Образуване на желязна руда. Как се добива руда

Въз основа на наличието на прогнозни резерви желязна рудаРусия е едва трета, след Бразилия и САЩ. Общото количество руда в Руската федерация се оценява на приблизително 120,9 милиарда тона. Ако вземем предвид надеждността на „разузнавателните данни“, тогава най-точно определените запаси (категория P1) са 92,4 милиарда тона, вероятността за пълно производство е малко по-малка при 16,2 милиарда тона (категория P2), а вероятността за добив на проучена руда е 2,4 милиарда тона (категория P3). Средното съдържание на желязо е 35,7%. Основната част от ресурсите е съсредоточена в КМА (Курска магнитна аномалия), разположена в европейската част на Русия. Депозитите, разположени в Сибир и Далечния изток, са с по-малко значение.

Разпределение на рудни запаси в Русия

Делът на висококачествената руда, която не изисква обогатяване, с количество желязо най-малко 60% в Русия, е почти 12,4%. Предимно рудите са средно и бедни, със съдържание на желязо от 16-40%. Само Австралия обаче има големи запаси от богати руди в света. 72% от руските резерви са класифицирани като доходоносни.

Днес в Руската федерация има 14 най-големи находища. От тях 6 са разположени в зоната на аномалия (т.е. повече от половината), което осигурява 88% от развитието на желязна руда. Държавният баланс на Руската федерация има 198 депозита в своите книги, 19 от които имат задбалансови резерви. Основните обекти за добив на желязна руда, разположени в низходящ ред (по обем на добитите минерали):
- находище Михайловское (в района на Курск);
- метростанция Gusevgorskoye (в района на Свердловск);
- метростанция Lebedinskoye (в района на Белгород);
- м. Стоиленское (в района на Белгород);
- м. Костомукша (Карелия);
- м. Стоило-Лебединское (в района на Белгород);
- м. Ковдорское (в района на Мурманск);
- м. Рудногорское (в Иркутска област);
- метростанция Korobkovskoye (в района на Белгород);
- метростанция Olenegorskoye (в района на Мурманск);
- м. Шерегешевское (в района на Кемерово);
- метростанция Tashtagolskoe (в района на Кемерово);
- м. Абаканское (Хакасия);
- метростанция Яковлевское (в района на Белгород).

През последното десетилетие в Руската федерация се наблюдава увеличение на производството на желязна руда. Средногодишното увеличение е около 4%. Все пак има към какво да се стремим: делът на руската руда в световното производство е по-малко от 5,6%. По принцип цялата руда в Русия се добива в KMA (54,6%). В Карелия и Мурманска областобемът е 18% от общото производство, в Свердловска областте произвеждат 16% от рудите „за планината“.

Русия е земя, която природата щедро е надарила с такова минерално богатство като желязна руда. За да оценим поне грубо този късмет, достатъчно е да си представим ролята на металните предмети в нашия живот и да изградим логичен мост към категориите на производството.

Не напразно, когато за първи път влязоха в живота на хората преди стотици векове, промените в начина на живот и съзнанието на човечеството се оказаха толкова големи, че тази епоха започна да се нарича „желязната епоха“.

Какво е желязна руда и как изглежда?

Образования в земната кора, съдържащи желязо в повече или по-малко чист вид или неговите съединения с други вещества: кислород, сяра, силиций и др.

Такива находища се наричат ​​руда, когато добивът на ценно вещество в промишлен мащаб е икономически изгодно.

Има много видове такива минерални образувания. Видовият лидер на геоложката скала е червена желязна руда или хематит на гръцки. Името в превод от гръцки означава „кървавочервено“, има химична формула– Fe 2 O 3 .

Железният оксид има сложен цвят, вариращ от черно до черешово и червено. Непрозрачен, може да бъде прашен и плътен (във втория случай има повърхностен блясък).

Разнообразни по форма - срещат се под формата на зърна, люспи, кристали и дори розова пъпка.

Образуване на желязна руда

Въз основа на произхода си в природата полезните за човека желязосъдържащи минерали могат да бъдат класифицирани в няколко основни групи:

  1. Магматогенни образувания – образуват се под влияние високи температури.
  2. Екзогенни - възникнали в речните долини в резултат на валежи и изветряне скали.
  3. Метаморфогенен - ​​образуван на базата на стари седиментни отлагания от високо налягане и топлина.

Тези групи от своя страна са разделени на множество подвидове.

