามารถจำแนกได้เป็นหลายกลุ่มหลัก:
- การก่อตัวของแมกมาเจนิกเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูง
- ภายนอก - มีต้นกำเนิดในหุบเขาแม่น้ำอันเป็นผลมาจากการตกตะกอนและการผุกร่อนของหิน
- Metamorphogenic - เกิดขึ้นบนพื้นฐานของตะกอนเก่าจากความดันและความร้อนสูง
กลุ่มเหล่านี้จะถูกแบ่งออกเป็นชนิดย่อยจำนวนมาก
ประเภทของแร่เหล็กและลักษณะเฉพาะ
จากมุมมองทางเศรษฐกิจ พวกมันถูกจำแนกตามปริมาณธาตุเหล็กเป็นหลัก:
- สูง – มากกว่า 55% สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่การก่อตัวตามธรรมชาติ แต่เป็นผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปทางอุตสาหกรรมอยู่แล้ว
- เฉลี่ย. ตัวอย่างคือแร่เผาผนึก ได้มาจากวัตถุดิบธรรมชาติที่อุดมด้วยธาตุเหล็กผ่านการกระทำทางกล
- ต่ำ – น้อยกว่า 20% สิ่งเหล่านี้ได้มาจากการแยกแม่เหล็ก
ที่ตั้งของการขุดแร่ก็มีความสำคัญทางเศรษฐกิจเช่นกัน:
- เชิงเส้น - อยู่ในบริเวณที่มีการกดทับบนพื้นผิวโลกซึ่งมีธาตุเหล็กมากที่สุดโดยมีกำมะถันและฟอสฟอรัสในปริมาณต่ำ
- มีลักษณะคล้ายแบน - โดยธรรมชาติแล้วจะก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวของควอตซ์ไซต์ที่มีเหล็ก
ตามพารามิเตอร์ทางธรณีวิทยานอกเหนือจากออกไซด์แล้วยังมีการใช้อย่างแพร่หลายและใช้งานต่อไปนี้:
- แร่เหล็กสีน้ำตาล (nFe 2 O 3 + nH 2 O) เป็นโลหะออกไซด์ที่มีส่วนร่วมของน้ำ โดยปกติจะขึ้นอยู่กับลิโมไนต์ ลักษณะสีเหลืองสกปรก หลวม มีรูพรุน โลหะมีค่าประกอบด้วยหนึ่งในสี่ถึงห้าสิบเปอร์เซ็นต์ ไม่มาก-แต่สารกลับคืนมาอย่างดี ได้รับการเสริมสมรรถนะเพื่อการผลิตเหล็กหล่อที่ดีต่อไป
- แร่เหล็กแม่เหล็ก, แมกนีไทต์ - เหล็กออกไซด์ธรรมชาติ (Fe 3 O 4) ออกไซด์ชนิดพบได้น้อย แต่มีธาตุเหล็กมากกว่า 70% มีความหนาแน่นและเป็นเม็ดเล็ก ๆ ในรูปของคริสตัลที่ฝังอยู่ในหิน มีสีดำและสีน้ำเงิน ในตอนแรก สารประกอบนี้มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก การสัมผัสกับอุณหภูมิสูงจะทำให้พวกมันเป็นกลาง
- แร่เหล็กสปาร์ที่มีไซเดอไรต์ FeCO 3
- ในแร่มีดินเหนียวเป็นสัดส่วนมาก จากนั้นก็เป็นแร่เหล็กที่เป็นดินเหนียว พันธุ์หายากที่มีปริมาณธาตุเหล็กและช่องว่างค่อนข้างต่ำ
แหล่งแร่เหล็กในรัสเซีย
เงินฝากที่ใหญ่ที่สุดในโลกคือ Kursk Magnetic Anomaly การสร้างสรรค์ตามธรรมชาตินี้ยิ่งใหญ่มากจนผู้คนพยายามทำความเข้าใจมาตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 16 เครื่องมือนำทางคลั่งไคล้พลังของสนามไฟฟ้าที่กระทำจากใต้ดินกว่า 150 ตารางกิโลเมตร ปริมาณแร่สำรองเป็นพันล้านตัน
ในแหล่งสะสม Olenegorsk ใกล้กับ Muromsk มีการพัฒนาแหล่งสะสมของแร่ควอตซ์แมกนีไทต์
บนคาบสมุทร Kola แม่เหล็ก, โอลิวีน, อะพาไทต์และแมกเนซิโอเฟอร์ไรต์ถูกขุดจากการสะสม Eisko-Kovdor และมีเหมืองหลายแห่งใน Karelia บนอาณาเขตของแหล่งสะสม Kostomuksha
หนึ่งในแหล่งขุดแร่ที่เก่าแก่ที่สุดที่สามารถพบได้บนแผนที่ของรัสเซียตั้งอยู่ในภูมิภาค Sverdlovsk มีการจัดหาวัสดุตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 18 และเรียกว่ากลุ่มเงินฝากคัชคานาร์
มรดกของครอบครัวผู้ประกอบการ Demidov จากยุค Petrine กำลังได้รับการเปลี่ยนแปลงอย่างแข็งขัน ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 20 การสะสมแร่ Gusevogorsk เริ่มได้รับการพัฒนาที่นี่
