Желязна руда. Какво е руда? Какви видове руда има? Как го получават? Водещи страни в рудодобива Какви видове руди има?

От звучната латинска дума "minera" - "камък, който ражда метал" - идва думата "минералогия". Произходът на знанието за камъка е изгубен някъде в далечината на палеолита. Неизчерпаемото любопитство на нашите предци е съчетано с ненаситното желание да се възползват от заобикаляща среда, и наивна тенденция към обожествяване на природата - с „богохулно“ желание незабавно да се използва силата на „боговете“ в действие. Дори най-страховитото „божество“ - огънят - човекът рискува да внесе в пещерата си. И щедро разпръснати от природата твърди кремъчни камъчета (тези „крайъгълни камъни на историята“), които бяха разцепени, разкривайки остри ръбове, той превърна в длета, стъргала, върхове на копия и стрели.

Нашият прародител от каменната ера Homohabilis (ръчен човек) *, който е добивал кремък като първата „руда“, е използвал (разбира се, необяснимо!) една от основните геохимични характеристики на елемента силиций, а именно неговото изобилие: в земната кора има е малко повече от една четвърт силиций, т.е. колкото всички останали елементи взети заедно (минус кислорода).

* (Най-древните каменни инструменти, открити в Кения и Танзания, са направени преди повече от 2,5 милиона години!)

Вярно е, че за да се овладее такава руда, беше необходимо експериментално да се проучат основните свойства на кремъка: способността да произвежда искра при удар, висока твърдост, вискозитет и най-важното - конхоидална фрактура, която образува остър режещ ръб (фиг. 32).

В допълнение към рационалната форма и перфектната обработка на инструментите от каменната ера, ние сме поразени и от нещо друго: човекът от каменната ера (още през неолита) не се е ограничавал с търсене на първокласни кремъци на повърхността, той е добивал кремък “ руди” на дълб. Неолитният подземен добив на кремък е известен в Белгия, Франция, Англия, Швеция, Полша и Беларус. Една от мините в Белгия (град Спиена) достига дълбочина до седемнадесет метра. В дъното на мината има хоризонтални изработки, поддържани изцяло от изоставена скала. Човек може само да се учудва на умението, с което миньорите от каменната ера са издълбали тези най-стари мини на земята, прецизно проследявайки слоеве от висококачествен кремък в мекия варовиков варовик. На тези хора не може да им се отрече участие в минералогията!

Не по-малко възхитителен е и първият известен в историята на човечеството неолитен град Чаталхойюк в Южен Анадол, възникнал през 7-мо хилядолетие пр.н.е. д. на базата на "минната" индустрия. Площта, която някога е заемало това селище, е била 32 декара! В този район имаше къщи с плоски покриви, разделени от тесни улички, минаващи нагоре по склона до подножието на угасналите вулкани Караджидаг и Гасандаг. Археологът Джеймс Мелаарт, който открива това древно селище през 1958 г., описва удивителните неща, намерени там: костни и дървени съдове, фигурки от печена глина и тъмнозелен камък, включително фигурки на Богинята майка, малки фигури на хора пеша и на кон , изображения на бикове , овни, леопарди. Още по-удивителни са ярките многоцветни рисунки по стените на храмовете-гробници и особено огромните, понякога достигащи два метра, барелефи на хора и животни. При направата им върху рамка от слама или глина се нанася слой мазилка, а за изобразяване на божество с глава на бик или крава просто към стената на храма се прикрепя автентичен череп с рога като основа на барелеф, който също тогава е покрит с боядисана мазилка.

Археолозите установяват състава на стадото, което принадлежи на това племе и научават, че освен скотовъдство и земеделие, жителите на Чаталхююк са ловували диви магарета, елени, диви свине и леопарди. И все пак, според Джеймс Мелаарт, основата на тяхното съществуване, което определя целия начин на живот и безпрецедентния размер на селището по това време, е добивът на обсидиан - отлична суровина за церемониални и военни оръжия. Неизчерпаеми запаси от тази висококачествена суровина бяха скрити в „килерите” на вулканите Караджидаг и Гасандаг. Може да се счита, че Çatalhöyük е едно от първите селища на земята на "монополисти" на отлични "стратегически суровини" от каменната ера. Най-добрите образциАрхеолозите откриха тази древна „руда“, скрита в резерват под подовете на къщите.