Видове железни руди и техните характеристики

От икономическа гледна точка те се класифицират основно според съдържанието на желязо:

  1. Висока – повече от 55%. Това не са природни образувания, а вече индустриален полуфабрикат.
  2. Средно аритметично. Пример за това е агломерирана руда. Получава се от богати на желязо природни суровини чрез механично въздействие.
  3. Ниска – под 20%. Те се получават в резултат на магнитна сепарация.

Местоположението на добива на руда също е от икономическо значение:

  1. Линейни - лежат на места с вдлъбнатини земната повърхност, най-богатата на желязо, с ниско съдържание на сяра и фосфор.
  2. Плоскоподобни - в природата се образуват върху повърхността на желязосъдържащи кварцити.

Според геоложките параметри, освен хематитите, широко разпространени и активно използвани са:

  1. Кафявата желязна руда (nFe 2 O 3 + nH 2 O) е метален оксид с участието на вода, обикновено на основата на лимонити. Характерен мръсен жълтеникав цвят, рехав, порест. Ценният метал съдържа от една четвърт до петдесет процента. Не много - но веществото е добре възстановено. Той е обогатен за по-нататъшно производство на добър чугун.
  2. Магнитна желязна руда, магнетит - естествен железен оксид (Fe 3 O 4). Видовете хематит са по-рядко срещани, но съдържат повече от 70% желязо. Те са плътни и гранулирани, под формата на кристали, вградени в скалата, черни и сини на цвят. Първоначално съединението има магнитни свойства, излагането на високи температури ги неутрализира.
  3. Шпатова желязна руда, съдържаща сидерит FeCO3.
  4. В рудата има голяма част от глина, тогава това е глинеста желязна руда. Рядък вид с относително ниско съдържание на желязо и кухини.

Находища на желязна руда в Русия

Най-голямото находище в света е Курската магнитна аномалия. Това природно творение е толкова грандиозно, че хората се опитват да го разберат от края на 16 век. Навигационните инструменти полудяха от силата на електрическото поле, действащо от под земята на повече от 150 квадратни километра. Запасите от руда възлизат на милиарди тонове.

В находището Оленегорск близо до Муромск се разработват находища на магнетитни кварцити.

На полуостров Кола се добиват магнетит, оливин, апатит и магнезиоферит от натрупването Ейско-Ковдор, а в Карелия има много мини на територията на находището Костомукша.

Едно от най-старите места за добив на руда, което може да се намери на картата на Русия, се намира в района на Свердловск. Доставя материал от края на 18 век и се нарича Качканарска група находища.

Наследството на семейството на предприемачите Демидови от Петровата епоха активно се трансформира. В края на 20 век тук започва да се разработва Гусевогорското рудно находище.

Запаси от желязна руда в света

След грандиозното натрупване край Курск, най-големият подобен феномен в света географска карта– ивица железни залежи от находището Кривой Рог в Украйна.

Карта на находищата на желязна руда в света (щракнете за уголемяване)

Богатството на басейна с желязна руда Лотарингия е разделено между трима европейски държави– Франция, Люксембург и Белгия.

IN Северна Америкаголеми мини работят в Нюфаундленд, остров Бел и близо до Лабрадор Сити. На юг местата, богати на руда, се наричали Итабира и Каражас.

Североизточна Индия също има значителни запаси от руда и Африкански континентдобива се в гвинейския град Конакри.

Списъкът на разпространение по държави изглежда така:

Добив на желязна руда

Първият критерий за методите за добив е къде се извършва работата:

  1. На земята: когато вкаменелостите се срещат на не повече от половин километър от повърхността. В този случай е по-икономически изгодно (и по-скъпо за околната среда) да се копаят гигантски кариери чрез взривяване и специално оборудване. Това е метод за копаене с отворен код.
  2. Под земята: голямо потапяне на руда в недрата на земята изисква създаването на мина. Затворен методдобивът не е толкова травматичен за екологичната система, но е по-трудоемък и опасен за хората.

Добитата руда се транспортира до завода, където суровината се раздробява за последващо обогатяване. Желязото се извлича от химични съединения с други елементи.

Понякога, за да направите това, трябва да преминете през не един, а няколко процеса:

  1. Гравитационно разделяне (рудните частици, поради различни физически плътности, се разпадат поради механични въздействия върху материала - смачкване, вибрация, въртене и пресяване).
  2. Флотация (окисление на равномерно натрошени суровини с въздух, което прикрепя метала към себе си).
  3. Магнитно разделяне:
    • примесът се измива с струя вода, а металът се издърпва с магнит - получава се руден концентрат;
    • продуктът от магнитната сепарация се подлага на флотация - суровината разкрива друга половина от желязото в чиста форма.
  4. Комплексен метод: използване на всички горепосочени процеси, понякога няколко пъти.