ปริมาณสำรองแร่เหล็กในโลก
หลังจากการสะสมครั้งใหญ่ใกล้กับเคิร์สต์ ปรากฏการณ์ที่ใหญ่ที่สุดในหมู่สิ่งที่คล้ายกันบนแผนที่ภูมิศาสตร์โลกคือแถบสะสมเหล็กของแหล่งสะสม Krivoy Rog ในยูเครน
แผนที่แหล่งแร่เหล็กในโลก (คลิกเพื่อดูภาพขยาย)
ความมั่งคั่งของลุ่มแร่เหล็ก Lorraine มีการแบ่งปันกันในสามประเทศในยุโรป ได้แก่ ฝรั่งเศส ลักเซมเบิร์ก และเบลเยียม
ในอเมริกาเหนือ เหมืองขนาดใหญ่เปิดดำเนินการในนิวฟันด์แลนด์ เกาะเบลล์ และใกล้กับเมืองลาบราดอร์ ทางตอนใต้ สถานที่ที่อุดมไปด้วยแร่เรียกว่าอิตาบิราและคาราซาส
อินเดียตะวันออกเฉียงเหนือยังมีแหล่งแร่ที่น่าประทับใจอีกด้วย และในทวีปแอฟริกาก็มีการขุดในเมืองโกนากรีของกินี
รายการจำหน่ายแยกตามประเทศมีลักษณะดังนี้:
การทำเหมืองแร่เหล็ก
เกณฑ์แรกสำหรับวิธีการขุดคือที่ที่งานดำเนินการ:
- บนพื้นดิน: เมื่อฟอสซิลเกิดขึ้นจากพื้นผิวไม่เกินครึ่งกิโลเมตร ในกรณีนี้ การขุดเหมืองหินขนาดยักษ์โดยใช้การระเบิดและอุปกรณ์พิเศษจะทำกำไรได้มากกว่า (และมีราคาแพงกว่าสำหรับสิ่งแวดล้อม) นี่คือวิธีการขุดแบบโอเพ่นซอร์ส
- ใต้ดิน: การแช่แร่จำนวนมากลงในบาดาลของโลกจำเป็นต้องสร้างเหมือง วิธีการขุดแบบปิดไม่ได้สร้างความเจ็บปวดให้กับระบบนิเวศมากนัก แต่ใช้แรงงานเข้มข้นและเป็นอันตรายต่อมนุษย์มากกว่า
แร่ที่สกัดได้จะถูกส่งไปยังโรงงาน โดยที่วัตถุดิบจะถูกบดขยี้เพื่อเสริมสมรรถนะในภายหลัง เหล็กถูกดึงออกจากสารประกอบเคมีที่มีธาตุอื่นๆ
บางครั้งในการทำเช่นนี้คุณต้องไม่ผ่านกระบวนการเดียว แต่มีหลายกระบวนการ:
- การแยกด้วยแรงโน้มถ่วง (อนุภาคแร่เนื่องจากความหนาแน่นทางกายภาพที่แตกต่างกัน สลายตัวเนื่องจากผลกระทบทางกลต่อวัสดุ - การบด การสั่นสะเทือน การหมุน และการคัดกรอง)
- การลอยตัว (ออกซิเดชันของวัตถุดิบที่ถูกบดอย่างสม่ำเสมอด้วยอากาศซึ่งยึดโลหะเข้ากับตัวมันเอง)
- การแยกแม่เหล็ก:
- สิ่งเจือปนจะถูกชะล้างออกไปด้วยกระแสน้ำและโลหะจะถูกดึงออกไปด้วยแม่เหล็ก - จะได้แร่เข้มข้น
- ผลิตภัณฑ์ของการแยกด้วยแม่เหล็กผ่านการลอยอยู่ในน้ำ - วัตถุดิบเผยให้เห็นเหล็กอีกครึ่งหนึ่งในรูปแบบบริสุทธิ์
- วิธีการที่ซับซ้อน: ใช้กระบวนการทั้งหมดข้างต้น บางครั้งหลายครั้ง
เหล็กก้อนร้อนที่เกิดขึ้นจะถูกส่งไปยังโรงงานอิเล็กโทรเมทัลโลจิคัล ซึ่งจะอยู่ในรูปแบบของแท่งโลหะที่มีรูปร่างมาตรฐานหรือสั่งทำพิเศษสูงถึง 12 เมตร และเหล็กหล่อจะถูกส่งไปยังการผลิตเตาถลุงเหล็ก
การใช้งานแร่เหล็ก
วัตถุประสงค์การใช้งาน – การผลิตเหล็กหล่อและเหล็กกล้า
และพวกมันถูกใช้เพื่อสร้างสิ่งต่าง ๆ มากมายที่อยู่รอบตัวเรา เช่น รถยนต์ อุปกรณ์สำนักงาน ท่อส่ง จานและเครื่องจักร งานตีขึ้นรูปเชิงศิลปะ และเครื่องมือต่าง ๆ
บทสรุป
แร่เหล็กสำรองจะแสดงบนแผนที่ในรูปแบบของสามเหลี่ยมหน้าจั่วที่มีฐานสีดำกว้าง ป้ายนี้สื่อถึงแก่นแท้ของอุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้า: เป็นพื้นฐานที่มั่นคงของเศรษฐกิจการผลิตสมัยใหม่ ซึ่งนักการเงินส่วนใหญ่ยังคงถือว่าเป็นจริง ตรงกันข้ามกับตลาดสกุลเงินดิจิทัลต่างๆ
แร่เหล็กเรียกว่าการก่อตัวของแร่ธรรมชาติที่มีธาตุเหล็กในปริมาณมากและสารประกอบทางเคมีดังกล่าวที่สามารถสกัดได้และแนะนำให้เลือก ที่สำคัญที่สุดคือ: แมกนีไทต์, แมกนีไทต์, ไททาโนแมกเนติก, ออกไซด์, ไฮโดรฮีมาไทต์, เกอเอไทต์, ไฮโดรโกเอไทต์, ซิเดอไรต์, คลอไรต์เฟอร์รูจินัส แร่เหล็กมีความแตกต่างกันในด้านองค์ประกอบของแร่ ปริมาณธาตุเหล็ก สิ่งเจือปนที่เป็นประโยชน์และเป็นอันตราย สภาพการก่อตัว และคุณสมบัติทางอุตสาหกรรม