Но друга находка също е интересна в Çatalhöyük: тук за първи път са открити най-древните * метални изделия - малки шила, пробивки и мъниста. Изследванията показват, че те са направени предимно от мед.

* (Малко по-късно, в горното течение на реката. Открит е Тигър, източно от Чаталхойюк малки предметиизработени от мед (VIII - VII хилядолетие пр.н.е.).)

Може би в Южен Анадол хората за първи път са се запознали с рудата в нашето разбиране за думата. Археологическите находки показват, че минералозите, живели преди почти девет хиляди години, са били добре запознати със свойствата не само на вулканичното стъкло, но и на някои медни минерали.

И така, първото запознаване с рудата се случи още през каменната ера, когато хората забелязаха, че не всички камъни се напукват от топлината на огъня и летят на остри фрагменти (обработката на камък често започва с огън); понякога се натъкват на блокове, които стават меки и гъвкави в огъня - ковък. За първи път дланта на човек усети великолепната тежест и прохлада на метала!

Вероятно на първо място са усвоени „готови“ метали - самородна мед, злато, желязо. Те са както метали, така и минерали - природни образувания с постоянен състав.

Но какво точно направи златото „металът на кралете и царят на металите“? Защо медта изпревари желязото с почти пет хиляди години, а алуминият ни е познат от малко повече от сто години? Защо наричаме тантал, берилий и цезий „съвременни метали“?

Оказва се, че съдбата на един метал много често зависи не само от собствените му качества, но и от свойствата на неговите естествени съединения – минерали. Нека си припомним историята на развитието на металите.

Наред с горивата съществуват така наречените рудни полезни изкопаеми. Рудата е скала, която съдържа определени елементи или техните съединения (вещества) в големи количества. Най-често използваните видове руди са желязо, мед и никел.

Наричат ​​се руди, които съдържат желязо в такива количества и химични съединения, че извличането му е възможно и икономически изгодно. Най-важните минерали са: магнетит, магнетит, титаномагнетит, хематит и др. Желязните руди се различават по минерален състав, съдържание на желязо, полезни и вредни примеси, условия на образуване и индустриални свойства.

Желязните руди се разделят на богати (повече от 50% желязо), обикновени (50-25%) и бедни (по-малко от 25% желязо).В зависимост от химичния състав те се използват за топене на чугун в естествен вид или след обогатяване. Желязните руди, използвани за производството на стомана, трябва да съдържат определени вещества в необходимите пропорции. От това зависи качеството на получения продукт. Някои химични елементи (освен желязото) могат да бъдат извлечени от рудата и използвани за други цели.

Депозитите на желязна руда са разделени по произход. Обикновено има 3 групи: магмени, екзогенни и метаморфогенни. Те могат да бъдат допълнително разделени на няколко групи. Магматогенните се образуват главно чрез излагане на различни съединения високи температури. Екзогенни отлагания са възникнали в долините по време на отлагането на и. Метаморфогенните отлагания са съществуващи преди това седиментни отлагания, които са били трансформирани при условия на висока температура. Най-голямо количествожелязната руда е съсредоточена в Русия.

Курската магнитна аномалия е най-мощният басейн на желязна руда в света. Залежите от руда на нейната територия се оценяват на 200-210 милиарда тона, което е около 50% от запасите на желязна руда на планетата. Разположен е главно в Курска, Белгородска и Орловска области.

Никеловата руда е руда, съдържаща химичен елемент в такива количества и химични съединения, че извличането й е не само възможно, но и икономически изгодно. Обикновено това са находища на сулфидни (съдържание на никел 1-2%) и силикатни (съдържание на никел 1-1,5%) руди. Най-важни са често срещаните: сулфиди, водни силикати и никелови хлорити.

