ใช้ไม่ได้กับการสะสมของแร่เหล็ก แร่ธาตุ: 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
แร่เหล็ก
ข้อมูลทั่วไป
แหล่งกำเนิดแร่เหล็ก
เงินฝาก
ประวัติศาสตร์ ปัญญาเกี่ยวกับเงินฝาก เงินฝากประเภทอุตสาหกรรม
แร่เหล็กเป็นแร่ธรรมชาติที่ก่อตัวขึ้นซึ่งมีสารประกอบเหล็กในปริมาณมากจนสามารถสกัดทางอุตสาหกรรมได้ ต่อมสะดวก
แร่เหล็กเป็นการสะสมของสารประกอบในเปลือกโลก ต่อมซึ่งสามารถรับโลหะได้ในขนาดใหญ่และในราคาที่เหมาะสม
แร่เหล็กเป็นการสะสมของสารประกอบที่มีความสำคัญในแง่ของผลกำไรจากการสกัด .
ทั่วไป ปัญญา
ผลิตภัณฑ์แร่เหล็กที่ใช้ในโลหะวิทยามีสามประเภท: แยกจากกัน แร่เหล็ก(ที่มีปริมาณธาตุเหล็กต่ำ) แร่ซินเทอร์ (ปริมาณธาตุเหล็กจะเพิ่มขึ้นโดยการให้ความร้อน) และเม็ด (มวลที่มีธาตุเหล็กดิบและเติมหินปูนจะก่อตัวเป็นลูกบอลที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 ซม.) แร่เหล็กประเภทอุตสาหกรรมต่อไปนี้มีความโดดเด่น:
ไทเทเนียมแมกนีไทต์และอิลเมไนต์-ไททาโนแมกเนไทต์ในหินมาฟิคและอุลตร้ามาฟิก
อะพาไทต์-แม่เหล็กในคาร์บอเนต
Magnetite และ Magnetite-magnetite ในสการ์น
Magnetite-hematite ในเหล็กควอทซ์
Martite และ martite-hydrohematite (แร่ที่อุดมสมบูรณ์ เกิดจากแร่ควอตซ์ไซต์)
Goethite-hydrogoethite ในเปลือกโลกที่ผุกร่อน
เหล็ก แร่แตกต่างกันไปในองค์ประกอบของแร่ธาตุ ปริมาณธาตุเหล็ก สิ่งเจือปนที่เป็นประโยชน์และเป็นอันตราย สภาวะของการก่อตัว และคุณสมบัติทางอุตสาหกรรม แร่ที่สำคัญที่สุด ได้แก่: แมกนีไทต์ แมกโนแมกเนไทต์ ไททาโนแมกเนไทต์ ออกไซด์ ไฮโดรฮีมาไทต์ เกอเอไทต์ ไฮโดรโกเอไทต์ ซิเดอไรต์ คลอไรต์เฟอร์รูจินัส (คาโมไซต์ ทูรินไนต์ ฯลฯ) ปริมาณธาตุเหล็กในแร่อุตสาหกรรมมีความแตกต่างกันอย่างมาก - ตั้งแต่ 16 ถึง 70% มีทั้งธาตุเหล็กที่มีปริมาณมาก (i 50% Fe), ธาตุเหล็กธรรมดา (50-25% Fe) และธาตุเหล็กที่ไม่ดี (i 25% Fe) แร่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของเหล็ก แร่ใช้สำหรับหลอมเหล็กหล่อในรูปแบบธรรมชาติหรือหลังการหลอมแล้ว เหล็ก แร่ที่มี Fe น้อยกว่า 50% จะถูกเสริมสมรรถนะ (มากถึง 60% Fe) โดยหลักๆ แล้วโดยวิธีการเสริมสมรรถนะด้วยแม่เหล็กหรือแรงโน้มถ่วง แร่ที่อุดมไปด้วยกำมะถันและหลวม (>0.3% S) รวมถึงสารเสริมสมรรถนะเข้มข้นจะถูกจับกลุ่มกันโดยการรวมตัวกัน สมาธิที่เรียกว่าก็ผลิตจากสมาธิเช่นกัน เม็ด เหล็ก แร่เมื่อเข้าไปในเตาหลอมเพื่อหลีกเลี่ยงการเสื่อมสภาพของคุณภาพของเหล็กหรือการถลุงไม่ควรมี S, P และ Cu มากกว่า 0.1-0.3% และ 0.05-0.09% As, Zn, Sn, Pb สิ่งเจือปนในเหล็ก แร่ Mn, Cr, Ni, Ti, V, Co มีประโยชน์ยกเว้นในบางกรณี องค์ประกอบสามประการแรกช่วยปรับปรุงคุณภาพของเหล็ก และ Ti, V และ Co สามารถกู้คืนได้พร้อมๆ กันในระหว่างการเสริมสมรรถนะและการแปรรูปโลหะวิทยา
องค์ประกอบทางเคมีของแร่เหล็ก
ในแง่ขององค์ประกอบทางเคมี แร่เหล็กได้แก่ ออกไซด์ ออกไซด์ไฮเดรต และคาร์บอนไดออกไซด์โซนอกไซด์ของเหล็ก ซึ่งพบได้ในธรรมชาติในรูปของแร่หลายชนิด แร่ธาตุซึ่งที่สำคัญที่สุดคือ: แร่เหล็กแม่เหล็กหรือแมกนีไทต์ ความแวววาวของเหล็ก ความหลากหลายที่หนาแน่น แร่เหล็กสีแดง แร่เหล็กสีน้ำตาล ซึ่งรวมถึงแร่หนองน้ำและทะเลสาบ และสุดท้าย แร่เหล็กสปาร์ ความหลากหลายของมัน สเฟโรไซด์ไรต์ โดยปกติแล้วการสะสมของแร่ที่มีชื่อแต่ละครั้ง แร่ธาตุแสดงถึงส่วนผสมของพวกเขาซึ่งบางครั้งก็ใกล้เคียงกันมากกับแร่ธาตุอื่น ๆ ที่ไม่มีธาตุเหล็ก เช่น ดินเหนียว หินปูน หรือแม้แต่ส่วนประกอบของหินอัคนีที่เป็นผลึก บางครั้งแร่ธาตุเหล่านี้บางส่วนอาจเกิดขึ้นพร้อมกันในแหล่งสะสมเดียวกัน แม้ว่าโดยส่วนใหญ่แล้วแร่ธาตุเหล่านี้จะมีลักษณะเด่นกว่าและแร่ธาตุอื่นๆ ก็มีความเกี่ยวข้องทางพันธุกรรม
แร่เหล็กแม่เหล็กเป็นสารประกอบของเหล็กออกไซด์และออกไซด์ที่มีสูตร Fe 2O4 ในรูปแบบบริสุทธิ์ประกอบด้วยเหล็กโลหะ 72.4% แม้ว่าแร่แข็งที่บริสุทธิ์จะหายากมาก เกือบทุกที่ที่แร่นี้ผสมกับซัลเฟอร์ไพไรต์หรือแร่ของโลหะอื่น ๆ : ทองแดงไพไรต์ ความแวววาวของตะกั่ว ส่วนผสมสังกะสี รวมถึงส่วนประกอบของหินที่มาพร้อมกับแร่เหล็กแม่เหล็กในแหล่งสะสมของมัน: เฟลด์สปาร์ ฮอร์นเบลนเด คลอไรต์ ฯลฯ แร่เหล็กแม่เหล็กเป็นหนึ่งในแร่เหล็กที่ดีที่สุดและพัฒนามากที่สุด มันเกิดขึ้นในชั้นหลอดเลือดดำและรังใน gneisses และผลึกแตกของกลุ่ม Archean และบางครั้งก็ก่อตัวเป็นภูเขาทั้งหมดในบริเวณที่มีการพัฒนาหินอัคนีขนาดใหญ่ ความมันวาวของเหล็ก - เหล็กออกไซด์ที่ปราศจาก Fe 2O3 ปรากฏในรูปแบบของแร่โดยรวมตัวกันของเม็ดผลึกของแร่ที่มีชื่อเดียวกัน มีมากถึง 70% โลหะและก่อตัวเป็นชั้นต่อเนื่องและการสะสมในผลึกแตกและกไนส์ หนึ่งในแร่เหล็กที่ดีที่สุดในแง่ของความบริสุทธิ์ เหล็กออกไซด์ของโครงสร้างหนาแน่นเป็นเสา เป็นสะเก็ดหรือเป็นดินเรียกว่าแร่เหล็กสีแดง และยังทำหน้าที่เป็นแหล่งทำเหมืองเหล็กในหลายพื้นที่ ภายใต้ชื่อแร่เหล็กสีน้ำตาลแร่เหล็กที่มีโครงสร้างที่แตกต่างกันอย่างมากจะถูกนำมารวมกันโดยองค์ประกอบที่มีธาตุเหล็กไฮโดรรัส 2Fe 2 O 3 + 3H 2 O มีอิทธิพลเหนือกว่าซึ่งสอดคล้องกับ 59.89% ของเหล็กโลหะ แร่เหล็กสีน้ำตาลบริสุทธิ์ทุกที่มีสิ่งเจือปนหลากหลายในปริมาณมาก ซึ่งมักเป็นอันตราย เช่น ฟอสฟอรัส แมงกานีส และกำมะถัน แหล่งสะสมของแร่เหล็กสีน้ำตาลมีอยู่มากมาย แต่ไม่ค่อยมีถึงขนาดที่มีนัยสำคัญ เนื่องจากผลิตภัณฑ์ผุกร่อนของแร่เหล็กอื่นๆ แร่เหล็กสีน้ำตาลจึงพบได้ในแหล่งสะสมแร่เหล็กที่เป็นที่รู้จักมากที่สุด องค์ประกอบทางเคมีของแร่เหล็กสีน้ำตาลนั้นคล้ายคลึงกับแร่ในหนองน้ำและทะเลสาบซึ่งส่วนหนึ่งเป็นสารเคมี ตะกอนเชิงกลส่วนหนึ่งของน้ำออกไซด์และกรดซิลิซิกออกไซด์ของเหล็ก ทรายและดินเหนียวในรูปของถั่ว เค้ก หรือมวลที่มีรูพรุนเป็นรูพรุนในหนองน้ำ ทะเลสาบและน้ำนิ่งอื่น ๆ โดยทั่วไปจะมีธาตุเหล็ก 35-45% แร่เหล็กสีน้ำตาลเนื่องจากความง่ายในการสกัดและหลอมได้จึงเป็นหัวข้อของการพัฒนามาตั้งแต่สมัยโบราณ แต่เหล็กที่ได้จากแร่เหล่านี้มักจะมีคุณภาพต่ำ แร่เหล็กกระจัดกระจายและ spherosiderite ที่หลากหลาย - องค์ประกอบคือเฟอร์ริกออกไซด์คาร์บอเนต (เหล็กโลหะ 49%) เกิดขึ้นในรูปแบบของชั้นและ เงินฝากใน gneisses ผลึกแตก ไม่ค่อยพบในรูปแบบตะกอนใหม่ ซึ่งมักมีทองแดงไพไรต์และความแวววาวของตะกั่วร่วมด้วย มักพบในธรรมชาติโดยมีส่วนผสมอย่างใกล้ชิดกับดินเหนียว มาร์ล คาร์บอนาเซียส ซึ่งในรูปแบบนี้เรียกว่า ดินเหนียว มาร์ลี และคาร์บอนเอเชียส สเฟียโรไซด์ไรต์ แร่ดังกล่าวเกิดขึ้นเป็นชั้นๆ รัง หรือ เงินฝากในหินตะกอนอายุต่าง ๆ และหากไม่มีสิ่งเจือปนที่เป็นอันตราย (ฟอสเฟตของมะนาว, ซัลเฟอร์ไพไรต์) ก็แสดงว่าเป็นแร่ที่มีคุณค่า ในที่สุดดินเหนียวสีเหลืองสดที่แพร่หลายอยู่ในบางแห่งที่อุดมไปด้วยธาตุเหล็กจนถือได้ว่าเป็นแร่เหล็กและในกรณีนี้เรียกว่าแร่เหล็กดินเหนียว - สีแดงหากมีเหล็กอยู่ในรูปของออกไซด์ปราศจากน้ำและสีน้ำตาลเมื่อ แร่มีส่วนประกอบของแร่เหล็กสีน้ำตาล แร่แร่ที่เหลือซึ่งบางครั้งก็ก่อตัวสะสมอย่างมีนัยสำคัญ เช่น เหล็กพื้นเมืองและซัลเฟอร์ไพไรต์ (FeS2) ไม่สามารถเรียกว่าแร่เหล็กได้ ประการแรกเนื่องจากมีการกระจายน้อย และประการที่สองเนื่องจากความยากลำบากในการแยกเหล็กที่บรรจุอยู่ในนั้นออกจากกัน กำมะถัน
ต้นทาง แร่เหล็ก
วิธีการและเวลากำเนิดแร่เหล็กมีความหลากหลายมาก แร่บางชนิด เช่น แร่เหล็กแม่เหล็ก และบางทีอาจเป็นความแวววาวของเหล็กบางส่วน ซึ่งเกิดขึ้นอย่างมากมายโดยเฉพาะใน gneisses และ crystalline schists ของกลุ่ม Archean ในทุกโอกาส จะเป็นผลิตภัณฑ์ปฐมภูมิ ซึ่งเป็นผลมาจากการแข็งตัวครั้งแรกของ เปลือกโลก แร่ธาตุปฐมภูมิที่ตกผลึกโดยตรงจากมวลหลอมเหลว ได้แก่ แร่เหล็กแม่เหล็ก เมล็ดพืช และผลึก ซึ่งพบได้ในหินอัคนีทั้งหมดโดยไม่มีข้อยกเว้น หินตั้งแต่หินแกรนิตที่เก่าแก่ที่สุดไปจนถึงลาวาบะซอลต์สมัยใหม่ ทั้งผลิตภัณฑ์โดยตรงของชั้นดั้งเดิมของเปลือกโลก - gneisses และ crystalline schists และหินอัคนี หินนอกเหนือจากแร่แล้ว แร่ธาตุอื่น ๆ อีกมากมายที่มีเหล็กในปริมาณที่มีนัยสำคัญไม่มากก็น้อยทำหน้าที่เป็นวัสดุซึ่งด้วยการแปรรูปทางเคมีและทางกลในธรรมชาติทำให้เกิดการสะสมของแร่เหล็กรองเกิดขึ้นไม่ว่าจะเติมรอยแตกและช่องว่างในหิน หรือก่อตัวเป็นชั้นที่กว้างขวางและหนาท่ามกลางการก่อตัวของตะกอน จากนั้นจึงเกิดรังที่ไม่ปกติและการสะสมของต้นกำเนิดจากการแปรสภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการสะสมของหินเหล็กสีน้ำตาลและสเฟียโรไซด์ไรต์ การก่อตัวของตะกอนทุติยภูมิดังกล่าว - เป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงและการทำลายหินที่มีอายุมากกว่าโดยกิจกรรมของสารในชั้นบรรยากาศ และส่วนใหญ่จากกิจกรรมของน้ำผิวดินและใต้ดินและสารละลายที่เป็นน้ำ - เกิดขึ้นในทุกช่วงอายุของชีวิตโลกและกำลังเกิดขึ้น อย่างกระตือรือร้นในปัจจุบันดังที่เห็นได้จากแร่เหล็กในหนองน้ำและทะเลสาบที่เกิดขึ้นต่อหน้าต่อตาเราในหลายพื้นที่ของสหพันธรัฐรัสเซียตอนเหนือและตอนกลาง อย่างไรก็ตาม แร่เหล็กส่วนใหญ่เกิดขึ้นในหมู่การก่อตัวทางธรณีวิทยาที่เก่าแก่ที่สุดของกลุ่ม Paleozoic และโดยเฉพาะอย่างยิ่งกลุ่ม Archean ซึ่งกิจกรรมการแปรสภาพแสดงออกมาอย่างแข็งแกร่งเป็นพิเศษ เนื่องจากเงื่อนไขพิเศษของการก่อตัว รูปแบบการเกิดแร่เหล็กก็หลากหลายเช่นกัน ปรากฏทั้งในหินตะกอนและหินอัคนี ทั้งในรูปแบบของหลอดเลือดดำ ฟีโนคริสต์ รังหรือหนอง ชั้น สิ่งสะสม มวลพื้นผิว หรือแม้แต่ในรูปแบบของตัววางและตะกอนเชิงกลที่หลวม
ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของการเกิดขึ้น องค์ประกอบของแร่ และแหล่งกำเนิดบางส่วน หนึ่งในผู้เชี่ยวชาญที่ดีที่สุดเกี่ยวกับแหล่งสะสมแร่ (Groddeck) ได้แยกแยะแหล่งสะสมแร่เหล็กประเภทหลักดังต่อไปนี้ ซึ่งเกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำอีกโดยมีความแตกต่างเล็กน้อยทั่วโลก:
- เงินฝากหลายชั้น
1) ชั้นของหินสปาร์และหินเหล็กเหนียว ซึ่งก่อตัวสะสมอยู่ในแหล่งทางธรณีวิทยาทั้งหมดที่มีฟอสซิล ตามองค์ประกอบทางแร่วิทยา แร่ประเภทนี้เป็นแร่สเฟโรไซด์ไรต์ที่มีความหนาแน่นสูง ซึ่งมักไม่ค่อยมีแร่เหล็กสปาร์ที่มีผลึกละเอียด โดยมีดินเหนียวและสารคาร์บอน เงินฝากประเภทนี้ส่วนใหญ่อยู่ในโบฮีเมีย เวสต์ฟาเลีย แซกโซนี ซิลีเซีย แต่ยังพบในอังกฤษ ฝรั่งเศส และโบฮีเมียด้วย