แร่เหล็กแบ่งออกเป็นเหล็กที่อุดมไปด้วย (มากกว่า 50%) ธรรมดา (50-25%) และไม่ดี (เหล็กน้อยกว่า 25%) พวกมันถูกใช้สำหรับการถลุงเหล็กหล่อในรูปแบบธรรมชาติหรือหลังจากนั้น การเพิ่มคุณค่า แร่เหล็กที่ใช้ทำเหล็กจะต้องมีสารบางชนิดตามสัดส่วนที่กำหนด คุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ได้ขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ องค์ประกอบทางเคมีบางอย่าง (นอกเหนือจากเหล็ก) สามารถสกัดได้จากแร่และนำไปใช้เพื่อวัตถุประสงค์อื่น
แหล่งแร่เหล็กแบ่งตามแหล่งกำเนิด โดยปกติจะมี 3 กลุ่ม: magmatic, exogenous และ metamorphogenic พวกเขาสามารถแบ่งออกเป็นหลายกลุ่มเพิ่มเติม Magmatogenous เกิดขึ้นเมื่อสารประกอบต่าง ๆ สัมผัสกับอุณหภูมิสูง ตะกอนจากภายนอกเกิดขึ้นในหุบเขาระหว่างการสะสมของตะกอนและการผุกร่อนของหิน ตะกอนที่แปรสภาพเป็นตะกอนที่มีอยู่แล้วซึ่งถูกเปลี่ยนรูปภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง แร่เหล็กจำนวนมากที่สุดมีความเข้มข้นในรัสเซีย
ใหญ่ที่สุดในรัสเซีย:
แหล่งแร่เหล็กบัคชาร์
เงินฝากนี้เป็นหนึ่งในแหล่งแร่เหล็กที่ใหญ่ที่สุดในรัสเซียและทั่วโลก ตั้งอยู่ในอาณาเขตของภูมิภาค Tomsk ในบริเวณระหว่างแม่น้ำ Andorma และ Iksa เงินฝากนี้ถูกค้นพบโดยบังเอิญระหว่างการสำรวจเหมืองในปี 1960
แหล่งแร่เหล็ก Bakcharovskoe ครอบคลุมพื้นที่ 16,000 km2 การก่อตัวของแร่เหล็กตั้งอยู่ที่ระดับความลึก 190 ถึง 220 เมตร แร่ประกอบด้วยเหล็กมากถึง 57% เช่นเดียวกับส่วนผสมขององค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ (ฟอสฟอรัส วานาเดียม พาลาเดียม ทองคำ และแพลทินัม) ปริมาณธาตุเหล็กในแร่เสริมสมรรถนะสูงถึง 95-97% ปริมาณสำรองแร่เหล็กในดินแดนนี้อยู่ที่ประมาณ 28.7 พันล้านตัน
ปัจจุบันมีการนำเทคโนโลยีใหม่ๆ มาใช้ในการพัฒนาภาคสนาม มีการวางแผนที่จะสกัดแร่ไม่ใช่โดยการขุดเหมือง แต่โดยการขุดไฮดรอลิกในหลุมเจาะ
แหล่งแร่เหล็ก Abagaskoe
แหล่งแร่เหล็ก Abagaskoye ตั้งอยู่ในดินแดน Krasnoyarsk ห่างจากเมือง Abakan ไปทางตะวันตก 186 กม. ในอาณาเขตของและ เงินฝากนี้ถูกค้นพบในปี 1933 แต่การพัฒนาเริ่มขึ้นเพียง 50 ปีต่อมา แร่ที่นี่ส่วนใหญ่เป็นแมกนีไทต์ อลูมินาสูง และแมกนีเซียม
แร่หลักที่นี่คือแมกนีไทต์ และแร่รอง ได้แก่ ปืนคาบศิลา ออกไซด์และไพไรต์
แหล่งแร่เหล็กของ Abagas แบ่งออกเป็นสองโซน: ทางใต้ (ยาวกว่า 2,600 ม.) และภาคเหนือ (2,300 ม.) ยอดคงเหลือแร่เหล็กมีจำนวนมากกว่า 73 ล้านตัน การพัฒนาดำเนินไปอย่างเปิดเผย การผลิตแร่เฉลี่ยต่อปีรวม 4.4 ล้านตันโดยมีปริมาณเหล็ก 28.4%
แหล่งแร่เหล็กอาบาคาน
แหล่งแร่เหล็กของ Abakan ตั้งอยู่ใน Khakassia ใกล้กับเมือง Abaza ซึ่งตั้งอยู่ในสเปอร์สทางตะวันออกเฉียงเหนือ เปิดในปี 1856 เดิมเรียกว่า "Abakan Grace" หลังจากการค้นพบ ได้มีการพัฒนาแร่เป็นระยะๆ ตั้งแต่ปีพ.ศ. 2490 ถึง พ.ศ. 2502 ได้มีการสร้างสถานประกอบการสำหรับการสกัดและเสริมสมรรถนะแร่ ตั้งแต่ปีพ.ศ. 2500 ถึง พ.ศ. 2505 เงินฝากได้รับการพัฒนาโดยการขุดหลุมแบบเปิดและจากนั้นก็อยู่ใต้ดิน (เหมืองลึก 400 ม.)
