Ce sunt minereurile metalice. Minereurile de fier sunt baza producției moderne. Exploatarea minereului de fier

Minereul de fier este o formațiune minerală naturală, care conține fier în cantitatea necesară pentru extracția sa industrială. Minereul de fier este format din diverși oxizi, oxizi carbonici, minerale. Printre acestea din urmă, este important să le evidențiem pe cele mai importante - acestea sunt magnetita și luciul de fier, precum și minereul de fier maro și roșu. Minereurile de mlaștină și de lac fac parte din minereul de fier brun, iar sferosiderita este una dintre soiurile de spar.

Mineralele din natură sunt amestecate cu minerale fără fier în compoziție, de exemplu, argilă sau calcar. Există, de asemenea, o combinație cu roci cristaline magmatice.

Există cazuri în care o acumulare a mineralelor de mai sus a fost găsită într-un zăcământ, cu toate acestea, un anumit tip de mineral a prevalat, altele sunt pur și simplu legate genetic de acesta.

După ce a primit o idee generală despre ce constă minereul de fier, este necesar să se precizeze toate datele obținute.

Este recomandabil să începeți cu minereu de fier magnetic. Deci, este formula oxidului de Fe 2O4 și oxidului de fier. Forma sa pură conține aproximativ 72% fier metalic, dar o astfel de formă pură este foarte rară, datorită faptului că i se adaugă diverse impurități. Practic, acestea sunt minereuri din alte metale: blenda de zinc, de exemplu, sau pirita de cupru, sau pirita de sulf. Rocile care însoțesc minereul de fier magnetic sunt cloritul, feldspatul și o serie de alte roci. Minereul de fier magnetic poate fi considerat unul dintre cele mai dezvoltate minereuri, deoarece în natură depozitele sale se găsesc atât în ​​straturi și cuiburi, cât și în locurile de erupție a stâncilor chiar și formațiuni întregi de munte.

Următorul lucru de studiat este Fe 2 O3, sau oxidul de fier anhidru, cu alte cuvinte, luciul de fier. Conține aproximativ 69-70% metal și este unul dintre cele mai pure minereuri de fier. Apare sub formă de straturi continue, precum și în gneisuri și șisturi.

Minereul de fier roșu, de obicei un oxid de fier dens și columnar, este o sursă de depozite de fier, precum și una dintre principalele surse de topire a oțelului și a fierului.

Minereu de fier brun este un minereu, mai mult de jumătate din compoziția căruia este reprezentată de oxid de fier hidratat. Minereul de fier brun conține diverse impurități, uneori conținând substanțe nocive, de exemplu, sulf, mangan sau fosfor. Acest minereu de fier apare foarte des, dar dimensiunea zăcămintelor este foarte mică.

Minereurile de mlaștină și de fier sunt considerate cele mai apropiate ca compoziție de minereul de fier brun, formând restul de oxid feros, argilă și nisip sub formă de „prăjituri” rotunde în lac și mlaștină. Fierul din astfel de minereuri este de aproximativ 40 - 45%, iar datorită proprietății lor de fuzibilitate, ele servesc ca sursă de fier de calitate nu foarte înaltă.

Câteva procente mai mult de fier metalic conține minereu de fier, care este prezent în formațiunile sedimentare recente, cu un amestec de argilă sau materie carbonică.

Vorbind despre metodele de extragere a minereului, ar trebui menționate mai multe opțiuni. Alegerea unei tehnologii specifice depinde, în primul rând, de fezabilitatea economică și tehnică a acțiunilor.

De mulți ani, așa-numita metodă deschisă a rămas cea mai utilizată, a cărei esență este construcția unei cariere și utilizarea echipamentelor specializate pentru aceasta. De asemenea, trebuie precizat că Pe aici utilizare raţională pentru depozite nu foarte adânci.

Pentru depozitele mai adânci este potrivită metoda de forare a sondei, în timpul căreia se forează o sondă relativ adâncă. În această fântână se coboară o țeavă cu un monitor de apă și se trece un curent de apă, al cărui scop este zdrobirea stâncii. După aceea, minereul se ridică din pământ.

6. În ceea ce privește totalul (începând cu 01.01.2003 - 100 de miliarde de tone - 16,1% din lume) și explorate (56,1 miliarde de tone - 18,6% din lume) rezervelor de minereu de fier, Rusia se află în mod constant pe primul loc în lume, pe deplin își satisface nevoile de materii prime pentru minereu de fier și exportă anual volume importante de minereuri de fier comerciale, concentrate, pelete, fier brichetat la cald.

7. Zăcămintele de minereu de fier de importanță industrială sunt foarte diverse. Ele sunt cunoscute în complexe de roci endogene, exogene și metamorfogene. Luând în considerare geneza, se obișnuiește să se distingă următoarele tipuri industriale principale.