Медните руди са естествени минерални образувания, в които съдържанието на мед е достатъчно за икономичното извличане на този метал. От многото известни минерали, съдържащи мед, около 17 се използват в промишлен мащаб: самородна мед, борнит, халкопирит (меден пирит) и др. Следните видове находища са от промишлено значение: медни пирити, скарнови медно-магнетитни, медно-титанов магнетит и порфирна мед.

Срещат се сред вулканични скали древен период. През този период действат множество сухопътни и подводни сили. Вулканите изпускали серни и горещи води, наситени с метали – желязо, мед, цинк и др. От тях руди, състоящи се от сулфиди на желязо, мед и цинк, наречени пирити, са били отложени на морското дъно и в подлежащите скали. Основният минерал на пиритните руди е пиритът или серен пирит, който съставлява преобладаващата част (50–90%) от обема на пиритните руди.

По-голямата част от добития никел се използва за производството на топлоустойчиви, конструкционни, инструментални, неръждаеми стомани и сплави. Малка част от никела се изразходва за производството на никелови и медно-никелови прокатни продукти, за производството на тел, ленти, различно оборудване за промишлеността, както и в авиацията, ракетната наука, в производството на оборудване за атомни електроцентрали и в производството на радарни инструменти. В промишлеността никелът се легира с мед, цинк, алуминий, хром и други метали.

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

публикувано на http://www.allbest.ru/

Метални руди и тяхната класификация

Метална руда е минерал, съдържащ ценни метали в количества, които са полезни за промишлена обработка.

Черните метали включват желязо, манган, хром, титан и ванадий. Място на раждане железни рудикласифицирани като промишлени, когато съдържанието на метал е най-малко няколко десетки милиона тона и плиткото поява на рудни тела. IN големи депозитиСъдържанието на желязо възлиза на стотици милиони тонове. Най-много руда (в милиони тона) се добива в Китай (250), Бразилия (185), Австралия (над 140), Русия (78), САЩ и Индия (по 60) и Украйна (45).

Класификация на рудите на черни метали:

b Хематитните руди (червени железни руди) са железен оксид със съдържание на желязо 51...66%, влага - 1,6...7%.

b Магнетитните руди (магнитни железни руди) са сложни железни оксиди. Съдържанието на желязо варира от 50...60%, влага - 2...12%.

b Кафявите железни руди са железни хидроксидни руди. Средното съдържание на желязо е 30-55%, влажност 8-18%.

b Железният пирит (пирит, серен пирит) е златисто-жълта руда с метален блясък, съдържаща до 44% желязо и до 52% сяра. находище на руда на цветни метали

Цветните метали се делят на две основни групи:

· леки (алуминий, магнезий, титан);

· тежки (мед, цинк, олово, никел, кобалт).

Сред леките цветни метали алуминият доминира по обеми на производство и потребление. Русия има големи запаси от руди на цветни метали. Тяхната отличителна черта е изключително ниският процент метал, който съдържат. Поради това се обогатяват рудите на почти всички цветни метали. Основните резерви се намират в Урал, Западна и Източен Сибир, Далеч на изтоки други региони на страната.

Класификация на рудите на цветни метали:

b Фероманган - сплав, съдържаща повече от 10% желязо и по-малко от 10% манган

b Хромовата руда съдържа 13-61% хром, 4-25% алуминий, 7-24% желязо, 10-32% магнезий и други компоненти

b Бокситните руди съдържат 50-60% алуминий, който съдържа до 37% алуминий.

b Алуминиевият оксид е продукт от обработката на боксит, полидисперсен прах бяло, поради високото съдържание на алуминиев оксид, той е основната суровина за алуминиевата промишленост.

Методи за получаване на полезен елемент по химичен път.

· 1. Концентрация

Много руди съдържат нежелани материали като глина и гранит, наричани още пуста. По този начин извличането на метал се състои в отстраняване на тази отпадъчна скала.

· 2. Метод на излужване на място

Метод за извличане на минерал чрез селективното му разтваряне с химически реагенти в рудно тяло на мястото му и извличането му на повърхността. PV се използва за добив на цветни метали.

· 3. Възстановяване

Извличането на метали по този начин включва редуциране на техните руди до метално състояние. Металите, които съществуват естествено като оксидни руди, могат да бъдат редуцирани с помощта на въглерод или въглероден оксид.

