Από τι είναι κατασκευασμένο το σιδηρομετάλλευμα; Τι είναι ένα μετάλλευμα; Τι είδη μεταλλεύματος υπάρχουν; Πώς εξορύσσονται; Κορυφαίες χώρες στην εξόρυξη μεταλλεύματος. Μέθοδος κλειστής εξόρυξης

Οι πρώτες ύλες σιδηρομεταλλεύματος (IOR) είναι ο κύριος τύπος μεταλλουργικών πρώτων υλών που χρησιμοποιούνται στη σιδηρούχα μεταλλουργία για την παραγωγή χυτοσιδήρου, απευθείας ανηγμένου σιδήρου (DRI) και θερμού μπρικετοποιημένου σιδήρου (HBI).

Ο άνθρωπος άρχισε να φτιάχνει και να χρησιμοποιεί προϊόντα σιδήρου κατά την Εποχή του Σιδήρου, περίπου τέσσερις χιλιάδες χρόνια πριν. Σήμερα, τα μεταλλεύματα σιδήρου είναι ένα από τα πιο κοινά ορυκτά. Ίσως μόνο κάρβουνα και ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑεξάγεται από το υπέδαφος σε μεγάλους όγκους. Πάνω από το 90% των μεταλλευμάτων σιδήρου χρησιμοποιούνται στη σιδηρούχα μεταλλουργία για την παραγωγή σιδήρου και χάλυβα.

Χυτοσίδηρος - ένα κράμα σιδήρου με άνθρακα (2-4%), κατά κανόνα, είναι εύθραυστο και περιέχει ακαθαρσίες πυριτίου, μαγγανίου, θείου, φωσφόρου και μερικές φορές κραματικά στοιχεία - χρώμιο, νικέλιο, βανάδιο, αλουμίνιο κ.λπ. Ο σίδηρος λαμβάνεται από μεταλλεύματα σιδήρου σε υψικάμινους. Ο κύριος όγκος του χυτοσιδήρου (πάνω από 85%) μεταποιείται σε χάλυβα (απόλυτος χυτοσίδηρος), ένα μικρότερο μέρος χρησιμοποιείται για την κατασκευή μορφοποιημένων χυτών (χυτοσίδηρος).

Ο χάλυβας είναι ένα ελατό κράμα σιδήρου και άνθρακα (και πρόσθετων κραμάτων), το κύριο τελικό προϊόν της επεξεργασίας σιδηρομεταλλεύματος. Ο χάλυβας έχει υψηλή αντοχή, σκληρότητα, δυνατότητα εύκολης αλλαγής σχήματος κατά τη διάρκεια θερμής και κρύας εργασίας με πίεση, αποκτά τις απαραίτητες ιδιότητες ανάλογα με τη χημική σύνθεση και τη μέθοδο θερμικής επεξεργασίας: αντοχή στη θερμότητα, αντοχή στην τριβή, αντοχή στη διάβρωση. Αυτό καθιστά τον χάλυβα το πιο σημαντικό δομικό υλικό.

Τα προϊόντα σιδηρούχας μεταλλουργίας χρησιμοποιούνται σε όλους τους τομείς της βιομηχανικής παραγωγής, αλλά κυρίως στη μηχανολογία και στις κατασκευές κεφαλαίων.

Το σιδηρομετάλλευμα είναι μια πρώτη ύλη για την παραγωγή σιδηρούχων μετάλλων. Το σιδηρομετάλλευμα που εξάγεται από το υπέδαφος αναφέρεται συνήθως ως «ακατέργαστο μετάλλευμα» στην εξόρυξη.

Η πρώτη ύλη σιδηρομεταλλεύματος (IOR) είναι ένας τύπος μεταλλουργικής πρώτης ύλης που χρησιμοποιείται στη σιδηρούχα μεταλλουργία για την παραγωγή χυτοσιδήρου και επιμεταλλωμένου προϊόντος (DRI και HBI), καθώς και σε μικρή ποσότητα στη χαλυβουργία. Οι πρώτες ύλες σιδηρομεταλλεύματος χωρίζονται σε δύο τύπους - παρασκευασμένες (συσσωματωμένες) και μη προετοιμασμένες (μη συσσωματωμένες) πρώτες ύλες. Το παρασκευασμένο σιδηρομετάλλευμα είναι μια πρώτη ύλη έτοιμη για χρήση σε υψικάμινους για την παραγωγή σιδήρου. Το μη παρασκευασμένο σιδηρομετάλλευμα είναι πρώτη ύλη για την παραγωγή συσσωματωμένων πρώτων υλών. Το μη προετοιμασμένο σιδηρομετάλλευμα είναι συμπύκνωμα, υψικάμινος και μετάλλευμα πυροσυσσωμάτωσης. Το συμπύκνωμα παράγεται κυρίως ως αποτέλεσμα του μαγνητικού διαχωρισμού του θρυμματισμένου σιδηρομετάλλευμαχαμηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο. Η εκχύλιση του σιδήρου στο συμπύκνωμα είναι κατά μέσο όρο περίπου 80%, η περιεκτικότητα σε σίδηρο στο συμπύκνωμα είναι 60-65%.

Agglore (λεπτά σιδηρομετάλλευμα) παράγεται από πλούσιο μετάλλευμα με υψηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο ως αποτέλεσμα σύνθλιψης, κοσκινίσματος, αφαίρεσης ασβεστίου, μέγεθος σωματιδίων -10 mm.

Υψικάμινος (μεγάλου μεγέθους μετάλλευμα) παράγεται επίσης από πλούσιο μετάλλευμα, το μέγεθος του τεμαχίου είναι -70 + 10 mm. Οι πρώτες ύλες σιδηρομεταλλεύματος για τη διεργασία υψικάμινου υποβάλλονται σε συσσωμάτωση και συσσωμάτωση. Το συσσωματώματα λαμβάνεται από μεταλλεύματα πυροσυσσωμάτωσης και συμπύκνωμα και μόνο συμπυκνώματα χρησιμοποιούνται για την παραγωγή σφαιριδίων.

πέλλετκατασκευάζονται από συμπύκνωμα σιδηρομεταλλεύματος με προσθήκη ασβεστόλιθου ως αποτέλεσμα σφαιροποίησης του μείγματος (κόκκοι με διάμετρο 1 cm) και επακόλουθη ψήσιμο.

Ζεστό σίδερο μπρικέτας δεν είναι σιδηρομετάλλευμα, γιατί στην πραγματικότητα πρόκειται ήδη για προϊόντα μεταλλουργικής επεξεργασίας. Ως πρώτη ύλη για την παραγωγή πυροσυσσωμάτωσης χρησιμοποιείται μείγμα από μεταλλεύματα πυροσυσσωμάτωσης, σιδερίτη, ασβεστόλιθος και απορρίμματα παραγωγής σιδήρου με υψηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο (κλίμακα κ.λπ.). Το μίγμα υποβάλλεται επίσης σε σφαιροποίηση και πυροσυσσωμάτωση.

Η μεταλλουργική αξία των μεταλλευμάτων και των συμπυκνωμάτων σιδήρου καθορίζεται από την περιεκτικότητα σε χρήσιμο συστατικό (Fe), καθώς και από χρήσιμο (Mn, Ni, Cr, V, Ti), επιβλαβές (S, P, As, Zn, Pb, Cu). , K, Na) και ακαθαρσίες που σχηματίζουν σκωρία (Si, Ca, Mg, Al). Χρήσιμες ακαθαρσίες είναι φυσικά στοιχεία κράματος χάλυβα που βελτιώνουν τις ιδιότητές του. Οι επιβλαβείς ακαθαρσίες είτε επιδεινώνουν τις ιδιότητες του μετάλλου (το θείο και ο χαλκός δίνουν στο μέταλλο κόκκινη ευθραυστότητα, ο φώσφορος - ψυχρή ευθραυστότητα, το αρσενικό και ο χαλκός μειώνουν τη συγκολλησιμότητα), είτε περιπλέκουν τη διαδικασία τήξης του σιδήρου (ο ψευδάργυρος καταστρέφει την πυρίμαχη επένδυση του κλιβάνου, ο μόλυβδος - η τσιπούρα, το κάλιο και το νάτριο προκαλούν το σχηματισμό προσαυξήσεων στους αγωγούς αερίων).