8. Depozite magmatice:

a) titanomagnetit și ilmenit-titanomagnetit, care sunt zone de diseminare concentrată (cu segregari schlieren și veno-lenticulare) a magnetitelor purtătoare de vanadiu și titan în intruziuni de gabro-piroxenit-dunită, gabro, gabro-diabază și formațiuni gabro-anortozitice (Kachkanarskoe, Kopanskoe, Pervouralskoye în Urali, Pudozhgorskoye în Karelia, Chineyskoye în regiunea Chita, zăcăminte ale complexului Bushveld în Africa de Sud, Routivara, Taberg în Suedia, Lacul Allard (Lak Tio) în Canada etc.);

b) baddeleyit-apatit-magnetit, formând o serie de corpuri lenticulare și venoase în intruziuni alcaline ultrabazice cu carbonatiți (Kovdorskoye pe Peninsula Kola, Palabora în Africa de Sud).

Minereurile de titan-magnetită și baddeleyit-apatită-magnetită reprezintă 6,6% din rezervele dovedite ale lumii și 5,6% din producția comercială de minereu. În Rusia, acestea reprezintă 12,9% în rezerve și 18,2% în producția de minereuri comercializabile.

9. Depozitele metasomatice (depozite de minereuri skarn-magnetite) sunt prezentate în grade diferite skarns și skarnoizi mineralizați care formează depozite stratale și lenticulare complexe de minereuri de magnetit în roci sedimentare, vulcanogene-sedimentare și metamorfice (Sokolovskoye, Sarbayskoye, Kacharskoye în Kazahstan; Vysokogorskoye, Goroblagodatskoye și altele în Urali; , Tashtagolskoye și alții în Muntele Shoria; Taiga, Desovskoye în Yakutia; Markona în Peru, zăcăminte ale centurii de minereu de fier chilian; Chogart, Chador-Malyu în Iran; Maanshan în China). Ponderea minereurilor de skarn-magnetită reprezintă 9,5% din rezervele dovedite ale lumii și 8,3% din producția de minereuri comercializabile. Minereurile de acest tip în Rusia reprezintă 12,2, respectiv 12,9%.

10. Depozite hidrotermale:

a) înrudit genetic cu capcane și reprezentat de depozite de minereuri de magnomagnetită în formă de stâlp și variat complexe în roci și capcane sedimentare, piroclastice (Korshunovskoye, Rudnogorskoye, Neryundinskoye, Kapaevskoye, Tagarskoye în Siberia de Est);

b) siderit hidrotermal-sedimentar, hematit-siderit, reprezentat prin depozite concordante și secante în foișoare, filiforme și lenticulare de minereuri siderit, hematit-siderit (oxidate în orizonturile superioare) în rocile sedimentare (zăcământul de minereu Bakalskoye din Urali, Berezovskoye). în regiunea Chita, Huenza, Bou Kadra, Zakkar Beni Saf în Algeria, Bilbao în Spania).

Ponderea minereurilor de acest tip în rezervele explorate și producția de minereuri comercializabile în lume este nesemnificativă și nu depășește 1%, în Rusia în rezerve este de 5,4%, în producția de minereuri comercializabile - 2,9%.

11. Depozite vulcanico-sedimentare - straturi conformabile și lentile de minereuri de hematit, magnetit-hematit și hematit-magnetit în roci vulcanogene-sedimentare (Vest Karazhalskoe în Kazahstan, Kholzunskoe în Altai). Ponderea minereurilor de acest tip în rezervele explorate și producția de minereuri comercializabile în lume este nesemnificativă. În Rusia, astfel de zăcăminte nu sunt încă dezvoltate.

12. Zăcăminte sedimentare offshore formate în bazine marine și reprezentate de zăcăminte de rezervor slab dislocate de minereuri oolitice de leptoclorit și hidrogoethit în zăcăminte mezo-cenozoice marine terigen-carbonatate (bazinul de minereu de fier Kerch în Ucraina, Ayatskoye în Kazahstan, zăcămintele de minereu de fier brun Lorrain). bazin de minereu de fier (pe teritoriul Franței, Belgiei, Luxemburgului), Regatului Unit, Germaniei, Newfoundland Canada și zona Birmingham din SUA). Ponderea minereurilor de acest tip în rezervele explorate din lume este de 10,6%, în producția de minereuri comercializabile - 8,9%. În Rusia, astfel de zăcăminte nu au fost explorate și nu sunt dezvoltate.

13. Depozite continentale sedimentare formate în bazinele fluviale sau lacustre și reprezentate de depozite în strat și lenticulare de minereuri oolitice de leptoclorit și hidrogoethite în sedimente fosile de râu (Lisakovskoye în Kazahstan). Ponderea minereurilor de acest tip în rezervele explorate și producția de minereuri comercializabile în lume este nesemnificativă. În Rusia, astfel de zăcăminte nu au fost explorate și nu sunt dezvoltate.

14. Cuarțitele feruginoase metamorfozate sunt răspândite pe scuturi, platforme antice și pe unele masive mediane ale regiunilor pliate fanerozoice. Majoritatea sunt de vârstă Proterozoică timpurie și arheică; Depozitele din Proterozoic târziu și Paleozoic timpuriu sunt mult mai puțin frecvente. Cuarțitele feruginoase formează bazine uriașe de minereu de fier. Depozitele de minereu de cuarțite din depozite au de obicei dimensiuni mari: kilometri de-a lungul loviturii, câteva sute sau zeci de metri în grosime. Forma stratificată a corpurilor de minereu, texturile cu dungi subțiri și o compoziție minerală similară a minereurilor la diferite depozite sunt caracteristice (bazinul Krivoy Rog din Ucraina, în Rusia - depozite ale anomaliei magnetice Kursk, Olenegorskoe în Peninsula Kola, Kostomuksha în Karelia , Tarynnakhskoe și Gorkitskoe în Yakutia, în Australia - bazinul Hamersley , în Brazilia - regiunea Carajas și „Cadránguloul de Fier”, în SUA - regiunea Lacului Superior, în Canada - Jgheabul Labrador, în China - Anshan -bazinul Benxi etc.). Zăcăminte mari și unice din punct de vedere al rezervelor, pregătirea ușoară a minereurilor, posibilitatea exploatării în cariere mari cu ajutorul unor echipamente puternice de exploatare și transport fac posibilă considerarea acestora obiecte favorabile pentru extracția minereului de fier în toate bazinele lumii. . Ponderea minereurilor de acest tip în rezervele explorate și producția de minereuri comercializabile în lume depășește 60%, în Rusia în rezerve este de 55,9%, în producția de minereuri comercializabile - 64,5%.

15. Depozitele de cruste de intemperii, reprezentate de minereuri bogate de hidrohematit- si siderit-magnetit, martit-magnetit, se formeaza in timpul transformarii cuarzitelor feruginoase ca urmare a proceselor supergene. În conformitate cu aceasta, în distribuția lor, acestea sunt asociate cu zone și zone de dezvoltare de cuarțite feruginoase, limitate la cruste de intemperii ariale și liniare care se dezvoltă de-a lungul lor (Mikhailovskoye, Yakovlevskoye, Gostishchevskoye, Vislovskoye, Razumenskoye în Rusia, zăcăminte de minereuri bogate de Krivoy). Rog în Ucraina, regiuni de minereu de fier Australia, Brazilia, India, SUA). Depozitele de acest tip reprezintă 12,5% din rezervele explorate ale Rusiei și 1,3% din producția de minereuri comercializabile. În total, ponderea zăcămintelor din ultimele două tipuri - cuarțite feruginoase și minereuri bogate de fier poligenic care se dezvoltă pe acestea - reprezintă 70,9% din rezervele explorate din lume și 74,4% din producția comercială de minereu, i.e. acestea sunt cele mai importante tipuri industriale de zăcăminte. Ponderea minereurilor din ultimele două tipuri de zăcăminte din Rusia este de 68,4% în rezerve, în producția de minereuri comercializabile - 65,8%.

16. Alte minereuri de fier supergene:

a) minereu de fier brun asociat cu cruste de siderite (grupurile de zăcăminte Bakalskaya și Zigazino-Komarovskaya din Urali, Berezovskoye din regiunea Chita);

b) zăcăminte discontinue sub formă de manta de minereuri de crom-nichel goethit-hidrogoethit, comune în scoarța de intemperii a rocilor ultramafice (minereuri de laterită din Cuba, Filipine, Indonezia, Guineea, Mali, în Urali - Serovskoye și zăcămintele din Orsk-). regiunea Khalilovsky). Astfel de minereuri sunt de obicei aliate cu nichel și cobalt.

Ponderea altor minereuri de fier supergene în rezervele explorate din lume este de 2,4%, în producția de minereuri comercializabile - 2,0%, în Rusia, respectiv 1,1 și, respectiv, 0,2%.

17. În funcție de condițiile de formare, compoziția minerală a minereurilor de fier este și ea extrem de diversă, ceea ce determină în mare măsură valoarea lor industrială. Minereuri de fier sunt subdivizate în 11 tipuri industriale principale (Tabelul 2).

Minereuri de fier- formaţiuni minerale naturale care conţin fier şi compuşii acestuia într-un asemenea volum atunci când este indicată extracţia industrială a fierului din aceste formaţiuni. În ciuda faptului că fierul este inclus într-o cantitate mai mare sau mai mică în compoziția tuturor rocilor, denumirea de minereuri de fier este înțeleasă doar ca acumulări de compuși feruginoși, dintre care termeni economici puteți obține fier metalic.

Minereurile de fier sunt formațiuni minerale speciale, care includ fierul și compușii săi. Acest tip de minereu este considerat minereu de fier dacă proporția acestui element este conținută într-un astfel de volum încât extracția sa industrială ar fi viabilă din punct de vedere economic.

Metalurgia feroasă utilizează trei tipuri principale de produse din minereu de fier:

— minereu de fier separat (conținut scăzut de fier);

— minereu de sinter (conținut mediu de fier);

- peleți (mase care conțin fier brut)

Depozitele de minereu de fier sunt considerate bogate dacă conținutul de fier din ele este mai mare de 57%. Minereurile sărace de fier pot conține minimum 26% fier. Oamenii de știință disting două tipuri principale morfologice de minereu de fier; liniar și plat.

Depozitele liniare de minereu de fier sunt corpuri de minereu în formă de pană în zonele falii de pământ, coturi în procesul de metamorfoză. Acest tip de minereuri de fier se caracterizează printr-un conținut deosebit de ridicat de fier (54-69%) cu un conținut scăzut de sulf și fosfor.

Depozitele de tip plat pot fi găsite în vârful patului de cuarțit de fier. Ele aparțin crustelor tipice de intemperii.

Minereurile bogate de fier sunt trimise în principal pentru topire în vatră deschisă și producție de convertor sau pentru reducerea directă a fierului.

Principalele tipuri industriale de zăcăminte de minereu de fier:

• — depozite sedimentare în strat;
• — depozite complexe de titanomagnetită;
• — zăcăminte de cuarțite feruginoase și minereuri bogate;
• — zăcăminte de minereu de fier skarn;

Tipuri industriale minore de zăcăminte de minereu de fier:

• — zăcăminte de siderit de minereu de fier;
• — zăcăminte lateritice asemănătoare foilor de minereu de fier;
• —depozite complexe de carbopatită apatită-magnetită;

Rezervele mondiale de zăcăminte de minereu de fier explorate sunt de 160 de miliarde de tone, ele conțin aproximativ 80 de miliarde de tone de fier pur. Cele mai mari zăcăminte de minereu de fier se găsesc în Ucraina, iar cele mai mari rezerve de fier pur sunt situate în Rusia și Brazilia.

Volumul producției mondiale de minereu de fier crește în fiecare an. Peste 2,4 miliarde de tone de minereu de fier au fost extrase în 2010, China, Australia și Brazilia reprezentând două treimi din producție. Dacă le adăugăm Rusia și India, atunci cota lor totală de piață va fi mai mare de 80%.

Cum se extrage minereul

Luați în considerare câteva opțiuni principale pentru extracția minereului de fier. În fiecare caz particular, alegerea în favoarea uneia sau alteia tehnologii se face ținând cont de locația mineralelor, de fezabilitatea economică a utilizării unuia sau acela echipament etc.

În cele mai multe cazuri, minereul este extras într-o carieră. Adică, pentru organizarea producției, se scoate mai întâi o carieră adâncă, de aproximativ 200-300 de metri adâncime. După aceea, minereul de fier este scos direct din partea de jos pe mașini mari. Care, imediat după exploatare, este transportată cu locomotive diesel la diverse fabrici, unde se face oțel din acesta. Astăzi, multe întreprinderi mari produc minereu, dacă au toate echipamentele necesare pentru o astfel de muncă.

Cariera ar trebui săpată folosind excavatoare mari, dar rețineți că acest proces vă poate dura destul de mulți ani. După ce excavatoarele sapă până la primul strat de minereu de fier, este necesar să-l predea experților pentru analiză, astfel încât aceștia să poată determina exact ce procent de fier conține. Dacă acest procent nu este mai mic de 57, atunci decizia de a extrage minereu în această zonă va fi viabilă din punct de vedere economic. Un astfel de minereu poate fi transportat în siguranță la combine, deoarece după procesare va produce cu siguranță oțel de înaltă calitate.

Cu toate acestea, acesta nu este tot, ar trebui să verificați cu mare atenție oțelul care apare ca urmare a prelucrării minereului de fier. Dacă calitatea minereului extras nu îndeplinește standardele europene, atunci ar trebui să se înțeleagă cum se poate îmbunătăți calitatea producției.

Dezavantajul metodei deschise este că vă permite să extrageți minereu de fier doar la adâncimi relativ mici. Deoarece se află adesea mult mai adânc - la o distanță de 600-900 m de suprafața pământului - trebuie construite mine. În primul rând, se face un ax, care seamănă cu o fântână foarte adâncă, cu pereți întăriți în siguranță. De la portbagaj la laturi diferite pleacă coridoare, care se numesc drifturi. Minereul de fier găsit în ele este aruncat în aer, iar apoi piesele sale sunt ridicate la suprafață cu ajutorul unor echipamente speciale. Această metodă de extragere a minereului de fier este eficientă, dar în același timp este asociată cu un pericol și un cost serios.

Există o altă modalitate de a extrage minereu de fier. Se numește SHD sau producție hidraulică de puțuri. Din pământ se extrage minereu în felul următor: se forează un puț adânc, se coboară acolo țevi cu monitor hidraulic și roca este zdrobită cu un jet de apă foarte puternic, iar apoi se ridică la suprafață. Această metodă este sigură, dar, din păcate, este încă ineficientă. Cu această metodă, doar aproximativ 3% din minereul de fier poate fi extras, în timp ce minele extrag aproximativ 70%. Cu toate acestea, experții dezvoltă metoda de producție hidraulică a forajului și, prin urmare, există speranța că în viitor această opțiune specială va deveni principala, înlocuind carierele și minele.

Conținutul de fier în minereurile industriale este de la 16 la 72%. Printre impuritățile utile se numără Ni, Co, Mn, W, Mo, Cr, V etc., printre cele nocive se numără S, R, Zn, Pb, As, Cu. minereurile de fier prin geneză sunt împărțite în și (vezi harta).

Minereuri de fier de bază

Tipurile industriale de minereuri de fier sunt clasificate în funcție de mineralul predominant. Minereurile de magnetită sunt compuse din magnetită (uneori magneziană - magnomagnetită, adesea martitizată - transformată în hematită în procesul de oxidare). Ele sunt cele mai caracteristice depozitelor de carbonatit, skarn și hidrotermale. Apatita și baddeleyita sunt extrase din depozitele de carbonatit, iar din depozitele de skarn se extrag pirita și sulfurile de metale neferoase care conțin cobalt. O varietate specială de minereuri de magnetită sunt minereuri complexe (Fe-Ti-V) de titanomagnetită din depozitele magmatice. Minereurile de hematită, compuse în principal din hematită și, într-o măsură mai mică, magnetită, sunt comune în crusta de intemperii a cuarțitelor feruginoase (minereuri de martită), în minereurile skarn, hidrotermale și vulcanogenico-sedimentare. Minereurile bogate de hematită conțin 55-65% Fe și până la 15-18% Mn. Minereurile de siderit sunt subdivizate în minereuri de siderit cristaline și minereuri de fier argilos; sunt adesea magneziene (magnosiderite). Se găsesc în depozite hidrotermale, sedimentare și vulcanico-sedimentare. Conținutul mediu de Fe din ele este de 30-35%. După prăjirea minereurilor de siderit, ca urmare a eliminării CO 2, se obțin concentrate de oxid de fier fin poroase care conțin 1-2%, uneori până la 10% Mn. În zona de oxidare, minereurile de siderit se transformă în minereu de fier brun. Minereurile de fier silicat sunt compuse din cloriți feruginosi (, leptoclorit etc.), însoțiți de hidroxizi de fier, uneori. Ele formează depozite sedimentare. Conținutul mediu de Fe din ele este de 25-40%. Amestecul de sulf este neglijabil, fosfor până la 1%. Au adesea o textură oolitică. În crusta de intemperii, se transformă în minereu de fier maro, uneori roșu (hidrohematit). Pietrele de fier brune sunt compuse din hidroxizi de fier, cel mai adesea hidrogoethit. Ele formează depozite sedimentare (marine și continentale) și depozite de crustă de intemperii. Minereurile sedimentare au adesea o textură oolitică. Conținutul mediu de Fe în minereuri este de 30-35%. Minereul de fier brun al unor zăcăminte (Bakalskoye în URSS, Bilbao în Spania etc.) conține până la 1-2% Mn sau mai mult. Minereu de fier brun aliat natural, format în crustele de intemperii ale rocilor ultrabazice, conține 32-48% Fe, până la 1% Ni, până la 2% Cr, sutimi de procente Co, V. Fiare de crom-nichel și slab aliaje oțelul sunt topit din astfel de minereuri fără aditivi. ( , feruginoase ) - conținut slab și mediu de fier (12-36%) minereuri de fier metamorfozate, compuse din interstrat subțire alternant de cuarț, magnetit, hematit, magnetit-hematit și siderit, pe alocuri cu un amestec de silicați și carbonați. Ele se disting printr-un conținut scăzut de impurități dăunătoare (S și R sunt sutimi de procent). Depozitele de acest tip au de obicei rezerve de minereu unice (peste 10 miliarde de tone) sau mari (peste 1 miliard de tone). Siliciul se realizează în crusta de intemperii și apar depozite mari de minereuri bogate de hematit-martită.

Cuarțitele feruginoase precambriene și minereurile bogate de fier formate din acestea reprezintă cele mai mari rezerve și volume de producție, minereurile sedimentare de fier brun, precum și minereurile skarn, hidrotermale și carbonatite de magnetit sunt mai puțin frecvente.

Îmbogățirea cu minereu de fier

Există minereuri bogate (peste 50% Fe) și sărace (mai puțin de 25% Fe) care necesită. Pentru caracteristicile calitative ale minereurilor bogate sunt importante conținutul și raportul impurităților nemetalice (componente care formează zgura), exprimate prin coeficientul de bazicitate și modulul de silex. În funcție de valoarea coeficientului de bazicitate (raportul dintre suma conținutului de oxizi de calciu și magneziu și suma oxizilor de siliciu și) minereurile de fier și concentratele lor sunt împărțite în acide (mai puțin de 0,7), autofluxante (0,7). -1,1) și de bază (mai mult de 1,1). Minereurile autofluxante sunt cele mai bune: minereurile acide necesită introducerea unei cantități crescute de calcar (flux) în sarcina furnalului în comparație cu cele de bază. Conform modulului de siliciu (raportul dintre oxidul de siliciu și oxidul de aluminiu), utilizarea minereurilor de fier este limitată la tipuri de minereuri cu un modul sub 2. Minereurile sărace care necesită îmbogățire includ titanomagnetita, magnetita și, de asemenea, cuarțitele de magnetită cu magnetită. Conținut de Fe de peste 10-20%; cuarțite de marțită, hematită și hematită cu conținut de Fe peste 30%; minereuri de siderit, hidrogoethit și hidrogoethit-leptoclorit cu conținut de Fe peste 25%. Limita inferioară a conținutului total de Fe și magnetită pentru fiecare zăcământ, ținând cont de amploarea acestuia, de condițiile miniere și economice, este stabilită de standarde.

Minereurile care necesită îmbogățire sunt împărțite în ușor de îmbogățit și dificil de îmbogățit, care depinde de compoziția lor minerală și de caracteristicile texturale și structurale. Minereurile ușor de îmbogățit includ minereuri de magnetit și cuarț de magnetit, minereuri îmbogățite tare - minereuri de fier, în care fierul este asociat cu formațiuni criptocristaline și coloidale, atunci când sunt zdrobite, nu este posibil să se deschidă minerale de minereu în ele din cauza dimensiunilor lor extrem de mici și fine. germinare cu minerale nemetalice. Alegerea metodelor de îmbogățire este determinată de compoziția minerală a minereurilor, de caracteristicile lor texturale și structurale, precum și de natura mineralelor nemetalice și de proprietățile fizice și mecanice ale minereurilor. Minereurile de magnetită sunt îmbogățite prin metoda magnetică. Utilizarea separării magnetice uscate și umede asigură producerea de concentrate condiționate chiar și cu un conținut relativ scăzut de fier în minereul original. Dacă în minereuri există grade comerciale de hematită, împreună cu magnetită, se folosesc metode de îmbogățire prin flotație magnetică (pentru minereurile fin diseminate) sau prin gravitație magnetică (pentru minereurile cu diseminare grosieră). Dacă minereurile de magnetită conțin cantități industriale de apatită sau sulfuri, cupru și zinc, minerale de bor și altele, atunci flotația este utilizată pentru a le extrage din deșeurile de separare magnetică. Schemele de îmbogățire pentru minereurile de titanomagnetit și ilmenit-titanomagnetit includ separarea magnetică umedă în mai multe etape. Pentru a izola ilmenitul în concentrat de titan, deșeurile de separare magnetică umedă sunt îmbogățite prin flotație sau gravitație, urmate de separarea magnetică într-un câmp de mare intensitate.

Schemele de îmbogățire pentru cuarțitele de magnetită includ zdrobirea, măcinarea și îmbogățirea magnetică cu câmp redus. Îmbogățirea cuarților feruginoase oxidate poate fi realizată prin metode magnetice (în câmp puternic), magnetice de prăjire și prin metode de flotație. Pentru îmbogățirea minereului de fier brun oolitic cu hidrogoethit-leptoclorit se folosește o metodă gravitațională sau gravitațional-magnetică (în câmp puternic); sunt în curs de desfășurare și studii pentru îmbogățirea acestor minereuri prin prăjirea unei metode magnetice. Hidrogoetita argilosă și minereurile (pietricele) sunt îmbogățite prin spălare. Îmbogățirea minereurilor de siderit se realizează de obicei prin prăjire. În timpul prelucrării cuarțitelor feruginoase și minereurilor de skarn-magnetite se obțin de obicei concentrate cu un conținut de Fe de 62-66%; în concentrate condiționate de separare magnetică umedă din minereurile de fier de apatită-magnetită și magnomagnetită, nu mai puțin de 62-64%; pentru prelucrarea electrometalurgică se produc concentrate cu un conținut de Fe nu mai mic de 69,5%, SiO2 nu mai mare de 2,5%. Concentratele de îmbogățire gravitațională și gravitațional-magnetică a minereului de fier brun oolitic sunt considerate condiționate când conținutul de Fe este de 48-49%; pe măsură ce metodele de îmbogățire se îmbunătățesc, cerințele pentru concentrate din minereuri cresc.

Majoritatea minereurilor de fier sunt folosite pentru topirea fierului. Nu un numar mare de servește ca vopsele naturale (ocru) și agenți de greutate pentru găurirea soluțiilor de argilă.

Rezerve de minereu de fier

În ceea ce privește rezervele de minereu de fier (sold - peste 100 de miliarde de tone), CCCP se află pe primul loc în lume. Cele mai mari rezerve de minereu de fier din URSS sunt concentrate în Ucraina, în regiunile centrale ale RSFSR, în nordul Kazahstanului, în Urali, în vestul și estul Siberiei. Din cantitatea totală de rezerve de minereu de fier explorate, 15% sunt bogate și nu necesită îmbogățire, 67% sunt îmbogățite folosind scheme magnetice simple, iar 18% necesită metode complexe de îmbogățire.

KHP, Coreea de Nord și CPB au rezerve semnificative de minereu de fier, suficiente pentru dezvoltarea propriei metalurgii feroase. Vezi si

Minereu de fier este principala materie primă pentru industria metalurgică mondială. Economia depinde în mare măsură de piața acestui mineral. tari diferite, prin urmare, dezvoltării minelor i se acordă o atenție sporită în întreaga lume.

Minereu: definiție și caracteristici

Se numesc minereuri stânci, care sunt folosite pentru prelucrarea și extragerea metalelor pe care le conțin. Tipurile acestor minerale diferă ca origine, conținut chimic, concentrație de metale și impurități. LA compoziție chimică minereul conține diverși oxizi, hidroxizi și săruri carbonice ale fierului.

Interesant! Minereul a fost solicitat în economie încă din cele mai vechi timpuri. Arheologii au reușit să afle că fabricarea primelor obiecte de fier datează din secolul al II-lea î.Hr. î.Hr. Pentru prima dată acest material a fost folosit de locuitorii din Mesopotamia.

Fier este un element chimic comun în natură. Conținutul său în scoarța terestră este de aproximativ 4,2%. Dar în forma sa pură, aproape niciodată nu se găsește, cel mai adesea sub formă de compuși - în oxizi, carbonați de fier, săruri etc. Minereul de fier este o combinație de minerale cu o cantitate semnificativă de fier. LA economie nationala justificată din punct de vedere economic este utilizarea minereurilor care conțin mai mult de 55% din acest element.

Ce se face din minereu

industria minereului de fier— industria metalurgică, specializată în extracția și prelucrarea minereului de fier. Scopul principal al acestui material astăzi este producția de fier și oțel.

Toate produsele fabricate din fier pot fi împărțite în grupuri:

• Fonta bruta cu concentratie mare de carbon (peste 2%).
• Fontă.
• Lingouri de oțel pentru fabricarea de produse laminate, beton armat și țevi de oțel.
• Feroaliaje pentru topirea oțelului.

Pentru ce este minereul?

Materialul este folosit pentru topirea fierului și a oțelului. Astăzi, practic nu există niciun sector industrial care să se facă fără aceste materiale.

Fontă Este un aliaj de carbon și fier cu mangan, sulf, siliciu și fosfor. Fonta este produsă în furnalele înalte, unde temperaturi mari minereul este izolat de oxizi de fier. Aproape 90% din fierul produs este marginal și este folosit în topirea oțelului.

Sunt utilizate diverse tehnologii:

• topirea cu fascicul de electroni pentru a obține material pur de înaltă calitate;
• prelucrare în vid;
• retopire electro-zgură;
• rafinarea oțelului (îndepărtarea impurităților dăunătoare).

Diferența dintre oțel și fontă este concentrația minimă de impurități. Pentru purificare se folosește topirea oxidativă în cuptoare cu vatră deschisă.

Oțelul de cea mai înaltă calitate este topit în cuptoare electrice cu inducție la temperaturi extrem de ridicate.

Minereu diferă în concentrația elementului conținut în el. Este îmbogățit (cu o concentrație de 55%) și sărac (de la 26%). Minereurile sărace ar trebui folosite în producție numai după îmbogățire.

După origine, se disting următoarele tipuri de minereuri:

• Magmatogen (endogen) - format sub influența temperaturii ridicate;
• Suprafață - resturile așezate ale elementului la fundul bazinelor marine;
• Metamorfogen – obtinut sub influenta unei presiuni extrem de mari.

Principalii compuși ai mineralelor cu conținut de fier:

• Hematit (minereu de fier roșu). Cea mai valoroasă sursă de fier cu un conținut de elemente de 70% și cu o concentrație minimă de impurități nocive.
• Magnetit. Un element chimic cu un conținut de metal de 72% sau mai mult se distinge prin proprietăți magnetice ridicate și este extras la minereu de fier magnetic.
• Siderita (carbonat de fier). remarcat conținut grozav rocă sterilă, fierul în sine este de aproximativ 45-48%.
• Pietre de fier maro. Un grup de oxizi apoși cu un procent scăzut de fier, cu impurități de mangan și fosfor. Un element cu astfel de proprietăți se caracterizează printr-o reducebilitate bună și o structură poroasă.

Tipul de material depinde de compoziția sa și de conținutul de impurități suplimentare. Cel mai comun minereu de fier roșu cu un procent mare de fier poate fi găsit într-o stare diferită - de la foarte dens la praf.

Pietrele de fier maro au o structură liberă, ușor poroasă, de culoare maro sau gălbui. Un astfel de element trebuie adesea îmbogățit, în timp ce este ușor prelucrat în minereu (din el se obține fontă de înaltă calitate).

Pietrele de fier magnetice au structură densă și granulară, arată ca niște cristale intercalate în rocă. Nuanța minereului este un negru-albastru caracteristic.

Cum se extrage minereul

Exploatarea minereului de fier este un proces tehnic complex care implică scufundarea în interiorul pământului pentru a căuta minerale. Până în prezent, există două moduri de a extrage minereu: deschis și închis.

Deschis (metoda carierei) este cea mai comună și mai sigură opțiune în comparație cu tehnologia închisă. Metoda este relevantă pentru acele cazuri când zonă de muncă nu există pietre dure și nu există în apropiere aşezări sau sisteme de inginerie.

În primul rând, o carieră este săpată până la 350 de metri adâncime, după care fierul este colectat și îndepărtat de pe fund de mașini mari. După exploatare, materialul este transportat cu locomotive diesel la fabricile de oțel și fier.

Carierele sunt săpate de excavatoare, dar un astfel de proces necesită mult timp. Imediat ce mașina ajunge la primul strat al minei, materialul este supus examinării pentru a determina procentul de conținut de fier și fezabilitatea munca in continuare(dacă procentul este peste 55%, lucrările în zona respectivă continuă).

Interesant! În comparație cu metoda închisă, exploatarea în cariere costă jumătate mai mult. Această tehnologie nu necesită dezvoltarea de mine sau crearea de tuneluri. În același timp, eficiența muncii în cariere este de câteva ori mai mare, iar pierderile de materiale sunt de cinci ori mai mici.

Metoda de exploatare închisă

Exploatarea minereului minier (închis) este utilizată numai dacă este planificată pentru a păstra integritatea peisajului din zona în care sunt dezvoltate zăcămintele de minereu. De asemenea, această metodă este relevantă pentru lucrul în zonele muntoase. În acest caz, se creează o rețea de tuneluri în subteran, ceea ce duce la costuri suplimentare - construcția minei în sine și transportul complex al metalului la suprafață. Principalul dezavantaj este riscul ridicat pentru viața lucrătorilor, mina se poate prăbuși și bloca accesul la suprafață.

Unde este extras minereul

Extracția minereului de fier este una dintre principalele zone ale complexului economic al Federației Ruse. Dar, în ciuda acestui fapt, ponderea Rusiei în producția mondială de minereu este de doar 5,6%. Rezervele mondiale sunt de aproximativ 160 de miliarde de tone. Volumul de fier pur ajunge la 80 de miliarde de tone.

ţări bogate în minereuri

Distribuția fosilelor pe țară este următoarea:

• Rusia - 18%;
• Brazilia - 18%;
• Australia - 13%;
• Ucraina - 11%;
• China - 9%;
• Canada - 8%;
• SUA - 7%;
• alte țări - 15%.

În Suedia (orașele Falun și Gellivar) sunt observate zăcăminte semnificative de minereu de fier. În America, o mare cantitate de minereu a fost descoperită în statul Pennsylvania. În Norvegia, metalul este extras în Persberg și Arendal.

Minereuri din Rusia

Anomalia magnetică Kursk este un mare zăcământ de minereu de fier din Federația Rusă și din lume, în care volumul de metal brut ajunge la 30.000 de milioane de tone.

Interesant! Analiştii observă că amploarea exploatării miniere la minele KMA va continua până în 2020, iar apoi va exista un declin.

Zona minelor din Peninsula Kola este de 115.000 km patrati. Fier, nichel, minereu de cupru, cobalt și apatit.

Munții Urali sunt, de asemenea, printre cele mai mari zăcăminte de minereu din Federația Rusă. Principala zonă de dezvoltare este Kachkanar. Volumul de minereu este de 7000 milioane de tone.

Într-o măsură mai mică, metalul este extras în bazinul Siberiei de Vest, în Khakassia, bazinul Kerci, în Zabaikalsk și regiunea Irkutsk.