2) ชั้นหรือชั้นสะสมของแร่เหล็กสีน้ำตาลและสีแดง ซึ่งมักเป็นแร่เหล็กที่อุดมด้วยฟอสซิล ประกอบด้วยแร่เหล็กที่มีความหนาแน่นหรือเป็นดิน บริสุทธิ์หรือเป็นดินเหนียว แร่เหล็กที่เป็นปูนหรือมีทราย สีน้ำตาลหรือสีแดง ซึ่งมักมีโครงสร้างเป็นน้ำมัน เงินฝากประเภทนี้บางส่วนถูกจัดประเภทเป็นการแปรสภาพ และส่วนหนึ่งเนื่องจากธรรมชาติของพวกมันเป็นชั้นและการมีอยู่ของฟอสซิล จึงจัดว่าก่อตัวเป็นตะกอนที่แท้จริง แร่เหล็กประเภทนี้พบได้ทั่วไปในอเมริกาเหนือ โบฮีเมีย และฮาร์ซ
3) การสะสมของหินสปาร์ที่เกี่ยวข้องกับหินปูน แร่เหล็ก Sparry เป็นผลึกและบางครั้งก็มีแร่กำมะถันเป็นส่วนผสม: แร่กำมะถันและทองแดงไพไรต์ ตะกั่ว ความมันวาว โคบอลต์และแร่นิกเกิล จำนวนเงินฝากประเภทนี้มากที่สุดพบในชั้นหินผลึกและชั้นของระบบไซลูเรียนของคารินเทีย สติเรีย และเทือกเขาแอลป์ตะวันออก
4) Iron-mica schists - crystalline schists ที่ประกอบด้วย iron mica (ชนิดของความแวววาวของเหล็ก) และแร่เหล็กอื่น ๆ ที่พบในกลุ่ม crystalline schists ของกลุ่ม Archean ของ South Carolina และ Brazil ภายใต้ชื่อ อิทาบิริตะ- หินหนาแน่นเป็นเม็ดเล็กๆ ประกอบด้วยเหล็กแวววาว แร่เหล็กแม่เหล็ก ไมกาเหล็ก และเม็ดควอตซ์ ชั้นอิทาบิไรต์ร่วมด้วย คาตาฟไบไรต์ซึ่งเป็นส่วนผสมของแร่เทลคาสและแร่เหล็กแม่เหล็ก มักก่อตัวเป็นมวลแร่แข็งและมีทองคำและเพชรเป็นสารเจือปน
5) การสะสมของแร่เหล็กแม่เหล็กแข็ง (แฟรงคลินไนต์) ความแวววาวของเหล็กและแร่เหล็กสีแดงหนาแน่นในหินคริสตัล แร่เหล็กพบได้ในส่วนผสมของเฟลด์สปาร์ โกเมน ฮอร์นเบลนเด ออไจต์ และแร่ธาตุอื่นๆ มักมีส่วนผสมของคอปเปอร์ไพไรต์เป็นจำนวนมาก ซึ่งรวมถึงความแวววาวของเหล็กจำนวนมากบนเกาะเอลบา ระหว่างทัลก์ชิสต์และหินปูนของกลุ่ม Archean ซึ่งได้รับการขุดมานานหลายศตวรรษ การสะสมของความแวววาวของเหล็กซึ่งกลายเป็นแร่เหล็กสีแดงหนาแน่นในไมกาชิสต์ของเซียร์ราโมเรนาในสเปน เช่นเดียวกับการสะสมของบูโควินา ซิลีเซีย และแซกโซนี ในสวีเดน นอร์เวย์ และฟินแลนด์ แหล่งสะสมแร่เหล็กแม่เหล็กขนาดใหญ่ที่มีรูปร่างเป็นสต๊อกในหมู่ gneisses นั้นแพร่หลายเป็นพิเศษ เช่น แหล่งแร่ที่มีชื่อเสียงของ Dannemory และ Gellivara ใน สวีเดนและเงินฝากอาเรนดัล นอร์เวย์- ใน gneisses และ crystalline schists ของทวีปอเมริกาเหนือ ตะกอนประเภทนี้มีขนาดมหึมาในบริเวณใกล้กับทะเลสาบสุพีเรีย ซึ่งมีหินเหล็กสีแดงก่อตัวเป็นภูเขาทั้งลูก เช่น ภูเขาเหล็กสมิธ มิชิแกมมี และแหล่งตะกอนขนาดใหญ่อื่นๆ
6) การรวมแร่เหล็กแม่เหล็กซึ่งมักเป็นไทเทเนียมมักพบในหินขนาดใหญ่และในบางสถานที่พวกมันก่อให้เกิดการสะสมที่สำคัญจนได้รับความสำคัญทางเทคนิคเช่นใน Tabergev สวีเดนและโดยเฉพาะที่นี่ในเทือกเขาอูราล - แหล่งสะสมที่มีชื่อเสียงของภูเขา Vysokaya, Magnitnaya และ Blagodati
7) ความแวววาวของเหล็กที่รวมอยู่ในหินขนาดใหญ่ - ตัวอย่างเดียวคือ Iron Montene ในทวีปอเมริกาเหนือ ที่ซึ่งชั้นหินที่เรียกว่า porphyritic melaphyre ถูกตัดกันด้วยเส้นหนาของเส้นเหล็กแวววาว
เติมช่องว่าง.
8) แร่เหล็กสีแดงในรูปแบบของหัวแก้วสีแดง, แร่เหล็กสีแดงหนาแน่นและครีมเปรี้ยวเหล็กผสมกับควอตซ์, คาร์บอนไดออกไซด์และสารประกอบอื่น ๆ ในหลอดเลือดดำที่ข้ามหินขนาดใหญ่หรือนอนอยู่บนขอบของหลังที่มีการก่อตัวของตะกอน พบบ่อยมากใน diabases Harz ที่ขอบหินแกรนิตและ porphyries พร้อมด้วย crystalline schists ในแซกโซนีและพื้นที่อื่นๆ
9) หินเหล็กสีน้ำตาลและสีแดง ซึ่งส่วนใหญ่ผสมกับควอตซ์และหินปูนหรือสปาร์หนัก ซึ่งไหลเป็นเส้นเลือดในหินตะกอนของระบบธรณีวิทยาต่างๆ มักพบในแหล่งสะสม Silurian, Devonian, Triassic และ Jurassic ของเยอรมนี
10) แร่เหล็กกระจัดกระจายในรูปของแข็งหรือผสมกับควอตซ์และเสากระโดงปูนนั้นค่อนข้างหายาก และตัวอย่างคลาสสิกของการสะสมประเภทนี้คือ Stahlberg ท่ามกลางการก่อตัวของดีโวเนียนของสันเขาไรน์ ซึ่งมีแมกนีเซียมในหลอดเลือดดำของแร่เหล็กเสากระโดงตั้งแต่ 16 ถึง 30 ม. ได้รับการพัฒนาในชั้นหินดินเหนียวหนา
11) เส้นสายของแร่เหล็กแม่เหล็กและความแวววาวของเหล็กในหินคริสตัล Rio Albano และ Terra Nera
12) หินเหล็กสีน้ำตาล ซึ่งมักมีแมงกานีส มักพบเป็นช่องว่างหรือก่อตัวเทียมบนหินปูน ยกเว้นเยอรมนี ถือว่าเป็นเรื่องปกติมากโดยเฉลี่ยของเรา สหพันธรัฐรัสเซีย.
13) แร่ถั่ว - การสะสมของแร่เหล็กดินเหนียวทรงกลมซึ่งเชื่อกันว่าเป็นตะกอนของน้ำพุแร่ พบได้ที่นี่และที่นั่นในแหล่งสะสมของจูราสสิกของยุโรปตะวันตก ในประเทศของเรา บางส่วนสอดคล้องกับการก่อตัวสมัยใหม่ทั่วไปที่ด้านล่างของหนองน้ำและทะเลสาบ ที่เรียกว่าแร่เหล็กในหนองน้ำและทะเลสาบ
เงินฝากแบบคลาสสิก
14) แร่เหล็กสีน้ำตาลในรูปของของแข็งหรือชิ้นส่วนกลวงภายใน และคอนกรีตในดินเหนียวและหินหลวม มักพบในชั้นของระบบธรณีวิทยาใหม่ล่าสุด แต่ในแง่ของขนาดแล้ว แทบไม่มีความสำคัญทางเทคนิคเลย
15) Breccias หรือกลุ่มบริษัทของแร่แม่เหล็กหรือแร่เหล็กสีแดงที่มีดินเหนียวหลวมหรือซีเมนต์เฟอร์รูจินัสที่มีความหนาแน่น บางครั้งพบได้ในบริเวณใกล้เคียงกับแหล่งสะสมประเภทอื่น เนื่องจากการทำลายทางกล ในบราซิล ในจังหวัด MinasGeraes มีการก่อตัวของพื้นผิวพิเศษหนา 1 ถึง 4 เมตร เรียกว่า ทาปันโฮอากังกาและประกอบด้วยชิ้นส่วนเชิงมุมขนาดใหญ่ของแร่เหล็กแม่เหล็ก อิทาบิไรต์ ความแวววาวของเหล็ก และแร่เหล็กสีน้ำตาล พร้อมด้วยชิ้นส่วนของควอทซ์ไซต์ อิทาโคลูไมต์ และหินอื่นๆ ที่ถูกผูกไว้ด้วยซีเมนต์ ซึ่งรวมถึงแร่เหล็กสีแดงและสีน้ำตาล เหล็กดินเหลืองใช้สีแดงและสีน้ำตาล
16) ในที่สุด แร่เหล็กที่หลวม ซึ่งส่วนใหญ่มักจะเป็นแร่เหล็กแม่เหล็กไทเทเนียม เป็นที่รู้จักบนชายฝั่งของแม่น้ำ ทะเลสาบ และทะเลหลายแห่ง แต่พวกมันไม่ค่อยมีขนาดที่สำคัญและไม่มีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับอุตสาหกรรม
เงินฝาก
แร่เหล็ก (Ironstone) คือ
การจำแนกแร่เหล็กตามปริมาณสำรอง (ล้านตัน)
ไม่ซ้ำใคร - มากกว่า 1,000
ใหญ่ - มากถึง 100
ปานกลาง - มากถึง 50
ขนาดเล็ก - มากถึง 10
ข้อมูลทางประวัติศาสตร์เกี่ยวกับเงินฝาก
ในยุโรป สหพันธรัฐรัสเซียแร่เหล็กมีการกระจายอย่างกว้างขวางในเทือกเขาอูราลทางตอนกลางและตอนใต้ของสหพันธรัฐรัสเซียในจังหวัดโอโลเนตส์ ฟินแลนด์ และจังหวัดวิสตูลา แหล่งแร่เหล็กจำนวนมากเป็นที่รู้จักในอัลไต เทือกเขาซายัน และไซบีเรียตะวันออก แต่ยังไม่มีการสำรวจ ในเทือกเขาอูราลบนทางลาดด้านตะวันออกของสันเขา มีแหล่งแร่เหล็กแม่เหล็กจำนวนมากซึ่งมีเพียงไม่กี่แห่งที่ยังคงได้รับการพัฒนาซึ่งเชื่อมโยงกับหินออร์โธเคลสที่พัฒนาขึ้นที่นี่ (ไซไนต์และพอร์ฟีรีส์) แหล่งสะสมของภูเขา Blagodati, Vysokaya และ Magnitnaya (Ula-Utase-Tau) ครอบครองสถานที่ที่โดดเด่นทั่วโลกเนื่องจากมีแร่สำรองจำนวนมาก Mount Blagodat ซึ่งอยู่เหนือสุดของแหล่งสะสมเหล่านี้ตั้งอยู่ในเทือกเขาอูราลตอนกลางใกล้กับโรงงาน Kushvinsky ทางใต้ของอันที่แล้วใกล้กับโรงงาน Nizhne Tagil มีภูเขา Urals อีกลูกหนึ่ง - Vysoka แหล่งสะสมหลักของแร่เหล็กแม่เหล็กในรูปแบบของสต็อกขนาดยักษ์ตั้งอยู่บนเนินเขาด้านตะวันตกของภูเขาท่ามกลางหินออร์โธเคลสที่ถูกทำลายจนกลายเป็นดินเหนียวสีน้ำตาล มีการดำเนินการมาประมาณ 150 ปีในการแพร่กระจายแบบเปิด แร่ซึ่งโดยทั่วไปมีคุณภาพสูงมากประกอบด้วยแร่เหล็กแม่เหล็ก ซึ่งมักจะกลายเป็นความแวววาวของเหล็กที่มีลักษณะเป็นผลึก (มาร์ไทต์) ผลิตเหล็กโลหะได้ 63-69% แต่ในบางสถานที่มีส่วนผสมของแร่ทองแดงที่เป็นอันตราย มีแร่สำรองที่มีนัยสำคัญไม่น้อยอยู่ในภูเขาแม่เหล็กทางใต้สุดของเทือกเขาอูราล (ในเขต Verkhneuralsky) ซึ่งมีลักษณะเหมือนกับที่อธิบายไว้ข้างต้น จนถึงขณะนี้เงินฝากนี้ซึ่งตั้งอยู่ในพื้นที่ที่ไม่มีต้นไม้ยังได้รับการพัฒนาเพียงเล็กน้อย แร่เหล็กสีแดงพบได้ในเทือกเขาอูราลเฉพาะในมวลขนาดเล็กเท่านั้นรองจากแหล่งสะสมของแร่เหล็กสีน้ำตาล เมื่อเร็ว ๆ นี้เห็นได้ชัดว่ามีการค้นพบแหล่งสะสมที่สำคัญของแร่นี้บนเนินเขาทางตะวันตกของเทือกเขาอูราลตอนเหนือซึ่งอยู่ไม่ไกลจากโรงงานคูติม ซึ่งใกล้กับที่นั่นยังมีแหล่งสะสมของความแวววาวของเหล็กที่ดีที่สุดที่เพิ่งค้นพบในหินคริสตัลในเทือกเขาอูราล ในทางตรงกันข้าม มีแร่เหล็กสีน้ำตาลมากถึง 3,000 แหล่ง ซึ่งบางครั้งก็มีความสำคัญอย่างยิ่งในเทือกเขาอูราล ซึ่งเป็นประเภทที่หลากหลายที่สุดและเกิดขึ้นในชั้น รัง การสะสมในหินทั้งขนาดใหญ่และชั้นตั้งแต่ที่เก่าแก่ที่สุดจนถึง ใหม่ล่าสุด ทางตอนใต้ของสหพันธรัฐรัสเซีย แหล่งแร่เหล็กที่สำคัญที่สุดอยู่ในบริเวณใกล้เคียงกับ Krivoy Rog บนชายแดนของจังหวัด Yekaterinoslav และ Kherson ซึ่งมีแร่เหล็กสีแดงและความมันวาวของเหล็กหลายชั้นเกิดขึ้นในหมู่แร่ผลึก และแร่ Korsak-Mogily ซึ่งมีการค้นพบการสะสมของแร่ธาตุแม่เหล็กอันทรงพลังระหว่างแร่ควอตซ์และแร่เหล็ก ในสันเขาโดเนตสค์ใกล้กับแหล่งถ่านหินมีแร่เหล็กสีน้ำตาลจำนวนมากซึ่งบางครั้งก็กลายเป็นเสากระโดงท่ามกลางหินตะกอนของระบบถ่านหิน ตามข่าวกรองในพื้นที่หนึ่งของกองทัพดอน ที่ระดับความลึกไม่เกิน 60 เมตร มีแร่เหล็กมากถึง 23 พันล้านปอนด์ ซึ่งสามารถให้ผลผลิตได้ถึง 10 พันล้านปอนด์ เหล็กหล่อ- ในสหพันธรัฐรัสเซียตอนกลาง - แอ่งมอสโก - แร่เหล็กซึ่งส่วนใหญ่เป็นแร่เหล็กสีน้ำตาลและสเฟียโรไซด์ไรต์ดินเหนียวเป็นที่รู้จักมาเป็นเวลานานในหลายพื้นที่และเป็นหัวข้อของการแสวงหาผลประโยชน์อย่างแข็งขัน ทั้งหมดพี ข้อได้เปรียบยาซานที่มีหินปูน โดโลไมต์ และเศษหินหรืออิฐของระบบดีโวเนียน คาร์บอนิเฟอรัส และเพอร์เมียน และสร้างรังขนาดต่างๆ และชั้นที่สะสมคล้ายชั้นหิน ก่อตัวขึ้นด้วยวิธีไฮโดรเคมี - การกระทำของสารละลายที่มีเหล็กบนหินปูน แร่ปฐมภูมิควรถือเป็นสเฟโรไซด์ไรต์ ซึ่งเป็นแร่เหล็กสีน้ำตาลที่วิวัฒนาการมาจากสภาพดินฟ้าอากาศ ทางตอนเหนือของสหพันธรัฐรัสเซียและใน ฟินแลนด์หลอดเลือดดำและการสะสมของแร่เหล็กแม่เหล็กและความแวววาวของเหล็กจำนวนมากเป็นที่รู้จักในหมู่หินขนาดใหญ่และผลึกคริสตัลของกลุ่ม Archean ซึ่งในประเทศฟินแลนด์ทำหน้าที่เป็นหัวข้อของการแสวงหาผลประโยชน์ สำหรับจังหวัด Olonets และ Novgorod หัวข้อของการพัฒนาที่นี่เป็นเพียงแร่หนองน้ำและทะเลสาบแม้ว่าจะมีสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายมากมาย แต่เนื่องจากความง่ายในการสกัดและแปรรูปจึงมีความสำคัญทางเศรษฐกิจอย่างมาก ปริมาณสำรองแร่ในทะเลสาบมีความสำคัญมากจนในปี พ.ศ. 2434 โรงงานของเขต Olonets มีการผลิตแร่เหล่านี้ถึง 535,000 พู โดยมีการถลุงแร่ถึง 189,500 พู เหล็กหล่อ- ในที่สุด ในภูมิภาค Privislyansky ทางตอนใต้ มีแร่เหล็กสีน้ำตาลและสเฟียโรไซด์ไรต์จำนวนมาก