· 4. Електролиза

Металите, принадлежащи към горния край на диапазона на напрежение, обикновено се редуцират чрез електролиза на техните стопени руди. Тези метали включват алуминий, магнезий и натрий.

· 5. Рафиниране

Пречистване на метали от примеси чрез електролиза, когато суровият метал е анод, а пречистеният метал се отлага върху катода.

Публикувано на Allbest.ru

Подобни документи

Основна информация за метода на in situ излугване. Естествена деминерализация на остатъчни разтвори. Добив на уран чрез подземно извличане. Получаване на метали от задбалансови и изгубени руди от недрата на Земята. Фактори на бактериално измиване.

резюме, добавено на 20.05.2009 г


Условия за приложение и ефективност на подземно механично раздробяване на руда. Характеристики на трошачно комплексно оборудване. Механизация на раздробяването в условията на Горно-Шорския клон на ОАО "Евразруда". Избор, класификация и приложение на трошачки.

курсова работа, добавена на 01.11.2015 г


Анализ на процеса на обогатяване на руда в минната промишленост. Методи за обработка на минерали. Основни понятия и цел на скрининговите операции. Характеристики на процесите на раздробяване и смилане. Избор на технология и оборудване за раздробяване на руда.

курсова работа, добавена на 14.05.2014 г


Характеристики на първичните златосъдържащи руди. Проучване на обогатяването на руда в находище Мурунтау. Изчисляване на схемата на трошене с избор на оборудване. Излужване на рудата с материален баланс с цианиден разтвор. Изчисляване на рентабилността на продукта и печалбата.

дисертация, добавена на 29.06.2012 г


Определяне на количеството руда и метал в подпочвените слоеве с изясняване на разпределението на запасите по отделни степени и по участъци от находището. Определяне на качеството на рудата и степента на надеждност и достоверност на данните за изчисление на запасите и степента на проучване на находището.

презентация, добавена на 19.12.2013 г


Нарушаване на геоложката структура на подпочвения слой. Претоварване земната повърхностпродукти за преработка на минерали. Руди на черни и цветни метали. Цветни камъни: диамант, малахит, изумруд, родонит, чароит, кехлибар и перли. Строителни минерали.

В допълнение към добре познатите нефт и газ, има и други също толкова важни минерали. Те включват руди, които се добиват за желязо и чрез преработка. Наличието на рудни находища е богатството на всяка страна.

Какво представляват рудите?

Всеки от природни наукиотговаря на този въпрос по свой начин. Минералогията определя рудата като набор от минерали, чието изследване е необходимо за подобряване на процесите на извличане на най-ценните от тях, а химията изучава елементния състав на рудата, за да идентифицира качественото и количественото съдържание на ценни метали в нея.

Геологията отговаря на въпроса: „Какво са рудите?“ от гледна точка на осъществимостта на тяхното промишлено използване, тъй като тази наука изучава структурата и процесите, протичащи в недрата на планетата, условията за образуване на скали и минерали и проучването на нови минерални находища. Те са области на земната повърхност, където поради геоложки процесие натрупано достатъчно количество минерални образувания за промишлена употреба.

Рудообразуване

Така на въпроса: „какво са рудите?“ Най-пълният отговор е следният. Рудата е скала с индустриално съдържание на метали в нея. Само в този случай има стойност. Металните руди се образуват, когато магмата, която съдържа техните съединения, се охлади. В същото време те кристализират, разпределени според атомното си тегло. Най-тежките се утаяват на дъното на магмата и се отделят в отделен слой. Други минерали образуват скали, а останалата хидротермална течност от магмата се разпространява в празнините. Съдържащите се в него елементи се втвърдяват и образуват вени. Скалите, унищожени под въздействието на природни сили, се отлагат на дъното на резервоари, образувайки седиментни отлагания. В зависимост от състава на скалите се образуват различни метални руди.



Желязни руди

Видовете на тези минерали се различават значително. Какво представляват рудите, по-специално железните? Ако рудата съдържа достатъчно количество метал за промишлена обработка, тя се нарича желязо. Различават се по произход, химичен състав, както и съдържанието на метали и примеси, които могат да бъдат полезни. Като правило това са свързани цветни метали, например хром или никел, но има и вредни - сяра или фосфор.

