Где добывают железо: Железная руда: месторождения, добыча, свойства, обогащение

alexxlab | 18.06.2019 | 0 | Разное

Содержание

Железная руда: месторождения, добыча, свойства, обогащение

Железная руда стала добываться человеком много веков назад. Уже тогда стали очевидными преимущества использования железа.

Найти минеральные образования, содержащие железо, довольно легко, так как этот элемент составляет около пяти процентов земной коры. В целом, железо является четвертым по распространенности элементом в природе.

Железная рудаЖелезная руда Железная руда

В чистом виде найти его невозможно, железо содержится в определенном количестве во многих типах горных пород. Наибольшее содержание железа имеет железная руда, добыча металла из которой является наиболее экономично выгодным. От ее происхождения зависит количество содержащегося в ней железа, нормальная доля которого в составе около 15%.

Химический состав

Свойства железной руды, ее ценность и характеристики напрямую зависят от ее химического состава. Железная руда может содержать различное количество железа и других примесей. В зависимости от этого выделяют ее несколько типов:

  • очень богатые, когда содержание железа в рудах превышает 65%;
  • богатые, процент железа в которой варьируется в диапазоне от 60% до 65%;
  • средние, от 45% и выше;
  • бедные, в которых процент полезных элементов не превышает 45%.

Чем больше побочных примесей в составе железной руды, тем больше необходимо энергии на ее переработку, и тем менее эффективным является производство готовой продукции.

Состав породы может представлять собой совокупность различных минералов, пустой породы и других побочных примесей, соотношение которых зависит от ее месторождения.

Химический состав железных рудХимический состав железных руд
Химический состав железных руд
Железная рудаЖелезная руда
Состав железных руд крупных месторождений

Пустая порода также может содержать железо, но ее переработка экономически не целесообразна. Наиболее часто встречающиеся минералы представляют собой оксиды, карбонаты и силикаты железа.

Следует отметить, что в составе железистых пород может содержаться огромное количество вредных веществ, среди которых можно выделить серу, мышьяк, фосфор и другие.

Типы железных руд

На сегодняшний день выделяется множество видов железных руд, характеристики и названия которых зависят от состава.

Наиболее часто в природе встречается такой вид, как красный железняк, в основе которого лежит оксид под названием гематит. Этот оксид содержит в составе количество железа, превышающее 70%, и минимальное количество побочных примесей.

Физическое состояние данного оксида может варьироваться от порошкообразного до плотного.

Бурый железняк представляет собой оксид железа с содержанием воды. Его очень часто называют лимонитом. В его составе значительно меньше железа, количество которого обычно не превышает четверти. В природе такой железняк содержится в виде рыхлой, пористой породы, со значительным содержанием марганца и фосфора. Обычно обильно насыщен влагой, имеет в качестве пустой породы глину. Из него очень часто делают чугун, несмотря на незначительную часть железа, так как он очень легко перерабатывается.

Бурый железнякБурый железняк

Бурый железняк

Магнитные руды отличаются тем, что в их основе заложен оксид, имеющий магнитные свойства, но при сильном нагреве они теряются. Количество этого типа породы в природе ограничено, но содержание железа в нем может не уступать красному железняку.  Внешне он выглядит как твердые кристаллы черно-синего цвета.

Шпатовый железняк представляет собой рудную породу, в основе которой лежит сидерит. Очень часто имеет в составе значительное количество глины. Этот тип породы относительно тяжело найти в природе, что на фоне малого количества содержимого железа делает его редко используемым. Поэтому отнести их к промышленным типам руд невозможно.

Шпатовый железнякШпатовый железняк

Шпатовый железняк

Кроме оксидов в природе содержаться другие руды на основе силикатов и карбонатов. Количество содержимого железа в породе очень важно для ее промышленного использования, но также важно наличие полезных побочных элементов, таких как никель, магний, и молибден.

Отрасли применения

Сфера применения железной руды практически полностью ограничена металлургией. Ее используют, в основном, для выплавки чугуна, который добывают с помощью мартеновских или конверторных печей. На сегодняшний день чугун используется в различных сферах жизнедеятельности человека, в том числе в большинстве видов промышленного производства.

Не в меньшей степени используются различные сплавы на основе железа – наиболее широкое применение обрела сталь благодаря своим прочностным и антикоррозийным свойствам.

Чугун, сталь и различные другие сплавы железа используются в:

  1. Машиностроении, для производства различных станков и аппаратов.
  2. Автомобилестроении, для изготовления двигателей, корпусов, рам, а также других узлов и деталей.
  3. Военной и ракетной промышленности, при производстве спецтехники, оружия и ракет.
  4. Строительстве, в качестве армирующего элемента или возведения несущих конструкций.
  5. Легкой и пищевой промышлености, в качестве тары, производственных линий, различных агрегатов и аппаратов.
  6. Добывающей промышленности, в качестве спецтехники и оборудования.

Месторождения железной руды

Мировые запасы железной руды ограничены в количестве и своем местоположении. Территории скопления запасов руд называют месторождениями. На сегодняшний день месторождения железных руд делят на:

  1. Эндогенные. Они характеризуются особым расположением в земной коре, обычно в виде титаномагнетитовых руд. Формы и расположения таких вкраплений разнообразны, могут быть в форме линз, пластов, расположенных в земной коре в виде залежей, вулканообразовных залежей, в виде различных жил и других неправильных форм.
  2. Экзогенные. К этому типу относятся залежи бурых железняков и других осадочных пород.
  3. Метаморфогенные. К которым относятся залежи кварцитов.

Месторождения таких руд можно встретить на территории всей нашей планеты. Наибольшее количество залежей сконцентрировано на территории постсоветских республик. В особенности Украины, России и Казахстана.

Крупнейшие месторождения железных руд в РоссииКрупнейшие месторождения железных руд в России

Крупнейшие месторождения железных руд в России

Большие запасы железа имеют такие страны как Бразилия, Канада, Австралия, США, Индия и ЮАР. При этом практически в каждой стране на земном шаре имеются свои разрабатываемыми месторождения, в случае дефицита которых, порода импортируется из других стран.

Обогащения железных руд

Как было указано, существует несколько типов руд. Богатые можно перерабатывать непосредственно после извлечения из земной коры, другие необходимо обогатить. Кроме процесса обогащения, переработка руды включает в себя несколько этапов, таких как сортировка, дробление, сепарация и агломерация.

На сегодняшний день существует несколько основных способов обогащения:

  1. Промывка.

Применяется для очистки руд от побочных примесей в виде глины или песка, вымывание которых проводят с помощью струй воды под высоким давлением. Такая операция позволяет увеличить количество содержимого железа в бедной руде примерно на 5%. Поэтому его используют только в комплексе с другими типами обогащения.

  1. Гравитационная очистка.

Выполняется с помощью специальных типов суспензий, плотность которых превышает плотность пустой породы, но уступает плотности железа. Под воздействием гравитационных сил побочные компоненты поднимаются на верх, а железо опускается на низ суспензии.

  1. Магнитная сепарация.

Наиболее распространенный способ обогащения, который основывается на различном уровне восприятия компонентами руды воздействия магнитных сил. Такую сепарацию могут проводить с сухой породой, мокрой, или в поочередном сочетании двух ее состояний.

Для переработки сухой и мокрой смеси используют специальные барабаны с электромагнитами.

  1. Флотация.

Для этого метода раздробленную руду в виде пыли опускают в воду с добавлением специального вещества (флотационный реагент) и воздуха. Под действием реагента железо присоединяется к воздушным пузырькам и поднимается на поверхность воды, а пустая порода опускается на дно. Компоненты, содержащие железо, собираются с поверхности в виде пены.

Добыча железной руды в мире и в России

06.04.2020

месторождение железной рудыместорождение железной руды
Фото: namtar.ru

По данным геологической службы США (USGS), в 2019 году в мире было получено 2,5 млрд т железной руды. В тройку крупнейших производителей железорудного сырья вошли Австралия, Бразилия и Китай, а Россия разместилась на пятом месте.

Крупнейшие страны по добыче железной руды

В десятку по объёмам добычи железной руды за 2019 год вошли:

СтранаДобыча руды, млн т
Австралия930
Бразилия480
Китай350
Индия210
Россия99
Южная Африка77
Украина62
Канада54
США48
Казахстан43
Австралия

Общие запасы: 32,2 млрд т (мировая доля – 10,4%)

Объём добычи в 2019 году: 930 млн т

провинция Пилбара в Австралии
провинция Пилбара в АвстралииФото: ausimmbulletin.com

Австралия – крупнейший производитель и экспортёр железорудного сырья на глобальном рынке. Около 90% железной руды сосредоточено в провинциях Пилбара и Хамерсли. Практически все месторождения этих участков разрабатываются открытым способом. Австралийские железорудные ресурсы отличаются высоким качеством: среднее содержание железа в руде колеблется от 55% до 64%.

Наиболее значимые рудники Австралии – Парабурду, Маунт-Уэйлбек, Маунт-Том-Прайс. Главенствующие позиции по добыче железной руды занимают две компании: BHP Billiton и Rio Tinto.

рудник Rio Tintoрудник Rio TintoПервый «умный» рудник Rio Tinto Koodaideri
Фото: riotinto.com

Австралийско-британский концерн Rio Tinto ведёт добычу в районах Хамерсли и Пилбара. У компании числится 16 железорудных месторождений , 4 портовых терминала и ж/д сеть длиной 1700 км.

BHP Billiton владеет множеством добывающих активов в Западной Австралии. Например, комплекс WAIO включает в себя 5 рудников и 4 перерабатывающих предприятия.

добыча железной руды в Австралиидобыча железной руды в АвстралииДобывающий комплекс WAIO в Западной Австралии
Фото: bhp.com

Все объекты соединены между собой ж/д сетью протяжённостью более 1 тысячи км. Кроме того, на севере страны-континента у BHP Billiton есть несколько портов для отгрузки железорудного сырья и продукции на экспорт.

Бразилия

Запасы: 17 млрд т (6,4%)

Объём добычи в 2019 году: 480 млн т

добыча железной руды в Бразилиидобыча железной руды в БразилииФото: vale.com

Бразилия богата на железорудные месторождения с высоким содержанием железа – свыше 60%. Главными центрами добычи являются Каражас, Железорудный Четырёхугольник и Итабира – именно там действуют крупные карьеры Кауэ, Консейсан, Агуас-Кларас, Жерману. Кроме того, большое количество железной руды на месторождениях Пику-ди-Итабириту, Тимпопеба, Консейсан.

Ключевым производителем железной руды в Бразилии считается компания Vale. Годовая производительность составляет около 350 млн т железной руды. Деятельность компании рассредоточена в трёх регионах – Северном, Южном и Юго-Восточном.

Терминал Vale Понта-да-Мадейра
Фото: vale.com

На севере Vale разрабатывает крупнейшие карьеры бассейна Каражас – именно здесь залегает руда с содержанием 67% железа. На юге действуют ГОКи Оэсте, Пику, Варжен-Гранди и Параопеба. В юго-восточной части Бразилии компания добывает железную руду ещё в 4 районах – Железорудный Четырёхугольник, Итабира, Сентрайс-Майнес и Мариана.

