Čo sú kovové rudy. Železné rudy sú základom modernej výroby. Ťažba železnej rudy

Železná ruda je prírodný minerálny útvar, ktorý obsahuje železo v množstve potrebnom na jeho priemyselnú ťažbu. Železná ruda pozostáva z rôznych oxidov, oxidov uhlíka, rudných minerálov. Medzi poslednými je dôležité vyzdvihnúť tie najdôležitejšie - sú to magnetit a železný lesk, ako aj hnedá a červená železná ruda. Ražinné a jazerné rudy sú súčasťou hnedej železnej rudy a sferosiderit je jednou z odrôd spar.

Rudné minerály v prírode sú zmiešané s minerálmi bez železa v zložení, napríklad ílom alebo vápencom. Existuje aj kombinácia s vyvretými kryštalickými horninami.

Sú prípady, keď sa na jednom ložisku našla akumulácia vyššie uvedených minerálov, stále však prevládal špecifický druh minerálu, iné sú s ním jednoducho geneticky príbuzné.

Po získaní všeobecnej predstavy o tom, z čoho pozostáva železná ruda, je potrebné špecifikovať všetky získané údaje.

Je vhodné začať s magnetickou železnou rudou. Je to teda vzorec oxidu Fe 2O4 a oxidu železa. Jeho čistá forma obsahuje asi 72% kovového železa, ale takáto čistá forma je veľmi zriedkavá, pretože sa do nej pridávajú rôzne nečistoty. V podstate ide o rudy iných kovov: napríklad zmes zinku alebo pyrit medi alebo pyrit síry. Horniny sprevádzajúce magnetickú železnú rudu sú chlorit, živec a množstvo iných hornín. Magnetickú železnú rudu možno považovať za jednu z najrozvinutejších rúd, pretože v prírode sa jej ložiská nachádzajú tak vo vrstvách a hniezdach, ako aj v miestach skalných erupcií aj celé horské útvary.

Ďalšia vec, ktorú treba študovať, je Fe 2 O3, alebo bezvodý oxid železa, inými slovami, železný lesk. Obsahuje asi 69-70% kovu a je jednou z najčistejších železných rúd. Vyskytuje sa vo forme súvislých vrstiev, ako aj v rulách a bridliciach.

Červená železná ruda, zvyčajne hustý a stĺpcový oxid železa, je zdrojom železných ložísk, ako aj jedným z hlavných zdrojov na tavenie ocele a železa.

Hnedá železná ruda je ruda, ktorej viac ako polovicu zloženia predstavuje hydratovaný oxid železa. Hnedá železná ruda obsahuje rôzne nečistoty, niekedy aj škodlivé látky, napríklad síru, mangán alebo fosfor. Táto železná ruda sa vyskytuje veľmi často, ale veľkosť ložísk je veľmi malá.

Močiare a železné rudy sa zložením považujú za najbližšie k hnedej železnej rude, pričom tvoria zvyšok oxidu železitého, hliny a piesku vo forme okrúhlych „koláčov“ v jazere a močiare. Železo v takýchto rudách je asi 40 - 45% a pre svoju tavivosť slúžia ako zdroj nie veľmi kvalitného železa.

O niekoľko percent viac kovového železa obsahuje železná ruda, ktorá je prítomná v recentných sedimentárnych formáciách s prímesou ílu alebo uhlíkatých látok.

Keď už hovoríme o metódach ťažby rudy, treba spomenúť niekoľko možností. Výber konkrétnej technológie závisí predovšetkým od ekonomickej a technickej realizovateľnosti akcií.

Dlhé roky zostáva najpoužívanejšou takzvaná otvorená metóda, ktorej podstatou je vybudovanie lomu a na to použitie špecializovaných zariadení. Malo by sa to tiež objasniť túto metódu racionálne využitie pre nie veľmi hlboké ložiská.

Pre hlbšie ložiská je vhodný spôsob vŕtania studní, pri ktorom sa vyvŕta pomerne hlboký vrt. Do tejto studne je spustené potrubie s vodným monitorom a prechádza cez ňu prúd vody, ktorého účelom je drvenie horniny. Potom ruda stúpa zo zeme.

6. Z hľadiska celkových (k 01.01.2003 - 100 miliárd ton - 16,1% sveta) a preskúmaných (56,1 miliárd ton - 18,6% sveta) zásob železnej rudy je Rusko stabilne na prvom mieste na svete, plne uspokojuje svoje potreby železnorudných surovín a ročne vyváža významné objemy komerčných železných rúd, koncentrátov, peliet, horúceho briketovaného železa.

7. Ložiská železnej rudy priemyselného významu sú veľmi rôznorodé. Sú známe v endogénnych, exogénnych a metamorfogénnych horninových komplexoch. Berúc do úvahy genézu, je obvyklé rozlišovať nasledujúce hlavné priemyselné typy.

8. Magmatické ložiská:

a) titanomagnetit a ilmenit-titanomagnetit, čo sú zóny koncentrovaného šírenia (so schlierenovými a žilno-lentikulárnymi segregáciami) magnetitov s obsahom vanádu a titánu v intrúziách gabro-pyroxenit-dunitových, gabro, gabro-diabasových a gabro-anortositických útvarov (Kachkanarskoe, Kopanskoe, Pervouralskoye na Urale, Pudozhgorskoye v Karélii, Chineyskoye v oblasti Chita, ložiská komplexu Bushveld v Južnej Afrike, Routivara, Taberg vo Švédsku, Allard Lake (Lak Tio) v Kanade atď.);

b) baddeleyit-apatit-magnetit, tvoriaci sériu šošovkovitých a žilám podobných teliesok v ultrabázických alkalických intrúziách s karbonatitmi (Kovdorskoye na polostrove Kola, Palabora v Južnej Afrike).

Titánovo-magnetitové a baddeleyitovo-apatitovo-magnetitové rudy predstavujú 6,6 % overených svetových zásob a 5,6 % komerčnej produkcie rúd. V Rusku sa na nich podieľa 12,9 % v zásobách a 18,2 % v produkcii obchodovateľných rúd.

9. Metasomatické ložiská (ložiská skarn-magnetitových rúd) sú prezentované v rôzneho stupňa mineralizované skarny a skarnoidy, ktoré tvoria komplexné vrstvené a šošovkovité ložiská magnetitových rúd v sedimentárnych, vulkanogénno-sedimentárnych a metamorfovaných horninách (Sokolovskoje, Sarbayskoje, Kacharskoje v Kazachstane; Vysokogorskoje, Goroblagodatskoje a ďalšie v Uralskom kraji; , Tashtagolskoye a ďalšie v pohorí Shoria; Taiga, Desovskoye v Jakutsku; Markona v Peru, ložiská čílskeho pásu železnej rudy; Chogart, Chador-Malyu v Iráne; Maanshan v Číne). Podiel skarn-magnetitových rúd tvorí 9,5 % svetových preskúmaných zásob a 8,3 % produkcie obchodovateľných rúd. Rudy tohto typu v Rusku predstavujú 12,2 a 12,9 %.

10. Hydrotermálne ložiská:

a) geneticky spojené s pascami a reprezentované žilno-stĺpcovými a rôznymi komplexnými ložiskami magnomagnetitových rúd v sedimentárnych, pyroklastických horninách a pasciach (Korshunovskoye, Rudnogorskoye, Neryundinskoye, Kapaevskoye, Tagarskoye vo východnej Sibíri);

b) hydrotermálno-sedimentárny siderit, hematit-siderit, reprezentovaný plošnými, žilnými a šošovkovitými konkordantnými a sečnými ložiskami sideritových, hematit-sideritových (v horných horizontoch oxidovaných) rúd v sedimentárnych horninách (Bakalskoje rudné pole na Urale, Berezovskoye v regióne Chita, Huenza, Bou Kadra, Zakkar Beni Saf v Alžírsku, Bilbao v Španielsku).

Podiel rúd tohto typu na preskúmaných zásobách a produkcii obchodovateľných rúd vo svete je zanedbateľný a nepresahuje 1 %, v Rusku je to 5,4 % v zásobách a 2,9 % v produkcii obchodovateľných rúd.

11. Vulkanicko-sedimentárne ložiská - prispôsobivé vrstvy a šošovky hematitových, magnetitovo-hematitových a hematito-magnetitových rúd vo vulkanogénno-sedimentárnych horninách (Západné Karazhalskoje v Kazachstane, Kholzunskoje na Altaji). Podiel rúd tohto typu na preskúmaných zásobách a produkcii obchodovateľných rúd vo svete je nevýznamný. V Rusku sa takéto ložiská ešte nevyvíjajú.

12. Sedimentárne morské ložiská tvorené v morských panvách a reprezentované slabo dislokovanými rezervoárovými ložiskami leptochloritových a hydrogoethitových oolitických rúd v morských terigénno-karbonátových mezo-cenozoických ložiskách (Kerčská železnorudná panva na Ukrajine, Ajatskoje v Kazachstane, ložiská hnedej železnej rudy v Lotrine železorudná panva (na území Francúzska, Belgicka, Luxemburska), Veľkej Británie, Nemecka, Newfoundland Kanady a oblasti Birminghamu v USA). Podiel rúd tohto typu v preskúmaných zásobách vo svete je 10,6%, na produkcii obchodovateľných rúd - 8,9%. V Rusku takéto ložiská neboli preskúmané a nevyvíjajú sa.

13. Sedimentárne kontinentálne ložiská vytvorené v povodiach riek alebo jazier a reprezentované lôžkovými a šošovkovitými ložiskami leptochloritových a hydrogoethitových oolitických rúd vo fosílnych riečnych sedimentoch (Lisakovskoye v Kazachstane). Podiel rúd tohto typu na preskúmaných zásobách a produkcii obchodovateľných rúd vo svete je nevýznamný. V Rusku takéto ložiská neboli preskúmané a nevyvíjajú sa.

14. Metamorfované železité kremence sú rozšírené na starých štítoch, plošinách a na niektorých stredných masívoch fanerozoických zvrásnených oblastí. Väčšina z nich je staroproterozoického a archejského veku; Neskoré proterozoické a mladopaleozoické ložiská sú oveľa menej časté. Železné kremence tvoria obrovské železorudné panvy. Rudné ložiská kremencov v ložiskách majú zvyčajne veľké rozmery: kilometre pozdĺž úderu, hrúbku niekoľko stoviek až desiatok metrov. Charakteristická je stratifikovaná forma rudných telies, tenké pruhované textúry a podobné minerálne zloženie rúd na rôznych ložiskách (povodie Krivoj Rog na Ukrajine, v Rusku - ložiská magnetickej anomálie Kursk, Olenegorskoe na polostrove Kola, Kostomuksha v Karélii , Tarynnakhskoe a Gorkitskoe v Jakutsku, v Austrálii - povodie Hamersley, v Brazílii - oblasť Carajas a "železný štvoruholník", v USA - oblasť Horného jazera, v Kanade - Labradorský žľab, v Číne - Anshan - povodie Benxi atď.). Veľké a unikátne ložiská z hľadiska zásob, ľahká úprava rúd, možnosť povrchovej ťažby vo veľkých lomoch pomocou výkonných banských a dopravných zariadení ich umožňujú považovať za vhodné objekty pre ťažbu železnej rudy vo všetkých povodiach sveta. . Podiel rúd tohto typu na preskúmaných zásobách a produkcii obchodovateľných rúd vo svete presahuje 60%, v Rusku v zásobách je to 55,9%, na produkcii obchodovateľných rúd - 64,5%.

15. Ložiská kôr zvetrávania, reprezentované bohatými hydrohematit- a siderit-magnetitovými, martit-magnetitovými rudami, vznikajú pri premene železitých kremencov v dôsledku supergénnych procesov. V súlade s tým sú vo svojom rozložení spojené s oblasťami a oblasťami vývoja železitých kremencov, obmedzených na plošné a lineárne zvetrávacie kôry, ktoré sa pozdĺž nich vyvíjajú (Michajlovskoje, Jakovlevskoje, Gostiščevskoje, Vislovskoje, Razumenskoje v Rusku, ložiská bohatých rúd Krivoje Rog na Ukrajine, oblasti železnej rudy Austrália, Brazília, India, USA). Ložiská tohto typu predstavujú 12,5 % preskúmaných zásob Ruska a 1,3 % produkcie obchodovateľných rúd. Celkovo podiel ložísk posledných dvoch typov - železitých kremencov a na nich vyvíjajúcich sa polygénnych bohatých železných rúd - tvorí 70,9 % preskúmaných zásob vo svete a 74,4 % komerčnej ťažby rúd, t.j. ide o najdôležitejšie priemyselné typy ložísk. Podiel rúd posledných dvoch typov ložísk v Rusku je 68,4% v zásobách, v produkcii obchodovateľných rúd - 65,8%.

16. Ostatné supergénne železné rudy:

a) hnedá železná ruda spojená so zvetrávaním kôr sideritov (skupiny ložísk Bakalskaja a Zigazino-Komarovskaja na Urale, Berezovskoje v oblasti Čita);

b) občasné plášťové ložiská chrómniklových goethit-hydrogoethitových rúd, bežné v zvetrávacej kôre ultramafických hornín (lateritové rudy na Kube, Filipínach, Indonézii, Guinei, Mali, na Urale - Serovskoye a ložiská Orsk- Khalilovský región). Takéto rudy sú zvyčajne legované niklom a kobaltom.

Podiel ostatných supergénnych železných rúd v preskúmaných zásobách vo svete je 2,4%, v produkcii obchodovateľných rúd - 2,0%, v Rusku 1,1 a 0,2%.

17. V závislosti od podmienok vzniku je aj minerálne zloženie železných rúd mimoriadne rôznorodé, čo do značnej miery určuje ich priemyselnú hodnotu. Železné rudy sú rozdelené do 11 hlavných priemyselných typov (tabuľka 2).

Železné rudy- prírodné minerálne útvary obsahujúce železo a jeho zlúčeniny v takom objeme, kedy je vhodné priemyselné získavanie železa z týchto útvarov. Napriek tomu, že železo je vo väčšom či menšom množstve obsiahnuté v zložení všetkých hornín, pod názvom železné rudy sa rozumejú len také nahromadenia železitých zlúčenín, z ktorých ekonomických podmienok môžete získať kovové železo.

Železné rudy sú špeciálne minerálne útvary, ktoré zahŕňajú železo a jeho zlúčeniny. Tento druh rudy sa považuje za železnú rudu, ak je podiel tohto prvku obsiahnutý v takom objeme, že jeho priemyselná ťažba by bola ekonomicky životaschopná.

Metalurgia železa využíva tri hlavné typy produktov železnej rudy:

— oddelená železná ruda (nízky obsah železa);

— sintrovaná ruda (stredný obsah železa);

- pelety (surové hmoty obsahujúce železo)

Ložiská železnej rudy sa považujú za bohaté, ak je v nich obsah železa vyšší ako 57 %. Chudobné železné rudy môžu obsahovať minimálne 26 % železa. Vedci rozlišujú dva hlavné morfologické typy železnej rudy; lineárne a ploché.

Lineárne ložiská železnej rudy sú klinovité rudné telesá v zónach zemných zlomov, ohybov v procese metamorfózy. Tento druh železných rúd sa vyznačuje obzvlášť vysokým obsahom železa (54 – 69 %) s nízkym obsahom síry a fosforu.

Ploché ložiská možno nájsť na vrcholoch železných kremencových lôžok. Patria medzi typické zvetrávacie kôry.

Bohaté železné rudy sa posielajú hlavne na tavenie do otvorenej kúreniska a výroby konvertorov alebo na priamu redukciu železa.

Hlavné priemyselné typy ložísk železnej rudy:

• — vrstvené sedimentárne usadeniny;
• — komplexné ložiská titanomagnetitu;
• — ložiská železitých kremencov a bohatých rúd;
• — skarnové ložiská železnej rudy;

Menšie priemyselné typy ložísk železnej rudy:

• — ložiská sideritu železnej rudy;
• — listovité lateritické ložiská železnej rudy;
• —komplexné usadeniny karbopatitu apatitu-magnetitu;

Svetové zásoby preskúmaných ložísk železnej rudy sú 160 miliárd ton, obsahujú asi 80 miliárd ton čistého železa. Najväčšie ložiská železnej rudy sa nachádzajú na Ukrajine a najväčšie zásoby čistého železa sa nachádzajú v Rusku a Brazílii.

Objem svetovej produkcie železnej rudy každým rokom rastie. V roku 2010 sa vyťažilo viac ako 2,4 miliardy ton železnej rudy, pričom dve tretiny produkcie predstavovali Čína, Austrália a Brazília. Ak k nim pripočítame Rusko a Indiu, tak ich celkový podiel na trhu bude viac ako 80 %.

Ako sa ťaží ruda

Zvážte niekoľko hlavných možností ťažby železnej rudy. V každom konkrétnom prípade sa výber v prospech jednej alebo druhej technológie robí s prihliadnutím na umiestnenie nerastov, ekonomickú uskutočniteľnosť použitia tohto alebo toho zariadenia atď.

Vo väčšine prípadov sa ruda ťaží v lome. To znamená, že na organizáciu výroby sa najprv vykope hlboký lom, hlboký približne 200 – 300 metrov. Potom sa železná ruda vyberá priamo z jej dna na veľkých strojoch. Ktorý sa hneď po ťažbe vozí dieselovými lokomotívami do rôznych závodov, kde sa z neho vyrába oceľ. Dnes mnohé veľké podniky vyrábajú rudu, ak majú na takúto prácu všetko potrebné vybavenie.

Lom by sa mal kopať pomocou veľkých bagrov, no majte na pamäti, že tento proces vám môže trvať pomerne veľa rokov. Potom, čo bagre vykopú úplne prvú vrstvu železnej rudy, je potrebné ju odovzdať na rozbor odborníkom, aby presne určili, koľko percent železa obsahuje. Ak toto percento nebude nižšie ako 57, potom bude rozhodnutie ťažiť rudu v tejto oblasti ekonomicky životaschopné. Takáto ruda sa dá bezpečne dopraviť do kombajnov, pretože po spracovaní bude určite produkovať kvalitnú oceľ.

To však nie je všetko, mali by ste veľmi starostlivo skontrolovať oceľ, ktorá sa objavuje v dôsledku spracovania železnej rudy. Ak kvalita vyťaženej rudy nespĺňa európske normy, potom by sa malo pochopiť, ako zlepšiť kvalitu výroby.

Nevýhodou otvorenej metódy je, že umožňuje extrahovať Železná ruda len v relatívne malých hĺbkach. Keďže často leží oveľa hlbšie – vo vzdialenosti 600 – 900 m od povrchu zeme – musia sa stavať bane. Najprv sa vyrobí šachta, ktorá pripomína veľmi hlbokú studňu s bezpečne vystuženými stenami. Z kufra do rôzne strany odchádzajú chodby, ktoré sa nazývajú drifty. Železná ruda, ktorá sa v nich nachádza, sa vyhodí do vzduchu a jej kúsky sa potom pomocou špeciálneho zariadenia vynesú na povrch. Tento spôsob ťažby železnej rudy je účinný, no zároveň je spojený s vážnym nebezpečenstvom a nákladmi.

Existuje aj iný spôsob ťažby železnej rudy. Hovorí sa tomu SHD alebo studničná hydraulická výroba. Ruda sa ťaží zo zeme nasledujúcim spôsobom: vyvŕta sa hlboká studňa, spustia sa tam rúry s hydraulickým monitorom a hornina sa rozdrví veľmi silným prúdom vody a potom sa vynesie na povrch. Táto metóda je bezpečná, ale bohužiaľ je stále neúčinná. Touto metódou možno vyťažiť len asi 3 % železnej rudy, kým bane vyťažia asi 70 %. Napriek tomu odborníci vyvíjajú metódu vrtnej hydraulickej výroby, a preto existuje nádej, že v budúcnosti sa táto možnosť stane hlavnou, ktorá vytlačí lomy a bane.

Obsah železa v priemyselných rudách je od 16 do 72 %. Medzi užitočné nečistoty patrí Ni, Co, Mn, W, Mo, Cr, V atď., medzi škodlivé S, R, Zn, Pb, As, Cu. železné rudy podľa genézy sa delia na, a (pozri mapu).

Základné železné rudy

Priemyselné druhy železných rúd sú klasifikované podľa prevládajúceho rudného minerálu. Magnetitové rudy sú zložené z magnetitu (niekedy magnézium - magnomagnetit, často martitizované - oxidáciou sa mení na hematit). Najcharakteristickejšie sú pre karbonátitové, skarnové a hydrotermálne ložiská. Apatit a baddeleyit sa získavajú z karbonatitových ložísk a pyrit obsahujúci kobalt a sulfidy neželezných kovov sa získavajú z ložísk skarnu. Zvláštnou odrodou magnetitových rúd sú komplexné (Fe-Ti-V) titanomagnetitové rudy magmatických ložísk. Hematitové rudy, zložené najmä z hematitu a v menšej miere z magnetitu, sú bežné v kôre zvetrávania železitých kremencov (martitických rúd), v skarne, hydrotermálnych a vulkanogénno-sedimentárnych rudách. Bohaté hematitové rudy obsahujú 55-65% Fe a až 15-18% Mn. Sideritové rudy sa delia na kryštalické sideritové rudy a ílovité železné rudy; sú často magnéziové (magnosiderity). Nachádzajú sa v hydrotermálnych, sedimentárnych a vulkano-sedimentárnych ložiskách. Priemerný obsah Fe v nich je 30-35%. Po pražení sideritových rúd sa v dôsledku odstraňovania CO2 získajú jemne porézne koncentráty oxidu železa obsahujúce 1-2%, niekedy až 10% Mn. V oxidačnej zóne sa sideritové rudy menia na hnedú železnú rudu. Kremičité železné rudy sú zložené zo železitých chloritanov (, leptochloritanov atď.), niekedy sprevádzaných hydroxidmi železa. Tvoria sedimentárne usadeniny. Priemerný obsah Fe v nich je 25-40%. Prímes síry je zanedbateľná, fosforu do 1%. Často majú oolitickú textúru. V kôre zvetrávania sa menia na hnedú, miestami červenú (hydrohematitovú) železnú rudu. Hnedé železité kamene sú zložené z hydroxidov železa, najčastejšie hydrogoetitu. Tvoria sedimentárne usadeniny (morské a kontinentálne) a zvetrávacie kôry. Sedimentárne rudy majú často oolitickú štruktúru. Priemerný obsah Fe v rudách je 30-35%. Hnedá železná ruda niektorých ložísk (Bakalskoje v ZSSR, Bilbao v Španielsku atď.) obsahuje až 1-2% Mn alebo viac. Prirodzene legovaná hnedá železná ruda, vznikajúca vo zvetrávacích kôrach ultramafických hornín, obsahuje 32 – 48 % Fe, do 1 % Ni, do 2 % Cr, stotiny percenta Co, V. Chrómniklové liatiny a nízko- legovaná oceľ sa taví z takýchto rúd bez prísad. ( , železité ) - chudobné a stredné železo (12-36%) metamorfované železné rudy, zložené z tenkých striedavých kremenných, magnetitových, hematitových, magnetitovo-hematitových a sideritových medzivrstiev, miestami s prímesou kremičitanov a uhličitanov. Vyznačujú sa nízkym obsahom škodlivých nečistôt (S a R sú stotiny percenta). Ložiská tohto typu majú zvyčajne unikátne (nad 10 miliárd ton) alebo veľké (nad 1 miliardu ton) zásoby rudy. V zvetrávanej kôre je vynesený oxid kremičitý a vznikajú rozsiahle ložiská bohatých hematitovo-martitových rúd.

Najväčšie zásoby a objemy ťažby pripadajú na prekambrické železité kremence a z nich vytvorené bohaté železné rudy, menej časté sú sedimentárne hnedé železné rudy, ako aj skarnové, hydrotermálne a karbonátové magnetitové rudy.

Obohacovanie železnej rudy

Existujú bohaté (viac ako 50 % Fe) a chudobné (menej ako 25 % Fe) rudy, ktoré vyžadujú. Pre kvalitatívne charakteristiky bohatých rúd je dôležitý obsah a pomer nekovových nečistôt (troskotvorných zložiek), vyjadrený koeficientom zásaditosti a modulom pazúrika. Podľa hodnoty koeficientu zásaditosti (pomer súčtu obsahov oxidov vápnika a horčíka k súčtu oxidov kremíka a ) sa železné rudy a ich koncentráty delia na kyslé (menej ako 0,7), samostekavé (0,7). -1,1) a základné (viac ako 1,1 ). Najlepšie sú samotavné rudy: kyslé rudy vyžadujú zavedenie zvýšeného množstva vápenca (taviva) do vysokopecnej vsádzky v porovnaní so zásaditými. Podľa kremíkového modulu (pomer oxidu kremičitého k oxidu hlinitému) je použitie železných rúd obmedzené na typy rúd s modulom pod 2. Medzi chudobné rudy, ktoré vyžadujú obohatenie, patria titanomagnetit, magnetit a tiež magnetitové kremence s magnetitom obsah Fe nad 10-20%; martit, hematit a hematitové kvarcity s obsahom Fe nad 30 %; sideritové, hydrogoethitové a hydrogoethit-leptochloritové rudy s obsahom Fe nad 25 %. Spodná hranica celkového obsahu Fe a magnetitu pre každé ložisko s prihliadnutím na jeho rozsah, ťažobné a ekonomické podmienky je stanovená normami.

Rudy, ktoré vyžadujú obohatenie, sa delia na ľahko obohatené a ťažko obohatené, čo závisí od ich minerálneho zloženia a textúrnych a štruktúrnych vlastností. Medzi ľahko obohatené rudy patria magnetitové rudy a magnetitový kremeň, tvrdo obohatené rudy - železné rudy, v ktorých je železo spojené s kryptokryštalickými a koloidnými formáciami, pri drvení v nich nie je možné odhaliť rudné minerály pre ich extrémne malú veľkosť a jemnosť klíčenie s nekovovými minerálmi. Výber metód obohacovania je určený minerálnym zložením rúd, ich štruktúrnymi a štruktúrnymi vlastnosťami, ako aj povahou nekovových minerálov a fyzikálnymi a mechanickými vlastnosťami rúd. Magnetitové rudy sa obohacujú magnetickou metódou. Použitie suchej a mokrej magnetickej separácie zabezpečuje výrobu upravených koncentrátov aj s relatívne nízkym obsahom železa v pôvodnej rude. Ak sú v rudách komerčné druhy hematitu, spolu s magnetitom sa používajú metódy zušľachťovania magnetickou flotáciou (pre jemne rozptýlené rudy) alebo magnetickou gravitáciou (pre hrubo rozptýlené rudy). Ak magnetitové rudy obsahujú priemyselné množstvá apatitu alebo sulfidov, medi a zinku, bórových minerálov a iných, potom sa na ich extrakciu z odpadu magnetickej separácie používa flotácia. Schémy obohacovania pre titanomagnetitové a ilmenit-titanomagnetitové rudy zahŕňajú viacstupňovú mokrú magnetickú separáciu. Aby sa ilmenit izoloval do titánového koncentrátu, mokrý odpad z magnetickej separácie sa obohacuje flotáciou alebo gravitáciou, po ktorej nasleduje magnetická separácia vo vysokointenzívnom poli.

Schémy obohacovania magnetitových kremencov zahŕňajú drvenie, mletie a magnetické obohacovanie v nízkom poli. Obohacovanie oxidovaných železitých kremencov možno vykonávať magnetickými (v silnom poli), pražením magnetickými a flotačnými metódami. Na obohacovanie hydrogoethit-leptochloritovej oolitickej hnedej železnej rudy sa používa gravitačná alebo gravitačno-magnetická (v silnom poli) metóda, prebieha aj výskum na obohatenie týchto rúd pražením magnetickou metódou. Ílovitý hydrogoethit a (kamienkové) rudy sa obohacujú praním. Obohatenie sideritových rúd sa zvyčajne dosahuje pražením. Pri spracovaní železitých kremencov a skarnmagnetitových rúd sa zvyčajne získavajú koncentráty s obsahom Fe 62-66%; v upravených koncentrátoch mokrej magnetickej separácie od apatitovo-magnetitových a magnomagnetitových železných rúd najmenej 62 – 64 %; na elektrometalurgické spracovanie sa vyrábajú koncentráty s obsahom Fe najmenej 69,5 %, Si02 najviac 2,5 %. Koncentráty gravitačného a gravitačno-magnetického obohatenia oolitickej hnedej železnej rudy sa považujú za podmienené, keď je obsah Fe 48-49%; so zdokonaľovaním metód obohacovania sa zvyšujú požiadavky na koncentráty z rúd.

Väčšina železných rúd sa používa na tavenie železa. nie veľké množstvo Slúži ako prírodné farby (okrová) a ťažidlá na vŕtanie hlinených roztokov.

Zásoby železnej rudy

Z hľadiska zásob železnej rudy (bilancia - vyše 100 miliárd ton) je CCCP na prvom mieste na svete. Najväčšie zásoby železnej rudy v ZSSR sú sústredené na Ukrajine, v centrálnych oblastiach RSFSR, v severnom Kazachstane, na Urale, na západnej a východnej Sibíri. Z celkového množstva preskúmaných zásob železnej rudy je 15 % bohatých a nevyžadujú obohacovanie, 67 % je obohatených pomocou jednoduchých magnetických schém a 18 % vyžaduje zložité metódy obohacovania.

KHP, Severná Kórea a CPB majú značné zásoby železnej rudy, dostatočné na rozvoj vlastnej železnej metalurgie. pozri tiež

Železná ruda je hlavnou surovinou pre svetový hutnícky priemysel. Ekonomika do značnej miery závisí od trhu s týmto minerálom. rozdielne krajiny, preto sa rozvoju baní venuje zvýšená pozornosť na celom svete.

Ruda: definícia a vlastnosti

Rudy sú tzv skaly, ktoré sa používajú na spracovanie a extrakciu kovov, ktoré obsahujú. Druhy týchto minerálov sa líšia pôvodom, chemickým obsahom, koncentráciou kovov a nečistôt. AT chemické zloženie ruda obsahuje rôzne oxidy, hydroxidy a uhličité soli železa.

Zaujímavé! Ruda bola v hospodárstve žiadaná už od staroveku. Archeológom sa podarilo zistiť, že výroba prvých železných predmetov siaha až do 2. storočia pred Kristom. BC. Prvýkrát tento materiál použili obyvatelia Mezopotámie.

Železo je bežný chemický prvok v prírode. Jeho obsah v zemskej kôre je asi 4,2 %. Ale vo svojej čistej forme sa takmer nikdy nenachádza, najčastejšie vo forme zlúčenín - v oxidoch, uhličitanoch železa, soliach atď. Železná ruda je kombináciou minerálov s významným množstvom železa. AT národného hospodárstva ekonomicky opodstatnené je používanie rúd obsahujúcich viac ako 55 % tohto prvku.

Čo sa vyrába z rudy

priemysel železnej rudy— hutnícky priemysel, ktorý sa špecializuje na ťažbu a spracovanie železnej rudy. Hlavným účelom tohto materiálu je dnes výroba železa a ocele.

Všetky výrobky vyrobené zo železa možno rozdeliť do skupín:

• Surové železo s vysokou koncentráciou uhlíka (nad 2%).
• Liatina.
• Oceľové ingoty na výrobu valcovaných výrobkov, železobetónových a oceľových rúr.
• Ferozliatiny na tavenie ocele.

Na čo je ruda?

Materiál sa používa na tavenie železa a ocele. Dnes prakticky neexistuje priemyselný sektor, ktorý by sa bez týchto materiálov nezaobišiel.

Liatina Ide o zliatinu uhlíka a železa s mangánom, sírou, kremíkom a fosforom. Liatina sa vyrába vo vysokých peciach, kde vysoké teploty ruda sa izoluje z oxidov železa. Takmer 90 % vyrobeného železa je okrajových a používa sa pri tavení ocele.

Používajú sa rôzne technológie:

• tavenie elektrónovým lúčom na získanie čistého vysokokvalitného materiálu;
• vákuové spracovanie;
• elektrotroskové pretavovanie;
• rafinácia ocele (odstránenie škodlivých nečistôt).

Rozdiel medzi oceľou a liatinou je minimálna koncentrácia nečistôt. Na čistenie sa používa oxidačné tavenie v otvorených peciach.

Oceľ najvyššej kvality sa taví v elektrických indukčných peciach pri extrémne vysokých teplotách.

Ruda sa líši koncentráciou prvku v nej obsiahnutého. Je obohatený (s koncentráciou 55 %) a chudobný (od 26 %). Chudobné rudy by sa mali pri výrobe používať až po obohatení.

Podľa pôvodu sa rozlišujú tieto druhy rúd:

• Magmatogénne (endogénne) - vznikajú pod vplyvom vysokej teploty;
• Povrch - usadené zvyšky živlu na dne morských panví;
• Metamorfogénne - získané pod vplyvom extrémne vysokého tlaku.

Hlavné zlúčeniny minerálov s obsahom železa:

• Hematit (červená železná ruda). Najcennejší zdroj železa s obsahom prvkov 70% a s minimálnou koncentráciou škodlivých nečistôt.
• Magnetit. Chemický prvok s obsahom kovu 72 % alebo viac sa vyznačuje vysokými magnetickými vlastnosťami a ťaží sa v magnetickej železnej rude.
• Siderit (uhličitan železa). poznamenal skvelý obsah odpadová hornina, samotného železa v nej je asi 45-48%.
• Hnedé železné kamene. Skupina vodných oxidov s nízkym percentom železa, s nečistotami mangánu a fosforu. Prvok s takýmito vlastnosťami sa vyznačuje dobrou redukovateľnosťou a poréznou štruktúrou.

Typ materiálu závisí od jeho zloženia a obsahu prídavných nečistôt. Najbežnejšiu červenú železnú rudu s vysokým percentom železa môžeme nájsť v rôznom stave – od veľmi hustej až po prašnú.

Hnedé železné kamene majú voľnú, mierne poréznu štruktúru hnedej alebo žltkastej farby. Takýto prvok je často potrebné obohatiť, pričom sa ľahko spracováva na rudu (získava sa z nej kvalitná liatina).

Magnetická železná ruda má hustú a zrnitú štruktúru a vyzerá ako kryštály rozptýlené v hornine. Odtieň rudy je charakteristická čierno-modrá.

Ako sa ťaží ruda

Ťažba železnej rudy je zložitý technický proces, ktorý zahŕňa ponorenie sa do zemského vnútra za účelom hľadania minerálov. K dnešnému dňu existujú dva spôsoby ťažby rudy: otvorené a zatvorené.

Otvorená (lomová metóda) je najbežnejšou a najbezpečnejšou možnosťou v porovnaní s uzavretou technológiou. Metóda je relevantná pre prípady, keď pracovisko nie sú tam žiadne tvrdé skaly a nie sú tam žiadne blízko osady alebo inžinierske systémy.

Najprv sa vykope kameňolom hlboký až 350 metrov, po ktorom sa železo zbiera a odoberá z dna veľkými strojmi. Po ťažbe sa materiál prepravuje dieselovými lokomotívami do oceliarní a železiarní.

Lomy sú vykopané bagrami, ale takýto proces si vyžaduje veľa času. Hneď ako stroj dosiahne prvú vrstvu bane, materiál sa predloží na preskúmanie, aby sa určilo percento obsahu železa a uskutočniteľnosť ďalšiu prácu(ak je percento vyššie ako 55 %, práca v tejto oblasti pokračuje).

Zaujímavé! V porovnaní s uzavretým spôsobom stojí ťažba v lomoch o polovicu menej. Táto technológia si nevyžaduje rozvoj baní ani vytváranie tunelov. Zároveň je efektivita práce v otvorených jamách niekoľkonásobne vyššia a materiálové straty sú päťkrát menšie.

Uzavretá metóda ťažby

Banícka (uzavretá) ťažba rúd sa využíva len vtedy, ak sa plánuje zachovanie celistvosti krajiny v oblasti rozvoja ložísk rúd. Táto metóda je tiež relevantná pre prácu v horských oblastiach. V tomto prípade sa pod zemou vytvára sieť tunelov, čo vedie k dodatočným nákladom - výstavbe samotnej bane a komplexnej preprave kovu na povrch. Hlavnou nevýhodou je vysoké riziko pre životy pracovníkov, baňa sa môže zrútiť a zablokovať prístup na povrch.

Kde sa ťaží ruda

Ťažba železnej rudy je jednou z vedúcich oblastí hospodárskeho komplexu Ruskej federácie. Ale napriek tomu je podiel Ruska na svetovej produkcii rudy iba 5,6%. Svetové zásoby sú asi 160 miliárd ton. Objem čistého železa dosahuje 80 miliárd ton.

krajiny bohaté na rudy

Rozdelenie fosílií podľa krajín je nasledovné:

• Rusko - 18 %;
• Brazília – 18 %;
• Austrália – 13 %;
• Ukrajina – 11 %;
• Čína - 9 %;
• Kanada - 8 %;
• USA - 7 %;
• ostatné krajiny – 15 %.

Významné ložiská železnej rudy sú zaznamenané vo Švédsku (mestá Falun a Gellivar). V Amerike bolo objavené veľké množstvo rudy v štáte Pensylvánia. V Nórsku sa kov ťaží v Persbergu a Arendale.

Rudy Ruska

Magnetická anomália Kursk je veľké ložisko železnej rudy v Ruskej federácii a vo svete, v ktorom objem surového kovu dosahuje 30 000 miliónov ton.

Zaujímavé! Analytici poznamenávajú, že rozsah ťažby v baniach KMA bude pokračovať do roku 2020 a potom dôjde k poklesu.

Oblasť bane na polostrove Kola je 115 000 km2. Železo, nikel, Medená ruda, kobalt a apatit.

Pohorie Ural patrí tiež medzi najväčšie ložiská rudy v Ruskej federácii. Hlavnou oblasťou rozvoja je Kachkanar. Objem rudných nerastov je 7000 miliónov ton.

V menšej miere sa kov ťaží v západosibírskej panve, v Chakasii, Kerčskej panve, v Zabajkalsku a Irkutskej oblasti.