Что такое железная руда 4 класс

Железо — это прочный металл, использовать который, люди начали еще много веков назад. Но найти его в чистом виде невозможно. Оно содержится во многих горных породах в виде соединения с другими минералами. Так вот, самое большое содержание железа находится в железной руде. Поэтому получение железа из руды считается самым экономически выгодным.

Вся железная руда, в зависимости от ее месторождения, очень сильно отличается по своему химическому составу. В ней содержится разное количество вредных и полезных примесей. И доля железа в ней очень разная. Следуя из этого, руду разделяют на несколько видов. Та горная порода, содержание железа в которой превышает более 57- 65% называется богатой железной рудой. Если в ее составе примерно половина железа эта руда является рядовой или средней. Ну, а если руда содержит совсем мало железа то ее называют бедной. Самой богатой горной породой, является красный железняк. В его составе насчитывается более семидесяти процентов содержания железа и минимальное количество примесей.

Залежей железной руды на нашей планете очень много. Но ее начинают добывать только в том случае, если она содержит большое количество железа. Что бы добыча была экономически выгодна. Добывают это полезное ископаемое, как правило, открытым способом. Для этого разрабатывают карьеры, где на глубине примерно пол километра и происходит добыча. С помощью специального оборудования отделяют руду от ненужной породы. Грузят на машины и отправляют на дальнейшую переработку. Если месторождение находится на большой глубине, добычу ведут в специально построенных шахтах. Но это дорогой и очень опасный вид получения руды.

Металлургия — это основная отрасль промышленности, где применяют железную руду. Она является сырьем для производства чугуна. Который производят в доменных печах. Затем чугун поступает в мартеновские печи, где соединяясь с углеродом получается сталь.

На сегодняшний день чугун и сталь используется во многих сферах жизни и деятельности человека, в том числе и во всех видах промышленного производства. Машиностроение, легкая и пищевая промышленность, строительство — это очень маленькая часть отраслей, которые вообще не могут существовать без этих металлов. Поэтому мировая добыча железной руды интенсивно возрастает с каждым годом. Основными на рынке добычи этого полезного ископаемого есть такие страны как Россия, Украина, Бразилия, Австралия, Индия и Китай.

Доклад №2

Добывать руду люди стали очень давно. Переход к железному веку от бронзового произошел между II и I тысячелетий до нашей эры.

Железо – это распространенный элемент. В недрах планы его содержание доходит до 5 процентов. Железо в чистом виде не встречается, оно входит в состав железной руды.

Железная руда – это минеральный ресурс, содержащий железо, которое можно извлечь для промышленного применения. Содержание железа в руде неодинаково и имеет достаточно большой диапазон. Если в руде железо составляет меньше половины остальных элементов, то ее называют бедной. А если железа больше 50%, то называют богатой. Содержание железа в руде может доходить до 70%.

Видов железных руд довольно много. Чаще всего встречается красный железняк, содержащий минерал гематит. В нем содержится много железа. Эта руда имеет красный цвет. Она считается лучшей из всех железных руд, так как содержит мало опасных веществ и легко восстанавливается. Богатое месторождение такой руды находится в Кривом Роге. Часто встречается в виде кристаллов. Красные железные руды распространены в природе. Гематитовые руды используются для выплавки чугуна. Гематит может быть получен искусственным путем.

Бурый железняк содержит в составе воду. В его составе меньше железа, чем в красном. Чистый бурый железняк содержат разнообразные опасные примеси, такие как фосфор и сера, мышьяк. Бурый железняк удобен в добыче и легкоплавок, однако железо из него обычно получается невысокого качества. Встречается в форме порошка или плотных кусков.

Магнитная руда имеют в основе оксид, обладающий магнитными свойствами. В ней так же много железа, как и в красном железняке, но по своему количеству в природе она уступает ему. Магнитная руда имеет равномерную структуру. Месторождения таких руд имеют магматическое происхождение. Сначала железистая магма была жидкой, а затем со временем закристаллизовалась. Этот процесс очень сложен.

Сидериты – это бедные по содержанию железа руды. Разновидности этих руд можно встретить на Урале. Запасы сидерита невелики.

