ตัวอย่างแร่เหล็ก แร่ธาตุหลักของแร่เหล็ก แหล่งแร่เหล็กอาบากัส

แมกนีไทต์
แมกโนแมกเนไทต์	(Mg, Fe) O Fe 2 O 3
ไททาโนแม่เหล็ก*
ไฮโดรโกเอไทต์ (ลิโมไนต์)
* แมกนีไทต์ที่มีส่วนผสมของไทเทเนียมหรือสารละลายที่เป็นเนื้อเดียวกันของแมกนีไทต์และอุลวอสปิเนล อิลเมโนแมกเนไทต์มักถูกเรียกว่าไททาโนแมกเนไทต์ เช่น แมกนีไทต์ที่มีผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวของอิลเมไนต์ของสารละลายที่เป็นของแข็ง

6. โดยจำนวนทั้งหมด (ณ วันที่ 1 มกราคม 2546 - 100 พันล้านตัน - 16.1% ของโลก) และสำรวจ (56.1 พันล้านตัน - 18.6% ของโลก) สำรอง แร่เหล็กรัสเซียครองตำแหน่งที่หนึ่งในโลกอย่างต่อเนื่อง ตอบสนองความต้องการวัตถุดิบแร่เหล็กอย่างเต็มที่ และส่งออกแร่เหล็กเชิงพาณิชย์ในปริมาณมาก สารเข้มข้น เม็ด เหล็กอัดก้อนร้อนเป็นประจำทุกปี

7. แหล่งแร่เหล็กที่มีความสำคัญทางอุตสาหกรรมมีความหลากหลายมาก พวกมันเป็นที่รู้จักในคอมเพล็กซ์หินภายนอกภายนอกและการเปลี่ยนแปลง เมื่อพิจารณาถึงแหล่งกำเนิด เป็นเรื่องปกติที่จะแยกแยะประเภทอุตสาหกรรมหลักดังต่อไปนี้

8. เงินฝากแม่เหล็ก:

ก) ไททาโนแมกเนไทต์และอิลเมไนต์-ไททาโนแมกเนไทต์ซึ่งเป็นโซนของการแพร่กระจายอย่างเข้มข้น (ที่มีการแบ่งแยกชลีเรนและหลอดเลือดดำ-เลนส์) ของแมกนีไทต์ที่มีวาเนเดียมและไททาเนียมในการบุกรุกของกาบโบร-ไพร็อกซิไนต์-ดูไนต์ แกบโบรและแกบโบร-ไดอะเบส (Kachkanarskoe, Kopanskoe, Pervouralskoye ใน Urals, Pudozhgorskoye ใน Karelia, Chineyskoye ในภูมิภาค Chita, เงินฝากของ Bushveld complex ในแอฟริกาใต้, Routivara, Taberg ในสวีเดน, Allard Lake (Lak Tio) ในแคนาดา ฯลฯ );

b) baddeleyite-apatite-magnetite ก่อตัวเป็นชุดของ lenticular และ vein-like ในการบุกรุกอัลคาไลน์ ultrabasic ด้วย carbonatites (Kovdorskoye บนคาบสมุทร Kola, Palabora ในแอฟริกาใต้)

แร่ไททาเนียม-แมกนีไทต์และแร่แบดเดอไลต์-อะพาไทต์-แมกนีไทต์คิดเป็น 6.6% ของปริมาณสำรองที่พิสูจน์แล้วของโลกและ 5.6% ของการผลิตแร่เชิงพาณิชย์ ในรัสเซียมีปริมาณสำรอง 12.9% และแร่สำรอง 18.2% ในการผลิตแร่ที่จำหน่ายได้

9. Metasomatic deposits (การสะสมของแร่ skarn-magnetite) จะแสดงในระดับที่แตกต่างกันโดย skarns และ skarnoids ที่มีแร่ธาตุซึ่งก่อให้เกิดชั้นที่ซับซ้อนและการสะสมของแร่แมกเนไทต์ในชั้นหินตะกอนภูเขาไฟตะกอนและหินแปร คาซัคสถาน; Vysokogorskoye, Goroblagodatskoye และคนอื่น ๆ ในเทือกเขาอูราล; Abakanskoye, Teyskoye ในดินแดน Krasnoyarsk; Sheregeshevskoye, Tashtagolskoye และคนอื่น ๆ ใน Gornaya Shoria; Tayozhnoye, Desovskoye ใน Yakuutia, แหล่งสะสมของ Marksona ใน Peri Malyu ในอิหร่าน Maanshan ในจีน) ส่วนแบ่งของแร่ skarn-magnetite คิดเป็น 9.5% ของปริมาณสำรองที่สำรวจทั่วโลกและ 8.3% ของการผลิตแร่ที่จำหน่ายได้ แร่ประเภทนี้ในรัสเซียคิดเป็น 12.2 และ 12.9% ตามลำดับ

10. แหล่งความร้อนใต้พิภพ:

ก) ที่เกี่ยวข้องกับพันธุกรรมกับกับดักและแสดงโดยหลอดเลือดดำคอลัมน์และแร่แมกโนแมกนีไทต์ที่มีรูปร่างซับซ้อนต่าง ๆ ในตะกอนหิน pyroclastic และกับดัก (Korshunovskoye, Rudnogorskoye, Neryundinskoye, Kapaevskoye, Tagarskoye ในไซบีเรียตะวันออก);

b) ไซเดอร์ไรต์ไฮโดรเทอร์มอล-ตะกอน, เฮมาไทต์-ไซเดอไรต์, แสดงโดยแผ่น-, หลอดเลือดดำ- และ lenticular สอดคล้องกันและการสะสมของไซด์ไรต์, ออกไซด์-ไซด์ไรต์ (ออกซิไดซ์ในขอบฟ้าตอนบน) แร่ในหินตะกอน (ทุ่งแร่ Bakalskoye ในเทือกเขาอูราล, Berezovskoye ในภูมิภาค Chita, Huenza, Bou Kadra, Zakkar Beni Saf ในแอลจีเรีย, บิลเบาในสเปน)

ส่วนแบ่งของแร่ประเภทนี้ในการสำรองที่สำรวจและการผลิตแร่ที่จำหน่ายได้ในโลกนั้นไม่มีนัยสำคัญและไม่เกิน 1% ในรัสเซียในปริมาณสำรองคือ 5.4% ในการผลิตแร่ที่จำหน่ายได้ - 2.9%

11. ตะกอนภูเขาไฟ - ตะกอน - ชั้นและเลนส์ที่เข้ากันได้ของแร่ออกไซด์, แมกนีไทต์ - เฮมาไทต์และแร่ออกไซด์ - แม่เหล็กในหินตะกอนภูเขาไฟ (เวสต์ Karazhalskoe ในคาซัคสถาน, Kholzunskoe ในอัลไต) ส่วนแบ่งของแร่ประเภทนี้ในปริมาณสำรองที่สำรวจและการผลิตแร่ที่จำหน่ายได้ในโลกนั้นไม่มีนัยสำคัญ ในรัสเซีย เงินฝากดังกล่าวยังไม่ได้รับการพัฒนา

12. ตะกอนนอกชายฝั่งตะกอนที่เกิดขึ้นในแอ่งทะเลและแสดงโดยแหล่งสะสมของแร่เลปโตคลอไรท์และไฮโดรโกเอไทต์ที่เคลื่อนตัวเล็กน้อยในแหล่งแร่คาร์บอเนต Meso-Cenozoic ในทะเล (อ่างแร่เหล็ก Kerch ในยูเครน, Ayatskoye ในคาซัคสถาน, แหล่งแร่เหล็กสีน้ำตาลของลอร์เรน อ่างแร่เหล็ก (ในฝรั่งเศส เบลเยียม ลักเซมเบิร์ก) สหราชอาณาจักร เยอรมนี นิวฟันด์แลนด์ แคนาดา และเขตเบอร์มิงแฮมในสหรัฐอเมริกา) ส่วนแบ่งของแร่ประเภทนี้ในการสำรองที่สำรวจในโลกคือ 10.6% ในการผลิตแร่ที่จำหน่ายได้ - 8.9% ในรัสเซียยังไม่มีการสำรวจเงินฝากดังกล่าวและไม่ได้พัฒนา

13. ตะกอนดินตะกอนในทวีปที่ก่อตัวขึ้นในแอ่งแม่น้ำหรือทะเลสาบ และแสดงโดยการสะสมของแร่เลปโตคลอไรต์และเลนท์คิวลาร์ของแร่อูลิติกเลปโตคลอไรต์และไฮโดรโกเอไทต์ในตะกอนแม่น้ำฟอสซิล (Lisakovskoye ในคาซัคสถาน) ส่วนแบ่งของแร่ประเภทนี้ในปริมาณสำรองที่สำรวจและการผลิตแร่ที่จำหน่ายได้ในโลกนั้นไม่มีนัยสำคัญ ในรัสเซียยังไม่มีการสำรวจเงินฝากดังกล่าวและไม่ได้พัฒนา

14. หินควอทซ์ไทต์ที่แปรสภาพพบได้ทั่วไปบนโล่ แท่น และบนเทือกเขามัธยฐานบางแห่งของภูมิภาคฟาเนโรโซอิก ส่วนใหญ่เป็นช่วงต้นของ Proterozoic และ Archean การสะสม Proterozoic ในช่วงปลายและ Paleozoic ในช่วงต้นนั้นพบได้น้อยกว่ามาก แร่ควอทซ์ที่เป็นเฟอร์รูจินัสก่อตัวเป็นแอ่งแร่เหล็กขนาดใหญ่ แร่ควอร์ตไซต์ภายในแหล่งแร่มักจะมีขนาดใหญ่: กิโลเมตรตามการนัดหยุดงาน ความหนาไม่กี่ร้อยหรือสิบเมตร รูปแบบการแบ่งชั้นของแร่ พื้นผิวลายบาง และองค์ประกอบแร่ที่คล้ายกันของแร่ที่แหล่งสะสมต่างๆ เป็นลักษณะเฉพาะ (ลุ่มน้ำ Krivoy Rog ในยูเครนในรัสเซีย - แหล่งสะสมของความผิดปกติทางแม่เหล็กของ Kursk, Olenegorskoe บนคาบสมุทร Kola, Kostomuksha ใน Karelia , Tarynnakhskoe และ Gorkitskoe ใน Yakutia ในออสเตรเลีย - ลุ่มน้ำ Hamersley ในบราซิล - ภูมิภาค Carajas และ "Iron Quadrangle" ในสหรัฐอเมริกา - ภูมิภาคของ Lake Superior ในแคนาดา - Labrador Trough ในประเทศจีน - Anshan -อ่างเบนซี เป็นต้น). แหล่งแร่ขนาดใหญ่และไม่เหมือนใครในแง่ของปริมาณสำรอง การแต่งแร่อย่างง่าย ความเป็นไปได้ของการขุดแบบเปิดในหลุมเปิดขนาดใหญ่โดยใช้อุปกรณ์การขุดและการขนส่งที่ทรงพลัง ทำให้สามารถพิจารณาว่าเป็นวัตถุที่ดีสำหรับการสกัดแร่เหล็กในทุกแอ่งของ โลก. ส่วนแบ่งของแร่ประเภทนี้ในการสำรองที่สำรวจและการผลิตแร่ที่จำหน่ายได้ในโลกเกิน 60% ในรัสเซียสำรองคือ 55.9% ในการผลิตแร่ที่จำหน่ายได้ - 64.5%