Китай

Запасы: 9 млрд т (5,2%)

Объём добычи в 2019 году: 350 млн т

транспортировка железной рудытранспортировка железной рудыФото: chinaspeakersagency.com

На территории Китая открыто порядка 2 тысяч железорудных месторождений, однако большая часть из них относятся к мелким. Более 90% всего железорудного сырья залегает на востоке страны.

Около 50% всех железорудных запасов Китая залегает в провинциях Ляонин и Хэбэй. На северо-востоке КНР, в пределах провинции Ляонин расположен один из крупнейших железорудных бассейнов страны – Аньшань, получивший название «стальной столицы Китая». К крупнейшим центрам добычи также относятся Мааньшань, Баян-Обо и Дае.

железорудный рудник в Китаежелезорудный рудник в КитаеЖелезорудный карьер в провинции Аньшань

Руда характеризуется лёгкой обогащаемостью, а месторождения в основном разрабатывают открытым способом. Содержание железа в рудах составляет в среднем 32-33%, что существенно ниже, чем в среднем по миру. Кроме того, полезные ископаемые отличаются повышенным содержанием вредных  примесей – фосфора и алюминия.

Добычей железной руды в Китае  занимается масса предприятий: среди них ключевые – Shougang Group, Gangcheng Group, Tangshan Iron & Steel, China Iron, Anshan Iron and Steel Group Corporation и другие.

Железная руда в России

Запасы: 43 млрд т (16,9%)

Объём добычи в 2019 году: 99 млн т

карьер Лебединского ГОКакарьер Лебединского ГОКа

Хоть Россия сейчас находится на пятом месте по объёмам добычи железной руды, зато по количеству запасов имеет самые высокие показатели.

В нашей стране расположена богатейшая железорудная провинция в мире – Курская магнитная аномалия. Бассейн простирается на территории площадью 160 тысяч км² и включает в себя 4 рудных района: Михайловский, Белгородский, Орловский и Оскольский.

На их территории залегают как бедные руды (с содержанием железа 32-38%), так и богатые руды (54-62%). Залежи КМА разрабатывают «Металлоинвест», НЛМК, «Северсталь» и «Комбинат КМАруда».

Ключевые активы «Металлоинвеста» в пределах Курской магнитной аномалии – Лебединский и Михайловский горно-обогатительные комбинаты. Лебединский ГОК ведёт добычу на одноименном железорудном месторождении в Белгородской области.

Лебединский ГОКЛебединский ГОКПромплощадка Лебединского ГОКа
Фото: metalloinvest.com

Подтверждённые запасы Лебединского месторождения составляют 3,8 млрд т. В состав комбината входят фабрики обогащения, дообогащения и окомкования. Предприятие выпускает большой перечень железорудной продукции: концентрат, дообогащённый концентрат, офлюсованные/неофлюсованные окатыши и горячебрикетированное железо.

Михайловский ГОК построен в Курской области на базе одноименного месторождения с запасами в 10,4 млрд т. В состав комбината входят дробильно-сортировочная фабрика, фабрика обогащения и окомкования. Предприятие производит концентрат, офлюсованные/неофлюсованные окатыши, а также агломерационную руду.

Карьер Михайловского ГОКаКарьер Михайловского ГОКаЖелезорудный карьер Михайловского ГОКа

Всего «Металлоинвест» в 2019 году выпустил 40,2 млн т железной руды, 28,1 млн т окатышей и 7,9 млн т ГБЖ/ПВЖ.

Стойленский ГОК Новолипецкого металлургического комбината (НЛМК) разрабатывает участок недр в Белгородской области. Разведанные запасы Стойленского месторождения составляют 2,8 млрд т железной руды. Продукция комбината – железорудный концентрат, железная агломерационная руда и железорудные окатыши.

Стойленский ГОКСтойленский ГОКСтойленский ГОК
Фото: sgok.nlmk.com/ru/

В 2019 году Стойленский ГОК произвёл 18 млн т концентрата, 1 млн аглоруды и 7 млн т окатышей. 

«Комбинат КМАруда» ведёт добычу на Коробковском месторождении богатых железных руд с запасами 2,2 млрд т. Холдинг владеет дивизионом «Руда и Чугун», «Порошковая металлургия», «Уголь» и «Кокс».

комбинат КМА Рудакомбинат КМА Руда «Комбинат КМАруда» , установка сгущения отходов обогащения
Фото: kmaruda.ru

 «Северсталь» владеет на территории КМА Яковлевским месторождением в Белгородской области. Запасы участка превышают  9 млрд тонн руды с высоком содержанием железа  60-62% и низким процентом серы и фосфора. Комбинат добывает руду и открытым, и подземным способом.

шахта Яковлевского ГОКашахта Яковлевского ГОКаШахта Яковлевского ГОКа
Фото: yagok.severstal.com

Яковлевский ГОК выпускает агломерационную и железную доменную руду. В 2019 году комбинат добыл 1,5 млн т руды. К 2023 году комбинат планирует добывать до 5 млн т руды в год.

Другие районы добычи железной руды

Помимо богатейших месторождений Курской магнитной аномалии, в России есть ещё несколько крупных железорудных провинций.

Западно-Сибирский бассейн – слабо изученный, но весьма перспективный на железную руду участок. По некоторым оценкам, в будущем эта провинция может стать крупнейшим центром добычи железной руды в мире.

Общие прогнозные ресурсы Западно-Сибирского бассейна оцениваются в 393 млрд т. На территории участка выделены Бакчарский, Колпашевский, Парабельский, Чузикский и Парбигский рудные узлы.

железная рудажелезная рудаФото: severstal.com

На территории Западно-Сибирского бассейна в большей степени разведано железорудное месторождение Бакчарское (Томская область). В его пределах потенциально может залегать около 30 млрд т руды с содержанием железа до 57%. Богатейший участок на данный момент не разрабатывается, однако в дальнейшем откроет российской железорудной промышленности огромные возможности.

О вариантах освоения актива читайте в материале: «Бакчарское железорудное месторождение в Томской области — нереализованный потенциал».

Также стоит выделить несколько крупных рудных узлов в Карелии и Мурманской области. Суммарно там залегает 2,8 млрд т запасов железной руды. В Мурманской области расположены Оленегорское и Ковдорское рудные поля.

На Оленегорском месторождении разработку ведёт АО «Олкон» (входит в состав «Северстали»). Предприятие производит железорудный концентрат с содержанием железа свыше 68%.

Оленегорский ГОКОленегорский ГОКОленегорский ГОК
Фото: severpost.ru

В 2019 году Оленегорский ГОК произвёл 4,3 млн т железорудного концентрата.

Добычу на Ковдорском месторождении ведёт горно-обогатительный комбинат «ЕвроХима». Наряду с железорудным концентратом ГОК производит также апатитовый и бадделеитовый концентраты.

Ковдорский ГОККовдорский ГОККовдорский ГОК
Фото: severpost.ru

В Карелии ключевым железорудным месторождением является Костомукша. Его запасы исчисляются 1,1 млрд т, данный участок недр разрабатывает «Карельский окатыш» («Северсталь»).

 Карьеры Костомукшского месторождения Карьеры Костомукшского месторождения Карьеры Костомукшского месторождения
Фото: tourprom.ru

«Карельский окатыш» производит железорудные окатыши с содержанием железа 65-66,5%. В прошлом году предприятие получило 11,2 млн т железорудного сырья.

Часть железной руды залегает на месторождениях Урала. Около 70% запасов приходится на Качканарский рудный узел. Один из наиболее значимых предприятий в регионе – Качканарский ГОК ЕВРАЗа.

Качканарский ГОККачканарский ГОККарьер Качканарского ГОКа
Фото: evraz.com

Комбинат добывает железную руду на Гусевогорском и Собственно-Качканарском месторождениях с общими разведанными запасами свыше 2,9 трлн т. По итогам 2019 года ЕВРАЗ в целом получил 13,7 млн т железорудного сырья.

*Данные о запасах и объёмах добычи железной руды стран-производителей железной руды взяты на сайте USGS.

Как добывают железную руду и выплавляют сталь

Редко бывает так, что я посещаю одно и то же производство дважды. Но когда меня опять позвали на Лебединский ГОК и ОЭМК, то я решил, что нужно пользоваться моментом. Интересно было посмотреть, что изменилось за 4 года с прошлой поездки, к тому же в этот раз я был больше экипирован и помимо фотоаппарата, захватил с собой еще и 4К камеру для того, чтобы передать вам в действительности всю атмосферу, обжигающие и завораживающие глаза кадры с ГОКа и сталелитейных цехов Оскольского электрометаллургического комбината.

Сегодня специально для kak_eto_sdelano репортаж о добыче железной руды, ее переработке, переплавке и получении стальных изделий.


Лебединский ГОК является крупнейшим российским предприятием по добыче и обогащению железной руды и имеет самый крупный в мире карьер по добыче железной руды. Комбинат и карьер расположены в Белгородской области, недалеко от г. Губкин. Предприятие входит в компанию "Металлоинвест" и является лидирующим производителем железорудной продукции в России.

Вид со смотровой площадки при въезде на карьер завораживает.

Он действительно огромный и разрастается с каждым днем. Глубина карьера Лебединского ГОКа - 250 м от уровня моря или 450 м – от поверхности земли (а диаметр – 4 на 5 километров), в него постоянно просачиваются подземные воды, и если бы не работа насосов, то он заполнился до самого верха за месяц. Он дважды занесен в книгу рекордов Гиннесса как крупнейший карьер по добыче негорючих полезных ископаемых.

Так он выглядит с высоты полета шпионского спутника.

Помимо Лебединского ГОКа, в состав Металлоинвест также входит Михайловский ГОК, что расположен в Курской области. Вместе два крупнейших комбината выводят компанию в мировые лидеры по добыче и переработке железной руды в России, и в 5-ку в мире по производству товарной железной руды. Совокупные разведанные запасы этих комбинатов оцениваются в 14,2 млрд тонн по международной классификации JORС, что гарантирует около 150 лет эксплуатационного периода при текущем уровне добычи. Так что горняки и их дети будут надолго обеспечены работой.

Погода в этот раз также не была солнечной, местами даже моросил дождь, чего не было в планах, но от того фотографии вышли еще контрастнее).

Примечательно, что прямо “в сердце” карьера расположен участок с пустой породой, вокруг которого уже добыли всю руду содержащую железо. За 4 года он заметно уменьшился, поскольку сие мешает дальнейшему развитию карьера и его планомерно вырабатывают тоже.

Железную руду загружают тут же в жд составы, в специальные усиленные вагоны, которые вывозят руду из карьера, они называются думпкары, их грузоподъемность – 120 тонн.

Геологические пласты, по которым можно изучать историю развития Земли.

Кстати, верхние слои карьера, состоящие из каменных пород, не содержащих железо, не уходят в отвал, а перерабатываются в щебень, который потом используется как стройматериал.

Гигантские машины с высоты обзорной площадки кажутся не больше муравья.

По этой железной дороге, которая связывает карьер с заводами, руду транспортируют на дальнейшую переработку. Об этом рассказ будет дальше.

В карьере работает много всевозможной техники, но самая заметная, конечно же, - это многотонные самосвалы "Белаз" и "Caterpillar".

Кстати, у этих гигантов есть такие же автомобильные номера, как и обычных легковых авто и они зарегистрированы в ГИБДД.