Η περιεκτικότητα σε θείο στο εμπορεύσιμο μετάλλευμα δεν πρέπει να υπερβαίνει το 0,15%. Στα μεταλλεύματα και τα συμπυκνώματα που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή πυροσυσσωμάτωσης και σφαιριδίων, η επιτρεπόμενη περιεκτικότητα σε θείο μπορεί να είναι έως και 0,6%, αφού ο βαθμός απομάκρυνσης του θείου φτάνει το 60-90% κατά τη συσσωμάτωση και το ψήσιμο των pellet. Η περιοριστική περιεκτικότητα σε φώσφορο στο μετάλλευμα, το πυροσυσσωματωμένο και τα σφαιρίδια είναι 0,07-0,15%. Κατά την τήξη συμβατικού χυτοσιδήρου, επιτρέπεται η παρουσία στο τμήμα σιδηρομεταλλεύματος της γόμωσης υψικαμίνου (όχι περισσότερο από) ως 0,05-0,1%, Zn 0,1-0,2%, Cu έως 0,2%. Οι ακαθαρσίες που σχηματίζουν σκωρία διακρίνονται σε βασικές (Ca, Mg) και όξινες (Si, Al). Προτιμώνται τα μεταλλεύματα και τα συμπυκνώματα με υψηλότερη αναλογία βασικών οξειδίων προς όξινα, καθώς η εισαγωγή ακατέργαστων ροών μειώνεται κατά την επακόλουθη μεταλλουργική επεξεργασία.

Φυσικοί ορυκτοί σχηματισμοί που περιέχουν σίδηρο και τις ενώσεις του σε τέτοιο όγκο που συνιστάται η βιομηχανική εξαγωγή σιδήρου. Αν και ο σίδηρος περιλαμβάνεται σε μεγαλύτερη ή μικρότερη ποσότητα σε όλα τα πετρώματα, αλλά με την ονομασία σιδηρομεταλλεύματα εννοούνται μόνο τέτοιες συσσωρεύσεις σιδηρούχων ενώσεων, εκ των οποίων σε μεγάλα μεγέθη και με όφελος οικονομικούς όρουςμπορεί να παραχθεί μεταλλικός σίδηρος.

Διακρίνονται οι ακόλουθοι βιομηχανικοί τύποι σιδηρομεταλλευμάτων:

• Τιτάνιο-μαγνητίτης και ιλμενίτης-τιτανομαγνητίτης σε μαφικά και υπερμαφικά πετρώματα.
• Απατίτης-μαγνητίτης σε ανθρακίτες.
• Μαγνητίτης και μαγνητίτης σε skarns.
• Μαγνητίτης-αιματίτης σε χαλαζίτες σιδήρου.
• Μαρτίτης και μαρτίτης-υδροαιματίτης (πλούσια μεταλλεύματα, που σχηματίζονται μετά από χαλαζίτες σιδήρου).
• Γαιθίτης-υδρογοαιθίτης σε κρούστες που ξεπερνούν τις καιρικές συνθήκες.

Υπάρχουν τρεις τύποι προϊόντων σιδηρομεταλλεύματος που χρησιμοποιούνται στη σιδηρούχα μεταλλουργία: διαχωρισμένο σιδηρομετάλλευμα (εύθρυπτο μετάλλευμα εμπλουτισμένο με διαχωρισμό), πυροσυσσωματωμένο μετάλλευμα (συντηγμένο, συσσωματωμένο με θερμική επεξεργασία) και σφαιρίδια (ακατέργαστη μάζα που περιέχει σίδηρο με προσθήκη ροών (συνήθως ασβεστόλιθος ) σχηματίζονται σε μπάλες με διάμετρο περίπου 1-2 cm).

Χ χημική σύνθεση

Σύμφωνα με τη χημική σύνθεση, τα μεταλλεύματα σιδήρου είναι οξείδια, ένυδρα οξείδια και ανθρακικά άλατα οξειδίου του σιδήρου· απαντώνται στη φύση με τη μορφή διαφόρων ορυκτών, από τα οποία τα σημαντικότερα είναι: μαγνητίτης ή μαγνητικό σιδηρομετάλλευμα. γαιθίτης ή λάμψη σιδήρου (κόκκινο σιδηρομετάλλευμα). λιμονίτης, ή καφέ σιδηρομετάλλευμα, που περιλαμβάνει ελώδη και λιμναία μεταλλεύματα. τέλος, ο σιδερίτης, ή σιδηρομετάλλευμα spar (σιδηρομετάλλευμα), και η ποικιλία του σφαιροσιδερίτης. Συνήθως, κάθε συσσώρευση των ονομαζόμενων ορυκτών είναι ένα μείγμα αυτών, μερικές φορές πολύ κοντά, με άλλα ορυκτά που δεν περιέχουν σίδηρο, όπως άργιλο, ασβεστόλιθο ή ακόμα και συστατικά μέρηκρυσταλλικά πυριγενή πετρώματα. Μερικές φορές μερικά από αυτά τα ορυκτά βρίσκονται μαζί στο ίδιο κοίτασμα, αν και στις περισσότερες περιπτώσεις κυριαρχεί ένα από αυτά, ενώ άλλα σχετίζονται γενετικά με αυτό.

πλούσιο σιδηρομετάλλευμα

Το πλούσιο σιδηρομετάλλευμα έχει περιεκτικότητα σε σίδηρο πάνω από 57%, και το πυρίτιο λιγότερο από 8 ... 10%, σε θείο και φώσφορο λιγότερο από 0,15%. Είναι προϊόν φυσικού εμπλουτισμού των σιδηρούχων χαλαζιτών, που δημιουργούνται με έκπλυση χαλαζία και αποσύνθεση πυριτικών ενώσεων κατά τις διαδικασίες μακροχρόνιας διάβρωσης ή μεταμόρφωσης. Τα φτωχά μεταλλεύματα σιδήρου μπορούν να περιέχουν τουλάχιστον 26% σίδηρο.

Υπάρχουν δύο κύριοι μορφολογικοί τύποι πλούσιων κοιτασμάτων σιδηρομεταλλεύματος: επίπεδα και γραμμικά. Οι επίπεδες βρίσκονται στις κορυφές απότομα εμβαπτιζόμενες στρώσεις σιδηρούχων χαλαζιτών με τη μορφή μεγάλων επιφανειών με βάση που μοιάζει με τσέπες και ανήκουν σε τυπικές κρούστες που ξεπερνούν τις καιρικές συνθήκες. Τα γραμμικά κοιτάσματα είναι σφηνοειδή μεταλλευτικά σώματα πλούσιων μεταλλευμάτων που πέφτουν στο βάθος σε ζώνες ρηγμάτων, ρωγμών, σύνθλιψης, κάμψεων κατά τη διαδικασία της μεταμόρφωσης. Τα μεταλλεύματα χαρακτηρίζονται από υψηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο (54…69%) και χαμηλή περιεκτικότητα σε θείο και φώσφορο. Το πιο χαρακτηριστικό παράδειγμα μεταμορφωμένων κοιτασμάτων πλούσιων μεταλλευμάτων μπορεί να είναι τα κοιτάσματα Pervomaiskoye και Zheltovodskoye στο βόρειο τμήμα του Krivbass. Τα πλούσια σιδηρομεταλλεύματα χρησιμοποιούνται για την τήξη χάλυβα σε ανοιχτή εστία, την παραγωγή μετατροπέων ή για την άμεση αναγωγή του σιδήρου (σίδηρος με μπρικέ).