เหล็ก แร่โดยกำเนิดพวกมันถูกแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม - แม็กมาติก, ภายนอกและการเปลี่ยนแปลง ในบรรดา Magmatic นั้น ได้แก่: magmatic - เหมือนเขื่อน, ไม่สม่ำเสมอและเหมือนแผ่นของไททาโนแม่เหล็กที่เกี่ยวข้องกับหิน gabbro-pyroxenite (เงินฝาก Kusinsky และ Kachkanarsky ใน Urals ในสหภาพโซเวียต, เงินฝากของ Bushveld complex ในแอฟริกาใต้, Liganga ใน แทนซาเนีย) และเงินฝากอะพาไทต์-แม่เหล็กที่เกี่ยวข้องกับไซไนต์และไซไนต์ไดโอไรต์ (Lebyazhinskoe ในเทือกเขาอูราลในสหภาพโซเวียต คิรูนาและเกลลิวาร์ในสวีเดน); contact-metasomatic หรือ skarns เกิดขึ้นที่หน้าสัมผัสหรือใกล้กับเทือกเขาที่ล่วงล้ำ ภายใต้อิทธิพลของสารละลายที่มีอุณหภูมิสูงโฮสต์คาร์บอเนตและหินอื่น ๆ จะถูกเปลี่ยนเป็น skarns เช่นเดียวกับหิน pyroxene-albite และ scapolite ซึ่งมีการแยกแร่ที่มีรูปร่างซับซ้อนของแร่แมกนีไทต์ที่เป็นของแข็งและแพร่กระจาย (ในสหภาพโซเวียต - Sokolovskoye , Sarbaiskoye ในคาซัคสถานทางตะวันตกเฉียงเหนือ, Magnitogorskoye, Vysokogorskoye และคนอื่น ๆ ใน Urals, เงินฝากจำนวนหนึ่งใน Gornaya Shoria ในสหรัฐอเมริกา ฯลฯ ); ความร้อนใต้พิภพเกิดขึ้นจากการมีส่วนร่วมของสารละลายแร่ร้อนผ่านการสะสมของเหล็ก แร่ตามรอยแตกและบริเวณแรงเฉือนตลอดจนในระหว่างการเปลี่ยนหินด้านข้าง ประเภทนี้รวมถึงแหล่งแร่แมกนีไทต์ Korshunovskoye และ Rudnogorskoye ในไซบีเรียตะวันออก, Abailskoye ไฮโดรโกเอไทต์-ไซเดอร์ไรต์ในเอเชียกลาง และแหล่งแร่ Bilbao siderite ใน สเปนฯลฯ
เงินฝากภายนอกรวมถึง: ตะกอน - ตะกอนเคมีและเชิงกลของทะเลและทะเลสาบซึ่งมักพบน้อยในหุบเขาแม่น้ำและสามเหลี่ยมปากแม่น้ำซึ่งเกิดขึ้นเมื่อน้ำในลุ่มน้ำเสริมสมรรถนะด้วยสารประกอบเหล็กในท้องถิ่นและเมื่อผลิตภัณฑ์เหล็กจากดินแดนที่อยู่ติดกันถูกขนเข้าไป พวกมันประกอบเป็นชั้นหรือเลนส์ท่ามกลางตะกอนซึ่งบางครั้งก็เป็นหินตะกอนภูเขาไฟ ประเภทนี้รวมถึงการสะสมของแร่เหล็กสีน้ำตาล, ไซเดอร์ไรต์บางส่วน, แร่ซิลิเกต (ในสหภาพโซเวียต - เคิร์ชในแหลมไครเมีย, Ayatskoye - คาซัค SSR; ในเยอรมนี - Lan-Dil ฯลฯ ); การสะสมของเปลือกโลกที่ผุกร่อนเกิดขึ้นจากการผุกร่อนของหินด้วยแร่ธาตุที่ก่อตัวเป็นหินที่มีธาตุเหล็ก คราบตกค้างหรือตะกอนจะมีความแตกต่างกันเมื่อผลิตภัณฑ์ผุกร่อนที่เสริมด้วยเหล็ก (เนื่องจากการกำจัดส่วนประกอบอื่น ๆ ออกจากหิน) ยังคงอยู่ (ร่างกายของแร่ออกไซด์ - มาร์ไทต์ที่อุดมไปด้วย Krivoy Rog ความผิดปกติของแม่เหล็กเคิร์สต์ภูมิภาคของ ทะเลสาบ Verkhny ใน สหรัฐอเมริกาฯลฯ) และการแทรกซึม (ซีเมนต์) เมื่อเหล็กถูกนำออกจากหินที่ผุกร่อนและสะสมใหม่ในบริเวณขอบฟ้าเบื้องล่าง (การสะสมของ Alapaevskoye ในเทือกเขาอูราล ฯลฯ )
ตะกอนที่แปรสภาพ (เมตามอร์โฟซิส) มีอยู่ก่อนหน้านี้ ส่วนใหญ่เป็นตะกอน ตะกอนจะเปลี่ยนรูปภายใต้สภาวะความดันและอุณหภูมิสูง เหล็กไฮดรอกไซด์และไซเดอไรต์มักจะเปลี่ยนเป็นออกไซด์และแมกนีไทต์ กระบวนการแปรสภาพบางครั้งเสริมด้วยการก่อตัวของแร่แมกนีไทต์ด้วยความร้อนใต้พิภพและเมทาโซมาติก ประเภทนี้รวมถึงการสะสมของควอตซ์ไซต์ที่เป็นแร่ของ Krivoy Rog, ความผิดปกติของแม่เหล็กเคิร์สต์, การสะสมของคาบสมุทร Kola, จังหวัดแร่เหล็กของ Hamersley (), คาบสมุทรลาบราดอร์ (), Minas Gerais (), สถานะมัยซอร์ () เป็นต้น เหล็กประเภทอุตสาหกรรมหลัก แร่จำแนกตามแร่แร่เด่น แร่เหล็กสีน้ำตาล แร่ธาตุแร่จะแสดงด้วยเหล็กไฮดรอกไซด์ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นไฮโดรโกเอไทต์ทั้งหมด แร่ดังกล่าวพบได้ทั่วไปในชั้นตะกอนและเปลือกโลกที่ผุกร่อน โครงสร้างมีความหนาแน่นหรือหลวม แร่ตะกอนมักจะมีพื้นผิวที่เป็นน้ำมัน ปริมาณ Fe อยู่ระหว่าง 55 ถึง 30% หรือน้อยกว่า มักต้องการการเสริมแต่ง ที.เอ็น. แร่เหล็กสีน้ำตาลที่ละลายในตัวเองซึ่งเข้าใกล้ความสามัคคีไป ละลายโดยมีปริมาณ Fe สูงถึง 30% (Lorraine) หินเหล็กสีน้ำตาลของตะกอนบางชนิดมี Mn มากถึง 1-1.5% หรือมากกว่า (ในบิลเบา) สเปน, Bakalskoye ในสหภาพโซเวียต) แร่เหล็กสีน้ำตาลโครเมียม-นิกเกิลเชิงซ้อนมีความสำคัญ เมื่อมี Fe 32-48% ก็มักจะมี Ni มากถึง 1%, Cr มากถึง 2%, หนึ่งในร้อยของเปอร์เซ็นต์ของ Co และบางครั้ง V จากแร่ดังกล่าว เหล็กหล่อโครเมียม-นิกเกิล และโลหะผสมต่ำ แร่เหล็กสีแดงหรือแร่ออกไซด์ แร่แร่หลักคือออกไซด์ ส่วนใหญ่จะแสดงอยู่ในเปลือกโลกที่ผุกร่อน (โซนออกซิเดชัน) ของแร่ควอตซ์ไซต์ที่เป็นแร่และแร่แมกนีไทต์สการ์น แร่ดังกล่าวมักเรียกว่าแร่มาร์ไทต์ (มาร์ไทต์เป็น pseudomorph ของออกไซด์หลังจากแมกนีไทต์) ปริมาณ Fe โดยเฉลี่ยอยู่ระหว่าง 51 ถึง 60% ซึ่งบางครั้งก็สูงกว่า โดยมีสิ่งเจือปนเล็กน้อยของ S และ P เป็นที่ทราบกันดีว่ามีการสะสมของแร่ออกไซด์โดยมี Mn สูงถึง 15-18% การสะสมของไฮโดรเทอร์มอลของแร่ออกไซด์มีการพัฒนาน้อยลง แร่เหล็กแม่เหล็กหรือแร่แมกนีไทต์ แร่แร่เป็นแมกนีไทต์ (บางครั้งก็เป็นแมกนีเซียน) ซึ่งมักจะถูกทำให้บริสุทธิ์ สิ่งเหล่านี้เป็นเรื่องปกติมากที่สุดสำหรับการสะสมตัวของประเภทการสัมผัสและการแพร่กระจายที่เกี่ยวข้องกับคราบปูนและแมกนีเซียน นอกจากแร่ขนาดใหญ่ที่อุดมสมบูรณ์ (50-60% Fe) แล้ว แร่ที่แพร่กระจายซึ่งมี Fe น้อยกว่า 50% ก็เป็นเรื่องปกติ มีแหล่งสะสมแร่ที่ทราบกันว่ามีสิ่งเจือปนอันมีค่าอยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Co, Mn. สิ่งเจือปนที่เป็นอันตราย - ซัลไฟด์ กำมะถัน, P, บางครั้ง Zn, As แร่แมกนีไทต์ชนิดพิเศษคือแร่ไททาโนแมกเนไทต์ ซึ่งเป็นแร่เหล็ก-ไทเทเนียม-วานาเดียมที่ซับซ้อน แร่ไททาโนแมกนีไทต์ที่แพร่กระจาย ซึ่งเป็นหินขั้นพื้นฐานที่มีไททาโนแมกเนไทต์ที่ก่อตัวเป็นหินในปริมาณมาก กำลังได้รับความสำคัญทางอุตสาหกรรมที่สำคัญ โดยทั่วไปแล้วพวกมันจะมี Fe อยู่ 16-18% แต่พวกมันสามารถเสริมสมรรถนะได้ง่ายด้วยการแยกด้วยแม่เหล็ก (การสะสมของคัชคานาร์ในเทือกเขาอูราล ฯลฯ) แร่ซิเดอไรต์ (แร่เหล็กสปาร์) แบ่งออกเป็นแร่ไซเดอร์ไรต์แบบผลึกและแร่เหล็กสปาร์ดินเหนียว ปริมาณ Fe เฉลี่ยอยู่ที่ 30-35% หลังจากการคั่ว ซึ่งเป็นผลมาจากการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ แร่ไซเดอไรต์จะถูกเปลี่ยนเป็นแร่เหล็กออกไซด์ที่มีรูพรุนละเอียดซึ่งมีคุณค่าทางอุตสาหกรรม (โดยปกติจะมีมากถึง 1-2% Mn บางครั้งสูงถึง 10%) ในเขตออกซิเดชัน แร่ซิเดอไรต์จะกลายเป็นแร่เหล็กสีน้ำตาล แร่ธาตุที่อยู่ในนั้นคือเฟอร์รูจินัสคลอไรต์ ซึ่งมักจะมาพร้อมกับไฮดรอกไซด์ของเหล็ก บางครั้งไซเดอไรต์ (Fe25-40%) สิ่งเจือปน S ไม่มีนัยสำคัญ P สูงถึง 0.9-1% แร่ซิลิเกตก่อตัวเป็นชั้นและเลนส์ในหินตะกอนที่หลวม มักมีเนื้อสัมผัสที่เป็นอูลิติก ในเปลือกโลกที่ผุกร่อน พวกมันจะกลายเป็นแร่เหล็กสีน้ำตาล บางส่วนเป็นแร่เหล็กสีแดง (jaspilites, ฮอร์นเฟลส์ที่เป็นเหล็ก) - แย่และปานกลาง (12-36% Fe) แปรสภาพเป็นพรีแคมเบรียน เหล็กแร่ประกอบด้วยชั้นผลึกสลับ แมกนีไทต์ เฮมาไทต์ ชั้นแมกนีไทต์-เฮมาไทต์ ในตำแหน่งที่มีส่วนผสมของซิลิเกตและคาร์บอเนต มีสารเจือปน S และ P เพียงเล็กน้อยในแร่ควอตซ์ไซต์ เงินฝากของแร่ควอตซ์ไซต์มักจะมีปริมาณสำรองจำนวนมาก โลหะ- การเพิ่มคุณค่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งพันธุ์แมกนีไทต์ทำให้มีสมาธิที่ทำกำไรได้อย่างสมบูรณ์ซึ่งมี Fe 62-68% ในเปลือกโลกที่ผุกร่อน ควอตซ์จากควอตซ์ไซต์ที่เป็นเหล็กจะถูกกำจัดออกไป และจะมีแร่เฮมาไทต์-มาร์ไทต์จำนวนมากปรากฏขึ้น ที่สุด แร่เหล็กใช้สำหรับถลุงเหล็กหล่อ เหล็ก และโลหะผสมเฟอโรอัลลอย ในปริมาณที่ค่อนข้างน้อย จะทำหน้าที่เป็นสีธรรมชาติ (ดินเหลืองใช้ทำสี) และสารถ่วงน้ำหนักสำหรับการขุดเจาะสารละลายดินเหนียว ความต้องการ อุตสาหกรรมถึงคุณภาพและคุณสมบัติ แร่เหล็กหลากหลาย ดังนั้นในการถลุงเหล็กหล่อบางชนิดจึงใช้โลหะเหล็ก แร่ด้วยส่วนผสม P ขนาดใหญ่ (มากถึง 0.3-0.4%) สำหรับการหลอมเหล็กหล่อแบบเปิดเตา (ส่วนใหญ่ สินค้าการผลิตเตาถลุงเหล็ก) เมื่อถลุงด้วยโค้กปริมาณ S ในแร่ที่นำเข้าไปในเตาหลอมไม่ควรเกิน 0.15% สำหรับการผลิตเหล็กหล่อที่เข้าสู่กระบวนการเปิดเตาโดยใช้วิธีกรดคือเหล็ก แร่ต้องมีกำมะถันต่ำเป็นพิเศษและมีฟอสฟอรัสต่ำ สำหรับการประมวลผลโดยใช้วิธีการหลักในการโยกเตาไฟแบบเปิดอนุญาตให้มีสิ่งเจือปนในแร่ P สูงขึ้นเล็กน้อย แต่ต้องไม่เกิน 1.0-1.5% (ขึ้นอยู่กับปริมาณ Fe) เหล็กหล่อของโทมัสถูกหลอมจากเหล็กฟอสฟอรัส เอ็กซ์แร่ด้วยปริมาณ Fe ที่เพิ่มขึ้น เมื่อทำการถลุงเหล็กหล่อทุกประเภทจะมีปริมาณสังกะสี เหล็กแร่ไม่ควรเกิน 0.05% แร่ที่ใช้ในเตาถลุงเหล็กที่ไม่มีการเผาเบื้องต้นจะต้องมีความแข็งแรงทางกลเพียงพอ ที.เอ็น. แร่เตาแบบเปิดที่ใส่เข้าไปในประจุจะต้องเป็นก้อนและมีปริมาณ Fe สูง โดยไม่มีสารเจือปน S และ P โดยทั่วไปแล้ว แร่มาร์ไทต์ที่มีความหนาแน่นและเข้มข้นจะเป็นไปตามข้อกำหนดเหล่านี้ ใช้แร่แมกนีไทต์ที่มี Cu สูงถึง 0.3-0.5% เพื่อให้ได้ เหล็กมีความทนทานต่อการกัดกร่อนเพิ่มขึ้น
ในการขุดและการแปรรูปเหล็กทั่วโลก แร่ของอุตสาหกรรมประเภทต่างๆ มีแนวโน้มที่ชัดเจนต่อการผลิตแร่ที่ไม่ดีแต่มีความอุดมสมบูรณ์ดีเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งแร่ควอทซ์ที่เป็นแร่แมกนีไทต์ และแร่ไทเทเนียม-แมกนีไทต์ที่แพร่กระจายในระดับน้อยกว่า ความสามารถในการทำกำไรของการใช้แร่ดังกล่าวทำได้โดยองค์กรเหมืองแร่และการแปรรูปขนาดใหญ่โดยการปรับปรุงเทคโนโลยีการเพิ่มคุณค่าและการรวมตัวกันของความเข้มข้นที่เกิดขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งโดยการได้รับสิ่งที่เรียกว่า เม็ด ในขณะเดียวกัน งานเพิ่มทรัพยากรก็ยังคงมีความเกี่ยวข้อง เหล็กแร่ซึ่งไม่จำเป็นต้องปรุงแต่ง
แหล่งแร่เหล็กในโลก
ปริมาณเหล็กที่สูงในเปลือกโลก การตั้งค่าทางธรณีวิทยาที่หลากหลาย และเงื่อนไขของความเข้มข้นได้กำหนดแหล่งแร่เหล็กหลายประเภท ซึ่งมีความโดดเด่นด้วยปริมาณสำรองที่หลากหลาย โดยทั่วไป ฐานทรัพยากรแร่ของแร่เหล็กในโลกมีลักษณะเป็นแหล่งแร่ทางธรณีวิทยาและอุตสาหกรรมหลักสี่ประเภท ซึ่งมีทรัพยากรและปริมาณสำรองที่ใหญ่ที่สุด ซึ่งสกัดแร่เชิงพาณิชย์ได้เกือบทั้งหมด:
1 - การสะสมของแร่แมกนีไทต์ในแร่ควอตซ์ไซต์และหินดินดานของเกราะป้องกันผลึก ซึ่งแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในแอ่งแร่เหล็กขนาดใหญ่ เงินสำรองเงินฝากประเภทนี้คิดเป็น 71.3% ของโลก ที่ใหญ่ที่สุดตั้งอยู่ในรัสเซีย, ยูเครน, อินเดีย, กาบอง, กินี, แอฟริกาใต้, บราซิล, จีน, เวเนซุเอลา, แคนาดา, สหรัฐอเมริกาและ ออสเตรเลีย.
2 - ตะกอนและตะกอนภูเขาไฟที่เกิดขึ้นในตะกอนชายฝั่งทะเลหรือชั้นตะกอนภูเขาไฟ เงินฝากประเภทนี้คิดเป็น 11.4% ของทุนสำรองโลก มีการสำรวจในรัสเซีย ยูเครน คาซัคสถาน จีน สหรัฐอเมริกา ออสเตรเลียและบางประเทศ ยุโรปและแอฟริกาเหนือ
3 - การสะสมของแร่แมกนีไทต์ในบริเวณพับของแท่นโบราณและในบริเวณตะกอนของแท่น (7.3% ของทุนสำรองโลก) เงินฝากประเภทนี้ที่ใหญ่ที่สุดตั้งอยู่ในรัสเซีย เวียดนาม คาซัคสถาน อิหร่าน ตุรกี สหรัฐอเมริกา สาธารณรัฐเปรู และชิลี
4 - แร่อัคนีและแร่ไทเทเนียมแมกเนติกคิดเป็น 6.5% ของปริมาณสำรองของโลก เงินฝากประเภทนี้ตั้งอยู่ในรัสเซีย สวีเดน แทนซาเนีย ยูกันดา แอฟริกาใต้ ตุรกี อิหร่าน สหรัฐอเมริกา และในดินแดนของผู้อื่น รัฐ ยุโรปและแอฟริกา
ประเภทเงินฝากรองมีสัดส่วนเพียง 3.5% ของทุนสำรองทั่วโลก พวกมันถูกแสดงด้วยเปลือกโลกที่ผุกร่อนด้วยแร่เหล็ก (แอลเบเนีย ฟิลิปปินส์ คิวบา และ ประเทศแอฟริกาเขตร้อน) และแหล่งสะสมชายฝั่งทะเลสมัยใหม่ (อินโดนีเซีย นิวซีแลนด์ แอฟริกาใต้ และบราซิล)
เงินฝากประเภทอุตสาหกรรม
แหล่งแร่เหล็กประเภทอุตสาหกรรมหลัก:
เงินฝากของแร่ควอตซ์ไซต์และแร่ที่อุดมสมบูรณ์เกิดขึ้นตามนั้น
พวกมันมีต้นกำเนิดจากการแปรสภาพ แร่นี้แสดงโดยแร่ควอตซ์ไซต์หรือแจสปิไลต์ แมกนีไทต์ ออกไซด์ของแมกนีไทต์ และออกไซด์ของมาร์ไทต์ (ในเขตออกซิเดชัน) แอ่งของ KMA และ Krivoy Rog (สหภาพโซเวียต) บริเวณทะเลสาบ ซูพีเรีย (สหรัฐอเมริกาและแคนาดา), จังหวัดแร่เหล็ก Hamersley (), ภูมิภาค Minas Gerais (บราซิล)
ตะกอนชั้นหินตะกอน
มีต้นกำเนิดทางเคมีซึ่งเกิดจากการตกตะกอนของเหล็กจากสารละลายคอลลอยด์ เหล่านี้เป็นแร่เหล็กประเภทอูลิติกหรือพืชตระกูลถั่ว ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแร่เกอไทต์และไฮโดรโกเอไทต์ แอ่ง Lorraine (), แอ่ง Kerch, Lisakovskoye ฯลฯ (สหภาพโซเวียต)
แหล่งแร่เหล็กสกานต์
ซาร์ไบสโคเย, โซโคลอฟสโคเย, คาชาร์สโคเย, เมาท์เกรซ, แมกนิโตกอร์สโคเย, ทาชตาโกลสโคเย (สหภาพโซเวียต)
เงินฝากไททาโนแมกเนติกที่ซับซ้อน
ต้นกำเนิดเป็นหินอัคนี ตะกอนถูกจำกัดอยู่เฉพาะการรุกล้ำของพรีแคมเบรียนขนาดใหญ่ แร่ธาตุแร่ - แมกนีไทต์, ไททาโนแมกเนติก Kachkanarskoye, Kusinskoye (สหภาพโซเวียต), ทุ่งนาของแคนาดา, นอร์เวย์
แหล่งแร่เหล็กประเภทอุตสาหกรรมรอง:
แหล่งสะสมคาร์โบพาไทต์อะพาไทต์-แมกนีไทต์เชิงซ้อน
คอฟดอร์สโคเย สหภาพโซเวียต
เงินฝากแร่เหล็กแมกนีไทต์
Korshunovskoye, Rudnogorskoye, Neryundinskoye ในสหภาพโซเวียต
แร่เหล็กไซเดอร์ไรต์
บาคาลสคอย สหภาพโซเวียต; ซีเกอร์ลันด์, เยอรมนีฯลฯ
แร่เหล็กและชั้นเฟอร์โรแมงกานีสออกไซด์สะสมอยู่ในชั้นตะกอนภูเขาไฟ
คาราซัลสโคเย, สหภาพโซเวียต
แร่เหล็กแผ่นคล้ายศิลาแลงฝาก
เทือกเขาอูราลตอนใต้; คิวบา เป็นต้น
ปริมาณสำรองแร่เหล็กที่พิสูจน์แล้วของโลกมีอยู่ประมาณ 160 พันล้านตัน ซึ่งมีเหล็กบริสุทธิ์ประมาณ 80 พันล้านตัน จากการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกา ยูเครนมีปริมาณสำรองแร่เหล็กที่ใหญ่ที่สุดในโลก ในขณะที่รัสเซียและบราซิลเป็นผู้นำในด้านปริมาณสำรองแร่ที่วัดจากปริมาณธาตุเหล็ก
เพื่อประโยชน์ทางอุตสาหกรรมจะใช้แร่ที่มีธาตุเหล็กอย่างน้อย 14-25% โดยคำนึงถึงขนาดของแหล่งสะสม สภาพการเกิดหินที่มีธาตุเหล็ก คุณภาพและความซับซ้อนของแร่ สิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายในแร่คือ กำมะถันและฟอสฟอรัส แร่ที่มีปริมาณธาตุเหล็กอย่างน้อย 57% ซิลิกา - 8-10% และกำมะถันและฟอสฟอรัส - มากถึง 0.15% ถือว่าอุดมสมบูรณ์ แร่คุณภาพสูงสุดมักประกอบด้วยเหล็กมากกว่า 68% ซิลิกาน้อยกว่า 2% ซัลเฟอร์และฟอสฟอรัส 0.01% และสิ่งสกปรกอื่นๆ มากถึง 3.3% ขึ้นอยู่กับปริมาณแร่เหล็กสำรอง เงินฝากของพวกมันจะถูกแบ่งออกเป็นแบบพิเศษ ใหญ่ กลาง และเล็ก มีอันที่มีเอกลักษณ์มากมายในโลก ทั้งอันขนาดใหญ่และขนาดกลางหลายร้อยอัน และอันเล็กอีกหลายพันอัน
ทรัพยากรแร่เหล็กที่หลากหลายมีอยู่ในเกือบ 100 ประเทศทั่วโลก ทรัพยากรที่คาดการณ์และระบุได้ถึง 664.3 พันล้านตัน เจ้าของแหล่งสะสมเหล็กที่ใหญ่ที่สุดสิบอันดับแรก ได้แก่ สหรัฐอเมริกา บราซิล ออสเตรเลีย ยูเครน แคนาดา คาซัคสถาน อินเดียและสวีเดน แต่ละประเทศเหล่านี้มีปริมาณสำรองของวัตถุดิบสำหรับเหล็ก โลหะวิทยาเกิน 10 พันล้านตัน โดยรวมแล้วเงินฝากเหล่านี้อยู่ที่ประมาณ 555.8 พันล้านตันหรือ 83.7% ของปริมาณสำรองที่ระบุทั่วโลก
การกระจายปริมาณสำรองแร่เหล็กที่คาดการณ์และระบุได้ทั่วทั้งทวีป
(เป็นพันล้านตัน):
ยุโรป 55.3
ในปี 2548 การทำเหมืองแร่เหล็กได้ดำเนินการใน 52 ประเทศทั่วโลกโดยใช้วิธีการเปิดและใต้ดิน การผลิตแร่ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดมีจำนวนประมาณ 1,100 ล้านตัน
แร่เหล็กเชิงพาณิชย์ในโลกในปี 2546 มีจำนวน 486.3 ล้านตันและในปี 2536 - 383.1 เช่น และตัวเลขนี้ก็เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ผู้นำเข้าหลักและผู้บริโภคที่สำคัญที่สุดสำหรับสีดำ โลหะวิทยาวัตถุดิบ ได้แก่ ญี่ปุ่น จีน เกาหลีใต้ ฝรั่งเศส สหรัฐอเมริกา ไต้หวัน โปแลนด์ เบลเยียม และลักเซมเบิร์ก
การกระจายปริมาณสำรองแร่ตามประเทศ:
ยูเครน—18%
รัสเซีย—16%
จีน— 13%
บราซิล—13%
ออสเตรเลีย—11%
อินเดีย—4%
อื่นๆ - 20%
ปริมาณสำรองในแง่ของปริมาณธาตุเหล็ก:
รัสเซีย—18%
บราซิล—18%
ออสเตรเลีย—14%
ยูเครน— 11%
จีน—9%
อินเดีย—5%
อื่นๆ - 22%
ผู้ส่งออกและนำเข้าวัตถุดิบแร่เหล็กรายใหญ่ที่สุด
ผู้ส่งออก:
ออสเตรเลีย—186.1 ล้านตัน
บราซิล—184.4 ล้านตัน
อินเดีย—55 ล้านตัน
แคนาดา—27.1 ล้านตัน
แอฟริกาใต้—24.1 ล้านตัน
ยูเครน—20.2 ล้านตัน
รัสเซีย—16.2 ล้านตัน
สวีเดน—16.1 ล้านตัน
คาซัคสถาน—10.8 ล้านตัน
ทั้งหมด ส่งออก 580 ล้านตัน
ผู้นำเข้า:
จีน—148.1 ล้านตัน
ญี่ปุ่น—132.1 ล้านตัน
เกาหลีใต้—41.3 ล้านตัน
เยอรมนี—33.9 ล้านตัน
ฝรั่งเศส—19.0 ล้านตัน
บริเตนใหญ่—16.1 ล้านตัน
ไต้หวัน—15.6 ล้านตัน
อิตาลี—15.2 ล้านตัน
เนเธอร์แลนด์—14.7 ล้านตัน
สหรัฐอเมริกา—12.5 ล้านตัน
คุณสมบัติของการผลิตแร่เหล็กในสหพันธรัฐรัสเซีย
ในการขุด แร่เหล็กที่สกัดจากพื้นดินมักเรียกกันว่า "แร่ดิบ" คำว่า "แร่ที่วางขายในท้องตลาด" ในการทำเหมืองแร่หมายถึง "แร่ที่เตรียมไว้สำหรับการแปรรูปโลหะ" แร่เหล็กที่ขุดได้ในสหพันธรัฐรัสเซียมีสองประเภท: คนรวยและคนจน สินแร่เหล็กคุณภาพสูงเป็นแหล่งกำเนิดหลักซึ่งเป็นตะกอน ตามมาด้วยการสลายตัวบางส่วนภายใต้อิทธิพลของ กระบวนการการผุกร่อน แร่ธาตุที่ก่อตัวเป็นหินหลักของแร่เหล็กที่อุดมสมบูรณ์ ได้แก่ เฮมาไทต์ Fe2O3 (ปริมาณ 40-55%) และควอตซ์ (ปริมาณมากถึง 20%) แร่คุณภาพต่ำจะแสดงด้วยควอตซ์ไซต์เฟอร์รูจินัสที่ไม่ถูกออกซิไดซ์ซึ่งประกอบด้วยควอตซ์, แมกนีไทต์, ออกไซด์เป็นส่วนใหญ่ (ไม่เสมอไป) และมีโครงสร้างชั้นบางที่มีลักษณะเฉพาะ
จำนวนขั้นตอนในการเตรียมแร่สำหรับแร่ที่อุดมสมบูรณ์ระหว่างทางจาก "แร่ดิบ" ไปจนถึง "แร่เชิงพาณิชย์" มีน้อยมาก: การบดและจำแนกตามขนาดบนหน้าจอ
การเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีของควอตซ์ไซต์เฟอร์รูจินัสที่ไม่ถูกออกซิไดซ์ในฐานะ "แร่ดิบ" ให้เป็นแร่ที่มีจำหน่ายในท้องตลาด (เข้มข้น) นั้นซับซ้อนกว่ามากและเกี่ยวข้องกับ กระบวนการการบด การเจียร การจำแนกตามขนาดและความหนาแน่น การแยกสารออก การแยกแม่เหล็ก การแยกน้ำออก ในกระบวนการชุดนี้ของการประมวลผลเบื้องต้นของควอตซ์ไซต์เฟอร์รูจินัสที่ไม่ถูกออกซิไดซ์ พวกเขาได้รับคุณสมบัติของสิ่งใหม่ สินค้าแต่ไม่ใช่คุณสมบัติของสินค้าโภคภัณฑ์ พวกเขาจะกลายเป็นสินค้าเชิงพาณิชย์เฉพาะเมื่อมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดเท่านั้น ผู้ซื้อ(โรงงานโลหะวิทยา) เช่น ข้อกำหนดมาตรฐานบางประการที่กำหนดมาตรฐานโดยข้อกำหนดทางเทคนิคของลูกค้า ในสถานประกอบการขุด (การขุดและการแปรรูป) ของสหพันธรัฐรัสเซียที่ขุดและแปรรูปแร่เหล็ก, แร่ซินเตอร์, แร่เตาถลุงเหล็ก, แร่เหล็กมาตรฐานเข้มข้น, เม็ดแร่เหล็กและถ่านอัดก้อนมีคุณสมบัติเหล่านี้
การทำเหมืองแร่และการใช้ประโยชน์แร่กระจุกตัวอยู่ในหลายพื้นที่ ในเขต Central Federal District - ในภูมิภาค Kursk และ Belgorod พร้อมด้วย Lebedinsky, Mikhailovsky, โรงงานเหมืองแร่และแปรรูป Stoilensky และโรงงาน KMA-Ruda คุณภาพของแมกนีไทต์เข้มข้นสำหรับการสะสม KMA: ขนาด - 0.1-0 มม., ความชื้น - 10.5%, ปริมาณเหล็ก - ไม่น้อยกว่า 64%
ทางตะวันตกเฉียงเหนือของสหพันธรัฐรัสเซีย มีการขุดแร่โดย Karelsky Okatysh, Olenegorsky และ Kovdorsky GOKs เหมืองและแปรรูปอูราลที่ใหญ่ที่สุด ได้แก่ Kachkanarsky, Vysokogorsky, เหมือง Bakalsky และการจัดการแร่ Bogoslovskoye ไม่มีโรงงานขนาดใหญ่ในไซบีเรีย ยกเว้นโรงงานเหมืองแร่และแปรรูป Korshunovsky ที่ตั้งอยู่ในภูมิภาคอีร์คุตสค์ นอกจากนี้ยังมีบริษัทเหมืองแร่และแปรรูปขนาดกลางและขนาดเล็กหลายแห่งที่ตั้งอยู่ในเทือกเขาอูราล ไซบีเรีย และตะวันออกไกล
การเพิ่มปริมาณแมกนีไทต์ควอทซ์ไซต์ทำได้โดยวิธีแม่เหล็กในสนามแม่เหล็กอ่อนใน 2-5 ขั้นตอนโดยใช้ตัวแยกแม่เหล็กแบบดรัมประเภทต่างๆ และในหลายขั้นตอน - โดยการล้าง การจิ๊กกิ้ง และการลอยตัว การแยกวัสดุหยาบด้วยแม่เหล็กแบบแห้ง (6-10 มม.) มีประสิทธิภาพมาก เมื่อแร่เริ่มต้นมีเหล็กประมาณ 35% จะได้ความเข้มข้นสุดท้ายและหางแร่ที่มีเหล็ก 65-68 และน้อยกว่า 12% ตามลำดับ การฟื้นตัวของธาตุเหล็กในความเข้มข้นมากกว่า 81%
การเสริมสมรรถนะของแร่ออกไซด์ - แม่เหล็ก, ออกไซด์, แร่เหล็กสีน้ำตาลและแร่ไซเดอไรต์นั้นดำเนินการโดยใช้โครงร่างแรงโน้มถ่วงแบบแม่เหล็ก - แรงโน้มถ่วง, แม่เหล็ก - ลอย - แรงโน้มถ่วง ดังนั้นแร่อะพาไทต์-แม่เหล็กของแหล่งสะสม Kovdor จึงได้รับการเสริมสมรรถนะโดยใช้เทคโนโลยีแรงโน้มถ่วงแบบแม่เหล็กลอยตัวเพื่อผลิตแร่เหล็ก แบดเดไลต์ และอะพาไทต์เข้มข้น
เทคโนโลยีผสมผสานดั้งเดิม (แรงโน้มถ่วงแม่เหล็ก การลอยตัวของแม่เหล็ก และไพโรเมทัลโลจิคอล) ได้รับการพัฒนาเพื่อการประมวลผลแร่ไททาเนียมไททาโนแมกเนติกไทต์ไททาเนียมสูงของเทือกเขาอูราลตอนใต้ ไซบีเรีย และคาบสมุทรโคลา
ส่วนแบ่งของปริมาณสำรองสมดุลที่พัฒนาโดยการขุดแบบเปิดคือ 92.5% ซึ่งโรงงานเหมืองแร่และแปรรูปที่ใหญ่ที่สุด 8 แห่งคิดเป็น 85% ของการผลิตแร่เหล็กทั้งหมด จากเหมืองที่ดำเนินการ 30 แห่งนั้น 5 แห่งที่ใหญ่ที่สุด (Lebedinsky, Mikhailovsky, Stoilensky, Kostomuksha, Northern Kachkanarsky GOK) ให้ 69% ของการขุดหลุมแบบเปิดทั้งหมดของรัสเซียและ 3 เหมือง (Kovdorsky, Main และ Western Kachkanarsky GOK) - 16% ของ การผลิต, เหมือง Korshunovsky - 2.5 %
การขุดจำนวนมากและการแปรรูปควอตซ์ไซต์ที่มีแร่เหล็กไม่ดีทำให้ต้นทุนไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างมากสำหรับการเตรียมวัตถุดิบทางโลหะวิทยา เฉพาะเจาะจงโดยเฉลี่ย ค่าใช้จ่าย ไฟฟ้าในการขุดแร่เหล็ก รัฐวิสาหกิจสหพันธรัฐรัสเซียอยู่ที่ 44-45 kWh ต่อแร่ที่ขุดและแปรรูป 1 ตันและ 125-126 kWh ต่อความเข้มข้น 1 ตันที่ได้รับ ที่โรงงานทำเหมืองและแปรรูปซึ่งผลิตภัณฑ์สุดท้ายคือเม็ดแร่เหล็ก ความเข้มข้นของพลังงานของการทำเหมืองและการแปรรูปแร่เหล็ก 1 ตันคือ 61-62 kWh และที่โรงงานทำเหมืองและแปรรูปซึ่งผลิตภัณฑ์ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดคือแร่เหล็กเข้มข้น คือ 38-45 กิโลวัตต์ชั่วโมง
แหล่งที่มา
ru.wikipedia.org - วิกิพีเดีย - สารานุกรมเสรี
wikiznanie.ru - WikiKnowledge - สารานุกรมเสรี
bse.sci-lib.com - สารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่
dic.academic.ru - พจนานุกรมและสารานุกรมเกี่ยวกับนักวิชาการ
สารานุกรมนักลงทุน- - (ใช้เป็นตัวถ่วงน้ำหนักสำหรับการขุดเจาะของเหลว) หัวข้อ อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ EN ironstoneFe กวนออกไซด์ ...
แร่เหล็ก- แร่ วัตถุดิบในการผลิต (ดู) แร่ธาตุหลักที่มีอยู่ในแร่เหล็ก: แมกนีไทต์ ออกไซด์ โกเอไทต์ ซิเดอไรต์ แร่เหล็กสีน้ำตาล ฯลฯ สารานุกรมโพลีเทคนิคขนาดใหญ่
แร่เหล็ก- ออกไซด์: แร่เหล็กหลักในเหมืองของบราซิล... Wikipedia
แร่เหล็ก- การก่อตัวของแร่ธาตุที่มีเหล็กออกไซด์และ gangue ในโรงหล่อ แร่เหล็กถูกใช้เป็นตัวออกซิไดซ์ในการถลุงเหล็ก (ดูการรีด) แร่เหล็กต้องมีธาตุเหล็กออกไซด์อย่างน้อย 85%... พจนานุกรมโลหะวิทยา
แร่เหล็ก- geležies rūda statusas T sritis chemija apibrėžtis Mineralų, kurių sudėtyje yra padidintas Fe kiekis, sankaupa. ทัศนคติ: engl. แร่เหล็กรัส แร่เหล็ก แร่เหล็ก... Chemijos ยุติ aiškinamasis žodynas
แร่เหล็กที่มีองค์ประกอบของวัสดุที่ซับซ้อน- แร่เหล็ก ซึ่งมีธาตุเหล็กหลายชนิดและแร่ธาตุอื่น ๆ [GOST 26475 85] หัวข้อ: แร่เหล็กและผลิตภัณฑ์แร่แมงกานีส EN แร่เหล็กที่มีองค์ประกอบแร่ที่ซับซ้อน ... คู่มือนักแปลทางเทคนิค
แร่เหล็กออกไซด์- แร่เหล็ก ส่วนใหญ่เป็นแร่ออกไซด์ [GOST 26475 85] หัวข้อ: แร่เหล็กและผลิตภัณฑ์แร่แมงกานีส EN แร่เหล็กออกไซด์ของออกไซด์ ... คู่มือนักแปลด้านเทคนิค, Marina Sultanova สำหรับเด็ก โลกที่ล้อมรอบเขาเต็มไปด้วยความลับและความมหัศจรรย์ เขาต้องการที่จะค้นพบสิ่งเหล่านี้และศึกษาพวกมันอย่างรอบคอบ ดังนั้นเขาจึงถามคำถามมากมายนับไม่ถ้วน โดยเฉพาะนักสำรวจตัวน้อย...
เหล็กเป็นองค์ประกอบทั่วไปในธรรมชาติ เนื้อหาในเปลือกโลกคือ 4.2% มีออกซิเจนมากขึ้นเท่านั้น - 49.7%, ซิลิคอน - 26% และอลูมิเนียม - 7.45%
แร่หรือแร่คือมวลแร่ที่มีความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจในการสกัดโลหะหรือองค์ประกอบที่จำเป็น ตามนี้ แร่เหล็กเรียกว่าหินซึ่งมีความเป็นไปได้ที่จะหลอมเหล็กในเชิงเศรษฐกิจ การเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในภาวะเศรษฐกิจอันเนื่องมาจากการพัฒนาวิธีการรับประโยชน์จากแร่และการลดต้นทุนการขนส่งทำให้แนวคิดเรื่องแร่เหล็กเปลี่ยนไปเนื่องจากขีด จำกัด ล่างของปริมาณธาตุเหล็กในนั้นลดลงอย่างต่อเนื่อง
แหล่งแร่อุตสาหกรรมถือเป็นการสะสมของแร่ที่มีความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจในการพัฒนา ความสามารถในการทำกำไรของการพัฒนานี้เพิ่มขึ้นเมื่อความจุเงินฝากเพิ่มขึ้น เนื่องจากการลงทุนในการก่อสร้าง เช่น เหมืองหรือเหมืองหิน ที่อยู่อาศัย การสื่อสาร แนะนำให้เลือกเฉพาะในกรณีที่เงินฝากถูกเอารัดเอาเปรียบมาเป็นเวลานานพอสมควร ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าการแสวงหาผลประโยชน์จากแหล่งแร่เหล็กนั้นมีความเป็นไปได้และมีโอกาสที่ยั่งยืนโดยมีปริมาณสำรองประมาณ 250-500 ล้านตัน
แร่ประกอบด้วยแร่และแร่ธาตุที่ก่อตัวเป็นแร่ gangue และสิ่งสกปรก ธาตุที่สกัดออกมาจะพบได้ในแร่แร่
แร่ของแร่เหล็ก ได้แก่ ออกไซด์ คาร์บอเนตของเหล็ก และสารประกอบอื่นๆ สิ่งสำคัญมีการอธิบายไว้ด้านล่าง
มีองค์ประกอบทางเคมีของ Fe 2 O 3 - เหล็กออกไซด์ปราศจากน้ำ เฮมาไทต์มีธาตุเหล็ก 70% แร่ที่เกิดจากออกไซด์ของออกไซด์เรียกว่าหินเหล็กสีแดงและเป็นแร่ประเภทที่พบมากที่สุด มักมีลักษณะเป็นปริมาณธาตุเหล็กสูงและมีสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายต่ำ การสะสมของแร่ออกไซด์โดยทั่วไปคือ Krivoy Rog
รูปที่ 1- มุมมองทั่วไปของแร่ออกไซด์
มีองค์ประกอบทางเคมีของ Fe 3 O 4 - เหล็กออกไซด์แม่เหล็กที่มีธาตุเหล็ก 72.4% มันแตกต่างจากแร่เหล็กอุตสาหกรรมอื่นๆ ตรงที่คุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก ซึ่งจะสูญหายไปเมื่อถูกความร้อนสูงกว่า 570 o C แมกนีไทต์เป็นเหล็กออกไซด์ผสม FeO*Fe 2 O 3 แร่ที่เกิดจากแมกนีไทต์เรียกว่าแร่เหล็กแม่เหล็กหรือแมกนีไทต์ พบได้น้อยกว่าออกไซด์ โดยมีคุณลักษณะพิเศษคือมีธาตุเหล็กสูง ลดความสามารถในการลดได้ และมักมีกำมะถันร่วมด้วย
รูปที่ 2- ประเภทของแร่แมกนีไทต์
ออกไซด์ของเหล็กไฮโดรรัส - Fe 2 O 3 *nH 2 O - ขึ้นอยู่กับค่าของ n ก่อให้เกิดออกไซด์ประเภทต่าง ๆ แต่แร่ทั้งหมดที่ก่อตัวนั้นเรียกว่า แร่เหล็กสีน้ำตาล- ออกไซด์ของเหล็กไฮโดรรัสต่อไปนี้มีความโดดเด่น:
- n=0.1 - ไฮโดรฮีมาไทต์
- n=1 - เกอไทต์
- n=1.5 - มะนาว ฯลฯ
แร่เหล็กสีน้ำตาลที่พบมากที่สุดที่มีลิโมไนต์คือ 2Fe 2 O 3 * 3H 2 O ซึ่งเรียกว่าลิโมไนต์
แร่เหล็กสีน้ำตาลมีลักษณะพิเศษคือมีปริมาณธาตุเหล็กต่ำ เปราะบาง มักมีแมงกานีสและฟอสฟอรัสร่วมด้วย และมีความพรุนสูงและสามารถลดได้
รูปที่ 3- แร่เหล็กสีน้ำตาลจากลิโมไนต์
ซิเดอไรต์- มีองค์ประกอบทางเคมีของ FeCO 3 - เหล็กคาร์บอเนต มีธาตุเหล็ก 48.2% แร่ที่เกิดจากแร่ซิเดอไรต์เรียกว่าแร่เหล็กสปาร์หรือซิเดอไรต์ ด้วยดินเหนียวเจือปนจำนวนมากจึงเรียกได้ว่าเป็นแร่เหล็กจากดินเหนียว ไซเดอไรต์พบได้น้อยกว่าแร่ชนิดอื่นมาก มีลักษณะพิเศษคือสามารถลดได้สูง มีปริมาณธาตุเหล็กต่ำ เนื่องจากมีปริมาณแร่แร่เล็กน้อยและมีเศษหินจำนวนมาก ภายใต้อิทธิพลของความชื้นและออกซิเจนในชั้นบรรยากาศ ไซเดอไรต์สามารถเปลี่ยนเป็นแร่เหล็กสีน้ำตาลได้ เนื่องจากเหล็กออกไซด์ (II) ในโมเลกุล FeO*CO 2 จะออกซิไดซ์และดูดซับความชื้น ดังนั้นจึงมีตะกอนซึ่งแร่ชั้นบนเป็นแร่เหล็กสีน้ำตาล และหินชั้นล่างเป็นแร่ไซด์ไรต์
รูปที่ 4
มีองค์ประกอบทางเคมีของ FeTiO 3 - เกลือเหล็กของกรดไททานิค Ilmenite ประกอบด้วยเหล็ก 36.8% และไทเทเนียม 31.8% มักพบในการเจริญเติบโตร่วมกับแมกนีไทต์ธรรมดาเช่น ในรูปของ FeTiO 3 *Fe 3 O 4 แร่ที่เกิดจากอิลเมไนต์เรียกว่าไททาโนแมกเนไทต์
รูปที่ 5- มุมมองทั่วไปของแร่อิลเมไนต์
ไทเทเนียมแมกนีไทต์เป็นแร่ที่มีความหนาแน่นและยากต่อการลดซึ่งผลิตตะกรันที่มีไทเทเนียมหนาและทนไฟ มันมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กและเสริมสมรรถนะด้วยการแยกแม่เหล็ก มักมาพร้อมกับวานาเดียม
เหล็กซัลไฟด์ FeS 2 พบได้ในธรรมชาติในรูปของแร่ไพไรต์หรือซัลเฟอร์ไพไรต์ ประกอบด้วยธาตุเหล็ก 46.6% แร่เหล็กไม่ก่อตัวเป็นไพไรต์ ใช้ในอุตสาหกรรมเคมีโดยเผาเพื่อแยกกำมะถัน เหล็กถูกออกซิไดซ์และใช้ในรูปของถ่านไพไรต์ในการผลิตซินเตอร์
เมื่อถามคำถาม - เหตุใดจึงจำเป็นต้องมีแร่เหล็กก็ชัดเจนว่าหากไม่มีแร่นี้คน ๆ หนึ่งก็จะไม่ถึงจุดสูงสุดของการพัฒนาอารยธรรมสมัยใหม่ เครื่องมือและอาวุธ ชิ้นส่วนเครื่องจักร และเครื่องมือกล ทั้งหมดนี้ทำจากแร่เหล็ก ปัจจุบันไม่มีภาคส่วนใดของเศรษฐกิจของประเทศที่สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้เหล็กหรือเหล็กหล่อ
เหล็กเป็นองค์ประกอบทางเคมีชนิดหนึ่งที่แพร่หลายในเปลือกโลก ธาตุนี้แทบไม่เคยพบในรูปแบบบริสุทธิ์ในเปลือกโลก แต่พบในรูปของสารประกอบ (ออกไซด์ คาร์บอเนต เกลือ ฯลฯ) สารประกอบแร่ที่มีธาตุนี้ในปริมาณมากเรียกว่าแร่เหล็ก การใช้แร่ที่มีธาตุเหล็ก ≥ 55% ในอุตสาหกรรมนั้นมีความสมเหตุสมผลในเชิงเศรษฐกิจ วัสดุแร่ที่มีปริมาณโลหะต่ำกว่าจะต้องได้รับการเสริมสมรรถนะเบื้องต้น วิธีการเสริมสมรรถนะสำหรับการขุดแร่เหล็กได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นในปัจจุบันความต้องการปริมาณธาตุเหล็กในแร่เหล็ก (ไม่ดี) จึงลดลงอย่างต่อเนื่อง แร่ประกอบด้วยสารประกอบของธาตุที่ก่อให้เกิดแร่ แร่ธาตุเจือปน และเศษหิน
- แร่ที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูงเรียกว่าแม็กมาติก
- เกิดขึ้นจากการตกตะกอนที่ก้นทะเลโบราณ - ภายนอก;
- ภายใต้อิทธิพลของความกดดันและอุณหภูมิที่รุนแรง - การเปลี่ยนแปลง
ต้นกำเนิดของหินเป็นตัวกำหนดเงื่อนไขในการขุดและรูปแบบที่มีเหล็กอยู่ในนั้น
ลักษณะสำคัญของแร่เหล็กคือการเกิดขึ้นอย่างกว้างขวางและปริมาณสำรองที่สำคัญมากในเปลือกโลก
สารประกอบแร่ที่มีธาตุเหล็กหลักคือ:
- ออกไซด์เป็นแหล่งธาตุเหล็กที่มีค่าที่สุดเนื่องจากมีองค์ประกอบประมาณ 68-72% และมีสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายขั้นต่ำเรียกว่าแร่เหล็กสีแดง
- แมกนีไทต์ - คุณสมบัติหลักของแร่เหล็กประเภทนี้คือคุณสมบัติทางแม่เหล็ก นอกจากแร่ออกไซด์แล้ว ยังมีปริมาณธาตุเหล็กถึง 72.5% และมีปริมาณกำมะถันสูงอีกด้วย เงินฝากรูปแบบ - แร่เหล็กแม่เหล็ก
- กลุ่มของออกไซด์ของโลหะไฮโดรรัสเรียกรวมกันว่าแร่เหล็กสีน้ำตาล แร่เหล่านี้มีปริมาณธาตุเหล็กต่ำ มีส่วนผสมของแมงกานีสและฟอสฟอรัส สิ่งนี้จะกำหนดคุณสมบัติของแร่เหล็กประเภทนี้ - ความสามารถในการลดลงอย่างมีนัยสำคัญ, ความพรุนของโครงสร้าง;
- siderite (เหล็กคาร์บอเนต) - มีเศษหินอยู่ในปริมาณสูง ตัวโลหะเองก็มีประมาณ 48%
การใช้งานแร่เหล็ก
แร่เหล็กใช้ในการถลุงเหล็กหล่อ เหล็กหล่อ และเหล็กกล้า อย่างไรก็ตาม ก่อนที่จะใช้แร่เหล็กตามวัตถุประสงค์ แร่เหล็กนั้นจะต้องผ่านกระบวนการเสริมสมรรถนะที่โรงงานเหมืองแร่และแปรรูป สิ่งนี้ใช้กับวัสดุแร่ที่ไม่ดีซึ่งมีปริมาณเหล็กต่ำกว่า 25-26% มีการพัฒนาวิธีการต่างๆ มากมายในการได้รับประโยชน์จากแร่เกรดต่ำ:
- วิธีแม่เหล็กเกี่ยวข้องกับการใช้ความแตกต่างในการซึมผ่านของแม่เหล็กของส่วนประกอบแร่
- วิธีการลอยตัวโดยใช้ค่าสัมประสิทธิ์ความสามารถในการเปียกของอนุภาคแร่ที่แตกต่างกัน
- วิธีการชะล้างเพื่อขจัดสิ่งสกปรกที่ว่างเปล่าด้วยไอพ่นของของเหลวภายใต้แรงดันสูง
- วิธีแรงโน้มถ่วงโดยใช้สารแขวนลอยพิเศษเพื่อกำจัดเศษหิน
จากการได้รับประโยชน์จะได้ความเข้มข้นที่มีโลหะมากถึง 66-69% จากแร่เหล็ก
แร่เหล็กและสารเข้มข้นถูกนำมาใช้อย่างไรและที่ไหน:
- แร่ถูกนำมาใช้ในการผลิตเตาถลุงเหล็กเพื่อถลุงเหล็กหล่อ
- เพื่อผลิตเหล็กโดยตรงโดยผ่านขั้นตอนเหล็กหล่อ
- สำหรับการผลิตเฟอร์โรอัลลอย
เป็นผลให้โปรไฟล์และแผ่นทำจากเหล็กที่ได้และเหล็กหล่อซึ่งใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ที่จำเป็น
ในสารประกอบดังกล่าวและในปริมาณที่สามารถสกัดได้จากแร่ ทำกำไรทางเศรษฐกิจ ปริมาณธาตุเหล็กในแร่อยู่ระหว่าง 25 ถึง 70% นอกเหนือจากคุณสมบัติของแร่แล้ว การประหยัดยังพิจารณาจากความสามารถในการทำกำไรของการใช้แร่ด้วยปัจจัยต่างๆ: ก) ต้นทุนการขุดแร่; b) ราคาน้ำมันเชื้อเพลิงในพื้นที่ที่กำหนด (เชื้อเพลิงราคาถูกช่วยให้สามารถแปรรูปแร่ที่ด้อยคุณภาพได้) c) ความใกล้ชิดของตลาดการขาย และ d) ความสูงของการขนส่งสินค้าสำหรับการขนส่งทางทะเลและทางรถไฟ
คุณภาพของแร่ นอกเหนือจากเปอร์เซ็นต์ของปริมาณธาตุเหล็กในนั้น ขึ้นอยู่กับ: ก) ความบริสุทธิ์ เช่น คุณภาพและปริมาณของสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายในนั้น ข) คุณภาพและองค์ประกอบของหินเสียที่ผสมกับแร่และ c) ระดับความง่ายในการกู้คืน
ความบริสุทธิ์ของแร่ขึ้นอยู่กับปริมาณของสิ่งเจือปนที่เป็นอันตราย อย่างหลัง ได้แก่ 1) กำมะถัน ซึ่งส่วนใหญ่มักพบในรูปของซัลเฟอร์ไพไรต์ (FeS 2) คอปเปอร์ไพไรต์ (Cu 2 S Fe 2 S 3) แร่แม่เหล็กไพไรต์ (FeS) บางครั้งก็อยู่ในรูปของความแวววาวของตะกั่ว ( PbS) และยังอยู่ในรูปของเกลือซัลเฟตของแคลเซียม แบเรียม และเหล็ก 2) สารหนู ซึ่งส่วนใหญ่มักพบในรูปของสารหนูไพไรต์ (FeS 2 ·FeAs 2) และlöllingite (FeAs 2) 3) ฟอสฟอรัสพบในรูปของเกลือกรดฟอสฟอริกของ Ca [อะพาไทต์ 3 Ca 3 (PO 4) 2 CaF 2 หรือ 3 Ca 3 (PO 4) 2 CaCl 2] เหล็กฟอสเฟต [ที่เรียกว่า vivianite Fe 3 ( PO 4 ) 2 · 8H 2 O] และอะลูมิเนียม (เวฟไลท์ ZAl 2 O 3 2P 2 O 3 12H 2 O); 4) ทองแดง พบในรูปของคอปเปอร์ไพไรต์ (Cu 2 S Fe 2 S 3)
ปริมาณหินเสียและปริมาณสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายเป็นตัวกำหนดว่าควรคัดแยก ล้าง หรือเสริมสมรรถนะแร่ ขึ้นอยู่กับคุณภาพของแร่ gangue ก็อาจจะได้ ที่เป็นกรดหรือเบส แร่กรดที่เรียกว่า แร่ควอตซ์มีซิลิกาส่วนเกินและต้องมีฟลักซ์กับเบสระหว่างการถลุง แร่พื้นฐาน (ที่มีฐานมากเกินไปในหินเสีย) แบ่งออกเป็นแร่ดินเหนียวซึ่งมีอลูมินามากเกินไปในส่วนผสม แร่ปูนซึ่งมีปูนขาวเป็นส่วนประกอบหลัก และแร่แป้งซึ่งมีผงแมกนีเซียจำนวนมากในหินเสีย . บางครั้งมีแร่ที่ผลิตตะกรันที่ละลายต่ำโดยไม่มีการไหล พวกเขาเรียกว่าละลายตัวเอง
ระดับของแร่ที่ลดลงได้ง่ายขึ้นอยู่กับ: 1) ขึ้นอยู่กับสารประกอบที่พบเหล็กในแร่: ซิลิเกตและไททาเนตจะลดได้ยากกว่าเหล็กออกไซด์อิสระ; 2) ความหนาแน่นของแร่และระดับความพรุน การลดลงของแร่จะเกิดขึ้นอย่างมีพลังมากขึ้นเมื่อมีรูพรุนมากขึ้น ดังนั้นจึงสามารถเข้าถึงการแทรกซึมของก๊าซได้ และหากมีสารระเหย เช่น น้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ สิ่งเจือปนอินทรีย์ที่ถูกปล่อยออกมาที่อุณหภูมิสูง ตามองค์ประกอบทางเคมีแร่เหล็กสามารถแบ่งออกเป็น 4 ประเภท - แร่ที่ประกอบด้วย: 1) ออกไซด์ของเหล็กปราศจากน้ำ 2) ออกไซด์ของเหล็กไฮโดรรัส 3) เหล็กคาร์บอเนตและ 4) เหล็กซิลิเกต
I. แร่ที่มีออกไซด์ของเหล็กปราศจากน้ำ . 1) แร่เหล็กแม่เหล็กหรือแมกนีไทต์มีคุณสมบัติดังนี้ มีความแวววาวของโลหะ สีดำ ให้เส้นสีดำ ค่อนข้างเปราะบาง ความแข็ง 5.5-6.5; ความถ่วงจำเพาะ 5-5.2; แม่เหล็ก; ตกผลึกในระบบปกติ ส่วนใหญ่มักอยู่ในรูปแปดด้านและลูกบาศก์ เนื่องจากความสัมพันธ์ระหว่างไนตรัสออกไซด์และเฟอร์ริกออกไซด์อาจแตกต่างกัน จึงถูกต้องมากกว่าที่จะแสดงสูตรดังนี้: m FeО·n Fe 2 О 3 .
แร่ของ Mount Vysokaya (เขต Nizhne Tagil) ถือว่าเป็นหนึ่งในแร่ที่ดีที่สุด ปริมาณธาตุเหล็กในนั้นสูงมาก โดยเฉลี่ย 60%; ล้าน 1.0-1.5%; กำมะถัน 0.02-0.03%; ในแง่ของปริมาณฟอสฟอรัส (0.04%) นี่คือแร่ Bessemer องค์ประกอบของหินเสียนั้นมีอัตราส่วน SiO 2: Al 2 O 3 ต่ำซึ่งเป็นผลมาจากการที่ตะกรันเตาถลุงของพืช Tagil แตกต่างอย่างมากจากตะกรันของเตาถลุงเหล็กของอเมริกาและสวีเดน ในแหล่งสะสมนี้มีมาร์ไทต์โผล่ออกมา (แร่ธาตุที่เกิดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของ Fe 3 O 4 เป็น Fe 2 O 3) ปริมาณแร่สำรองที่แท้จริงของ Mount Vysokaya ถูกกำหนดไว้ที่ 16,400,000 ตัน (อ้างอิงจากคณะกรรมการธรณีวิทยา) ไม่ไกลจากแหล่งสะสมหลักคือเหมือง Lebyazhinsky ซึ่งแร่มีฟอสฟอรัสสูง คณะกรรมการธรณีวิทยาระบุว่าปริมาณสำรองแร่ทั้งหมดอยู่ที่ 5,316,000 ตัน แร่ของ Mount Blagodat ใกล้กับ Kushva (ส่วนที่ - รูปที่ 1) แตกต่างจากที่ราบสูงในแง่ของความสมบูรณ์ ความบริสุทธิ์ และความสามารถในการลดปริมาณ แร่ที่ร่ำรวยที่สุดสำรองหมดลงอย่างมาก ขึ้นอยู่กับปริมาณธาตุเหล็ก แร่หินดานแบ่งออกเป็นสามเกรด: เกรด 1 50-60% Fe, เกรด 2 40-50% และเกรด 3 20-40% ปริมาณกำมะถันในสองพันธุ์แรกสูงกว่าพันธุ์บนพื้นที่สูง (มากถึง 0.1%) แร่ต้องการการคั่วแบบออกซิไดซ์อย่างระมัดระวัง ขึ้นอยู่กับปริมาณฟอสฟอรัสแร่นี้ถือได้ว่าเป็น Bessemer; แมงกานีสในนั้นมีค่าเฉลี่ยประมาณ 0.5% หินเฟลด์สปาติกที่แห้งแล้งสร้างอัตราส่วนที่แตกต่างกันของ SiO 2:Al 2 O 3; เป็นผลให้แร่บางชนิดต้องการฟลักซ์พื้นฐาน (การถลุงถ่าน) ส่วนบางชนิดต้องการฟลักซ์กรด แร่บางชนิดถือได้ว่าละลายได้เอง แร่ Goroblagodat นั้นกู้คืนได้ยากกว่าแร่ Vysokogorsk เนื่องจากเป็นแร่เหล็กแม่เหล็กที่มีความหนาแน่นและไม่ถูกออกซิไดซ์ มันก่อให้เกิดค่าปรับเล็กน้อยเมื่อถูกบดขยี้ ปริมาณสำรองที่เป็นไปได้ของเขต Goroblagodatsky ถูกกำหนด (ร่วมกับการสำรวจและที่เกิดขึ้นจริง) ที่ 36,092,000 ตัน (ข้อมูลจากคณะกรรมการธรณีวิทยา)
Mount Magnitnaya (เขต Orenburg) เป็นแหล่งแร่ที่อุดมสมบูรณ์มาก (เช่น Vysokogorsk) ในแร่บริสุทธิ์ แต่ใช้น้อย ปริมาณ Fe โดยเฉลี่ยไม่น้อยกว่า 60% โดยมีปริมาณคาร์บอนเล็กน้อย (แร่ Bessemer) ในขอบฟ้าด้านบน ตะกอนกำมะถันมีขนาดเล็กมาก แต่เมื่อคุณเจาะลึกลงไป ปริมาณของกำมะถันจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก เงินฝากยังประกอบด้วยมาร์ไทต์ เช่นเดียวกับความมันวาวของเหล็กและแร่เหล็กสีแดง บางครั้ง - ลิโมไนต์ ปริมาณสำรองแร่ที่เป็นไปได้ ตามการประมาณการล่าสุดโดย A.N. Zavaritsky ประมาณ 188580000 ตัน
ในบรรดาเงินฝากรองในพื้นที่ของโรงงาน Bogoslovsky มีแร่เหล็กแม่เหล็กซึ่งกลายเป็นแร่มาร์ไทต์และแร่เหล็กสีแดง นอกจากเงินฝากอูราลแล้วยังมีเงินฝากในสาธารณรัฐสังคมนิยมโซเวียตปกครองตนเองคาเรเลียนทรานคอเคเซียและไซบีเรียอีกด้วย ในเงินฝาก Pudozhgorsk บนชายฝั่งตะวันออกของทะเลสาบ Onega แร่ประกอบด้วยเหล็ก 15 ถึง 25% ปริมาณสำรองโดยประมาณอยู่ที่ประมาณ 1 ล้านตัน (อ้างอิงจาก V.N. Lipin) ด้วยการเสริมสมรรถนะด้วยแม่เหล็ก ทำให้เกิดความเข้มข้นที่บริสุทธิ์และเข้มข้น (ความเข้มข้น) ซึ่งจากนั้นจะต้องนำไปอัดก้อนหรือจับเป็นก้อน แร่เหล่านี้สามารถผลิตเหล็กหล่อที่ดีเยี่ยมได้เทียบเท่ากับเหล็กหล่อที่ดีที่สุดของสวีเดน เงินฝาก Dashkesan ใน Transcaucasia มีขนาดใหญ่มากซึ่งไม่มีใครเทียบได้ในพื้นที่ในแง่ของปริมาณและคุณภาพของแร่ เนื่องจากความบริสุทธิ์ของแร่นี้จึงสามารถส่งออกได้ ปริมาณสำรองแร่ที่เป็นไปได้ถูกกำหนดโดย K. N. Paffengoltz ที่ 43,750,000 ตัน ในไซบีเรียมี: ก) เงินฝาก Telbeskoye และ Sukharinskoye ในอัลไต; แร่ประกอบด้วยเหล็ก 35-63% (โดยเฉลี่ยไม่เกิน 55%) ปราศจากฟอสฟอรัส ปริมาณสำรองประมาณ 29,110,000 ตัน (ข้อมูลจากคณะกรรมการธรณีวิทยา) b) ฝาก Abakan ในเขต Minusinsk ริมฝั่งแม่น้ำ โอเร เคนี; แร่มีธาตุเหล็ก 53-63% ปริมาณสำรองไม่ทราบแน่ชัด มูลค่าประมาณ 25 ล้านตัน c) Irbinskoye - ในหุบเขาของแม่น้ำ Irba; ปริมาณแร่สำรองมากกว่า 25 ล้านตัน เหล็กมี 52-60%; ในบางสถานที่จะกลายเป็นมาร์ไทต์ แร่ส่วนหนึ่งอุดมไปด้วยฟอสฟอรัส (อ้างอิงจาก K. Bogdanovich) แร่เหล็กแม่เหล็กหนาสะสมอยู่ในบริเวณความผิดปกติของแม่เหล็กเคิร์สต์
เงินฝากต่างประเทศที่สำคัญที่สุดมีดังนี้ ในสแกนดิเนเวียตอนเหนือ (แลปแลนด์ของสวีเดน) มีแหล่งสะสมขนาดมหึมา: Kirunavara, Luosavara, Gelivara, Svappavara เป็นต้น แร่เหล่านี้ประมาณ 6 ล้านตันถูกขุดเพื่อการส่งออก แร่ส่วนใหญ่อุดมไปด้วยฟอสฟอรัส ปริมาณสำรองแร่ของ Kirunavara และ Luosavara ที่สะสมอยู่บนผิวน้ำใกล้ทะเลสาบ Vogt อยู่ที่ประมาณ 282 ล้านตันและที่ความลึก 300 เมตรใต้พื้นผิวทะเลสาบ - 600-800 ล้านตัน มีขนาดใหญ่ที่สุดทางตอนใต้สุดของแลปแลนด์ แสดงถึงชั้นแร่เลนติคูลาร์ที่ปกคลุมไปด้วยตะกอนน้ำแข็ง มีการสำรวจแหล่งแร่ยาวถึง 6 กม. โดยการขุดเจาะลึกกว่า 240 ม. แร่นี้มีฟอสฟอรัสน้อยกว่าแร่ Kirunavar เล็กน้อย ในบางสถานที่จะมีออกไซด์ (ความแวววาวของเหล็ก) ตามมาด้วย สวีเดนรู้จักเงินฝากจำนวนหนึ่ง: Gränyesberg, Stryberg, Persberg, Norberg และ Dannemura แร่หลังมีความโดดเด่นด้วยความบริสุทธิ์ในแง่ของฟอสฟอรัสซึ่งมี Fe 50-53% ในส่วนที่เหลือของยุโรปมีแหล่งแร่เหล็กแม่เหล็กที่มีนัยสำคัญน้อยกว่า - ในฮังการี, แซกโซนี, ซิลีเซีย ฯลฯ ในอเมริกาเหนือเราสามารถชี้ไปที่แหล่งสะสมขนาดใหญ่ที่ตั้งอยู่ใกล้กับทะเลสาบ Chaplen; จากนั้น - ในรัฐนิวยอร์ก นิวเจอร์ซีย์ เพนซิลเวเนีย และคอร์นวอลล์เคาน์ตี้ การวิเคราะห์แร่เหล็กแม่เหล็กจากแหล่งสะสมต่างๆ แสดงไว้ในตารางที่ 1 1.
2) ออกไซด์, เฟ 2 โอ 3 พันธุ์ของมันคือความแวววาวของเหล็ก แร่เหล็กสีแดง ฯลฯ มีเพียงแร่เหล็กสีแดงเท่านั้นที่มีความสำคัญทางอุตสาหกรรม (การวิเคราะห์แสดงไว้ในตารางที่ 2)
ผลึกของมันคือรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน รูปโต๊ะ และเสี้ยม; บ่อยกว่านั้นเกิดขึ้นในมวลที่ต่อเนื่องกันคล้ายเปลือกหอยมีชั้นและเป็นสะเก็ดในองค์ประกอบและโครงสร้างอูลิติก เงินฝากที่มีลักษณะเป็นชั้นมักมาพร้อมกับเศษหินควอตซ์ (แร่ทนไฟ) หินปูน และเฟลด์สปาร์ ฟอสฟอรัสมักจะมีเพียงเล็กน้อย บางครั้งมีส่วนผสมของกำมะถันไพไรต์ พบสิ่งสกปรก TiO 2 และ Cr 2 O 3 พันธุ์ที่หนาแน่นเรียกว่าหัวแก้วสีแดง พันธุ์ดินเรียกว่าเหล็กสดสีสีแดง
หนึ่งในแหล่งสะสมแร่เหล็กสีแดงที่ทรงพลังที่สุดในสหภาพโซเวียตคือ Krivoy Rog ในยูเครน (ส่วนที่ - รูปที่ 2) ซึ่งแร่เหล็กสีแดงนั้นมาพร้อมกับความแวววาวของเหล็กที่มีแร่ควอตซ์ไซต์ ปริมาณธาตุเหล็กในแร่อยู่ที่ 50-70% แร่ที่มีปริมาณต่ำกว่า 55% แทบไม่เคยถูกนำมาใช้ในการถลุงเลย เนื่องจากมีหินเปล่าและมีทรายสูงจำนวนมาก และมีเบสน้อยมาก (CaO, MgO) ดังนั้นจึงต้องใช้ฟลักซ์จำนวนมาก ปริมาณฟอสฟอรัสอยู่ระหว่าง 0.01 ถึง 0.10%; มีแมงกานีสเล็กน้อยบางครั้งก็มีร่องรอยเท่านั้น มีกำมะถันน้อยมาก (0.03-0.04%)
แร่ที่มีคุณสมบัติทางกายภาพที่หลากหลายมากนั้นพบอยู่ในรูปของความแวววาวของเหล็กบด (ผง) หรือก้อนหนาแน่น (อดีตเหมือง Galkovsky) ปริมาณสำรองแร่ที่มีปริมาณเหล็กมากกว่า 60% ถูกกำหนดไว้ที่ 210940000 ตัน (ข้อมูลจากคณะกรรมการธรณีวิทยา) แร่ Krivoy Rog ถูกส่งออกไปต่างประเทศตามปริมาณที่ระบุในตาราง 3.
แหล่งฝากอีกแห่งหนึ่งเรียกว่า กอสัก-โมกีลา ตั้งอยู่ทางใต้ในเขตมารีอูปอล ปริมาณแร่สำรองมีขนาดเล็กประมาณ 330,000 ตัน ความแวววาวของเหล็กที่ดีเยี่ยมซึ่งมีฟอสฟอรัสและกำมะถันน้อยพบได้ในภูมิภาค Cherdyn ของภูมิภาค Ural เงินฝากหลักได้รับการพัฒนาแล้ว ในสาธารณรัฐสังคมนิยมโซเวียตปกครองตนเองคาเรเลียน เป็นที่ทราบกันว่าแหล่งสะสม Tulomozerskoe แร่นี้มีสภาพเป็นทรายสูงและต้องได้รับผลประโยชน์ แร่ที่อุดมไปด้วยมี Fe 57-60% และปราศจากฟอสฟอรัสและกำมะถัน ไม่มีการค้นพบแหล่งสะสมที่ทรงพลังในไซบีเรีย
ในบรรดาชาวต่างชาติที่รวยที่สุดและมีอำนาจมากที่สุดคือแหล่งสะสม Lake Superior ในสหรัฐอเมริกา (ระหว่าง Lakes Michigan และ Lake Superior) และในแคนาดา ปริมาณสำรองแร่ที่อุดมสมบูรณ์อยู่ที่ประมาณ 2 พันล้านตัน ปริมาณสำรองแร่ที่ยากจนกว่าที่ต้องการการได้รับประโยชน์นั้นถูกกำหนดไว้ที่มากถึง 65 พันล้านตัน ปริมาณธาตุเหล็กในแร่เหล่านี้โดยเฉลี่ยประมาณ 50% พวกมันเบากว่า Krivoy Rog; ปริมาณแมงกานีสไม่สูง (จาก 0.3 ถึง 0.6%) แต่บางครั้งก็พบแร่แมงกานีสสูง (4% Mn) จากนั้นพวกมันก็จะมีฟอสฟอรัสจำนวนมากเสมอ ขึ้นอยู่กับปริมาณฟอสฟอรัส แร่บางชนิดสามารถจำแนกได้เป็น Bessemer (ตั้งแต่ 0.015 ถึง 0.045%) และ Nessemer (ปริมาณ P สูงถึง 0.4% หรือมากกว่า) พวกเขามีกำมะถันเล็กน้อย ในอเมริกาเหนือ ยังมีแหล่งแร่ที่รู้จักอยู่ในระบบเทือกเขาแอปพาเลเชียน เรียกว่า "คลินตันเฮมาไทต์" การขุดหลักเกิดขึ้นในรัฐอลาบามา (มากถึง 4 ล้านตันต่อปี) ปริมาณธาตุเหล็กโดยเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 38% ปริมาณสำรองแร่อยู่ที่ประมาณ 500 ล้านตัน ปริมาณสำรองที่เป็นไปได้คือ 1.4 พันล้านตัน บนเกาะเบลล์ในอ่าว Conception ใกล้กับ New Foundland เป็นที่รู้กันว่ามีแหล่งแร่ออกไซด์ที่ทรงพลังซึ่งมีปริมาณสำรองแร่อยู่ที่ 3.5 พันล้านตัน เป็นแร่เหล็กสีแดงที่มีส่วนผสมของคามัวไซต์ (ดูด้านล่าง) ปริมาณธาตุเหล็กโดยเฉลี่ยประมาณ 52% ฟอสฟอรัส - ประมาณ 0.9% ในบราซิล ใกล้กับอิตาบิรา มีแร่เหล็กสีแดงหลายประเภท (ไมกาเหล็ก แร่กลุ่ม กลุ่มบริษัท ฯลฯ) ในสเปน เงินฝากบิลเบาในจังหวัด Vizcaya ได้รับการพัฒนาอย่างมาก แร่ประกอบด้วยเหล็กตั้งแต่ 50 ถึง 58% ในเยอรมนีมีแร่เหล็กสีแดงสะสมอยู่ในเฮสส์-นัสเซา ฮาร์ซ และแซกโซนี บนเกาะเอลเบมีแหล่งสะสมความแวววาวของเหล็กและแร่เหล็กสีแดงที่ทรงพลังมาก แร่ประกอบด้วย Fe 60-66% และ 0.05% P 2 O 5 ในประเทศแอลจีเรียมีการสะสมของความมันวาวของเหล็ก Filfilah ค่อนข้างมาก ปริมาณเฟ 52-55%; แมงกานีสเล็กน้อย มีกำมะถันและฟอสฟอรัสน้อยมาก
ครั้งที่สอง แร่ที่มีออกไซด์ของเหล็กไฮโดรรัส - แร่เหล่านี้รวมถึงแร่เหล็กสีน้ำตาลหรือลิโมไนต์ 2Fe 2 O 3 ·ZN 2 O ในทุกพันธุ์ โดยธรรมชาติแล้ว แร่เหล็กสีน้ำตาลมักผสมกับดินเหนียว ควอตซ์ หินปูน และแร่ธาตุอื่นๆ ที่นำสิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายเข้าสู่หินเสีย เช่น ซัลเฟอร์ไพไรต์ ความแวววาวของตะกั่ว ซิงค์ผสม วิเวียนไนต์ อะพาไทต์ ฯลฯ ตามความเป็นจริง ชื่อลิโมไนต์มักจะครอบคลุมถึงส่วนผสมต่างๆ ของธาตุเหล็กไฮดรอกไซด์ที่มีปริมาณน้ำต่างกัน เช่น goethite Fe 2 O 3 ·H 2 O, xanthosiderite Fe 2 O 3 ·2H 2 O, turyite 2Fe 2 O 3 ·H 2 O และอื่นๆ สีเป็นสีน้ำตาลบางครั้งก็เป็นสีเหลืองริ้วเป็นสีน้ำตาลอมเหลือง รู้จักแร่เหล็กสีน้ำตาลพันธุ์ต่อไปนี้: 1) หนาแน่นหรือธรรมดา - องค์ประกอบที่มีความหนาแน่นของ cryptocrystalline; พบบ่อยมาก พบร่วมกับแร่เหล็กสีแดง 2) หัวแก้วสีน้ำตาล - เปล่งประกายและมีรูปทรงเปลือกหอย 3) แร่ถั่วหรือแร่เหล็กสีน้ำตาลอูลิติกที่พบในรูปของเมล็ดข้าวขนาดใหญ่และคอนกรีต 4) แร่หนองบึงทุ่งหญ้าและสนามหญ้า พบที่ด้านล่างของหนองน้ำใต้สนามหญ้าในรูปของตะกอนเม็ดหลวม ๆ ผสมกับดินเหนียวบางครั้งอยู่ในรูปของมวลที่เป็นรูพรุน 5) แร่ทะเลสาบ ซึ่งพบที่ด้านล่างของทะเลสาบในรูปแบบของการสะสมของเมล็ดพืช เค้ก จานผสมกับทราย 6) แร่เหล็กสีน้ำตาลรูปเข็มและเป็นเส้น ๆ เรียกว่าเกอไทต์
เงินฝากหลักของแร่เหล็กสีน้ำตาลในสหภาพโซเวียตตั้งอยู่ในเทือกเขาอูราล - แหล่ง Bakalskoye ในเขต Zlatoust (ส่วน - รูปที่ 3) แร่ได้รับการยอมรับว่าเป็นแร่ที่ดีที่สุดเท่าที่ทราบ มีธาตุเหล็กสูงถึง 60% นอกจากแร่เหล็กสีน้ำตาลแล้ว ยังมีแร่เหล็กสปาร์อีกด้วย นอกจากนี้ยังมีความหลากหลายที่เรียกว่า "แร่ดินสอ" โดยมีปริมาณแมงกานีส 2-3% ในทางแร่แล้ว แร่นี้มีทูไรต์จำนวนมาก ซึ่งมักจะล้อมรอบผลึกเกอไทต์ไว้ ปริมาณแร่สำรองรวมประมาณ 73,630,000 ตัน (ข้อมูลจากคณะกรรมการธรณีวิทยา) ทางใต้ของแหล่งฝาก Bakal ยังมีอาณาเขตอันกว้างใหญ่ (Komarovskaya, Zigazinskaya, Inzerskaya dachas) ซึ่งมีการสำรวจแหล่งแร่เหล็กสีน้ำตาลจำนวนมากน้อยมากและใช้งานเพียงบางส่วนเท่านั้น (โดยโรงงาน Beloretsk) เงินฝากเหล่านี้โดยส่วนใหญ่แล้วจะซ้อนกันอยู่ในธรรมชาติ โดยมีธาตุเหล็กอยู่ระหว่าง 42 ถึง 56% แร่เหล่านี้ค่อนข้างเหมาะสำหรับการถลุงและเป็นส่วนผสมที่ดีเยี่ยมกับแร่เหล็กแม่เหล็กของภูเขา Magnitnaya เนื่องจากบางครั้งแร่เหล่านี้มีปริมาณอลูมินาต่ำมาก ปริมาณสำรองโดยประมาณคือ 15 ล้านตัน (อ้างอิงจาก K. Bogdanovich) จากแร่เหล็กสีน้ำตาลของ Middle Urals สามารถกล่าวถึงแหล่งสะสมอันทรงพลังของภูมิภาค Alapaevsk ได้ แร่เหล็กเหล่านี้ยากจนกว่าแร่จากเทือกเขาอูราลใต้มาก (42-48% Fe ในสภาพแห้ง) เศษหินดินเหนียว - ทราย; แร่เหล่านี้มีฟอสฟอรัสต่ำ มีแมงกานีสเล็กน้อย แต่มีองค์ประกอบที่ไม่พึงประสงค์ - โครเมียม (จากร่องรอยถึง 0.2%) ปริมาณสำรองที่เป็นไปได้ของเงินฝากนี้ถูกกำหนดไว้ที่ 265,000,000 ตัน (ตาม Mikheev) ในภาคกลางของรัสเซียมีโรงงานหลายแห่งเกิดขึ้นในพื้นที่ที่มีแร่อยู่ ได้แก่ Maltsevsky, Lipetsk, Kulebaksky, Vyskunsky และอื่น ๆ เพิ่งพบแหล่งเงินฝากขนาดใหญ่ตามแนวแม่น้ำโคพรู ในแอ่งโดเนตสค์เงินฝากได้สูญเสียความสำคัญไปแล้วเนื่องจากแร่ที่นี่ยากจนและแย่กว่าแร่ของ Krivoy Rog
ในบรรดาแหล่งแร่เหล็กสีน้ำตาลจากต่างประเทศเราสามารถพูดถึงบิลเบา, มูร์เซียและอัลเมเรีย (สเปน) ที่นี่แร่มีแมงกานีสจำนวนมาก เหล็กมีมากถึง 55%; เงินฝากที่คล้ายกันนี้มีอยู่ในเทือกเขาพิเรนีส ในอังกฤษ - ในคัมเบอร์แลนด์และแลงคาเชียร์มีแหล่งสะสมที่มีลักษณะผสม - แร่เหล็กสีแดงในบางแห่งกลายเป็นแร่สีน้ำตาล ในประเทศแอลจีเรียมีการสะสมแร่เหล็กสีน้ำตาลจำนวนมากพร้อมกับเงาของเหล็ก ในอเมริกาที่มีชื่อเสียงที่สุดคือแร่ของอลาบามาซึ่งปริมาณสำรองหมดลงอย่างมาก มีตะกอนหนาทึบอยู่บนเกาะคิวบา (ทางตะวันออก) ซึ่งผลิตแร่เหล็กสีน้ำตาลที่เป็นดินละเอียดและมีอะลูมิเนียมสูง ซึ่งเรียกว่า "แร่มายารี" ซึ่งมีโครเมียมและนิกเกิล สำหรับการวิเคราะห์แร่เหล็กสีน้ำตาล ดูตาราง 4.
แร่เหล็กอูลิติก- ในสหภาพของเรา เรามีแร่เหล็กสีน้ำตาลอูลิติกจำนวนมากบนคาบสมุทรเคิร์ช แร่เกิดขึ้นในสามชั้น แร่ชั้นบนและชั้นล่าง (มืด) มี Fe น้อยกว่าและมี Mn มากกว่า ชั้นกลางให้แร่ที่ดีที่สุด (เบา) มีธาตุเหล็กมากขึ้น (40-43%) และ Mn - จาก 0.5 ถึง 1.3% แร่เสียเป็นซิลิเซียสอลูมินา สิ่งนี้ทำให้เกิดการใช้ฟลักซ์มะนาวระหว่างการหลอม เนื่องจากมีความสามารถในการดูดความชื้นสูง แร่นี้จึงต้องทำให้แห้งเบื้องต้นเพื่ออัดเป็นก้อน แร่มีฝุ่น ซีเมนต์อ่อน และมีชิ้นส่วน 20% ซึ่งทำให้การถลุงทำได้ยาก ปริมาณ P ที่สำคัญจำเป็นต้องเติมแร่ Krivoy Rog (ฟอสฟอรัสต่ำ) ซึ่งจำเป็นในการลดปริมาณสารหนูด้วย ปริมาณสำรองถูกกำหนดไว้ที่ 900 ล้านตันและรวมกับแร่ของคาบสมุทรทามันมากถึง 3,000 ล้านตัน (อ้างอิงจาก K. Bogdanovich)
ในบรรดาแร่เหล็กอูลิติกจากต่างประเทศ เป็นที่รู้กันว่ามีแหล่งสะสมขนาดมหึมา ซึ่งเกือบทั้งหมดอยู่ในดินแดนของฝรั่งเศส (หลังสงครามปี 1914-1818) และครอบคลุมพื้นที่ชายแดนขนาดใหญ่ของเยอรมนี ลักเซมเบิร์ก และเบลเยียมบางส่วน แร่ Minette ที่เรียกว่าจากแหล่งนี้ถูกหลอม เหล็กหล่อโทมัส. ปริมาณธาตุเหล็กอยู่ในนั้นคือ 25-36% ในฝรั่งเศส ใกล้กับเมือง Mazney (แผนก Seine-et-Loire) มีการขุดแร่เหล็กที่มีสารวาเนเดียมซึ่งมีสารวานาเดียม ในอังกฤษ แร่เหล็กสีน้ำตาลที่ยากจนมาก (25-35%) เกิดขึ้นในคลีฟแลนด์ ยอร์กเชียร์ และที่อื่นๆ
หนองบึง ทุ่งหญ้า และแร่หญ้า- ในสหภาพโซเวียต, ภูมิภาคเลนินกราด, สาธารณรัฐสังคมนิยมโซเวียตปกครองตนเองคาเรเลียน, จังหวัดตเวียร์, สโมเลนสค์และโคสโตรมา, เขตโวลินและตัมบอฟอุดมไปด้วยแร่หนองน้ำและทุ่งหญ้า พวกมันยังพบได้ในเทือกเขาอูราล ในต่างประเทศมีจำหน่ายทางตอนใต้ของสวีเดน เยอรมนีตอนเหนือ เบลเยียม ฮอลแลนด์ และแคนาดา แร่เหล่านี้มีขนาดเล็ก เปราะ และคืนสภาพได้ง่ายมาก ปริมาณธาตุเหล็กมีตั้งแต่ 25 ถึง 35% น้อยมาก ฟอสฟอรัสส่วนใหญ่มักอยู่ในช่วงตั้งแต่ 0.2 ถึง 2% การเกิดขึ้น - การทำรัง; รังกระจัดกระจายในระยะทางไกลจากกัน
แร่ทะเลสาบ แร่เหล่านี้เกิดขึ้นที่ด้านล่างของทะเลสาบในรูปแบบของเปลือกโลกต่อเนื่องหรือชั้นที่แยกจากกัน ปริมาณธาตุเหล็กในนั้นแตกต่างกันไปตั้งแต่ 30 ถึง 40%; บางครั้งพวกเขาก็อุดมไปด้วยแมงกานีส (8-10%) มีแร่เหล่านี้จำนวนมากโดยเฉพาะใน Karelia ด้วยถ่านราคาถูก แร่เหล่านี้จะมีความสำคัญทางอุตสาหกรรมสำหรับภูมิภาคนี้
ในตาราง ตารางที่ 5 แสดงการวิเคราะห์แร่อูลิติก ทะเลสาบ หนองบึง และแร่ทุ่งหญ้า
III. แร่ที่มีเหล็กคาร์บอเนต ซิเดอไรต์หรือ แร่เหล็กเสากระโดง, FeCO 3 ตกผลึกในระบบหกเหลี่ยม (สี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน) ความแข็ง 3.5-4.5; ความถ่วงจำเพาะ 3.7-3.9 มันเกิดขึ้นในรูปแบบของหลอดเลือดดำและชั้นพร้อมกับกำมะถัน ทองแดง และไพไรต์สารหนู สปาร์หนัก สังกะสีผสม และตะกั่วเงา นอกจากนี้ยังเกิดขึ้นในรูปแบบของมวลเม็ดและอูลิติกหรือรูปไตทรงกลมและนิวเคลียสคล้ายเปลือก (spherosiderites) Siderite เป็นสีเทาและมีโทนสีน้ำเงิน บางครั้งก็เป็นสีน้ำตาล ปริมาณธาตุเหล็ก 25-40%
แร่เหล็กถ่านหิน(แถบดำ) คือแร่เหล็กสปาร์ที่แทรกซึมไปด้วยสารคาร์บอน ปริมาณธาตุเหล็ก 25-30% สี ดำน้ำตาลหรือดำ ความถ่วงจำเพาะ 2.2-2.8
ในสหภาพโซเวียตพบแร่เหล็กสปาร์ที่ดีในปริมาณที่มีนัยสำคัญในแหล่งสะสมของบาคาลซึ่งเกิดขึ้นกับแร่เหล็กสีน้ำตาล
เงินฝากที่มีชื่อเสียงที่สุดในบรรดาชาวต่างชาตินั้นอยู่ในสติเรีย (Mount Erzberg) ความหนาของแหล่งสะสมถึง 125 ม. แร่มีความสะอาด ปริมาณธาตุเหล็ก 40-45% ในเยอรมนี เป็นที่ทราบกันว่าแหล่งเงินฝากซีเกน ครอบคลุมบางส่วนของเวสต์ฟาเลีย ไรน์ปรัสเซีย และแนสซอ ในฝรั่งเศส - ใน Allevard และ Visely (แผนกIsère) - ความหนาของเส้นแร่เหล็กสปาร์ถึง 10 เมตร มีเงินฝากที่คล้ายกันในซาวอย เงินฝากของแร่เหล็กสปาร์ยังพบได้ในฮังการีและสเปน ในสหรัฐอเมริกา แหล่งแร่เหล็กสปาร์เกิดขึ้นจากเพนซิลเวเนียตะวันตกถึงแอละแบมา
ในสหภาพโซเวียต รังและชั้นระหว่างชั้นของ spherosiderites (clayey siderites) เป็นเรื่องธรรมดามากในแอ่งถ่านหินในภูมิภาคมอสโก ซึ่งรวมถึงเงินฝากใกล้ Lipetsk (ส่วน - รูปที่ 4), Dankov, Tula และสถานที่อื่น ๆ แร่เหล่านี้มีฟอสฟอรัสไม่มากก็น้อยและไม่อุดมไปด้วยธาตุเหล็ก (38-45%) ในจังหวัด Vyatka เป็นที่ทราบกันว่ามีเงินฝากในภูมิภาคของโรงงาน Kholunitsky และ Omutninsky (โรงหล่อเหล็กที่เก่าแก่ที่สุดในเขตนี้คือ Klimkovsky, 1762, Zalazninsky, 1771) ชั้นและรังที่มีแร่เกิดขึ้นในบริเวณตะกอนเพอร์เมียน หรือที่เรียกว่า ที่ดินแร่ แร่ดังกล่าวเป็นแร่เหล็กสปาร์ดินเหนียวผสมกับลิโมไนต์ในส่วนบนของแหล่งสะสม ในส่วนกลางของ RSFSR มีตะกอนรูปทรงรังที่มีความหนาต่ำจำนวนมากกระจัดกระจายไปทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่ ซึ่งทำให้ความสำคัญทางอุตสาหกรรมของแร่เหล่านี้อ่อนค่าลง ซึ่ง K. Bogdanovich คำนวณปริมาณสำรองในปริมาณมหาศาล 789 ล้านตัน
แหล่งสะสมของ Spherosiderites Czestochowa เป็นที่รู้จักในโปแลนด์ ในคลีฟแลนด์มีหินเหล็กเหนียวเหนียวที่มีส่วนผสมของอูลิติกหนาซึ่งมีปริมาณเหล็ก 30-35% มีการขุดประมาณ 6 ล้านตันต่อปีในประเทศเยอรมนีพบสเฟียโรไซด์ไรต์ในลุ่มน้ำ Ruhr ในพื้นที่ Essen และ Bochum
ในตาราง รูปที่ 6 แสดงการวิเคราะห์แร่ที่มีธาตุเหล็กคาร์บอเนต
IV. แร่ที่มีธาตุเหล็กซิลิเกต - ซึ่งรวมถึง: 1) chamoisite 3(2FeO·SiO 2)·(6FeO·Al 2 O 3)·12H 2 O; สีของมันคือสีเทาแกมเขียวองค์ประกอบของมันเป็นเนื้อละเอียดมีความแข็งประมาณ 3 ความถ่วงจำเพาะของมันคือ 3-3.4 ปริมาณธาตุเหล็กสูงถึง 45%; ฝากไว้ในฝรั่งเศสในหุบเขาแม่น้ำ เลียงผา; นอกจากนี้ยังพบได้ในโบฮีเมีย chamoisite ซึ่งเป็นสิ่งเจือปนรวมอยู่ในจำนวน 23% ในองค์ประกอบของแร่เหล็กสีแดงจากแหล่งสะสมที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งของเกาะเบลล์ 2) knebelite - องค์ประกอบทางทฤษฎี: (Mn, Fe) 2 SiO 4; สีแดงหรือสีน้ำตาลอมเทา ความถ่วงจำเพาะของมันอยู่ที่ประมาณ 3.7; พบในสวีเดน; มันไม่มีความสำคัญทางอุตสาหกรรมในฐานะแร่
V. ตัวแทนแร่เหล็ก - ชื่อนี้หมายถึงสารประกอบที่มีต้นกำเนิดจากโรงงานหรือโรงงานซึ่งมีแร่เหล็กอยู่มากซึ่งสามารถสกัดเหล็กออกมาได้อย่างมีกำไร กลุ่มนี้รวมถึงตะกรันจากอุตสาหกรรมแปรรูป ตะกรันพุดดิ้ง และตะกรัน ปริมาณธาตุเหล็กทั้งหมดมักจะอยู่ในช่วง 50 ถึง 60% บางครั้งตะกรันของโทมัสใช้ในการถลุงเตาหลอมเพื่อเพิ่มคุณค่าเหล็กหล่อด้วยฟอสฟอรัส บ่อยครั้งที่มีการใช้ "ขี้เถ้า" หรือ "การเผาไหม้" ของซัลเฟอร์ไพไรต์ที่ใช้ในการผลิตกรดซัลฟิวริกในการถลุง ในอเมริกา แฟรงคลินไนต์ที่เหลือจะละลายลงหลังจากสกัดสังกะสีออกมา การวิเคราะห์ตัวแทนแร่เหล็กแสดงไว้ในตารางที่ 1 7.