В год оба горно обогатительных комбината входящих в Металлоинвест (Лебединский и Михайловский ГОК) производят около 40 млн. тонн железной руды в виде концентрата и аглоруды (это не объем добычи, а обогащенная уже руда, то есть отделенная от пустой породы). Таким образом выходит, что в день на двух ГОКах производится в среднем около 110 тысяч тонн обогащенной железной руды.

Этот Белаз за один раз перевозит до 220 тонн  железной руды.

Экскаватор дает сигнал и он аккуратно дает задний ход. Всего несколько ковшов и кузов гиганта заполнен. Экскаватор еще раз дает сигнал и самосвал отъезжает.
У этого экскаватора "Хитачи", который является самым крупным в карьере емкость ковша 23 куб.м.

"Белаз" и "Caterpillar" чередуются. Импортный самосвал перевозит кстати всего 180 тонн.

Скоро и этой грудой заинтересуется водитель "Хитачи".

Интересная фактура у железной руды.

Ежесуточно в карьере Лебединского ГОКа работает 133 единицы основной горной техники (30 большегрузных самосвалов, 38 экскаваторов, 20 бурстанков, 45 тяговых агрегатов).

Белазы помельче

Взрывы увидеть не удалось, да и редко когда сми или блогеров пускают на них из-за норм безопасности, Такой взрыв делают один раз в три недели. Вся техника и работники по нормам безопасности перед этим выводится из карьера.

Ну а потом самосвалы выгружают руду ближе к железной дороге тут же в карьере, откуда другие экскаваторы перегружают ее в думпкары, о которых я писал выше.

Затем руду везут на обогатительную фабрику, где железистые кварциты подвергаются дроблению и происходит процесс отделения пустой породы методом магнитной сепарации: руду измельчают, потом отправляют на магнитный барабан (сепаратор), к которому в соответствии с законами физики все железное прилипает, а не железное – смывается водой. После этого из полученного железорудного концентрата делают окатыши и ГБЖ, которое затем используется для выплавки стали.

На фото мельница, перемалывающая руду.

В цехах стоят такие поильники, все-таки тут жарко, а без воды никак.

Масштабы цеха, где в барабанах дробится руда впечатляют. Руда перемалывается естественным образом, когда камни бьются друг о друга в процессе вращения. В барабан с семиметровым диаметром помещается около 150 тонн руды. Существуют и 9-метровые барабаны, их производительность больше чуть ли не вдвое!

Зашли на минуту в пульт управления цехом. Здесь довольно скромно, но напряжение чувствуется сразу: работают диспетчеры и контролируют рабочий процесс на пультах управления. Все процессы автоматизированы, поэтому любое вмешательство - будь то остановка или запуск какого либо из узлов проходит через них и с их непосредственным участием.

Следующей точкой маршрута стал комплекс третьей очереди цеха по производству горячебрикетированного железа - ЦГБЖ-3, на котором как вы уже догадались, производится горячебрикетированное железо.

Производственная мощность ЦГБЖ-3 составляет 1,8 млн тонн продукции в год, общий объем производственных мощностей компании с учетом 1 и 2 очереди по производству ГБЖ вырос совокупно до 4,5 млн тонн в год.

Комплекс ЦГБЖ-3 занимает территорию в 19 гектаров, и в него входит около 130 объектов: станции грохочения шихты и продукта, тракты и транспортировки окисленных окатышей и готовой продукции, системы обеспыливания нижнего уплотнительного газа и ГБЖ, эстакады трубопроводов, редукционная станция природного газа, станция уплотнительного газа, электрические подстанции, реформер, компрессор технологического газа и другие объекты. Сама шахтная печь высотой 35,4 м, размещается в восьмиярусной металлоконструкции высотой 126 метров.

Также в рамках проекта также была проведена и модернизация сопутствующих производств - обогатительной фабрики и фабрики окомкования, обеспечивших выпуск дополнительных объемов железорудного концентрата (содержанием железа более 70%) и высокоосновных окатышей повышенного качества.

Производство ГБЖ сегодня является самым экологичным способ получения железа. При его производстве не образуются вредные выбросы, связанные с производством кокса, агломерата и чугуна, кроме того нет и твёрдых отходов в виде шлака. По сравнении с производством чугуна энергозатраты на производство ГБЖ ниже на 35%, выбросы парниковых газов - ниже на 60%.
Производится ГБЖ из окатышей при температуре около 900 градусов.

В последующем через пресс-форму или как ее еще называют “брикет-пресс” образуются железные брикеты.

Вот так выглядит товарная продукция:

Ну теперь немного позагораем в горячих цехах! Это Оскольский электрометаллургический комбинат, проще говоря ОЭМК, где плавится сталь.

Близко подходит нельзя, жар чувствуется ощутимо.

На верхних этажах горячий, богатый железом суп помешивают половником.

Занимаются этим жаростойкие сталевары.

Слегка пропустил момент выливания железа в специальную емкость.

А это уже готовый железный суп, пожалуйте к столу, пока не остыл.

И еще один такой же.

А мы идем дальше по цеху. На рисунке можно заметить образцы стальных изделий, которые производит завод.

Производство здесь очень фактурное.

В одном из цехов комбината производят вот такие стальные заготовки. Их длина может достигать от 4 до 12 метров, в зависимости от желания заказчиков. На фото 6-ручьевая машина непрерывного литья заготовок.

Здесь видно, как заготовки режутся на куски.

В следующем цеху горячие заготовки охлаждаются водой до нужной температуры.

И они едут дальше.

А так выглядят уже остывшие, но еще не обработанные изделия.

Это склад, куда помещаются такие полуфабрикаты.

А это многотонные, тяжелые валы для проката железа.

В соседнем цехе ОЭМК обтачивают и полируют стальные пруты разного диаметра, прошедшие прокат в предыдущих цехах. Кстати, этот комбинат - седьмое по величине предприятие в России по производству стали и стальной продукции.

После полировки продукция в соседнем цехе.

Еще один цех, здесь происходит обточка и полировка изделий.

Так они выглядят в необработанном виде.

Складывание полированных прутов воедино.

И складирование с помощью крана.

Основными потребителями металлопродукции ОЭМК на российском рынке являются предприятия автомобильной, машиностроительной, трубной, метизной и подшипниковой промышленности.

Нравятся сложенные аккуратно стальные пруты).

ОЭМК применяет передовые технологии, включая технологию прямого восстановления железа и электродуговой плавки, что обеспечивает производство металла высокого качества, с уменьшенным содержанием примесей.

Металлопродукция ОЭМК экспортируется в Германию, Францию, США, Италию, Норвегию, Турцию, Египет и многие другие страны.

Комбинат производит изделия, используемые ведущими мировыми автомобилестроителями, такими как Peugeot, Mercedes, Ford, Renault, Volkswagen. Из них делают подшипники для этих самых иномарок.

По требованию заказчика на каждое изделие клеится стикер. На стикере проштамповывается номер плавки и код марки стали.

Противоположный конец может маркироваться краской, а к каждому пакету к готовыми изделиями крепятся бирки с номером контракта, страны назначения, марки стали, номера плавки, размера в миллиметрах, наименования поставщика и веса пакета.

Спасибо, что дочитали до конца, надеюсь вам было интересно.
Отдельное спасибо кампании "Металлоинвест" за приглашение!

Жми на кнопку, чтобы подписаться на "Как это сделано"!

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите Аслану ([email protected]) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта Как это сделано

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках, в ютюбе и инстаграме, где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс видео о том, как это сделано, устроено и работает.

Жми на иконку и подписывайся!

- http://kak_eto_sdelano.livejournal.com/
- https://www.facebook.com/kaketosdelano/
- https://www.youtube.com/kaketosdelano
- https://vk.com/kaketosdelano
- https://ok.ru/kaketosdelano
- https://twitter.com/kaketosdelano
- https://www.instagram.com/kaketosdelano/

Официальный сайт - http://ikaketosdelano.ru/

Мой блог - http://aslan.livejournal.com
Инстаграм - https://www.instagram.com/aslanfoto/
Facebook - https://www.facebook.com/aslanfoto/
Вконтакте - https://vk.com/aslanfoto


Железная руда – лидеры добычи в мире

Железная руда добывается в карьерах или шахтах. Выбор способа зависит от глубины залегания ископаемых. Из места добычи сырье отправляется на переработку в доменных печах, где происходит отделение чистого железа от разных примесей.

Запасы в мире

На всех материках можно найти ископаемые, содержащие железо. Месторождения выявлены на территории 98 стран. Сегодня добывают 212 млрд. тонн минералов. Ученые предполагают, что общая масса этих пород на планете составляет 790 млрд. тонн. Количество железа в рудных пластах разное. Различают богатые, рядовые и бедные месторождения. Поэтому соотношение количества добываемой руды и получаемого из нее железа разное.

Качество подавляющего большинства минералов невысокое. 86% добытых ископаемых содержит от 16 до 40% железа. Поэтому сырье нужно чем-то обогащать. В России добывается 12% качественного материала, в котором больше 60% целевого сырья. Минералы наивысшего качества для металлургической отрасли добываются в Австралии. Там руда содержит 64% железа.

Минералы добываются, если содержат достаточное количество сырья, чтобы их промышленная переработка была целесообразной. В металлургии применяются три главных вида продукции:

  • Сепарированная.
  • Аглоруда.
  • Окатыши.

Богатые залежи в среднем содержат 57% железа, а бедные – примерно 26%.

Классификация породы по морфологическим свойствам:

  1. Литейная.
  2. Плоскопородная.

Литейные породы – это клиновидные тела, находящиеся в области разломов земной коры. В таких залежах присутствует много железа от 54 до 69% с минимальным количеством серы и фосфора.

Способы добычи железной руды

Плоскопородные рудные ископаемые находятся на верхних уровнях пластов железистых кварцитов. Обогащенные материалы перерабатываются в мартеновских и конвертерных печах, иногда направляются на прямое восстановление целевого сырья.

Главные разновидности месторождений:

  • Пластовые осадочные.
  • Титаномагнетитовые.
  • Скарновые.

Менее значимые виды месторождений:

  • Сидеритовые.
  • Пастообразные латеритные.
  • Карболитовые и магнетитовые.

В соответствии с данными геологической разведки в недрах земли содержится примерно 80 млрд тонн целевого сырья во всем мире. Если добывать руду современными способами в неизменных объемах, продолжительность использования железа ограничивается до 250 лет.

Крупнейшие залежи

В России больше запасов руды, чем в других странах. Залежи расположены в разных регионах. Курская магнитная аномалия — это гигантский район всемирного масштаба, в котором добывается руда. На этой территории действуют несколько больших месторождений.

Другие места, богатые такими минералами:

  • Урал.
  • Карелия.
  • Кольский рудный район.
  • Западная Сибирь.

Перечислим большие месторождения, находящиеся на территории других стран:

  • Австралия.
  • Канада.
  • ЮАР.
  • Индия.
  • Швеция.
  • Китай.

На территории Украины тоже много запасов руды. Перечислим месторождения:

  • Криворожское.
  • Белорецкое.
  • Кременчугское.

В некоторых в залежах минералы не содержат много железа, в них присутствует большое количество вредных примесей. На территории Украины есть месторождения с высококачественной рудой.

В залежах Венесуэлы содержится 68% железа. Больше 10 млн. тонн находится в Бразилии. На территории Соединенных Штатов Америки добываются железистые кварциты, которым необходимо обогащение для улучшения качественных характеристик.