Αποθέματα

Τα αποδεδειγμένα αποθέματα σιδηρομεταλλεύματος στον κόσμο είναι περίπου 160 δισεκατομμύρια τόνοι, τα οποία περιέχουν περίπου 80 δισεκατομμύρια τόνους καθαρού σιδήρου. Σύμφωνα με το Γεωλογικό Ινστιτούτο των ΗΠΑ, τα κοιτάσματα σιδηρομεταλλεύματος της Ρωσίας και της Βραζιλίας αντιπροσωπεύουν το καθένα το 18% των παγκόσμιων αποθεμάτων σιδήρου. Παγκόσμιοι πόροι και αποθέματα σιδηρομεταλλεύματος από 01/01/2010:

	ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ	Εκατομμύριο tn
Ρωσία	Εφεδρεία κατηγοριών Α+Β+Γ	55291
	Αποθεματικά Γ' κατηγορίας	43564
Αυστραλία	Αποδεδειγμένα + πιθανά αποθεματικά	10800
	μετρημένοι + υποδεικνυόμενοι πόροι	25900
	Συναγόμενοι πόροι	28900
Αλγερία	Ιστορικοί πόροι	3000
Βολιβία	Ιστορικοί πόροι	40000
Βραζιλία	Reserva lavravel	11830
		70637
Βενεζουέλα	αποθεματικά	4000
Βιετνάμ	Ιστορικοί πόροι	1250
Γκαμπόν	Ιστορικοί πόροι	πόροι 2000
Ινδία	αποθεματικά	7000
	πόροι	25249
Ιράν	αποθεματικά	2500
	πόροι	4526,30
Καζακστάν	αποθεματικά	8300
Καναδάς	αποθεματικά	1700
Κίνα	εγγυημένα αποθεματικά	22364
Μαυριτανία	αποθεματικά	700
	πόροι	2400
Μεξικό	αποθεματικά	700
Πακιστάν	ιστορικούς πόρους	903,40
Περού	Ιστορικοί πόροι	5000
ΗΠΑ	αποθεματικά	6900
Τουρκία	Αποδεδειγμένα + πιθανά αποθεματικά	113,25
Ουκρανία	Εφεδρεία κατηγοριών Α + Β + Γ	24650
	Αποθεματικά Γ' κατηγορίας	7195,93
χιλή	Ιστορικοί πόροι	1800
Νότια Αφρική	αποθεματικά	1000
Σουηδία	Αποδεδειγμένα + πιθανά αποθεματικά	1020
	Μετρημένο + υποδεικνυόμενο + συμπερασματοποιημένοι πόροι	511
Ολος ο κόσμος	αποθεματικά	1 58 000

Οι μεγαλύτεροι παραγωγοί πρώτων υλών σιδηρομεταλλεύματος το 2010

Σύμφωνα με τις Η.Π.Α. Γεωλογική Υπηρεσία, η παγκόσμια παραγωγή σιδηρομεταλλεύματος το 2009 ανήλθε σε 2,3 δισεκατομμύρια τόνους (αύξηση 3,6% σε σύγκριση με το 2008).

Το σιδηρομετάλλευμα άρχισε να εξορύσσεται από τον άνθρωπο πριν από πολλούς αιώνες. Ακόμη και τότε, τα πλεονεκτήματα της χρήσης σιδήρου έγιναν εμφανή.

Η εύρεση ορυκτών σχηματισμών που περιέχουν σίδηρο είναι αρκετά εύκολη, καθώς αυτό το στοιχείο αποτελεί περίπου το πέντε τοις εκατό του φλοιού της γης. Συνολικά, ο σίδηρος είναι το τέταρτο πιο άφθονο στοιχείο στη φύση.

Είναι αδύνατο να το βρείτε στην καθαρή του μορφή, ο σίδηρος περιέχεται σε μια ορισμένη ποσότητα σε πολλά είδη πετρωμάτων. Το σιδηρομετάλλευμα έχει την υψηλότερη περιεκτικότητα σε σίδηρο, η εξόρυξη μετάλλου από το οποίο είναι η πιο κερδοφόρα από οικονομική άποψη. Η ποσότητα του σιδήρου που περιέχεται σε αυτό εξαρτάται από την προέλευσή του, η κανονική αναλογία του οποίου είναι περίπου 15%.

Χημική σύνθεση

Οι ιδιότητες του σιδηρομεταλλεύματος, η αξία και τα χαρακτηριστικά του εξαρτώνται άμεσα από τη χημική του σύνθεση. Το σιδηρομετάλλευμα μπορεί να περιέχει ποικίλες ποσότητες σιδήρου και άλλες ακαθαρσίες. Ανάλογα με αυτό, υπάρχουν διάφοροι τύποι:

• πολύ πλούσιο όταν η περιεκτικότητα σε σίδηρο στα μεταλλεύματα υπερβαίνει το 65%.
• πλούσιο, το ποσοστό σιδήρου στο οποίο κυμαίνεται από 60% έως 65%.
• μεσαίο, από 45% και άνω.
• φτωχή, στην οποία το ποσοστό των χρήσιμων στοιχείων δεν ξεπερνά το 45%.

Όσο περισσότερες πλευρικές προσμίξεις στη σύνθεση του σιδηρομεταλλεύματος, τόσο περισσότερη ενέργεια απαιτείται για την επεξεργασία του και τόσο λιγότερο αποδοτική είναι η παραγωγή τελικών προϊόντων.

Η σύνθεση του βράχου μπορεί να είναι ένας συνδυασμός διαφόρων ορυκτών, απόβλητο βράχοκαι άλλες πλευρικές προσμίξεις, η αναλογία των οποίων εξαρτάται από την απόθεσή του.

Τα μαγνητικά μεταλλεύματα διακρίνονται από το γεγονός ότι βασίζονται σε ένα οξείδιο που έχει μαγνητικές ιδιότητες, αλλά με ισχυρή θέρμανση χάνονται. Η ποσότητα αυτού του τύπου πετρώματος στη φύση είναι περιορισμένη, αλλά η περιεκτικότητα σε σίδηρο σε αυτό μπορεί να μην είναι κατώτερη από το κόκκινο σιδηρομετάλλευμα. Εξωτερικά, μοιάζει με συμπαγείς κρυστάλλους μαύρου και μπλε.

Το σιδηρομετάλλευμα Spar είναι ένα ορυκτό πέτρωμα που βασίζεται στον σιδερίτη. Πολύ συχνά περιέχει σημαντική ποσότητα αργίλου. Αυτός ο τύπος βράχου είναι σχετικά δύσκολο να βρεθεί στη φύση, γεγονός που, λόγω της μικρής περιεκτικότητας σε σίδηρο, τον κάνει να χρησιμοποιείται σπάνια. Επομένως, είναι αδύνατο να αποδοθούν σε βιομηχανικούς τύπους μεταλλευμάτων.

Εκτός από τα οξείδια, άλλα μεταλλεύματα με βάση πυριτικά και ανθρακικά άλατα βρίσκονται στη φύση. Η περιεκτικότητα σε σίδηρο στο βράχο είναι πολύ σημαντική για τη βιομηχανική χρήση του, αλλά σημαντική είναι και η παρουσία χρήσιμων παραπροϊόντων όπως το νικέλιο, το μαγνήσιο και το μολυβδαίνιο.

Βιομηχανίες εφαρμογών

Το πεδίο εφαρμογής του σιδηρομεταλλεύματος περιορίζεται σχεδόν πλήρως στη μεταλλουργία. Χρησιμοποιείται κυρίως για την τήξη χυτοσιδήρου, ο οποίος εξορύσσεται με χρήση καμίνων ανοιχτής εστίας ή μετατροπέα. Σήμερα ο χυτοσίδηρος χρησιμοποιείται σε διάφορα πεδίαανθρώπινη ζωή, συμπεριλαμβανομένων των περισσότερων τύπων βιομηχανικής παραγωγής.

Διάφορα κράματα με βάση το σίδηρο χρησιμοποιούνται σε όχι μικρότερο βαθμό - ο χάλυβας έχει βρει την ευρύτερη εφαρμογή λόγω της αντοχής και των αντιδιαβρωτικών ιδιοτήτων του.

Ο χυτοσίδηρος, ο χάλυβας και διάφορα άλλα κράματα σιδήρου χρησιμοποιούνται σε:

1. Μηχανολόγος μηχανικός, για την παραγωγή διαφόρων εργαλειομηχανών και συσκευών.
2. Αυτοκινητοβιομηχανία, για την κατασκευή κινητήρων, περιβλημάτων, πλαισίων, καθώς και άλλων εξαρτημάτων και ανταλλακτικών.
3. Στρατιωτική και πυραυλική βιομηχανία, στην παραγωγή ειδικού εξοπλισμού, όπλων και πυραύλων.
4. Κατασκευή, ως ενισχυτικό στοιχείο ή ανέγερση φέρουσες κατασκευές.
5. Βιομηχανία ελαφριάς και τροφίμων, όπως δοχεία, γραμμές παραγωγής, διάφορες μονάδες και συσκευές.
6. Μεταλλευτική βιομηχανία, ως ειδικά μηχανήματα και εξοπλισμός.

