วัสดุแร่ แร่ธาตุหลักของแร่เหล็ก แร่เหล็กสำรองในประเทศ

ประเภทอุตสาหกรรมต่อไปนี้มีความโดดเด่น แร่เหล็ก:

ผลิตภัณฑ์แร่เหล็กสี่ประเภทหลักที่ใช้ในโลหกรรมเหล็ก:

• แยกสินแร่เหล็ก (แร่เปราะที่เสริมด้วยวิธีการคัดแยก)
• ก้อนแร่เหล็ก

องค์ประกอบทางเคมี

โดย องค์ประกอบทางเคมีแร่เหล็กคือออกไซด์ ไฮเดรตของออกไซด์ และเกลือคาร์บอนิกของเฟอร์รัสออกไซด์ เกิดขึ้นตามธรรมชาติในรูปของแร่แร่หลากหลายชนิด ซึ่งที่สำคัญที่สุดคือ: แมกนีไทต์ (แร่เหล็กแม่เหล็ก) ออกไซด์ (เงาเหล็กหรือแร่เหล็กสีแดง) ); ลิโมไนต์ (แร่เหล็กสีน้ำตาลซึ่งรวมถึงแร่บึงและทะเลสาบ) ไซเดอร์ไรต์ (แร่เหล็กหรือแร่เหล็กสปาร์ และความหลากหลายของมัน - สเฟียโรไซด์ไรต์) โดยปกติ แร่แร่แต่ละชนิดที่สะสมตามชื่อจะเป็นส่วนผสมของแร่เหล่านี้ บางครั้งอยู่ใกล้กันมาก กับแร่ธาตุอื่นๆ ที่ไม่มีธาตุเหล็ก เช่น ดินเหนียว หินปูน หรือแม้แต่ ส่วนประกอบหินอัคนีที่เป็นผลึก บางครั้งแร่ธาตุเหล่านี้บางชนิดจะพบอยู่ด้วยกันในแหล่งสะสมเดียวกัน แม้ว่าโดยส่วนใหญ่แล้วแร่ธาตุหนึ่งจะมีอิทธิพลเหนือกว่า ในขณะที่แร่ธาตุอื่นๆ มีความเกี่ยวข้องทางพันธุกรรมกับแร่ธาตุดังกล่าว

แร่เหล็กที่อุดมสมบูรณ์

แร่เหล็กที่อุดมไปด้วยมีธาตุเหล็กมากกว่า 57%, ซิลิกาน้อยกว่า 8-10%, กำมะถันและฟอสฟอรัสน้อยกว่า 0.15% เป็นผลพลอยได้จากการเพิ่มคุณค่าทางธรรมชาติของเฟอร์รูจินัสควอทซ์ไซต์ ซึ่งเกิดจากการชะล้างของควอตซ์และการสลายตัวของซิลิเกตในระหว่างกระบวนการของสภาพดินฟ้าอากาศหรือการเปลี่ยนแปลงในระยะยาว แร่เหล็กที่ไม่ดีอาจมีธาตุเหล็กอย่างน้อย 26%

แร่เหล็กที่อุดมด้วยสัณฐานวิทยามีสองประเภทหลัก: แบบแบนและแบบเส้นตรง แร่ที่มีลักษณะแบนราบอยู่บนยอดของชั้นหินควอทซ์ที่มีแร่เหล็กไหลสูงชันในรูปของพื้นที่ขนาดใหญ่ที่มีฐานคล้ายกระเป๋าและเป็นของเปลือกโลกที่มีสภาพดินฟ้าอากาศโดยทั่วไป การสะสมเชิงเส้นเป็นร่างแร่ที่มีรูปร่างเป็นลิ่มของแร่ที่อุดมสมบูรณ์ซึ่งตกลงไปในส่วนลึกของรอยเลื่อน, การแตกหัก, การบด, การโค้งงอในกระบวนการของการเปลี่ยนแปลง แร่มีปริมาณธาตุเหล็กสูง (54-69%) และมีปริมาณกำมะถันและฟอสฟอรัสต่ำ ตัวอย่างที่มีลักษณะเฉพาะมากที่สุดของการแปรสภาพของแร่ที่อุดมสมบูรณ์อาจเป็นแหล่งแร่ Pervomayskoye และ Zheltovodskoye ทางตอนเหนือของ Krivbass

แร่เหล็กที่อุดมไปด้วยจะใช้ในการถลุงเหล็กหมูในเตาหลอมถลุง แล้วนำไปแปรรูปเป็นเหล็กในเตาเผาแบบเปิด เตาแปรรูป หรือการผลิตเหล็กด้วยไฟฟ้า แร่เหล็กที่อุดมสมบูรณ์จำนวนเล็กน้อยที่ขุดได้ถูกนำมาใช้เป็นสีย้อมและสารถ่วงน้ำหนักสำหรับการขุดเจาะโคลน แยกจากกัน มีกระบวนการลดธาตุเหล็กโดยตรง หนึ่งในผลิตภัณฑ์ที่เป็นเหล็กอัดก้อนร้อน แร่เหล็กต่ำและขนาดกลางสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมต้องผ่านกระบวนการเสริมสมรรถนะก่อน