Железные руды неоднородно распределены на планете. Обычно железные руды залегают среди древних геологических образований палеозойской и архейской группы. По форме залегания железные руды разнообразны. Встречаются залегания в виде жил, гнезд, пластов, залежей, поверхностных масс. Богатые месторождения есть в США, Канаде, Южной Африке, Индии, Австралии. На территории России тоже есть месторождения железной руды. На долю России приходится 18 процентов мировых запасов железа.

Способ добычи железной руды зависит от глубины ее залегания.

Самый распространенный способ добычи – карьерный. Он используется для добычи залежей с глубины до 300 метров. На карьерах используются экскаваторы и установки для дробления породы.

Шахтный метод применяется при залегании пластов руды на глубине до 900 метров. Из шахты порода подается с помощью транспортера.

Еще есть скважинная гидродобыча железной руды, которая в настоящее время почти не используется.

Железная руда применяется в металлургии. Из железной руды производят такие сплавы как чугун и сталь. Сплавы железа используются в автомобилестроении, военной промышленности, строительстве зданий, пищевой промышленности.

Для 3, 4 класса, по окружающему миру. Краткое содержание

Железная руда

Что такое железная руда 4 класс

Популярные доклады

Культура и архитектура Древнего Египта до сих пор являются неким историческим феноменом, легенды о котором передаются из поколения в поколение. Без сомнения, присутствует достаточно большое количество четких исторических фактов,

Голосеменные растения появились около 150 миллионов лет назад, и они являются древнейшими представителями семенных растений. К ним можно отнести: лианы, кустарники и все остальные деревья. У них есть свои органы такие как: листья, стебель

Еще 4000 лет тому назад появились первые записи о солнечном затмении. В это время китайцы верили, что на небе появляется большой дракон, который всеми способами пытается проглотить Солнце. Астрономы, жившие во дворе императора,

Что такое железная руда 4 класс

Содержание статьи:

Сегодня трудно представить себе жизнь без стали, из которой изготовлены многие окружающие нас вещи. Основой этого металла является железо, получаемое при плавке руды. Железная руда отличается по происхождению, качеству, способу добычи, что определяет целесообразность ее извлечения. Также железная руда отличается минеральным составом, процентным соотношением металлов и примесей, а также полезностью самых добавок.

Как выглядит железная руда, что это такое?

Что такое железная руда 4 класс

Железо как химический элемент входит в состав многих горных пород, однако, не все они считаются сырьем для добычи. Все зависит от процентного состава вещества. Конкретно железной рудой называют минеральные образования, в которых объем полезного металла делает его извлечение экономически целесообразным.

Добывать такое сырье начали еще 3000 лет назад, так как железо позволяло изготавливать более качественные прочные изделия в сравнении с медью и бронзой (см. медная руда). И уже в то время мастера, имевшие плавильни, отличали виды руды.

Читать также:  Угол обзора телевизора 178

Сегодня добывают следующие типы сырья для дальнейшей выплавки металла:

  • Титано-магнетитовые;
  • Апатит-магнетитовые;
  • Магнетитовые;
  • Магнетит-гематитовые;
  • Гетит-гидрогетитовые.

Богатой считается железная руда, в составе которой имеется не менее 57% железа. Но, разработки могут считаться целесообразными при 26%.

Железо в составе породы находится чаще в виде оксидов, остальные добавки — это кремнеземы, сера и фосфор.

Происхождение железной руды

Что такое железная руда 4 класс

Все ныне известные типы руд образовались тремя способами:

  • Магматическим. Такие руды образовывались в результате воздействия высокой температуры магмы или древней вулканической деятельности, то есть переплавки и перемешивания других горных пород. Такие полезные ископаемые — это твердые кристаллические минералы с высоким процентным составом железа. Залежи руд магматического происхождения обычно привязаны к старым зонам горообразования, где расплавленное вещество подходило близко поверхности.

Процесс образования магматических пород таков: расплав различных минералов (магма) — это очень текучее вещество, и при образовании трещин в местах разломов, оно их заполняет, остывая и приобретая кристаллическую структуру. Именно так сформировались пласты с застывшей в земной коре магмой.