Κοιτάσματα σιδηρομεταλλεύματος

Τα παγκόσμια αποθέματα σιδηρομεταλλεύματος είναι περιορισμένα σε ποσότητα και τοποθεσία. Οι περιοχές συσσώρευσης αποθεμάτων μεταλλεύματος ονομάζονται κοιτάσματα. Σήμερα, τα κοιτάσματα σιδηρομεταλλεύματος χωρίζονται σε:

1. Ενδογενής. Χαρακτηρίζονται από μια ειδική θέση στο φλοιό της γης, συνήθως με τη μορφή μεταλλευμάτων τιτανομαγνητίτη. Οι μορφές και οι θέσεις τέτοιων εγκλεισμάτων ποικίλλουν, μπορούν να έχουν τη μορφή φακών, στρωμάτων που βρίσκονται στο φλοιό της γης με τη μορφή αποθέσεων, ηφαιστείων, με τη μορφή διαφόρων φλεβών και άλλων ακανόνιστων σχημάτων.
2. Εξωγενής. Αυτός ο τύπος περιλαμβάνει κοιτάσματα καφέ σιδηρομεταλλεύματος και άλλα ιζηματογενή πετρώματα.
3. Μεταμορφογενής. Τα οποία περιλαμβάνουν κοιτάσματα χαλαζίτη.

Κοιτάσματα τέτοιων μεταλλευμάτων μπορούν να βρεθούν σε ολόκληρο τον πλανήτη μας. Ο μεγαλύτερος αριθμόςΤα κοιτάσματα συγκεντρώνονται στο έδαφος των μετασοβιετικών δημοκρατιών. Ειδικά η Ουκρανία, η Ρωσία και το Καζακστάν.

Χώρες όπως η Βραζιλία, ο Καναδάς, η Αυστραλία, οι ΗΠΑ, η Ινδία και η Νότια Αφρική έχουν μεγάλα αποθέματα σιδήρου. Ταυτόχρονα, σχεδόν κάθε χώρα στον κόσμο έχει τα δικά της ανεπτυγμένα κοιτάσματα, σε περίπτωση έλλειψης των οποίων, η φυλή εισάγεται από άλλες χώρες.

Εμπλουτισμός σιδηρομεταλλευμάτων

Όπως αναφέρθηκε, υπάρχουν διάφοροι τύποι μεταλλευμάτων. Οι πλούσιοι μπορούν να υποστούν επεξεργασία αμέσως μετά την εξαγωγή τους από τον φλοιό της γης, άλλοι πρέπει να εμπλουτιστούν. Εκτός από τη διαδικασία εμπλουτισμού, η επεξεργασία του μεταλλεύματος περιλαμβάνει διάφορα στάδια, όπως η διαλογή, η σύνθλιψη, ο διαχωρισμός και η συσσωμάτωση.

Μέχρι σήμερα, υπάρχουν διάφοροι κύριοι τρόποι εμπλουτισμού:

1. Έξαψη.

Χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό των μεταλλευμάτων από πλευρικές ακαθαρσίες σε μορφή πηλού ή άμμου, τα οποία ξεπλένονται με πίδακες νερού υψηλής πίεσης. Αυτή η λειτουργία σάς επιτρέπει να αυξήσετε την ποσότητα της περιεκτικότητας σε σίδηρο σε φτωχό μετάλλευμα κατά περίπου 5%. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται μόνο σε συνδυασμό με άλλους τύπους εμπλουτισμού.

1. Καθαρισμός με βαρύτητα.

Πραγματοποιείται με τη χρήση ειδικών τύπων αιωρημάτων, η πυκνότητα των οποίων υπερβαίνει την πυκνότητα του άχρηστου βράχου, αλλά είναι κατώτερη από την πυκνότητα του σιδήρου. Υπό την επίδραση των βαρυτικών δυνάμεων, τα πλευρικά εξαρτήματα ανεβαίνουν στην κορυφή και το σίδερο βυθίζεται στο κάτω μέρος της ανάρτησης.

1. μαγνητικός διαχωρισμός.

Η πιο κοινή μέθοδος εμπλουτισμού, η οποία βασίζεται σε διαφορετικό επίπεδο αντίληψης από τα συστατικά μεταλλεύματος της πρόσκρουσης των μαγνητικών δυνάμεων. Αυτός ο διαχωρισμός μπορεί να πραγματοποιηθεί με ξηρό βράχο, υγρό βράχο ή σε εναλλακτικό συνδυασμό των δύο καταστάσεων του.

Για την επεξεργασία ξηρών και υγρών μιγμάτων χρησιμοποιούνται ειδικά τύμπανα με ηλεκτρομαγνήτες.

1. Επίπλευση.

Για αυτή τη μέθοδο, το θρυμματισμένο μετάλλευμα με τη μορφή σκόνης χαμηλώνεται σε νερό με την προσθήκη ειδικής ουσίας (παράγοντας επίπλευσης) και αέρα. Κάτω από τη δράση του αντιδραστηρίου, ο σίδηρος ενώνεται με τις φυσαλίδες αέρα και ανεβαίνει στην επιφάνεια του νερού και το απόβλητο βράχο βυθίζεται στον πυθμένα. Τα συστατικά που περιέχουν σίδηρο συλλέγονται από την επιφάνεια με τη μορφή αφρού.

Η Ρωσία είναι μια γη που η φύση έχει προικίσει γενναιόδωρα με ορυκτό πλούτο όπως το σιδηρομετάλλευμα. Για να αξιολογήσουμε τουλάχιστον κατά προσέγγιση αυτή την τύχη, αρκεί να φανταστούμε τον ρόλο των μεταλλικών αντικειμένων στη ζωή μας και να ρίξουμε μια λογική γέφυρα στις κατηγορίες παραγωγής.

Δεν είναι περίεργο που οι εποχές που μπήκαν στη ζωή των ανθρώπων πριν από εκατοντάδες αιώνες, οι αλλαγές στον τρόπο ζωής και τη συνείδηση ​​της ανθρωπότητας αποδείχθηκαν τόσο μεγάλες που αυτή η εποχή άρχισε να ονομάζεται "Εποχή του Σιδήρου".

Τι είναι το σιδηρομετάλλευμα και πώς μοιάζει

Σχηματισμοί στο φλοιό της γης που περιέχουν σίδηρο σε περισσότερο ή λιγότερο καθαρή μορφή ή ενώσεις του με άλλες ουσίες: οξυγόνο, θείο, πυρίτιο κ.λπ.

Τέτοια κοιτάσματα ονομάζονται μετάλλευμα όταν η εξόρυξη μιας πολύτιμης ουσίας σε βιομηχανική κλίμακα είναι οικονομικά βιώσιμη.

Υπάρχουν πολλοί τύποι τέτοιων ορυκτών σχηματισμών. Ο αρχηγός του είδους του γεωλογικού πετρώματος είναι το κόκκινο σιδηρομετάλλευμα ή ο αιματίτης στα ελληνικά. Το όνομα, μεταφρασμένο από τα ελληνικά, σημαίνει "κόκκινο του αίματος", έχει χημικό τύπο - Fe 2 O 3.

Το οξείδιο του σιδήρου έχει ένα πολύπλοκο χρώμα που κυμαίνεται από μαύρο έως κερασί έως κόκκινο. Αδιαφανές, μπορεί να είναι σε κατάσταση σκόνης και πυκνό (στη δεύτερη περίπτωση έχει επιφανειακή γυαλάδα).

Διαφορετικό σχήμα - βρίσκεται με τη μορφή κόκκων, φολίδων, κρυστάλλων και ακόμη και μπουμπουκιού τριαντάφυλλου.

Σχηματισμός σιδηρομεταλλεύματος

Από τη φύση τους, τα ορυκτά που περιέχουν σίδηρο χρήσιμα για τον άνθρωπο μπορούν να ταξινομηθούν σε διάφορες κύριες ομάδες:

1. Μαγματογόνοι σχηματισμοί - σχηματίζονται υπό την επίδραση του υψηλές θερμοκρασίες.
2. Εξωγενές - προέρχεται από κοιλάδες ποταμών ως αποτέλεσμα της βροχόπτωσης και της διάβρωσης των βράχων.
3. Μεταμορφογενής - σχηματίζεται με βάση παλιές ιζηματογενείς αποθέσεις από υψηλή πίεσηκαι θερμότητα.

Αυτές οι ομάδες, με τη σειρά τους, χωρίζονται σε πολλά υποείδη.

Τύποι σιδηρομεταλλευμάτων και τα χαρακτηριστικά τους

Από οικονομική άποψη, ταξινομούνται κυρίως από την περιεκτικότητά τους σε σίδηρο:

1. Υψηλό - περισσότερο από 55%. Δεν πρόκειται για φυσικούς σχηματισμούς, αλλά για ένα βιομηχανικό ημικατεργασμένο προϊόν.
2. Μέση τιμή. Ένα παράδειγμα είναι το συσσωμάτωμα. Λαμβάνεται από φυσικές πρώτες ύλες πλούσιες σε σίδηρο μέσω μηχανικής δράσης.
3. Χαμηλό - λιγότερο από 20%. Αυτά λαμβάνονται ως αποτέλεσμα μαγνητικού διαχωρισμού.

Η τοποθεσία εξόρυξης μεταλλεύματος είναι επίσης οικονομικά σημαντική:

1. Γραμμικά - εμφανίζονται σε σημεία βυθίσεων στην επιφάνεια της γης, τα πιο πλούσια σε σίδηρο, με χαμηλή περιεκτικότητα σε θείο και φώσφορο.
2. Επίπεδοι - στη φύση, σχηματίζονται στην επιφάνεια χαλαζιτών που φέρουν σίδηρο.

Όσον αφορά τις γεωλογικές παραμέτρους, εκτός από τους αιματίτες, είναι ευρέως διαδεδομένα και χρησιμοποιούνται ενεργά τα ακόλουθα:

1. Το καστανό σιδηρομετάλλευμα (nFe 2 O 3 + nH 2 O) είναι ένα οξείδιο μετάλλου με τη συμμετοχή νερού με βάση, συνήθως, σε λιμονίτες. Χαρακτηριστικό βρώμικο κιτρινωπό χρώμα, εύθρυπτο, πορώδες. Το πολύτιμο μέταλλο περιέχει από ένα τέταρτο έως πενήντα τοις εκατό. Λίγο - αλλά η ουσία έχει αποκατασταθεί καλά. Εμπλουτισμένο για περαιτέρω παραγωγή καλού χυτοσιδήρου.
2. Το μαγνητικό σιδηρομετάλλευμα, ο μαγνητίτης είναι ένα φυσικό οξείδιο του σιδήρου (Fe 3 O 4). Ο αιματίτης είναι λιγότερο κοινός, αλλά ο σίδηρος σε αυτούς είναι περισσότερο από 70%. Είναι πυκνά και κοκκώδη, με τη μορφή κρυστάλλων διάσπαρτα στο βράχο, μαύρο και μπλε. Αρχικά, η ένωση έχει μαγνητικές ιδιότητες, η έκθεση σε υψηλές θερμοκρασίες τις ισοπεδώνει.
3. Spar σιδηρομετάλλευμα που περιέχει σιδερίτη FeCO 3.
4. Υπάρχει μεγάλη αναλογία αργίλου στο μετάλλευμα, τότε είναι αργιλώδες σιδηρομετάλλευμα. Σπάνιο είδος με σχετικά χαμηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο και κενά.

Κοιτάσματα σιδηρομεταλλεύματος στη Ρωσία

Το μεγαλύτερο κοίτασμα στον κόσμο είναι η μαγνητική ανωμαλία του Κουρσκ. Η φυσική δημιουργία είναι τόσο μεγαλειώδης που έχει πραγματοποιηθεί από τα τέλη του 16ου αιώνα. Τα όργανα πλοήγησης ξετρελάθηκαν από τη δύναμη του ηλεκτρικού πεδίου που ενεργούσε από το έδαφος για περισσότερα από 150 τετραγωνικά χιλιόμετρα. Τα αποθέματα μεταλλεύματος υπολογίζονται σε ένα δισεκατομμύριο τόνους.

Τα κοιτάσματα χαλαζίτη μαγνητίτη αναπτύσσονται στο κοίτασμα Olenegorsk κοντά στο Muromsk.

Στη χερσόνησο Κόλα, ο μαγνητίτης, η ολιβίνη, ο απατίτης και ο μαγνησιοφερρίτης εξορύσσονται από τη συσσώρευση Eisk-Kovdor, υπάρχουν πολλά ορυχεία στην Καρελία στο έδαφος του κοιτάσματος Kostomuksha.

Μια από τις παλαιότερες τοποθεσίες εξόρυξης μεταλλεύματος που μπορεί να βρεθεί στον χάρτη της Ρωσίας βρίσκεται στο Περιφέρεια Σβερντλόφσκ. Προμηθεύει υλικό από τα τέλη του 18ου αιώνα και ονομάζεται ομάδα κοιτασμάτων Kachkanar.

Η κληρονομιά της οικογένειας των επιχειρηματιών Demidov της εποχής Petrine μεταμορφώνεται ενεργά. Στα τέλη του 20ου αιώνα, η συσσώρευση μεταλλεύματος Gusevogorsk άρχισε να αναπτύσσεται εδώ.

Αποθέματα σιδηρομεταλλεύματος στον κόσμο

Μετά τη μεγαλειώδη συσσώρευση κοντά στο Κουρσκ, το πιο μεγάλης κλίμακας φαινόμενο μεταξύ παρόμοιων στον παγκόσμιο γεωγραφικό χάρτη είναι η λωρίδα κοιτασμάτων σιδήρου του κοιτάσματος Krivoy Rog στην Ουκρανία.

Χάρτης των κοιτασμάτων σιδηρομεταλλεύματος στον κόσμο (κάντε κλικ για μεγέθυνση)

Τα πλούτη της λεκάνης σιδηρομεταλλεύματος της Λωρραίνης χωρίζονται μεταξύ τους κατά τρία ΕΥΡΩΠΑΙΚΕΣ ΧΩΡΕΣ– Γαλλία, Λουξεμβούργο και Βέλγιο.

ΣΤΟ Βόρεια Αμερικήμεγάλα ορυχεία λειτουργούν στο Newfoundland, στο Belle Island και κοντά στην πόλη Labrador. Στο Νότο, μέρη πλούσια σε μετάλλευμα ονομάστηκαν Itabira και Carajas.

Στα βορειοανατολικά της Ινδίας, υπάρχουν επίσης εντυπωσιακά αποθέματα μεταλλεύματος και στην αφρικανική ήπειρο εξορύσσεται στην πόλη Conakry της Γουινέας.

Η λίστα διανομής ανά χώρα μοιάζει με αυτό:

Εξόρυξη σιδηρομεταλλεύματος

Το πρώτο κριτήριο για τις μεθόδους εξόρυξης είναι το πού εκτελείται η εργασία:

1. Στο έδαφος: όταν εμφανίζονται απολιθώματα όχι περισσότερο από μισό χιλιόμετρο από την επιφάνεια. Σε αυτή την περίπτωση, είναι πιο κερδοφόρο από οικονομική άποψη (και πιο ακριβό για το περιβάλλον) να σκάβουμε γιγάντια λατομεία χρησιμοποιώντας ανατινάξεις και ειδικό εξοπλισμό. Αυτή είναι μια μέθοδος ανοιχτής εξόρυξης.
2. Υπόγεια: μια μεγάλη βύθιση μεταλλεύματος στα έγκατα της γης απαιτεί τη δημιουργία ορυχείου. Η κλειστή μέθοδος εξαγωγής δεν είναι τόσο τραυματική για οικολογικό σύστημα, αλλά πιο χρονοβόρο και επικίνδυνο για τον άνθρωπο.

Το εξορυσσόμενο μετάλλευμα μεταφέρεται στο εργοστάσιο, όπου η πρώτη ύλη συνθλίβεται για μετέπειτα εμπλουτισμό. Υπάρχει μια απόσυρση του σιδήρου από χημικές ενώσεις με άλλα στοιχεία.

Μερικές φορές για αυτό δεν πρέπει να περάσετε από μία, αλλά πολλές διαδικασίες:

1. Διαχωρισμός βαρύτητας (σωματίδια μεταλλεύματος λόγω διαφορετικών φυσική πυκνότητααποσυντίθενται λόγω μηχανικής δράσης στο υλικό - σύνθλιψη, δόνηση, περιστροφή και κοσκίνισμα).
2. Επίπλευση (οξείδωση ομοιόμορφα θρυμματισμένων πρώτων υλών με αέρα που προσκολλά το μέταλλο στον εαυτό του).
3. Μαγνητικός διαχωρισμός:
   • η ακαθαρσία ξεπλένεται με ρεύμα νερού και το μέταλλο τραβιέται με μαγνήτη - λαμβάνεται συμπύκνωμα μεταλλεύματος.
   • το προϊόν του μαγνητικού διαχωρισμού υφίσταται επίπλευση - η πρώτη ύλη αποκαλύπτει ένα άλλο μισό του σιδήρου στην καθαρή του μορφή.
4. Πολύπλοκη μέθοδος: χρησιμοποιώντας όλες τις παραπάνω διαδικασίες, μερικές φορές πολλές φορές.

Το προκύπτον σίδερο με μπρικετοποίηση εν θερμώ αποστέλλεται σε ένα εργοστάσιο ηλεκτρομεταλλουργίας, όπου παίρνει τη μορφή μεταλλικού τεμαχίου τυποποιημένων σχημάτων ή κατά παραγγελία έως 12 μέτρα. Και ο χυτοσίδηρος στέλνεται στην παραγωγή υψικαμίνων.

Εφαρμογή σιδηρομεταλλεύματος

Χρήση για τον προορισμό του - την κατασκευή σιδήρου και χάλυβα.

Και φτιάχνουν μια μεγάλη ποικιλία από διαφορετικά πράγματα που μας περιβάλλουν: αυτοκίνητα, εξοπλισμός γραφείου, αγωγούς, σκεύη και εργαλειομηχανές, καλλιτεχνική σφυρηλάτηση και διάφορα εργαλεία.

συμπέρασμα

Τα αποθέματα σιδηρομεταλλεύματος υποδεικνύονται στους χάρτες ως ισοσκελές τρίγωνο με φαρδιά μαύρη βάση. Το σημάδι μεταφέρει την ουσία της σιδηρούχου μεταλλουργίας: αυτό σταθερή βάσησύγχρονη μεταποιητική οικονομία, η οποία εξακολουθεί να θεωρείται αληθινή από τους περισσότερους χρηματοδότες - σε αντίθεση με διάφορες αγορές κρυπτονομισμάτων.

Η περιεκτικότητα σε σίδηρο στα βιομηχανικά μεταλλεύματα είναι από 16 έως 72%. Μεταξύ των χρήσιμων ακαθαρσιών είναι οι Ni, Co, Mn, W, Mo, Cr, V κ.λπ., από τις επιβλαβείς είναι οι S, R, Zn, Pb, As, Cu. Τα σιδηρομεταλλεύματα κατά γένεση χωρίζονται σε και (βλ. χάρτη).

Βασικά μεταλλεύματα σιδήρου

Οι βιομηχανικοί τύποι σιδηρομεταλλευμάτων ταξινομούνται σύμφωνα με το κυρίαρχο ορυκτό μεταλλεύματος. Τα μεταλλεύματα μαγνητίτη αποτελούνται από μαγνητίτη (μερικές φορές μαγνησίτης - μαγνομαγνητίτης, συχνά μαρτιτοποιημένος - μετατρέπεται σε αιματίτη κατά την οξείδωση). Είναι πιο χαρακτηριστικά των ανθρακικών, skarn και υδροθερμικών κοιτασμάτων. Ο απατίτης και ο βαδλεϊίτης εξάγονται από κοιτάσματα ανθρακίτη και ο πυρίτης που περιέχει κοβάλτιο και τα θειούχα μη σιδηρούχα μέταλλα εξάγονται από εναποθέσεις skarn. Μια ειδική ποικιλία μεταλλευμάτων μαγνητίτη είναι σύνθετα (Fe-Ti-V) μεταλλεύματα τιτανομαγνητίτη πυριγενών κοιτασμάτων. Τα μεταλλεύματα αιματίτη, που αποτελούνται κυρίως από αιματίτη και, σε μικρότερο βαθμό, από μαγνητίτη, είναι κοινά στον φλοιό σιδηρούχων χαλαζιτών (μαρτιτών), σε skarn, υδροθερμικά και ηφαιστειογενή-ιζηματογενή μεταλλεύματα. Τα πλούσια μεταλλεύματα αιματίτη περιέχουν 55-65% Fe και έως 15-18% Mn. Τα μεταλλεύματα σιδερίτη υποδιαιρούνται σε μεταλλεύματα κρυσταλλικού σιδερίτη και αργιλώδη σιδηρομετάλλευμα. είναι συχνά μαγνησιώτες (μαγνοσιδερίτες). Βρίσκονται σε υδροθερμικά, ιζηματογενή και ηφαιστειακά-ιζηματογενή κοιτάσματα. Η μέση περιεκτικότητα σε Fe σε αυτά είναι 30-35%. Μετά το ψήσιμο των μεταλλευμάτων σιδερίτη, ως αποτέλεσμα της απομάκρυνσης του CO 2, λαμβάνονται λεπτά πορώδη συμπυκνώματα οξειδίου του σιδήρου που περιέχουν 1-2%, μερικές φορές έως και 10% Mn. Στη ζώνη οξείδωσης, τα μεταλλεύματα σιδερίτη μετατρέπονται σε καφέ σιδηρομετάλλευμα. Τα μεταλλεύματα πυριτικού σιδήρου αποτελούνται από χλωρίτες σιδήρου (, λεπτοχλωρίτη, κ.λπ.), συνοδευόμενους από υδροξείδια σιδήρου, μερικές φορές. Σχηματίζουν ιζηματογενή κοιτάσματα. Η μέση περιεκτικότητα σε Fe σε αυτά είναι 25-40%. Η πρόσμιξη θείου είναι αμελητέα, φώσφορος έως 1%. Συχνά έχουν ελαιολιτική υφή. Στον φλοιό που ξεπερνά τις καιρικές συνθήκες, μετατρέπονται σε καφέ, μερικές φορές κόκκινο (υδροαιματίτη) σιδηρομετάλλευμα. Οι καφέ σιδηρόλιθοι αποτελούνται από υδροξείδια του σιδήρου, πιο συχνά υδρογοαιθίτη. Σχηματίζουν ιζηματογενή κοιτάσματα (θαλάσσια και ηπειρωτικά) και αποθέσεις φλοιού που ξεπερνούν τις καιρικές συνθήκες. Τα ιζηματογενή μεταλλεύματα έχουν συχνά ελαιολιτική υφή. Η μέση περιεκτικότητα σε Fe στα μεταλλεύματα είναι 30-35%. Το καφέ σιδηρομετάλλευμα ορισμένων κοιτασμάτων (Bakalskoye στην ΕΣΣΔ, Bilbao στην Ισπανία κ.λπ.) περιέχει έως και 1-2% Mn ή περισσότερο. Φυσικά κράμα καφέ σιδηρομεταλλεύματος, που σχηματίζεται στις καιρικές κρούστες υπερμαφικών πετρωμάτων, περιέχει 32-48% Fe, έως 1% Ni, έως 2% Cr, εκατοστά του εκατοστού Co, V. Χυτοσίδηροι χρωμίου-νικελίου και χαμηλής περιεκτικότητας σε κράμα χάλυβα τήκονται από τέτοια μεταλλεύματα χωρίς πρόσθετα. ( , σιδηρούχο ) - φτωχή και μέτρια περιεκτικότητα σε σίδηρο (12-36%) μεταμορφωμένα μεταλλεύματα σιδήρου, που αποτελούνται από λεπτά εναλλασσόμενα ενδιάμεσα στρώματα χαλαζία, μαγνητίτη, αιματίτη, μαγνητίτη-αιματίτη και σιδερίτη, σε σημεία με ανάμειξη πυριτικών και ανθρακικών αλάτων. Διακρίνονται από χαμηλή περιεκτικότητα σε επιβλαβείς ακαθαρσίες (S και R είναι εκατοστά του τοις εκατό). Τα κοιτάσματα αυτού του τύπου έχουν συνήθως μοναδικά (πάνω από 10 δισεκατομμύρια τόνους) ή μεγάλα (πάνω από 1 δισεκατομμύριο τόνους) αποθέματα μεταλλεύματος. Το πυρίτιο πραγματοποιείται στον φλοιό που ξεπερνά τις καιρικές συνθήκες και εμφανίζονται μεγάλα κοιτάσματα πλούσιων μεταλλευμάτων αιματίτη-μαρτίτη.

Τα μεγαλύτερα αποθέματα και όγκοι παραγωγής πέφτουν στους προκαμβριακούς σιδηρούχους χαλαζίτες και τα πλούσια σιδηρομεταλλεύματα που σχηματίζονται από αυτούς, τα ιζηματογενή μεταλλεύματα καφέ σιδήρου, καθώς και τα μεταλλεύματα skarn, υδροθερμικού και ανθρακικού μαγνητίτη, είναι λιγότερο κοινά.

Εμπλουτισμός σιδηρομεταλλεύματος

Υπάρχουν πλούσια (πάνω από 50% Fe) και φτωχά (λιγότερο από 25% Fe) μεταλλεύματα που απαιτούν. Για τα ποιοτικά χαρακτηριστικά των πλούσιων μεταλλευμάτων, σημαντική είναι η περιεκτικότητα και η αναλογία μη μεταλλικών ακαθαρσιών (συστατικά που σχηματίζουν σκωρία), που εκφράζονται με τον συντελεστή βασικότητας και τον συντελεστή πυριτόλιθου. Σύμφωνα με την τιμή του συντελεστή βασικότητας (ο λόγος του αθροίσματος των περιεχομένων σε οξείδια ασβεστίου και μαγνησίου προς το άθροισμα οξειδίων του πυριτίου και ) τα μεταλλεύματα σιδήρου και τα συμπυκνώματά τους διαιρούνται σε όξινα (λιγότερο από 0,7), αυτο-ροή (0,7 -1.1) και βασικό (πάνω από 1.1). Τα αυτο-ρευζόμενα μεταλλεύματα είναι τα καλύτερα: τα όξινα μεταλλεύματα απαιτούν την εισαγωγή αυξημένης ποσότητας ασβεστόλιθου (ροή) στη γόμωση της υψικαμίνου σε σύγκριση με τα βασικά. Σύμφωνα με τη μονάδα πυριτίου (αναλογία οξειδίου του πυριτίου προς οξείδιο αλουμινίου), η χρήση μεταλλευμάτων σιδήρου περιορίζεται σε τύπους μεταλλευμάτων με μονάδα κάτω του 2. Τα φτωχά μεταλλεύματα που απαιτούν εμπλουτισμό περιλαμβάνουν τιτανομαγνητίτη, μαγνητίτη και επίσης χαλαζίτες μαγνητίτη με μαγνητίτη Περιεκτικότητα σε Fe άνω του 10-20%. χαλαζίτες μαρτίτης, αιματίτης και αιματίτης με περιεκτικότητα σε Fe άνω του 30%. μεταλλεύματα σιδερίτη, υδρογοαιθίτη και υδρογοαιθίτη-λεπτοχλωριώδους με περιεκτικότητα σε Fe πάνω από 25%. Το κατώτερο όριο της συνολικής περιεκτικότητας σε Fe και μαγνητίτη για κάθε κοίτασμα, λαμβάνοντας υπόψη την κλίμακα, την εξόρυξη και τις οικονομικές συνθήκες, καθορίζεται από τα πρότυπα.

Τα μεταλλεύματα που απαιτούν εμπλουτισμό διακρίνονται σε εύκολα εμπλουτιζόμενα και δύσκολα εμπλουτισμένα, κάτι που εξαρτάται από τη σύνθεση ορυκτών και τα χαρακτηριστικά υφής και δομής τους. Τα εύκολα εμπλουτισμένα μεταλλεύματα περιλαμβάνουν μεταλλεύματα μαγνητίτη και χαλαζία μαγνητίτη, σκληρά εμπλουτισμένα μεταλλεύματα - σιδηρομεταλλεύματα, στα οποία ο σίδηρος συνδέεται με κρυπτοκρυσταλλικούς και κολλοειδείς σχηματισμούς, όταν συνθλίβονται, δεν είναι δυνατό να αποκαλυφθούν ορυκτά μεταλλεύματος σε αυτά λόγω του εξαιρετικά μικρού μεγέθους τους και του λεπτού τους μεγέθους. βλάστηση με μη μεταλλικά ορυκτά. Η επιλογή των μεθόδων εμπλουτισμού καθορίζεται από τη σύνθεση ορυκτών μεταλλευμάτων, τα χαρακτηριστικά υφής και δομής τους, καθώς και από τη φύση των μη μεταλλικών ορυκτών και τις φυσικές και μηχανικές ιδιότητες των μεταλλευμάτων. Τα μεταλλεύματα μαγνητίτη εμπλουτίζονται με τη μαγνητική μέθοδο. Η χρήση ξηρού και υγρού μαγνητικού διαχωρισμού εξασφαλίζει την παραγωγή ρυθμισμένων συμπυκνωμάτων ακόμη και με σχετικά χαμηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο στο αρχικό μετάλλευμα. Εάν υπάρχουν εμπορικές ποιότητες αιματίτη στα μεταλλεύματα, χρησιμοποιούνται μέθοδοι εμπλουτισμού με μαγνητική επίπλευση (για λεπτώς διασπαρμένα μεταλλεύματα) ή μαγνητική βαρύτητα (για χονδρικώς διασπαρμένα μεταλλεύματα) μαζί με μαγνητίτη. Εάν τα μεταλλεύματα μαγνητίτη περιέχουν βιομηχανικές ποσότητες απατίτη ή σουλφίδια, χαλκό και ψευδάργυρο, ορυκτά βορίου και άλλα, τότε χρησιμοποιείται επίπλευση για την εξαγωγή τους από τα απόβλητα μαγνητικού διαχωρισμού. Τα σχήματα εμπλουτισμού για τα μεταλλεύματα τιτανομαγνητίτη και ιλμενίτη-τιτανομαγνητίτη περιλαμβάνουν υγρό μαγνητικό διαχωρισμό πολλαπλών σταδίων. Προκειμένου να απομονωθεί ο ιλμενίτης σε συμπύκνωμα τιτανίου, τα υγρά απόβλητα μαγνητικού διαχωρισμού εμπλουτίζονται με επίπλευση ή βαρύτητα, ακολουθούμενη από μαγνητικό διαχωρισμό σε πεδίο υψηλής έντασης.

Τα σχήματα εμπλουτισμού για χαλαζίτες μαγνητίτη περιλαμβάνουν σύνθλιψη, λείανση και μαγνητικό εμπλουτισμό χαμηλού πεδίου. Ο εμπλουτισμός οξειδωμένων σιδηρούχων χαλαζιτών μπορεί να πραγματοποιηθεί με μαγνητικές (σε ισχυρό πεδίο), μαγνητικές μεθόδους καβουρδίσματος και επίπλευσης. Για τον εμπλουτισμό του ελαιολιθικού καστανού σιδηρομεταλλεύματος υδρογοαιθίτη-λεπτοχλωρίτη, χρησιμοποιείται μια βαρυτική ή βαρυκομαγνητική (σε ισχυρό πεδίο) μέθοδος· επίσης βρίσκεται σε εξέλιξη έρευνα για τον εμπλουτισμό αυτών των μεταλλευμάτων με καβούρδισμα με μαγνητική μέθοδο. Ο αργιλώδης υδρογοαιθίτης και τα μεταλλεύματα (βότσαλο) εμπλουτίζονται με πλύσιμο. Ο εμπλουτισμός των μεταλλευμάτων σιδερίτη επιτυγχάνεται συνήθως με ψήσιμο. Κατά την επεξεργασία σιδηρούχων χαλαζιτών και μεταλλευμάτων skarn-μαγνητίτη, λαμβάνονται συνήθως συμπυκνώματα με περιεκτικότητα σε Fe 62-66%. σε ρυθμισμένα συμπυκνώματα υγρού μαγνητικού διαχωρισμού από σιδηρομεταλλεύματα απατίτη-μαγνητίτη και μαγνητίτη, τουλάχιστον 62-64%· για την ηλεκτρομεταλλουργική επεξεργασία, παράγονται συμπυκνώματα με περιεκτικότητα σε Fe όχι μικρότερη από 69,5%, SiO 2 όχι μεγαλύτερη από 2,5%. Συμπυκνώματα βαρυτικού και βαρυτικού-μαγνητικού εμπλουτισμού ελαιολιθικού καφέ σιδηρομεταλλεύματος θεωρούνται ρυθμισμένα όταν η περιεκτικότητα σε Fe είναι 48-49%. Καθώς βελτιώνονται οι μέθοδοι εμπλουτισμού, αυξάνονται οι απαιτήσεις για συμπυκνώματα από μεταλλεύματα.

Τα περισσότερα από τα μεταλλεύματα σιδήρου χρησιμοποιούνται για την τήξη σιδήρου. Μικρή ποσότητα χρησιμεύει ως φυσικές βαφές (ώχρα) και βαρυτικά για τη λάσπη γεώτρησης.

Αποθέματα σιδηρομεταλλεύματος

Όσον αφορά τα αποθέματα σιδηρομεταλλεύματος (υπόλοιπο - πάνω από 100 δισεκατομμύρια τόνοι), το CCCP κατατάσσεται πρώτο στον κόσμο. Τα μεγαλύτερα αποθέματα σιδηρομεταλλεύματος στην ΕΣΣΔ συγκεντρώνονται στην Ουκρανία, στις κεντρικές περιοχές της RSFSR, στο βόρειο Καζακστάν, στα Ουράλια, στη δυτική και ανατολική Σιβηρία. Από το συνολικό ποσό των εξερευνημένων αποθεμάτων σιδηρομεταλλεύματος, το 15% είναι πλούσιο και δεν απαιτεί εμπλουτισμό, το 67% εμπλουτίζεται με απλά μαγνητικά σχήματα και το 18% απαιτεί πολύπλοκες μεθόδους εμπλουτισμού.

Η KHP, η Βόρεια Κορέα και η CPB διαθέτουν σημαντικά αποθέματα σιδηρομεταλλεύματος, επαρκή για την ανάπτυξη της δικής τους σιδηρούχας μεταλλουργίας. δείτε επίσης

Ο άνθρωπος άρχισε να εξορύσσει σιδηρομετάλλευμα στα τέλη της 2ης χιλιετίας π.Χ., έχοντας ήδη καθορίσει για τον εαυτό του τα πλεονεκτήματα του σιδήρου έναντι της πέτρας. Από τότε, οι άνθρωποι άρχισαν να διακρίνουν τους τύπους μεταλλευμάτων σιδήρου, αν και δεν είχαν ακόμη τα ίδια ονόματα με σήμερα.

Στη φύση, ο σίδηρος είναι ένα από τα πιο κοινά στοιχεία και σύμφωνα με διάφορες πηγές, περιέχεται στον φλοιό της γης από τέσσερα έως πέντε τοις εκατό. Αυτή είναι η τέταρτη μεγαλύτερη περιεκτικότητα μετά το οξυγόνο, το πυρίτιο και το αλουμίνιο.

Ο σίδηρος δεν υπάρχει στην καθαρή του μορφή, βρίσκεται σε μεγαλύτερες ή μικρότερες ποσότητες διαφορετικό είδοςβράχους. Και αν, σύμφωνα με τους υπολογισμούς των ειδικών, είναι σκόπιμο και οικονομικά κερδοφόρο η εξαγωγή σιδήρου από ένα τέτοιο βράχο, ονομάζεται σιδηρομετάλλευμα.

Κατά τη διάρκεια των τελευταίων αιώνων, κατά τη διάρκεια των οποίων ο χάλυβας και ο σίδηρος τήκονταν πολύ ενεργά, τα μεταλλεύματα σιδήρου έχουν εξαντληθεί - σε τελική ανάλυση, χρειάζεται όλο και περισσότερο μέταλλο. Για παράδειγμα, εάν τον 18ο αιώνα, στην αυγή της βιομηχανικής εποχής, τα μεταλλεύματα μπορούσαν να περιέχουν 65% σίδηρο, τώρα η περιεκτικότητα του 15 τοις εκατό του στοιχείου στο μετάλλευμα θεωρείται φυσιολογική.

Από τι είναι κατασκευασμένο το σιδηρομετάλλευμα;

Η σύνθεση του μεταλλεύματος περιλαμβάνει μετάλλευμα και ορυκτά που σχηματίζουν μεταλλεύματα, διάφορες ακαθαρσίες και απόβλητα πετρώματα. Η αναλογία αυτών των στοιχείων διαφέρει από πεδίο σε πεδίο.

Το υλικό του μεταλλεύματος περιέχει την κύρια μάζα σιδήρου και το απόβλητο πέτρωμα είναι κοιτάσματα ορυκτών που περιέχουν πολύ λίγο ή καθόλου σίδηρο.

Τα οξείδια, τα πυριτικά και τα ανθρακικά άλατα σιδήρου είναι τα πιο κοινά ορυκτά μεταλλεύματος στα σιδηρομεταλλεύματα.

Τύποι σιδηρομεταλλεύματος ανά περιεκτικότητα σε σίδηρο και τοποθεσία.

• Χαμηλό σίδηρο ή διαχωρισμένο σιδηρομετάλλευμα, κάτω από 20%
• Μέτριο μετάλλευμα σιδήρου ή πυροσυσσωμάτωσης
• Μάζα ή σφαιρίδια που περιέχουν σίδηρο - πετρώματα με υψηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο, άνω του 55%

Τα μεταλλεύματα σιδήρου μπορεί να είναι γραμμικά - δηλαδή να εμφανίζονται σε σημεία ρηγμάτων και στροφών στο φλοιό της γης. Είναι τα πιο πλούσια σε σίδηρο και περιέχουν λίγο φώσφορο και θείο.

Ένας άλλος τύπος σιδηρομεταλλεύματος είναι επίπεδος, ο οποίος περιέχεται στην επιφάνεια των σιδηροφόρων χαλαζιτών.

Κόκκινο, καφέ, κίτρινο, μαύρο σιδηρομετάλλευμα.

Ο πιο κοινός τύπος μεταλλεύματος είναι το κόκκινο σιδηρομετάλλευμα, το οποίο σχηματίζεται από άνυδρο αιματίτη οξειδίου του σιδήρου, που έχει τον χημικό τύπο Fe 2 O 3 . Ο αιματίτης περιέχει πολύ υψηλό ποσοστό σιδήρου (έως 70 τοις εκατό) και λίγες ξένες ακαθαρσίες, ιδιαίτερα θείο και φώσφορο.

Το κόκκινο σιδηρομετάλλευμα μπορεί να είναι σε διαφορετική φυσική κατάσταση - από πυκνό έως σκονισμένο.

Το καφέ σιδηρομετάλλευμα είναι ένα υδατικό οξείδιο του σιδήρου Fe 2 O 3 *nH 2 O. Ο αριθμός n μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με τη βάση που αποτελεί το μετάλλευμα. Τις περισσότερες φορές είναι λιμονίτες. Το καφέ σιδηρομετάλλευμα, σε αντίθεση με το κόκκινο, περιέχει λιγότερο σίδηρο - 25-50 τοις εκατό. Η δομή τους είναι χαλαρή, πορώδης και υπάρχουν πολλά άλλα στοιχεία στο μετάλλευμα, μεταξύ των οποίων ο φώσφορος και το μαγγάνιο. Το καστανό σιδηρομετάλλευμα περιέχει πολλή προσροφημένη υγρασία, ενώ τα απόβλητα πετρώματα είναι αργιλώδη. Αυτό το είδος μεταλλεύματος πήρε το όνομά του λόγω του χαρακτηριστικού καφέ ή κιτρινωπού χρώματος.

Αλλά παρά τη μάλλον χαμηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο, λόγω της εύκολης αναγωγιμότητας, είναι εύκολο να επεξεργαστεί τέτοιο μετάλλευμα. Συχνά χρησιμοποιούνται για την παραγωγή χυτοσιδήρου υψηλής ποιότητας.

Το καστανό σιδηρομετάλλευμα χρειάζεται συχνότερα εμπλουτισμό.

Τα μαγνητικά μεταλλεύματα είναι αυτά που σχηματίζονται από τον μαγνητίτη, ο οποίος είναι ένα μαγνητικό οξείδιο του σιδήρου Fe 3 O 4. Το όνομα υποδηλώνει ότι αυτά τα μεταλλεύματα έχουν μαγνητικές ιδιότητες που χάνονται όταν θερμαίνονται.

Οι μαγνητικές σιδεροπέτρες είναι λιγότερο συχνές από τις κόκκινες. Αλλά ο σίδηρος σε αυτά μπορεί να περιέχει ακόμη και περισσότερο από 70 τοις εκατό.

Στη δομή του, μπορεί να είναι πυκνό και κοκκώδες, μπορεί να μοιάζει με κρύσταλλα διάσπαρτα στο βράχο. Το χρώμα του μαγνητίτη είναι μαύρο-μπλε.

Ένας άλλος τύπος μεταλλεύματος, που ονομάζεται σιδηρομετάλλευμα spar. Το μεταλλευόμενο συστατικό του είναι ανθρακικός σίδηρος με χημική σύνθεση FeCO 3 που ονομάζεται σιδερίτης. Ένα άλλο όνομα - αργιλικό σιδηρομετάλλευμα - είναι εάν το μετάλλευμα περιέχει σημαντική ποσότητα αργίλου.

Ο άστριος και το αργιλικό σιδηρομετάλλευμα είναι λιγότερο κοινά στη φύση από άλλα μεταλλεύματα και περιέχουν σχετικά λίγο σίδηρο και πολλά απόβλητα πετρώματα. Οι σιδερίτες μπορούν να μετατραπούν σε καφέ σιδηρομετάλλευμα υπό την επίδραση του οξυγόνου, της υγρασίας και της καθίζησης. Ως εκ τούτου, τα κοιτάσματα μοιάζουν με αυτό: στα ανώτερα στρώματα είναι καφέ σιδηρομετάλλευμα, και στα κάτω στρώματα είναι σιδηρομετάλλευμα spar.