Используются разные методы извлечения сырья:

  1. Для открытого способа вся эксплуатируемая техника должна быть расположена возле месторождения. Создается карьер глубиной до 500 м, такой метод добычи используется, когда ископаемые залегают не слишком глубокую.
  2. Закрытый метод добычи применяется наиболее часто. Технология подразумевает создание шахт глубина которых достигает 1 км. Руда добывается с помощью специальной техники. Закрытый метод требует больших затрат ресурсов и может быть сопряжен с риском.

Карьер

Руда транспортируется на грузоподъемных машинах к месту переработки. Из этих ископаемых добывается железо в процессе термообработки температура плавления составляет 1500 градусов. В минералах могут содержаться разные примеси. После переплавки в доменных печах изымается железо и разливается по емкостям. В процессе термообработки шлаки отделяются.

Перечислим мировых лидеров по добыче железной руды:

  • BHP Billiton – австралийско-британская организация.
  • Vale S. A – бразильское предприятие
  • Rio Tinto – транснациональный конгломерат.

Добыча руды производится во многих странах. В распоряжении этих компаний электростанции, заводы по переработке сырья и производству стали. Организации владеют собственными средствами для транспортировки, диктуют стоимость минералов во всем мире.

Рейтинг стран мира по добыче железной руды на 2017 год

Такой вид ископаемых добывается в 98 странах мира. Больше всего ископаемых добывают страны лидеры:

  • Китай.
  • Австралия.
  • Бразилия.
  • Россия.
  • Индия.

В этих государствах забирают 80% всей руды для промышленности. С каждым годом объемы отрасли расширяются, растущие потребности людей до сих пор не покрываются полностью. В некоторых государствах есть все оборудование для добычи полезных ископаемых, но сырья не хватает. Для работы промышленных отраслей приходится организовывать импорт минералов.

В мире главными экспортерами железной руды являются:

  • Южная Корея.
  • Япония.
  • США.
  • Евросоюз.

Импортировать сырье приходится даже Китаю. В Индии эта отрасль развивается постоянно. Специалисты прогнозируют повышение количества добываемых ископаемых к 2020 году до 35%.

Самые крупные месторождения железной руды в России :: SYL.ru

Железная руда является основным сырьем для металлургической промышленности всего мира. Ее рынок в той или иной степени оказывает влияние на экономику разных государств. Сегодня добыча железорудных ресурсов ведется более чем в 50 странах, в числе которых находится и Российская Федерация. Она уверенно держит свои позиции в постоянной пятерке мировых лидеров. Вместе они поставляют на мировой рынок до 80% этого сырья.

По территории Российского государства железорудные ресурсы раскинуты неравномерно. Больше половины всех запасов принадлежат к докембрийским осадочным рудам. Они представлены красными, бурыми, магнитными железняками разного качества. И только 12% из них руды высокого качества, где содержание железа составляет не менее 60%. Стоит заметить, что Российское государство по запасам железной руды уступает только Бразилии. Но при этом отечественные месторождения по сравнению с зарубежными (Австралия, Индия, Бразилия) имеют более низкое качество руд и сложные геологические условия их разработки.

Крупные месторождения железной руды в России расположены в Центральном федеральном округе. На его долю приходится около 55% всей добычи сырья. Достаточно значимые месторождения разведанных запасов есть в Карелии и Мурманской области, их добыча составляет 18%. Гусевогорское месторождение Свердловской области дает почти 16% железных руд. Ведутся также разработки Куранахского и Гаринского месторождений в Амурской области, Кимканского и Костеньгинского месторождений в Еврейской АО и другие.

курская магнитная аномалия

Курская магнитная аномалия

Возглавляют список месторождений железной руды в России карьеры Курской магнитной аномалии (КМА). Площадь ее бассейна составляет более 160 тыс. км2 и включает территории Орловской, Белгородской, Курской, а также Воронежской областей. По запасам железа, которые исчисляется миллиардами тонн, это самый крупный бассейн мира. На сегодняшний день разведано более 30 млрд тонн богатой железной руды. Ее основная масса представлена магнетитовыми кварцитами с содержанием железа свыше 40%.

Руды КМА определяются многокомпонентной текстурой. Глубина их залегания варьируется от 30 до 650 метров. Промышленная добыча преимущественно проводится в Курской и Белгородской области, где сосредоточена значительная доля запасов руды (месторождение Стойленское, Михайловское, Лебединское и Яковлевское).

добыча руды в России

Бакчарское месторождение

Бакчарское месторождение – это наиболее исследованная часть Западно-Сибирского железорудного бассейна. Оно было открыто в 1960-е годы при разведке нефтяных залежей в Томской области и на сегодня является одним из крупнейших месторождений железной руды в России. На территории наблюдается четыре рудных пласта, которые местами сливаются в единую залежь. Образования железной руды в основном располагаются на глубине от 190 метров, но к северу погружение доходит и до 300 метров. Содержание железа в рудах местами достигает 57%. В обогащенной руде объем железа существенно прибавляет и доходит до 97%. Площадь Бакчарского месторождения составляет 16 тыс. км2.

Характерной особенностью богатого месторождения является присутствие попутных компонентов кобальта, титана, хрома и ванадия, что еще значительней повышает ценность руд. По предварительным оценкам геологического исследования, прогнозируемые запасы Бакчарского месторождения исчисляются почти в 110 млрд тонн. Надо отметить, что рудные горизонты этого участка сильно обводнены и это вызывает сложности в эксплуатации месторождения.

Оленегорское месторождение

Оленегорское месторождение

К самым крупным месторождениям железной руды в России относят и Оленегорское месторождение в Мурманской области, которое было открыто в 1932 году. Большая часть его сырьевой базы представлена железистыми кварцитами, основными минералами в которых выступают магнетит и гематит. Наличие железа в среднем составляет 31%. Руда залегает почти к самой поверхности, но рудное тело уходит на глубину более 800 метров с протяженностью 32 км. Руды этого месторождения относятся к легкообогатимым, они имеют минимальное содержание вредных примесей, что позволяет получить металл высокого качества.

По последним оценкам, запасы Оленегорского месторождения Кольского полуострова составляют 700 млн тонн железной руды. Наличие таких значительных запасов содержится в очень глубоких горизонтах, что создает необходимость в дополнительной разведке недр.

ресурсы России

Ковдорское месторождение

В силу своей геологической истории Кольский полуостров обладает значительными залежами полезных ископаемых и вносит свой существенный вклад в экономику России. Основные месторождения железных руд в этом регионе стали разрабатывать с 1962 года, хотя открыты они были еще в довоенное время. Ковдорское железорудное месторождение является одним из крупнейших хранилищ в государстве коллекционного сырья. Здесь представлены редкие уникальные минералы, которые больше нигде не встречаются.

Ковдорские залежи разрабатываются с 1962 года, их запасы насчитывают около 650 млн тонн магнетитовых руд. Ширина рудного тела составляет 100-800 метров, а протяженность тянется более километра. Кладовые месторождения были разведаны до глубины 800 метров. Содержание железа в среднем составляет 28-30%. Помимо магнетитового концентрата из руды извлекают бадделеитовый и апатитовый концентраты.

недра Карелии

Костомукшское месторождение

Еще одним важным регионом, где находятся месторождения железной руды в России, является Карелия. Здесь наличествует 26 месторождений и около 70 железорудных проявлений самых разных рудных формаций. Более практическое значение имеют формации железистых кварцитов, которые неплохо развиты в Западно-Карельской минерагенической зоне. Пальма первенства принадлежит Костомукшскому месторождению, которое считается самым крупным на Северо-Западе России. Запасы его руды насчитывают свыше одного млрд тонн со средним содержанием железа 32%.

Толща железистых кварцитов Костомукшского месторождения протянута полосой в 15,6 км. Она включает две залежи на глубине до 40 метров – основную и переслаивания. В основной залежи содержится до 70% всех запасов месторождения. Доминирующим рудным минералом выступает магнетит, из вредных примесей присутствует фосфор и сера. Руды Костомукшского месторождения легкообогатимые.

Также не стоит оставлять без внимания следующие железорудные месторождения: Корпангское (400 млн тонн утвержденных запасов), Пудожгорское (прогнозные ресурсы оцениваются в 302 млн тонн) и Койкарское (запасы оценены почти в 3200 тыс. тонн).

Республика Хакасия

В Хакасии располагаются одни из самых старейших месторождений железной руды в России. Ее база представлена Тейско-Балыксинским, Абакано-Анзасским и Верхнеабаканским районами.

Абагасские залежи руды на участке Кузнецкого Алатау и Минусинской котловины были обнаружены в 1933 году, но к их разработке приступили лишь 50 лет спустя. Доминирующим минералом здесь выступает магнетит, второстепенные роли отводятся пириту, гематиту и мушкетовиту. Балансовые запасы сырья насчитывают более 73 млн тонн.

Вблизи города Абаза располагается Абаканское железорудное месторождение. Его залежи представлены легкообогатимыми скарново-магнетитовыми рудами. Балансовые запасы содержат 145 млн тонн руды , средний объем железа составляет 42-45%. Месторождение было изучено до 1300 метров глубины.

Качканарское месторождение

Качканарские месторождения

Группа железорудных кладовых в Свердловской области известна достаточно давно, но серьезную разведку стали производить только в 30-е годы прошлого века. Она объединяет два основных месторождения: Гусевогорское и Качканарское. Залежи рудных минералов представлены магнетитом и содержат преимущественно примеси титана и ванадия. Они залегают на большой глубине и имеют очень сложную разработку.

Качканарские месторождения принадлежат к самым крупным месторождениям железной руды в России, им принадлежит 70% от добываемых руд Урала. Прогнозируемые ресурсы составляют более 12 млрд тонн руды, а разведанные запасы насчитывают 7 млрд тонн с объемом железа 16%. При обогащении руды объем железа в полученном концентрате доходит до 61%.

железная руда

Бакальские месторождения

Бакальская группа железорудных залежей размещена в Саткинском районе Челябинской области. Она сосредоточена на площади в 150 км2 и насчитывает 24 месторождения, каждое из которых располагает несколькими рудными телами. На месторождениях выделяют два типа разновидности руд: сидеритовые (с содержанием железа32 %) и бурые железняки (с содержанием железа более 50%). В разведанных и оцененных запасах лидирующая роль отводится сидеритовым рудам. Основными минералами этих месторождений являются пистомезит и сидероплезит.

На Бакальском рудном поле в эксплуатации находятся следующие карьеры: Петлинский, Центральный, Новобакальский, Сосновский, Сидеритовый, Шульдинский. Суммарный запас руды составляет один миллиард тонн. По качеству руд и по количеству железа в них Бакальское месторождение входит в число лучших месторождений железной руды в России.

Следует заметить, что железорудный промысел - один из немногих сегментов российской промышленности, который чувствует себя наиболее уверенно даже в условиях кризиса. На государственном балансе учитывается 173 железорудных месторождения. Их балансовые запасы, при сегодняшнем темпе добычи, смогут обеспечить черную металлургию более чем на 200 лет вперед.

