Полезные ископаемые руда железная: Железная руда
alexxlab | 27.02.2023 | 0 | Разное
Состав, свойства, применение железной руды. Главная особенность железной руды
Задавшись вопросом – для чего нужна железная руда становится понятно, что без нее человек не достиг бы высот современного развития цивилизации. Орудия труда и оружие, детали машин и станки – все это можно сделать из железной руды. Сегодня нет ни одной отрасли народного хозяйства, обходящейся без стали или чугуна.
Железо относится к широко распространенным в земной коре химическим элементам. В земной коре этот элемент в чистом виде практически не встречается, он находится в виде соединений (окислов, карбонатов, солей и прочего). Минеральные соединения, в которых содержится значительное количество этого элемента, называют железными рудами. Промышленное использование руд, содержащих в своем составе ≥ 55% железа экономически обосновано. Рудные материалы с меньшим содержанием металла подвергаются предварительному обогащению. Методы обогащения при добыче железных руд постоянно совершенствуются. Поэтому, в настоящее время, требования к количеству железа в составе железной руды (бедной) постоянно снижаются.
Железосодержащие минеральные соединения классифицированы по происхождению:
- руды, образовавшиеся под действием высокой температуры, называют магматогенными;
- образовавшиеся в результате оседания на дне древних морей – экзогенными;
- под действием экстремального давления и температуры – метаморфогенными.
Происхождение породы определяет условия добычи полезных ископаемых и в каком виде содержится железо в них.
Главная особенность железных руд – их широкая распространенность и очень значительные запасы в земной коре.
Основные железосодержащие минеральные соединения это:
- гематит – это наиболее ценный источник железа, так как содержит порядка 68-72% элемента и минимум вредных примесей, залежи гематита называют красным железняком;
- магнетит – главное свойство железной руды данного вида – магнитные свойства. Наравне с гематитом отличается содержанием железа равным 72,5%, а также высоким содержанием серы.
Образует месторождения – магнитные железняки; - группа водных окислов металла под общим названием бурые железняки. Эти руды имеют невысокое содержание железа, примеси марганца, фосфора. Это определяет свойства железной руды данного типа – значительную восстанавливаемость, пористость структуры;
- сидерит (карбонат железа) – отличается высоким содержанием пустой породы, самого металла содержится порядка 48%.
Образует месторождения – магнитные железняки;Железная руда используется для выплавки из нее чугунов, сталистого чугуна и стали. Однако, прежде чем, железную руду используют по назначению, она подвергается обогащению на горно-обогатительных комбинатах. Это относится к бедным рудным материалам, содержание железа в которых ниже 25-26%. Разработано несколько методов обогащения бедных руд:
- магнитный способ, он заключается в использовании различий магнитной проницаемости компонентов руды;
- флотационный способ, использующий различные коэффициенты смачиваемости частиц руды;
- промывочный способ, удаляющий пустые примеси струями жидкостей под большим давлением;
- гравитационный способ, применяющий специальные суспензии для удаления пустой породы.
В результате обогащения из железной руды получают концентрат, содержащий до 66-69% металла.
Как и где используется железная руда и концентраты:
- руда используется в доменном производстве для выплавки чугунов;
- для получения стали прямым способом, минуя стадию чугуна;
- для получения ферросплавов.
В итоге, из полученной стали и чугуна изготавливаются профильный и листовой прокат, из которых потом изготавливают необходимые изделия.
Доклад про железо и железную руду — полезные ископаемые России
Когда о чём-нибудь говорят «железный», имеют в виду — прочный, крепкий, несокрушимый. Не удивительно услышать: «железная воля», железное здоровье» и даже «железный кулак». Что же такое железо?
История названия
Железо в чистом виде — металл серебристого цвета, по латыни оно называется Fe (феррум). О происхождении русского названия учёные спорят. Одни считают, что оно возникло от слова «джальджа», что в переводе с санскрита значит металл, другие уверяют, что это слово «жель», означающее «блестеть».
Как люди получили железо?
Впервые железо очутилось в руках человека, обрушившись с неба. Ведь многие метеориты были почти полностью железными. Поэтому в Древнем Египте изображали предметы из этого металла синими — цвета неба. Многие народы имеют мифы о небесном происхождении железных орудий — якобы их дали боги.
Что такое «железный век»?
Когда человек открыл бронзу, начался «бронзовый век». Позже ему на смену пришел «железный». Так назвали время, когда халибы, народ, живший на берегу Чёрного моря, научились плавить в специальных печах особый песок. Полученный метал был красивого серебристого цвета и не ржавел.
Всегда ли золотые изделия ценились выше?
В те времена, когда железо выплавлялось из метеоритов, из него в основном делали украшения, носить которые могли лишь люди знатного рода. Часто эти украшения имели золотую оправу, а в Древнем Риме даже обручальные кольца были железными. Сохранилось письмо, написанное одним из фараонов Египта царю хеттов, где тот просил выслать ему железо, обещая заплатить золотом в любом количестве.
Мировые чудеса, сделанные из железа
В Индии, в Дели, стоит древняя колонна высотой больше семи метров. Она сделана из чистого железа ещё в 415 году нашей эры. Но и сейчас на ней нет ни следа ржавчины. По легенде, прикосновение к колонне спиной дает исполнение заветного желания. Ещё одно грандиозное железное сооружение — Эйфелева башня. Для изготовления символа Парижа потребовалось более семи тысяч тонн металла.
Откуда берется железо?
Чтобы получить железо, нужна железная руда. Это минералы, камни, в которых железо соединено с разными другими веществами. Очищая железо от примесей, и получают нужный металл. Например, сырьём может быть магнитный железняк, в котором содержится до 70% железа. Железняк — чёрный или тёмно-серый камень. В России его добывают на Урале, например, в недрах горы, которая так и называется — Магнитная.
Как добывают руду?
Месторождения железной руды имеются не только в России, но также на Украине, в Швеции, в Норвегии, в Бразилии, в США и некоторых других странах.
Запасы этого ископаемого не везде одинаковые, его начинают добывать только в том случае, если это представляется выгодным, ведь разработка стоит дорого и не окупится, если железа окажется слишком мало.
Чаще всего железную руду добывают открытым методом. Копают огромную яму, которая называется карьер. Она очень глубокая — полкилометра в глубину. А ширина зависит от того, много ли вокруг руды. Специальные машины вычерпывают руду, отделяя её от ненужной породы. Затем грузовики отвозят её на заводы.
Однако не любое месторождение можно разрабатывать таким способом. Если руда глубоко, приходится для её добычи делать шахты. Для шахты сначала роют глубокий колодец, который называется ствол, а внизу от него отходят коридоры — штреки. Вниз спускаются шахтеры. Это отважные люди, они находят руду и взрывают её, а потом по кускам переправляют на поверхность. Работа шахтёров очень опасна, ведь шахта может обрушиться, а ещё внизу бывают опасные газы, да и при взрыве люди могут пострадать, хотя они очень осторожны и соблюдают правила техники безопасности.
Как из руды получается железо?
Но добыть руду — это еще не все! Ведь получение железа из руды — тоже непростой процесс. Хотя выплавлять железо из руды научились уже давно. В древности выплавкой его занимались кузнецы, они были очень уважаемыми людьми. В специальную печь, которая называется горн, клали руду и древесный уголь, а затем поджигали. Однако обычная температура горения недостаточно высока для выплавки, поэтому огонь раздували, используя мехИ — приспособление, выдувающее воздух с большой силой. Сначала их двигали руками, а позже научились использовать силу воды. В результате нагревания получалась спекшаяся масса, которую потом кузнец ковал, придавая железу нужную форму.
Сплавы
Чаще использовалось (да и сейчас используется) не чистое железо, а сталь или чугун. Это сплав железа с углекислым газом. Если в сплаве более 2% углерода, то получается чугун. Он непрочный, зато легко плавится и ему можно придать любую форму. Если углерода меньше 2%, то получается сталь.
Она очень прочная и используется для изготовления множества нужных вещей, машин, оружия.
Сейчас, конечно, применяются другие методы, хотя принцип их тот же: выплавка с добавлением углекислоты при высокой температуре. В настоящее время для этой цели используют электричество.
Зачем железо человеческому организму?
Если человеку не хватает железа, он болеет. Этот металл нужен для образования гемоглобина, который доставляет кислород каждой клеточке тела. Поэтому надо есть продукты, богатые железом — печень, бобовые, яблоки.
Если это сообщение тебе пригодилось, буда рада видеть тебя в группе ВКонтакте. А ещё — спасибо, если ты нажмёшь на одну из кнопочек «лайков»:
Минеральные ресурсы месяца: железная руда
по версии Геологической службы США. Четверг, 14 июня 2018 г.
Джон Д. Джоргенсон, специалист по сырьевым товарам Геологической службы США, собрал следующую информацию о железной руде, минеральном ресурсе, необходимом для производства стали.
Большая часть элементарного железа содержится в гематите (вставка) или магнетите (вверху). Авторы и права: Вставка: Банк изображений NOAA/ESW; вверху: ©iStockphoto.com/Melissa Carroll
В природе элементарное железо содержится в основном либо в магнетите, либо в гематите, оба минерала являются железной рудой. Почти вся железная руда, используемая непосредственно в виде кусковой руды или переработанная в брикеты, концентраты, окатыши или агломерат, используется для производства стали. В Соединенных Штатах на производство стали приходится почти 99 процентов потребления железной руды. Незначительные количества потребляются при производстве чугуна, цемента, магнитов и ювелирных изделий. В Соединенных Штатах есть восемь крупных железорудных рудников — все они ведут открытую добычу — два в Мичигане и шесть в Миннесоте.
Почти вся железная руда перерабатывается в окатыши и транспортируется из рудников в доменные печи, где вместе с коксом, известняком и другими добавками она перерабатывается в чугун на последней стадии перед выплавкой стали.
Усилия компаний по добыче железной руды, особенно в хребте Месаби в Миннесоте, который граничит с дикой природой, имеют решающее значение для сохранения окружающей среды. Каждая из шахт США привержена усилиям по сохранению окружающей среды. Хорошим примером такой заботы об окружающей среде является истощенный рудник Республика в Мичигане, который был закрыт в 1996 году; сегодня процветает среда обитания диких животных площадью 800 гектаров.
Для получения дополнительной информации о железной руде посетите сайт mineerals.
usgs.gov/minerals.
ПРОИЗВОДСТВО И ПОТРЕБЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗНОЙ РУДЫ
Мировое производство железной руды почти удвоилось за последние пять лет и составляет в среднем более 2 миллиардов метрических тонн в год. В 2007 г. в первую десятку стран-производителей железной руды входили Китай, Бразилия, Австралия, Индия, Россия, Украина, США, Южная Африка, Канада и Иран. Оценочные запасы железной руды в США составляют 6,9 миллиарда метрических тонн, что составляет около 5 процентов от общих мировых запасов.
Крупнейшими экспортерами железной руды в 2007 г. были Бразилия, Австралия, Индия, Южная Африка и Канада. Три компании в Австралии и Бразилии контролируют почти 70 процентов мирового рынка морской железной руды.
Крупнейшими импортерами железной руды в 2007 г. были Китай, Япония, Республика Корея, Германия и Франция. Несмотря на то, что Китай производит много железа, его руда имеет более низкое содержание железа, поэтому он должен импортировать много железной руды и, безусловно, является крупнейшим импортером в мире.
В Соединенных Штатах почти 99 процентов внутренней добычи железной руды превращается в расплавленный чугун в доменных печах в черной металлургии.
ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ
Каждый раз, когда из металлолома перерабатывается метрическая тонна стали, не нужно будет добывать более метрической тонны железной руды.
В западной части Верхнего озера из-за магнитного притяжения из-за залежей железной руды на дне озера судовые компасы работают крайне ненадежно.
Минерал штата Алабама — гематит.
Название гематита происходит от греческого слова «кровь», потому что минерал имеет красную полосу и может быть красноватого цвета. Гематит в форме спекулярита можно использовать как драгоценный камень при изготовлении украшений.
© 2008-2021. Все права защищены. Любое копирование, перераспределение или повторная передача любого из
содержание данной услуги без выраженного письменного
разрешение Американского института наук о Земле прямо
запрещенный.
Картирование распределения минералов железной руды и пространственная корреляция с экологическими переменными в горнодобывающих районах на вершинах холмов
Берк А., Бернштейн Л.С., Андерсон Г.П., Ачарья П.К., Робертсон Д.К., Четвинд Дж.Х., Адлер-Голден С.М. (1998) Облако MODTRAN и апгрейды многократного рассеяния с приложением к AVIRIS. Remote Sens Environ 65(3):367–375
Статья Google ученый
Бернс Р.Г., Фишер Д.С. (1990) Минералогия железной серы Марса: магматическая эволюция и продукты химического выветривания. J Geophys Res Solid Earth 95(B9):14415–14421
Артикул Google ученый
Chang CI, Plaza A (2006) Быстрый итерационный алгоритм для реализации индекса чистоты пикселей. Geosci Remote Sens Lett IEEE 3(1):63–67
Статья Google ученый
Кларк Р.
Н. (1999) Спектроскопия горных пород и минералов и принципы спектроскопии. Man Remote Sens 3:3–58
Google ученый
Кларк Р.Н., Руш Т.Л. (1984) Спектроскопия отражения: методы количественного анализа для приложений дистанционного зондирования. J Geophys Res 89(B7):6329–6340
Артикул Google ученый
Clark RB, Zeto SK (2000)Поглощение минералов арбускулярными микоризными растениями. J растение Нутр 23(7):867–902
Артикул Google ученый
Кларк Р.Н., Галлахер А.Дж., Суэйзи Г.А. (1990) Картирование глубины полосы поглощения материала по данным спектрометра формирования изображения с использованием алгоритма наименьших квадратов полной формы полосы одновременно соответствует нескольким спектральным характеристикам из нескольких материалов. В: Материалы третьего семинара по бортовым спектрометрам видимого/инфракрасного изображения (AVIRIS).
Кроули Дж. К., Брики Д. В., Роуэн Л. С. (1989) Данные спектрометра аэрофотосъемки Рубиновых гор, Монтана: различение минералов с использованием относительных изображений по глубине полосы поглощения. Окружающая среда удаленных датчиков 29(2):121–134
Артикул Google ученый
Datt B, McVicar TR, Van Niel TG, Jupp DL, Pearlman JS (2003) Предварительная обработка гиперспектральных данных EO-1 Hyperion для поддержки применения сельскохозяйственных индексов. Geosci Remote Sens IEEE Trans 41(6):1246–1259
Статья Google ученый
Debba P, Van Ruitenbeek FJA, Van Der Meer FD, Carranza EJM, Stein A (2005) Оптимальный полевой отбор проб полезных ископаемых с использованием гиперспектральных данных. Окружающая среда удаленных датчиков 99(4):373–386
Статья Google ученый
Дехаан Р.
Л., Тейлор Г.Р. (2002) Полученные в полевых условиях спектры засоленных почв и растительности как индикаторы засоления почв, вызванного орошением. Remote Sens Environ 80(3):406–417
Артикул Google ученый
Деннисон П.Е., Халлиган К.К., Робертс Д.А. (2004) Сравнение метрик ошибок и ограничений для анализа спектральной смеси нескольких конечных элементов и картографа спектрального угла. Окружающая среда удаленных датчиков 93(3):359–367
Статья Google ученый
Gao BC, Montes MJ, Davis CO, Goetz AF (2009) Алгоритмы атмосферной коррекции для данных гиперспектрального дистанционного зондирования суши и океана. Remote Sens Environ 113:S17–S24
Артикул Google ученый
Гетц А.Ф., Сривастава ВИНАЙ (1985) Минералогическое картирование в горнодобывающем районе Куприт, Невада. В: Труды семинара по анализу данных спектрометра с аэрофотосъемкой, стр.
22–29.
Goodenough DG, Dyk A, Niemann KO, Pearlman JS, Chen H, Han T, West C (2003) Обработка Hyperion и ALI для классификации лесов. Geosci Remote Sens IEEE Trans 41(6):1321–1331
Статья Google ученый
Гомер С., Хуанг С., Ян Л., Уайли Б., Коан М. (2004) Разработка национальной базы данных земного покрова США за 2001 год. Photogramm Eng Remote Sens 70(7):829–840
Артикул Google ученый
Конский ноготь РФ (2001) Геохимические поиски. https://doi.org/10.1036/1097-8542.285700
Хаббард Б.Е., Кроули Дж.К. (2005) Картирование полезных ископаемых на чилийско-боливийском Альтиплано с использованием коорбитальных изображений ALI, ASTER и Hyperion: проблемы размерности данных и решения. Remote Sens Environ 99(1):173–186
Статья Google ученый
Хант Г.
Р., Эшли Р.П. (1979) Спектры измененных горных пород в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне. Экон Геол 74 (7): 1613–1629
Артикул Google ученый
Яросик Н., Беннетт С.Л., Данкли Дж., Голд Б., Грисон М.Р., Халперн М., Ларсон Д. (2011) Семилетний зонд Уилкинсона для изучения микроволновой анизотропии (wmap wmap является результатом партнерства между Принстонским университетом и космическим центром имени Годдарда НАСА) Центр полетов Научное руководство осуществляется научной группой WMAP.) наблюдения: карты звездного неба, систематические ошибки и основные результаты. Astrophys J Suppl Ser 192(2):14
Артикул Google ученый
Кайет Н., Патхак К. (2015) Дистанционное зондирование и картирование землепользования/обнаружения изменений растительного покрова на основе ГИС в лесу Саранда, Джаркханд, Индия. Int Res J Earth Sci 3:1–6
Google ученый
Кайет Н.
, Патхак К., Чакрабарти А., Саху С. (2016a) Пространственное воздействие изменения землепользования/почвенного покрова на распределение температуры поверхности в лесу Саранда, Джаркханд. Модель Earth Syst Environ 2(3):127
Артикул Google ученый
Кайет Н., Патхак К., Чакрабарти А., Саху С. (2016b) Городской остров тепла, исследованный с помощью корреляции между температурой поверхности земли и несколькими индексами растительности. Spat Inf Res 24(5):515–529
Статья Google ученый
Кайет Н., Патхак К., Чакрабарти А., Саху С. (2017) Методы гиперспектральной визуализации минералов железа картографирование горнодобывающего района на вершине холма. GEIM-2017 Геоинформатика для решения экологических проблем и управления
Кайет Н., Патхак К., Чакрабарти А., Саху С. (2018) Оценка потери почвы с использованием модели RUSLE и метода SCS-CN в горнодобывающих районах на вершинах холмов.
Int Soil Water Conserv Res 6(1):31–42
Статья Google ученый
Kruse FA, Lefkoff AB, Dietz JB (1993) Картографирование минералов на основе экспертной системы в северной части Долины Смерти, Калифорния/Невада, с использованием бортового спектрометра видимого/инфракрасного изображения (AVIRIS). Окружающая среда удаленных датчиков 44 (2–3): 309–336
Артикул Google ученый
Кумар Д., Рао Д.С., Шридхар К., Сатьянараянан М., Патро П.К. (2016) Комплексные геофизические и геологические исследования для поиска полезных ископаемых в поясе Бетул-Чхиндвара (BCB), Центральная Индия. J Geol Soc India 87(4):383–396
Статья Google ученый
Ланци Р.Дж., Маккензи Ф.Т. (1979) Атмосферные микроэлементы: глобальные циклы и оценка антропогенного воздействия. Геохим Космохим Акта 43(4):511–525
Артикул Google ученый
Lee HY, Chung IH, Seok W, Kang HS, Lee HS, Ko JS, Park SS (1992) Вариации вентральных ветвей плечевого сплетения.
J Korean Med Sci 7(1):19–24
Статья Google ученый
Magendran T, Sanjeevi S (2014) Анализ изображений Hyperion и линейное спектральное разделение для оценки содержания железной руды в некоторых частях Ноамунди, Восточная Индия. Int J Appl Earth Obs Geoinf 26: 413–426
Артикул Google ученый
Mange MA, Maurer H (2012) Цветные тяжелые минералы. Спрингер, Нидерланды
Google ученый
Молан Ю.Э., Рефахи Д., Тарашти А.Х. (2014) Картирование минералов в районе Махерабад, восточный Иран, с использованием данных дистанционного зондирования HyMap. Int J Appl Earth Obs Geoinf 27:117–127
Статья Google ученый
Мундт Дж.Т., Гленн Н.Ф., Вебер К.Т., Пратер Т.С., Ласс Л.В., Петтингилл Дж. (2005) Распознавание кресс-салата седого и определение пределов его обнаружения с помощью гиперспектральной обработки изображений и методов оценки точности.
Remote Sens Environ 96(3):509–517
Статья Google ученый
Nefeslioglu HA, San BT, Gokceoglu C, Duman TY (2012) Оценка использования данных Terra ASTER L3A для картирования подверженности оползням. Int J Appl Earth Obs Geoinf 14(1):40–60
Артикул Google ученый
Pan Z, Huang J, Wang F (2013) Подгонка многодиапазонных спектральных характеристик для гиперспектральных изображений при извлечении посевов масличного рапса. Int J Appl Earth Obs Geoinf 25:21–29
Статья Google ученый
Радж С.К., Ахмед С.А., Сриватсав С.К., Гупта П.К. (2015) Картирование оксидов железа по данным E0-1 Hyperion. Дж. Геол Сок, Индия 86 (6): 717–725
Артикул Google ученый
Расель С.М., Чанг Х.К., Ральф Т., Сентилан Н. (2015) Идентификация конечного члена из EO-1 Hyperion L1_R Гиперспектральные данные для создания спектральной библиотеки солончаков в Хантер-Ветланд, Новый Южный Уэльс, Австралия.
В: Дистанционное зондирование SPIE. Международное общество оптики и фотоники, стр. 96371O–96371O
Редди К.Р., Каканл В.Г., Чжао Д., Котл С., Гао В. (2004) Интерактивное воздействие ультрафиолетового излучения-В и температуры на физиологию, рост, развитие и гиперспектральные исследования хлопка. отражение. Фотохим Фотобиол 79(5):416–427
Артикул Google ученый
Саху С., Дхар А., Кайет Н., Кар А. (2017) Выявление сценария нехватки воды по изменениям землепользования/почвенного покрова на сельскохозяйственной территории. Spat Inf Res 25(1):11–21
Статья Google ученый
Вайш Дж., Пал С.К. (2015) Картирование подземных угольных пожаров с использованием магнитной съемки на шахте Восточная Басурия, Джаркханд. Дж. Геол Сок Индия 86 (4): 438–444
Артикул Google ученый
Ван дер Меер Ф.