  • Метаморфическим. Так преобразовываются осадочные типы минералов. Процесс следующий: при перемещениях отдельных участков земной коры, некоторые ее пласты, содержащие необходимые элементы, попадает под залегающие выше породы. На глубине они поддаются воздействию высокой температуры и давлению верхних слоев. В течение миллионов лет такого воздействия здесь происходят химические реакции, преобразующие состав исходного материала, кристаллизация вещества. Потом в процессе очередного перемещения породы оказываются ближе к поверхности.

Обычно железная руда такого происхождения залегает не слишком глубоко и имеет высокий процент состава полезного металла. Например, как яркий образец – магнитный железняк (до 73-75% железа).

  • Осадочным. Главными «работниками» процесса образования руд становятся вода и ветер. Разрушающие пласты породы и перемещающие их в низины, где они накапливаются в виде слоев. Плюс вода, как реагент, может видоизменять исходный материал (выщелачивать). В итоге образуется бурый железняк – рассыпчатая и рыхлая руда, содержащая от 30% до 40% железа, с большим количеством различных примесей.

Сырье благодаря разнообразным путям образования часто перемешано в пластах с глинами, известняками и магматическими породами. Иногда разные по происхождению залежи могут быть перемешаны на одном месторождении. Но чаще всего преобладает один из перечисленных типов породы.

Установив путем геологической разведки приблизительную картину происходящих в конкретной местности процессов, определяют возможные места с залеганием железных руд. Как, например, Курская магнитная аномалия, или Криворожский бассейн, где вследствие магматических и метаморфических воздействий образовались ценные в промышленном значении типы железной руды.

Добыча железных руд в промышленных масштабах

Добывать руду человечество начало очень давно, но чаще всего это было сырье низкого качества со значительными примесями серы (осадочные породы, так называемое «болотное» железо). Масштабы разработки и выплавки постоянно увеличивались. Сегодня выстроена целая классификация различных месторождение железистых руд.

Основные типы промышленных месторождений

Все залежи руды делят на типы зависимо от происхождения породы, что в свою очередь позволяет выделить главные и второстепенные железнорудные районы.

Главные типы промышленных залежей железной руды

К ним относят следующие месторождения:

  • Залежи различных типов железной руды (железистые кварциты, магнитный железняк), образованной метаморфическим способом, что позволяет добывать на них очень богатые по составу руды. Обычно месторождения связаны с древнейшими процессами образования горных пород земной коры и залегают на образованиях называемых щитами.

Кристаллический щит — это формирования в виде большой изогнутой линзы. Состоит из пород, образованных еще на этапе формирования земной коры 4,5 млрд. лет назад.

Наиболее известные месторождения такого типа: Курская магнитная аномалия, Криворожский бассейн, озеро Верхнее (США/Канада), провинция Хамерсли в Австралии, и железнорудный район Минас-Жерайс в Бразилии.

  • Залежи пластовых осадочных пород. Эти месторождения образовались вследствие оседания богатых железом соединений, которые имеются в составе разрушенных ветром и водой минералов. Яркий образец железной руды в таких залежах – бурый железняк.

Наиболее известные и большие месторождения — это Лотарингский бассейн во Франции и Керченский на одноименном полуострове (Россия).

  • Скарновые месторождения. Обычно руда имеет магматическое и метаморфическое происхождение, пласты которой после образования были смещены в момент образования гор. То есть железная руда, располагающаяся слоями на глубине, была смята в складки и перемещена на поверхность во время движения литосферных плит. Такие залежи размещаются чаще в складчатых областях в виде пластов или столбов неправильной формы. Образовались магматическим способом. Представители таких месторождений: Магнитогорское (Урал, Россия), Сарбайское (Казахстан), Айрон-Спрингс (США) и прочие.
  • Титаномагнетитовые залежи руд. Их происхождение магматическое, чаще всего встречаются на выходах древних коренных пород – щитов. К ним относят бассейны и месторождения в Норвегии, Канаде, России (Качканарское, Кусинское).
  • В России за 2016 год открыто около сотни месторождений полезных ископаемых

К второстепенным месторождениям относят: апатит-магнетитовые, магно-магнетитовые, сидеритовые, железомарганцевые залежи, разрабатываемые на территории России, стран Европы, Кубы и прочих.

Запасы железной руды в мире — страны-лидеры

На сегодня по различным оценкам разведано залежей с суммарным объемом в 160 млрд. тонн руды, с которой можно получить около 80 млрд. тонн металла.