Abakanskoye เป็นแหล่งแร่แมกนีไทต์ ประกอบด้วยแมกนีไทต์ แอกติโนไลท์ คลอไรต์ แคลไซต์ แอนดีไซต์ และไพไรต์ที่มีโคบอลต์
สำรวจปริมาณสำรองแร่ที่มีปริมาณเหล็กเฉลี่ย 41.7 - 43.4% โดยมีส่วนผสมของสังกะสีและกำมะถันจำนวน 140 ล้านตัน การผลิตเฉลี่ยต่อปีคือ 2.4 ล้านตัน ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมประกอบด้วยธาตุเหล็กประมาณ 47.5% ศูนย์กลางการผลิตและการแปรรูปคือเมืองของ Abaza, Abakan, Novokuznetsk
ความผิดปกติของแม่เหล็กเคิร์สต์
ความผิดปกติของสนามแม่เหล็กเคิร์สต์เป็นแหล่งแร่เหล็กที่ทรงพลังที่สุดในโลก แหล่งแร่ในอาณาเขตของมันอยู่ที่ประมาณ 200-210 พันล้านตันซึ่งเป็นประมาณ 50% ของปริมาณสำรองแร่เหล็กในโลก ตั้งอยู่ในภูมิภาค Kursk, Belgorod และ Oryol เป็นหลัก
ปัจจุบัน ขอบเขตของความผิดปกติของสนามแม่เหล็กเคิร์สต์ครอบคลุมพื้นที่มากกว่า 160,000 ตารางกิโลเมตร ครอบคลุมอาณาเขตของเก้าภูมิภาคของภาคกลางและทางใต้ของประเทศ ปริมาณสำรองแร่เหล็กที่อุดมสมบูรณ์ในแอ่งที่มีลักษณะเฉพาะมีจำนวนหลายพันล้านตันและแร่ควอทซ์ที่เป็นแร่นั้นแทบจะไม่มีวันหมดสิ้น
ความผิดปกติของสนามแม่เหล็กในบริเวณนี้ถูกค้นพบในศตวรรษที่ 18 แต่นักวิทยาศาสตร์เริ่มพูดถึงสาเหตุที่เป็นไปได้ นั่นคือการสะสมของแร่แม่เหล็ก เฉพาะในศตวรรษที่ผ่านมาเท่านั้น แร่ที่อุดมสมบูรณ์ถูกค้นพบในปี 1931 พื้นที่ประมาณ 120,000 km2 แร่: แมกนีไทต์ควอตซ์ไซต์ แร่เหล็กคุณภาพสูงในเปลือกที่ผุกร่อนของควอตซ์ไซต์ที่เป็นเหล็ก ปริมาณสำรองของควอตซ์ไซต์เฟอร์รูจินัสมีมากกว่า 25 พันล้านตันโดยมีปริมาณเหล็ก 32-37% และแร่ที่อุดมไปด้วยมากกว่า 30 พันล้านตัน (เหล็ก 52-66%) เงินฝากได้รับการพัฒนาโดยวิธีทั้งแบบเปิดและแบบใต้ดิน
ความผิดปกติของสนามแม่เหล็กเคิร์สต์รวมถึงแหล่งแร่เหล็ก Prioskol และแหล่งแร่เหล็ก Chernyanskoe
บทที่ 7 กลุ่มแร่ธาตุตามคุณสมบัติทางกายภาพ คุณสมบัติการวินิจฉัยของแร่ธาตุอ้างอิง ตารางกำหนด
การออกแบบการศึกษามาตรฐาน
แร่ธาตุและปลาใส
จากแร่แร่จำนวนมากสามารถแยกแยะสารประกอบลักษณะเฉพาะของสามประเภทได้: องค์ประกอบดั้งเดิม (โลหะ) ซัลไฟด์และสารประกอบที่คล้ายกันและออกไซด์ - สารประกอบของโลหะที่มีออกซิเจน คุณสมบัติทางกายภาพแตกต่างกันอย่างมาก ซึ่งทำให้การวินิจฉัยง่ายขึ้น
1. องค์ประกอบดั้งเดิม เช่น Au, Ag, Fe, Cu, Pt มีคุณสมบัติทางกายภาพของโลหะในอุดมคติ เช่น ความอ่อนตัว ความเหนียว ความมันวาวของโลหะ (ความทึบต่อแสง) การนำความร้อนและไฟฟ้า ความหนาแน่นสูง ประการแรกคุณสมบัติของพวกมันถูกกำหนดโดยการเชื่อมต่อทางอิเล็กทรอนิกส์ประเภทโลหะระหว่างอะตอม ประเภทของพันธะจะเป็นตัวกำหนดโครงสร้างของโครงผลึกและคุณสมบัติทางแสง สำหรับแร่ธาตุ การสะท้อนแสงและความแข็งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญ โลหะพื้นเมืองโดยทั่วไปเป็นวัตถุที่มีการสะท้อนแสงสูงที่สุดและมีความแข็งต่ำ แร่ธาตุทั่วไปยังรวมถึงการดัดแปลงคาร์บอน - กราไฟต์ตามธรรมชาติแบบหกเหลี่ยม ซึ่งมีลักษณะพิเศษคือการสะท้อนแสงต่ำ
2. ซัลไฟด์เช่น: กาลีนา - PbS, สฟาเลอไรต์ - ZnS, มิลเลอร์ไรต์ - NiS, ชาด - HgS, ไพโรไทต์ - FeS, โคเวลไลต์ - CuS - ไม่มีคุณสมบัติของโลหะ โดยทั่วไปแล้วจะเปราะบาง นำไฟฟ้าได้น้อย มีการสะท้อนแสงโดยเฉลี่ย และบางส่วนส่งผ่านแสงได้บางส่วน พันธะอิเล็กทรอนิกส์ระหว่างองค์ประกอบทางเคมีที่รวมอยู่ในโครงผลึกของซัลไฟด์นั้นมีไอออนิกหรือชนิดผสมซึ่งจะกำหนดความแตกต่างที่ชัดเจนในคุณสมบัติทางแสงของพวกมัน ซัลไฟด์หลายชนิดแสดงคุณสมบัติทางกายภาพแบบแอนไอโซโทรปีกว้าง รวมถึงความแข็งและการสะท้อนแสง แร่กลุ่มนี้ยังรวมถึงสารประกอบซีลีเนียม เทลลูไรด์ สารหนู และพลวงจำนวนมาก ซึ่งมีแร่ธาตุที่มีความสำคัญทางอุตสาหกรรมอยู่หลายชนิด