ปัจจัยที่กำหนดมูลค่าแร่

1. ปัจจัยหลักที่กำหนดมูลค่าทางโลหะวิทยาของแร่เหล็กคือปริมาณธาตุเหล็ก แร่เหล็กบนพื้นฐานนี้แบ่งออกเป็นคนรวย (60-65% Fe) โดยมีเนื้อหาเฉลี่ย (45-60%) และยากจน (น้อยกว่า 45%) ปริมาณธาตุเหล็กในแร่ที่ลดลงทำให้มูลค่าทางโลหะวิทยาลดลงเรื่อย ๆ เนื่องจากการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในผลผลิตสัมพัทธ์ของตะกรันในการถลุงเตาหลอมแบบถลุงเหล็ก การปฏิบัติงานของเตาหลอมแบบระเบิดได้กำหนดไว้ว่าด้วยการเพิ่มปริมาณธาตุเหล็กในประจุ 1% (abs.) ผลผลิตของเตาหลอมเพิ่มขึ้น 2-2.5% และการบริโภคโค้กเฉพาะลดลง 1- 1.5%
2. องค์ประกอบของหินเสียมีผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพของแร่เหล็ก ด้วยพื้นฐานของหินเสียที่ศูนย์ ปริมาณของตะกรันจะเพิ่มเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับปริมาณของเสียจากแร่ที่แร่นำมาใช้ หากสินแร่หลอมละลายได้เอง นั่นคือ พื้นฐานของแร่และแร่มีค่าเท่ากัน ไม่จำเป็นต้องมีฟลักซ์เข้ามา และปริมาณของตะกรันจะเท่ากับปริมาณของเสียจากหิน กล่าวคือ ผลผลิตจะออกมา เป็นครึ่งหนึ่งมาก ตามสัดส่วนของผลผลิตของตะกรันที่ลดลง ปริมาณการใช้โค้กจำเพาะลดลงและผลผลิตของเตาหลอมถลุงเหล็กเพิ่มขึ้น ดังนั้นมูลค่าทางโลหะวิทยาของแร่จะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของพื้นฐานของหินเสีย
3. สิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายลดมูลค่าของแร่ และในปริมาณมากทำให้ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานโดยตรงในเตาหลอม แม้จะมีธาตุเหล็กสูงก็ตาม
   • ในระหว่างการถลุงเตาหลอมด้วยเตาหลอม สารประกอบกำมะถันจำนวนเล็กน้อยจะผ่านเข้าสู่ก๊าซและถูกขับออกจากเตาหลอม แต่กำมะถันส่วนใหญ่จะถูกกระจายระหว่างเหล็กหมูกับตะกรัน เพื่อที่จะแปลงปริมาณกำมะถันสูงสุดให้เป็นตะกรันและป้องกันการผลิตเหล็กหมูเปรี้ยว เตาถลุงเหล็กต้องมีตะกรันที่มีความร้อนสูงพร้อมพื้นฐานที่เพิ่มขึ้น ซึ่งจะเพิ่มการบริโภคโค้กเฉพาะในท้ายที่สุดและลดผลผลิตของเตาตามสัดส่วน เป็นที่เชื่อกันว่าการลดลงของปริมาณกำมะถันในส่วนแร่ของประจุโดย 0.1% (abs.) ลดการใช้โค้กเฉพาะ 1.5-2% การใช้ฟลักซ์ - 6-7% และเพิ่มผลผลิตของระเบิด เตาเผา 1.5-2% เตาอบ สภาวะปัจจุบันจำกัดปริมาณกำมะถันสูงสุดในแร่ที่มีไว้สำหรับถลุงเตาหลอมเป็น 0.2-0.3% อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปัจจุบันก่อนที่จะถูกป้อนเข้าเตาเผา แร่ที่ขุดได้จำนวนมากจะต้องได้รับผลประโยชน์ ตามด้วยการประมวลผลทางความร้อนของสารเข้มข้นในกระบวนการจับตัวเป็นก้อนหรือการคั่วแบบเม็ด อันเป็นผลมาจากการที่มีนัยสำคัญ สัดส่วนของกำมะถันเริ่มต้น (80-95%) ที่เผาไหม้ก็เป็นไปได้ที่จะใช้แร่เหล็กที่มีปริมาณกำมะถันสูงถึง 2-2.5% ในเวลาเดียวกัน แร่ซึ่งรวมถึงซัลไฟด์กำมะถัน ceteris paribus นั้นมีค่ามากกว่าเมื่อเทียบกับแร่ ซึ่งกำมะถันอยู่ในรูปของซัลเฟต เนื่องจากแร่หลังถูกกำจัดออกไปอย่างเลวร้ายกว่าในระหว่างการจับตัวเป็นก้อนและการคั่วของเม็ด
   • สารหนูจะถูกกำจัดออกไปยิ่งแย่ลงในระหว่างการจับตัวเป็นก้อน ในการถลุงเตาหลอมจะแปลงร่างเป็นเหล็กหล่อโดยสมบูรณ์ ปริมาณสารหนูในแร่ที่ขุดไม่ควรเกิน 0.1-0.2% แม้ว่าจะใช้สำหรับการรวมตัวกันก็ตาม
   • ฟอสฟอรัสจะไม่ถูกกำจัดออกระหว่างการรวมตัวกัน ในเตาหลอมเหลว เตาหลอมจะแปรสภาพเป็นเหล็กสุกรอย่างสมบูรณ์ ดังนั้นปริมาณที่จำกัดในแร่จึงถูกกำหนดโดยความเป็นไปได้ของการถลุงเหล็กหมูในเกรดนี้ ดังนั้น สำหรับเหล็กหล่อของเบสเซเมอร์ (บริสุทธิ์ในฟอสฟอรัส) ปริมาณในแร่ไม่ควรเกิน 0.02% ในทางตรงกันข้าม เมื่อได้เหล็กหล่อฟอสฟอรัสสำหรับกระบวนการโทมัส ควรจะเป็น 1% ขึ้นไป ปริมาณฟอสฟอรัสเฉลี่ยเท่ากับ 0.3-0.5% เป็นสิ่งที่เสียเปรียบมากที่สุดเนื่องจากการถลุงเตารีด Tomasov ความเข้มข้นของฟอสฟอรัสนั้นต่ำและสำหรับเตารีด Bessemer นั้นสูงเกินไปซึ่งนำไปสู่การเสื่อมสภาพในด้านเทคนิคและเศรษฐกิจ ตัวชี้วัดกระบวนการผลิตเหล็ก
   • สังกะสีจะไม่ถูกกำจัดออกในระหว่างการจับตัวเป็นก้อน ดังนั้น เงื่อนไขทางเทคนิคจำกัดปริมาณสังกะสีในแร่หลอมเหลวไว้ที่ 0.08-0.10%
4. สิ่งเจือปนที่เป็นประโยชน์จะเพิ่มมูลค่าทางโลหะวิทยาของแร่เหล็กด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้ ในระหว่างการหลอมของแร่ดังกล่าว สามารถรับเหล็กหล่อที่ผสมโดยธรรมชาติ และจากนั้นก็เหล็กที่ไม่ต้องการสารเติมแต่งราคาแพงพิเศษสำหรับการผสม (หรือลดปริมาณการใช้) นี่คือวิธีการใช้สารเจือปนของนิกเกิลและโครเมียมในแร่ ในกรณีอื่น โลหะมีค่าอื่นๆ จะได้รับพร้อมๆ กันกับเหล็กหล่อ ตัวอย่างเช่น เมื่อทำการแปรรูปแร่ไททาโนแมกเนไทต์อันเป็นผลมาจากการแปรรูปทางโลหะวิทยา นอกจากเหล็กแล้ว วาเนเดียมยังสกัดโลหะที่มีราคาแพงและมีค่ามากด้วย เนื่องจากการแปรรูปวัตถุดิบที่มีปริมาณธาตุเหล็กต่ำในเชิงเศรษฐกิจ ( ดูตัวอย่าง Kachkanarsky GOK). ปริมาณแมงกานีสในแร่เหล็กที่เพิ่มขึ้นทำให้สามารถรับเหล็กหล่อแมงกานีสได้ ซึ่งกระบวนการกำจัดก๊าซซัลเฟอร์ไดซ์จะเกิดขึ้นได้เต็มที่ยิ่งขึ้น และคุณภาพของโลหะดีขึ้น
5. ความสามารถของแร่ที่จะเสริมคุณค่า (การเสริมคุณค่าของแร่) เป็นสัญญาณสำคัญของคุณค่าทางโลหะวิทยา เนื่องจากแร่เหล็กที่สกัดได้ส่วนใหญ่ต้องผ่านกรรมวิธีเสริมสมรรถนะอย่างใดอย่างหนึ่งหรืออีกวิธีหนึ่งเพื่อเพิ่มปริมาณธาตุเหล็กหรือลดความเข้มข้นของแร่เหล็ก สิ่งสกปรกที่เป็นอันตราย กระบวนการสร้างประโยชน์ประกอบด้วยการแยกแร่แร่ออกจากหินเสีย ซัลไฟด์อย่างสมบูรณ์ไม่มากก็น้อย การเสริมคุณค่าจะอำนวยความสะดวกหากหินเสียแทบไม่มีธาตุเหล็ก และอนุภาคของแร่แร่เป็นเมล็ดที่ค่อนข้างใหญ่ แร่ดังกล่าวจัดอยู่ในประเภท อุดมได้อย่างง่ายดาย. การกระจายตัวของอนุภาคแร่อย่างละเอียดและธาตุเหล็กจำนวนมากในหินเสียทำให้แร่ รวยยากซึ่งลดคุณค่าทางโลหะวิทยาลงอย่างมาก ในแง่ของการเสริมสมรรถนะ แร่แต่ละประเภทสามารถจัดเรียงในแถวต่อไปนี้ตามลำดับการเสื่อมสภาพ: แร่เหล็กแม่เหล็ก (อุดมด้วยแร่ที่ถูกที่สุดและ วิธีที่มีประสิทธิภาพ- การแยกสารด้วยแม่เหล็ก), แร่เฮมาไทต์และมาร์ไทต์, แร่เหล็กสีน้ำตาล, ไซเดอร์ไรต์ ตัวอย่างของแร่ที่เสริมสมรรถนะได้ง่ายคือแร่แม่เหล็กของแหล่งแร่ Olenegorsk การแยกด้วยแม่เหล็กทำให้แยก gangue ควอตซ์ออกจากแมกนีไทต์ได้ง่าย เมื่อปริมาณธาตุเหล็กในแร่ดั้งเดิมเท่ากับ 29.9% จะได้รับสารเข้มข้นที่มีธาตุเหล็ก 65.4% นอกจากนี้ในระหว่างการแยกแม่เหล็กของไททาโนแมกเนไทต์ของฝาก Kachkanarskoye สัดส่วนของเหล็กซึ่งอยู่ที่ 16.5% จะได้รับสมาธิกับเหล็ก 63-65% ตัวอย่างเช่น แร่เหล็กสีน้ำตาล Kerch สามารถนำมาประกอบกับประเภทของแร่ทนไฟ ซึ่งการชะล้างซึ่งมีปริมาณธาตุเหล็กเริ่มต้นที่ 40.8% ทำให้สามารถเพิ่มความเข้มข้นได้เพียง 44.7% เท่านั้น ในหินเสียที่ถูกชะล้างจากแร่ส่วนแบ่งของมันในกรณีนี้ถึง 29-30% มูลค่าทางโลหะวิทยาของแร่เหล็กจะเพิ่มขึ้นอีกเมื่อมีการสกัดส่วนประกอบที่มีประโยชน์อื่น ๆ จากเศษหินระหว่างทาง ตัวอย่างเช่นเมื่อเพิ่มคุณค่าแร่ของเงินฝาก Eno-Kovdorskoye นอกเหนือจากแร่เหล็กเข้มข้นแล้วยังได้รับอะพาไทต์เข้มข้นซึ่งเป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตปุ๋ยแร่ เช่น การประมวลผลที่ซับซ้อนสกัดจากความลึกของแร่เหล็กเพิ่มความสามารถในการทำกำไรของการพัฒนาของเงินฝากอย่างมีนัยสำคัญ
6. คุณสมบัติทางกายภาพหลักที่ส่งผลต่อค่าทางโลหะวิทยาของแร่เหล็ก ได้แก่ ความแข็งแรง องค์ประกอบของแกรนูลเมตริก (ความเป็นก้อน) ความพรุน ความจุความชื้น ฯลฯ การใช้แร่ที่มีความแข็งแรงต่ำและปนทรายโดยตรงในเตาหลอมระเบิดเป็นไปไม่ได้ เนื่องจากเศษส่วนที่ละเอียดของพวกมันจะบั่นทอนอย่างมาก การซึมผ่านของก๊าซในคอลัมน์ของวัสดุที่มีประจุ นอกจากนี้ การไหลของก๊าซจากเตาหลอมจะขจัดอนุภาคแร่ที่มีขนาดเล็กกว่า 2-3 มม. ออกจากพื้นที่ทำงานของเตาหลอม ซึ่งจะไปฝังตัวในเครื่องเก็บฝุ่น เมื่อแปรรูปแร่ที่มีความแข็งแกร่งต่ำ จะส่งผลให้มีการใช้แร่เหล็กเฉพาะสำหรับการถลุงเหล็กเพิ่มขึ้น การสกัดแร่ปนทรายหลวมนั้นสัมพันธ์กับความจำเป็นในการสร้างโรงเผาผนึกราคาแพงเพื่อการรวมตัวกันซึ่งลดคุณค่าของแร่ดังกล่าวอย่างมีนัยสำคัญ ปริมาณค่าปรับจำนวนมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการสกัดแร่เหล็กสีน้ำตาลและแร่ออกไซด์ ดังนั้นแร่ที่อุดมสมบูรณ์ของความผิดปกติทางแม่เหล็กของ Kursk ระหว่างการขุดให้มากถึง 85% ของค่าปรับที่จำเป็นต้องรวมตัวกัน ผลผลิตเฉลี่ยของเศษส่วนที่มีขนาดใหญ่กว่า 10 มม. (เหมาะสำหรับการถลุงเตาหลอม) จากแร่ Krivoy Rog ที่อุดมสมบูรณ์ไม่เกิน 32% และผลผลิตของเศษส่วนที่มีขนาดใหญ่กว่า 5 มม. จากแร่ Kerch ที่ขุดได้ไม่เกิน 5% ตามเงื่อนไขของการถลุงเตาหลอมแบบถลุงแร่ ขีด จำกัด ล่างของขนาดของแร่ที่บรรจุลงในเตาหลอมถลุงเหล็กควรอยู่ที่ 5-8 มม. อย่างไรก็ตามเนื่องจากความยากลำบากในการคัดกรองเศษส่วนที่ดีโดยเฉพาะแร่เปียกบนหน้าจอจึงเพิ่มขึ้น ถึง 10-12 มม. ขีด จำกัด บนของขนาดของชิ้นถูกกำหนดโดยการลดแร่และไม่ควรเกิน 30-50 มม. แต่ในทางปฏิบัติแล้ว 80-100 มม. ก็เช่นกัน
7. ความแข็งแรงของแร่ในระหว่างการทำให้แห้ง การให้ความร้อน และการลดลง เนื่องจากองค์ประกอบของแร่ประกอบด้วยส่วนประกอบแร่ที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่างกัน เมื่อถูกความร้อน ความเค้นภายในที่มีนัยสำคัญเกิดขึ้นในชิ้นส่วนของแร่ ทำให้เกิดการทำลายของแร่ด้วยการก่อตัวของค่าปรับ การอบแห้งเร็วเกินไปอาจทำให้ชิ้นแร่สลายตัวภายใต้การกระทำของไอน้ำที่หลบหนี การลดลงของความแข็งแรงของวัสดุแร่เหล็กในระหว่างการทำให้แห้งและให้ความร้อนเรียกว่าการเสื่อมสภาพ
8. คุณภาพทางเทคโนโลยีที่สำคัญของแร่เหล็กคือการอ่อนตัวลง ในเตาหลอมแบบหลอมเหลว ตะกรันที่มีลักษณะเป็นก้อนซึ่งก่อตัวขึ้นในระหว่างการทำให้ส่วนแร่ของแร่อ่อนตัวลงทำให้เกิดการต้านทานการผ่านของก๊าซอย่างมาก ดังนั้นจึงควรใช้แร่ที่มีอุณหภูมิเริ่มอ่อนตัวสูงสุด ในกรณีนี้ แร่จะไม่อ่อนตัวลงในเพลาของเตาหลอมเหลว ซึ่งส่งผลดีต่อการซึมผ่านของก๊าซในคอลัมน์ประจุ ยิ่งช่วงระยะเวลาการทำให้สินแร่อ่อนตัวสั้นลง (ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของการทำให้อ่อนตัว) มวลแป้งเปียกที่อ่อนตัวเร็วขึ้นจะกลายเป็นของเหลวที่เคลื่อนที่ได้ซึ่งไม่มีความต้านทานมากนักต่อการไหลของก๊าซ ดังนั้นแร่ที่มีช่วงเวลาสั้น ๆ และจุดอ่อนตัวสูงจึงมีค่าทางโลหะวิทยาที่ดี
9. ปริมาณความชื้นของแร่เป็นตัวกำหนดปริมาณความชื้นของแร่ สำหรับแร่เหล็กประเภทต่างๆ ปริมาณความชื้นที่อนุญาตโดยคำนึงถึงความจุของความชื้นนั้นถูกกำหนดโดยเงื่อนไขทางเทคนิค: สำหรับแร่เหล็กสีน้ำตาล - 10-16% แร่เฮมาไทต์ - 4-6% แมกนีไทต์ - 2-3% ความชื้นที่เพิ่มขึ้นจะเพิ่มต้นทุนการขนส่งสำหรับการขนส่งแร่และใน ฤดูหนาวต้องใช้ค่าใช้จ่ายในการทำให้แห้งเพื่อกำจัดการแช่แข็ง ดังนั้นด้วยความชื้นและความจุของแร่ที่เพิ่มขึ้น ค่าทางโลหะวิทยาของแร่จะลดลง
10. ธรรมชาติของความพรุนของแร่ส่วนใหญ่จะกำหนดพื้นผิวปฏิกิริยาของปฏิกิริยาของสารรีดิวซ์ที่เป็นก๊าซกับเหล็กออกไซด์ของแร่ แยกแยะระหว่างรูพรุนทั่วไปกับรูพรุนแบบเปิด ด้วยค่าความพรุนทั้งหมดที่มีค่าเท่ากัน เมื่อขนาดรูพรุนลดลง พื้นผิวปฏิกิริยาของชิ้นแร่จะเพิ่มขึ้น สิ่งนี้คือ ceteris paribus ช่วยเพิ่มความสามารถในการลดแร่และมูลค่าทางโลหะวิทยาของแร่
11. ความสามารถในการลดแร่ของแร่คือความสามารถในการปล่อยออกซิเจนที่จับกับเหล็กเป็นออกไซด์ของแร่ไปยังตัวรีดิวซ์ก๊าซที่มีอัตรามากหรือน้อย ยิ่งแร่ลดปริมาณแร่ได้มากเท่าใด เวลาที่อยู่ในเตาหลอมจะสั้นลงเท่านั้น ซึ่งทำให้สามารถเร่งการหลอมได้รวดเร็วขึ้น ด้วยเวลาพำนักเดียวกันในเตาหลอม แร่ที่ลดลงอย่างง่ายดายทำให้ก๊าซในเตาหลอมมีออกซิเจนที่เกี่ยวข้องกับเหล็กมากขึ้น ทำให้สามารถลดระดับการพัฒนาของการลดโดยตรงและการบริโภคโค้กเฉพาะสำหรับการถลุงเหล็ก ดังนั้น จากมุมมองใดๆ ความสามารถในการลดแร่ที่เพิ่มขึ้นก็คือ ทรัพย์สินมีค่า. ความสามารถในการลดปริมาณที่มากที่สุดมักจะหลวม แร่เหล็กสีน้ำตาลที่มีรูพรุนสูง และไซด์ไรต์ ซึ่งเมื่อ CO 2 ถูกกำจัดออกไปในขอบฟ้าด้านบนของเตาหลอมถลุงแร่หรือจากการยิงเบื้องต้น จะมีความพรุนสูง ตามมาด้วยการลดปริมาณแร่เฮมาไทต์และแร่แมกนีไทต์ที่มีความหนาแน่นมากขึ้น
12. ขนาดของแหล่งแร่เหล็กเป็นเกณฑ์ที่สำคัญสำหรับการประเมิน เนื่องจากมีปริมาณแร่สำรองเพิ่มขึ้น ความสามารถในการทำกำไรของการพัฒนาจะเพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพของการก่อสร้างและการดำเนินงานของโครงสร้างหลักและโครงสร้างเสริม (เหมืองหิน เหมือง การสื่อสาร ที่อยู่อาศัย ฯลฯ) เพิ่มขึ้น ร้านขายเตาหลอมของโรงงานโลหะวิทยาที่ทันสมัยซึ่งมีกำลังการผลิตเฉลี่ยถลุงเหล็กหมู 8-10 ล้านตันต่อปีและความต้องการแร่ประจำปีอยู่ที่ 15-20 ล้านตัน เพื่อชดเชยต้นทุนการก่อสร้างโรงงานต้องดำเนินการ อย่างน้อย 30 ปี (ระยะเวลาตัดจำหน่าย) ซึ่งสอดคล้องกับปริมาณสำรองภาคสนามขั้นต่ำ 450-600 ล้านตัน
13. อิทธิพลที่มีนัยสำคัญต่อการกำหนดขีดจำกัดการปฏิเสธสำหรับปริมาณธาตุเหล็กนั้นเกิดขึ้นจากสภาพการทำเหมือง ขึ้นอยู่กับลักษณะของแร่ที่เกิดขึ้น การเกิดขึ้นของชั้นแร่ที่ลึกล้ำนั้นจำเป็นต้องมีการก่อสร้างเหมืองราคาแพงสำหรับการพัฒนา ต้นทุนการดำเนินงานที่สูง (สำหรับการระบายอากาศ การให้แสงสว่างในเหมือง การสูบน้ำออก การยกแร่และเศษหิน ฯลฯ) ตัวอย่างของการขุดและสภาพทางธรณีวิทยาที่ไม่เอื้ออำนวยอย่างยิ่งต่อการเกิดแร่คือ KMA ของฝาก Yakovlevskoye ซึ่งความสูงของหลังคาเหนือแร่ถึง 560 ม. ในบางพื้นที่ มีชั้นหินอุ้มน้ำแปดแห่งบนหลังคาซึ่งทำให้ยาก สภาพอุทกธรณีวิทยาสำหรับการขุดและต้องการการกำจัดน้ำบาดาลออกจากบริเวณแหล่งแร่หรือการแช่แข็งดินเทียมในบริเวณนี้ ทั้งหมดนี้ต้องใช้เงินทุนจำนวนมากและค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานสำหรับการขุดแร่และลดมูลค่าของแร่ ตำแหน่งของแหล่งแร่ใกล้กับพื้นผิวในเวลากลางวันของโลกและความเป็นไปได้ของการขุดแร่แบบเปิด (ในเหมือง) ช่วยลดต้นทุนการขุดแร่และเพิ่มมูลค่าของเงินฝากได้อย่างมาก ในกรณีนี้ การสกัดและแปรรูปแร่ที่มีปริมาณธาตุเหล็กต่ำกว่าการขุดใต้ดินจะกลายเป็นผลกำไร
14. พร้อมข้อมูลปริมาณและคุณภาพของแร่เหล็ก ปัจจัยสำคัญเมื่อประเมินเงินฝากเฉพาะ ที่ตั้งทางภูมิศาสตร์และเศรษฐกิจคือ: ความห่างไกลจากผู้บริโภค การมีอยู่ คมนาคมขนส่ง, ทรัพยากรแรงงาน ฯลฯ