Как добывают железо | Fresher

Честно скажу, даже не думал, что смогу попасть в такое место и увидеть все своими глазами. Не каждому улыбается такой шанс, но я попал и сегодня расскажу вам об этом. Про то, как добывают железную руду, как превращают ее в ГБЖ (и что это такое), и как из нее делают уже готовые стальные изделия. Как добывают железо Сперва расскажу про сам карьер. Лебединский ГОК - является крупнейшим российским предприятием по добыче и обогащению железной руды и имеет самый крупный в мире карьер по добыче железной руды. Комбинат и карьер расположены в Белгородской области, между городами Старый Оскол и Губкин. Вид на карьер сверху. Он действительно огромный и разрастается с каждым днем. Глубина карьера Лебединского ГОКа - 250 м от уровня моря или 450 м – от поверхности земли (а диаметр – 4 на 5 километров), в него постоянно просачиваются подземные воды, и если бы не работа насосов, то он заполнился до самого верха за месяц. Он дважды занесен в книгу рекордов Гиннеса как крупнейший карьер по добыче негорючих полезных ископаемых. Как добывают железо Немного официальной информации: Лебединский ГОК входит в концерн "Металлоинвест" и является лидирующим производителем железорудной продукции в России. В 2011 году доля производства концентрата комбинатом в общем годовом объеме производства железорудного концентрата и аглоруды в России составила 21%. В карьере работает много всевозможной техники, но самая заметная конечно же многотонные самосвалы "Белаз" и "Caterpillar". Как добывают железо В год оба комбината входящих в компанию (Лебединский и Михайловский ГОК) производят около 40 млн. тонн железной руды в виде концентрата и аглоруды (это не объем добычи, а обогащенная уже руда, то есть отделенная от пустой породы). Таким образом выходит, что в день на двух ГОКах производится в среднем около 110 тысяч тонн обогащенной железной руды. Этот малыш за один раз перевозит до 220 тонн (!) железной руды. Как добывают железо Экскаватор дает сигнал и он аккуратно дает задний ход. Всего несколько ковшов и кузов гиганта заполнен. Экскаватор еще раз дает сигнал и самосвал отъезжает. Как добывают железо Недавно были закуплены "Белазы" грузоподъемностью 160 и 220 тонн (до сих пор грузоподъемность самосвалов в карьерах была не больше 136 тонн), и ожидается поступление экскаваторов "Хитачи" с емкостью ковша 23 куб.м. (в настоящее время максимальная емкость ковша карьерных экскаваторов составляет 12 куб.м.). Как добывают железо Как добывают железо "Белаз" и "Caterpillar" чередуются. Импортный самосвал перевозит кстати всего 180 тонн. Самосвалы такой большой грузоподъемности – это новая техника, в настоящее время поступающая на ГОКи в рамках инвестпрограммы "Металлоинвеста" по повышению эффективности горно-транспортного комплекса. Как добывают железо Интересная фактура у камней, обратите внимание. Если не ошибаюсь слева кварцит, из такой руды добывают железо. Карьер полон не только железной руды, но и различными минералами. Они, в основном, не представляют интереса для дальнейшей переработки в промышленных масштабах. Сегодня из пустой породы получают мел, а также делают щебень для строительных целей. Как добывают железо Красивые камешки, точно не могу сказать, что за минерал, может кто-то подскажет? Как добывают железо Ежесуточно в карьере Лебединского ГОКа работает 133 единицы основной горной техники (30 большегрузных самосвалов, 38 экскаваторов, 20 бурстанков, 45 тяговых агрегатов). Как добывают железо Я конечно надеялся увидеть зрелищные взрывы, но даже если бы они проходили в этот день, мне все равно не удалось бы проникнуть на территорию карьера. Такой взрыв делают один раз в три недели. Вся техника по нормам безопасности (а ее немало) перед этим выводится из карьера. Как добывают железо Лебединский ГОК и Михайловский ГОК – два крупнейших комбината по добыче и переработке железной руды в России по объему выпускаемой продукции. Компания "Металлоинвест" обладает вторыми по величине в мире разведанными запасами железной руды — около 14,6 млрд тонн по международной классификации JORС, что гарантирует около 150 лет эксплуатационного периода при текущем уровне добычи. Так что жители Старого Оскола и Губкина надолго будут обеспечены работой. Как добывают железо Как добывают железо Наверное заметили по предыдущим фотографиям, что погода была неважная, шел дождь, а в карьере стоял туман. Ближе к отъезду он слегка рассеялся, но все равно не сильно. Вытянул фото насколько возможно. Размеры карьера конечно впечатляют. Как добывают железо Как добывают железо Прямо посередине карьера стоит гора с пустой породой, вокруг которой добыли всю руду содержащую железо. В скором времени планируется ее взорвать по частям и вывезти из карьера. Как добывают железо Железную руду загружают тут же в жд составы, в специальные усиленные вагоны, которые вывозят руду из карьера, они называются думпкары, их грузоподъемность – 105 тонн. Как добывают железо Геологические пласты, по которым можно изучать историю развития Земли. Как добывают железо Гигантские машины с высоты обзорной площадки кажутся не больше муравья. Как добывают железо Как добывают железо Затем руду везут на комбинат, где происходит процесс отделения пустой породы методом магнитной сепарации: руду дробят мелко, потом отправляют на магнитный барабан (сепаратор), к которому в соответствии с законами физики все железное прилипает, а не железное – смывается водой. После этого из полученного железорудного концентрата делают окатыши и горячебрикетированное железо (ГБЖ), которое затем используется для выплавки стали. Горячебрикетированное железо (ГБЖ) — один из видов прямовосстановленного железа (ПВЖ). Материал с высоким (>90 %) содержанием железа, полученный по технологии, отличной от доменного передела. Используется в качестве сырья для производства стали. Высококачественный (с малым количеством вредных примесей) заменитель чугуна, металлолома. В отличие от чугуна, в производстве ГБЖ не используется угольный кокс. Процесс производства брикетированного железа базируется на обработке железорудного сырья (окатышей) высокими температурами, чаще всего, посредством природного газа. Внутрь завода ГБЖ просто так не зайдешь, потому что процесс выпекания горячебрикетированных пирожков проходит при температуре около 900 градусов, а загорать в Старом Осколе у меня не входило в планах). Как добывают железо Лебединский ГОК - единственный производитель ГБЖ в России и СНГ. Комбинат начал производство этого вида продукции в 2001 году, запустив цех по производству ГБЖ (ЦГБЖ-1) с применением технологии HYL–III мощностью 1,0 миллион тонн в год. В 2007 году ЛГОК завершил строительство второй очереди цеха по производству ГБЖ (ЦГБЖ-2) с использованием технологии MIDREX с производственной мощностью 1,4 миллиона тонн в год. В настоящее время производственная мощность ЛГОКа составляет 2,4 миллиона тонн ГБЖ в год. Как добывают железо После карьера мы посетили Оскольский электрометаллургический комбинат (ОЭМК), входящий в Металлургический сегмент компании. В одном из цехов комбината производят вот такие стальные заготовки. Их длина может достигать от 4 до 12 метров, в зависимости от желания заказчиков. Как добывают железо Видите сноп искр? В том месте отрезается брусок стали. Как добывают железо Как добывают железо Как добывают железо Интересная машина с ковшом, называется бадьевоз, в него сливают шлак в процессе производства. Как добывают железо В соседнем цехе ОЭМК обтачивают и полируют стальные пруты разного диаметра, прошедшие прокат в другом цехе. Кстати, это комбинат - седьмое по величине предприятие в России по производству стали и стальной продукции.В 2011 году доля производства стали на ОЭМК составила 5 % от общего объема стали, производимой в Роcсии, доля производства проката также составила 5%. Как добывают железо ОЭМК применяет передовые технологии, включая технологию прямого восстановления железа и электродуговой плавки, что обеспечивает производство металла высокого качества, с уменьшенным содержанием примесей. Как добывают железо Как добывают железо Основными потребителями металлопродукции ОЭМК на российском рынке являются предприятия автомобильной, машиностроительной, трубной, метизной и подшипниковой промышленности. Как добывают железо Как добывают железо Как добывают железо Металлопродукция ОЭМК экспортируется в Германию, Францию, США, Италию, Норвегию, Турцию, Египет и многие другие страны. Как добывают железо Как добывают железо Комбинатом освоено производство сортового проката для изготовления изделий, используемых ведущими мировыми автомобилестроителями, такими как Peugeot, Mercedes, Ford, Renault, Volkswagen. Из некоторых изделий делают подшипники для этих самых иномарок. Как добывают железо Кстати, не первый раз замечаю на подобных производствах женщин - крановщиц. Как добывают железо На этом заводе чуть ли не стерильная чистота, не характерная для подобных производств. Как добывают железо Нравятся сложенные аккуратно стальные пруты. Как добывают железо По требованию заказчика на каждое изделие клеится стикер. Как добывают железо На стикере проштамповывается номер плавки и код марки стали. Как добывают железо Противоположный конец может маркироваться краской, а к каждому пакету к готовыми изделиями крепятся бирки с номером контракта, страны назначения, марки стали, номера плавки, размера в миллиметрах, наименования поставщика и веса пакета. Как добывают железо Как добывают железо Как добывают железо Как добывают железо Эти изделия - эталоны, по которым настраивается оборудование для точной прокатки. Как добывают железо А этот станок может просканировать изделие, и выявить микротрещины и дефекты до того, как металл попадет к заказчику. Как добывают железо На предприятии серьезно относятся к технике безопасности. Как добывают железо Как добывают железо Вся вода, используемая в производстве очищается совсем недавно установленным суперсовременным оборудованием. Как добывают железо Это установка очистки сточных вод комбината. После обработки она чище, чем в реке, куда ее сбрасывают. Как добывают железо Вода техническая, почти дистиллированная. Как и любую техническую воду ее пить нельзя, но один раз можно попробовать, это не опасно для здоровья. Как добывают железо На следующий день мы поехали в Железногорск, находящийся в Курской области. Именно там находится Михайловский ГОК. На снимке - строящийся комплекс обжиговой машины №3. Здесь будут производить окатыши. Как добывают железо В его строительство будет инвестировано 450 млн. долларов. Предприятие будет построено и пущено в эксплуатацию в 2014 г. Как добывают железо Это макет комбината. Как добывают железо Как добывают железо Затем мы поехали на карьер Михайловского ГОКа. Глубина карьера МГОКа - более 350 метров от поверхности земли, а его размер – 3 на 7 километров. На его территории на самом деле три карьера, это можно видеть на снимке со спутника. Один большой и два поменьше. Примерно через 3-5 лет карьер разрастется настолько, что станет одним большим единым, и возможно догонит по размерам Лебединский карьер. Как добывают железо Как добывают железо В карьере задействовано 49 самосвалов, 54 тяговых агрегата, 21 тепловоз, 72 экскаватора, 17 буровых станков, 28 бульдозеров и 7 автогрейдеров. В остальном добыча руды на МГОКе не отличается от ЛГОКа. Как добывают железо В этот раз нам все-таки удалось попасть на комбинат, где железнорудный концентрат превращают в конечный продукт - окатыши.. Окатыши — комочки измельчённого рудного концентрата. Полуфабрикат металлургического производства железа. Является продуктом обогащения железосодержащих руд специальными концентрирующими способами. Используется в доменном производстве для получения чугуна. Как добывают железо Для производства окатышей используют железорудный концентрат. Для удаления минеральных примесей исходную (сырую) руду мелко измельчают и обогащают различными способами. Процесс изготовления окатышей часто называют "окомкование". Шихта, то есть смесь тонко измельчённых концентратов железосодержащих минералов, флюса (добавок, регулирующих состав продукта), и упрочняющих добавок (обычно это бентонитовая глина), увлажняется и подвергается окомкованию во вращающихся чашах (грануляторах) или барабанах-окомкователях. Они самые на снимке. Как добывают железо Как добывают железо Подойдем поближе. Как добывают железо В результате окомкования получают близкие к сферическим частицы диаметром 5÷30 мм. Как добывают железо Довольно интересно наблюдать за процессом. Как добывают железо Как добывают железо Затем окатыши по ленте направляются в корпус обжига. Как добывают железо Как добывают железо Они высушиваются и обжигаются при температурах 1200÷1300° C на специальных установках — обжиговых машинах. Обжиговые машины (обычно конвейерного типа) представляют собой конвейер из обжиговых тележек (палет), которые движутся по рельсам. Но на снимке - концентрат, который вскоре попадет в барабаны. Как добывают железо В верхней части обжиговой машины над обжиговыми тележками располагают отопительный горн, в котором происходит сжигание газообразного, твердого или жидкого топлива и формирование теплоносителя для сушки, нагревания и обжига окатышей. Различают обжиговые машины с охлаждением окатышей непосредственно на машине и с выносным охладителем. Этого процесса к сожалению мы не увидели. Как добывают железо Обожжённые окатыши приобретают высокую механическую прочность. При обжиге удаляется значительная часть сернистых загрязнений. Так выглядит готовый к употреблению продукт). Как добывают железо Несмотря на то, что оборудование служит с советских времен, процесс автоматизирован, и для контроля за ним не нужно большого количества персонала. Как добывают железо Как добывают железо