3. ออกไซด์เช่นแมกนีไทต์ - Fe 2+ Fe 3+ 2 O 4, hematite - Fe 2 O 3, rutile - TiO 2, cuprite - Cu 2 O, ilmenite - FeTiO 3, chromite - FeCr 2 O 4 ต่างกัน มากขึ้นจากโลหะเนื่องจากขาดความเหนียวและการนำไฟฟ้า โดยทั่วไปออกไซด์จะมีลักษณะการสะท้อนแสงต่ำและมีความแข็งสูง ออกไซด์จำนวนมากส่งผ่านแสง ประเภทของพันธะเคมีในออกไซด์นั้นแตกต่างกัน ซึ่งทำให้คุณสมบัติทางกายภาพแตกต่างกันอย่างมาก
บทบาทของโลหะพื้นเมือง ซัลไฟด์ และออกไซด์ในการก่อตัวของคราบจะแตกต่างกัน โลหะพื้นเมืองจะเกิดการสะสมตัวน้อยมาก และซัลไฟด์และออกไซด์เป็นองค์ประกอบหลักของการสะสมตัวจำนวนมาก
แร่แร่ที่สำคัญที่สุดที่ก่อตัวเป็นตะกอนคือ:
องค์ประกอบดั้งเดิม: |
โคบอลไทน์ – CoAsS |
โลลิงไกต์ –FeAs 2 |
|
ซิลเวอร์ – เอจี |
อาร์เซโนไพไรต์ – FeAsS |
ทอง – ออ แพลตตินัม – ปตท |
Fahlore: tennantite – Cu 12 As 4 S 13 – เตตราฮีไดรต์ – Cu 12 Sb 4 S 13 |
คาร์บอน – C (กราไฟท์) |
พรัสไทต์ – Ag 3 AsS 3 |
ไพอาร์ไจไรต์ – Ag 3 SbS 3 |
|
บูแลงไรต์ – Pb 5 Sb 4 S 11 |
|
ซัลไฟด์และสารประกอบที่คล้ายกัน: |
ออกไซด์และสารประกอบออกซิเจนอื่นๆ: |
Chalcocite – Cu 2 S |
คิวไพร์ต – Cu 2 O |
กาเลนา – PbS |
ออกไซด์ – α-Fe 2 O 3 |
สฟาเลอไรต์ – ZnS |
อิลเมไนต์ – FeTiO 3 |
ชาด-HgS |
บราวไนท์ – Mn 2 O 3 |
ไพโรไทต์ – Fe 1-x S |
สปิเนล – MgAl 2 O 4 |
นิเกิลลิน – ไนอาส |
แมกนีไทต์ – เฟเฟ 2 O 4 |
มิลเลอไรต์ – NiS |
โครเมียมสปิเนล – (Mg,Fe)(Cr,Al,Fe) 2 O 4 |
เพนต์แลนไดต์ – (เฟนี) 9 ส 8 |
รูไทล์ – TiO 2 |
คาลโคไรต์ – CuFeS 2 |
แคสซิเตไรต์ – SnO 2 |
บอร์ไนต์ – Cu 5 FeS 4 |
โคลัมไบท์ – (Fe,Mn)Nb 2 O 6 – แทนทาไลต์ – (Fe,Mn)Ta 2 O 6 |
คิวบาไนต์ – CuFe 2 S 3 |
ไพโรลูไซต์ – MnO 2 |
โคเวลลีน – CuS |
โลพาไรท์ – (Na,Ce,Ca)(Nb,Ti)O 3 |
Orpiment – As 2 S 3 |
เกอเอไทต์ - ไฮโดรโกเอไทต์ – HFeO 2 ,- HFeO 2 ž ag |
สติบไนต์ – Sb 2 S 3 |
Psilomelan – mMnO ž MnO 2 ž nH 2 O |
บิสมูธิน – ไบ 2 เอส 3 |
มาลาไคต์ – Cu 2 2 |
โมลิบดีไนต์ – MoS 2 |
วูลฟราไมต์ – (Mn,Fe)WO 4 |
หนาแน่น – FeS 2 |
ชีไลท์ – CaWO 4 |
สแปร์รีไลท์ – PtAs 2 |
เพทาย – ZrSiO 4 |
แร่ธาตุอ้างอิง ได้แก่ ไพไรต์ กาลีนา ฟาลอเรส สฟาเลอไรต์ คุณสมบัติการวินิจฉัยแสดงไว้ในตาราง 1 1.
ตารางที่ 1
คุณสมบัติการวินิจฉัยของแร่ธาตุอ้างอิง
องค์ประกอบทางเคมี |
||||
ซิงโกเนีย |
||||
การสะท้อนกลับ |
||||
สีเทาขาวพร้อมโทนสีน้ำตาลมะกอก |
สีเหลืองอ่อน |
|||
แอนไอโซโทรปี |
ไอโซโทรปิก |
ไอโซโทรปิก |
ไอโซโทรปิก |
ไอโซโทรปิก |
ปฏิกิริยาตอบสนองภายใน |
ไม่มีสี สีเหลือง สีน้ำตาลแดง |
สีน้ำตาล-แดง |
ไม่มี |
ไม่มี |
ความแข็ง |
153–270 กก./มม.2 |
308-397 กก./มม2 |
64-110 กก./มม2 |
1374 กก./มม.2 |
ความสามารถในการขัดเงา |
ปานกลาง ดีหลังจากขัดเป็นเวลานาน |
|||
รูปทรงเกรน โครงสร้างภายใน |
มวลรวมที่เป็นเม็ดละเอียดแต่ไม่สามารถมองเห็นแต่ละบุคคลได้ สามารถระบุได้ด้วยการแกะสลัก ฝาแฝดโพลีสังเคราะห์เป็นลักษณะเฉพาะ |
การรวมตัวแบบละเอียด การแกะสลักสามารถเปิดเผยการแบ่งเขตในคริสตัลได้ |
มวลรวมที่เป็นเม็ด ความแตกแยกที่สมบูรณ์แบบ การเจาะทะลุแบบสามเหลี่ยม |
มวลรวมที่เป็นเม็ด ผลึกที่มีรูปทรงลูกบาศก์และห้าเหลี่ยม-สิบสองหน้า |
แร่ธาตุที่เกิดขึ้นร่วมกันบ่อยครั้ง |
Chalcopyrite, กาลีนา, ฟาลอเรส, ไพโรไทต์ |
ชาลโคไพไรต์, สฟาเลอไรต์, กาลีนา, อาร์เซโนไพไรต์ |
สฟาเลอไรต์ ไพไรต์ คาลโคไรต์ แร่เงิน ฯลฯ |
แมกกาไซด์, คาลโคไรต์, สฟาเลอไรต์, ทองคำ ฯลฯ |
ความเป็นแม่เหล็ก |
ไม่ใช่แม่เหล็ก |
ไม่ใช่แม่เหล็ก |
ไม่ใช่แม่เหล็ก |
ไม่ใช่แม่เหล็ก |
สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจคุณสมบัติของแร่ธาตุเหล่านี้เพื่อให้สามารถจดจำได้ง่ายในทางปฏิบัติและนำไปใช้ในการวินิจฉัยแร่ธาตุอื่นๆ ข้อได้เปรียบหลักของกลุ่มมาตรฐานที่เสนอคือการกระจายตัวที่กว้างขวางในคราบต่างๆ ความเสถียรของคุณสมบัติ สีมาตรฐาน ความแรงของการสะท้อนแสง ฯลฯ ตัวอย่างเช่น การลดลงของค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนในซีรีส์: pyrite-galena-fahlore -สฟาเลอไรต์เกิดขึ้นในช่วง 10–15% ซึ่งสอดคล้องกับช่วงความไวของตา ทำให้ง่ายต่อการนำทางตารางอ้างอิงโดยใช้ "วิธีการติดต่อ" ความแข็งระดับจุลภาคยังเพิ่มขึ้นตามธรรมชาติในซีรีส์นี้: galena-sphalerite-fahlore-pyrite (จาก 2.5 เป็น 6.5) ซึ่งช่วยให้สามารถใช้รูปแบบดั้งเดิมในการกำหนดกลุ่มความแข็งโดยใช้ "วิธีการขูด" เมื่อใช้ตัวอย่างของมาตรฐานจะได้รับคุณสมบัติการวินิจฉัยเช่นสีมาตรฐาน: สีขาว (กาลีนา) และสีเทา (สฟาเลอไรต์), "โครงสร้างภายใน" (สามเหลี่ยมของการพังทลายในกาลีนา) และ "ปฏิกิริยาตอบสนองภายใน" (สฟาเลอไรต์และฟาห์เลอไรต์) เป็นต้น
คุณสมบัติของแร่ธาตุอื่นๆ ที่รวมอยู่ในหลักสูตร “แร่แร่” แสดงไว้ในรูปแบบตารางหลักมาตรฐาน
ตัวอย่างการทำงานกับตารางคำจำกัดความ
เป็นตัวอย่าง ให้พิจารณาตาราง S.A. Yushko และ V.V. Ivanov (ภาคผนวก 4) ให้ไว้ในงานของ S.A. Yushko “วิธีการวิจัยแร่ในห้องปฏิบัติการ” (1984) ตารางนี้รวบรวมโดยใช้คุณสมบัติทางกายภาพพื้นฐานของแร่ซึ่งนักเรียนกำหนดในสภาพห้องปฏิบัติการ แร่ธาตุที่นำเสนอในตารางแบ่งออกเป็น 36 กลุ่มขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของพวกมัน
ก่อนอื่นขอแนะนำเพื่อกำหนดลักษณะของแอนไอโซโทรปีของแร่ ตามคุณลักษณะนี้ แร่ธาตุจะถูกแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่ การกำหนดแอนไอโซโทรปีที่แม่นยำจะช่วยให้คุณสามารถจำกัดการค้นหาแร่ธาตุได้อย่างรวดเร็ว
ถัดไปคุณต้องกำหนดระดับการสะท้อน ในแต่ละกลุ่มของแร่ธาตุทั้งไอโซโทรปิกและแอนไอโซโทรปิก คอลัมน์แนวตั้งแรกทางด้านซ้ายจะมีป้ายกำกับว่า "การสะท้อน" แบ่งออกเป็นสามส่วนย่อย (จากล่างขึ้นบน): “เท่ากับสฟาเลอไรต์และน้อยกว่า” “เท่ากับกาลีนาและน้อยกว่า” และ “มากกว่ากาเลนา” การกำหนดค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนโดยประมาณโดยใช้มาตรฐานช่วยให้คุณสามารถจำกัดการค้นหาแร่ได้ 3-7 กลุ่ม
การกำหนดสีของแร่ในแสงสะท้อนนั้นไม่ใช่เรื่องยาก แต่จะช่วยแก้ปัญหาอื่นได้ - แยกแร่ธาตุที่ "มีสีชัดเจน" ซึ่งตัวอย่างเช่นมีไม่มากนักในบรรดาแร่ธาตุแอนไอโซทรอปิก คุณสมบัตินี้ระบุไว้ในคอลัมน์แนวตั้งที่สองของตาราง: "สีแร่"
คอลัมน์แนวตั้งถัดไป “ปฏิกิริยาตอบสนองภายในในรูปแบบผง” ช่วยให้คุณระบุแร่ธาตุที่มีปฏิกิริยาตอบสนองภายในที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในกลุ่มแร่ธาตุที่ไม่มีสี
คอลัมน์สุดท้ายก่อนกำหนดหมายเลขกลุ่มการวินิจฉัยคือ "ความแข็ง" การกำหนดความแข็งของนักเรียนจะดำเนินการใน
สภาพสำนักงานได้อย่างรวดเร็วในสองวิธี ระดับความแข็งถูกกำหนดโดยวิธีการเกาด้วยเข็มทองแดงและเหล็ก: "สูง", "ปานกลาง" และ "ต่ำ" ค่าความแข็งระดับไมโครระบุโดยใช้เครื่องวัดความแข็งระดับไมโคร MPT-3
การกำหนดกลุ่มการวินิจฉัยจะจำกัดการค้นหาแร่ธาตุให้แคบลง แต่ยังไม่สามารถแก้ปัญหาการระบุตัวตนได้อย่างสมบูรณ์ บางกลุ่มมีความซับซ้อนมากในเรื่องชุดของแร่ธาตุ เช่น เบอร์ 7, 10, 15, 22 เป็นต้น ต่อไปควรใช้คุณสมบัติเพิ่มเติมทั้งหมดตามหนังสืออ้างอิง ได้แก่ สัณฐานวิทยาของเมล็ดพืช โครงสร้างภายใน ความสัมพันธ์ของพาราเจเนติกส์ สี เฉดสี ฯลฯ ความช่วยเหลือที่ดีเยี่ยมสามารถให้ปฏิกิริยาไมโครเคมีได้เมื่อมีชุดรีเอเจนต์มาตรฐาน การจำแนกแร่ธาตุบางชนิดสามารถแน่ใจได้โดยการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีและรูปแบบการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์เท่านั้น
แบบแผนมาตรฐานสำหรับการศึกษาแร่แร่และส่วนขัดเงา
โครงการวิจัยแร่:
1. ค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนแสงเป็นค่าประมาณ (สัมพันธ์กับมาตรฐาน) หรือวัดโดยใช้สเปกโตรโฟโตมิเตอร์
2. กำหนด: สี, แอนไอโซโทรปี, การสะท้อนสองครั้ง, เอฟเฟกต์สี, การมีอยู่ของการสะท้อนภายใน, ความแข็งระดับไมโครจากรอยขีดข่วน
3. ตรวจสอบการมีอยู่ของแม่เหล็ก
4. ศึกษารูปร่างและโครงสร้างภายในของเมล็ดข้าว
5. การใช้ตารางคุณสมบัติจะกำหนดแร่ธาตุและกลุ่มอะนาล็อก
6. การใช้หนังสืออ้างอิง จะมีการชี้แจงคุณลักษณะและทำการเลือก
7. หากการระบุยาก อุปกรณ์ PMT-3 จะต้องชี้แจงความแข็งระดับไมโคร และแร่จะถูกกำหนดอีกครั้งโดยใช้ตารางความแข็งของแร่
8. หากไม่สามารถระบุแร่ได้จากข้อมูลแบบตาราง:
– เตรียมตัวอย่างสำหรับการวิเคราะห์ไมโครโพรบเพื่อชี้แจงองค์ประกอบทางเคมี
– เตรียมการเตรียมความพร้อมสำหรับการตรวจเอ็กซเรย์
แผนภาพคำอธิบายส่วนขัดเงา:
1. พื้นผิวของตัวอย่างถูกกำหนดด้วยกล้องจุลทรรศน์
2. องค์ประกอบของแร่ธาตุที่สมบูรณ์จะถูกกำหนดภายใต้กล้องจุลทรรศน์
3. จำนวนเฟสแร่และปริมาตร:
– แร่ธาตุหลัก (> 1%);
– แร่ธาตุรอง (< 1 %);
– แร่ธาตุหายาก (เมล็ดเดี่ยว)
4. วัดขนาดเกรนของแร่ธาตุทั้งหมด
5. แยกแยะการเพิ่มขึ้นปกติ, parageneses และการเชื่อมโยงอย่างสม่ำเสมอ
6. มีการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ด้านอายุระหว่างแร่ธาตุและความสัมพันธ์
7. ลำดับของการก่อตัวถูกกำหนดและวาดแผนภาพขึ้น
8. กำหนดโครงสร้างและประเภทของแร่
9. มีการสรุปเกี่ยวกับการกำเนิด
10. มีการกำหนดสถานที่เพื่อแสดงหลักฐาน
แร่เหล็ก- การก่อตัวของแร่ธาตุตามธรรมชาติที่มีธาตุเหล็กและสารประกอบของธาตุเหล็กในปริมาณที่แนะนำให้ทำการสกัดธาตุเหล็กจากการก่อตัวของแร่เหล่านี้ทางอุตสาหกรรม แม้ว่าเหล็กจะรวมอยู่ในปริมาณที่มากหรือน้อยในองค์ประกอบของหินทั้งหมด แต่ชื่อแร่เหล็กนั้นหมายถึงการสะสมของสารประกอบเหล็กเท่านั้นซึ่งสามารถรับเหล็กโลหะได้อย่างมีประโยชน์ทางเศรษฐกิจ
แร่เหล็กเป็นแร่ธาตุพิเศษที่ประกอบด้วยเหล็กและสารประกอบของมัน แร่ประเภทที่กำหนดจะถือเป็นเหล็กหากสัดส่วนของธาตุนี้มีอยู่ในปริมาตรที่สามารถสกัดทางอุตสาหกรรมได้ในเชิงเศรษฐกิจ
ผลิตภัณฑ์แร่เหล็กที่ใช้ในโลหะวิทยามีสามประเภทหลัก:
— แร่เหล็กที่แยกออกมา (ปริมาณธาตุเหล็กต่ำ)
— แร่ซินเตอร์ (ปริมาณเหล็กโดยเฉลี่ย);
— เม็ด (มวลที่มีธาตุเหล็กดิบ)
แหล่งแร่เหล็กถือว่าอุดมสมบูรณ์หากสัดส่วนของธาตุเหล็กในนั้นมากกว่า 57% แร่เหล็กเกรดต่ำสามารถมีธาตุเหล็กได้อย่างน้อย 26% นักวิทยาศาสตร์รู้จักแร่เหล็กทางสัณฐานวิทยาหลักสองประเภท เชิงเส้นและระนาบ
การสะสมเชิงเส้นของแร่เหล็กคือตัวแร่ที่มีรูปร่างคล้ายลิ่มในบริเวณที่เกิดรอยเลื่อนของโลก ซึ่งเกิดการโค้งงอในกระบวนการเปลี่ยนแปลง แร่เหล็กประเภทนี้มีลักษณะพิเศษคือมีปริมาณธาตุเหล็กสูงเป็นพิเศษ (54-69%) โดยมีปริมาณกำมะถันและฟอสฟอรัสต่ำ
คราบที่มีลักษณะแบนสามารถพบได้ที่ด้านบนของเตียงควอทซ์ไซต์ที่มีแร่เหล็ก พวกมันอยู่ในเปลือกโลกที่ผุกร่อนทั่วไป
สินแร่เหล็กเกรดสูงส่วนใหญ่จะถูกส่งไปหลอมในการผลิตเตาแบบเปิดและแบบแปลง หรือเพื่อการลดขนาดเหล็กโดยตรง
แหล่งแร่เหล็กประเภทอุตสาหกรรมหลัก:
- — ตะกอนแบบแบ่งชั้น
- — เงินฝากไททาโนแมกเนติกที่ซับซ้อน
- — แหล่งสะสมของเฟอร์รูจินัสควอทซ์ไซต์และแร่ที่อุดมสมบูรณ์
- — แหล่งแร่เหล็กสคาน
แหล่งแร่เหล็กประเภทอุตสาหกรรมรอง:
- — แร่เหล็กไซเดอไรต์;
- — แร่เหล็กชั้นศิลาแลง;
- — เงินฝากคาร์โบพาไทต์อะพาไทต์-แม่เหล็กเชิงซ้อน
ปริมาณแร่เหล็กสำรองของโลกที่พิสูจน์แล้วมีจำนวน 160 พันล้านตัน ซึ่งมีเหล็กบริสุทธิ์ประมาณ 80 พันล้านตัน แหล่งแร่เหล็กที่ใหญ่ที่สุดอยู่ในยูเครน และแหล่งแร่เหล็กบริสุทธิ์ที่ใหญ่ที่สุดอยู่ในรัสเซียและบราซิล
ปริมาณการผลิตแร่เหล็กทั่วโลกมีการเติบโตทุกปี มีการขุดแร่เหล็กมากกว่า 2.4 พันล้านตันในปี 2553 โดยจีน ออสเตรเลีย และบราซิลคิดเป็นสองในสามของการผลิต หากเราเพิ่มรัสเซียและอินเดียเข้าไป ส่วนแบ่งการตลาดรวมของพวกเขาจะมากกว่า 80%
แร่ถูกขุดอย่างไร
ลองดูตัวเลือกหลักหลายประการสำหรับการขุดแร่เหล็ก ในแต่ละกรณี การเลือกใช้เทคโนโลยีอย่างใดอย่างหนึ่งนั้นขึ้นอยู่กับตำแหน่งของทรัพยากรแร่ ความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจของการใช้อุปกรณ์อย่างใดอย่างหนึ่ง ฯลฯ
ในกรณีส่วนใหญ่ แร่จะถูกขุดโดยใช้วิธีเหมืองหิน นั่นคือในการจัดการทำเหมืองขั้นแรกให้ขุดเหมืองลึกลึกประมาณ 200-300 เมตร หลังจากนั้น แร่เหล็กจะถูกเอาออกจากก้นโดยตรงโดยใช้เครื่องจักรขนาดใหญ่ ซึ่งทันทีหลังจากการสกัดจะถูกส่งไปยังตู้รถไฟดีเซลไปยังโรงงานต่าง ๆ ซึ่งทำจากเหล็ก ปัจจุบัน องค์กรขนาดใหญ่หลายแห่งขุดแร่โดยมีอุปกรณ์ที่จำเป็นทั้งหมดเพื่อดำเนินงานดังกล่าว
คุณควรขุดเหมืองโดยใช้รถขุดขนาดใหญ่ แต่คุณควรคำนึงว่ากระบวนการนี้อาจใช้เวลาหลายปี หลังจากที่รถขุดขุดลงไปที่ชั้นแรกของแร่เหล็กแล้วจำเป็นต้องส่งให้ผู้เชี่ยวชาญทำการวิเคราะห์เพื่อให้สามารถระบุเปอร์เซ็นต์ของแร่เหล็กได้อย่างแน่ชัด หากเปอร์เซ็นต์นี้มีอย่างน้อย 57 การตัดสินใจขุดแร่ในพื้นที่นี้จะทำกำไรได้ในเชิงเศรษฐกิจ แร่ดังกล่าวสามารถขนส่งไปยังโรงงานได้อย่างปลอดภัยเพราะหลังจากแปรรูปแล้วจะผลิตเหล็กคุณภาพสูงได้อย่างแน่นอน
อย่างไรก็ตาม นั่นไม่ใช่ทั้งหมด ควรตรวจสอบเหล็กที่มาจากกระบวนการแปรรูปแร่เหล็กอย่างระมัดระวัง หากคุณภาพของแร่ที่ขุดไม่เป็นไปตามมาตรฐานยุโรปก็จำเป็นต้องเข้าใจวิธีปรับปรุงคุณภาพการผลิต
ข้อเสียของวิธีการเปิดหลุมคือสามารถสกัดแร่เหล็กได้ในระดับความลึกที่ค่อนข้างตื้นเท่านั้น เนื่องจากมันมักจะอยู่ลึกกว่านั้นมาก - ที่ระยะ 600-900 ม. จากพื้นผิวโลก - จึงจำเป็นต้องสร้างเหมือง ขั้นแรก ให้สร้างปล่องเหมืองซึ่งมีลักษณะคล้ายกับบ่อน้ำลึกมากและมีผนังเสริมอย่างแน่นหนา ทางเดินที่เรียกว่าดริฟท์ยื่นออกมาจากลำต้นไปในทิศทางที่ต่างกัน แร่เหล็กที่พบในนั้นจะถูกระเบิด จากนั้นชิ้นส่วนของมันก็จะถูกยกขึ้นสู่ผิวน้ำโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ วิธีการสกัดแร่เหล็กนี้มีประสิทธิภาพ แต่ในขณะเดียวกันก็เกี่ยวข้องกับอันตรายร้ายแรงและมีราคาแพง
มีอีกวิธีหนึ่งในการขุดแร่เหล็ก เรียกว่า SHD หรือการขุดไฮดรอลิกแบบหลุมเจาะ แร่ถูกสกัดจากพื้นดินด้วยวิธีดังต่อไปนี้: เจาะบ่อลึก, ท่อล่างที่มีมอนิเตอร์ไฮดรอลิกเข้าไป, บดหินโดยใช้พลังน้ำแรงมากแล้วยกขึ้นสู่ผิวน้ำ วิธีนี้ปลอดภัย แต่น่าเสียดายที่ยังไม่ได้ผล ด้วยวิธีนี้ ทำให้สามารถสกัดแร่เหล็กได้เพียงประมาณ 3% เท่านั้น ในขณะที่ประมาณ 70% เป็นการขุดโดยใช้เหมือง อย่างไรก็ตามผู้เชี่ยวชาญกำลังพัฒนาวิธีการสกัดด้วยไฮดรอลิกของหลุมเจาะดังนั้นจึงมีความหวังว่าในอนาคตตัวเลือกนี้จะกลายเป็นตัวเลือกหลักแทนที่เหมืองหินและเหมือง