Полученото горещо брикетирано желязо се изпраща в електрометалургичен завод, където приема формата на метална заготовка със стандартни форми или изработена по поръчка до 12 метра. И чугунът се изпраща в производството на доменни пещи.

Приложения за желязна руда

Предназначение – производство на чугун и стомана.

И те се използват за направата на голямо разнообразие от различни неща, които ни заобикалят: автомобили, офис оборудване, тръбопроводи, съдове и машини, художествено коване и различни инструменти.

Заключение

Запасите от желязна руда са посочени на картите като равнобедрен триъгълникс широка черна основа. Знакът предава същността на черната металургия: това е устойчивата основа на модерното производствена икономика, което все още се счита за вярно от повечето финансисти - за разлика от различните пазари на криптовалута.

Стойленският рудник започва да се разработва през 1961 г. Това е едно от най-големите находища на Курската магнитна аномалия. 20 години по-късно до мината е построен минно-обогатителен комбинат (ГОК). През 90-те години предприятието е корпоратизирано и сега минно-обогатителният комбинат е част от групата NLMK и е един от трите основни доставчици на желязна руда в Русия, което представлява повече от 15% от пазара. Основните продукти на завода са желязоруден концентрат и желязна аглоруда. Използват се за.

Стойленски ГОК (НЛМК)

Година на основаване: 1961

местоположение:Стари Оскол, Белгородска област

Броят на служителите:
повече от 6 хиляди







За да се стигне до богатите руди и железни кварцити, милиони кубични метри глина, глинеста почва, пясък и креда трябва да бъдат отстранени и преместени в сметища. По-късно отработената скала също се използва. Креда се използва в производството на цимент, пясък - в строителството, натрошен камък - в пътни работи.




Кариерата експлоатира 24 минни самосвала БелАЗ с товароподемност 136 тона всеки, девет 55-тонни и шест 10-тонни минни самосвала, 39 багера и 9 сондажни машини, 30 тягови единици и 12 дизелови локомотива.









За да се раздробят скали и железни кварцити, трябва да се извърши експлозия. Това се случва около 18 пъти в годината. Първо геолозите определят места за експлозии - блокове. Пробива се мрежа от 40–60 кладенци върху избрани блокове, които са разположени в шахматен ред на разстояние от три до четири метра един от друг. В кладенците се налива взривно вещество под формата на гел и се поставят детонатори. Общата маса на експлозивите достига хиляда тона. Детонацията се предава от кладенец на кладенец със закъснение от част от секундата. Това се прави с цел да се намали сеизмичното въздействие върху терена.

Експлозията раздробява железисти кварцити със съдържание на желязо 25–29%. След това багери се задвижват до местата на експлозията. Обемът на кофата им е 10–12 кубически метра. Багери товарят натрошена руда в самосвали БелАЗ с товароподемност 136 тона. Камионите BelAZ транспортират рудата до складовете за претоварване, разположени в горната трета от дълбочината на кариерата.

тона концентрат от желязна руда- обем на производството
през 2013






В складовете за претоварване железистите кварцити се изсипват от самосвали и се товарят в автомобили за транспортиране до голямата трошачна сграда на преработвателното предприятие.







Там рудата от вагоните се изсипва в едротрошачки, които смилат скалата на парчета с диаметър 200 милиметра. Натрошената руда се прехвърля чрез транспортни ленти към корпуса за средно и фино раздробяване за по-нататъшно смилане.














След това парчета руда с размери 15-20 милиметра отиват в преработвателната фабрика. В топковите мелници рудата се смила отново на прах. След класифициране и сепариране отива в магнитни сепаратори. Сепараторните барабани избират магнитния компонент от праха и отпадъците, смесени с вода, се изпращат в хвостохранилищата.



Резултатът е желязоруден концентрат със съдържание на желязо 66,5%. Преди прехвърлянето на концентрата в товарното устройство, излишната влага се отстранява от него с помощта на вакуумни филтри.




Концентрат от желязна руда с определено съдържание на влага и съдържание на желязо 66,5% се изпраща до потребителите. Той ще се използва в доменни пещи за производство на стомана, заедно с флюсове, пелети и други компоненти на чугун.