Железо. Описание, свойства, происхождение и применение металла

Чистое железо (99,97%), очищенное методом электролиза

Чистое железо (99,97%), очищенное методом электролиза

Железо — ковкий металл серебристо-белого цвета с высокой химической реакционной способностью: железо быстро корродирует при высоких температурах или при высокой влажности на воздухе. В чистом кислороде железо горит, а в мелкодисперсном состоянии самовозгорается и на воздухе. Обозначается символом Fe (лат. Ferrum). Один из самых распространённых в земной коре металлов (второе место после алюминия).

СТРУКТУРА


Две модификации кристаллической решетки железа

Две модификации кристаллической решетки железа

Для железа установлено несколько полиморфных модификаций, из которых высокотемпературная модификация — γ-Fe(выше 906°) образует решетку гранецентрированного куба типа Сu (а0 = 3,63), а низкотемпературная — α-Fe-решетку центрированного куба типа α-Fe (a0 = 2,86).
В зависимости от температуры нагрева железо может находиться в трех модификациях, характеризующихся различным строением кристаллической решетки:

  1. В интервале температур от самых низких до 910°С —а-феррит (альфа-феррит), имеющий строение кристаллической решетки в виде центрированного куба;
  2. В интервале температур от 910 до 1390°С — аустенит, кристаллическая решетка которого имеет строение гранецентрированного куба;
  3. В интервале температур от 1390 до 1535°С (температура плавления) — д-феррит (дельта-феррит). Кристаллическая решетка д-феррита такая же, как и а-феррита. Различие между ними только в иных (для д-феррита больших) расстояниях между атомами.

При охлаждении жидкого железа первичные кристаллы (центры кристаллизации) возникают одновременно во многих точках охлаждаемого объема. При последующем охлаждении вокруг каждого центра надстраиваются новые кристаллические ячейки, пока не будет исчерпан весь запас жидкого металла.
В результате получается зернистое строение металла. Каждое зерно имеет кристаллическую решетку с определенным направлением его осей.
При последующем охлаждении твердого железа при переходах д-феррита в аустенит и аустенита в а-феррит могут возникать новые центры кристаллизации с соответствующим изменением величины зерна

СВОЙСТВА


Железная руда

Железная руда

В чистом виде при нормальных условиях это твердое вещество. Оно обладает серебристо-серым цветом и ярко выраженным металлическим блеском. Механические свойства железа включают в себя уровень твердости по шкале Мооса. Она равна четырем (средняя). Железо обладает хорошей электропроводностью и теплопроводностью. Последнюю особенность можно ощутить, дотронувшись до железного предмета в холодном помещении. Так как этот материал быстро проводит тепло, он за короткий промежуток времени забирает большую его часть из вашей кожи, и поэтому вы ощущаете холод.
Дотронувшись, к примеру, до дерева, можно отметить, что его теплопроводность намного ниже. Физические свойства железа — это и его температуры плавления и кипения. Первая составляет 1539 градусов по шкале Цельсия, вторая — 2860 градусов по Цельсию. Можно сделать вывод, что характерные свойства железа — хорошая пластичность и легкоплавкость. Но и это еще далеко не все. Также в физические свойства железа входит и его ферромагнитность. Что это такое? Железо, магнитные свойства которого мы можем наблюдать на практических примерах каждый день, — единственный металл, обладающий такой уникальной отличительной чертой. Это объясняется тем, что данный материал способен намагничиваться под действием магнитного поля. А по прекращении действия последнего железо, магнитные свойства которого только что сформировались, еще надолго само остается магнитом. Такой феномен можно объяснить тем, что в структуре данного металла присутствует множество свободных электронов, которые способны передвигаться.

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА


Железо — один из самых распространённых элементов в Солнечной системе, особенно на планетах земной группы, в частности, на Земле. Значительная часть железа планет земной группы находится в ядрах планет, где его содержание, по оценкам, около 90 %. Содержание железа в земной коре составляет 5 %, а в мантии около 12 %.

Железо

Железо

В земной коре железо распространено достаточно широко — на его долю приходится около 4,1 % массы земной коры (4-е место среди всех элементов, 2-е среди металлов). В мантии и земной коре железо сосредоточено главным образом в силикатах, при этом его содержание значительно в основных и ультраосновных породах, и мало — в кислых и средних породах.
Известно большое число руд и минералов, содержащих железо. Наибольшее практическое значение имеют красный железняк (гематит, Fe2O3; содержит до 70 % Fe), магнитный железняк (магнетит, FeFe2O4, Fe3O4; содержит 72,4 % Fe), бурый железняк или лимонит (гётит и гидрогётит, соответственно FeOOH и FeOOH·nH2O). Гётит и гидрогётит чаще всего встречаются в корах выветривания, образуя так называемые «железные шляпы», мощность которых достигает несколько сотен метров. Также они могут иметь осадочное происхождение, выпадая из коллоидных растворов в озёрах или прибрежных зонах морей. При этом образуются оолитовые, или бобовые, железные руды. В них часто встречается вивианит Fe3(PO4)2·8H2O, образующий чёрные удлинённые кристаллы и радиально-лучистые агрегаты.
Содержание железа в морской воде — 1·10−5-1·10−8 %
В промышленности железо получают из железной руды, в основном из гематита (Fe2O3) и магнетита (FeO·Fe2O3).
Существуют различные способы извлечения железа из руд. Наиболее распространённым является доменный процесс.
Первый этап производства — восстановление железа углеродом в доменной печи при температуре 2000 °C. В доменной печи углерод в виде кокса, железная руда в виде агломерата или окатышей и флюс (например, известняк) подаются сверху, а снизу их встречает поток нагнетаемого горячего воздуха.
Кроме доменного процесса, распространён процесс прямого получения железа. В этом случае предварительно измельчённую руду смешивают с особой глиной, формируя окатыши. Окатыши обжигают, и обрабатывают в шахтной печи горячими продуктами конверсии метана, которые содержат водород. Водород легко восстанавливает железо, при этом не происходит загрязнения железа такими примесями, как сера и фосфор, которые являются обычными примесями в каменном угле. Железо получается в твёрдом виде, и в дальнейшем переплавляется в электрических печах. Химически чистое железо получается электролизом растворов его солей.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ


Самородное железо

Самородное железо

Происхождение теллурическое (земное) железо редко встречается в базальтовыхлавах (Уифак, о. Диско, у западного берега Гренландии, вблизи г. Касселя Германия). В обоих пунктах с ним ассоциируют пирротин (Fe1-xS) и когенит (Fe3C), что объясняют как восстановление углеродом (в том числе и из вмещающих пород), так и распадом карбонильных комплексов типа Fe(CO)n. В микроскопических зернах оно не раз устанавливалось в измененных (серпентинизированных) ультраосновных породах также в парагенезисе с пирротином, иногда с магнетитом, за счет которых оно и возникает при восстановительных реакциях. Очень редко встречается в зоне окисления рудных месторождений, при образовании болотных руд. Зарегистрированы находки в осадочных породах, связываемые с восстановлением соединений железа водородом и углеводородами.
Почти чистое железо найдено в лунном грунте, что связывают как с падениями метеоритов, так и с магматическими процессами. Наконец, два класса метеоритов — железокаменные и железные содержат природные сплавы железа в качестве породообразующего компонента.

ПРИМЕНЕНИЕ


Кольцо из железа

Кольцо из железа

Железо — один из самых используемых металлов, на него приходится до 95 % мирового металлургического производства.
Железо является основным компонентом сталей и чугунов — важнейших конструкционных материалов.
Железо может входить в состав сплавов на основе других металлов — например, никелевых.
Магнитная окись железа (магнетит) — важный материал в производстве устройств долговременной компьютерной памяти: жёстких дисков, дискет и т. п.
Ультрадисперсный порошок магнетита используется во многих чёрно-белых лазерных принтерах в смеси с полимерными гранулами в качестве тонера. Здесь одновременно используется чёрный цвет магнетита и его способность прилипать к намагниченному валику переноса.
Уникальные ферромагнитные свойства ряда сплавов на основе железа способствуют их широкому применению в электротехнике для магнитопроводов трансформаторов и электродвигателей.
Хлорид железа(III) (хлорное железо) используется в радиолюбительской практике для травления печатных плат.
Семиводный сульфат железа (железный купорос) в смеси с медным купоросом используется для борьбы с вредными грибками в садоводстве и строительстве.
Железо применяется в качестве анода в железо-никелевых аккумуляторах, железо-воздушных аккумуляторах.
Водные растворы хлоридов двухвалентного и трёхвалентного железа, а также его сульфатов используются в качестве коагулянтов в процессах очистки природных и сточных вод на водоподготовке промышленных предприятий.


Железо (англ. Iron) — Fe

Молекулярный вес55.85 г/моль
Происхождение названиявозможно англо-саксонского происхождения
IMA статусдействителен, описан впервые до 1959 (до IMA)

КЛАССИФИКАЦИЯ


Hey’s CIM Ref1.57

Strunz (8-ое издание)1/A.07-10
Nickel-Strunz (10-ое издание)1.AE.05
Dana (7-ое издание)1.1.17.1

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


Цвет минералажелезно-черный
Цвет чертысерый
Прозрачностьнепрозрачный
Блескметаллический
Спайностьнесовершенная по {001}
Твердость (шкала Мооса)4,5
Изломв зазубринах
Прочностьковкий
Плотность (измеренная)7.3 — 7.87 г/см3
Радиоактивность (GRapi)0
Магнетизмферромагнетик

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


Типизотропный
Цвет в отраженном светебелый
Люминесценция в ультрафиолетовом излучениине флюоресцентный

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


Точечная группаm3m (4/m 3 2/m) — изометрический — гексаоктаэдральный
Пространственная группаIm3m (I4/m 3 2/m)
Сингониякубическая
Параметры ячейкиa = 2.8664Å
Двойникование(111) также в пластинчатых массах {112}
Морфологияв маленьких пузырьках

Интересные статьи:

mineralpro.ru   13.07.2016  

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Эта статья о железе и металле. Для инструмента, называемого утюгом, см. Глажение.