Химическият състав е представен от различни оксиди, хидроксиди или въглеродни диоксидни соли на железен оксид. Рудите, които се добиват, включват червена, кафява и магнитна желязна руда, както и железен блясък - те се считат за най-богатите и съдържат повече от 50% метал. Бедните са тези, в които полезен съставпо-малко - 25%.



Състав на желязната руда

Магнитната желязна руда е железен оксид. Съдържа повече от 70% чист метал, но в находищата се среща заедно с, а понякога и с цинкова смес и други образувания. се счита за най-добрата използвана руда. Железният блясък също съдържа до 70% желязо. Червената желязна руда - железен оксид - е един от източниците за извличане на чист метал. А кафявите аналози имат до 60% съдържание на метал и се срещат с примеси, понякога вредни. Те са воден железен оксид и придружават почти всички железни руди. Те също са удобни за лесното им извличане и обработка, но металът, получен от този вид руда, е с ниско качество.

Въз основа на произхода на находищата на желязна руда те се разделят на три големи групи.

1. Ендогенен или магмен. Образуването им се дължи на геохимични процеси, протичащи в дълбините земната кора, магматични явления.
2. Екзогенни или повърхностни отлагания са създадени в резултат на процеси, протичащи в близката повърхностна зона на земната кора, тоест на дъното на езера, реки и океани.
3. Метаморфогенните находища са се образували на достатъчна дълбочина от земната повърхност под въздействието на високо налягане и същите температури.

Запаси от желязна руда в страната

Русия е богата на различни находища. Най-големият в света - съдържа почти 50% от всички световни запаси. Забелязано е в този регион още през 18 век, но разработването на находища започва едва през 30-те години на миналия век. Рудните запаси в този басейн са с високо съдържание на чист метал, измерват се в милиарди тонове, а добивът се извършва по открит или подземен начин.

Находището на желязна руда Бакчар, което е едно от най-големите в страната и света, е открито през 60-те години на миналия век. Рудните му запаси с концентрация на чисто желязо до 60% възлизат на около 30 милиарда тона.

В Красноярския край има находище Абагаское - с магнетитови руди. Открит е през 30-те години на миналия век, но развитието му започва едва половин век по-късно. В Северна и Южни зониБасейнът се добива по открит начин, а точното количество на запасите е 73 милиона тона.



Открито още през 1856 г., находището на желязна руда Абакан все още е активно. Първоначално разработката се извършва чрез открит добив, а от 60-те години на 20 век - подземен добив на дълбочина до 400 метра. Съдържанието на чист метал в рудата достига 48%.

Никелови руди

Какво представляват никеловите руди? Минералните образувания, които се използват за промишленото производство на този метал, се наричат ​​никелови руди. Има сулфидни медно-никелови руди със съдържание на чист метал до четири процента и силикатни никелови руди, като същата цифра е до 2,9%. Първият тип находища обикновено са от магматичен тип, а силикатните руди се намират в зоните на кората на изветряне.

Развитието на никелова индустрия в Русия е свързано с развитието на тяхното местоположение в Средния Урал в средата на 19 век. Почти 85% от сулфидните находища са концентрирани в района на Норилск. Депозитите в Таймир са най-големите и най-уникалните в света по отношение на богатството на запасите и разнообразието от минерали, те съдържат 56 елемента от периодичната таблица. Качеството на никеловите руди в Русия не е по-ниско от другите страни, предимството е, че съдържат допълнителни редки елементи.



Около десет процента от ресурсите на никел в сулфидните находища са концентрирани на Колския полуостров и на Средния и Южен Уралразработват се силикатни находища.

Рудите на Русия се характеризират с необходимото количество и разнообразие индустриални приложения. В същото време обаче те се отличават със сложност природни условияпроизводство, неравномерно разпределение на територията на страната, несъответствие между района на разположение на ресурса и гъстотата на населението.




Човекът започва да добива желязна руда в края на 2-ро хилядолетие пр.н.е., след като вече е установил за себе си предимствата на желязото пред камъка. Оттогава хората започнаха да правят разлика между видовете железни руди, въпреки че те все още нямаха същите имена, както днес.

В природата желязото е един от най-често срещаните елементи, а в земната кора се съдържа, според различни източници, от четири до пет процента. Той е четвъртият най-разпространен след кислорода, силиция и алуминия.

Желязото не се представя в чиста форма, намира се в по-големи или по-малки количества в различни видове скали. И ако, според изчисленията на експертите, извличането на желязо от такава скала е осъществимо и икономически изгодно, то се нарича желязна руда.

През последните няколко века, през които стоманата и чугунът бяха активно топени, железните руди бяха изчерпани - защото се изисква все повече и повече метал. Например, ако през 18-ти век, в зората на индустриалната ера, рудите можеха да съдържат 65% желязо, сега 15 процента от елемента в рудата се считат за нормални.

От какво се прави желязната руда?

Съставът на рудата включва руда и рудообразуващи минерали, различни примеси и отпадъчни скали. Съотношението на тези компоненти е различно от депозит до депозит.

Рудният материал съдържа по-голямата част от желязото, а гангата е минерални находища, съдържащи желязо в много малки количества или изобщо не съдържат.

Железните оксиди, силикатите и карбонатите са най-често срещаните минерали от желязна руда.

Видове желязна руда по съдържание на желязо и местоположение.

• Ниско съдържание на желязо или отделени желязна руда, под 20%
• Със средно съдържание на желязо или синтерова руда
• Желязосъдържаща маса или пелети - скали с високо съдържание на желязо, над 55%

Желязните руди могат да бъдат линейни - тоест те се срещат в местата на разломи и завои на земната кора. Те са най-богати на желязо и съдържат малко фосфор и сяра.

Друг вид желязна руда е плоската, която се намира на повърхността на желязосъдържащ кварцит.

Червени, кафяви, жълти, черни железни руди.

Най-често срещаният тип руда е червената желязна руда, която се образува от безводен железен оксид хематит, който има химична формула Fe 2 O 3 . Хематитът съдържа много висок процент желязо (до 70 процента) и малко чужди примеси, по-специално сяра и фосфор.



Червените железни руди могат да бъдат в различно агрегатно състояние - от плътно до прахообразно.

Кафявата желязна руда е воден железен оксид Fe 2 O 3 *nH 2 O. Числото n може да варира в зависимост от основата, която изгражда рудата. Най-често това са лимонити. Кафявите железни руди, за разлика от червените, съдържат по-малко желязо - 25-50 процента. Тяхната структура е рохкава, пореста, а рудата съдържа много други елементи, включително фосфор и манган. Кафявите железни руди съдържат много адсорбирана влага, докато отпадъчните скали са глинести. Този вид руда получи името си поради характерния си кафяв или жълтеникав цвят.

Но въпреки доста ниското съдържание на желязо, поради лесната си редукция, такава руда е лесна за обработка. От тях често се топи висококачествен чугун.

Кафявата желязна руда най-често се нуждае от обогатяване.



Магнитните руди са тези, образувани от магнетит, който е магнитен железен оксид Fe 3 O 4. Името подсказва, че тези руди имат магнитни свойства, които се губят при нагряване.

Магнитните железни руди са по-рядко срещани от червените. Но те могат да съдържат дори повече от 70 процента желязо.



По своята структура той може да бъде плътен и гранулиран и може да изглежда като кристали, вградени в скалата. Цветът на магнетита е черно-син.

Друг вид руда се нарича желязна руда. Неговият рудосъдържащ компонент е железен карбонат с химичен състав FeCO 3, наречен сидерит. Друго име е глинеста желязна руда - това е, ако рудата съдържа значително количество глина.

Шпатовите и глинестите железни руди се срещат в природата по-рядко от другите руди и съдържат сравнително малко желязо и много отпадъчни скали. Сидеритите могат да се трансформират в кафяви железни руди под въздействието на кислород, влага и валежи. Следователно депозитите изглеждат така: горни слоеветова е кафява желязна руда, а в по-ниските е желязна руда.