Геологическая служба США представляет данные, по которым на Россию и Бразилию приходится около 18% мировых запасов железорудного сырья.

В пересчете на запасы железа, можно выделить следующие страны-лидеры

СтранаЗапасы железа %
Россия18
Бразилия18
Австралия14
Украина11
Китай9
Индия5
США3

Картина мировых запасов руды выглядит следующим образом

СтранаДоля мировых запасов руды в %
Украина18
Россия16
Китай13
Бразилия13
Австралия11
Индия4
США4

Большинство этих стран является и крупнейшими экспортерами железной руды. В общем, объем продаваемого сырья составляет около 960 млн. тонн в год. Наибольшими импортерами являются Япония, Китай, Германия, Южная Корея, Тайвань, Франция.

Обычно добычей и продажей сырья занимаются частные компании. К примеру, крупнейшие в нашей стране Металлинвест и Евразхолдинг, производящие в общей сумме около 100 млн. тонн железорудной продукции.

По оценкам той же Геологической службы США, объемы добычи и производства постоянно растут, за год добывается около 2,5-3 млрд. тонн руды, что снижает ее стоимость на мировом рынке.

Наценка на 1 тонну сегодня приблизительно 40 долларов. Рекордная цена была зафиксирована в 2007 году – 180 долл/ тонну.

Как добывают железную руду?

Пласты железной руды залегают на различной глубине, что и определяет ее способы извлечения из недр.

Что такое железная руда 4 класс

Карьерный способ добычи железной руды

Карьерный способ. Самый распространенный способ карьерной добычи, используется при нахождении залежей на глубине около 200-300 метров. Разработка происходит путем применения мощных экскаваторов и установок для дробления породы. После чего ее грузят для транспортировки на обогатительные комбинаты.

Что такое железная руда 4 класс

Добыча железной руды в шахте

Шахтный метод. Шахтный метод применяют при более глубинном залегании пластов (600-900 метров). Изначально пробивают створ шахты, от которого вдоль пластов разрабатывают штреки. Откуда раздробленная порода подается «на гора» с помощью транспортеров. Руду из шахт также отправляют на обогатительные предприятия.

Скважинная гидродобыча. Прежде всего, для скважинной гидродобычи бурят скважину до пласта породы. После чего в створ заводят трубы, мощным напором воды дробят руду с дальнейшим извлечением. Но такой метод на сегодня имеет очень низкую эффективность и используется довольно редко. Например, таким приемом добывают 3% сырья, а шахтным 70%.

После добычи железорудный материал нужно переработать, чтобы получить основное сырье для выплавки металла.

Обогащение железной руды

Что такое железная руда 4 класс

Так как в составе руд кроме необходимого железа есть множество примесей, то для получения максимального полезного выхода необходимо очистить породу, подготовив материал (концентрат) для выплавки. Весь процесс осуществляется на горно-обогатительных комбинатах. К различным видам руд, применяются свои приемы и методы очистки и удаление ненужных примесей.

Читать также:  Как проверить коллекторный электродвигатель мультиметром

Например, технологическая цепочка обогащения маггнитных железняков следующая:

  • Изначально руда проходит стадию дробления на дробильных установках (например, щековых) и подается ленточным транспортером на станции сепарации.
  • Используя электромагнитные сепараторы, отделяют части магнитного железняка от пустой ненужной породы.
  • После чего рудная масса транспортируется на очередное дробление.
  • Измельченные минералы перемещают на очередную станцию очистки, так называемые вибрационные сита, здесь полезная руда просеивается, отделяясь от легкой ненужно породы.
  • Следующий этап – бункер мелкой руды, в котором вибрациями отделяются мелкие частицы примесей.
  • Последующие циклы включают очередное добавление воды измельчение и прохождение рудной массы через шламовые насосы, удаляющие вместе с жидкостью ненужный шлам (пустую породу), и опять дробление.
  • После многократного очищения насосами, руда поступает на так называемый грохот, который гравитационным методом в очередной раз очищает минералы.
  • Многократно очищенная смесь поступает на обезвоживатель, удаляющий воду.
  • Осушенная руда опять попадает на магнитные сепараторы, и уже потом на газожидкостную станцию.

Бурый железняк очищается несколько по другим принципам, но суть от этого не меняется, ведь главная задача обогащения — получить наиболее чистое сырье для производства.