Железо - это химический элемент и металл. Это самый распространенный химический элемент на Земле (по массе) и наиболее широко используемый металл. Он составляет большую часть ядра Земли и является четвертым по распространенности элементом земной коры.

Металл используется очень часто, потому что он прочный и дешевый.Железо - основной ингредиент, используемый для производства стали. Необработанное железо является магнитным (притягивается к магнитам), а составной магнетит - постоянно магнитным.

В некоторых регионах железо использовалось около 1200 г. до н. Э. Это событие считается переходом от бронзового века к железному веку.

Физические свойства [изменить | изменить источник]

Железо - серый серебристый металл. Он магнитный, хотя разные аллотропы железа обладают разными магнитными свойствами. Железо легко найти, добыть и выплавить, поэтому оно так полезно.Чистое железо мягкое и очень пластичное.

Химические свойства [изменить | изменить источник]

Железо реактивно. Он реагирует с большинством кислот, например с серной кислотой. При реакции с серной кислотой образует сульфат железа. Эта реакция с серной кислотой используется для очистки металла.

Железо реагирует с воздухом и водой с образованием ржавчины. Когда ржавчина отслаивается, появляется больше железа, что позволяет ржаветь большему количеству железа. В конце концов, вся железка заржавела. Другие металлы, такие как алюминий, не ржавеют.Железо можно легировать хромом, чтобы получить нержавеющую сталь, которая в большинстве случаев не ржавеет.

Порошок железа может реагировать с серой с образованием сульфида железа (II), твердого твердого вещества черного цвета. Железо также реагирует с галогенами с образованием галогенидов железа (III), таких как хлорид железа (III). Железо реагирует с галогеноводородными кислотами с образованием галогенидов железа (II), таких как хлорид железа (II).

Химические соединения [изменить | изменить источник]

Железо образует химические соединения с другими элементами. Обычно другой элемент окисляет железо.Иногда берутся два электрона, а иногда три. Соединения, в которых у железа есть два электрона, называются соединениями железа. Соединения, в которых у железа есть три электрона, называются соединениями трехвалентного железа. В соединениях двухвалентного железа железо находится в степени окисления +2. В соединениях трехвалентного железа железо находится в степени окисления +3. Соединения железа могут быть черными, коричневыми, желтыми, зелеными или пурпурными.

Соединения железа являются слабыми восстановителями. Многие из них зеленые или синие. Наиболее распространенное соединение железа - сульфат железа.

Соединения железа являются окислителями. Многие из них коричневые. Наиболее распространенное соединение железа - оксид железа, тоже самое, что ржавчина. Одна из причин, почему железо ржавеет, заключается в том, что оксид железа является окислителем. Он окисляет железо, ржавея даже под покраской. Поэтому если на краске останется небольшая царапина, все это может заржаветь.

Соединения железа (II) [изменить | изменить источник]

Соединения в степени окисления +2 являются слабыми восстановителями. Обычно они светлые.Они реагируют с кислородом воздуха. Они также известны как соединения железа.

  • Сульфид железа (II), блестящее химическое вещество, которое реагирует с кислотами с выделением сероводорода, обнаружено в земле
  • Сульфат железа (II), сине-зеленый кристаллический химикат, получаемый при взаимодействии серной кислоты со сталью, используемый для уменьшения содержания ядов, таких как хромат, в бетоне
  • Хлорид железа (II), бледно-зеленый кристаллический химикат, получаемый при взаимодействии соляной кислоты со сталью
  • Гидроксид железа (II), темно-зеленый порошок, полученный путем электролиза воды железным анодом, вступает в реакцию с кислородом и становится коричневым
  • Оксид железа (II), черный, легковоспламеняющийся, редкий
Смешанная степень окисления [изменить | изменить источник]

Эти соединения редки; только один общий.Они находятся в земле.

Соединения железа (III) [изменить | изменить источник]

Соединения в степени окисления +3 обычно коричневые. Они окислители. Они едкие. Они также известны как соединения трехвалентного железа.

  • Оксид железа (III), ржавчина, красно-коричневый цвет, растворяется в кислоте
  • Хлорид железа (III), ядовитый и едкий, растворяется в воде с образованием темно-коричневого кислого раствора. Получается в результате реакции железа с соляной кислотой и окислителем
  • Нитрат железа (III), светло-фиолетовый, коррозионно-активный, используемый при травлении
  • Сульфат железа (III), редко, светло-коричневый, растворяется в воде.Производится в результате реакции железа с серной кислотой и окислителем.

Во Вселенной много железа, потому что это конечная точка ядерных реакций в больших звездах. Это последний элемент, который должен быть произведен до того, как взрыв сверхновой звезды выбросит железо в космос.

Металл - главный ингредиент ядра Земли. На поверхности он находится в виде соединения железа или трехвалентного железа. Некоторые метеориты содержат железо в виде редких минералов. Обычно железо находится в земле в виде гематитовой руды, большая часть которой была произведена во время Великого события оксигенации.Железо можно извлечь из руды в доменной печи. Некоторое количество железа встречается в виде магнетита.

В мясе есть соединения железа. Железо является важной частью гемоглобина красных кровяных телец.

Железо производится на крупных заводах , , путем восстановления гематита углеродом (коксом). Это происходит в больших контейнерах, называемых доменными печами. Доменная печь заполнена железной рудой, коксом и известняком. Вдувается очень горячий поток воздуха, который вызывает возгорание кокса.Сильная жара заставляет углерод реагировать с железной рудой, забирая кислород из оксидов железа и образуя диоксид углерода. Двуокись углерода представляет собой газ, и он выходит из смеси. В утюг попал песок. Известняк, состоящий из карбоната кальция, превращается в оксид кальция и диоксид углерода, когда известняк очень горячий. Оксид кальция вступает в реакцию с песком, образуя жидкость, называемую шлаком. Шлак сливают, остается только чугун. В результате реакции в доменной печи останется чистое жидкое железо, где ему можно будет придать форму и закалить после охлаждения.Почти все металлургические заводы сегодня являются частью сталелитейных заводов, и почти весь чугун превращается в сталь.

Есть много способов работы с железом. Железо можно закалить, нагревая кусок металла и окропляя его холодной водой. Его можно смягчить, нагревая и давая ему медленно остыть. Его также можно штамповать на плотном прессе. Его можно натянуть на провода. Из него можно прокатать листовой металл.

В Соединенных Штатах большая часть железа была извлечена из земли в Миннесоте, а затем отправлена ​​на корабле в Индиану и Мичиган, где из него превратилась сталь.

Как металл [изменить | изменить источник]

Железо используется больше, чем любой другой металл. Это прочно и дешево. Из него делают здания, мосты, гвозди, шурупы, трубы, фермы и башни.

Железо не очень реактивно, поэтому его легко и дешево извлечь из руды. После превращения в сталь он очень прочен и используется для армирования бетона.

Есть разные виды утюгов. Чугун - это чугун, производимый способом, описанным выше в статье.Он твердый и хрупкий. Он используется для изготовления таких вещей, как крышки ливневых стоков, крышки люков и блоки двигателя (основная часть двигателя).

Сталь - наиболее распространенная форма железа. Стали бывают нескольких видов. Мягкая сталь - это сталь с низким содержанием углерода. Он мягкий и легко сгибается, но не трескается. Используется для гвоздей и проволоки. Углеродистая сталь тверже, но более хрупкая. Используется в инструментах.

Есть и другие марки стали. Нержавеющая сталь из-за содержания хрома устойчива к ржавчине, а никель-железные сплавы могут оставаться прочными при высоких температурах.Другие стали могут быть очень твердыми, в зависимости от добавленных сплавов.

Кованое железо легко поддается формовке и используется для изготовления заборов и цепей.

Очень чистое железо мягкое и может легко ржаветь (окисляться). Он также довольно реактивный.

Как соединения [изменить | изменить источник]

Соединения железа используются для нескольких целей. Хлорид железа (II) используется для очистки воды. Также используется хлорид железа (III). Сульфат железа (II) используется для восстановления хроматов в цементе. Некоторые соединения железа используются в витаминах.

Дефицит железа - это самый распространенный дефицит питания в мире. [1] [2] [3]

Нашему телу нужно железо, чтобы кислород поступал в мышцы, потому что оно лежит в основе некоторых важных макромолекул нашего тела, таких как гемоглобин, которые заставляют его работать лучше. Во многие крупы добавлено железо (элемент , металл, , железо). [4] [5] Добавляется в крупы в виде крошечных металлических опилок. Иногда даже можно увидеть осколки, если взять очень сильный магнит и положить его в коробку.Магнит будет притягивать эти железки. Эти маленькие металлические стружки не вредны для нашего организма. [6]

Железо наиболее доступно для организма при добавлении к аминокислотам - железо в этой форме усваивается в десять-пятнадцать раз лучше, чем в качестве элемента. [7] Железо также содержится в мясе, например в стейке. Железо, содержащееся в пищевых добавках, находится в форме химического вещества, такого как сульфат железа (II), который дешев и хорошо усваивается. Организм не потребляет больше железа, чем ему нужно, и обычно ему нужно очень мало.Железо в красных кровяных тельцах перерабатывается системой, разрушающей старые клетки. Потеря крови в результате травмы или заражения паразитами может быть более серьезной. [8]

Железо токсично при попадании в организм большого количества. Когда принимается слишком много таблеток железа, люди (особенно дети) заболевают. Кроме того, существует генетическое заболевание, которое нарушает регуляцию уровня железа в организме.

Есть химические вещества, связывающиеся с железом, которые могут прописать врачи.

  1. Центры по контролю и профилактике заболеваний (2002).«Дефицит железа - США, 1999–2000». MMWR . 51 : 897–9.
  2. Hider, Robert C .; Конг, Сяоле (2013). «Глава 8. Железо: эффект перегрузки и дефицита». В Астрид Сигель, Гельмут Сигель и Роланд К. О. Сигель (ред.). Взаимосвязь между ионами эссенциальных металлов и болезнями человека . Ионы металлов в науках о жизни. 13 . Springer. стр. 229-294. DOI: 10.1007 / 978-94-007-7500-8_8.
  3. Длоуи, Эдриенн К.; Ауттен, Кэрин Э. (2013). «Глава 8.4 Поглощение, транспортировка и хранение железа». В Banci, Лючия (ред.) (Ред.). Металломика и клетка . Ионы металлов в науках о жизни. 12 . Springer. DOI: 10.1007 / 978-94-007-5561-1_8. ISBN 978-94-007-5560-4 . CS1 maint: дополнительный текст: список редакторов (ссылка) электронная книга ISBN 978-94-007-5561-1 ISSN 1559-0836 электронная ISSN 1868-0402
  4. «Проверка прочности железа в зерновых». Министерство сельского хозяйства США.Проверено 29 января 2010.
  5. ↑ Адамс, Сесил. Возвращение прямого наркотика . Нью-Йорк: Ballantine Books, 1994
  6. ↑ Фелтон, Брюс. Единственный в своем роде . Нью-Йорк: Уильям Морроу и компания, 1992.
  7. Пинеда О., Эшмид HD (2001). «Эффективность лечения железодефицитной анемии у детей грудного и раннего возраста с хелатом бис-глицината железа». Питание . 17 (5): 381–4. DOI: 10.1016 / S0899-9007 (01) 00519-6. PMID 11377130.
  8. ↑ Эндрюс Н.С. 2000. Нарушения обмена железа. Медицинский журнал Новой Англии . Соответствующая переписка, опубликованная в NEJM 342 : 1293-1294.
,

Железо (элемент) - факты, история, где оно найдено и как используется

Железо - от важнейшего строительного блока из стали до питательных растений и помощи переносу кислорода в кровь - оно всегда помогает поддерживать жизнь на Земле.