ประเภทของเงินฝากอุตสาหกรรม

แหล่งแร่เหล็กประเภทอุตสาหกรรมหลัก

• เงินฝากของควอตซ์และแร่ที่อุดมไปด้วยแร่เหล่านี้

พวกมันมีต้นกำเนิดจากการเปลี่ยนแปลง แร่นี้แสดงโดยควอตซ์ไทต์เฟอร์รูจินัส หรือแจสปิไลต์ แมกนีไทต์ ฮีมาไทต์-แมกเนไทต์ และเฮมาไทต์-มาร์ไทต์ (ในเขตออกซิเดชัน) ลุ่มน้ำของความผิดปกติของแม่เหล็ก Kursk (KMA, รัสเซีย) และ Krivoy Rog (ยูเครน), ภูมิภาคทะเลสาบสุพีเรีย (ภาษาอังกฤษ)รัสเซีย(สหรัฐอเมริกาและแคนาดา), จังหวัดแร่เหล็ก Hamersley (ออสเตรเลีย), ภูมิภาค Minas Gerais (บราซิล)

• ชั้นตะกอนตะกอน พวกมันมีต้นกำเนิดทางเคมีซึ่งเกิดจากการตกตะกอนของธาตุเหล็กจากสารละลายคอลลอยด์ เหล่านี้เป็นแร่น้ำมันหรือพืชตระกูลถั่วแร่เหล็กซึ่งส่วนใหญ่เป็นแร่เกอไทต์และไฮโดรโกเอไทต์ ลุ่มน้ำลอร์แรน (ฝรั่งเศส), อ่าง Kerch, Lisakovskoye และอื่น ๆ (อดีตสหภาพโซเวียต)
• แหล่งแร่เหล็กสกาน Sarbaiskoye, Sokolovskoye, Kacharskoye, Mount Blagodat, Magnitogorskoye, Tashtagolskoye
• เงินฝากไททาโนแม่เหล็กที่ซับซ้อน ต้นกำเนิดเป็นหินหนืด ตะกอนถูกจำกัดอยู่ที่การบุกรุกของ Precambrian ขนาดใหญ่ แร่แร่ - แมกนีไทต์, ไททาโนแมกเนไทต์ Kachkanarskoye, เงินฝาก Kusinskoye, เงินฝากของแคนาดา, นอร์เวย์

แหล่งแร่เหล็กประเภทอุตสาหกรรมย่อย

• การสะสมของคาร์โบนาไทต์อะพาไทต์-แมกนีไทต์เชิงซ้อน คอฟดอร์สกอย.
• แร่เหล็กแมกโน-แมกนีไทต์ Korshunovskoye, Rudnogorskoye, Neryundinskoye.
• เงินฝากแร่เหล็กไซด์ไรต์ บาคาลสโก, รัสเซีย; ซีเกอร์แลนด์ เยอรมนี เป็นต้น
• แร่เหล็กและเฟอร์โรแมงกานีสออกไซด์สะสมในชั้นหินตะกอนภูเขาไฟ คาราซาลสโก
• แร่เหล็กแผ่นคล้ายแผ่นศิลาแลง เทือกเขาอูราลใต้; คิวบาและอื่นๆ

หุ้น

ปริมาณสำรองแร่เหล็กที่พิสูจน์แล้วของโลกอยู่ที่ประมาณ 160 พันล้านตัน ซึ่งมีธาตุเหล็กบริสุทธิ์ประมาณ 80 พันล้านตัน จากการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐ แหล่งแร่เหล็ก

บทที่ 7 กลุ่มแร่แร่ตามคุณสมบัติทางกายภาพ คุณสมบัติการวินิจฉัยของแร่ธาตุอ้างอิง ตาราง-ตัวกำหนด

แผนการศึกษามาตรฐาน

แร่แร่และเพลา

จากแร่แร่จำนวนมาก สารประกอบที่มีลักษณะเฉพาะสามประเภทสามารถแยกแยะได้: ธาตุพื้นเมือง (โลหะ) ซัลไฟด์และสารประกอบที่คล้ายกัน และออกไซด์ - สารประกอบของโลหะที่มีออกซิเจน พวกเขาแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในคุณสมบัติทางกายภาพซึ่งอำนวยความสะดวกในการวินิจฉัย

1. องค์ประกอบพื้นเมืองเช่น Au, Ag, Fe, Cu, Pt มีคุณสมบัติทางกายภาพของโลหะในอุดมคติเช่น ความอ่อนตัว ความเหนียว ความมันวาวของโลหะ (ทึบแสงถึงแสง) การนำความร้อนและไฟฟ้า ความหนาแน่นสูง คุณสมบัติของพวกมันส่วนใหญ่เกิดจากพันธะทางอิเล็กทรอนิกส์ระหว่างอะตอม ประเภทของพันธะกำหนดโครงสร้างของผลึกขัดแตะและคุณสมบัติทางแสง สำหรับแร่แร่ การสะท้อนแสงและความแข็งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญ โลหะพื้นเมืองมักเป็นวัตถุสะท้อนแสงได้สูงที่สุดและมีความแข็งต่ำ ในบรรดาแร่แร่ทั่วไปยังมีการดัดแปลงคาร์บอน - กราไฟต์แบบหกเหลี่ยมซึ่งมีลักษณะเฉพาะด้วยการสะท้อนต่ำ

2. ซัลไฟด์ เช่น กาเลนา - PbS, สฟาเลอไรท์ - ZnS, มิลเลอร์ - NiS, ชาด - HgS, ไพร์โรไทต์ - FeS, โคเวลไลต์ - CuS - ไม่มีคุณสมบัติของโลหะ พวกมันส่วนใหญ่เปราะบาง นำไฟฟ้าได้ไม่ดี มีการสะท้อนแสงเฉลี่ย บางส่วนส่งแสงบางส่วน พันธะทางอิเล็กทรอนิกส์ระหว่างองค์ประกอบทางเคมีที่รวมอยู่ในตะแกรงผลึกของซัลไฟด์นั้นเป็นแบบไอออนิกหรือแบบผสม ซึ่งทำให้คุณสมบัติทางแสงของพวกมันแตกต่างกันอย่างมาก ซัลไฟด์หลายชนิดมีแอนไอโซโทรปีกว้างในคุณสมบัติทางกายภาพ รวมถึงความแข็งและการสะท้อนแสง แร่ธาตุกลุ่มนี้ยังรวมถึงสารประกอบซีลีเนียม เทลลูไรด์ สารหนู และพลวง ซึ่งมีแร่ธาตุที่สำคัญทางอุตสาหกรรมมากมาย