15. การสะสมของเปลือกโลกที่ผุกร่อนซึ่งแสดงโดยแร่ไฮโดรเฮมาไทต์และซิไดรต์ - แมกเนไทต์ที่อุดมไปด้วยแร่มาร์ไทต์ - แมกเนไทต์เกิดขึ้นระหว่างการเปลี่ยนแปลงของควอทซ์เฟอร์ไรต์อันเป็นผลมาจากกระบวนการซูเปอร์ยีน ตามนี้ในการกระจายของพวกเขาพวกเขาเกี่ยวข้องกับพื้นที่และพื้นที่ของการพัฒนาของ ferruginous quartzites ซึ่ง จำกัด อยู่ที่เปลือกโลกและสภาพดินฟ้าอากาศที่เป็นเส้นตรงที่พัฒนาไปตามนั้น (Mikhailovskoye, Yakovlevskoye, Gostishchevskoye, Vislovskoye, Razumenskoye ในรัสเซีย, แหล่งแร่ที่อุดมสมบูรณ์ของ Krivoy Rog ในยูเครน ภูมิภาคแร่เหล็ก ออสเตรเลีย บราซิล อินเดีย สหรัฐอเมริกา) เงินฝากประเภทนี้คิดเป็น 12.5% ​​​​ของปริมาณสำรองที่สำรวจของรัสเซียและ 1.3% ของการผลิตแร่ที่จำหน่ายได้ โดยรวมแล้ว ส่วนแบ่งของเงินฝากของสองประเภทสุดท้าย - ferruginous quartzites และแร่เหล็ก polygenic ที่อุดมไปด้วยการพัฒนา - คิดเป็น 70.9% ของปริมาณสำรองที่สำรวจในโลกและ 74.4% ของการผลิตแร่เชิงพาณิชย์เช่น เหล่านี้เป็นประเภทของเงินฝากอุตสาหกรรมที่สำคัญที่สุด ส่วนแบ่งแร่ของเงินฝากสองประเภทสุดท้ายในรัสเซียคือสำรอง 68.4% ในการผลิตแร่ที่จำหน่ายได้ - 65.8%

16. แร่เหล็ก supergene อื่น ๆ :

ก) แร่เหล็กสีน้ำตาลที่เกี่ยวข้องกับเปลือกโลกที่ผุกร่อนของ siderites (กลุ่มเงินฝาก Bakalskaya และ Zigazino-Komarovskaya ใน Urals, Berezovskoye ในภูมิภาค Chita);

b) แร่โครเมียม-นิกเกิล โกเอไทต์-ไฮโดรโกเอไทต์ที่มีลักษณะคล้ายเสื้อคลุมที่ไม่ต่อเนื่อง ซึ่งพบได้ทั่วไปในเปลือกโลกที่ผุกร่อนของหินอุลตรามาฟิก (แร่ศิลาแลงของคิวบา ฟิลิปปินส์ อินโดนีเซีย กินี มาลี ในเทือกเขาอูราล - เซรอฟสโกเย และแหล่งแร่ของออร์สก์- ภูมิภาคคาลิลอฟสกี) แร่ดังกล่าวมักจะผสมกับนิกเกิลและโคบอลต์

ส่วนแบ่งของแร่เหล็ก supergene อื่น ๆ ในการสำรองที่สำรวจในโลกคือ 2.4% ในการผลิตแร่ที่จำหน่ายได้ - 2.0% ในรัสเซียตามลำดับ 1.1 และ 0.2%

17. องค์ประกอบแร่ของแร่เหล็กก็มีความหลากหลายเช่นกันทั้งนี้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของการก่อตัวซึ่งส่วนใหญ่จะกำหนดมูลค่าทางอุตสาหกรรมของพวกเขา แร่เหล็กแบ่งออกเป็น 11 ประเภทอุตสาหกรรมหลัก (ตารางที่ 2)

แร่เหล็ก- การก่อตัวของแร่ธรรมชาติที่มีธาตุเหล็กและสารประกอบในปริมาตรดังกล่าว เมื่อแนะนำให้ทำการสกัดธาตุเหล็กจากอุตสาหกรรมเหล่านี้ แม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่าธาตุเหล็กจะรวมอยู่ในองค์ประกอบของหินทั้งหมดในปริมาณมากหรือน้อยกว่า แต่ชื่อของแร่เหล็กเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นเพียงการสะสมของสารประกอบเฟอร์รูจินัสเท่านั้น เงื่อนไขทางเศรษฐกิจคุณสามารถรับเหล็กโลหะ

แร่เหล็กเป็นรูปแบบแร่พิเศษ ซึ่งรวมถึงเหล็กและสารประกอบของมัน แร่ประเภทนี้ถือเป็นแร่เหล็กหากสัดส่วนของธาตุนี้มีอยู่ในปริมาณที่การสกัดทางอุตสาหกรรมจะเป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจ

โลหะวิทยาเหล็กใช้ผลิตภัณฑ์แร่เหล็กสามประเภทหลัก:

— แยกแร่เหล็ก (ปริมาณธาตุเหล็กต่ำ);

— แร่ซินเตอร์ (ปริมาณธาตุเหล็กปานกลาง);

- เม็ด (มวลที่มีธาตุเหล็กดิบ)

แหล่งแร่เหล็กจะถือว่าอุดมสมบูรณ์หากปริมาณธาตุเหล็กในแร่นั้นมากกว่า 57% แร่เหล็กที่ไม่ดีสามารถมีธาตุเหล็กอย่างน้อย 26% นักวิทยาศาสตร์แยกแยะแร่เหล็กสองประเภทหลัก เชิงเส้นและแบน

การสะสมเชิงเส้นของแร่เหล็กเป็นตัวแร่ที่มีรูปร่างเป็นลิ่มในเขตของรอยเลื่อนของโลกซึ่งโค้งงอในกระบวนการของการเปลี่ยนแปลง แร่เหล็กชนิดนี้มีลักษณะเฉพาะโดยมีธาตุเหล็กสูงเป็นพิเศษ (54-69%) โดยมีกำมะถันและฟอสฟอรัสต่ำ

เงินฝากแบบแบนสามารถพบได้ที่ยอดเตียงเหล็กควอตซ์ พวกมันอยู่ในเปลือกโลกที่ผุกร่อนโดยทั่วไป

แร่เหล็กที่อุดมไปด้วยส่วนใหญ่จะส่งไปถลุงไปยังเตาเผาแบบเปิดและการผลิตแบบแปรรูปหรือเพื่อลดปริมาณธาตุเหล็กโดยตรง

แหล่งแร่เหล็กประเภทอุตสาหกรรมหลัก:

• - ตะกอนที่ตกตะกอน
• — เงินฝากไททาโนแม่เหล็กที่ซับซ้อน
• — เงินฝากของควอทซ์ที่เป็นเฟอร์ราจินัสและแร่ที่อุดมสมบูรณ์
• — แหล่งแร่เหล็กสกาน

แร่เหล็กประเภทอุตสาหกรรมรองลงมา:

• — แร่เหล็กไซด์ไรต์ฝาก
• — แร่เหล็กไหลคล้ายแผ่นศิลาแลง
• —การสะสมของคาร์โบพาไทต์อะพาไทต์-แมกนีไทต์เชิงซ้อน

ปริมาณสำรองแร่เหล็กที่สำรวจทั่วโลกมีจำนวน 160 พันล้านตัน ประกอบด้วยธาตุเหล็กบริสุทธิ์ประมาณ 80 พันล้านตัน แหล่งแร่เหล็กที่ใหญ่ที่สุดมีอยู่ในยูเครนและแร่เหล็กบริสุทธิ์สำรองที่ใหญ่ที่สุดตั้งอยู่ในรัสเซียและบราซิล

ปริมาณการผลิตแร่เหล็กของโลกเพิ่มขึ้นทุกปี ในปี 2553 มีการขุดแร่เหล็กมากกว่า 2.4 พันล้านตัน โดยจีน ออสเตรเลีย และบราซิลคิดเป็นสองในสามของผลผลิต หากเราเพิ่มรัสเซียและอินเดียเข้าไป ส่วนแบ่งการตลาดทั้งหมดของพวกเขาจะมากกว่า 80%

ขุดแร่ได้อย่างไร

พิจารณาตัวเลือกหลักหลายประการสำหรับการสกัดแร่เหล็ก ในแต่ละกรณี การเลือกใช้เทคโนโลยีอย่างใดอย่างหนึ่งขึ้นอยู่กับตำแหน่งของแร่ธาตุ ความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจของการใช้อุปกรณ์นี้หรืออุปกรณ์นั้น ฯลฯ

ในกรณีส่วนใหญ่ แร่จะถูกขุดในเหมืองหิน กล่าวคือ ในการจัดระบบการผลิต ขั้นแรกให้ขุดเหมืองหินลึกลึกประมาณ 200-300 เมตร หลังจากนั้น แร่เหล็กจะถูกนำออกจากด้านล่างโดยตรงบนเครื่องจักรขนาดใหญ่ ซึ่งทันทีหลังจากการขุดจะถูกขนส่งโดยหัวรถจักรดีเซลไปยังโรงงานต่าง ๆ ซึ่งทำจากเหล็ก ทุกวันนี้ องค์กรขนาดใหญ่หลายแห่งผลิตแร่ หากมีอุปกรณ์ที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับงานดังกล่าว

เหมืองหินควรขุดโดยใช้รถขุดขนาดใหญ่ แต่จำไว้ว่ากระบวนการนี้อาจใช้เวลานานหลายปี หลังจากที่รถขุดขุดถึงชั้นแรกของแร่เหล็กแล้ว จำเป็นต้องส่งมอบให้ผู้เชี่ยวชาญทำการวิเคราะห์ เพื่อให้สามารถระบุได้อย่างแม่นยำว่าแร่เหล็กมีเปอร์เซ็นต์อยู่เท่าใด หากเปอร์เซ็นต์นี้ไม่ต่ำกว่า 57 การตัดสินใจขุดแร่ในพื้นที่นี้จะเป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจ แร่ดังกล่าวสามารถขนส่งเพื่อรวมกันได้อย่างปลอดภัย เพราะหลังจากผ่านกรรมวิธีแล้ว จะสามารถผลิตเหล็กคุณภาพสูงได้อย่างแน่นอน

อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่ทั้งหมด คุณควรตรวจสอบเหล็กที่ปรากฏจากการแปรรูปแร่เหล็กอย่างระมัดระวัง หากคุณภาพของแร่ที่ขุดได้ไม่เป็นไปตามมาตรฐานยุโรป ก็ควรทำความเข้าใจวิธีการปรับปรุงคุณภาพการผลิต

ข้อเสียของวิธีการเปิดคืออนุญาตให้ขุดแร่เหล็กได้ในระดับความลึกที่ค่อนข้างตื้นเท่านั้น เนื่องจากมันมักจะอยู่ลึกกว่ามาก - ที่ระยะ 600-900 เมตรจากพื้นผิวโลก - ทุ่นระเบิดจึงต้องถูกสร้างขึ้น ขั้นแรกให้สร้างก้านซึ่งคล้ายกับบ่อน้ำลึกมากพร้อมผนังเสริมแรงอย่างแน่นหนา จากลำต้นถึง ด้านต่างๆทางเดินออกไปซึ่งเรียกว่าล่องลอย แร่เหล็กที่พบในพวกมันถูกเป่าขึ้น จากนั้นชิ้นส่วนของมันถูกยกขึ้นสู่ผิวน้ำโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ วิธีการสกัดแร่เหล็กนี้มีประสิทธิภาพ แต่ในขณะเดียวกันก็เกี่ยวข้องกับอันตรายและต้นทุนที่ร้ายแรง

มีอีกวิธีหนึ่งในการขุดแร่เหล็ก เรียกว่า SHD หรือการผลิตแบบไฮดรอลิกอย่างดี แร่ถูกสกัดจากพื้นดินด้วยวิธีต่อไปนี้: เจาะบ่อน้ำลึก ท่อที่มีจอภาพไฮดรอลิกถูกลดระดับลงที่นั่น และหินถูกบดด้วยแรงดันน้ำที่แรงมาก จากนั้นจึงยกขึ้นสู่ผิวน้ำ วิธีนี้ปลอดภัย แต่น่าเสียดายที่วิธีนี้ไม่ได้ผล ด้วยวิธีนี้ สามารถสกัดแร่เหล็กได้เพียง 3% ในขณะที่เหมืองสกัดได้ประมาณ 70% อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญกำลังพัฒนาวิธีการผลิตไฮดรอลิกแบบเจาะรู ดังนั้นจึงมีความหวังว่าตัวเลือกนี้จะกลายเป็นตัวเลือกหลักในอนาคต ซึ่งจะแทนที่เหมืองหินและเหมืองแร่

พื้นฐานของพื้นฐานของโลหกรรมเหล็ก วัตถุดิบหลักและแหล่งที่มาของเหล็กคือแร่ - แร่เหล็ก ; ในรูปแบบที่บริสุทธิ์ เหล็ก เช่นเดียวกับโลหะส่วนใหญ่ ไม่ได้เกิดขึ้นในธรรมชาติ

แร่เหล็กประกอบด้วยแร่ธาตุที่แบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: แร่ธาตุที่มีธาตุเหล็ก (แร่ธาตุแร่) และแร่ธาตุที่ไม่มีธาตุเหล็กก่อตัวเป็นหินเสีย

ใน แร่แร่เหล็กอยู่ในรูปของออกไซด์ เฟ 2 อู๋ 3 , เฟ 3 อู๋ 4 , คาร์บอเนต FeCO 3 , ซัลไฟด์ FeS 2 . ปัจจุบันรู้จักแร่ธาตุมากกว่า 300 ชนิดที่มีธาตุเหล็ก

แมกนีไทต์และเฮมาไทต์

คุณสมบัติของสี่คุณสมบัตินี้ซึ่งใช้บ่อยที่สุดในโลหะวิทยาเหล็กถูกนำเสนอในตาราง

แร่ธาตุหลัก

ชื่อแร่แร่	ชื่อแร่เหล็ก	สูตรเคมี	ปริมาณธาตุเหล็กสูงสุด (wt.%)
แมกนีไทต์	แร่เหล็กแม่เหล็ก
	ออกไซด์
ไฮโดรเฮมาไทต์	แร่เหล็กสีน้ำตาล	นเฟ 2 โอ 3 × ม H2O
	แร่เหล็กสปาร์

ตามปริมาณธาตุเหล็ก แร่เหล็กแบ่งออกเป็น ยากจนและร่ำรวย. ยิ่งปริมาณธาตุเหล็กในแร่สูงเท่าไร ก็ยิ่งทำกำไรได้มากขึ้นเท่านั้น น่าเสียดาย ในปัจจุบันปริมาณสำรองของแร่ที่อุดมสมบูรณ์นั้นหมดลงในทางปฏิบัติดังนั้นแร่ที่มีธาตุเหล็กต่ำจึงมีส่วนเกี่ยวข้องกับการไหลเวียน การสกัดเหล็กโดยตรงจากแร่ดังกล่าวไม่มีประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจและเป็นเรื่องยากมากทางเทคโนโลยี ดังนั้นโลหะวิทยาเหล็กสมัยใหม่เป็นขั้นตอนบังคับรวมถึง การเตรียมแร่เหล็กเพื่อการแปรรูปทางโลหะวิทยา.

การเตรียมการนี้ประกอบด้วยหลายขั้นตอน แร่เหล็กที่ขุดได้จากบาดาลของโลกจะถูกบดขยี้ให้มีขนาดเป็นชิ้น 6-8 มม. ก่อนจากนั้นจึงแยกแร่แร่ออกจาก เศษหิน(ขั้นตอนนี้เรียกว่า การตกแต่ง). เป็นผลให้ได้รับ สมาธิที่มีธาตุเหล็กสูงกว่าแร่เดิม เผาเข้มข้นเป็นชิ้นขนาด 30-40 มม. (กระบวนการนี้เรียกว่าการรวมตัว และผลิตภัณฑ์คือ รวมตัวกัน) หรือปั้นเป็นลูกกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10-15 มม. จากหัวเข้มข้น (กระบวนการนี้เรียกว่าการอัดเป็นก้อนและผลิตภัณฑ์คือ เม็ด). ดังนั้นจึงได้วัสดุที่มีธาตุเหล็กซึ่งเหมาะสมที่สุดสำหรับการแปรรูปต่อไปเพื่อสกัดเหล็กออกจากมัน



เมื่อพวกเขาพูดว่า "เหล็ก" เกี่ยวกับบางสิ่ง พวกเขาหมายถึง - แข็งแกร่ง แข็งแกร่ง ทำลายไม่ได้ ไม่น่าแปลกใจที่ได้ยิน: "เจตจำนงเหล็ก" สุขภาพเหล็ก" และแม้แต่ "หมัดเหล็ก" เหล็กคืออะไร?

ประวัติชื่อ

เหล็กในรูปแบบที่บริสุทธิ์ที่สุดคือโลหะสีเงิน ในภาษาละตินเรียกว่า เฟ (ferrum).นักวิทยาศาสตร์โต้แย้งเกี่ยวกับที่มาของชื่อรัสเซีย บางคนเชื่อว่ามีต้นกำเนิดมาจากคำว่า "ชัลจา" ซึ่งในภาษาสันสกฤตหมายถึงโลหะ คนอื่นๆ อ้างว่านี่คือคำว่า "เยลลี่" ซึ่งหมายถึง "ส่องแสง"

ผู้คนได้รับธาตุเหล็กได้อย่างไร?

เป็นครั้งแรกที่เหล็กพบตัวเองอยู่ในมือของชายคนหนึ่งที่ตกลงมาจากท้องฟ้า อุกกาบาตจำนวนมากเกือบจะเป็นเหล็กแล้ว ดังนั้นวัตถุที่ทำจากโลหะนี้จึงแสดงเป็นสีน้ำเงิน - สีของท้องฟ้า ผู้คนจำนวนมากมีตำนานเกี่ยวกับต้นกำเนิดของเครื่องมือเหล็กจากสวรรค์ - ตามที่คาดคะเนว่าพวกเขาได้รับจากพระเจ้า

ยุคเหล็กคืออะไร?

เมื่อมนุษย์ค้นพบทองสัมฤทธิ์ ยุคสำริดก็เริ่มขึ้น ต่อมาเขาถูกแทนที่ด้วย "เหล็ก" จึงเรียกสมัยที่พวกคาลิบซึ่งอาศัยอยู่บริเวณชายฝั่งทะเลดำว่า เรียนรู้ที่จะละลายทรายพิเศษในเตาเผาพิเศษโลหะที่ได้เป็นสีเงินที่สวยงามและไม่เกิดสนิม

รายการทองคำมีมูลค่าสูงกว่าเสมอหรือไม่?

ในสมัยนั้นเหล็กหลอมจากอุกกาบาต ส่วนใหญ่จะใช้ทำเครื่องประดับที่เฉพาะคนในตระกูลขุนนางเท่านั้นที่สามารถสวมใส่ได้ บ่อยครั้งเครื่องประดับเหล่านี้มีกรอบสีทองและใน โรมโบราณแม้แต่แหวนแต่งงานก็ทำด้วยเหล็ก จดหมายที่ฟาโรห์แห่งอียิปต์เขียนถึงกษัตริย์ฮิตไทต์ได้รับการเก็บรักษาไว้ซึ่งเขา ขอให้ส่งเหล็กไปให้เขาโดยสัญญาว่าจะจ่ายเป็นทองคำจำนวนเท่าใดก็ได้

สิ่งมหัศจรรย์ของโลกที่ทำจากเหล็ก

ในอินเดีย ในเดลี มีเสาโบราณสูงกว่าเจ็ดเมตร มันถูกสร้างขึ้นจากเหล็กบริสุทธิ์ตั้งแต่ก่อนคริสตศักราช 415 แต่ตอนนี้มัน ไม่มีร่องรอยของสนิมตามตำนานการแตะเสาด้วยหลังของคุณจะทำให้ความปรารถนาอันเป็นที่รักเป็นจริง อาคารเหล็กที่ยิ่งใหญ่อีกแห่งคือหอไอเฟล ต้องใช้โลหะมากกว่าเจ็ดพันตันเพื่อสร้างสัญลักษณ์ของปารีส

เหล็กมาจากไหน?

เพื่อให้ได้ธาตุเหล็ก คุณต้องมีแร่เหล็ก เหล่านี้คือแร่ธาตุ หิน ซึ่งเหล็กถูกรวมเข้ากับสารอื่นๆ ชำระล้างเหล็กจากสิ่งสกปรกและรับโลหะที่ต้องการ ตัวอย่างเช่น วัตถุดิบอาจเป็นแร่เหล็กแม่เหล็กซึ่งมีธาตุเหล็กสูงถึง 70% Ironstone เป็นหินสีดำหรือสีเทาเข้ม ในรัสเซียมีการขุดในเทือกเขาอูราลตัวอย่างเช่นในบาดาลของภูเขาที่เรียกว่าแม่เหล็ก

แร่มีการขุดอย่างไร?

มีแหล่งแร่เหล็กไม่เพียงแต่ในรัสเซียแต่ยังมีในยูเครน, สวีเดน, นอร์เวย์, บราซิล, สหรัฐอเมริกา และบางประเทศอีกด้วย ปริมาณสำรองของแร่นี้ไม่เหมือนกันทุกที่ที่พวกเขาเริ่มดึงออกมาก็ต่อเมื่อดูเหมือนว่าจะทำกำไรได้เพราะ การพัฒนามีราคาแพงและจะไม่จ่ายหากเตารีดมีขนาดเล็กเกินไป

ส่วนใหญ่มักจะขุดแร่เหล็กด้วยวิธีเปิด พวกเขาขุดหลุมขนาดใหญ่ที่เรียกว่า อาชีพ.มันลึกมาก - ลึกครึ่งกิโลเมตร และความกว้างขึ้นอยู่กับปริมาณแร่ที่อยู่รอบๆ เครื่องจักรพิเศษจะตักแร่แยกจากเศษหิน จากนั้นรถบรรทุกก็นำไปที่โรงงาน

อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทุกสาขาที่จะพัฒนาด้วยวิธีนี้ได้ ถ้าแร่ลึก คุณต้องทำเหมืองเพื่อสกัด สำหรับเหมืองพวกเขาขุดบ่อน้ำลึกก่อนซึ่งเรียกว่าปล่องและด้านล่างเป็นทางเดิน - ลอยออกจากมัน คนงานเหมืองกำลังลงมา คนเหล่านี้กล้าหาแร่และ เป่าขึ้นแล้วส่งทีละชิ้นขึ้นสู่ผิวน้ำการทำงานของคนงานเหมืองนั้นอันตรายมาก เพราะเหมืองสามารถถล่มได้ และมีก๊าซอันตรายอยู่ด้านล่าง และผู้คนอาจได้รับบาดเจ็บจากการระเบิด แม้ว่าพวกเขาจะระมัดระวังและปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยอย่างมาก

เหล็กได้มาจากแร่ได้อย่างไร?

แต่การขุดแร่ไม่ใช่ทุกอย่าง! การได้รับธาตุเหล็กจากแร่ก็เป็นกระบวนการที่ยากเช่นกัน แม้ว่าพวกเขาจะเรียนรู้การถลุงเหล็กจากแร่เมื่อนานมาแล้ว ในสมัยโบราณช่างตีเหล็กมีส่วนร่วมในการถลุงมันพวกเขาเป็นคนที่เคารพนับถือมาก แร่และถ่านถูกวางไว้ในเตาหลอมพิเศษที่เรียกว่าโรงตีเหล็กแล้วจุดไฟ อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิการเผาไหม้ปกติไม่สูงพอสำหรับการหลอม ดังนั้นไฟจึงถูกพัดโดยใช้เครื่องเป่าลม ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้เป่าลมแรงมาก ตอนแรกพวกเขาเคลื่อนไหวด้วยมือและต่อมาเรียนรู้การใช้พลังของน้ำ จากการให้ความร้อนได้มวลที่เผาแล้วซึ่งช่างตีเหล็กปลอมแปลงแล้วทำให้เหล็กมีรูปร่างที่ต้องการ

โลหะผสม

มักถูกใช้ (และยังคงใช้อยู่) ไม่ใช่เหล็กบริสุทธิ์ แต่ เหล็กหรือเหล็กหล่อเป็นโลหะผสมของเหล็กและคาร์บอนไดออกไซด์ หากโลหะผสมมีคาร์บอนมากกว่า 2% ก็จะได้เหล็กหล่อ มันเปราะบาง แต่ละลายได้ง่ายและสามารถกำหนดรูปทรงใดก็ได้ ถ้าคาร์บอนน้อยกว่า 2% แสดงว่า. มีความคงทนมาก ใช้ทำสิ่งของจำเป็น เครื่องจักร อาวุธต่างๆ

แน่นอนว่าตอนนี้ใช้วิธีอื่นแม้ว่าหลักการจะเหมือนกัน: การถลุงด้วยการเติมคาร์บอนไดออกไซด์ที่ อุณหภูมิสูง. ปัจจุบันมีการใช้ไฟฟ้าเพื่อการนี้

ทำไมร่างกายมนุษย์ถึงต้องการธาตุเหล็ก?

ถ้าคนขาดธาตุเหล็กเขาจะป่วย นี้ โลหะจำเป็นสำหรับการก่อตัวของเฮโมโกลบินซึ่งส่งออกซิเจนไปยังทุกเซลล์ในร่างกาย ดังนั้นคุณต้องกินอาหารที่อุดมด้วยธาตุเหล็ก - ตับ, พืชตระกูลถั่ว, แอปเปิ้ล

ถ้าข้อความนี้เป็นประโยชน์กับคุณ ฉันยินดีที่จะพบคุณ

แร่เหล็กเป็นแร่ที่ก่อตัวขึ้นตามธรรมชาติซึ่งมีธาตุเหล็กสะสมอยู่ในองค์ประกอบในปริมาณที่เพียงพอสำหรับการสกัดทางเศรษฐกิจ แน่นอน เหล็กมีอยู่ในหินทุกก้อน แต่แร่เหล็กเป็นสารประกอบเฟอร์ริกินส์ที่อุดมไปด้วยสารนี้อย่างแม่นยำจนสามารถสกัดเหล็กโลหะได้ทางอุตสาหกรรม

ประเภทของแร่เหล็กและลักษณะสำคัญ

แร่เหล็กทั้งหมดมีความแตกต่างกันอย่างมากในองค์ประกอบของแร่ธาตุซึ่งมีสิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายและเป็นประโยชน์ เงื่อนไขของการก่อตัวและในที่สุดเนื้อหาของธาตุเหล็ก

วัสดุหลักที่จัดเป็นแร่สามารถแบ่งออกเป็นหลายกลุ่ม:

• ออกไซด์ของเหล็ก ซึ่งรวมถึงเฮมาไทต์ มาร์ไทต์ แมกนีไทต์
• เหล็กไฮดรอกไซด์ - ไฮโดรโกเอไทต์และเกอไทต์;
• ซิลิเกต - ทูรินไนต์และคาโมไซต์;
• คาร์บอเนต - ไซด์โรเพลไซต์และไซด์ไรต์

ในอุตสาหกรรม แร่เหล็กธาตุเหล็กมีความเข้มข้นต่างๆ - จาก 16 ถึง 72% สิ่งเจือปนที่เป็นประโยชน์ที่มีอยู่ในแร่เหล็ก ได้แก่ Mn, Ni, Co, Mo เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีสิ่งเจือปนที่เป็นอันตราย ซึ่งรวมถึง Zn, S, Pb, Cu เป็นต้น

แหล่งแร่เหล็กและเทคโนโลยีการขุด

โดยกำเนิด แหล่งแร่เหล็กที่มีอยู่แบ่งออกเป็น:

• ภายนอก พวกมันอาจเป็นอัคนี ซึ่งเป็นการรวมแร่ไททาโนแมกเนไทต์ อาจมีการรวมตัวของคาร์บอเนต นอกจากนี้ยังมีตะกอนจากแม่และเด็ก คล้ายแผ่น สการ์น-แมกเนไทต์ ตะกอนภูเขาไฟ เส้นเลือดจากความร้อนใต้พิภพ และแร่ที่มีรูปร่างไม่ปกติ
• ภายนอก สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่รวมถึงแหล่งกักเก็บตะกอนเหล็กสีน้ำตาลและไซด์ไรต์ เช่นเดียวกับการสะสมของแร่ทูรินไคต์ คาโมไซต์ และแร่ไฮโดรโกเอไทต์
• Metamorphogenic - สิ่งเหล่านี้คือการสะสมของผลึกควอทซ์

ปริมาณแร่สูงสุดในการขุดแร่ถูกกระตุ้นโดยปริมาณสำรองที่สำคัญและตกลงบนแร่ควอทซ์ไทต์พรีแคมเบรียน แร่เหล็กสีน้ำตาลตะกอนมีน้อย

เมื่อทำการขุดพบว่าแร่ที่อุดมสมบูรณ์และต้องการการเสริมสมรรถนะนั้นแตกต่างกัน อุตสาหกรรมเหมืองแร่เหล็กยังดำเนินการเตรียมการล่วงหน้า ได้แก่ การคัดแยก การบด การเสริมสมรรถนะที่กล่าวไว้ข้างต้น รวมถึงการรวมตัวกัน อุตสาหกรรมเหมืองแร่เรียกว่าอุตสาหกรรมแร่เหล็กและเป็นฐานวัตถุดิบสำหรับโลหะผสมเหล็ก

อุตสาหกรรมแอพพลิเคชั่น

แร่เหล็กเป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตเหล็ก มันเข้าสู่การผลิตแบบเปิดหรือแบบคอนเวอร์เตอร์ เช่นเดียวกับการลดธาตุเหล็ก อย่างที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าเหล็กนั้นผลิตผลิตภัณฑ์ได้หลากหลายเช่นเดียวกับเหล็กหล่อ อุตสาหกรรมต่อไปนี้ต้องการวัสดุเหล่านี้:

• วิศวกรรมเครื่องกลและโลหะการ
• อุตสาหกรรมยานยนต์
• อุตสาหกรรมจรวด
• อุตสาหกรรมการทหาร;
• อุตสาหกรรมอาหารและเบา
• ภาคการก่อสร้าง;
• การสกัดน้ำมันและก๊าซและการขนส่ง