Железо - хрупкое твердое вещество, классифицируемое как металл группы 8 Периодической таблицы элементов. Самый распространенный из всех металлов, его чистая форма быстро корродирует от воздействия влажного воздуха и высоких температур. Железо также является четвертым по весу элементом земной коры, и большая часть ядра Земли, как полагают, состоит из железа.По данным Лос-Аламосской национальной лаборатории, помимо того, что он обычно встречается на Земле, его много на солнце и звездах. Согласно лаборатории Джефферсона, железо имеет решающее значение для выживания живых организмов. У растений он играет роль в производстве хлорофилла. У животных это компонент гемоглобина - белка крови, который переносит кислород от легких к тканям организма.

По данным Королевского химического общества, 90 процентов всего металла, который очищается в наши дни, составляет железо.Большая часть его используется для производства стали - сплава железа и углерода - которая, в свою очередь, используется в производстве и гражданском строительстве, например, для изготовления железобетона. Нержавеющая сталь, содержащая не менее 10,5% хрома, обладает высокой устойчивостью к коррозии. Он используется в кухонных столовых приборах, бытовой технике и посуде, такой как сковороды и сковороды из нержавеющей стали. Добавление других элементов может придать стали другие полезные качества. Например, никель увеличивает его прочность и делает его более устойчивым к нагреванию и кислотам; По данным лаборатории Джефферсона, марганец делает его более долговечным, а вольфрам помогает сохранять твердость при высоких температурах.

Только факты

  • Атомный номер (число протонов в ядре): 26
  • Атомный символ (в Периодической таблице элементов): Fe
  • Атомный вес (средняя масса атома): 55,845
  • Плотность : 7,874 грамма на кубический сантиметр
  • Фаза при комнатной температуре: твердое вещество
  • Точка плавления: 2800,4 градуса по Фаренгейту (1538 градусов по Цельсию)
  • Точка кипения: 5181,8 F (2861 ° C)
  • Количество изотопов (атомов одного элемента с другое количество нейтронов): (укажите количество стабильных изотопов): 33 Стабильные изотопы: 4
  • Наиболее распространенные изотопы: Железо-56 (естественное содержание: 91.754 процента)

(Изображение предоставлено Грегом Робсоном / Creative Commons, Андреем Маринкасом Shutterstock)

История и свойства железа

Археологи подсчитали, что люди использовали железо более 5000 лет, согласно Jefferson Lab. На самом деле оказывается, что часть самого древнего железа, известного человеку, буквально упала с неба. В исследовании, опубликованном в 2013 году в Journal of Archeological Science, исследователи изучили древнеегипетские железные бусины, датируемые примерно 3200 годом до нашей эры.С. и обнаружил, что они были сделаны из железных метеоритов. По данным Лос-Аламосской национальной лаборатории, Ветхий Завет в Библии также неоднократно упоминает железо.

Железо получают в основном из минералов гематита и магнетита. По данным лаборатории Джефферсона, в меньшей степени его также можно получить из минералов таконита, лимонита и сидерита. Согласно данным Лос-Аламосской национальной лаборатории, у железа есть четыре различных аллотропных формы, что означает, что оно имеет четыре различные структурные формы, в которых атомы связываются по разному образцу.Эти формы называются ферритами, известными как альфа (магнитная), бета, гамма и омега.

Железо - важное питательное вещество в нашем рационе. Дефицит железа, наиболее распространенный недостаток питания, может вызвать анемию и утомляемость, которые влияют на способность выполнять физическую работу у взрослых. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, он также может ухудшить память и другие психические функции у подростков. CDC предупреждает, что женщины, у которых наблюдается дефицит железа во время беременности, подвергаются повышенному риску рождения маленьких и ранних детей.

Существует два типа диетического железа: гемовое и негемовое. Гемовое железо, которое является наиболее легко усваиваемым типом железа, содержится в мясе, рыбе и птице, тогда как негемовое железо, которое также абсорбируется, но в меньшей степени, чем гемовое железо, содержится в обеих растительных продуктах (например, шпинат, капуста и брокколи) и мясо, согласно данным Американского Красного Креста. Люди поглощают до 30 процентов гемового железа по сравнению с 2-10 процентами негемового железа, сообщает ARC, добавляя, что продукты, богатые витамином С, такие как помидоры или цитрусовые, могут помочь людям усваивать негемовое железо.

Кто знал?

  • По данным Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, кровь имеет красный цвет из-за взаимодействия железа и кислорода. Кровь выглядит красной из-за того, как химические связи между двумя элементами отражают свет.
  • По данным Денверского университета, чистое железо на самом деле мягкое и податливое.
  • В 2007 году исследователи обнаружили огромный шлейф богатой железом воды, исходящий из гидротермальных источников в южной части Атлантического океана.
  • Железо необходимо для роста фитопланктона - крошечных морских бактерий, которые используют углекислый газ из атмосферы в качестве топлива для фотосинтеза. Поэтому некоторые исследователи утверждают, что удобрение океанов дополнительным количеством железа может помочь поглотить избыток углекислого газа. Но исследование, опубликованное в Интернете в ноябре 2010 года в Proceedings of the National Academy of Sciences, показало, что это может быть не такой уж и хорошей идеей, поскольку все это дополнительное железо может фактически вызвать рост токсин-продуцирующих водорослей, которые способствуют загрязнению морских Дикая жизнь.
  • По данным Королевского химического общества, около 90 процентов всего металла, который сегодня очищается, составляет железо.
  • По данным Лос-Аламосской национальной лаборатории, железо является важнейшим компонентом класса метеоритов, известного как сидериты.
  • По данным Лос-Аламосской национальной лаборатории, железный столб, датируемый примерно 400 годом нашей эры, все еще стоит в Дели, Индия. Высота столба составляет около 23,75 футов (7,25 метра), а диаметр - 15,75 дюйма (40 сантиметров). Несмотря на воздействие погодных условий, столб не сильно корродировал благодаря уникальному составу металлов.
  • Примеры продуктов, богатых железом, включают мясо, такое как говядина, индейка, курица и свинина; морепродукты, такие как креветки, моллюски, устрицы и тунец; овощи, такие как шпинат, горох, брокколи, сладкий картофель и стручковая фасоль; хлеб и крупы, такие как хлопья с отрубями, цельнозерновой хлеб и обогащенный рис; другие продукты, такие как фасоль, чечевица, томатная паста, тофу и патока, по данным американского Красного Креста.
  • Согласно Nature, поверхность Марса имеет красный цвет из-за большого количества оксида железа (ржавчины) на ее поверхности.В коре Марса более чем в два раза больше оксида железа, чем на Земле.
  • Твердое внутреннее и жидкое внешнее ядро ​​Земли в основном состоят из железа (примерно 85 процентов и 80 процентов по весу соответственно). По данным НАСА, электрический ток, генерируемый жидким железом, создает магнитное поле, защищающее Землю. Железо также содержится в ядрах всех планет Солнечной системы.
  • Согласно JPL, железо - самый тяжелый элемент, образующийся в ядрах звезд.Элементы тяжелее железа могут быть созданы только при взрыве звезд большой массы (сверхновых).
  • Латинское название железа - ferrum, которое является источником его атомного символа Fe.
  • Слово «железо» происходит от англосаксонского слова iren. Слово «железо», возможно, происходит от более ранних слов, означающих «святой металл», потому что оно использовалось для изготовления мечей, используемых в крестовых походах, согласно WebElements.

Текущие исследования

Железо было предметом многочисленных медицинских исследований, некоторые из которых показывают, что высокий уровень железа в крови может быть связан с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний.«Есть некоторые исследования, предполагающие, что люди, у которых больше ферритина в системе крови и маркеры более высокого содержания железа в организме, могут быть более подвержены риску некоторых сердечно-сосудистых заболеваний», - сказала Джудит Вайли-Розетт, профессор кафедры эпидемиологии. здоровье населения и медицинский факультет Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна Университета Иешива в Нью-Йорке. «И вызывает ли это риск или это биомаркер чего-то еще, неясно», - сказала Уайли-Розетт Live Science.(Ферритин - это тип белка, который накапливает железо, в то время как тест на ферритин измеряет количество железа в крови.)

В исследовании, проведенном с участием более 1900 финских мужчин в возрасте от 42 до 60 лет, опубликованном в 1992 г. , исследователи обнаружили связь между высоким уровнем железа и повышенным риском сердечного приступа. В более недавнем исследовании, опубликованном в январе 2014 года в журнале Journal of Nutrition, исследователи обнаружили, что гемовое железо, обнаруженное в мясе, увеличивает риск ишемической болезни сердца на 57 процентов, но такой связи между негемовым железом и риск ишемической болезни сердца.

Интересно, что недавние исследования также связали накопление железа в головном мозге с болезнью Альцгеймера. В исследовании, опубликованном в августе 2013 года в Journal of Alzheimer's Disease, исследователи обнаружили, что количество железа в гиппокампе - области мозга, связанной с формированием воспоминаний - было увеличено и связано с повреждением тканей в области гиппокампа у людей. с болезнью Альцгеймера, но не у здоровых пожилых людей.

«Накопление железа в головном мозге может зависеть от изменения факторов окружающей среды, таких как количество потребляемого нами красного мяса и пищевых добавок с железом, а у женщин, перенесших гистерэктомию перед менопаузой», - автор исследования д-р.Джордж Барцокис, профессор психиатрии Института неврологии и поведения человека им. Семела при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, заявил в своем заявлении.

Дефицит железа также был связан с депрессией, согласно исследованию 2017 года, опубликованному в Journal of Psychiatric Research группой австралийских исследователей, которые пытались найти связь между генетикой, уровнем железа и депрессией, особенно у подростков. Исследователи обнаружили, что, хотя существует связь между уровнем железа в кровотоке и степенью депрессии, нет никаких доказательств генетической связи между ними.Исследователи использовали данные, полученные в результате исследований близнецов, и рассмотрели множество факторов при сравнении близнецов-подростков со взрослыми близнецами. Связь между уровнем железа и депрессией чаще всего наблюдается в периоды времени, когда организму требуется большее количество железа, например, во время всплесков роста.

В статье 2017 года, опубликованной в European Journal of Nutrition исследовательской группой из Ирана, описывается исследование, в котором препараты железа давали новым, не страдающим анемией матерям с послеродовой депрессией (PPD).Группа из 70 женщин начала двойное слепое исследование через одну неделю после родов, и через шесть недель сравнили симптомы PPD. Группа, принимавшая добавку железа, испытала значительно большее улучшение симптомов PPD, чем группа, принимавшая плацебо.

Дополнительная информация от Рэйчел Росс, участника Live Science

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *