แร่เหล็กทำมาจากอะไร? แร่คืออะไร? มีแร่ประเภทใดบ้าง? พวกเขาขุดได้อย่างไร? ประเทศชั้นนำในการทำเหมืองแร่ วิธีการขุดแบบปิด

วัตถุดิบแร่เหล็ก (IOR) เป็นวัตถุดิบทางโลหะวิทยาประเภทหลักที่ใช้ในโลหะเหล็กสำหรับการผลิตเหล็กสุกร เหล็กรีดิวซ์โดยตรง (DRI) และเหล็กอัดก้อนร้อน (HBI)

มนุษย์เริ่มผลิตและใช้ผลิตภัณฑ์เหล็กในช่วงยุคเหล็กเมื่อประมาณสี่พันปีที่แล้ว ในปัจจุบัน แร่เหล็กเป็นแร่ธาตุที่พบได้บ่อยที่สุดชนิดหนึ่ง อาจมีแต่ถ่านและ วัสดุก่อสร้างสกัดจากดินชั้นล่างในปริมาณมาก แร่เหล็กมากกว่า 90% ใช้ในการผลิตเหล็กและเหล็กกล้า

เหล็กหล่อ - โลหะผสมของเหล็กที่มีคาร์บอน (2-4%) โดยทั่วไปจะเปราะและมีสิ่งเจือปนของซิลิกอน แมงกานีส กำมะถัน ฟอสฟอรัส และธาตุผสมในบางครั้ง - โครเมียม นิกเกิล วานาเดียม อลูมิเนียม ฯลฯ หล่อ เหล็กได้มาจากแร่เหล็กในเตาหลอม เหล็กหล่อจำนวนมาก (มากกว่า 85%) ถูกแปรรูปเป็นเหล็ก (เหล็กหล่อขั้นสุดท้าย) ส่วนที่มีขนาดเล็กกว่านั้นใช้สำหรับการผลิตการหล่อขึ้นรูป (เหล็กหล่อ)

เหล็กเป็นโลหะผสมที่หลอมได้ของเหล็กและคาร์บอน (และสารเติมแต่งการเจือปน) ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายหลักของการแปรรูปแร่เหล็ก เหล็กมีความแข็งแรงสูง เหนียว ความสามารถในการเปลี่ยนรูปร่างได้ง่ายระหว่างการทำงานร้อนและเย็นโดยใช้แรงกด ได้รับคุณสมบัติที่จำเป็นขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีและวิธีการรักษาความร้อน: ทนความร้อน ทนต่อการเสียดสี ทนต่อการกัดกร่อน ทำให้เหล็กเป็นวัสดุโครงสร้างที่สำคัญที่สุด

ผลิตภัณฑ์โลหะผสมเหล็กถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตทุกประเภท แต่ส่วนใหญ่ใช้ในวิศวกรรมเครื่องกลและการก่อสร้างทุน

แร่เหล็กเป็นวัตถุดิบในการผลิตโลหะเหล็ก แร่เหล็กที่สกัดจากดินใต้ผิวดินมักเรียกกันว่า "แร่ดิบ" ในการขุด

วัตถุดิบแร่เหล็ก (IOR) เป็นวัตถุดิบทางโลหะวิทยาชนิดหนึ่งที่ใช้ในโลหะเหล็กสำหรับการผลิตเหล็กสุกรและผลิตภัณฑ์ที่เป็นโลหะ (DRI และ HBI) รวมทั้งในการผลิตเหล็กในปริมาณเล็กน้อย วัตถุดิบแร่เหล็กแบ่งออกเป็นสองประเภท - วัตถุดิบที่เตรียม (จับตัวเป็นก้อน) และวัตถุดิบที่ไม่ได้เตรียม (ไม่จับตัวเป็นก้อน) แร่เหล็กที่เตรียมไว้เป็นวัตถุดิบที่พร้อมสำหรับใช้ในเตาถลุงเหล็กเพื่อการผลิตเหล็ก แร่เหล็กที่ไม่ได้เตรียมไว้เป็นวัตถุดิบในการผลิตวัตถุดิบที่จับตัวเป็นก้อน แร่เหล็กที่ไม่ได้เตรียมไว้คือแร่เข้มข้น เตาถลุงเหล็ก และแร่ซินเตอร์ สมาธิส่วนใหญ่เกิดจากการแยกแม่เหล็กของการบด แร่เหล็กธาตุเหล็กต่ำ การสกัดธาตุเหล็กในสารละลายเข้มข้นเฉลี่ยประมาณ 80% ปริมาณธาตุเหล็กในสารเข้มข้นคือ 60-65%

Agglore (ค่าปรับแร่เหล็ก) ผลิตจากแร่ที่อุดมด้วยธาตุเหล็กสูง จากการบด คัด ลอก ลอกออก ขนาดอนุภาค -10 mm.

เตาหลอม (แร่ขนาดใหญ่) ผลิตจากแร่อุดมด้วยขนาดชิ้น -70 + 10 mm. วัตถุดิบแร่เหล็กสำหรับกระบวนการเตาหลอมเหล็กต้องอาศัยการรวมตัวและการรวมตัวกัน Agglomerate ได้มาจากแร่ซินเตอร์และสารเข้มข้น และจะใช้เฉพาะสารเข้มข้นสำหรับการผลิตเม็ด

เม็ดทำจากแร่เหล็กเข้มข้นด้วยการเติมหินปูนอันเป็นผลมาจากการอัดเม็ดของส่วนผสม (เม็ดที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 1 ซม.) และการเผาไหม้ในภายหลัง

เหล็กอัดก้อนร้อน ไม่ใช่แร่เหล็กเพราะ อันที่จริงสิ่งเหล่านี้เป็นผลิตภัณฑ์ของการแปรรูปโลหะแล้ว ในฐานะวัตถุดิบในการผลิตซินเตอร์ จะใช้ส่วนผสมของแร่ซินเทอร์ ไซด์ไรต์ หินปูน และของเสียจากการผลิตที่มีธาตุเหล็กซึ่งมีปริมาณธาตุเหล็กสูง (เช่น ตะกรัน ฯลฯ) ส่วนผสมนี้ยังอยู่ภายใต้การอัดเป็นก้อนและการเผาผนึก

ค่าทางโลหะวิทยาของแร่เหล็กและสารเข้มข้นจะถูกกำหนดโดยเนื้อหาของส่วนประกอบที่มีประโยชน์ (Fe) เช่นเดียวกับประโยชน์ (Mn, Ni, Cr, V, Ti) ที่เป็นอันตราย (S, P, As, Zn, Pb, Cu , K, Na) และสิ่งสกปรกที่ก่อตัวเป็นตะกรัน (Si, Ca, Mg, Al) สิ่งเจือปนที่เป็นประโยชน์คือองค์ประกอบโลหะผสมตามธรรมชาติของเหล็กที่ช่วยปรับปรุงคุณสมบัติของเหล็ก สิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายอาจทำให้คุณสมบัติของโลหะแย่ลง (กำมะถันและทองแดงทำให้โลหะมีความเปราะบางสีแดง ฟอสฟอรัส - ความเปราะเย็น สารหนูและทองแดงลดความสามารถในการเชื่อม) หรือทำให้กระบวนการถลุงเหล็กซับซ้อน (สังกะสีทำลายเยื่อบุวัสดุทนไฟของเตาหลอม ตะกั่ว - ทรายแดงโพแทสเซียมและโซเดียมทำให้เกิดการสะสมในท่อก๊าซ)