3. ออกไซด์เช่น magnetite - Fe 2+ Fe 3+ 2 O 4, hematite - Fe 2 O 3, rutile - TiO 2, cuprite - Cu 2 O, ilmenite - FeTiO 3, chromite - FeCr 2 O 4 แตกต่างกัน เพิ่มเติมจากโลหะโดยขาดความเป็นพลาสติกการนำไฟฟ้า ออกไซด์มักมีลักษณะเฉพาะด้วยการสะท้อนแสงต่ำและมีความแข็งสูง ออกไซด์จำนวนมากส่งแสง ประเภทของพันธะเคมีในออกไซด์นั้นแตกต่างกัน ซึ่งทำให้คุณสมบัติทางกายภาพแตกต่างกันอย่างมาก

บทบาทของโลหะพื้นเมือง ซัลไฟด์ และออกไซด์ในการก่อตัวของตะกอนจะแตกต่างกัน โลหะพื้นเมืองไม่ค่อยเกิดการสะสม และซัลไฟด์และออกไซด์เป็นส่วนประกอบหลักของการสะสมจำนวนมาก

แร่ที่สำคัญที่สุดที่ก่อให้เกิดการสะสมคือ:

แร่ธาตุอ้างอิง ได้แก่ ไพไรต์ กาเลนา ฟาห์ลอร์ สฟาเลไรต์ คุณสมบัติการวินิจฉัยของพวกเขาแสดงไว้ในตาราง หนึ่ง.

ตารางที่ 1

คุณสมบัติการวินิจฉัยของแร่ธาตุอ้างอิง

สิ่งสำคัญคือต้องเรียนรู้คุณสมบัติของแร่ธาตุเหล่านี้เพื่อให้ง่ายต่อการจดจำในทางปฏิบัติและใช้ในการวินิจฉัยแร่ธาตุอื่นๆ ข้อได้เปรียบหลักของกลุ่มมาตรฐานที่เสนอคือการกระจายที่กว้างในตะกอนต่างๆ ความเสถียรของคุณสมบัติ สีมาตรฐาน ความแข็งแรงของการสะท้อน ฯลฯ ตัวอย่างเช่น ค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนในชุดข้อมูลลดลง: pyrite-galena-fahlore -sphalerite เกิดขึ้นในช่วง 10–15% ซึ่งสอดคล้องกับช่วงเวลาของความไวของตา ทำให้ง่ายต่อการใช้ "วิธีการติดต่อ" เพื่อนำทางไปยังตารางอ้างอิง ความแข็งระดับจุลภาคยังเพิ่มขึ้นตามธรรมชาติในซีรีส์: galena-sphalerite-fahlore-pyrite (จาก 2.5 เป็น 6.5) ซึ่งช่วยให้ใช้รูปแบบดั้งเดิมในการกำหนดกลุ่มความแข็งด้วย "วิธีการเกา" ในตัวอย่างของมาตรฐาน คุณสมบัติการวินิจฉัยเช่นสีอ้างอิงจะหลอมรวมเข้าด้วยกัน: สีขาว (กาเลนา) และสีเทา (สฟาเลอไรท์) "โครงสร้างภายใน" (รูปสามเหลี่ยมของการบิ่นในกาเลนา) และ "การสะท้อนภายใน" (สฟาเลอไรท์และแร่สีซีด) เป็นต้น

คุณสมบัติของแร่ธาตุอื่น ๆ ที่รวมอยู่ในหลักสูตร "แร่แร่" จะได้รับในรูปแบบของตารางคีย์มาตรฐาน

ตัวอย่างการทำงานกับตารางค้นหา

ยกตัวอย่างตาราง C.A. Yushko และ V.V. Ivanov (ภาคผนวก 4) มอบให้ในการทำงานของ S.A. Yushko "วิธีการวิจัยแร่ในห้องปฏิบัติการ" (1984) ตารางนี้รวบรวมโดยใช้คุณสมบัติทางกายภาพหลักของแร่แร่ซึ่งนักเรียนกำหนดในห้องปฏิบัติการ แร่ธาตุที่นำเสนอในตารางแบ่งออกเป็น 36 กลุ่มขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของแร่ธาตุ

อันดับแรก ขอแนะนำให้กำหนดลักษณะของแอนไอโซโทรปีของแร่ บนพื้นฐานนี้แร่ธาตุแบ่งออกเป็นสอง กลุ่มใหญ่. คำจำกัดความที่แน่นอนของ anisotropy จะช่วยให้สามารถจำกัดขอบเขตของการค้นหาแร่ได้อย่างรวดเร็ว

ขั้นตอนต่อไปคือการกำหนดระดับการสะท้อน ในแต่ละกลุ่มของแร่ธาตุทั้งแบบไอโซโทรปิกและแอนไอโซทรอปิก คอลัมน์แนวตั้งแรกทางด้านซ้ายจะมีข้อความว่า "การสะท้อน" แบ่งออกเป็นสามส่วนย่อย (จากล่างขึ้นบน): "เท่ากับ sphalerite และน้อยกว่า", "เท่ากับกาเลนาและน้อยกว่า" และ "มากกว่ากาเลนา" การกำหนดค่าโดยประมาณของค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนตามมาตรฐานทำให้คุณสามารถจำกัดการค้นหาแร่ได้ 3-7 กลุ่ม

การระบุสีของแร่ในแสงสะท้อนนั้นไม่ใช่เรื่องยาก แต่มันช่วยแก้ปัญหาอื่นได้ - มันแยกแร่ธาตุที่ "มีสีชัดเจน" ออก ตัวอย่างเช่น แร่ธาตุที่มีแอนไอโซทรอปิกมีไม่มากนัก คุณสมบัตินี้ระบุไว้ในคอลัมน์แนวตั้งที่สองของตาราง: "Mineral color"

คอลัมน์แนวตั้งถัดไป - "การสะท้อนแสงภายในเป็นผง" ช่วยให้คุณสามารถเน้นแร่ธาตุด้วยการสะท้อนภายในที่ชัดเจน ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในกลุ่มแร่ธาตุที่ไม่มีสี

คอลัมน์สุดท้ายก่อนกำหนดหมายเลขของกลุ่มการวินิจฉัยคือ "ความแข็ง" การกำหนดความแข็งโดยนักเรียนจะดำเนินการใน

สภาพตู้อย่างรวดเร็วในสองวิธี ตามวิธีการเกาด้วยเข็มทองแดงและเหล็กกล้า ระดับความแข็งจะถูกกำหนด: "สูง", "ปานกลาง" และ "ต่ำ" ค่าของความแข็งระดับไมโครระบุไว้ในเครื่องทดสอบความแข็งระดับไมโคร MPT-3

การกำหนดกลุ่มการวินิจฉัยทำให้การค้นหาแร่แคบลง แต่ยังไม่สามารถแก้ปัญหาการกำหนดได้อย่างสมบูรณ์ บางกลุ่มมีความซับซ้อนมากในแง่ของชุดของแร่ธาตุ เช่น หมายเลข 7, 10, 15, 22 เป็นต้น ถัดไป คุณควรใช้คุณสมบัติเพิ่มเติมทั้งหมดจากหนังสืออ้างอิง: สัณฐานวิทยาของเมล็ดพืช โครงสร้างภายใน ความเชื่อมโยงของพาราเจเนติก , เฉดสี ฯลฯ ความช่วยเหลือที่ดีสามารถให้ปฏิกิริยาไมโครเคมี ต่อหน้าชุดของรีเอเจนต์มาตรฐาน คำจำกัดความของแร่ธาตุบางชนิดสามารถระบุได้โดยการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีและภาพรังสีเท่านั้น

แบบแผนมาตรฐานสำหรับการศึกษาแร่แร่และส่วนขัดเงา

โครงการวิจัยแร่:

1. ค่าการสะท้อนเป็นค่าประมาณ (เทียบกับมาตรฐาน) หรือวัดด้วยเครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์

2. กำหนด: สี, แอนไอโซโทรปี, การสะท้อนสองครั้ง, เอฟเฟกต์สี, การมีอยู่ของการสะท้อนภายใน, ความแข็งระดับไมโครโดยการขีดข่วน

3. ตรวจสอบสถานะของแม่เหล็ก

4. ศึกษารูปร่างและโครงสร้างภายในของเมล็ดธัญพืช

5. ตามตารางคุณสมบัติแร่และกลุ่มของแอนะล็อกจะถูกกำหนด

6. ตามไดเร็กทอรีมีการระบุสัญญาณและเลือก

7. หากการตรวจวัดทำได้ยาก จะมีการระบุความแข็งระดับไมโครบนอุปกรณ์ PMT-3 และแร่จะถูกกำหนดอีกครั้งตามตารางความแข็งของแร่

8. หากไม่สามารถหาแร่ได้จากข้อมูลแบบตาราง:

– การเตรียมตัวอย่างสำหรับการวิเคราะห์ไมโครโพรบเพื่อชี้แจงองค์ประกอบทางเคมี

- เตรียมการเตรียมตัวสำหรับการศึกษาเอ็กซ์เรย์

โครงการอธิบายส่วนขัดเงา:

1. กำหนดพื้นผิวของตัวอย่างด้วยมหภาค

2. องค์ประกอบแร่ธาตุทั้งหมดถูกกำหนดภายใต้กล้องจุลทรรศน์

3. จำนวนเฟสแร่และปริมาตร:

– แร่ธาตุหลัก (> 1%);

- แร่ธาตุรอง< 1 %);

– แร่ธาตุหายาก (เมล็ดเดี่ยว)

4. วัดขนาดเม็ดของแร่ธาตุทั้งหมด

5. มีการแยกแยะระหว่างการเจริญเติบโตระหว่าง parageneses และสมาคม

6. วิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างอายุระหว่างแร่ธาตุและความสัมพันธ์

7. กำหนดลำดับของการศึกษาแล้วโครงร่างของมันถูกร่างขึ้น

8. กำหนดโครงสร้างชนิดของแร่

9. มีข้อสรุปเกี่ยวกับการกำเนิด

10. มีการระบุสถานที่ไว้เพื่อแสดงหลักฐาน

ถามคำถาม - ทำไมเราถึงต้องการแร่เหล็กเป็นที่ชัดเจนว่าหากไม่มีมันคนจะไม่ถึงความสูง การพัฒนาที่ทันสมัยอารยธรรม. เครื่องมือและอาวุธ ชิ้นส่วนเครื่องจักรและเครื่องมือกล ทั้งหมดนี้สามารถสร้างได้จากแร่เหล็ก วันนี้ไม่มีอุตสาหกรรม เศรษฐกิจของประเทศไม่มีเหล็กหรือเหล็กหล่อ

เหล็กเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่แพร่หลายมากที่สุดแห่งหนึ่งในเปลือกโลก ในเปลือกโลก ธาตุนี้แทบไม่พบในรูปแบบบริสุทธิ์ แต่อยู่ในรูปของสารประกอบ (ออกไซด์ คาร์บอเนต เกลือ ฯลฯ) สารประกอบแร่ที่มีองค์ประกอบนี้เป็นจำนวนมากเรียกว่าแร่เหล็ก การใช้แร่ที่มีธาตุเหล็ก≥ 55% ในอุตสาหกรรมนั้นสมเหตุสมผลทางเศรษฐกิจ วัสดุแร่ที่มีปริมาณโลหะต่ำกว่าจะได้รับการปรับปรุงเบื้องต้น วิธีการเสริมคุณค่าในการสกัดแร่เหล็กได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นในปัจจุบันความต้องการปริมาณธาตุเหล็กในองค์ประกอบของแร่เหล็ก (ยากจน) จึงลดลงอย่างต่อเนื่อง แร่ประกอบด้วยสารประกอบของธาตุที่ก่อตัวเป็นแร่ สิ่งเจือปนจากแร่ และเศษหิน

• แร่ที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูงเรียกว่า magmatogenic;
• เกิดขึ้นจากการทรุดตัวของก้นทะเลโบราณ - ภายนอก;
• ภายใต้อิทธิพลของความดันและอุณหภูมิที่รุนแรง - การเปลี่ยนแปลง

ที่มาของหินเป็นตัวกำหนดเงื่อนไขสำหรับการขุดและชนิดของเหล็กที่มีอยู่ในนั้น

คุณสมบัติหลักของแร่เหล็กคือการกระจายที่กว้างและมีปริมาณสำรองที่สำคัญมากในเปลือกโลก

สารประกอบแร่ที่มีธาตุเหล็กหลักคือ:

• ออกไซด์เป็นแหล่งธาตุเหล็กที่มีค่าที่สุดเนื่องจากมีธาตุประมาณ 68-72% และสิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายขั้นต่ำเรียกว่าแร่เหล็กสีแดง
• แมกนีไทต์ - คุณสมบัติหลักของแร่เหล็กชนิดนี้คือคุณสมบัติของแม่เหล็ก นอกจากแร่ออกไซด์แล้วยังมีธาตุเหล็ก 72.5% และมีกำมะถันสูง แบบฟอร์มเงินฝาก - แร่เหล็กแม่เหล็ก;
• กลุ่มของไฮดรัสเมทัลออกไซด์ภายใต้ ชื่อสามัญเตารีดสีน้ำตาล แร่เหล่านี้มีธาตุเหล็กต่ำ สิ่งเจือปนของแมงกานีส ฟอสฟอรัส สิ่งนี้กำหนดคุณสมบัติของแร่เหล็กประเภทนี้ - การลดลงอย่างมีนัยสำคัญ, ความพรุนของโครงสร้าง;
• siderite (เหล็กคาร์บอเนต) - มี gangue สูงโลหะนั้นมีประมาณ 48%

การประยุกต์ใช้แร่เหล็ก

แร่เหล็กใช้ในการหลอมเหล็กหล่อ เหล็กหล่อ และเหล็กกล้า อย่างไรก็ตาม เมื่อก่อน แร่เหล็กใช้ตามวัตถุประสงค์ เสริมสมรรถนะในโรงงานทำเหมืองและแปรรูป สิ่งนี้ใช้กับวัสดุแร่ที่ไม่ดีซึ่งมีปริมาณเหล็กต่ำกว่า 25-26% หลายวิธีในการเสริมคุณค่าแร่คุณภาพต่ำได้รับการพัฒนา:

• วิธีแม่เหล็ก ประกอบด้วยการใช้ความแตกต่างในการซึมผ่านของแม่เหล็กของส่วนประกอบแร่
• วิธีการลอยตัวโดยใช้ค่าสัมประสิทธิ์ความเปียกชื้นที่แตกต่างกันของอนุภาคแร่
• วิธีการชะล้างที่ขจัดสิ่งสกปรกที่ว่างเปล่าด้วยไอพ่นของของเหลวภายใต้แรงดันสูง
• วิธีแรงโน้มถ่วงซึ่งใช้สารแขวนลอยพิเศษเพื่อขจัดเศษหิน

จากการเสริมสมรรถนะจากแร่เหล็ก ได้สารเข้มข้นที่มีโลหะมากถึง 66-69%

แร่เหล็กและสารเข้มข้นใช้อย่างไรและที่ไหน:

• แร่นี้ใช้ในการผลิตเตาหลอมเหล็กเพื่อการถลุงเหล็ก
• เพื่อให้ได้เหล็กโดยวิธีการโดยตรงโดยผ่านขั้นตอนของเหล็กหล่อ
• เพื่อให้ได้เฟอร์โรอัลลอย

เป็นผลให้ผลิตภัณฑ์โปรไฟล์และแผ่นทำจากเหล็กที่เกิดขึ้นและเหล็กหล่อจากนั้นจึงทำผลิตภัณฑ์ที่จำเป็น

พื้นฐานของพื้นฐานของโลหกรรมเหล็ก วัตถุดิบหลักและแหล่งที่มาของเหล็กคือแร่ - แร่เหล็ก ; ในรูปแบบที่บริสุทธิ์ เหล็ก เช่นเดียวกับโลหะส่วนใหญ่ ไม่ได้เกิดขึ้นในธรรมชาติ

แร่เหล็กประกอบด้วยแร่ธาตุที่แบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: แร่ธาตุที่มีธาตุเหล็ก (แร่ธาตุแร่) และแร่ธาตุที่ไม่มีธาตุเหล็กก่อตัวเป็นหินเสีย

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

แมกนีไทต์และเฮมาไทต์

คุณสมบัติของสี่คุณสมบัตินี้ซึ่งใช้กันมากที่สุดในโลหกรรมเหล็กถูกนำเสนอในตาราง

แร่ธาตุหลัก

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

การเตรียมการนี้ประกอบด้วยหลายขั้นตอน แร่เหล็กที่ขุดได้จากบาดาลของโลกจะถูกบดให้ละเอียดก่อนเป็นชิ้นขนาด 6-8 มม. จากนั้นแร่แร่จะถูกแยกออกจากเศษหิน (กระบวนการนี้เรียกว่า การตกแต่ง). เป็นผลให้ได้รับ สมาธิที่มีธาตุเหล็กสูงกว่าแร่เดิม เผาเข้มข้นเป็นชิ้นขนาด 30-40 มม. (กระบวนการนี้เรียกว่าการรวมตัว และผลิตภัณฑ์คือ รวมตัวกัน) หรือปั้นเป็นลูกกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10-15 มม. จากหัวเข้มข้น (กระบวนการนี้เรียกว่า pelletizing และผลิตภัณฑ์คือ เม็ด). ดังนั้นจึงได้วัสดุที่มีธาตุเหล็กซึ่งเหมาะสมที่สุดสำหรับการแปรรูปต่อไปเพื่อสกัดเหล็กออกจากมัน

ในสารประกอบดังกล่าวและในปริมาณที่สามารถสกัดได้จากแร่ คุ้มค่า ปริมาณธาตุเหล็กในแร่มีตั้งแต่ 25 ถึง 70% ความสามารถในการทำกำไรของการใช้แร่ถูกกำหนด นอกเหนือจากคุณสมบัติของแร่เอง เศรษฐกิจ โดยปัจจัย: ก) ต้นทุนของการขุดแร่ ข) ราคาน้ำมันเชื้อเพลิงในพื้นที่ที่กำหนด (เชื้อเพลิงราคาถูกทำให้สามารถแปรรูปแร่ที่ด้อยกว่าได้) ค) ความใกล้ชิดของตลาด และ ง) ความสูงของอัตราค่าระวางสินค้าทางทะเลและทางรถไฟ

คุณภาพของแร่นอกเหนือไปจาก% ของธาตุเหล็กในนั้นขึ้นอยู่กับ: ก) ความบริสุทธิ์ของมันคือคุณภาพและปริมาณของสิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายในนั้น b) คุณภาพและองค์ประกอบของหินเสียที่ผสมกับ แร่และ c) ระดับความง่ายในการฟื้นตัว

ความบริสุทธิ์ของแร่ขึ้นอยู่กับปริมาณของสิ่งสกปรกที่เป็นอันตราย หลังรวมถึง: 1) กำมะถันซึ่งส่วนใหญ่มักพบในรูปแบบของกำมะถันไพไรต์ (FeS 2), ทองแดงหนาแน่น (Cu 2 S Fe 2 S 3), หนาแน่นแม่เหล็ก (FeS) เป็นครั้งคราวในรูปแบบของการส่องแสงตะกั่ว ( PbS) และยังอยู่ในรูปของเกลือซัลเฟตของแคลเซียมแบเรียมและเหล็ก 2) สารหนูซึ่งเกิดขึ้นบ่อยที่สุดในรูปแบบของสารหนู pyrite (FeS 2 FeAs 2) และ lollingite (FeAs 2); 3) ฟอสฟอรัส พบในรูปของเกลือฟอสเฟตของ Ca [อะพาไทต์ 3 Ca 3 (PO 4) 2 CaF 2 หรือ 3 Ca 3 (PO 4) 2 CaCl 2] เหล็กฟอสเฟต [ที่เรียกว่าวิเวียนไนท์เฟ 3 (PO) 4 ) 2 8H 2 O] และอลูมิเนียม (wavelite ZAl 2 O 3 2P 2 O 3 12H 2 O); 4) ทองแดงที่พบในรูปของทองแดงไพไรต์ (Cu 2 S Fe 2 S 3)

ขึ้นอยู่กับปริมาณของเสียหินและเนื้อหาของสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายว่าจะให้แร่คัดแยก ล้าง เสริมคุณภาพหรือไม่ ขึ้นอยู่กับคุณภาพของเศษหินแร่ม. หรือกรดหรือด่าง แร่กรดที่เรียกว่า แร่ควอตซ์มีซิลิกามากเกินไปและต้องการฟลักซ์กับเบสในการหลอมเหลว แร่หลัก (ซึ่งมีฐานมากเกินไปในหินเสีย) จะถูกแบ่งออกเป็นดินเหนียวซึ่งมีอลูมินามากเกินไปในส่วนผสมที่เป็นปูนซึ่งมะนาวมีอิทธิพลเหนือกว่าและแป้งโรยตัวที่มีแมกนีเซียจำนวนมากในหินเสีย บางครั้งก็มีแร่ที่ปราศจากฟลักซ์ให้ตะกรันที่หลอมละลายต่ำ พวกเขาเรียกว่าละลายตัวเอง

ระดับของการลดแร่ขึ้นอยู่กับ: 1) สารประกอบที่พบในแร่เหล็ก: ซิลิเกตและไททาเนตจะลดได้ยากกว่าเหล็กออกไซด์อิสระ; 2) ความหนาแน่นของแร่และระดับความพรุนของแร่ การฟื้นตัวของแร่จะยิ่งมีความแข็งแรงมากขึ้น ยิ่งมีรูพรุนมากเท่านั้น ดังนั้นจึงเข้าถึงการแทรกซึมของก๊าซได้ และหากมีสารระเหย เช่น น้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ สารอินทรีย์เจือปน ซึ่งถูกปล่อยออกมาที่อุณหภูมิสูง ตามองค์ประกอบทางเคมี แร่เหล็กสามารถแบ่งออกเป็น 4 ประเภท - แร่ที่ประกอบด้วย: 1) เหล็กออกไซด์ปราศจากน้ำ 2) เหล็กออกไซด์ที่มีน้ำ 3) เหล็กคาร์บอเนตและ 4) เกลือเหล็กซิลิซิก

I. แร่ที่มีเหล็กออกไซด์ปราศจากน้ำ . 1) แร่เหล็กแม่เหล็กหรือแมกนีไทต์มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้: มีความมันวาวเป็นโลหะ สีดำ ให้เส้นสีดำ ค่อนข้างบอบบาง ความแข็ง 5.5-6.5; ความถ่วงจำเพาะ 5-5.2; แม่เหล็ก; ตกผลึกเป็น ระบบที่ถูกต้องมักจะอยู่ในรูปแปดด้านและลูกบาศก์ เนื่องจากอัตราส่วนระหว่างไนตรัสออกไซด์และเหล็กออกไซด์แตกต่างกัน จึงถูกต้องกว่าที่จะพรรณนาสูตรดังนี้ m FeO n Fe 2 O 3

แร่แห่งภูเขาสูง (เขต Nizhniy Tagil) ถือเป็นหนึ่งในแร่ที่ดีที่สุด ปริมาณธาตุเหล็กในนั้นสูงมากโดยเฉลี่ย 60%; Mn 1.0-1.5%; กำมะถัน 0.02-0.03%; ในแง่ของปริมาณฟอสฟอรัส (0.04%) นี่คือแร่เบสเซเมอร์ องค์ประกอบของหินเสียมีลักษณะเป็นอัตราส่วนต่ำของ SiO 2: Al 2 O 3 อันเป็นผลมาจากการที่ตะกรันจากเตาหลอมเหลวจากโรงงาน Tagil แตกต่างอย่างมากจากตะกรันจากเตาหลอมของอเมริกาและสวีเดน ในแหล่งสะสมนี้ จะสังเกตเห็นการโผล่ขึ้นมาของมาร์ไทต์ (แร่ที่ได้มาจากการเกิดออกซิเดชันของ Fe 3 O 4 ถึง Fe 2 O 3) ปริมาณแร่สำรองที่แท้จริงของ Mount Vysokaya ถูกกำหนดไว้ที่ 16,400,000 ตัน (ตามที่คณะกรรมการธรณีวิทยา) ไม่ไกลจากแหล่งหลักคือเหมือง Lebyazhinsky ซึ่งแร่มีฟอสฟอรัสสูง ปริมาณแร่สำรองทั้งหมดตามที่คณะกรรมการธรณีวิทยากำหนดคือ 5,316,000 ตัน แร่ของภูเขา Blagodat ใกล้ Kushva (หมวด - รูปที่ 1) แตกต่างจากที่ราบสูงในด้านความสมบูรณ์ความบริสุทธิ์และความสะดวกในการกู้คืน สต็อกแร่ที่ร่ำรวยที่สุดหมดลงอย่างมาก ตามปริมาณธาตุเหล็ก แร่หินดานแบ่งออกเป็นสามเกรด: เกรด 1 50-60% Fe, เกรด 2 40-50% และเกรด 3 20-40% ปริมาณกำมะถันในสองเกรดแรกสูงกว่าใน Vysokogorskaya (มากถึง 0.1%) แร่ต้องใช้การคั่วด้วยออกซิเดชันอย่างระมัดระวัง ตามเนื้อหาของฟอสฟอรัส แร่นี้ถือได้ว่าเป็นเบสเซเมอร์ แมงกานีสในนั้นโดยเฉลี่ยประมาณ 0.5% หินเฟลด์สปาร์เปล่าให้อัตราส่วน SiO 2: Al 2 O 3 ที่แตกต่างกัน เป็นผลให้แร่บางชนิดต้องการฟลักซ์หลัก (การถลุงถ่าน) แร่บางชนิดต้องการฟลักซ์ที่เป็นกรด แร่บางชนิดถือได้ว่าเป็นการถลุงแร่ด้วยตนเอง แร่ Goroblagodatskaya นั้นกู้คืนได้ยากกว่า Vysokogorskaya เนื่องจากเป็นแร่เหล็กแม่เหล็กที่มีความหนาแน่นสูงและไม่ได้ออกซิไดซ์ ให้ค่าปรับเล็กน้อยเมื่อบดขยี้ ปริมาณสำรองที่เป็นไปได้ของภูมิภาค Goroblagodatsky ถูกกำหนด (พร้อมกับการสำรวจและของจริง) ที่ 36,092,000 ตัน (ข้อมูลจากคณะกรรมการธรณีวิทยา)

Mount Magnitnaya (เขต Orenburg) เป็นแร่ที่อุดมสมบูรณ์มาก (เช่น Vysokogorsky) ในแร่บริสุทธิ์ แต่ใช้น้อย ปริมาณเฉลี่ยของ Fe ไม่น้อยกว่า 60% โดยมีปริมาณคาร์บอนเล็กน้อย (แร่เบสเซเมอร์) ในขอบฟ้าด้านบน กำมะถันสะสมมีขนาดเล็กมาก แต่เมื่อคุณลึกเข้าไปในลำไส้ ปริมาณของกำมะถันจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก นอกจากนี้ยังพบมาร์ไทต์ในแหล่งสะสม เช่นเดียวกับความมันวาวของเหล็กและแร่เหล็กสีแดง ลิโมไนต์บางครั้ง ปริมาณแร่สำรองที่เป็นไปได้ตามการคำนวณล่าสุดโดย A.N. Zavaritsky ประมาณ 188580000 v.

จากเงินฝากเล็กน้อยในพื้นที่ของโรงงาน Bogoslovsky มีแร่เหล็กแม่เหล็กซึ่งกลายเป็นแร่มาร์ไทต์และแร่เหล็กสีแดง นอกจากเทือกเขาอูราลแล้วยังมีเงินฝากในสาธารณรัฐสังคมนิยมโซเวียตปกครองตนเองคาเรเลียนในทรานคอเคเซียและไซบีเรีย ในเงินฝาก Pudozhgorsk บนชายฝั่งตะวันออกของทะเลสาบ Onega แร่ประกอบด้วยธาตุเหล็ก 15 ถึง 25% ปริมาณสำรองโดยประมาณอยู่ที่ประมาณ 1 ล้านตัน (ตาม V. N. Lipin) ด้วยการเติมแต่งด้วยแม่เหล็ก มันให้ความเข้มข้นที่สะอาดและเข้มข้น (schliches) ซึ่งจำเป็นต้องอัดก้อนหรือจับเป็นก้อน แร่เหล่านี้สามารถผลิตเหล็กหล่อชั้นดีได้เท่ากับเหล็กที่ดีที่สุดของสวีเดน เงินฝาก Dashkesan ใน Transcaucasia มีขนาดใหญ่มาก หาตัวจับยากในพื้นที่นี้ในแง่ของปริมาณและคุณภาพของแร่ เนื่องจากความบริสุทธิ์ของแร่จึงสามารถส่งออกได้ ปริมาณสำรองแร่ที่เป็นไปได้ถูกกำหนดโดย K. N. Paffengolts เป็น 43,750,000 ตัน ในไซบีเรียมี: ก) คลัง Telbesskoye และ Sukharinskoye ในอัลไต; แร่ประกอบด้วยธาตุเหล็ก 35-63% (โดยเฉลี่ยไม่เกิน 55%) ปราศจากฟอสฟอรัส ปริมาณสำรองอยู่ที่ประมาณ 29,110,000 ตัน (ข้อมูลจากคณะกรรมการธรณีวิทยา) b) เงินฝาก Abakanskoye ในเขต Minusinsk บนฝั่งแม่น้ำ Rudnoy เคนยา; แร่ประกอบด้วยธาตุเหล็ก 53-63%; ไม่ทราบปริมาณสำรองที่แน่นอนประมาณ 25 ล้านตัน c) Irbinskoye - ในหุบเขาของแม่น้ำ Irba; แร่สำรองมากกว่า 25 ล้านตัน ธาตุเหล็กประกอบด้วย 52-60%; ในบางสถานที่ผ่านเข้าสู่ martite; ส่วนหนึ่งของแร่อุดมไปด้วยฟอสฟอรัส (ตาม K. Bogdanovich) แหล่งแร่เหล็กแม่เหล็กที่ทรงพลังตั้งอยู่ในพื้นที่ของความผิดปกติทางแม่เหล็กของเคิร์สต์

เงินฝากต่างประเทศที่สำคัญที่สุดมีดังนี้ ในภาคเหนือของสแกนดิเนเวีย (แลปแลนด์สวีเดน) มีแหล่งแร่ขนาดใหญ่: Kirunavara, Luosavara, Gelivara, Svappavara เป็นต้น แร่เหล่านี้มีการขุดเพื่อส่งออกประมาณ 6 ล้านตัน แร่ส่วนใหญ่อุดมไปด้วยฟอสฟอรัส ปริมาณแร่ทั้งหมดจาก Kirunavara และ Luosavara ฝากไว้ที่ผิวน้ำใกล้กับทะเลสาบ Vogt ที่โกหกอยู่ที่ 282 ล้านตันและความลึก 300 เมตรใต้ผิวทะเลสาบ - 600-800 ล้านตัน แหล่งแร่ที่ใหญ่ที่สุดของ Gelivara ทางใต้สุดของแลปแลนด์ เป็นตัวแทนของชั้นแร่แม่และเด็กที่ปกคลุมไปด้วยตะกอนน้ำแข็ง มีการสำรวจแหล่งแร่ที่มีความยาวสูงสุด 6 กม. โดยการขุดเจาะที่ความลึกมากกว่า 240 ม. แร่นี้มีฟอสฟอรัสน้อยกว่าแร่คีรูนาวาราเล็กน้อย บางครั้งก็มีออกไซด์ (เงาเหล็ก) ในสวีเดน รู้จักเงินฝากจำนวนหนึ่ง: Greniesberg, Striberg, Persberg, Norberg และ Dannemura แร่หลังมีความโดดเด่นด้วยความบริสุทธิ์เมื่อเทียบกับฟอสฟอรัสประกอบด้วย 50-53% Fe ในส่วนอื่น ๆ ของยุโรป แร่เหล็กแม่เหล็กที่มีนัยสำคัญน้อยกว่าอยู่ในฮังการี แซกโซนี ซิลีเซีย ฯลฯ ใน อเมริกาเหนือคุณสามารถชี้ไปที่เงินฝากจำนวนมากที่ตั้งอยู่ใกล้กับทะเลสาบแชมเพลน จากนั้น - ในรัฐนิวยอร์ก นิวเจอร์ซีย์ เพนซิลเวเนีย และคอร์เนลล์เคาน์ตี้ การวิเคราะห์แร่เหล็กแม่เหล็กจากแหล่งแร่ต่างๆ แสดงไว้ในตาราง หนึ่ง.

2) ออกไซด์ Fe 2 O 3 พันธุ์ของมันคือความมันวาวของเหล็ก แร่เหล็กสีแดง ฯลฯ เฉพาะแร่เหล็กสีแดงเท่านั้นที่มีความสำคัญทางอุตสาหกรรม (การวิเคราะห์แสดงไว้ในตารางที่ 2)

ผลึกของมันเป็นรูปทรงสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน, ตารางและเสี้ยม; มักเกิดขึ้นในมวลของแข็ง โครงสร้างคล้ายเปลือก โครงสร้างเป็นชั้นๆ มีเกล็ด และโครงสร้างที่เป็นน้ำมัน การสะสมของธรรมชาติของชั้นหินมักจะมาพร้อมกับเศษหินควอทซ์ (แร่ทนไฟ) หินปูนและเฟลด์สปาร์ ฟอสฟอรัสมักมีน้อย บางครั้งมีส่วนผสมของกำมะถันไพไรต์ มีสิ่งเจือปน TiO 2 และ Cr 2 O 3 พันธุ์ที่มีความหนาแน่นสูงเรียกว่าหัวแก้วสีแดงซึ่งเป็นพันธุ์เหล็กสีแดงสดที่มีสีเหมือนดิน

หนึ่งในแหล่งแร่เหล็กสีแดงที่ทรงพลังที่สุดในสหภาพโซเวียตคือ Krivoy Rog ในยูเครน (ส่วน - รูปที่ 2) ซึ่งแร่เหล็กสีแดงมาพร้อมกับเงาเหล็กที่มีควอทซ์เฟอร์ไรต์ ปริมาณธาตุเหล็กในแร่คือ 50-70% แร่ที่ยากจนกว่า 55% นั้นแทบไม่เคยถูกถลุงเลย เพราะมีหินทรายที่ว่างเปล่าจำนวนมากและมีเบสน้อยมาก (CaO, MgO) ดังนั้นจึงต้องใช้ฟลักซ์จำนวนมาก เนื้อหาของฟอสฟอรัสมีตั้งแต่ 0.01 ถึง 0.10% แมงกานีสเล็กน้อย บางครั้งก็เป็นเพียงร่องรอย กำมะถันน้อยมาก (0.03-0.04%)

แร่ซึ่งมีคุณสมบัติทางกายภาพที่หลากหลายมาก พบได้ในรูปของเหล็กที่บดแล้ว (เป็นผง) หรือเป็นก้อนหนาแน่น (อดีตเหมือง Galkovsky) ปริมาณสำรองแร่ที่มีธาตุเหล็กมากกว่า 60% ถูกกำหนดไว้ที่ 210,940,000 ตัน (ข้อมูลจากคณะกรรมการธรณีวิทยา) แร่ของ Krivoy Rog ส่งออกไปต่างประเทศตามปริมาณที่ระบุในตาราง 3.

อีกแห่งหนึ่งเรียกว่า กอศักดิ์-โมกิละ ตั้งอยู่ทางทิศใต้ในเขตมาริอูพล แร่สำรองมีขนาดเล็กประมาณ 330,000 ตัน ความเป็นเงาของเหล็กที่ดีเยี่ยมที่มีฟอสฟอรัสและกำมะถันเล็กน้อยพบได้ในเขต Cherdynsky ของภูมิภาคอูราล เงินฝากหลักได้ดำเนินการไปแล้ว เงินฝาก Tulomozerskoye เป็นที่รู้จักใน Karelian ASSR; แร่มีความเป็นกรดสูงและต้องได้รับผลประโยชน์ แร่ที่อุดมสมบูรณ์มี Fe 57-60% และปราศจากฟอสฟอรัสและกำมะถัน ไม่พบเงินฝากที่มีประสิทธิภาพในไซบีเรีย

ในบรรดาชาวต่างชาติที่ร่ำรวยและมีอำนาจมากที่สุดคือเขต Upper Lake ในสหรัฐอเมริกา (ระหว่าง Lakes Michigan และ Upper) และในแคนาดา ปริมาณแร่ที่อุดมสมบูรณ์นั้นอยู่ที่ประมาณ 2 พันล้านตัน สต็อกแร่ที่ยากจนกว่าที่ต้องการการเสริมสมรรถนะที่เป็นไปได้นั้นถูกกำหนดถึง 65 พันล้านตัน ปริมาณธาตุเหล็กในแร่เหล่านี้มีค่าเฉลี่ยประมาณ 50%; เบากว่าของ Krivoy Rog; ปริมาณแมงกานีสไม่สูง (จาก 0.3 ถึง 0.6%) แต่บางครั้งก็มีแร่แมงกานีสอย่างแรง (4% Mn) จากนั้นจะมีฟอสฟอรัสจำนวนมากอยู่เสมอ ตามปริมาณฟอสฟอรัส แร่บางชนิดสามารถจำแนกได้เป็นเบสเซเมอร์ (ตั้งแต่ 0.015 ถึง 0.045%) และเนสเซเมอร์ (ปริมาณ P สูงถึง 0.4% หรือมากกว่า) กำมะถันมีน้อย ในทวีปอเมริกาเหนือ แร่ที่วางอยู่ในระบบเทือกเขาแอปพาเลเชียนเป็นที่รู้จักกันภายใต้ชื่อ "แร่ออกไซด์ของคลินตัน" การสกัดหลักเกิดขึ้นในรัฐแอละแบมา (แร่มากถึง 4 ล้านตันต่อปี) ปริมาณธาตุเหล็กเฉลี่ยผันผวนประมาณ 38% ปริมาณแร่สำรองประมาณ 500 ล้านตัน ปริมาณสำรองที่น่าจะเป็นไปได้คือ 1.4 พันล้านตัน บนเกาะเบลล์ในอ่าว Conception Wau ใกล้ New Foundland เป็นที่ทราบกันดีว่ามีแหล่งแร่ออกไซด์ที่ทรงพลังซึ่งมีแร่สำรอง 3.5 พันล้านตัน สีแดง แร่เหล็กที่มีส่วนผสมของ chamoisite (ดูด้านล่าง); ปริมาณเหล็กโดยเฉลี่ยประมาณ 52% ฟอสฟอรัส - ประมาณ 0.9% ในบราซิลใกล้ Itabir มี ชนิดที่แตกต่างแร่เหล็กสีแดง (เหล็กไมกา แคลสติก กลุ่มบริษัท ฯลฯ) ในสเปนเงินฝากของบิลเบาในจังหวัดบิสเคย์ได้รับการพัฒนาอย่างมาก แร่มีธาตุเหล็กตั้งแต่ 50 ถึง 58% ในเยอรมนี มีแร่เหล็กสีแดงในเฮสส์-นัสเซา บนฮาร์ซ ในแซกโซนี แหล่งแร่เหล็กแวววาวและแร่เหล็กสีแดงที่ทรงพลังมากพบได้บนเกาะเอลเบอ แร่ประกอบด้วย 60-66% Fe และ 0.05% P 2 O 5 . ในแอลจีเรีย เป็นที่ทราบกันดีว่ามีการสะสมของเหล็กที่มีความมันวาวค่อนข้างมาก Filfilah; ปริมาณ Fe 52-55%; แมงกานีสเล็กน้อย กำมะถันและฟอสฟอรัสน้อยมาก

ครั้งที่สอง แร่ที่มีธาตุเหล็กออกไซด์ในน้ำ . แร่เหล่านี้รวมถึงแร่เหล็กสีน้ำตาลหรือลิโมไนต์ 2Fe 2 O 3 · ZN 2 O ในทุกพันธุ์ ในธรรมชาติ แร่เหล็กสีน้ำตาลมักจะผสมกับดินเหนียว ควอตซ์ หินปูน และแร่ธาตุอื่นๆ ที่นำสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายเข้าสู่หินเสีย ได้แก่ ซัลเฟอร์ไพไรต์ ตะกั่วเงา ซิงค์เบลนด์ วิเวียนไนท์ อะพาไทต์ เป็นต้น ตามความเป็นจริง สารผสมต่างๆ มักจะถูกปกคลุมด้วยชื่อลิโมไนต์ ไอรอน ไฮดรอกไซด์ ซึ่งมีปริมาณน้ำต่างกัน เช่น goethite Fe 2 O 3 H 2 O, xanthosiderite Fe 2 O 3 2H 2 O, turite 2Fe 2 O 3 H 2 O และอื่นๆ สีเป็นสีน้ำตาลบางครั้งสีเหลืองเส้นเป็นสีน้ำตาลเหลือง รู้จักแร่เหล็กสีน้ำตาลพันธุ์ต่อไปนี้: 1) หนาแน่นหรือธรรมดา - การเพิ่มความหนาแน่นของ cryptocrystalline; พบบ่อยมากพร้อมกับแร่เหล็กสีแดง 2) หัวแก้วสีน้ำตาล - สร้างเป็นประกายและมีเปลือก; 3) แร่พืชตระกูลถั่วหรือแร่เหล็กสีน้ำตาล oolitic ที่พบในรูปของเมล็ดพืชขนาดใหญ่และก้อน; 4) หนองบึง, ทุ่งหญ้าและแร่สด; พบที่ด้านล่างของหนองน้ำใต้สนามหญ้าในรูปของตะกอนเม็ดหลวมผสมกับดินเหนียวบางครั้งอยู่ในรูปของมวลรูพรุนเป็นรูพรุน 5) แร่ในทะเลสาบที่พบที่ด้านล่างของทะเลสาบ ในรูปของเมล็ดพืช เค้ก จานผสมกับทราย 6) แร่เหล็กสีน้ำตาลแบบมีหนามและเป็นเส้นๆ เรียกว่า เกอไทต์

แหล่งแร่เหล็กสีน้ำตาลในสหภาพโซเวียตตั้งอยู่ในเทือกเขาอูราลซึ่งเป็นแหล่งแร่บาคาลในเขต Zlatoust (ส่วน - รูปที่ 3) แร่ได้รับการยอมรับว่าเป็นแร่ที่ดีที่สุดเท่าที่รู้จัก ปริมาณธาตุเหล็กสูงถึง 60% เมื่อรวมกับแร่เหล็กสีน้ำตาล แร่เหล็กเบาจะเจอในสถานที่ต่างๆ นอกจากนี้ยังมีความหลากหลายที่เรียกว่า "แร่ดินสอ" โดยมีปริมาณแมงกานีส 2-3% แร่นี้มีแร่ทูไรท์จำนวนมาก ซึ่งมักประกอบด้วยผลึกเกอไทต์ ปริมาณแร่สำรองทั้งหมดประมาณ 73,630,000 ตัน (ข้อมูลจากคณะกรรมการธรณีวิทยา) ทางตอนใต้ของเงินฝากบาคาลมีมากขึ้น ดินแดนอันกว้างใหญ่(Komarovskaya, Zigazinskaya, Inzerskaya dachas) ซึ่งมีแร่เหล็กสีน้ำตาลจำนวนมากถูกสำรวจน้อยมากและใช้เพียงบางส่วนเท่านั้น (โดยพืช Beloretsk) เงินฝากเหล่านี้โดยส่วนใหญ่ทำรังในธรรมชาติ ธาตุเหล็กประกอบด้วย 42 ถึง 56%; แร่นี้ค่อนข้างเหมาะสำหรับการถลุงและเป็นส่วนผสมที่ยอดเยี่ยมกับแร่เหล็กแม่เหล็กของภูเขา Magnitnaya เนื่องจากบางครั้งพวกมันมีปริมาณอลูมินาต่ำมาก ปริมาณสำรองโดยประมาณคือ 15 ล้านตัน (อ้างอิงจาก K. Bogdanovich) จากแร่เหล็กสีน้ำตาลของ Middle Urals สามารถระบุแหล่งแร่ที่ทรงพลังของภูมิภาค Alapaevsky แร่เหล็กเหล่านี้ยากจนกว่าแร่ South Urals (42-48% Fe ในสภาพแห้งแล้ง); หินเสียจากดินเหนียว แร่เหล่านี้มีฟอสฟอรัสเล็กน้อยมีแมงกานีสเล็กน้อย แต่มีองค์ประกอบที่ไม่ต้องการ - โครเมียม (จากร่องรอยถึง 0.2%) เงินสำรองที่เป็นไปได้ของเงินฝากนี้กำหนดไว้ที่ 265,000,000 ตัน (ตาม Mikheev) ในภาคกลางของรัสเซียมีโรงงานหลายแห่งเกิดขึ้นในพื้นที่ที่พบแร่ - Maltsevskiye, Lipetskiy, Kulebakskiy, Vyskunskiy และอื่น ๆ เมื่อเร็ว ๆ นี้พบตะกอนขนาดใหญ่ตามแม่น้ำโคพระ ในลุ่มน้ำ Donets แหล่งแร่ได้สูญเสียความสำคัญไป เนื่องจากแร่ที่นี่ยากจนและแย่กว่าแร่ของ Krivoy Rog

ของเงินฝากต่างประเทศของแร่เหล็กสีน้ำตาลสามารถกล่าวถึงบิลเบา, มูร์เซียและอัลเมเรีย (สเปน) ที่นี่แร่มีแมงกานีสจำนวนมากเหล็กมีมากถึง 55% พบเงินฝากที่คล้ายกันในเทือกเขาพิเรนีส ในอังกฤษ - ในคัมเบอร์แลนด์และแลงคาเชียร์มีแหล่งแร่ที่มีลักษณะผสม - หินเหล็กสีแดงผ่านเข้าไปในสถานที่ต่างๆ กลายเป็นสีน้ำตาล ในแอลจีเรียมีแร่เหล็กสีน้ำตาลจำนวนมากพร้อมกับเงาของเหล็ก ในอเมริกาแร่ที่มีชื่อเสียงที่สุดของอลาบามาซึ่งมีปริมาณสำรองหมดลงอย่างรุนแรง แหล่งแร่ที่ทรงพลังพบได้บนเกาะคิวบา (ทางตะวันออก) ซึ่งให้แร่เหล็กสีน้ำตาลที่มีเนื้อละเอียดและเป็นอลูมินาสูง ซึ่งรู้จักกันในชื่อ "แร่มายารี" ซึ่งประกอบด้วยโครเมียมและนิกเกิล การวิเคราะห์แร่เหล็กสีน้ำตาล ดูตาราง สี่.

แร่เหล็กอูลิติก. พวกเราในสหภาพแรงงานมีแร่เหล็กสีน้ำตาลโอลิติกจำนวนมหาศาลบนคาบสมุทรเคิร์ช แร่เกิดขึ้นในสามชั้น ชั้นบนและล่างของแร่ (มืด) มี Fe น้อยกว่าและ Mn มากขึ้น ชั้นกลางให้แร่ที่ดีที่สุด (เบา) มีธาตุเหล็กมากกว่า (40-43%) และ Mn - จาก 0.5 ถึง 1.3% เศษหินจากแร่เป็นแร่อะลูมิเนียม ทำให้เกิดการใช้ฟลักซ์มะนาวในระหว่างการหลอม แร่นี้ต้องทำให้แห้งก่อนการอัดเป็นก้อน ในแง่ของความสามารถในการดูดความชื้นสูง แร่มีฝุ่น ซีเมนต์ไม่ดี มีชิ้นส่วน 20% ซึ่งทำให้ถลุงได้ยาก เนื้อหาที่สำคัญของ P ต้องการการเพิ่มแร่ Kryvyi Rih (ฟอสฟอรัสต่ำ) ซึ่งจำเป็นต่อการลดปริมาณสารหนูด้วย ปริมาณสำรองถูกกำหนดไว้ที่ 900 ล้านตันและร่วมกับแร่ของคาบสมุทร Taman มากถึง 3,000 ล้านตัน (ตาม K. Bogdanovich)

จากแร่เหล็กที่เป็นน้ำมันจากต่างประเทศ เป็นที่ทราบกันดีว่ามีแหล่งแร่ขนาดใหญ่ ซึ่งเกือบทั้งหมดอยู่ในดินแดนของฝรั่งเศส (หลังสงครามในปี 1914-18) และยึดแถบชายแดนขนาดใหญ่ของเยอรมนี ลักเซมเบิร์ก และบางส่วนในเบลเยียม จากแร่มิเนตต์ของเงินฝากนี้เรียกว่า เหล็กโทมัส. ปริมาณธาตุเหล็กในนั้นคือ 25-36% ในฝรั่งเศส ใกล้ Masney (กรมแม่น้ำแซนและลัวร์) กำลังพัฒนาแร่เหล็กโอลิติกที่มีวาเนเดียม ในอังกฤษ แร่เหล็กสีน้ำตาลที่ยากจนมาก (25-35%) เกิดขึ้นในคลีฟแลนด์ ยอร์กเชียร์ และที่อื่นๆ

หนองน้ำ ทุ่งหญ้า และแร่สด. ในสหภาพโซเวียต แร่หนองบึงและทุ่งหญ้าอุดมสมบูรณ์ ภูมิภาคเลนินกราด, Karelian ASSR, ตเวียร์, จังหวัด Smolensk และ Kostroma, เขต Volyn และ Tambov; พวกเขายังพบในเทือกเขาอูราล ในต่างประเทศมีจำหน่ายในสวีเดนตอนใต้ เยอรมนีตอนเหนือ เบลเยียม ฮอลแลนด์ แคนาดา แร่เหล่านี้มีขนาดเล็ก หลวม และกู้คืนได้ง่ายมาก ปริมาณธาตุเหล็กในนั้นมีตั้งแต่ 25 ถึง 35% ไม่มาก ฟอสฟอรัสมักมีอยู่ในช่วง 0.2 ถึง 2% เกิดขึ้น - ทำรัง; รังกระจัดกระจายในระยะทางไกลจากกัน

แร่ในทะเลสาบ แร่เหล่านี้เกิดขึ้นที่ด้านล่างของทะเลสาบในรูปแบบของเปลือกโลกต่อเนื่องหรือชั้นที่แยกจากกัน ปริมาณธาตุเหล็กในนั้นแตกต่างกันไปตั้งแต่ 30 ถึง 40%; บางครั้งก็อุดมไปด้วยแมงกานีส (8-10%) โดยเฉพาะแร่พวกนี้ในคาเรเลีย ด้วยแร่ถ่านราคาถูก สิ่งเหล่านี้จะมีความสำคัญทางอุตสาหกรรมสำหรับภูมิภาคนี้

ในตาราง. ตารางที่ 5 แสดงการวิเคราะห์แร่อูลิติก ลาคัสทริน บึง และแร่จากทุ่งหญ้า

สาม. แร่ที่มีธาตุเหล็กคาร์บอเนต siderite หรือ แร่เหล็กสปาร์, FeCO 3 ตกผลึกในระบบหกเหลี่ยม (สี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน) ความแข็ง 3.5-4.5; ความถ่วงจำเพาะ 3.7-3.9 มันเกิดขึ้นในรูปแบบของเส้นเลือดและชั้นพร้อมด้วยกำมะถัน, ทองแดงและสารหนูหนาแน่น, สปาร์หนัก, สังกะสีผสม, ความมันวาวของตะกั่ว นอกจากนี้ยังเกิดขึ้นในรูปแบบของเม็ดหรือมวลหรือ olitic หรือตา, concretions ทรงกลมและนิวเคลียสเปลือกเหมือน (spherosiderites) Siderite เป็นสีเทากับโทนสีน้ำเงิน บางครั้งก็เป็นสีน้ำตาล ปริมาณธาตุเหล็ก 25-40%

แร่เหล็กคาร์บอน(blackbend) เป็นแร่เหล็กที่มีธาตุคาร์บอน ปริมาณธาตุเหล็กคือ 25-30% สี น้ำตาลดำหรือดำ ความถ่วงจำเพาะ 2.2-2.8

ในสหภาพโซเวียต แร่เหล็กสปาร์ที่ดีพบได้ในปริมาณมากในแหล่งบาคาล ซึ่งเกิดขึ้นกับแร่เหล็กสีน้ำตาล

เงินฝากต่างประเทศที่มีชื่อเสียงที่สุดคือ Styria (Mount Erzberg) ความหนาของเงินฝากถึง 125 ม. แร่สะอาด ปริมาณธาตุเหล็กคือ 40-45% ในเยอรมนี แหล่งแร่ของซีเกนเป็นที่รู้จัก ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเวสต์ฟาเลีย ไรนิช ปรัสเซีย และแนสซอ ในฝรั่งเศส - ใน Allevard และ Wisely (กรม Isère) - ความหนาของเส้นเลือดของแร่เหล็กสปาร์ถึง 10 เมตร ในซาวอยมีเงินฝากที่คล้ายกัน เงินฝากเฟลด์สปาร์ยังพบได้ในฮังการีและสเปน ในสหรัฐอเมริกามีการสะสมของแร่จากเพนซิลเวเนียตะวันตกถึงแอละแบมา

ในสหภาพโซเวียต รังและ interlayers ของ spherosiderites (argillaceous siderites) เป็นเรื่องธรรมดามากในอ่างถ่านหินมอสโก ซึ่งรวมถึงเงินฝากใกล้ Lipetsk (หมวด - รูปที่ 4) Dankov, Tula และที่อื่น ๆ แร่เหล่านี้มีฟอสฟอรัสมากหรือน้อยและไม่อุดมไปด้วยธาตุเหล็ก (38-45%) ในจังหวัด Vyatka เป็นที่รู้จักของเงินฝากของพืช Kholunitsky และ Omutninsky (โรงหล่อเหล็กที่เก่าแก่ที่สุดของเขตคือ Klimkovsky, 1762, Zalazninsky, 1771) ชั้นแร่และรังแร่เกิดขึ้นในแหล่ง Permian ในสิ่งที่เรียกว่า ที่ดินแร่ แร่คือแร่เหล็กสปาร์ดินเหนียวผสมกับลิโมไนต์ในส่วนบนของเงินฝาก ในภาคกลางของ RSFSR มีความหนาขนาดเล็กคล้ายรังจำนวนมากกระจัดกระจายไปทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่ซึ่งลดค่าความสำคัญทางอุตสาหกรรมของแร่เหล่านี้ซึ่งปริมาณสำรองคำนวณโดย K. Bogdanovich ที่ ตัวเลขมหาศาลถึง 789 ล้านตัน

เงินฝากของทรงกลมCzęstochowaเป็นที่รู้จักในโปแลนด์ ในคลีฟแลนด์มีแร่เหล็กที่เป็นดินเหนียวขององค์ประกอบน้ำมันที่มีปริมาณธาตุเหล็ก 30-35%; มีการขุดประมาณ 6 ล้านตันต่อปี ในเยอรมนี มีหินทรงกลมในแอ่งของแม่น้ำ Ruhr ในภูมิภาค Essen และ Bochum

ในตาราง. 6 แสดงการวิเคราะห์แร่ที่มีธาตุเหล็กคาร์บอเนต

IV. แร่ที่มีเกลือซิลิซิกของธาตุเหล็ก . เหล่านี้รวมถึง: 1) chamoisite 3(2FeO SiO 2) (6FeO Al 2 O 3) 12H 2 O; สีของมันคือสีเทาแกมเขียวส่วนเพิ่มเติมเป็นเม็ดเล็ก ๆ ความแข็งประมาณ 3 ความถ่วงจำเพาะ 3-3.4; ปริมาณธาตุเหล็กสูงถึง 45%; ฝากในฝรั่งเศสในหุบเขาของแม่น้ำ ชามัวร์; นอกจากนี้ยังพบในโบฮีเมีย chamoisite เป็นสิ่งเจือปนรวมอยู่ในแร่เหล็กสีแดงจำนวน 23% ของแหล่งสะสมที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งของเกาะเบลล์ 2) knebelite - องค์ประกอบทางทฤษฎี: (Mn, Fe) 2 SiO 4; สีแดงหรือน้ำตาลอมเทา ความถ่วงจำเพาะของมันคือประมาณ 3.7; พบในสวีเดน ไม่มีมูลค่าทางอุตสาหกรรมเป็นแร่

V. สารทดแทนแร่เหล็ก . ชื่อนี้หมายถึงสารประกอบที่มีต้นกำเนิดจากโรงงานหรือโรงงาน ซึ่งอุดมไปด้วยแร่เหล็ก ซึ่งสามารถสกัดเหล็กได้อย่างมีกำไร กลุ่มนี้รวมถึงตะกรันจากอุตสาหกรรมแปรรูป กากตะกอน และตะกรันเรืองแสง ปริมาณธาตุเหล็กทั้งหมดมักอยู่ในช่วง 50 ถึง 60% บางครั้งใช้ตะกรันโทมัสในการถลุงเตาหลอมเพื่อเพิ่มธาตุเหล็กด้วยฟอสฟอรัส บ่อยครั้งที่ "ขี้เถ้า" หรือ "ส่วนที่ไหม้เกรียม" ของซัลเฟอร์ไพไรต์ซึ่งใช้เพื่อให้ได้กรดซัลฟิวริกเข้าสู่การถลุง ในอเมริกา ซากแฟรงคลินไนท์จะละลายหลังจากดึงสังกะสีออกมา การวิเคราะห์ตัวแทนของแร่เหล็กแสดงไว้ในตาราง 7.