Результатом обогащения становиться железорудный концентрат, использующийся при плавке.

Что делают из железной руды — применение железной руды

Что такое железная руда 4 класс

Понятно, что железная руда используется для получения металла. Но, еще две тысячи лет назад металлурги поняли, что в чистом виде железо довольно мягкий материал, изделия из которого немного лучше бронзы. Результатом стало открытие сплава железа с углеродом – стали.

Углерод для стали играет роль цемента, упрочняющего материал. Обычно в составе такого сплава имеется от 0,1 до 2,14% углерода, причем свыше 0,6% — это уже высокоуглеродистая сталь.

Сегодня из этого металла изготавливается огромный список изделий, оборудования и машин. Однако, изобретение стали было связано с развитием оружейного дела, мастера в котором пытались получить материал с прочными характеристиками, но в то же время, с отличной гибкостью, ковкостью, и прочими техническими, физическими и химическими характеристиками. Сегодня высококачественный металл имеет и другие добавки, легирующие его, добавляя твердость износоустойчивость.

Вторым материалом, который производится с железной руды, является чугун. Это также сплав железа с углеродом, которого в составе имеется более чем 2,14%.

Длительное время чугун считался бесполезным материалом, который получался либо при нарушении технологии выплавки стали, или как побочный металл, оседающий на дне плавильных печей. В основном его выбрасывали, его невозможно ковать (хрупкий и практически не пластичный).

До появления артиллерии чугун пытались пристроить в хозяйстве различными способами. Например, в строительстве из него изготавливали фундаментные блоки, в Индии производили гробы, а в Китае изначально даже чеканили монеты. Появление пушек позволило использовать чугун для литья ядер.

Сегодня чугун используют во многих отраслях, особенно в машиностроении. Также этот металл используется для получения стали (мартеновские печи и бессмеровский способ).

С ростом производства требуется все больше материалов, что способствует интенсивной разработке месторождений. Но развитые страны считают более целесообразным импортировать относительно недорогое сырье, сокращая объемы собственного производства. Это позволяет основным странам экспортерам наращивать добычу железной руды с дальнейшим ее обогащением и продажей в качестве концентрата.

Что такое железная руда 4 классЖЕЛЕЗНЫЕ РУДЫ (а. iron ores; н. Eisenerze; ф. minerais de fer; и. minerales de hierro) — природные минеральные образования, содержащие железо в таком количестве и соединениях, из которых промышленное извлечение металла экономически целесообразно. Железные руды разнообразны по минеральному составу, содержанию железа, полезных и вредных примесей, условиям образования и промышленным свойствам. Главные рудные минералы: оксиды железа — магнетит, гематит, мартит, гидрооксиды — гётит и гидрогётит, карбонаты — сидерит и сидероплезит, силикаты — шамозит и тюрингит. Содержание железа в промышленных рудах от 16 до 72%. Среди полезных примесей Ni, Co, Mn, W, Mo, Cr, V и др., среди вредных — S, R, Zn, Pb, As, Cu. Месторождения железных руд по генезису подразделяются на эндогенные, экзогенные и метаморфогенные (см. карту).

Месторождение железной руды

Среди эндогенных выделяют: магматические — залежи вкрапленных титано-магнетитовых руд в габбро-пироксенитовых породах (Качканарское месторождение на Урале в CCCP; месторождения Бушвелдского комплекса в ЮАР, Лиганга в Танзании, Тегавус в США, Тельнес в Норвегии, Таберг в Швеции); карбонатитовые вкрапленные в прожилковые перовскит-титаномагнетитовые и апатит- магнетитовые руды в щелочно-ультраосновных интрузиях центрального типа (Ковдорское месторождение в Карелии, CCCP; месторождения Сукулу в Уганде, Дорова в Зимбабве, Люлекоп в ЮАР); скарново-магнетитовые линзо- и пластообразные залежи (Высокогорская и Гороблагодатская группы, Северо-Песчанское месторождение, Сарбайское, Соколовское, Качарское, Таштагольское месторождения, Абаканское месторождение, Тейское и Дашкесанское месторождения и др. — CCCP; Айрон-Спрингс, Адирондак и др. — США; Рудные горы — ГДР и ЧССР; месторождения Болгарии, Италии, Китая, Румынии, Японии и др.); гидротермальные жильные и неправильной формы рудные тела (Коршуновское, Рудногорское, Нерюндинское, Тагарское и др. магномагнетитовые месторождения — CCCP); гидрогётит-сидеритовые (Бильбао — Испания; Эрцберг — Австрия); вулканогенно-осадочные пластовые залежи (Западно-Каражальское в Центральном Казахстане, Холзунское в Горном Алтае, Терсинская группа в Кузнецком Алатау — CCCP; Лан-Дилль в ФРГ; Гара-Джебилет в Алжире).