ปริมาณกำมะถันในแร่ที่จำหน่ายไม่ควรเกิน 0.15% ในแร่และสารเข้มข้นที่ใช้ในการผลิตซินเตอร์และเม็ด ปริมาณกำมะถันที่อนุญาตอาจสูงถึง 0.6% เนื่องจากระดับการกำจัดกำมะถันถึง 60-90% ในระหว่างการจับตัวเป็นก้อนและการคั่วเม็ด ปริมาณฟอสฟอรัสที่จำกัดในแร่ ซินเตอร์ และเม็ดคือ 0.07-0.15% เมื่อถลุงเหล็กธรรมดา การมีอยู่ในส่วนแร่เหล็กของประจุเตาหลอมเหลว (ไม่เกิน) ที่ 0.05-0.1%, Zn 0.1-0.2%, Cu สูงถึง 0.2% ได้รับอนุญาต สิ่งเจือปนที่เกิดจากตะกรันแบ่งออกเป็นพื้นฐาน (Ca, Mg) และกรด (Si, Al) แร่และสารเข้มข้นที่มีอัตราส่วนออกไซด์พื้นฐานต่อกรดสูงกว่าเป็นที่ต้องการ เนื่องจากการป้อนของฟลักซ์ดิบจะลดลงในระหว่างกระบวนการทางโลหะวิทยาที่ตามมา

การก่อตัวของแร่ธรรมชาติที่มีธาตุเหล็กและสารประกอบในปริมาณที่แนะนำให้ทำการสกัดธาตุเหล็กทางอุตสาหกรรม แม้ว่าเหล็กจะรวมอยู่ในหินทั้งหมดในปริมาณมากหรือน้อย แต่ภายใต้ชื่อแร่เหล็กเป็นที่เข้าใจกันว่ามีเพียงการสะสมของสารประกอบเฟอร์รูจินัสซึ่งมีขนาดใหญ่และมีประโยชน์ เงื่อนไขทางเศรษฐกิจสามารถผลิตเหล็กเมทัลลิกได้

แร่เหล็กประเภทอุตสาหกรรมต่อไปนี้มีความโดดเด่น:

• ไททาเนียม-แม่เหล็กและอิลเมไนต์-ไททาโนแมกเนไทต์ในหินมาฟิคและอุลตรามาฟิค
• อะพาไทต์-แมกเนไทต์ในคาร์บอเนต
• แมกนีไทต์และแมกโน-แมกนีไทต์ในสการ์น
• แมกนีไทต์-เฮมาไทต์ในควอตซ์เหล็ก
• Martite และ martite-hydrohematite (แร่ที่อุดมสมบูรณ์ซึ่งเกิดขึ้นหลังจากควอตซ์เหล็ก);
• Goethite-hydrogoethite ในเปลือกโลกที่ผุกร่อน

ผลิตภัณฑ์แร่เหล็กมีสามประเภทที่ใช้ในโลหะวิทยา: แร่เหล็กแยก (แร่ที่หลอมละลายโดยการแยกตัวออกจากกัน) แร่ซินเทอร์ (เผา จับเป็นก้อนโดยการอบชุบด้วยความร้อน) และเม็ด (มวลเหล็กดิบที่มีการเติมฟลักซ์ (โดยปกติคือหินปูน); ปั้นเป็นลูกกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1-2 ซม.)

X องค์ประกอบทางเคมี

ตามองค์ประกอบทางเคมี แร่เหล็กคือออกไซด์ ไฮเดรตของออกไซด์ และเกลือคาร์บอนิกของเฟอร์รัส ออกไซด์ พวกมันเกิดขึ้นในธรรมชาติในรูปของแร่ธาตุต่าง ๆ ซึ่งที่สำคัญที่สุดคือ: แมกนีไทต์หรือแร่เหล็กแม่เหล็ก เกอไทต์หรือความมันวาวของเหล็ก (แร่เหล็กสีแดง); ลิโมไนต์หรือแร่เหล็กสีน้ำตาลซึ่งรวมถึงแร่บึงและทะเลสาบ สุดท้ายคือ แร่หินไซด์ไรต์ หรือแร่เหล็กสปาร์ (เหล็กสปาร์) และแร่ทรงกลมชนิดต่างๆ โดยปกติแร่แร่แต่ละชนิดที่สะสมตามชื่อจะเป็นส่วนผสมของแร่เหล่านี้บางครั้งอย่างใกล้ชิดกับแร่ธาตุอื่นๆ ที่ไม่มีธาตุเหล็ก เช่น ดินเหนียว หินปูน หรือแม้แต่ ส่วนประกอบหินอัคนีที่เป็นผลึก บางครั้งแร่ธาตุเหล่านี้บางชนิดจะพบรวมกันในแหล่งเดียวกัน แม้ว่าโดยส่วนใหญ่แล้วแร่ธาตุหนึ่งจะมีอิทธิพลเหนือกว่า ในขณะที่แร่ธาตุอื่นๆ มีความเกี่ยวข้องทางพันธุกรรมกับแร่ธาตุดังกล่าว

แร่เหล็กที่อุดมสมบูรณ์

แร่เหล็กที่อุดมไปด้วยมีธาตุเหล็กมากกว่า 57% และซิลิกาน้อยกว่า 8 ... 10% กำมะถันและฟอสฟอรัสน้อยกว่า 0.15% เป็นผลพลอยได้จากการเพิ่มคุณค่าทางธรรมชาติของเฟอร์รูจินัสควอทซ์ไซต์ ซึ่งเกิดจากการชะล้างของควอตซ์และการสลายตัวของซิลิเกตในระหว่างกระบวนการของสภาวะดินฟ้าอากาศหรือการเปลี่ยนแปลงในระยะยาว แร่เหล็กที่ไม่ดีสามารถมีธาตุเหล็กได้อย่างน้อย 26%

แร่เหล็กที่อุดมด้วยสัณฐานวิทยามีสองประเภทหลัก: แบบแบนและแบบเส้นตรง แร่ที่มีลักษณะแบนราบอยู่บนยอดของชั้นหินควอทซ์ที่มีแร่เหล็กไหลสูงชันในรูปของพื้นที่ขนาดใหญ่ที่มีฐานคล้ายกระเป๋าและเป็นของเปลือกโลกที่มีสภาพดินฟ้าอากาศโดยทั่วไป การสะสมเชิงเส้นเป็นร่างแร่รูปทรงลิ่มของแร่ที่อุดมสมบูรณ์ซึ่งตกลงไปในส่วนลึกของรอยเลื่อน, การแตกหัก, การบด, การโค้งงอในกระบวนการของการเปลี่ยนแปลง แร่มีลักษณะเฉพาะโดยมีธาตุเหล็กสูง (54…69%) และมีปริมาณกำมะถันและฟอสฟอรัสต่ำ ตัวอย่างที่มีลักษณะเฉพาะมากที่สุดของการแปรสภาพของแร่ที่อุดมสมบูรณ์อาจเป็นแหล่งแร่ Pervomaiskoye และ Zheltovodskoye ทางตอนเหนือของ Krivbass แร่เหล็กที่อุดมไปด้วยจะใช้สำหรับการถลุงเหล็กในเตาเผาแบบเปิด การผลิตคอนเวอร์เตอร์ หรือเพื่อลดปริมาณธาตุเหล็กโดยตรง (เหล็กอัดก้อนร้อน)

หุ้น

ปริมาณสำรองแร่เหล็กที่พิสูจน์แล้วของโลกอยู่ที่ประมาณ 160 พันล้านตันซึ่งมีธาตุเหล็กบริสุทธิ์ประมาณ 80 พันล้านตัน จากการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐฯ แหล่งแร่เหล็กของรัสเซียและบราซิลต่างก็มีปริมาณสำรองเหล็กถึง 18% ของโลก ทรัพยากรโลกและปริมาณสำรองแร่เหล็ก ณ วันที่ 01/01/2010:

	หมวดหมู่	ล้าน tn
รัสเซีย	สำรองหมวดหมู่ A+B+C	55291
	ประเภท C สำรอง	43564
ออสเตรเลีย	พิสูจน์แล้ว + เงินสำรองที่เป็นไปได้	10800
	วัด + ระบุทรัพยากร	25900
	ทรัพยากรที่อนุมาน	28900
แอลจีเรีย	แหล่งข้อมูลทางประวัติศาสตร์	3000
โบลิเวีย	แหล่งข้อมูลทางประวัติศาสตร์	40000
บราซิล	สำรอง lavravel	11830
		70637
เวเนซุเอลา	เงินสำรอง	4000
เวียดนาม	แหล่งข้อมูลทางประวัติศาสตร์	1250
กาบอง	แหล่งข้อมูลทางประวัติศาสตร์	ทรัพยากร 2000
อินเดีย	เงินสำรอง	7000
	ทรัพยากร	25249
อิหร่าน	เงินสำรอง	2500
	ทรัพยากร	4526,30
คาซัคสถาน	เงินสำรอง	8300
แคนาดา	เงินสำรอง	1700
จีน	เงินสำรองค้ำประกัน	22364
มอริเตเนีย	เงินสำรอง	700
	ทรัพยากร	2400
เม็กซิโก	เงินสำรอง	700
ปากีสถาน	แหล่งข้อมูลทางประวัติศาสตร์	903,40
เปรู	แหล่งข้อมูลทางประวัติศาสตร์	5000
สหรัฐอเมริกา	เงินสำรอง	6900
ไก่งวง	พิสูจน์แล้ว + เงินสำรองที่เป็นไปได้	113,25
ยูเครน	สำรองของประเภท A + B + C	24650
	ประเภท C สำรอง	7195,93
ชิลี	แหล่งข้อมูลทางประวัติศาสตร์	1800
แอฟริกาใต้	เงินสำรอง	1000
สวีเดน	พิสูจน์แล้ว + เงินสำรองที่เป็นไปได้	1020
	วัด + ระบุ + ทรัพยากรที่สรุป	511
ทั้งโลก	เงินสำรอง	1 58 000

ผู้ผลิตวัตถุดิบแร่เหล็กรายใหญ่ที่สุดในปี 2553

ตามที่สหรัฐอเมริกา การสำรวจทางธรณีวิทยา การผลิตแร่เหล็กของโลกในปี 2552 มีจำนวน 2.3 พันล้านตัน (เพิ่มขึ้น 3.6% เมื่อเทียบกับปี 2551)

มนุษย์เริ่มขุดแร่เหล็กเมื่อหลายศตวรรษก่อน ถึงอย่างนั้นข้อดีของการใช้เหล็กก็ชัดเจน

การค้นหาการก่อตัวของแร่ธาตุที่มีธาตุเหล็กนั้นค่อนข้างง่าย เนื่องจากธาตุนี้ประกอบด้วยเปลือกโลกประมาณ 5 เปอร์เซ็นต์ โดยรวมแล้ว ธาตุเหล็กเป็นธาตุที่มีมากที่สุดเป็นอันดับสี่ในธรรมชาติ

เป็นไปไม่ได้ที่จะพบมันในรูปแบบบริสุทธิ์ เหล็กมีอยู่ในหินหลายประเภทจำนวนหนึ่ง แร่เหล็กมีปริมาณธาตุเหล็กสูงที่สุด การสกัดโลหะซึ่งให้ผลกำไรทางเศรษฐกิจมากที่สุด ปริมาณธาตุเหล็กที่บรรจุอยู่ในนั้นขึ้นอยู่กับที่มาของธาตุเหล็กซึ่งปกติจะอยู่ที่ประมาณ 15%

องค์ประกอบทางเคมี

คุณสมบัติของแร่เหล็ก มูลค่าและคุณลักษณะของแร่เหล็กขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีโดยตรง แร่เหล็กอาจมีธาตุเหล็กและสิ่งเจือปนอื่นๆ ในปริมาณที่แตกต่างกัน มีหลายประเภทขึ้นอยู่กับสิ่งนี้:

• รวยมากเมื่อปริมาณธาตุเหล็กในแร่เกิน 65%;
• อุดมไปด้วยเปอร์เซ็นต์ของธาตุเหล็กซึ่งแตกต่างกันไปจาก 60% ถึง 65%
• ปานกลางตั้งแต่ 45% ขึ้นไป
• แย่ซึ่งเปอร์เซ็นต์ขององค์ประกอบที่มีประโยชน์ไม่เกิน 45%

ยิ่งองค์ประกอบของแร่เหล็กเจือปนมากเท่าใด ก็ยิ่งต้องการพลังงานมากขึ้นในการแปรรูป และมีประสิทธิภาพน้อยกว่าคือการผลิตผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

องค์ประกอบของหินสามารถเป็นส่วนผสมของแร่ธาตุต่างๆ เศษหินและสิ่งสกปรกด้านอื่น ๆ ซึ่งอัตราส่วนนั้นขึ้นอยู่กับเงินฝาก

แร่แม่เหล็กมีความโดดเด่นด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าพวกเขาอยู่บนพื้นฐานของออกไซด์ที่มีคุณสมบัติทางแม่เหล็ก แต่ด้วยความร้อนสูงจะสูญเสียไป ปริมาณของหินชนิดนี้ในธรรมชาติมีจำกัด แต่ปริมาณธาตุเหล็กในหินนั้นอาจไม่ด้อยไปกว่าแร่เหล็กสีแดง ภายนอกดูเหมือนคริสตัลทึบสีดำและสีน้ำเงิน

แร่เหล็กสปาร์เป็นหินแร่ที่มีพื้นฐานมาจากแร่ไซด์ไรต์ มักจะมีดินเหนียวจำนวนมาก หินประเภทนี้ค่อนข้างหายากในธรรมชาติ ซึ่งเมื่อได้รับธาตุเหล็กเพียงเล็กน้อย ทำให้ไม่ค่อยได้ใช้ ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะถือว่าพวกเขาเป็นแร่ประเภทอุตสาหกรรม

นอกจากออกไซด์แล้ว แร่อื่นๆ ที่มีซิลิเกตและคาร์บอเนตยังพบได้ในธรรมชาติ ปริมาณธาตุเหล็กในหินมีความสำคัญมากสำหรับการใช้ในอุตสาหกรรม แต่การมีอยู่ของผลพลอยได้ที่เป็นประโยชน์ เช่น นิกเกิล แมกนีเซียม และโมลิบดีนัมก็มีความสำคัญเช่นกัน

อุตสาหกรรมแอพพลิเคชั่น

ขอบเขตของแร่เหล็กเกือบจะจำกัดอยู่ที่โลหะวิทยา ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการถลุงเหล็กหมูซึ่งขุดโดยใช้เตาเผาแบบเปิดหรือเตาหลอม ปัจจุบันมีการใช้เหล็กหล่อใน ด้านต่างๆชีวิตมนุษย์ รวมทั้งในอุตสาหกรรมการผลิตเกือบทุกประเภท

โลหะผสมที่มีธาตุเหล็กหลายชนิดถูกนำมาใช้ในระดับไม่น้อย - เหล็กพบว่ามีการใช้งานที่กว้างที่สุดเนื่องจากความแข็งแรงและคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อน

เหล็กหล่อ เหล็ก และโลหะผสมเหล็กอื่น ๆ ถูกนำมาใช้ใน:

1. วิศวกรรมเครื่องกล สำหรับการผลิตเครื่องจักรและอุปกรณ์ต่างๆ
2. อุตสาหกรรมยานยนต์ สำหรับการผลิตเครื่องยนต์ ตัวเรือน เฟรม ตลอดจนส่วนประกอบและชิ้นส่วนอื่นๆ
3. อุตสาหกรรมการทหารและขีปนาวุธ ในการผลิตอุปกรณ์พิเศษ อาวุธและขีปนาวุธ
4. การก่อสร้างเป็นองค์ประกอบเสริมหรือการสร้างโครงสร้างรับน้ำหนัก
5. อุตสาหกรรมเบาและอาหาร เช่น ภาชนะบรรจุ สายการผลิต หน่วยและอุปกรณ์ต่างๆ
6. อุตสาหกรรมเหมืองแร่ เช่น เครื่องจักรและอุปกรณ์พิเศษ

แหล่งแร่เหล็ก

แร่เหล็กสำรองของโลกมีปริมาณและสถานที่จำกัด พื้นที่สะสมแร่เรียกว่าแหล่งแร่ วันนี้เงินฝากแร่เหล็กแบ่งออกเป็น:

1. ภายนอก พวกมันมีลักษณะเฉพาะโดยตำแหน่งพิเศษในเปลือกโลก ปกติจะอยู่ในรูปของแร่ไททาโนแมกเนไทต์ รูปแบบและตำแหน่งของการรวมดังกล่าวแตกต่างกัน สามารถอยู่ในรูปแบบของเลนส์ ชั้นที่อยู่ในเปลือกโลกในรูปแบบของตะกอน ตะกอนคล้ายภูเขาไฟ ในรูปแบบของเส้นเลือดต่าง ๆ และรูปร่างผิดปกติอื่น ๆ
2. ภายนอก ประเภทนี้รวมถึงการสะสมของแร่เหล็กสีน้ำตาลและหินตะกอนอื่น ๆ
3. การเปลี่ยนแปลง ซึ่งรวมถึงเงินฝากควอร์ตไซต์

เงินฝากของแร่ดังกล่าวสามารถพบได้ทั่วโลกของเรา จำนวนมากที่สุดเงินฝากกระจุกตัวอยู่ในอาณาเขตของสาธารณรัฐหลังโซเวียต โดยเฉพาะยูเครน รัสเซีย และคาซัคสถาน

ประเทศต่างๆ เช่น บราซิล แคนาดา ออสเตรเลีย สหรัฐอเมริกา อินเดีย และแอฟริกาใต้มีแร่เหล็กสำรองจำนวนมาก ในเวลาเดียวกัน เกือบทุกประเทศในโลกก็มีแหล่งที่พัฒนาแล้วของตัวเอง ในกรณีที่ขาดแคลน สายพันธุ์นี้นำเข้ามาจากประเทศอื่น

การเพิ่มคุณค่าของแร่เหล็ก

ตามที่ระบุไว้แร่มีหลายประเภท คนรวยสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ในทันทีหลังจากดึงออกจากเปลือกโลกแล้ว ส่วนอื่นๆ จำเป็นต้องได้รับการเสริมคุณค่า นอกเหนือจากกระบวนการสร้างแร่แล้ว การแปรรูปแร่ยังรวมถึงหลายขั้นตอน เช่น การคัดแยก การบด การแยกและการเกาะตัวเป็นก้อน

จนถึงปัจจุบันมีหลายวิธีในการเพิ่มคุณค่า:

1. ฟลัชชิง

ใช้สำหรับทำความสะอาดแร่จากสิ่งสกปรกด้านข้างในรูปของดินเหนียวหรือทราย ซึ่งล้างออกด้วยเครื่องฉีดน้ำแรงดันสูง การดำเนินการนี้ช่วยให้คุณเพิ่มปริมาณธาตุเหล็กในแร่ที่ไม่ดีได้ประมาณ 5% ดังนั้นจึงใช้ร่วมกับการเสริมแต่งประเภทอื่นเท่านั้น

1. การทำความสะอาดแรงโน้มถ่วง

ดำเนินการโดยใช้สารแขวนลอยชนิดพิเศษซึ่งมีความหนาแน่นเกินกว่าความหนาแน่นของหินเสีย แต่จะด้อยกว่าความหนาแน่นของเหล็ก ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง ส่วนประกอบด้านข้างจะลอยขึ้นไปด้านบน และเหล็กจะจมลงสู่ด้านล่างของระบบกันสะเทือน

1. การแยกแม่เหล็ก

วิธีการเสริมสมรรถนะที่พบบ่อยที่สุด ซึ่งขึ้นอยู่กับระดับการรับรู้ที่แตกต่างกันของแรงแม่เหล็กโดยส่วนประกอบของแร่ การแยกดังกล่าวสามารถทำได้ด้วยหินแห้ง หินเปียก หรือสลับกันระหว่างสองสถานะ

สำหรับการแปรรูปส่วนผสมแห้งและเปียก จะใช้ถังซักพิเศษที่มีแม่เหล็กไฟฟ้า

1. การลอยตัว

สำหรับวิธีนี้ แร่ที่บดแล้วในรูปของฝุ่นจะถูกหย่อนลงไปในน้ำด้วยการเติมสารพิเศษ (สารลอยตัว) และอากาศ ภายใต้การกระทำของรีเอเจนต์ เหล็กจะเชื่อมฟองอากาศและลอยขึ้นสู่ผิวน้ำ และเศษหินก็จมลงสู่ก้นบ่อ ส่วนประกอบที่มีเหล็กจะถูกเก็บรวบรวมจากพื้นผิวในรูปของโฟม

รัสเซียเป็นดินแดนที่ธรรมชาติมอบให้อย่างไม่เห็นแก่ตัวด้วยความมั่งคั่งทางแร่เช่นแร่เหล็ก อย่างน้อยที่สุดโดยประมาณโชคนี้ ก็เพียงพอแล้วที่จะจินตนาการถึงบทบาทของวัตถุที่เป็นโลหะในชีวิตของเราและโยนสะพานตรรกะไปยังหมวดหมู่ของการผลิต

ไม่น่าแปลกใจที่เมื่อหลายร้อยศตวรรษที่ผ่านมาพวกเขาเข้ามาในชีวิตผู้คนเท่านั้น การเปลี่ยนแปลงวิถีชีวิตและจิตสำนึกของมนุษยชาติกลับกลายเป็นว่ายิ่งใหญ่มากจนยุคนี้เริ่มถูกเรียกว่า "ยุคเหล็ก"

แร่เหล็กคืออะไรและมีลักษณะอย่างไร

การก่อตัวในเปลือกโลกที่มีธาตุเหล็กอยู่ในรูปที่บริสุทธิ์ไม่มากก็น้อย หรือสารประกอบของมันกับสารอื่นๆ: ออกซิเจน กำมะถัน ซิลิกอน ฯลฯ

เงินฝากดังกล่าวเรียกว่าแร่เมื่อการสกัดสารที่มีค่าในระดับอุตสาหกรรมเป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจ

การก่อตัวของแร่ดังกล่าวมีหลายประเภท หัวหน้าสายพันธุ์ของหินทางธรณีวิทยาคือแร่เหล็กสีแดงหรือเฮมาไทต์ในภาษากรีก ชื่อที่แปลมาจากภาษากรีกแปลว่า "เลือดแดง" มีสูตรทางเคมี - Fe 2 O 3

เหล็กออกไซด์มีสีที่ซับซ้อนตั้งแต่สีดำจนถึงสีเชอร์รี่จนถึงสีแดง ทึบแสงอาจอยู่ในสถานะเต็มไปด้วยฝุ่นและหนาแน่น (ในกรณีที่สองมีผิวมันเงา)

รูปร่างที่หลากหลาย - พบได้ในรูปของเมล็ดพืช เกล็ด คริสตัล และแม้แต่ดอกกุหลาบตูม

การก่อตัวของแร่เหล็ก

โดยกำเนิดในธรรมชาติ แร่ธาตุที่มีธาตุเหล็กที่เป็นประโยชน์ต่อมนุษย์สามารถจำแนกได้เป็นหลายกลุ่มหลัก:

1. การก่อตัว Magmatogenic - เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของ อุณหภูมิสูง.
2. ภายนอก - มีต้นกำเนิดในหุบเขาแม่น้ำอันเป็นผลมาจากการตกตะกอนและการผุกร่อนของหิน
3. Metamorphogenic - เกิดขึ้นจากตะกอนตะกอนเก่าจาก ความดันสูงและความร้อน

ในทางกลับกันกลุ่มเหล่านี้ถูกแบ่งออกเป็นสายพันธุ์ย่อยมากมาย

ประเภทของแร่เหล็กและลักษณะเฉพาะ

จากมุมมองทางเศรษฐกิจ พวกมันจำแนกตามปริมาณธาตุเหล็กเป็นหลัก:

1. สูง - มากกว่า 55% สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่การก่อตัวตามธรรมชาติ แต่เป็นผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปทางอุตสาหกรรมอยู่แล้ว
2. เฉลี่ย. ตัวอย่างเป็นการรวมตัวกัน ได้มาจากวัตถุดิบธรรมชาติที่อุดมด้วยธาตุเหล็กผ่านการกระทำทางกล
3. ต่ำ - น้อยกว่า 20% สิ่งเหล่านี้ได้มาจากการแยกแม่เหล็ก

ที่ตั้งของการขุดแร่ก็มีความสำคัญทางเศรษฐกิจเช่นกัน:

1. เส้นตรง - เกิดขึ้นในบริเวณที่มีความลึกของพื้นผิวโลก ซึ่งเป็นธาตุเหล็กที่เข้มข้นที่สุด โดยมีกำมะถันและฟอสฟอรัสในปริมาณต่ำ
2. ลักษณะเหมือนแบน - โดยธรรมชาติแล้วพวกมันถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวของควอทซ์ที่มีธาตุเหล็ก

ในแง่ของพารามิเตอร์ทางธรณีวิทยานอกเหนือจากออกไซด์แล้วยังมีการใช้อย่างแพร่หลายและแพร่หลายดังต่อไปนี้:

1. แร่เหล็กสีน้ำตาล (nFe 2 O 3 + nH 2 O) เป็นโลหะออกไซด์ที่มีส่วนร่วมของน้ำเป็นพื้นฐานโดยปกติในลิโมไนต์ ลักษณะเป็นสีเหลืองอมเหลือง เปราะบาง มีรูพรุน โลหะมีค่าประกอบด้วยตั้งแต่หนึ่งในสี่ถึงห้าสิบเปอร์เซ็นต์ เล็กน้อย - แต่สารได้รับการฟื้นฟูอย่างดี เสริมประสิทธิภาพเพื่อการผลิตเหล็กหล่อที่ดีต่อไป
2. แร่เหล็กแม่เหล็ก แมกนีไทต์เป็นเหล็กออกไซด์ธรรมชาติ (Fe 3 O 4) เฮมาไทต์พบได้น้อยกว่า แต่มีธาตุเหล็กมากกว่า 70% มีความหนาแน่นและเป็นเม็ดเล็ก ๆ ในรูปแบบของผลึกที่กระจายอยู่ในหินสีดำและสีน้ำเงิน เริ่มแรกสารประกอบมีคุณสมบัติทางแม่เหล็กสัมผัสกับอุณหภูมิสูงได้
3. แร่เหล็กสปาร์ที่มีสารไซด์ไรต์ FeCO 3
4. มีดินเหนียวในแร่เป็นจำนวนมาก จึงเป็นแร่เหล็กที่เป็นดินเหนียว พันธุ์หายากที่มีธาตุเหล็กค่อนข้างต่ำและมีช่องว่าง

แหล่งแร่เหล็กในรัสเซีย

เงินฝากที่ใหญ่ที่สุดในโลกคือความผิดปกติทางแม่เหล็กของเคิร์สต์ การสร้างสรรค์ทางธรรมชาตินั้นยิ่งใหญ่มากจนเกิดขึ้นจริงตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 16 เครื่องมือนำทางคลั่งไคล้พลังของสนามไฟฟ้าที่กระทำจากพื้นดินกว่า 150 ตารางกิโลเมตร ปริมาณสำรองแร่ประมาณหนึ่งพันล้านตัน

แหล่งแร่ควอทไซต์ Magnetite กำลังได้รับการพัฒนาในแหล่ง Olenegorsk ใกล้ Muromsk

บนคาบสมุทร Kola มีการขุดแร่แมกนีไทต์โอลีวีนอะพาไทต์และแมกนีซิโอเฟอร์ไรท์จากการสะสม Eisk-Kovdor มีเหมืองหลายแห่งใน Karelia บนอาณาเขตของเงินฝาก Kostomuksha

หนึ่งในแหล่งขุดแร่ที่เก่าแก่ที่สุดที่สามารถพบได้บนแผนที่ของรัสเซียตั้งอยู่ใน ภูมิภาค Sverdlovsk. มีการจัดหาวัสดุตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 18 และเรียกว่ากลุ่มเงินฝาก Kachkanar

มรดกของผู้ประกอบการตระกูล Demidov แห่งยุค Petrine กำลังเปลี่ยนแปลงอย่างแข็งขัน ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 20 การสะสมแร่ Gusevogorsk เริ่มได้รับการพัฒนาที่นี่

แร่เหล็กสำรองในโลก

หลังจากการสะสมครั้งใหญ่ใกล้เมือง Kursk ปรากฏการณ์ที่ใหญ่โตที่สุดในบรรดาปรากฏการณ์ที่คล้ายคลึงกันในแผนที่ภูมิศาสตร์โลกคือแถบแหล่งแร่เหล็กของแหล่งแร่ Krivoy Rog ในยูเครน

แผนที่แหล่งแร่เหล็กในโลก (คลิกเพื่อดูภาพขยาย)

ความร่ำรวยของอ่างแร่เหล็ก Lorraine แบ่งกันเองเป็นสาม ประเทศในยุโรป– ฝรั่งเศส ลักเซมเบิร์ก และเบลเยี่ยม

ใน อเมริกาเหนือเหมืองหลักทำงานในนิวฟันด์แลนด์ เกาะเบลล์ และใกล้กับเมืองลาบราดอร์ ในภาคใต้ มีแหล่งแร่มากมายชื่อว่าอิตาบิราและคาราจาส

ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือของอินเดียยังมีแร่สำรองที่น่าประทับใจและในทวีปแอฟริกามีการขุดในเมืองโคนาครีของกินี

รายชื่อการจัดจำหน่ายตามประเทศมีลักษณะดังนี้:

การขุดแร่เหล็ก

เกณฑ์แรกสำหรับวิธีการขุดคือที่ทำงาน:

1. บนพื้นดิน: เมื่อฟอสซิลเกิดขึ้นไม่เกินครึ่งกิโลเมตรจากพื้นผิว ในกรณีนี้ การขุดเหมืองขนาดใหญ่โดยใช้ระเบิดและอุปกรณ์พิเศษจะทำกำไรได้มากกว่า (และแพงกว่าสำหรับสิ่งแวดล้อม) นี่เป็นวิธีการขุดแบบเปิด
2. ใต้ดิน: การแช่แร่ขนาดใหญ่ในลำไส้ของโลกจำเป็นต้องมีการสร้างเหมือง วิธีการสกัดแบบปิดไม่ได้ทำให้บอบช้ำนักสำหรับ ระบบนิเวศน์แต่ใช้เวลานานและเป็นอันตรายต่อมนุษย์

แร่ที่สกัดแล้วจะถูกส่งไปยังโรงงานซึ่งวัตถุดิบจะถูกบดเพื่อเสริมสมรรถนะในภายหลัง มีการถอนธาตุเหล็กออกจากสารประกอบทางเคมีกับธาตุอื่นๆ

บางครั้งสำหรับสิ่งนี้ คุณต้องทำไม่ผ่านขั้นตอนเดียว แต่มีหลายขั้นตอน:

1. การแยกด้วยแรงโน้มถ่วง (อนุภาคแร่เนื่องจากความแตกต่าง ความหนาแน่นทางกายภาพสลายตัวเนื่องจากการกระทำทางกลกับวัสดุ - การบด, การสั่นสะเทือน, การหมุนและการคัดกรอง)
2. การลอยตัว (ออกซิเดชันของวัตถุดิบที่บดให้เท่ากันด้วยอากาศที่ยึดโลหะเข้ากับตัวมันเอง)
3. การแยกแม่เหล็ก:
   • สิ่งเจือปนถูกชะล้างออกด้วยน้ำและโลหะถูกดึงออกด้วยแม่เหล็ก - ได้แร่เข้มข้น
   • ผลิตภัณฑ์จากการแยกสารด้วยแม่เหล็กผ่านการลอยตัว - วัตถุดิบเผยให้เห็นเหล็กอีกครึ่งหนึ่งในรูปแบบบริสุทธิ์
4. วิธีที่ซับซ้อน: ใช้กระบวนการทั้งหมดข้างต้น บางครั้งหลายครั้ง

เหล็กอัดก้อนร้อนที่ได้จะถูกส่งไปยังโรงงานอิเล็กโตรเมทัลโลจิคัล ซึ่งใช้รูปทรงของแท่งโลหะที่มีรูปร่างมาตรฐานหรือสั่งทำพิเศษได้สูงถึง 12 เมตร และเหล็กหมูถูกส่งไปยังการผลิตเตาหลอม

การใช้แร่เหล็ก

ใช้ตามวัตถุประสงค์ - การผลิตเหล็กและเหล็กกล้า

และพวกมันสร้างสิ่งต่าง ๆ มากมายรอบตัวเรา: รถยนต์ อุปกรณ์สำนักงาน ท่อส่ง เครื่องใช้และเครื่องมือกล การตีขึ้นรูปอย่างมีศิลปะ และเครื่องมือต่างๆ

บทสรุป

แร่เหล็กสำรองจะแสดงบนแผนที่เป็นรูปสามเหลี่ยมหน้าจั่วที่มีฐานสีดำกว้าง เครื่องหมายแสดงถึงสาระสำคัญของโลหกรรมเหล็ก: it รากฐานที่มั่นคงเศรษฐกิจการผลิตสมัยใหม่ซึ่งนักการเงินส่วนใหญ่ยังถือว่าเป็นความจริง ตรงข้ามกับตลาดสกุลเงินดิจิทัลต่างๆ

ปริมาณธาตุเหล็กในแร่อุตสาหกรรมอยู่ที่ 16 ถึง 72% ในบรรดาสิ่งเจือปนที่มีประโยชน์ ได้แก่ Ni, Co, Mn, W, Mo, Cr, V เป็นต้น สารที่เป็นอันตราย ได้แก่ S, R, Zn, Pb, As, Cu แร่เหล็กโดยกำเนิดแบ่งออกเป็นและ (ดูแผนที่)

แร่เหล็กพื้นฐาน

แร่เหล็กประเภทอุตสาหกรรมจำแนกตามแร่แร่หลัก แร่แมกนีไทต์ประกอบด้วยแมกนีไทต์ (บางครั้งเป็นแมกนีเซียน - แมกโนแมกเนไทต์ซึ่งมักถูกทำให้เป็นแร่มาร์ตินิท - เปลี่ยนเป็นเฮมาไทต์ในระหว่างการออกซิเดชัน) ส่วนใหญ่เป็นลักษณะเฉพาะของตะกอนคาร์บอเนต สการ์น และไฮโดรเทอร์มอล อะพาไทต์และแบดเดอไลต์สกัดจากตะกอนคาร์บอนเนต และไพไรต์ที่มีโคบอลต์และโลหะซัลไฟด์ที่ไม่ใช่โลหะถูกสกัดจากตะกอนสกาน แร่แมกนีไทต์ชนิดพิเศษหลายชนิดเป็นแร่ไททาโนแมกนีไทต์เชิงซ้อน (Fe-Ti-V) ที่เกิดจากการสะสมของอัคนี แร่เฮมาไทต์ประกอบด้วยแร่เฮมาไทต์เป็นส่วนใหญ่ และแมกนีไทต์ที่พบได้ทั่วไปในเปลือกโลกที่ผุกร่อนของแร่ควอทซ์ไทต์ (แร่มาร์ไทต์) ในแร่สคาร์น ไฮโดรเทอร์มอล และแร่ตะกอนภูเขาไฟ แร่เฮมาไทต์ที่อุดมไปด้วยมี Fe 55-65% และสูงถึง 15-18% Mn สินแร่ไซด์ไรต์แบ่งออกเป็นสินแร่ไซด์ไรต์และแร่เหล็กเคลลีย์ พวกเขามักจะเป็นแมกนีเซีย (magnosiderites) พบได้ในแหล่งไฮโดรเทอร์มอล ตะกอน และตะกอนภูเขาไฟ เนื้อหาเฉลี่ยของ Fe ในนั้นคือ 30-35% หลังจากการคั่วแร่ไซด์ไรต์อันเป็นผลมาจากการกำจัด CO 2 เหล็กออกไซด์เข้มข้นที่มีรูพรุนอย่างประณีตจะได้รับ 1-2% บางครั้งสูงถึง 10% Mn ในเขตออกซิเดชัน แร่ไซด์ไรต์จะกลายเป็นแร่เหล็กสีน้ำตาล แร่เหล็กซิลิเกตประกอบด้วยเฟอร์รูจินัสคลอไรต์ (, เลปโตคลอไรท์ ฯลฯ ) พร้อมด้วยเหล็กไฮดรอกไซด์ในบางครั้ง พวกมันก่อตัวเป็นตะกอน เนื้อหาเฉลี่ยของ Fe ในนั้นคือ 25-40% ส่วนผสมของกำมะถันเล็กน้อยมีฟอสฟอรัสสูงถึง 1% พวกเขามักจะมีพื้นผิวที่เป็นน้ำมัน ในเปลือกโลกที่ผุกร่อน พวกมันจะกลายเป็นแร่เหล็กสีน้ำตาล บางครั้งสีแดง (ไฮโดรเฮมาไทต์) หินเหล็กสีน้ำตาลประกอบด้วยเหล็กไฮดรอกไซด์ ซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นไฮโดรโกเอไทต์ พวกมันก่อตัวเป็นตะกอนตะกอน (ทางทะเลและทวีป) และการสะสมของเปลือกโลกที่ผุกร่อน แร่ตะกอนมักจะมีพื้นผิวที่เป็นน้ำมัน ปริมาณแร่เฉลี่ยของ Fe ในแร่คือ 30-35% แร่เหล็กสีน้ำตาลของเงินฝากบางส่วน (Bakalskoye ในสหภาพโซเวียต บิลเบาในสเปน ฯลฯ) มีมากถึง 1-2% Mn หรือมากกว่า แร่เหล็กสีน้ำตาลที่เจือโดยธรรมชาติ ก่อตัวขึ้นในเปลือกโลกที่ผุกร่อนของหินอัลตราเบสิก ซึ่งมี Fe 32-48% สูงถึง 1% Ni มากถึง 2% Cr โครเมียม Co, V. เหล็กโครเมียม-นิกเกิลและโลหะผสมต่ำ เหล็กหลอมจากแร่ดังกล่าวโดยไม่มีสารเติมแต่ง ( , เฟอร์ราจินัส ) - ปริมาณธาตุเหล็กที่ไม่ดีและปานกลาง (12-36%) แร่เหล็กที่แปรสภาพซึ่งประกอบด้วยควอตซ์สลับบาง ๆ แมกนีไทต์เฮมาไทต์แมกนีไทต์ - เฮมาไทต์และสารแทรกซ้อนไซด์ไรต์ในสถานที่ที่มีส่วนผสมของซิลิเกตและคาร์บอเนต มีความโดดเด่นด้วยสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายในปริมาณต่ำ (S และ R คือหนึ่งในร้อยของเปอร์เซ็นต์) เงินฝากประเภทนี้มักจะมีแร่สำรองพิเศษ (มากกว่า 10 พันล้านตัน) หรือขนาดใหญ่ (มากกว่า 1 พันล้านตัน) ซิลิกาถูกนำไปใช้ในเปลือกโลกที่ผุกร่อนและมีแร่เฮมาไทต์ - มาร์ไทต์ที่อุดมสมบูรณ์ปรากฏขึ้น

ปริมาณสำรองและปริมาณการผลิตที่ใหญ่ที่สุดลดลงในแร่ควอทซ์ไทต์ Precambrian และแร่เหล็กที่อุดมไปด้วยซึ่งเกิดจากแร่เหล่านี้ แร่เหล็กสีน้ำตาลจากตะกอน เช่นเดียวกับแร่สการ์น ไฮโดรเทอร์มอล และแร่แมกเนไทต์แมกเนไทต์นั้นพบได้น้อย

เสริมแร่เหล็ก

มีแร่ที่อุดมไปด้วย (มากกว่า 50% Fe) และแร่ที่ยากจน (น้อยกว่า 25% Fe) ที่ต้องการ สำหรับลักษณะเชิงคุณภาพของแร่ที่อุดมสมบูรณ์ ปริมาณและอัตราส่วนของสิ่งเจือปนที่ไม่ใช่โลหะ (ส่วนประกอบที่เป็นตะกรัน) ซึ่งแสดงโดยค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นด่างและโมดูลัสของหินเหล็กไฟมีความสำคัญ ตามค่าของสัมประสิทธิ์พื้นฐาน (อัตราส่วนของผลรวมของเนื้อหาของแคลเซียมและแมกนีเซียมออกไซด์ต่อผลรวมของซิลิกอนออกไซด์และ) แร่เหล็กและความเข้มข้นของพวกมันแบ่งออกเป็นกรด (น้อยกว่า 0.7) ฟลักซ์ตัวเอง (0.7 -1.1) และพื้นฐาน (มากกว่า 1.1 ) แร่ที่ไหลย้อนได้เองนั้นดีที่สุด: แร่ที่เป็นกรดจำเป็นต้องมีหินปูน (ฟลักซ์) ในปริมาณที่เพิ่มขึ้นในประจุของเตาหลอมเหลวเมื่อเทียบกับแร่พื้นฐาน ตามโมดูลซิลิกอน (อัตราส่วนของซิลิกอนออกไซด์ต่ออะลูมิเนียมออกไซด์) การใช้แร่เหล็กจะจำกัดเฉพาะประเภทของแร่ที่มีโมดูลด้านล่าง 2 แร่ที่ไม่ดีที่ต้องการการเสริมสมรรถนะ ได้แก่ ไททาโนแมกเนไทต์ แมกนีไทต์ และแมกนิไทต์ควอร์ตไซต์ที่มีแมกนีไทต์ เนื้อหา Fe มากกว่า 10-20%; มาร์ไทต์ ออกไซด์ และแร่ควอทซ์ที่มีปริมาณ Fe มากกว่า 30%; แร่ไซด์ไรต์ ไฮโดรโกเอไทต์ และไฮโดรโกเอไทต์-เลปโตคลอไรต์ที่มีปริมาณ Fe มากกว่า 25% ขีดจำกัดล่างของปริมาณ Fe และแมกนีไทต์ทั้งหมดสำหรับการฝากแต่ละครั้ง โดยคำนึงถึงขนาด การขุด และสภาพเศรษฐกิจกำหนดโดยมาตรฐาน

แร่ที่ต้องการการเสริมสมรรถนะแบ่งออกเป็นการเสริมสมรรถนะที่ง่ายและการเสริมสมรรถนะที่ยาก ซึ่งขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของแร่ ลักษณะเนื้อสัมผัสและโครงสร้าง แร่ที่เสริมคุณค่าได้ง่าย ได้แก่ แร่แมกนีไทต์และแมกนีไทต์ควอตซ์ แร่ที่เสริมความแข็ง ได้แก่ แร่เหล็ก ซึ่งเหล็กเกี่ยวข้องกับการก่อตัวเป็นผลึกของคริสตัลไลน์และคอลลอยด์ เมื่อถูกบดขยี้ จะไม่สามารถเปิดแร่แร่ในแร่ได้เนื่องจากมีขนาดเล็กมากและละเอียด การงอกด้วยแร่ธาตุที่ไม่ใช่โลหะ การเลือกวิธีการเสริมสมรรถนะจะพิจารณาจากองค์ประกอบแร่ของแร่ ลักษณะเนื้อสัมผัสและโครงสร้างของแร่ ตลอดจนธรรมชาติของแร่ธาตุที่ไม่ใช่โลหะ และคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของแร่ แร่แมกนีไทต์เสริมคุณค่าด้วยวิธีแม่เหล็ก การใช้การแยกสารด้วยแม่เหล็กแบบแห้งและเปียกช่วยรับประกันการผลิตเข้มข้นแบบปรับสภาพ แม้ว่าจะมีปริมาณธาตุเหล็กค่อนข้างต่ำในแร่ดั้งเดิม หากมีแร่เฮมาไทต์เกรดเชิงพาณิชย์ในแร่ ร่วมกับแมกนีไทต์ การลอยด้วยแม่เหล็ก (สำหรับแร่ที่กระจายอย่างประณีต) หรือแรงโน้มถ่วงแม่เหล็ก (สำหรับแร่ที่กระจายอย่างหยาบ) จะใช้วิธีการเสริมสมรรถนะ หากแร่แมกนีไทต์มีปริมาณอะพาไทต์หรือซัลไฟด์ ทองแดงและสังกะสี แร่ธาตุโบรอนและอื่น ๆ ในปริมาณทางอุตสาหกรรม การลอยตัวจะถูกนำมาใช้เพื่อดึงพวกมันออกจากของเสียจากการแยกสารด้วยแม่เหล็ก รูปแบบการเสริมสมรรถนะสำหรับแร่ไททาโนแมกเนไทต์และแร่อิลเมไนต์-ไททาโนแมกเนไทต์รวมถึงการแยกสารด้วยแม่เหล็กเปียกแบบหลายขั้นตอน เพื่อแยกอิลเมไนต์ออกเป็นไททาเนียมเข้มข้น ของเสียจากการแยกสารด้วยแม่เหล็กแบบเปียกจะถูกเสริมด้วยการลอยตัวหรือแรงโน้มถ่วง ตามด้วยการแยกสนามแม่เหล็กในสนามความเข้มสูง

แผนการเพิ่มคุณค่าสำหรับแร่ควอทไซต์แมกนีไทต์รวมถึงการบด การเจียร และการเสริมสมรรถนะด้วยสนามแม่เหล็กต่ำ การเพิ่มคุณค่าของควอทซ์เฟอร์ไรซ์ที่ออกซิไดซ์สามารถทำได้โดยสนามแม่เหล็ก (ในสนามแรง) วิธีการอบด้วยแม่เหล็กและการลอย สำหรับการเสริมคุณค่าของแร่เหล็กสีน้ำตาลอูลิติกของไฮโดรโกเอไทต์-เลปโตคลอไรท์ จะใช้วิธีแรงโน้มถ่วงหรือแรงดึงดูดแม่เหล็ก (ในสนามแรง) นอกจากนี้ ยังมีการศึกษาเพื่อเพิ่มคุณค่าแร่เหล่านี้ด้วยการคั่ววิธีแม่เหล็ก แร่ Clayey ไฮโดรโกเอไทต์และ (กรวด) อุดมไปด้วยการชะล้าง การเพิ่มคุณค่าของแร่ไซด์ไรต์มักจะทำได้โดยการคั่ว ในระหว่างการประมวลผลของ ferruginous quartzites และแร่ skarn-magnetite มักจะได้รับความเข้มข้นที่มีปริมาณ Fe 62-66% ในความเข้มข้นที่ปรับสภาพแล้วของการแยกแม่เหล็กเปียกจากแร่เหล็กอะพาไทต์ - แมกนีไทต์และแมกโนแมกนีไทต์ไม่น้อยกว่า 62-64% สำหรับการแปรรูปโลหะด้วยไฟฟ้านั้นจะมีการผลิตสารเข้มข้นที่มีปริมาณ Fe ไม่น้อยกว่า 69.5%, SiO 2 ไม่เกิน 2.5% ความเข้มข้นของการเสริมสมรรถนะของแร่เหล็กสีน้ำตาลโอลิติกที่มีแรงโน้มถ่วงและแม่เหล็กโน้มถ่วงจะถูกพิจารณาว่าถูกปรับสภาพเมื่อเนื้อหาของ Fe อยู่ที่ 48-49% เมื่อวิธีการเสริมสมรรถนะดีขึ้น ความต้องการแร่เข้มข้นจากแร่ก็เพิ่มขึ้น

แร่เหล็กส่วนใหญ่ใช้สำหรับการถลุงเหล็ก ปริมาณเล็กน้อยทำหน้าที่เป็นสีธรรมชาติ (สีเหลืองสด) และสารให้น้ำหนักสำหรับการขุดเจาะโคลน

แร่เหล็กสำรอง

ในแง่ของปริมาณแร่เหล็กสำรอง (ยอดดุล - มากกว่า 100 พันล้านตัน) CCCP เป็นอันดับแรกในโลก แร่เหล็กสำรองที่ใหญ่ที่สุดในสหภาพโซเวียตกระจุกตัวอยู่ในยูเครนในพื้นที่ภาคกลางของ RSFSR ทางตอนเหนือของคาซัคสถานในเทือกเขาอูราลในไซบีเรียตะวันตกและตะวันออก จากปริมาณสำรองแร่เหล็กที่สำรวจทั้งหมด 15% นั้นอุดมไปด้วยและไม่ต้องการการเสริมสมรรถนะ 67% ได้รับการเสริมสมรรถนะโดยใช้รูปแบบแม่เหล็กอย่างง่าย และ 18% ต้องใช้วิธีการเสริมสมรรถนะที่ซับซ้อน

KHP, เกาหลีเหนือ และ CPB มีแร่เหล็กสำรองจำนวนมาก ซึ่งเพียงพอสำหรับการพัฒนาโลหะผสมเหล็กของพวกมันเอง ดูสิ่งนี้ด้วย

มนุษย์เริ่มขุดแร่เหล็กเมื่อสิ้นสุดสหัสวรรษที่ 2 ก่อนคริสต์ศักราช โดยได้กำหนดข้อดีของเหล็กเหนือหินสำหรับตัวเขาเองแล้ว ตั้งแต่นั้นมา ผู้คนก็เริ่มแยกแยะประเภทของแร่เหล็ก ถึงแม้ว่าพวกเขาจะยังไม่มีชื่อเหมือนทุกวันนี้

ในธรรมชาติ ธาตุเหล็กเป็นองค์ประกอบที่พบได้บ่อยที่สุดชนิดหนึ่ง และจากแหล่งต่าง ๆ เหล็กนั้นมีอยู่ในเปลือกโลกตั้งแต่สี่ถึงห้าเปอร์เซ็นต์ นี่เป็นเนื้อหาที่ใหญ่เป็นอันดับสี่รองจากออกซิเจน ซิลิกอน และอะลูมิเนียม

ธาตุเหล็กไม่มีอยู่ในรูปที่บริสุทธิ์ แต่จะพบในปริมาณมากหรือน้อยใน ชนิดที่แตกต่างหิน และถ้าตามการคำนวณของผู้เชี่ยวชาญ การสกัดเหล็กจากหินดังกล่าวเป็นประโยชน์และประหยัดจะเรียกว่าแร่เหล็ก

ในช่วงสองสามศตวรรษที่ผ่านมา ในระหว่างที่มีการหลอมเหล็กและเหล็กหล่ออย่างแข็งขัน แร่เหล็กได้หมดลง ท้ายที่สุด จำเป็นต้องมีโลหะมากขึ้นเรื่อยๆ ตัวอย่างเช่น หากในศตวรรษที่ 18 ในช่วงเริ่มต้นของยุคอุตสาหกรรม แร่อาจมีธาตุเหล็ก 65% ตอนนี้ปริมาณธาตุในแร่ 15 เปอร์เซ็นต์ถือว่าเป็นเรื่องปกติ

แร่เหล็กทำมาจากอะไร?

องค์ประกอบของแร่ประกอบด้วยแร่แร่และแร่ที่ก่อตัวเป็นแร่ สิ่งเจือปนต่างๆ และเศษหิน อัตราส่วนของส่วนประกอบเหล่านี้แตกต่างกันไปในแต่ละฟิลด์

วัสดุแร่ประกอบด้วยธาตุเหล็กหลัก และหินเสียคือแร่ที่มีธาตุเหล็กน้อยมากหรือไม่มีเลย

เหล็กออกไซด์ ซิลิเกต และคาร์บอเนตเป็นแร่แร่ที่พบมากที่สุดในแร่เหล็ก

ประเภทของแร่เหล็กตามปริมาณธาตุเหล็กและที่ตั้ง

• ธาตุเหล็กต่ำหรือแยกออกจากกัน แร่เหล็ก, ต่ำกว่า 20%
• แร่เหล็กขนาดกลางหรือแร่ซินเตอร์
• มวลหรือเม็ดที่มีธาตุเหล็ก - หินที่มีธาตุเหล็กสูง มากกว่า 55%

แร่เหล็กสามารถมีลักษณะเป็นเส้นตรงได้ กล่าวคือ เกิดขึ้นในบริเวณที่เกิดรอยเลื่อนและโค้งงอในเปลือกโลก มีธาตุเหล็กมากที่สุดและมีฟอสฟอรัสและกำมะถันน้อย

แร่เหล็กอีกประเภทหนึ่งมีลักษณะแบนราบซึ่งมีอยู่บนพื้นผิวของควอตซ์ที่มีธาตุเหล็ก

แร่เหล็ก แดง น้ำตาล เหลือง ดำ

แร่ที่พบมากที่สุดคือแร่เหล็กสีแดงซึ่งเกิดจากออกไซด์ของเหล็กออกไซด์ปราศจากน้ำซึ่งมีสูตรทางเคมี Fe 2 O 3 . เฮมาไทต์มีธาตุเหล็กสูงมาก (มากถึง 70 เปอร์เซ็นต์) และมีสิ่งเจือปนแปลกปลอมเพียงเล็กน้อย โดยเฉพาะกำมะถันและฟอสฟอรัส

แร่เหล็กสีแดงอาจมีสถานะทางกายภาพที่ต่างกัน - ตั้งแต่หนาแน่นจนถึงเต็มไปด้วยฝุ่น

แร่เหล็กสีน้ำตาลเป็นเหล็กออกไซด์ที่เป็นน้ำ Fe 2 O 3 *nH 2 O จำนวน n อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับฐานที่ประกอบเป็นแร่ ส่วนใหญ่มักจะเป็นลิโมไนต์ แร่เหล็กสีน้ำตาลซึ่งแตกต่างจากแร่สีแดงมีธาตุเหล็กน้อยกว่า - 25-50 เปอร์เซ็นต์ โครงสร้างหลวม มีรูพรุน และมีธาตุอื่นๆ อีกมากมายในแร่ ได้แก่ ฟอสฟอรัสและแมงกานีส แร่เหล็กสีน้ำตาลมีความชื้นที่ดูดซับได้มาก ในขณะที่เศษหินเป็นดินเหนียว แร่ชนิดนี้ได้ชื่อมาจากลักษณะสีน้ำตาลหรือสีเหลือง

แต่ถึงแม้จะมีปริมาณธาตุเหล็กค่อนข้างต่ำ เนื่องจากการลดทอนได้ง่าย การแปรรูปแร่ดังกล่าวทำได้ง่าย มักใช้ในการผลิตเหล็กหล่อคุณภาพสูง

แร่เหล็กสีน้ำตาลมักต้องการการเสริมสมรรถนะ

แร่แม่เหล็กคือแร่ที่เกิดจากแมกนีไทต์ซึ่งเป็นเหล็กออกไซด์แม่เหล็ก Fe 3 O 4 ชื่อนี้บ่งบอกว่าแร่เหล่านี้มีคุณสมบัติทางแม่เหล็กที่สูญเสียไปเมื่อถูกความร้อน

ธาตุเหล็กแม่เหล็กพบได้น้อยกว่าสีแดง แต่ธาตุเหล็กในพวกมันสามารถบรรจุได้มากกว่าร้อยละ 70

ในโครงสร้างของมัน มันสามารถมีความหนาแน่นและเป็นเม็ดเล็ก ๆ มันสามารถดูเหมือนผลึกที่กระจายอยู่ในหิน สีของแมกนีไทต์คือสีน้ำเงินดำ

แร่อีกประเภทหนึ่งซึ่งเรียกว่าแร่เหล็กสปาร์ ส่วนประกอบที่เป็นแร่ของมันคือเหล็กคาร์บอเนตที่มี องค์ประกอบทางเคมี FeCO 3 เรียกว่าไซด์ไรต์ อีกชื่อหนึ่ง - แร่เหล็กดินเหนียว - คือถ้าแร่มีดินเหนียวเป็นจำนวนมาก

แร่เหล็กเฟลด์สปาร์และดินเหนียวนั้นพบได้ทั่วไปในธรรมชาติน้อยกว่าแร่อื่น ๆ และมีธาตุเหล็กค่อนข้างน้อยและมีเศษหินจำนวนมาก ไซด์ไรต์สามารถเปลี่ยนเป็นแร่เหล็กสีน้ำตาลได้ภายใต้อิทธิพลของออกซิเจน ความชื้น และการตกตะกอน ดังนั้นเงินฝากจึงมีลักษณะดังนี้: ในชั้นบนเป็นแร่เหล็กสีน้ำตาล และในชั้นล่างเป็นแร่เหล็กเบาบาง