Снимки:Иван Гушчин

Желязната руда е специално минерално образувание, което включва желязо и неговите съединения. Рудата се счита за желязна, ако съдържа този елемент в достатъчни количества, за да бъде икономически изгодно да се извлича.

Основният вид желязна руда е магнитната желязна руда. Съдържа почти 70% железен оксид и железен оксид. Тази руда е черна или стоманено сива на цвят. в Русия те се добиват в Урал. Намира се в дълбините на Vysokaya, Grace и Kachkanar. В Швеция се среща в околностите на Фалун, Данемора и Геливар. В САЩ това е Пенсилвания, а в Норвегия – Арендал и Персберг.

В черната металургия продуктите от желязна руда се разделят на три вида:

Сепарирана желязна руда (ниско съдържание на желязо);

Синтрова руда (със средно съдържание на желязо);

Пелети (сурова желязосъдържаща маса).

Морфологични типове

За богати се считат находищата на желязна руда, които съдържат повече от 57% желязо в състава си. Нискокачествените руди включват тези, които съдържат поне 26% желязо. Учените са разделили желязната руда на два морфологични типа: линейни и равнинни.

Желязна руда линеен типпредставлява рудни клиновидни тела в зони на завои и земни разломи. Този тип се характеризира с особено високо съдържание на желязо (от 50 до 69%), но сярата и фосфорът се съдържат в малки количества в тази руда.

Плоскоподобните отлагания се срещат върху слоеве от железен кварцит, които представляват типичната кора на изветряне.

Желязна руда. Приложение и производство

Богатата желязна руда се използва за производство на чугун и се използва главно за топене в конвертор и производство на открити огнища или директно за редукция на желязо. Малко количество се използва като естествена боя (охра) и утежнител на глина.

Обемът на световните запаси от проучени находища е 160 милиарда тона и те съдържат около 80 милиарда тона желязо. Желязна руда има в Украйна, а Русия и Бразилия имат най-големи запаси от чисто желязо.

Глобалните обеми на производство на руда нарастват всяка година. В повечето случаи желязната руда се добива по открит метод, чиято същност е, че цялото необходимо оборудване се доставя до находището и там се изгражда кариера. Дълбочината на кариерата е средно около 500 м, а диаметърът зависи от характеристиките на откритото находище. След това с помощта на специално оборудване желязната руда се добива, поставя се на превозни средства, предназначени за транспортиране на тежки товари, и се доставя от кариерата до фабриките, които я обработват.

Недостатъкът на отворения метод е възможността за добив на руда само на малка дълбочина. Ако е много по-дълбоко, трябва да построите мини. Първо се прави багажник, който прилича на дълбок кладенец с добре укрепени стени. Коридорите, така наречените преспи, се простират в различни посоки от багажника. Намерената в тях руда се взривява, след което парчетата й се издигат на повърхността с помощта на специално оборудване. Добивът на желязна руда по този начин е ефективен, но включва сериозни опасности и разходи.

Има и друг метод, чрез който се добива желязна руда. Нарича се SHD или сондажен хидравличен добив. Рудата се извлича от земята по този начин: пробиват кладенец, спускат тръби с хидравличен монитор в него и раздробяват скалата с много мощна водна струя, която след това се издига на повърхността. Добивът на желязна руда по този метод е безопасен, но, за съжаление, неефективен. По този начин само 3% от рудата могат да бъдат извлечени, а 70% се добиват с помощта на мини. Развитието на метода SHD обаче се подобрява и има голяма вероятност в бъдеще този вариант да стане основен, измествайки мини и кариери.

Желязни руди- природни минерални образувания, съдържащи желязо и неговите съединения в такъв обем, че промишленото извличане на желязо от тези образувания е препоръчително. Въпреки факта, че желязото е включено в по-големи или по-малки количества в състава на всички скали, наименованието железни руди се отнася само до такива натрупвания на железни съединения, от които икономическиможете да получите метално желязо.

Желязните руди са специални минерални образувания, които съдържат желязо и неговите съединения. Даден вид руда се счита за желязна, ако съотношението на този елемент се съдържа в такъв обем, че промишленото му извличане е икономически жизнеспособно.

Има три основни вида продукти от желязна руда, използвани в черната металургия:

— отделена желязна руда (ниско съдържание на желязо);

— агломерирана руда (средно съдържание на желязо);

— пелети (сурова маса, съдържаща желязо)

Залежите от желязна руда се считат за богати, ако делът на желязото в тях е повече от 57%. Нискокачествените железни руди могат да съдържат минимум 26% желязо. Учените разпознават два основни морфологични типа желязна руда; линейни и плоски.

Линейните находища на желязна руда са клиновидни рудни тела в зони на земни разломи, извивки в процеса на метаморфоза. Този вид желязна руда се характеризира с особено високо съдържание на желязо (54-69%) с ниско съдържание на сяра и фосфор.

Плоскоподобни отлагания могат да бъдат открити върху леглата от железен кварцит. Принадлежат към типичните кори на изветряне.

Висококачествените железни руди се изпращат главно за топене в мартеново и конверторно производство или за директно редуциране на желязо.

Основни промишлени видове находища на желязна руда:

  • — стратифицирани седиментни отлагания;
  • — комплексни титаномагнетитни находища;
  • — находища на железни кварцити и богати руди;
  • — находища на скарнова желязна руда;

Малки индустриални видове находища на желязна руда:

  • — сидеритни находища на желязна руда;
  • — слоести латеритни находища от желязна руда;
  • — комплексни карбопатитни апатито-магнетитни находища;

Световните запаси от доказани находища на желязна руда възлизат на 160 милиарда тона, съдържащи около 80 милиарда тона чисто желязо. Най-големите депозитиЖелязната руда се намира в Украйна, а най-големите запаси от чисто желязо се намират в Русия и Бразилия.

Обемът на световното производство на желязна руда нараства всяка година. Повече от 2,4 милиарда тона желязна руда са добити през 2010 г., като Китай, Австралия и Бразилия представляват две трети от производството. Ако към тях добавим Русия и Индия, общият им пазарен дял ще бъде над 80%.

Как се добива руда

Нека разгледаме няколко основни варианта за добив на желязна руда. Във всеки конкретен случай изборът в полза на една или друга технология се прави, като се вземе предвид местоположението на минералните ресурси, икономическата целесъобразност на използването на едно или друго оборудване и др.

В повечето случаи рудата се добива по кариерен метод. Тоест, за да се организира добив, първо се изкопава дълбока кариера, дълбока приблизително 200-300 метра. След това желязната руда се изважда директно от дъното му с помощта на големи машини. Който веднага след извличането се транспортира с дизелови локомотиви до различни заводи, където от него се произвежда стомана. Днес много големи предприятия добиват руда, при условие че разполагат с цялото необходимо оборудване за извършване на такава работа.

Трябва да копаете кариера с големи багери, но трябва да имате предвид, че този процес може да ви отнеме доста години. След като багерите изкопаят до първия слой желязна руда, е необходимо тя да бъде предоставена за анализ на експерти, за да могат те да определят точно какъв процент желязо съдържа. Ако този процент е най-малко 57, тогава решението за добив на руда в този район ще бъде икономически изгодно. Такава руда може безопасно да се транспортира до заводите, защото след обработката определено ще произведе висококачествена стомана.

Това обаче не е всичко, стоманата, която идва от преработката на желязна руда, трябва да се проверява много внимателно. Ако качеството на добитата руда не отговаря на европейските стандарти, тогава е необходимо да се разбере как да се подобри качеството на продукцията.

Недостатъкът на открития метод е, че позволява добив на желязна руда само на относително малка дълбочина. Тъй като често се намира много по-дълбоко - на разстояние 600-900 м от повърхността на земята - е необходимо да се изградят мини. Първо се прави минна шахта, която прилича на много дълбок кладенец със сигурно укрепени стени. Коридорите, наречени преспи, се простират от багажника в различни посоки. Намерената в тях желязна руда се взривява, след което парчетата й се издигат на повърхността с помощта на специално оборудване. Този метод за добив на желязна руда е ефективен, но в същото време е свързан със сериозни опасности и е скъп.

Има и друг начин за добив на желязна руда. Нарича се SHD или сондажен хидравличен добив. Рудата се извлича от земята по следния начин: пробиват дълбок кладенец, спускат тръби с хидравличен монитор в него и с много силна водна струя раздробяват скалата и след това я издигат на повърхността. Този метод е безопасен, но, за съжаление, все още не е ефективен. Благодарение на този метод могат да бъдат извлечени само около 3% от желязната руда, докато приблизително 70% се добиват с помощта на мини. Специалистите обаче разработват метода на сондажния хидравличен добив и затова има надежда, че в бъдеще този вариант ще стане основен, измествайки кариерите и мини.

моб_инфо