Реклама

Экзогенные месторождения представлены осадочными пластовыми сидеритовыми и бурожелезняковыми месторождениями Бакальской группы (см. Бакальское рудоуправление), Керченского железорудного бассейна, Аятского железорудного бассейна, Лисаковского и Западно-Сибирского бассейнов в CCCP, Клинтонского бассейна в США, Бафинг-Бакойского бассейна в Мали, бассейна Северной Австралии; месторождениями гидрогётитовых, тюрингитовых и шамозитовых руд Лотарингского железорудного бассейна Франции, ФРГ, Бельгии и Люксембурга, а также месторождениями Китая; месторождениями выветривания богатых гематит-мартитовых руд Криворожского железорудного бассейна, Курской магнитной аномалии и другими в CCCP, Верхнего озера железорудного бассейна в США и Канаде и другими, пластовых природно-легированных гётит- гидрогётитовых руд, образовавшихся в коре выветривания ультраосновных пород (Орско-Халиловская группа в Актюбинской области Казахской CCP, месторождения Гавайских островов, Филиппин, Гвианы, Суринама, Кубы и др.).

Метаморфогенные месторождения представлены месторождениями железистых кварцитов Кривого Рога, KMA, Кременчугской магнитной аномалии, Костомукщского и Оленегорского районов в Карелии и на Кольском полуострове, Чаро-Токкинского железорудного района в Южной Якутии и др. — CCCP; сюда относятся также район озера Верхнего — США, Канада; месторождения Серда-дус-Каражас и в штате Минас-Жерайс — Бразилия; в штате Майсур и др. — Индия; района хребта Нимба — Либерия; Хамерсли — Западная Австралия и др.

Основные железные руды

Промышленные типы железных руд классифицируются по преобладающему рудному минералу. Магнетитовые руды сложены магнетитом (иногда магнезиальным — магномагнетитом, нередко мартитизированы — превращены в гематит в процессе окисления). Они наиболее характерны для карбонатитовых, скарновых и гидротермальных месторождений. Из карбонатитовых месторождений попутно извлекают апатит и бадделеит, из скарновых — кобальтсодержащий пирит и сульфиды цветных металлов. Особую разновидность магнетитовых руд представляют комплексные (Fe-Ti-V) титаномагнетитовые руды магматических месторождений. Гематитовые руды, сложенные главным образом гематитом, в меньшей степени магнетитом, распространены в коре выветривания железистых кварцитов (мартитовые руды), в скарновых, гидротермальных и вулканогенно-осадочных рудах. Богатые гематитовые руды содержат 55-65% Fe и до 15-18% Mn. Сидеритовые руды подразделяются на кристаллические сидеритовые руды и глинистые шпатовые железняки; они часто магнезиальны (магносидериты). Встречаются в гидротермальных, осадочных и вулканогенно-осадочных месторождениях. Среднее содержание в них Fe 30-35%. После обжига сидеритовых руд, в результате удаления CO2, получают тонкопористые железооксидные концентраты, содержащие 1-2%, иногда до 10% Mn. В зоне окисления сидеритовые руды превращаются в бурые железняки. Силикатные железные руды сложены железистыми хлоритами (тюрингит, шамозит, лептохлорит и др.), сопровождающимися гидрооксидами железа, иногда сидеритом. Образуют осадочные залежи. Среднее содержание в них Fe 25-40%. Примесь серы незначительна, фосфора до 1%. Часто имеют оолитовую текстуру. В коре выветривания превращаются в бурые, иногда в красные (гидрогематитовые) железняки. Бурые железняки сложены гидрооксидами железа, чаще всего гидрогётитом. Образуют осадочные залежи (морские и континентальные) и месторождения коры выветривания. Осадочные руды часто имеют оолитовую текстуру. Среднее содержание Fe в рудах 30-35%. В бурых железняках некоторых месторождений (Бакальское в CCCP, Бильбао в Испании и др.) содержится до 1-2% Mn и более. В природно-легированных бурых железняках, образовавшихся в корах выветривания ультраосновных пород, содержится 32-48% Fe, до 1% Ni, до 2% Cr, сотые доли процента Co, V. Из таких руд без добавок выплавляются хромоникелевые чугуны и низколегированная сталь. Железистые кварциты (джеспилиты, железистые роговики) — бедные и средние по содержанию железа (12-36%) докембрийские метаморфизованные железные руды, сложенные тонкими чередующимися кварцевыми, магнетитовыми, гематитовыми, магнетит- гематитовыми и сидеритовыми прослоями, местами с примесью силикатов и карбонатов. Отличаются низким содержанием вредных примесей (S и R — сотые доли процента). Месторождения этого типа обычно обладают уникальными (свыше 10 млрд. т) или крупными (свыше 1 млрд. т) запасами руды. В коре выветривания кремнезём выносится, и возникают крупные залежи богатых гематито-мартитовых руд.

Читать также:  Сварочный инвертор с генератором

Наибольшие запасы и объёмы добычи приходятся на докембрийские железистые кварциты и образованные по ним богатые железные руды, менее распространены осадочные бурожелезняковые руды, а также скарновые, гидротермальные и карбонатитовые магнетитовые руды.

Обогащение железной руды

Различают богатые (свыше 50% Fe) и бедные (меньше 25% Fe) руды, требующие обогащения. Для качественной характеристики богатых руд важное значение имеет содержание и соотношение нерудных примесей (шлакообразующих компонентов), выражающимся коэффициентом основности и кремневым модулем. По величине коэффициент основности (отношение суммы содержаний оксидов кальция и магния к сумме оксидов кремния и алюминия) железных руд и их концентраты подразделяются на кислые (менее 0,7), самофлюсующиеся (0,7-1,1) и основные (более 1,1). Лучшими являются самофлюсующиеся руды: кислые руды по сравнению с основными требуют введения в доменную шихту повышенного количества известняка (флюса). По кремневому модулю (отношение содержаний оксида кремния к оксиду алюминия) использование железных руд ограничивается типами руд с модулем ниже 2. К бедным рудам, требующим обогащения, относятся титаномагнетитовые, магнетитовые, а также магнетитовые кварциты с содержанием Fe магнетитового свыше 10-20%; мартитовые, гематитовые и гематитовые кварциты с содержанием Fe более 30%; сидеритовые, гидрогётитовые и гидрогётит-лептохлоритовые руды с содержанием Fe более 25%. Нижний предел содержаний Fe общего и магнетитового для каждого месторождения с учётом его масштабов, горнотехнических и экономических условий устанавливается кондициями.

Руды, требующие обогащения, подразделяются на легкообогатимые и труднообогатимые, что зависит от их минерального состава и текстурно-структурных особенностей. К легкообогатимым рудам относятся магнетитовые руды и магнетитовые кварцы, к труднообогатимым – железные руды, в которых железо связано со скрытокристаллическими и коллоидальными образованиями, в них при измельчении не удаётся раскрыть рудные минералы из-за их крайне мелких размеров и тонкого прорастания с нерудными минералами. Выбор способов обогащения определяется минеральным составом руд, их текстурно-структурными особенностями, а также характером нерудных минералов и физико-механическими свойствами руд. Магнетитовые руды обогащаются магнитным способом. Применение сухой и мокрой магнитной сепарации обеспечивает получение кондиционных концентратов даже при сравнительно низком содержании железа в исходной руде. При наличии в рудах промышленных содержаний гематита наряду с магнетитом применяется магнитно-флотационный (для тонковкрапленных руд) или магнитно-гравитационный (для крупновкрапленных руд) способы обогащения. Если в магнетитовых рудах содержится в промышленных количествах апатит или сульфиды кобальта, меди и цинка, минералы бора и другие, то для их извлечения из отходов магнитной сепарации применяется флотация. Схемы обогащения титаномагнетитовых и ильменит-титаномагнетитовых руд включают в себя многостадиальную мокрую магнитную сепарацию. С целью выделения ильменита в титановый концентрат проводится обогащение отходов мокрой магнитной сепарации флотацией или гравитационным способом с последующей магнитной сепарацией в поле высокой интенсивности.

Схемы обогащения магнетитовых кварцитов включают дробление, измельчение и магнитное обогащение в слабом поле. Обогащение окисленных железистых кварцитов может производится магнитным (в сильном поле), обжигмагнитным и флотационным способами. Для обогащения гидрогётит-лептохлоритовых оолитовых бурых железняков используется гравитационный или гравитационно-магнитный (в сильном поле) способ, ведутся также исследования по обогащению этих руд обжигмагнитным способом. Глинистые гидрогётитовые и мартитовые (валунчатые) руды обогащаются промывкой. Обогащение сидеритовых руд обычно достигается обжигом. При переработке железистых кварцитов и скарново-магнетитовых руд обычно получают концентраты с содержанием Fe 62-66%; в кондиционных концентратах мокрой магнитной сепарации из апатит-магнетитовых и магномагнетитовых руд железа не менее 62-64%; для электрометаллургического передела выпускаются концентраты с содержанием Fe не ниже 69,5%, SiO2 не более 2,5%. Концентраты гравитационного и гравитационно-магнитного обогащения оолитовых бурых железняков считаются кондиционными при содержании Fe 48-49%; по мере совершенствования методов обогащения требования к концентратам из руд повышаются.

По способу рудоподготовки и применения в производстве различают мартеновские и доменные руды. К мартеновским рудам, непосредственно используемым для выплавки стали, относят магнетитовые, мартитовые, гематитовые и гидрогематитовые с содержанием Fe более 57%, S и R менее 0,15% каждого, SiO2 не более 5%, Cu, Zn, Pb, Sn, As, Ni и Cr не более 0,04% каждого, Mn менее 0,5% при мартеновском и менее 2% при конверторном и электроплавильном переделах. В сталеплавильные установки загружается руда с размером кусков от 10 до 250 мм. Содержание крупнокускового класса (10-250 мм) в рудах должно быть не менее 70%. К доменным рудам относятся магнетитовые, мартитовые и гематитовые с содержанием Fe более 50%, а также гидрогематитовые и гидрогётитовые, содержащие более 45% железа. Содержание S и R не должно превышать 0,3% каждого, Cu 0,2%, Pb и Zn 0,1% каждого, SnO 0,08%, As 0,07%. Содержание крупнокускового класса (10-100 мм) в рудах должно быть не менее 70-75%. Мелочь после грохочения доменных руд размером 10-0 мм и кусковатые руды с содержанием S выше кондиций поступают на агломерацию.

Большая часть железных руд используется для выплавки чугуна. Небольшое количество служит природными красками (охры) и утяжелителями буровых глинистых растворов.

Запасы железной руды

По запасам железных руд (балансовым — свыше 100 млрд. т) CCCP занимает 1-е место в мире. Наиболее крупные запасы железных руд в CCCP сосредоточены на Украине, в центральных районах РСФСР, в Северном Казахстане, на Урале, в западной и восточной Сибири. Из общего количества разведанных запасов железных руд 15% — богатых, не требующих обогащения, 67% — обогащаемых по простым магнитным схемам, 18% — требующих сложных методов обогащения.

Наибольшие запасы железных руд (на 1 января 1983; млрд. т), кроме CCCP, сосредоточены в Бразилии (34), Канаде (26), Австралии (21), США (17), Индии (13), ЮАР (9), Швеции (4,5) и Франции (4). На долю этих 8 государств приходится около 80% запасов промышленно развитых капиталистических и развивающихся стран. Великобритания, Италия, ФРГ и Япония не обладают достаточными запасами железных руд. Они удовлетворяют свои потребности за счёт импорта богатых руд и небольшой добычи бедных руд в своих странах. Небольшие запасы железных руд имеются в Болгарии, Венгрии, ГДР, Польше, Румынии и Чехословакии. Эти страны импортируют железные руды из CCCP, главным образом из месторождений Кривого Рога и KMA. KHP, КНДР и CPB обладают значительным запасами железных руд, достаточными для развития собственной чёрной металлургии. См. также железорудная промышленность.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *