В железной руде содержатся: В железной руде содержатся железо и примеси в отношении 7:2. Сколько тонн железа получится из 189 т руды?

alexxlab | 08.06.1996 | 0 | Разное

Содержание

Ценные и вредные элементы в рудах и отходах месторождений черной металлургии

Помимо элементов, имеющих промышленное значение, в руде содержатся примеси. Одни из них повышают ценность сырья, а другие снижают его качество. Раньше железные руды с высоким содержанием этих примесей не разрабатывались. От содержания элементов-примесей и их разнообразия зависит технология переработки руды. Для более полного извлечения ценного компонента (или ценных компонентов) из руды и производства качественного конечного продукта необходимо знать элементный состав руды и влияние того или иного элемента на процесс извлечения ценного компонента (или ценных компонентов) и качество конечного продукта.

Цель данной работы — на основе анализа опубликованных данных охарактеризовать вредные и ценные элементы-примеси, содержащиеся в рудах и отходах железо-, медьсодержащих, свинцово-цинковых, никелевых и кобальтовых месторождений.

Руду называют простой или комплексной, если из нее извлекают соответственно один или несколько полезных компонентов. В комплексных рудах часто содержатся примеси редких металлов, например: в бокситах — Ga, La и Sc, в железных рудах — V, в титановых — V, Sc, Nb. Наличие примесей редких элементов (V, Ge, Ga, TR и др.) повышает ценность руд, в таком случае говорят о наличии ценных элементов-примесей. Вредные примеси затрудняют металлургический передел руд (и их концентратов) или ухудшают качество получаемого продукта. Для правильного и наиболее полного использования руды необходимо детальное изучение их элементного и вещественного (в частности, минерального) состава [10].

Минимальное содержание ценных компонентов, которое экономически целесообразно для промышленного извлечения, а также допустимое максимальное содержание вредных примесей, называют промышленными кондициями. Они зависят от форм нахождения полезных компонентов в руде, технологических способов ее добычи и переработки. При совершенствовании последних изменяется оценка руды конкретного месторождения. Так, в 1955г в Кривом Роге добывалась железная руда с содержанием железа не ниже 60 %, а впоследствии стали использовать руды, содержащие 25–30 % железа. Чем выше ценность металла, тем меньше могут быть запасы его руды в месторождении и ниже его содержание в руде (таблица 1). Особенно это относится к редким, радиоактивным и благородным металлам. Например, скандий получают из руд при его содержании около 0,002 %, золото и платину — при содержании 0,0005 % [10].

Таблица 1

Минимальные промышленные кондиции для коренных руд* [10]

Металлы

Минимальные запасы руд

Минимальное содержание металла, % по массе

Запасы руд (т) крупных месторождений

Черные (Fe)

Сотни тысяч т

20–25

Миллиарды

Цветные (Cu, Pb, Zn, Ni)

Тысячи — десятки тысяч т

0,4–1

Десятки миллионов

Редкие (W, Mo, Sn, Hg)

Десятки — сотни т

0,1–0,2

Сотни тысяч

Радиоактивные (U, Th)

Десятки — сотни т

0,05–0,1

Сотни тысяч

Благородные (Au, Pt)

Килограммы

0,0005

Десятки тысяч

 

*Коренными называются руды, находящиеся на месте их первоначального образования.

Неоспоримость положения о скором исчерпании отдельных видов природных минеральных ресурсов и необходимость новых крупных капиталовложений в освоение новых месторождений ставят вопрос о целесообразности использования сырья техногенных месторождений. Обычно под техногенным минеральным сырьем понимаются отвалы вскрышных и вмещающих пород отработанных месторождений, а также хвостохранилища горно-обогатительных фабрик, где концентрация компонентов основной добычи, а также попутных полезных соединений меньше, чем в разрабатываемых промышленных пластах. Тем не менее, эти компоненты могут быть извлечены с применением новейших технологий [1].

Утилизация отвалов вскрышных пород позволяет сокращать их площади и тем самым экономить ресурс геологического пространства, а извлечение полезных компонентов из хвостохранилищ, кроме экономической выгоды, способствует очищению поверхностной части литосферы от вредных для здоровья биоты примесей; особенно это касается тяжелых металлов и радиоактивных элементов.

Порода, идущая в отвал, состоит из тех же минералов, и соответственно, из тех же элементов, что и рудоносная порода. Поэтому вредные и ценные элементы-примеси будут рассмотрены в руде месторождений. Однако следует принять во внимание, что порода отходов производства в процентном соотношении будет отличаться от рудоносной породы: в отходах содержание примесей возрастет по отношению к ценному компоненту.

Железные руды в ряде случаев содержат попутные ценные компоненты, использование которых улучшает технико-экономические показатели работы предприятий по добыче полезных ископаемых и позволяет получать дефицитную товарную продукцию.

Попутные ценные компоненты железных руд и концентратов переходят в чугун и сталь или уходят в шлаки, откуда могут быть частично извлечены. Такие полезные примеси, как никель, кобальт, марганец, являющиеся легирующими компонентами, частично переходя из чугуна в сталь, дают возможность получения специальных сталей с заданными свойствами [2].

Наиболее распространенная примесь железных руд — марганец. В обычных условиях плавки марганец вводится в чугун с марганцевой рудой, подаваемой в аглошихту. Наличие марганца в железной руде позволяет избежать расхода на марганцевую руду и снизить себестоимость чугуна.

Хром и никель являются ценными легирующими элементами, переходящими в чугун, а затем и в сталь, и улучшающими ее качество. Они позволяют снизить расход дорогостоящих феррохрома и ферроникеля. Содержание хрома и никеля в рудах обычно небольшое и составляет от десятых долей процента до нескольких процентов [7].

Из шлаков металлургического передела титаномагнетитовых концентратов извлекается ванадий; фосфорсодержащие шлаки используются в качестве удобрений. Из пироксеновых хвостов обогащения титаномагнетитовых руд может извлекаться скандий [2].

Вольфрам и молибден являются полезными примесями железной руды, однако в рудах встречаются крайне редко [7].

Перспективными являются предложенные технологии извлечения из железных руд и продуктов их переработки германия и других редких элементов [2].

Вредные примеси железных руд: S, P, As, Zn и Pb. Сера вызывает снижение прочности стали при повышенных температурах (красноломкость) и поэтому во всех случаях является вредной примесью. Хотя основное количество серы в доменную печь вносится с коксом, иногда ее много содержится и в руде. Если же руда подвергается агломерации, то этот предел может быть повышен до 2 %. Это объясняется тем, что при агломерации с газами удаляется до 95 % всей серы. Поэтому использование серосодержащих руд без агломерации практически невозможно [7].

Поступающая в доменную печь сера распределяется между газом, чугуном и шлаком. Однако основное количество ее переходит в шлак. В рудах сера находится в виде сульфидов FeS2, сульфатов CaSO4. Сульфатная сера переходит в металл интенсивнее, чем сульфидная.

Фосфор вредно влияет на качества стали, снижая ее прочность при низких температурах (хладноломкость), и поэтому в большинстве случаев является вредной примесью. В доменной печи фосфор восстанавливается из соединений и полностью переходит в чугун, а затем частично и в сталь. Поэтому содержание его в рудах должно быть низким и составлять сотые доли процента.

В некоторых случаях повышенное содержание фосфора в чугуне не только допустимо, но и необходимо. Так кислородные конверторы могут перерабатывать чугуны с повышенным содержанием фосфора. Вторым исключением является выплавка литейных чугунов, фосфористые сорта которых могут содержать 0,3–0,7 % и даже до 1,2 % фосфора. Фосфористые чугуны обладают высокой текучестью и хорошо заполняют форму.

Цинк является вредной примесью, хотя и не переходит в чугун. Содержание цинка порядка 0,2 % очень вредно потому, что, сублимируясь в нижней части печи, он конденсируется в кладке верха печи и вызывает ее расширение.

Свинец также является вредной примесью. Скапливаясь в горне печи, он разрушает кладку [7].

Раньше железные руды с высоким содержанием этих примесей не разрабатывались. В настоящее время железные руды с содержанием серы выше нормы подвергаются специальной предварительной обработке. Например, магнетитовые сернистые руды горы Магнитной предварительно обогащаются путем магнитной сепарации, в результате чего отделяются сульфиды, вместе с которыми выводится и сера; после этого концентрат из магнетита пригоден для нормальной плавки.

Фосфористые руды раньше также не использовались для плавки. В 1879 г. инженер Томас разработал метод плавки на основном поде, так называемый метод томасирования, позволивший из фосфорсодержащих чугунов выплавлять кондиционную сталь. Получаемый при этом так называемый томасов шлак — фосфористый продукт — идет на удобрение [6].

Переработка руд с использованием всех составляющих их полезных элементов называется комплексной. Вопросу комплексного использования руд уделяется в настоящее время большое внимание как в России, так и в зарубежных странах. Так, например, из руд колчеданных месторождений Урала, полиметаллических месторождений Алтая медно-никелевых месторождений Монче-Тундры и Норильска, золоторудных месторождений Урала, Сибири могут быть извлечены при комплексной переработке попутно с основными компонентами редкие металлы, рассеянные элементы, а также железо и сера в большом количестве.

На современном этапе развития особое внимание уделяется изучению техногенных месторождений. Таким образом, одна и та же рудная залежь отрабатывается дважды: сначала из первоисточника, а затем из отходов первоначальной добычи. Этому способствует развитие технологий обогащения.

 

Литература:

 

1.                  Трофимов В. Т., Зилинг Д. Г. Экологическая геология: учебник — М.: ЗАО «Геоинформмарк», 2002. — 415с.

2.                  Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. Железные руды. — М.: ФГУ «Государственная комиссия по запасам полезных ископаемых», 2007. — 40 с.

3.                  Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. Медные руды. — М.: ФГУ «Государственная комиссия по запасам полезных ископаемых», 2007. — 39 с.

4.                  Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. Никелевые и кобальтовые руды. — М.: ФГУ «Государственная комиссия по запасам полезных ископаемых», 2007. — 37 с.

5.                  Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. Свинцовые и цинковые руды. — М.: ФГУ «Государственная комиссия по запасам полезных ископаемых», 2007. — 40 с.

6.                  Вещественный состав руд, парагенетические ассоциации элементов в минералах и рудах // Биофайл: научно-информационный журнал. [Электронный ресурс] URL: http://biofile.ru/geo/15143.html (дата обращения: 08.02.2015)

7.                  Железная руда // Украинская Ассоциация Сталеплавильщиков: информационный портал о черной и цветной металлургии. [Электронный ресурс] URL: http://uas.su/allmet/1ore/ironore/003.php (дата обращения 08.02.2015)

8.                  Медные руды. // Горная энциклопедия. [Электронный ресурс] URL: http://www.mining-enc.ru/m/mednye-rudy (дата обращения 08.02.2015)

9.                  Никелевые руды // Горная энциклопедия. [Электронный ресурс] URL: http://www.mining-enc.ru/n/nikelevye-rudy/ (дата обращения 08.02.2015)

10.              Руда // Электронный справочник. [Электронный ресурс] URL: http://www.chemport.ru/data/chemipedia/article_3319.html (дата обращения 08.02.2015)

Железные руды – Справочник химика 21

Рис. 1. Плавильные печи устраивали таким образом, чтобы в них можно было получать из руды ковкий или плавкий металл. Медную руду (а) плавили в тигле. Железную руду (б) смешивали с древесным углем и, чтобы повысить температуру пламени, продували при помощи кузнечных мехов через горящую смесь воздух.

    Железная руда при сушке на воздухе потеряла 5% своего веса. При анализе воздушно-сухой руды найдено п ней 3% влаги, 61,5% Fe и 9% пустой породы . Подсчитать начальный состав руды (перед сушкой), считая, что все железо в ней находится в виде Ре.Оз. [c.40]

    Современная доменная печь объемом 2700 м в сутки выплавляет 4500 т чугуна. Рассчитать суточный расход и состав компонентов шихты, если на 1 т чугуна железной руды расходуется 2120 кг, кокса 850 и флюса 450 кг. [c.222]

    Железная руда при сушке на воздухе потеря, )а [c.222]

    Выплавка чугуна производится восстановлением железных руд оксидом углерода. [c.539]

    Очень часто эти элементы входили в состав оксидов, т. е. соединений кислорода. Чтобы выделить элемент, соединенный с кислородом, последний необходимо было удалить. В принципе под воздействием какого-либо другого элемента, обладающего более сильным сродством к кислороду, атом (или атомы) кислорода может покинуть первый элемент и присоединиться ко второму. Этот метод оказался эффективным. Причем часто роль второго, отнимающего кислород элемента выполнял углерод. Например, если железную руду, которая по сути является оксидом железа, нагревать на коксе (относительно чистая разновидность углерода), то углерод соединяется с кислородом при этом образуются оксиды углерода и металлическое железо. [c.65]

    Влажный бурый уголь, содержащий около 50% воды, после дробления до размера зерна 5 мм высущивают в сущильном барабане до влажности около 4%. Перед сушкой добавляют такое количество окиси железа (массы Байера —отход производства окиси алюминия по методу Байера), чтобы содержание железа в расчете на сухой уголь составляло около 2,5%. В районах, где масса Байера отсутствует,вместо нее применяют болотную железную руду. [c.33]

    Таким образом, в присутствии соли марганца(П) титровать железо(11) перманганатом можно и в солянокислой среде. Это имеет большое практическое значение для анализа железных руд и подобных веществ, которые растворяют обычно в соляной кислоте. [c.376]

    Кроме полупроводниковой техники кремний широко применяется в металлургии для раскисления сталей и придания им повышенной коррозионной стойкости. Для этих целей используется сплав кремния с железом (ферросилиций), получаемый при совместном восстановлении коксом железной руды и кремнезема. Ферросилиций очень устойчив к действию кислот и потому используется для изготовления кислотоупорных изделий. [c.412]

    Перечислить газообразные и твердые вещества, являющиеся в процессе выплавки чугуна из железной руды восстановителями и окислителями. [c.222]

    Какую массу железа можно получить нз 2 т железной руды, содержащей 94 % (масс.). Р егОз  [c.27]

    Ответ. Железная руда — 0,62 т, кокс — 0,248 5 i флюс — 0,131 5 т. [c.222]


    В пределах СССР месторождения железных руд находятся на Урале, где целые горы (например, Магнитная, Качканар, Высокая и др.) образованы магнитным железняком превосходного качества. Не менее богатые залежи находятся в Криворожском районе и на Керченском полуострове. Криворожские руды состоят из красного железняка, керченские — из бурого железняка. Большие залежи железных руд имеются вблизи Курска, на Кольском полуострове, в Западной и Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. Общее количество железных руд в СССР составляет больше половины мировых запасов. [c.671]

    Фильтры с верхней подачей суспензии предназначены для разделения суспензий, содержащих достаточно крупные и тяжелые, быстро оседающие твердые частицы (например, концентраты железных руд), которые трудно поддерживать во взвещенном состоянии в обычных барабанных вакуум-фильтрах с нижней подачей суспензии. В связи с тем что получаемые при этом осадки отличаются относительно большим размером пор, скорость воздуха в последних может достигать значительной величины. Поэтому для обеспечения экономичной работы указанных фильтров имеет значение не только правильный выбор остаточной влажности, но и нахождение целесообразной скорости воздуха, которая для данного осадка зависит от толщины его слоя и разности давлений. [c.280]

    Из внедренных в нефтепереработку промышленных процессов ТА/у, ТНО следует отметить установку APT, а рекомендованных к вне, рению — японские процессы НОТ и ККИ с использованием в качестве адсорбентов дробленой железной руды. [c.107]

    Пользуясь этим правилом, подсчитывают величину всех видов теплоемкости газовых смесей, технических продуктов, суспензий, эмульсий и т. п. Так, например, теплоемкость железной руды, имеющей состав (по весу) 7,5% влаги, 84,17о РегОз и 8,4% пустой породы (5102 и проч.) определится  [c.96]

    Если оформление стадии крекинга достаточно однотипно, то варианты использования закоксованного железоокисного катализатора после отделения от продуктов реакции существенно различаются в зависимости от назначения процесса и типа катализатора. В случае применения железной руды возможно получение восстановленного железа за счет отложившегося кокса в специальной вращающейся печи [3.11] или в псевдоожиженном слое в среде восстанавливающего агента [3.12]. Однако отсутствие рециркуляции катализатора потребует специального подогрева свежего катализатора до высоких температур [3.11]. Более рациональным является подогрев части или всего катализатора за счет выжигания отложившегося кокса в регенераторе по аналогии с процессом каталитического крекинга [3.7, 3.10]. [c.61]

    В природе платиновые металлы встречаются почти исключительно в самородном состоянии, обычно все вместе, но никогда не встречаются в железных рудах. [c.696]

    Помимо тех видов применения водорода, которые упомянуты в настоящей главе и в гл. IV, перспективным является применение водорода в больших количествах для непосредственного восстановления железных руд [352]. [c.591]

    Полученный результат согласуется с известным фактом, что при восстановлении железной руды до свободного железа необходимо подводить к реакционной системе большое количество теплоты. Отметим, однако, что 490,6 кДж-это теплота, которая поглощалась бы, если бы реакция проводилась при 298 К, а не при 1800 К, как это происходит в доменной печи. Однако вычисленное значение может рассматриваться как теплота, поглощаемая при нагревании оксида железа (III) и углерода от 298 до 1800 К, последующей реакции между ними и охлаждении продуктов до комнатной температуры. Изменение энтальпии, или теплота реакции, зависит только от исходного и конечного состояний участников реакции, а не от того, остается ли температура постоянной или поднимается до уровня, достигаемого в доменной печи, и опускается снова. Важно лишь то, что в конце процесса, как и в его начале, температура имеет значение 298 К. [c.95]

    Красный железняк (гематит) Оксидная железная руда содержание железа 35-60%, состоит из оксида железа( 1М Fe Oj Сырье для производства чугуна [c.244]

    Синтез из СО и Н Моделирование процессы Хайдрокол и восстановление водородом железной руды Проектная разработка Окисление этилена Гидрогенизация масел Коксование [c.523]

    Магнетизируют,ИЙ обжиг железных руд 67 [c.524]

    На основании лабораторных опытов [303] по обезвоживанию осадков, состоящих из кристаллических частиц концентрата железной руды, ультрамарина, пресноводной извести, при разности давлений 10 —4-10 Па и толщине слоя осадка 1—3,75 мм найдено  [c.280]

    Сырье железная руда. [c.247]

    Шамотная футеровка доменной печи поглощает щелочи, в результате чего происходит разбухание изделий и их отслаивание. Щелочи содержатся в основном в коксе и железной руде и в процессе плавки выделяются в газообразном состоянии. [c.95]

    В присутствии воздуха протекает процесс регенерации железной руды, сопровождающийся выделением серы Ре25з+1V2O2-> F2O3+ -j-3S. Таким путем в очистной массе может быть накоплено до 50% вес. серы, которая затем экстрагируется сероуглеродом или сернистым аммонием. [c.81]

    В качестве примера рассмотрим бихроматометрическое определение содержания железа в железной руде. [c.393]

    Эта книга рассказывает об основных идеях современной теории решения изобретательских задач. Логично в первых главах представить читателю главного героя книги — типичную изобретательски задачу. Но их нет, типичных изобретательских задач Есть ситуации, которые относятся к задачам примерно так, как куски железной руды относятся к подшипникам, Ёргь задачи-призраки — тупиковые формулировки, подученные неверным истолкованием исходной ситуации. Внешне призраки похожи на макси-задачи и минигзадачи для такой-то цели надо придумать такой-то А по- [c.40]


    Задача 15.1. Определить КИПО домиы с полезным объемом печи 5000 м при производнтельиостн 12 тыс. т чугуна в сутки и рассчитать массу (в тоннах) железной руды, кокса, флюса, необходимых для приготовления шихты. Для выплавки чугуна взята шихта с массовыми долями руды 0,625, кокса 0,25 и флюса 0,125. Плотность руды составляет 5200 кг/м , кокса — 1250 и флюса — 2650 кг/мз. [c.219]

    Определить массу железной руды, кокса и флюса, которая потребуется для приготовления шихты, чтобы нолностью загрузить доменную печь, полезньп ( объем которой 3000 м . Шихта д.ая выплавки чугупа с ма со-вой долей руды 0,625. Кокса используется в 2,5 раза меньше, чем руды, и флюса в 2 раза меньше, чем ко сса. Плотность руды 5200 кг/м , кокса — 1250 н флюсг — 2650 кг/мз. [c.221]

    Жолезо — один из наиболее распространенных элементов в земной коре (см. табл. 25). Оно входит в состав многочисленных минералов, образующих скопления железных руд. Главнейшие из них бурые железняки (основной минерал гидрогетит НРеОа- НгО), красные железняки (основной минерал гематит Ре.Рз), магнитные железняки (основггай минерал магнетит РсдО , сидеритовые руды (основной минерал сидерит РеСО,) и др. Железо содержится в природных водах. Изредка встречается самородное железо космического (метеорного) или земного происхождения. Метеорное железо обычно содержит значительные примеси кобальта и никеля. Железо — составная часть гемоглобина. [c.581]

    Большую роль сыграл в развитии угольной промышленности Донецкого бассейна Д.И. Менделеев. В 1888 г. он совершил трех — месячную поездку в Донецк и разработал мероприятия по развитию угледобычи и создания на Юге России металлургической и судостроительной промышленностей на базе донецкого угля, криворожской и керчинской железной руды. Затем в 1889 г. он совершил многомесячную поездку по Уралу и Западной Сибири и пред ожил тщат1 Льно обоснованные мероприятия по развитию угольной и металлургической промышленностей, а также по сооружению железных дорог, необходимых для снабжения топливом металлургических заводов. [c.35]

    На рис. 1Х-30 показано влияние теплообмена на работу щахтной печи для обжига известняка (обогрев колошниковым газом), полочной печи механического типа (Герресгофа) для обжига сфалерита, а также аппарата Дуайт —Ллойда во время агломерации (спекания) железной руды. [c.383]

    Распределение температур в печи для обжига известняка и в слое агломерируемой железной руды по истечении 3 мин от момента воспламенения материала (который дополнительно содержит твердое топливо, если не участвует в экзотермической реакции при проведении процесса) представлено на рис. 1Х-31. Зажигание осуществляется с помощью с )орсунки, расположенной рядом с бункером, из которого руда засыпается на ленту. Профиль температур газов по длине ленты при обжиге цемента в этом аппарате приведен на рис. 1Х-32. [c.383]

    Значительно выросла за последние годы и рудная база металлургии— осваиналнсь новые железорудные месторожде ня в Казахстане, Сибири и в районе Курской магнигной аномалии. Добыча железной руды в 1977 г. достигла 240 млн. т. [c.673]

    Возрастает степень химического превращения. При изучении влияния сетчатой насадки на изомеризацию циклопропана (реакция первого порядка) установлено что в аппаратах диаметром до 150 мм нри наличии такой насадки превращения выше, чем в обычном псевдоожиженном слое, хотя и ниже, чем в неподвижном. Найдено также , что при восстановлении концентрата железной руды с участием сетчатой насадки повышается степень использования водорода. Слой с сетчатой насадкой приближается по своим свойствам к псевдоожиженному слою без газорых пузырей, и химическое превращение в нем должно быть выше поскольку меньше проскок газа с пузырями без контакта с твердыми частицами. [c.541]

    Применение. Водород в больших количествах применяется в химической промышленности (синтез ННз, СН3ОН и других веществ), в пищевой промышленности (производство маргарина), в металлургии для получения железа прямым восстановлением железной руды. [c.467]

    Улучшению работы системы может также способствовать разбавление слоя неагломерирующимся зернистым материалом. В частности, добавление кварцевого песка к железной руде способствует ее восстановлению до металлического железа . Установлено что агрегирование, затрудняющее сульфирующий обжиг халькопирита (СпРеЗ. ) и железного колчедана (РеЗ ), можно уменьшить, повышая в системе отношение концентраций железо/медь. Наконец, добавлением кокса к каменному углю перед коксованием в псевдоожиженном слое сохраняет подриж-пость системы в ходе процесса [c.713]

    Магнитный железняк Оксидная железная руда содержание железа 50-70%, состоит в основном из оксида железа(11, ill) РбзО, Сырье для производства чугуна, добавка при производстве стали (выплавка) [c.243]

    Пирит Сульфидная железная руда содержание железа 33-45%, содержание серы 32-48% состоит из сульфида железа(11) FeSj Сырье при производстве диоксида серы и чугуна [c.243]

    Часто восстановлетпо подвергают железную руду, представляющую 060II смесь оксидов железа е SIO2, при этом получают сплав Si с железо,м — ферросилиций. Ферросилиции образуется легче, чем чнс гый кремний и во многих процессах вполне его заменяет. [c.368]


Химический тренажер. Ч.1 (1986) — [ c.0 ]

Общая химия и неорганическая химия издание 5 (1952) — [ c.375 ]

Курс технологии минеральных веществ Издание 2 (1950) — [ c.36 , c.112 , c.432 ]

Технология соды (1975) — [ c.233 , c.234 ]

Методы разложения в аналитической химии (1984) — [ c.0 ]

Основы общей химической технологии (1963) — [ c.0 ]

Методы химического анализа железных, титаномагнетитовых и хромовых руд (1966) — [ c.0 ]

Общая химическая технология Том 2 (1959) — [ c.130 , c.266 ]

Краткая химическая энциклопедия Том 2 (1963) — [ c.41 ]


СОДЕРЖАТЬ – это… Что такое СОДЕРЖАТЬ?

СОДЕРЖАТЬ, содерживать что и кого, где, в чем, держать, хранить, заключать, держать в заключении. Ртуть содержат в железных банках. Зверей, птиц содержат в клетках. Преступников содержат в тюрмах.

| Содержать что, кого, держать, поддерживать на свой счет, на своем иждивении. Он содержит школу эту на свой счет. Кто содержит здесь станцию, лошадей? Он содержит много работников.

| Содержать что в себе, заключать, вмещать, быть вместилищем. Водоем содержит воду. Водка эта содержит 30 на сто воды. Красное вино содержит несколько дубильного вещества. Свинцовая руда нередко содержит серебро. Пуд содержит 40 ·ф., правильнее: в пуде 40 ·ф. Что содержит книга эта? какое содержание ее, сущность писания. Содержать что в тайне. -ся, страд. и ·возвр. по смыслу. Он содержится в остроге. В этом пруде содерживалась встарь напускная стерлядь. На чей счет содержится больница эта? Рабочие дурно содержатся, пища плоха. Если в железной руде содержится сера, то железо выходит хрупкое. Три содержится в девяти трижды. Три содержится к шести, как четыре к осьми, относится, одно во столько же раз больше другого. Содержание ср. содержка жен. действие по гл. Содержание скота в холе. Содержка лошадей ныне дорого обходится. Взаимное содержание чисел, отношение, пропорция; арифметическое содержание, когда говорится о том, чем одно число больше другого. Ученик этот на своем содержании, либо на казенном содержании. Книга ученого содержания. Руда богатого содержания, с богатым содержанием. Добыть на свое содержание, на жизнь, на прожиток, на все нужды свои и потребы. Быть у кого на содержании, о женщинах, в незаконном сожительстве. Содержатель, -ница, содержащий что-либо на свой счет. Содержатель постоялого двора, -ница школы. Содержаник, -ница, колодник, заключеник, невольник, узень, вязень, арестант. Содержанка, живущая у кого на содержании. Содержитель церк. хранитель, блюститель, властный распорядитель. Содержащее, сосуд, вместилище; содержимое, что заключено в содержащем. Тело человека содержащее, душа содержимое. Содержки (жен., мн.) велики, издержки или расходы на содержание чего, кого. Содержимость жен. вместимость, вместительность, ёмкость, или количество содержимого.

Руды основные 713, VII – Энциклопедия по машиностроению XXL

На фиг. 291 показан поперечный разрез дробильной фабрики, осуществляющей первичное дробление руд. Основными объек-  [c.516]

Флотация позволила отделить от руды основную массу пустой породы, значительно повысить содержание металла в исходном продукте, увеличить производительность плавильных агрегатов — конвертера в медном, ватержакета в свинцовом и реторт в цинковом производстве, удешевить тем самым производство цветных металлов.  [c.129]


Как уже упоминалось, низкое содержание в этих рудах основного металла делает переработку этих руд невыгодной. Поэтому методы концентрирования платиновых металлов в данном случае отличаются от методов переработки канадских руд.  [c.477]

Сульфидные медные руды, как правило, содержат некоторое количество золота и серебра. В процессе переработки этих руд основная масса благородных металлов концентрируется в анодных шламах, получаемых прп электролитическом рафинировании меди.  [c.297]

Справочник по обогащению руд. Основные процессы. М. Недра,.  [c.428]

При обогащении медных руд основным продуктом являются медные концентраты, содержащие до 55 % Си (чаще 10—30 %). Извлечение меди в концентраты при флотации колеблется от 80 до 95 %. Кроме медных, при обогащении руд получают пиритные концентраты й иногда концентраты ряда других цветных металлов (цинковый, мо- либденовый и др.). Отходами обогащения являются отвальные хвосты. Примерный состав флотационных концентратов приведен в табл. 13.  [c.118]

Мостовые перегружатели изготовляют преимущественно грейферными и используют для обслуживания открытых складов и перегрузочных площадок угля и руды. Основная характери-. стика — производительность грейферных перегружателей — достигает 500—1800 т/ч. Грузоподъемность мостовых перегружателей обычно не превышает 50 т. Пролеты мостов достигают 120 м, длина консолей — 50 м. Распространенными пролетами являются 60 и 76,2 м.  [c.92]

Не всякую породу, содержащую уран, считают рудой. Основной принцип классификации руда—не руда — процентное содержание урана в породе. Сегодня проходной балл 0,1 %, но иногда и в наши дни бывает выгодно извлекать уран из более бедных руд. Критерий здесь — экономическая целесообразность. В Южной Африке, например, извлекают уран из руд, содержащих всего 0,01 % II. Но наряду с ураном эти руды содержат золото.  [c.86]

Железные руды — основной исходный материал для выплавки чугуна. Рудный минерал (рудное вещество) чаще всего представляет собой окислы железа, хорощо восстанавливающиеся в условиях доменной плавки. Пустая порода обычно состоит из кварца и песчаников с примесью глин, т. е. является кислой (избыток 5102).  [c.20]

ЗИП и действия органических кислот. Олово получают из оловянных руд, основной из которых является минерал касситерит (оловянный камень).  [c.86]

При металлургической оценке железных руд прежде всего рассматривается содержание в них железа, которое колеблется в широких пределах. В рудах основных месторождений содержание железа составляет 50%. Перерабатываются руды и с более низким содержанием  [c.95]


Скрап-рудный процесс — это процесс плавки в мартеновских печах шихты, твердой составляющей которой являются скрап и железная руда. Основной составляющей шихты в этом случае — до 75%—является жидкий  [c.253]

В природе серебро встречается в виде самородков и в различных рудах. Основными рудами являются серебряный блеск и роговое серебро. Применяется серебро в технике главным образом в качестве компонента сплавов (припои).  [c.69]

Материалы и изделия, используемые для перечисленных выше работ и эксплуатации строительных машин и оборудования,— это главным образом металлы и металлические изделия. Наряду с металлами применяют пластмассы, керамику и др. Больше всего в народном хозяйстве используют черные металлы — сталь и чугун, производство которых составляет около 95% производства всех металлов. Это объясняется тем, что запасы железной руды — основного сырья для их производства, велики. Сталь и чугун достаточно прочны и более дешевы, чем другие металлы.  [c.3]

Для угля И руды ОСНОВНЫМИ универсальными в смысле одинаковой пригодности для погрузочных и разгрузочных операций механич. установками являются мостовые краны  [c.201]

Сера 8 — в природе встречается в свободном состоянии, а также в виде различных соединений. Особенно распространены сернистые соединения с металлами (сульфиды), а также производные серной кислоты (сульфаты). Сера существует в виде нескольких модификаций ромбической, моноклинной, аморфной и пластической. По химическим свойствам сера представляет собой типичный металлоид. Она энергично взаимодействует с галогенами, водородом, кислородом и почти со всеми металлами (для некоторых реакций необходимо нагревание). Сера хорошо растворяется в сероуглероде, дихлорэтане и хлористой сере. Свободная сера добывается выплавкой самородной серы, а также из газов, образующихся при обжиге сернистых руд. Основные соединения серы — сероводород, сернистый газ (двуокись серы) 50г и серный ангидрид (трехокись серы) 80з. Два последних соединения при взаимодействии с водой дают соответственно сернистую и серную кислоты. Используется для вулканизации каучука.  [c.10]

Основными грузами, которые перевозят думпкары при открытых горных разработках, являются вскрышные и скальные породы, а также различные руды. Основной характеристикой перевозимых грузов является их насыпная масса в разрыхленном в процессе добычи состоянии  [c.6]

Таблица 4. Составы руд, %, основных медно-никелевых месторождений Канады
Органические соединения, используемые в покрытиях, — мука, крахмал, декстрин, целлюлоза, дают в основном только газовую защиту. В качестве шлакообразующих добавок используют рутил, титановый концентрат, марганцовую руду, окислы марганца и железа чаще в виде руд (гематита, марганцовой руды), алюмосиликаты (гранит), полевой шпат, карбонаты (мрамор) и т. д.  [c.107]

Сера. Как и фосфор, сера попадает в металл из руд, а также из печных газов — продуктов горения топлива (SO2). Наиболее высокое содержание серы в бессемеровской стали (до 0,06%). В основном мартеновском процессе и при выплавке стали в основной электрической печи сера удаляется из стали.  [c.185]

Чем больше оксида железа содержится в жидком металле, тем активнее окисляются примеси. Для ускорения окисления примесей в сталеплавильную печь добавляют железную руду, окалину, содер-жаш,ие много оксидов железа. Таким образом, основное количество примесей окисляется за счет кислорода оксида железа.  [c.29]

Кислые покрытия А (электроды АНО-2, СМ-5 и др.) состоят в основном из окислов железа и марганца (обычно в виде руды), кремне-  [c.50]

Как известно, отделение урана от рудничной породы происходит в основном на гидрометаллургических заводах. Здесь же отделяется и радий, который переходит в сульфатные остатки от переработки урановой смоляной руды. Эти остатки, или шламы, содержат в себе несколько десятков миллиграммов на 1 т. Первой задачей является перевод радия в раствор. Для этого сульфаты радия и бария (который как химический аналог радия сопутствует ему по всему процессу) переводят вначале в нерастворимые карбонаты кипячением с раствором соды по реакции  [c.219]


Понятие о выплавке и формировании качества чугуна и стали. Реальные свойства сталей и чугунов в значительной степени зависят от неизбежно попадающих в них при выплавке других элементов, которые могут или растворяться в феррите И цементите, или образовывать в сплавах твердые или газообразные неметаллические включения. Во всех этих случаях особенно сильно изменяются свойства сталей и надо четко себе представлять хотя бы схематично процесс выплавки стали. Основная масса производимой в стране стали получается из чугуна путем его переплавки. В свою очередь, чугун выплавляется из железной руды в специальных печных агрегатах, называемых доменными печами. Железная руда представляет собой сложный горный минерал, содержащий железо в количествах, обеспечивающих экономически рациональное ведение плавки.  [c.25]

Марганцевая руда. Основными составляющими марганцевой руды являются окислы МпО и МпОг- Для электродов желательно применять чиатурскую нероксидную руду, содержащую наибольшее количество высших окислов марганца. Химический состав марганцевой руды должен отвечать требованиям ГОСТ 4418-48 с дополнительным ограничением по содержанию СаО — не более 4,5 0/ , (мытая руда I сорта Чиатурского и Никопольского месторождений).  [c.281]

Большинство полиметаллических фабрик применяют цианид-ную схему флотации руд. Основная масса потерь цианидов приходится на сливы сгустителей. Эти сливы не могут быть использованы в обороте на фабрике и должны подвергаться локальной очистке. Цианиды в сточных водах содержатся как в виде простых соединений (Na N), так и в виде комплексных [Си(СЫ)г] [ u( N)3]2- [ u( N)4]3- [Zn( N)4]2- [Au ( N)2] и т. д. Предельно допустимая концентрация цианидов для стоков в открытые водоемы не должна превышать 0,1 мг/л, тогда как содержание суммы N в сливах сгустителей зачастую превышает 1000 мг/л.  [c.275]

Из золотосодержащих руд различных типов кварцевые наиболее просты в технологическом отношении. На современных золотоизвлекательных предприятиях, перерабатывающих такие руды, основным процессом извлечения золо-  [c.247]

В окисленных зонах месторождений цинксодержащих руд основными кислородсодержащими минералами цинка являются смитсонит Zn Os, цинкит ZnO и каламин 2Zn0-Si02 h30. Окисленные цинковые руды в настоящее вр мя имеют подчиненное значение.  [c.259]

Бурый железняк представляет собой горную породу, содержащую железо в виде водной окиси железа РегОз HgO пустая порода бурого железняка различного состава часто загрязнена серой и фосфором. Цвет руды бурый с ра.зличными оттенками. Содержание железа в чистой окиси 60%, а в рядовых рудах — до 25%. Бурый железняк хорошо восстанавливается, что делает вполне экономичной выплавку чугуна даже из небогатых руд. Основные залежи бурых железняков находятся на Урале (Ба-кальское) и на юге страны (Керченское). К другим месторождениям бурого железняка относятся Тульское, Липецкое и Хали-ловское. Халиловские руды содержат примеси хрома и никеля они используются для производства природнолегированного чугуна.  [c.8]

В глубоких шахтах применяются высокоскоростные клетьевые и скиповые подъемники. Клетьевые подъемники служат для транспортирования людей, ша.хтного оборудования, крепежного леса и других материалов, а также и для выдачи на-гора вагонеток с углем или рудой. Основная масса полезных ископаемых поднимается по шахте скиповыми подъемниками. Люди перевозятся только в клетьевых подъемниках.  [c.7]

При выплавке металла пирометаллургическими способами необходимы большие затраты на топливо, электроэнергию и огнеупорные материалы. Если же при этом в руде основного металла мало, а примесей много, эти способы не выгодны, так как попутно приходится нагревать или плавить преобладающую массу пустой породы. В некоторых случаях пирометаллургическими способами нельзя получить нужный металл из-за особых свойств сырья или извлекаемых металлов. В металлургии наряду с пирометаллургическими процессами широко применяются и гидрометаллургические (от греческого Ьудог — вода). Типичные гидрометаллургические процессы — это выщелачивание, концентрирование растворов, содержащих соли металлов и осаждение металлов или их соединений из растворов. Для гидрометаллургических процессов обязательно разделение получаемого материала на две легко отделяемые фазы.  [c.24]

Обогащение. Операцию обогащения железных руд производят с целью отделения от них пустой породы и тем самым для иовышеиия процентного содержания железа в руде. Основные способы обогащения — это промывка, гравитация и магнитное обогащение.  [c.7]

Усиленное развитие добычи, потребления и международной торговли М. р. возникло во второй половине прошлого века, когда М. р. нашли широкое применение в металлургии при производстве стали и выплавке марганцевых соединений железа (зеркальный чугун, ферромарганец), отчасти и сплавов с цветными металлами. В настоящее время для указанных надобностей идет более 90% мировой добычи М. р. Остальные 10% находят применение в производстве сухих электрич. элементов, в стекольной пром-сти, в приготовлении марганцевых препаратов, применяемых в химич. пром-сти, в производстве красок, при получении хлора и родственных ему элементов, также для медицинских целей, дезинфекционных средств и др. Одна из разновидностей М. р. — родонит, или орлец, — применяется в качестве поделочного камня и в строительном деле для облицовок. М. р., идущие в металлургич. передел, называются металлургич. рудами содержание Мп я лучших сортах этих руд не ниже 48%, кремния 810з не выше 12% и фосфора Р не более 0,2%. М. р. для химич. пром-сти называются химическими или пероксидными рудами. Основное требование к ним они должны содержать перекиси марганца МпОа не ниже 80% и карбонатов не более 2%. Большинство добываемых М. р. подвергается предварительной механич. обработке — обогащению. Метод обработки мокрый, Руда на обогатительных ф-ках дробится, промывается с удалением мелких шламов, разделяется на классы по крупности, и на отсадочных машинах выделяется пустая порода по разности в уд. в, между породой (кварц, полевой шпат и др.) и марганцевыми минералами, уд. в. к-рых значительно больше.  [c.229]


Г о и д о л а по своей универсальности, т. е. возможности перевозки в ней целого ряда грузов, является общесетевым типом В., в отличие от других саморазгружающихоя В., к-рые м. б. использованы только в одиом промышленном районе для перевозки строго определенных грузов (уголь или руда). Основные размеры гондолы — длина и высота — определяются, исходя из использования ее подъемной силы при перевозке как массовых навалочных грузов (уголь), так и длинномерных (лес, прокат). Время полной разгрузки саморазгружающейся через люки дна гондолы колеблется в пределах 12—15 мин. в зависимости от способа закрепления люков в днище. Четырехосная гондола подъемной силы 60 т представляет собой продолговатый ящик (кузов), открытый сверху и поставленный на две двухколесные тележки. Длина гондолы принята в 12,7 м, исходя из возможности перевозить в ней крепежный и стандартный лес длиной в 6,5 м. Стандартный прокат металла имеет длину 12—13 м и также м. б. перевезен в гондоле. Кубатура гондолы 66,7 определена из условия перевозки в гондоле угля с уд. в. его 0,9 при грузоподъемности в 60 т. Дно гондолы по длине на обе стороны от хребтовой балки между поперечными балками имеет 14 разгрузочных люков, по 7 с каждой стороны. Каждый люк прикрывается снизу вращающимися на шарнирах железными крышками толщиной 6 мм каждая крышка может самостоятельно открываться и закрываться. Запорный механизм состоит из крючков, свободно сидящих на болтах.  [c.100]

III. М а г н и т о г о р с к а я руда. Доменные природные руды. Основной минерал руды — мартит. Номиналом считается руда, содержащая 58% железа нижний предел установлен для руды, содержащей 48% железа, верхний предел — для руды, содержащей 66% железа. Добываемые руды состоят из 1) доменных природных руд, не требующих обогащения, подлежащих только дроблению 2) россыпных, содержащих в мяссе 40% Ре, требующих промывки 3) бедных, со средним содержанием железа в 45%,, требующих обогащения. Нормальным содержанием серы считается 0,05% верхний предел 0,2%, без скидок, брак свыше 0,3%. Влаги в рядовой доменной руде 6%, в мытых рудах — 10%.  [c.360]

Как уже упоминаюсь, низкое содержание в этих рудах основного металла елает переработку этих руд и выгодной Поэтому методы концентр ро-вания платиновых м талтов в данном случае отти аются от методов nei е-работки канадских руд  [c.477]

В зависимости от состава шихты, используемой при плавке, различают разновидности мартеновского процесса 1) скрап-процесс, при котором шихта состоит из стального лома (скрапа) и 25— 45 % чушкового передельного чугуна процесс применяют на заводах, где нет доменных печей, но расположенных в промышленных центрах, где много металлолома 2) скрап-рудный процесс, при котором шихта состоит из жидкого чугуна (55—75 %), скрапа и железной руды процесс применяют на металлургических заводах, имеющих доменные нечи. Наибольшее количество стали производят скрап-рудным процессом в мартеновских печах с основной футеровкой, что позволяет переделывать в сталь различные шихтовые материалы.  [c.34]

Плавка стали скрап-рудным процессом в основной мартеновской печи. В печь с помощью завалочной машины загружают железную руду и известняки после их прогрева подают скрап. По окончании прогрева скрапа в печь заливают жидкий чугун, который взаимодействует с железной рудой и скрапом. В п е -р и о д плавления за счет оксидов руды и скрапа интемсивно окисляются примеси чугуна кремний, фосфор по реакции (6), марганец и частично углерод. Оксиды SiO , PjOr,, MnO, а также СаО и извести образуют шлак с высоким содержанием FeO и МпО (железистый шлак).  [c.34]

В настоящее время имеются два основных типа энергетических реакторов корпусные (Ново-Воронежская АЭС) и канальные (Белоярская АЭС имени И. В. Курчатова). Верхняя защита реакторов этих типов может существенно различаться. В корпусных реакторах защитой являются вода или паро-водяная смесь, стальные экраны и крыщка корпуса. В реакторах канального типа в качестве материалов защиты обычно используют графит, чугун, бетон, железную руду, серпентинит, песок и т. д. Как правило, защита верхнего перекрытия реактора канального типа делается разборной. У реакторов того и другого типов верхняя защита обычно ослаблена конструкциями СУЗ и нерегулярностями (каналами и т. д.), вследствие чего проектирование и расчет ее обычно вызывают затруднения.  [c.81]

Углеродистыми сталями называются сплавы железа с углеродом, содержащие до 2,0% С. Обычная углеродистая сталь, кроме основных элементов (железа и углерода), содержит еще 0,3 -0,7% Мп 0,2 – 0,4% Si 0,01 – 0,05% Р и 0,01 – 0,04% S. Фосфор и сера являются примесями. Марганец и кремний вводят в сталь при ее производстве, а фосс1юр и сера попадают в нее в процессе выплавки непосредственно из руд и являются вредными примесями.  [c.41]

Основным преимуществом хрома и его сплавов является то, что производство металлического хрома и феррохрома в стране не вызывает трудностей. Месторождения хромовых руд расположены в Оренбургском, Челябинском и Казахстанском регионах (в Орске-Халиловске, Актюбинске, Сатки). Руды хромшпинелиды (Fe, Mg)0 (Сг, А1, Fe)0 содержат 53 – 58 СггОз и другие компоненты. Запасы в земных недрах достаточные (см. табл. 4) – третье место после железа и титана.  [c.84]

Природа одарила тем, что если цирконовые пески в основном залегают в Американском континенте (в России очень мало), то основная масса магнезита и доломитовых руд ( a 0 Mg 03) находится на Южном Урале в г. Сатке Челябинской области.  [c.210]

Железо в руде содержится в виде оксида (Ре Оз, Рез04 или FeO), называемого рудным минералом. Кроме рудного минерала в руде содержится определенное количество перемешанной с ним пустой породы, в основном состоящей из кремнезема SiO-2. В железной руде, как правило, содержится небольшое количество марганца в виде минерала пиролюзита МпО .  [c.25]


Что такое железная руда

Железная руда – это природное минеральное образование, которое содержит в своем составе железо, а также его различные соединения. При этом процент содержания железа в породе должен быть таковым, чтобы его извлечение было целесообразно для промышленности.

По своему химическому составу железные руды содержат различные соединения железа. Это могут быть гидраты, окиси, углекислые соли закиси железа. Основные минералы, из которых состоят железные руды – это магнитный железняк, красный железняк и бурый железняк, а также железный шпат и его разновидность – сферосидерит. В основном железные руды представляют собой смесь этих минералов, а также их смесь с минералами, не содержащими в своем составе железа.

В зависимости от количества железа, которое содержится в железной руде, выделяют богатые и бедные руды. В богатой руде содержание железа должно быть не ниже 57%. В ней должно содержаться 8-10% кремнезема, а также сера и фосфор. Такая железная руда образуется за счет выщелачивания кварца и разложения силикатов при длительном выветривании или метаморфозе. Бедная железная руда содержит как минимум 26% железа. При меньших значениях получение железа становится нерентабельным. Перед переработкой бедную руду дополнительно обогащают.

По своему происхождению все железные руды можно разделить на три категории: магматогенные, метаморфогенные и экзогенные. Магматогенные руды образовались под действием высоких температур или горячих минерализованных растворов. Метаморфогенные железные руды были преобразованы в результате воздействия высокого давления. К экзогенным относятся осадки морских и озерных бассейнов, реже они образуются в долинах и дельтах рек при местном обогащении вод соединениями железа.

Наиболее богатыми железной рудой являются Австралия, Бразилия и Канада, которые и являются ее основными экспортерами. В России также имеются залежи руды. Ее добывают под Курском, в Кусбассе, возле Норильска, на Кольском полуострове. А вот основными потребителями железной руды являются Китай, Япония и Южная Корея.

Разница между железной рудой и железом | Сравните разницу между похожими терминами – Наука

Железная руда против железа

Железо – один из самых важных и, возможно, один из самых распространенных элементов на этой планете. Железо имеет множество применений в качестве конструкционного и конструкционного материала, а также имеет множество промышленных применений, помимо использования в качестве мебели, перил, а также в качестве посуды во многих частях мира. Тем не менее, железо не обнаруживается отдельно, поскольку оно находится в подземных породах в виде оксидов, которые называются железными рудами. Железо, как мы его знаем, совершенно другое, если рассматривать его как железную руду, и именно благодаря специализированному процессу производства железа мы можем использовать железо в качестве продукта. Давайте посмотрим поближе.

Под землей находится множество железных руд, известных как сидерит, магнетит, гематит и лимонит. Все это оксиды железа с еще некоторыми элементами, связанными в небольших количествах (в основном силикаты). Поскольку железные руды представляют собой оксиды, необходимо очистить руду для удаления кислорода, прежде чем мы сможем получить чистое железо.

Железо – это металлический элемент с атомным номером 26, который является наиболее распространенным элементом земной коры. Человек всегда знал железо с ранней цивилизации и использовал этот очень полезный элемент в виде его сплавов, особенно при плавлении, поскольку чистое железо мягкое и, следовательно, бесполезно. Добавление небольшого количества углерода делает его во много раз прочнее и универсальнее. Углерод, добавленный в фиксированных количествах (0,2-2%), приводит к производству стали, которая является наиболее универсальным структурным элементом на Земле. Чугун также перерабатывается в чугун и чугун, которые находят множество промышленных применений.

Железо – это один из элементов, который также содержится в нашем организме, а также во многих овощах и фруктах. Он считается важным минералом для нашего организма, и его недостаток приводит к различным заболеваниям.

Железные руды составляют почти 5% земной коры, и если мы рассматриваем как кору, так и внутреннее ядро, железо и его руды составляют около 35% массы Земли. Железо извлекается из руды путем удаления кислорода, который называется его восстановлением. Другой процесс – в доменной печи, где руда нагревается углеродом (коксом). Железо, полученное таким образом с использованием кокса в доменных печах, называется чугунным чушком, а чугун, полученный прямым восстановлением, – губчатым. Здесь вместо плавления железа происходит его восстановление при высоких температурах в присутствии угля. Чугун, произведенный в доменных печах, в основном используется для производства сталей и многих других сплавов, используемых в промышленности.


Вкратце:

Разница между железной рудой и железом

• Железо, которое является одним из наиболее полезных металлических элементов, обнаруживается не отдельно, а в форме его оксидов под поверхностью земли.

• Эти оксиды называются железными рудами и содержатся во многих магматических породах.

• Кислород удаляется из железной руды для использования железа

• Железо получают либо путем нагревания кокса в доменных печах, либо путем прямого восстановления руды углем.

Шихтовые материалы для производства чугуна

Исходными материалами, т. е. шихтой для доменной плавки, являются железорудный агломерат, кокс и флюсы.

Природное минеральное сырье, из которого    эконо­мически целесообразно извлекать металл    промышленными способами, называют рудой. В земных недрах имеются железные, медные, свинцовые, цинковые, алю­миниевые и другие руды. Из одних руд в основном можно получить только один металл, а из других — несколько. В последнем случае руды называют поли­металлическими. Помимо рудного минерала, в руде содержатся полезные примеси (марганец, титан и др. в железной руде; золото, серебро и др. в медной руде), вредные примеси (фосфор, сера и мышьяк в железной руде), пустая порода (глинозем, кремнезем в желез­ной руде; окислы железа, глинозем, кремнезем в мед­ной руде). В процессе переработки руды в металл вредные примеси и пустая порода удаляются.

Железные руды различают по химическому составу рудного минерала. Преимущественно применяются ру­ды со следующими рудными минералами: красный же­лезняк, магнитный железняк, бурый же­лезняк и шпатовый железняк. Качество руды тем выше, чем больше в ней содержится железа, марганца и других полезных элементов и мень­ше вредных примесей и пустой породы. Топливом для плавки являются кокс и природный газ.

Кокс — твердое пористое вещество — является про­дуктом сухой перегонки каменного угля. В коксе, по­мимо углерода, содержится 9—10% золы, 0,4—1,9%  кремния, 0,8—1,5% летучих, до 4 % влаги. В состав золы входят Si02, A1203, Fe203, CaO и др.

Качество кокса тем выше, чем больше в нем содер­жится углерода и меньше серы, золы и летучих.

Для удаления пустой породы в шихту вводят флю­сы— преимущественно известняки. Составляющие флюса, вступая в химическое взаи­модействие с пустой породой и золой, образуют   шлак.

Подготовка шихтовых материалов к доменной плавке.

Перед плавкой шихта подвергается специальной подготовке. Первой стадией её является дробление до кусков размером 35—100 мм в специальных дробилках. После дробления шихту просеивают через грохоты (си­та), после просеивания крупные куски возвращаются на повторное дробление.

Для увеличения содержания рудного минерала при­меняют обогащение. Для этой цели применяют про­мывку, обжиг или магнитное обогащение. При промыв­ке вода уносит легкие частицы пустой породы, при об­жиге из руды удаляются вода, углекислота, частично выжигается сера; при магнитном обогащении происхо­дит отделение магнитной окиси железа путем ее притягивания к электромагнитам, создающим магнит­ное поле.

Агломерация — это процесс окускования мелочи и пыли, смешанных с измельченными коксом, служащим топливом для спекания гари температуре 1100—1200°С, и флюсом. При агломерации происходит обжиг руды и ее обогащение, так как из шихты удаляются двуокись углерода, воду и частично выгорает сера. В шихту для агломера­ции флюс добавляют в таком количестве, чтобы агло­мерат получился офлюсованным. Это офлюсованное сырье вместе с коксом и составляет шихту современной доменной печи. В доменную печь под давлением подается воздух, нагретый до 900—1200°С, а также кислород, природ­ный газ и другие углеродосодержащие добавки.

Железная руда | Геофизические науки Австралии

Данные о ресурсах актуальны на 31 декабря 2018 года.

Загрузить [PDF 1,2 МБ]

Железо (Fe) представляет собой металлический элемент, который составляет 5,6% по весу земной коры и является четвертым по распространенности элементом в земной коре. Железные руды — это горные породы, из которых можно экономически выгодно извлечь металлическое железо. Основные железные руды содержат гематит (Fe 2 O 3 ) и магнетит (Fe 3 O 4 ).

Гематит — минерал оксида железа. Он немагнитен и имеет цветовые вариации от серебристо-стального до красновато-коричневого. Чистый гематит содержит 69,9 % Fe по молекулярной массе. Это основная железная руда, добываемая в Австралии с начала 1960-х годов. Приблизительно 96% экспорта железной руды Австралии составляет высококачественный гематит, большая часть которого добывается на месторождениях в провинции Хамерсли в Западной Австралии. Железная формация Брокмана в этой провинции является наиболее значительным месторождением богатых месторождений гематитовой железной руды.

Магнетит представляет собой минерал оксида железа, обычно черного цвета и обладающий сильными магнитными свойствами. Последнее свойство способствует обогащению магнетитовых руд. Магнетит содержит 72,4% Fe по молекулярной массе, что выше, чем у гематита, но магнетитовые руды имеют более низкое содержание руды (обычно 20-30 % Fe) из-за присутствия примесей. Это приводит к увеличению затрат на производство концентрата для сталеплавильных заводов.

Крупные месторождения магнетита встречаются по всей Австралии, и в 2018 году в Австралии было три проекта по добыче магнетита:

  1. Проект Sino Iron в регионе Пилбара, Западная Австралия,
  2. Карара на среднем западе Западной Австралии и
  3. Дикая река в Тасмании.

В 2018 году Sino Iron произвела и отгрузила более 19 миллионов влажных метрических тонн магнетитового концентрата на сталелитейные заводы компании и клиентам сталелитейных заводов в Азии. Владелец проекта Citic Ltd заявил, что усовершенствование его технологических линий привело к снижению производственных затрат 1 .

Проект Карара сообщил о производстве 7,8 млн сухих метрических тонн (дмт) магнетитового концентрата в 2017-18 финансовом году при среднем качестве продукта примерно 65.6 % Fe, что на 2,5 % меньше, чем 8 миллионов дмт в предыдущем году 2 .

Кроме того, несмотря на проливные дожди в 2018 году, предприятие Savage River успешно доставило 2,37 млн ​​тонн магнетитовых окатышей, что на 25 % больше, чем в предыдущем году 3 .

Добыча и переработка гематитовых и магнетитовых руд

Высококачественная гематитовая руда называется рудой для прямой отгрузки (DSO), поскольку после добычи руда проходит простой процесс дробления и сортировки, прежде чем экспортируется для производства стали.Австралийский гематит DSO из провинции Хамерсли в среднем содержит от 56% до 62% Fe.

Как и гематитовые руды, магнетитовые руды требуют первоначального дробления и просеивания, но также проходят вторую стадию обработки с использованием магнитных свойств руды для получения концентрата. Дальнейшая переработка магнетита включает агломерацию 4 и термическую обработку концентрата с получением окатышей. Их можно использовать непосредственно в доменных печах или на сталелитейных заводах прямого восстановления.Окатыши содержат от 65% до 70% Fe, что является более высоким содержанием по сравнению с гематитовым DSO, который в настоящее время экспортируется из провинции Хамерсли. Кроме того, по сравнению с гематитовым DSO, гранулы магнетита содержат более низкие уровни примесей, таких как фосфор, сера и алюминий. Таким образом, магнетитовые окатыши являются продуктом премиум-класса и привлекают более высокие цены производителей стали. Это компенсирует более низкое содержание руды и более высокие производственные затраты.

Рудные запасы JORC

Запасы руды представляют собой более высокий уровень экономической, технической и юридической определенности, чем минеральные ресурсы в соответствии с Кодексом Объединенного комитета по запасам руды (JORC).Месторождения с запасами руды имеют, как минимум, предварительное технико-экономическое обоснование, указывающее на разумные ожидания того, что они будут отработаны в установленные сроки разработки. Минеральные ресурсы имеют разумные перспективы возможной рентабельной добычи в течение более длительного периода времени.

Запасы и ресурсы железной руды Австралии включают как гематит, так и магнетит. Из-за высоких средних содержаний (% Fe) гематитовых руд по сравнению со средними содержаниями обогащенных магнетитовых руд необходимо сообщать о национальном кадастре с точки зрения содержащегося железа, а также объемной железной руды.Национальные оценки железной руды с 2010 года представлены в двух категориях, а именно:

  • Миллион тонн железной руды и
  • Миллион тонн содержащегося железа.

Общие австралийские запасы руды из железной руды , зарегистрированные в соответствии с Кодексом JORC, оценивались в 23 106 млн тонн в 2018 году (таблица 1), что составляет 47% доказанных экономических ресурсов (EDR; таблица 3).

Запасы руды содержали железо , зарегистрированное в соответствии с Кодексом JORC, в 2018 г. составили 10 540 млн тонн (таблица 1), или 44 % от EDR содержащегося железа (таблица 4).Однако не все горнодобывающие компании котируются на бирже; как таковые, неучтенные запасы и ресурсы не включены в эти цифры.

Согласно общедоступным данным, запасов по шкале JORC на действующих рудниках хватает примерно на 13 лет при темпах добычи рудника в 2018 году (Таблица 2). Этот срок увеличивается до 26 лет, если учитывать все месторождения с запасами (таблица 1). Добавление незарегистрированных количеств, опять же, увеличило бы эти оценки. Интересно, что потенциальный срок службы содержащегося железа составляет всего 19 лет (таблица 1) из-за преимущественного истощения месторождений с более высоким содержанием железа.

Большинство действующих рудников сообщили об уменьшении запасов руды в 2018 году, в основном из-за истощения добычи и изменения района добычи. Предприятия, сообщившие об увеличении запасов руды, включают: Короли и королевы Fortescue Metal Group (FMG), сообщившие об увеличении на 3% 5 ; Операция Hamersley Iron Pty Ltd в Marandoo с увеличением на 17% 6 ; и увеличение запасов руды «Марра Мамба» компании BHP Ltd в связи с включением Южного фланга проекта 7 .

Таблица 1.Австралийские запасы железной руды и содержащегося железа, добыча и потенциальный срок службы запасов, 2002–2018 гг.

Мт = миллион тонн.

  1. Большинство австралийских запасов руды и минеральных ресурсов представлены в отчетности в соответствии с Кодексом JORC, однако есть ряд компаний, которые отчитываются перед иностранными фондовыми биржами, используя другие коды отчетности, которые в значительной степени эквивалентны. Кроме того, Geoscience Australia может хранить конфиденциальную информацию о некоторых товарах.
  2. Источник: Управление главного экономиста Департамента промышленности, инноваций и науки, ресурсов и энергетики Ежеквартальный отчет (июнь 2019 г.). Данные о производстве часто имеют более высокий уровень достоверности, чем оценки ресурсов, и поэтому могут быть представлены с более значительными цифрами.
  3. Срок службы запаса рассчитывается путем деления запаса руды на производство. Полученный коэффициент представляет собой снимок во времени, который можно использовать только для общего впечатления, поскольку он является средним и предполагает, что (1) темпы добычи в будущем останутся такими же, как те, которые использовались в расчетах, (2) месторождения считаются экономически выгодными. / неэкономичны и в будущем, и (3) истощенные запасы никогда не восполняются.

Таблица 2. Запасы и минеральные ресурсы железной руды на действующих рудниках в 2018 г.

Мт = миллион тонн.

  1. Количество действующих шахт включает отдельные шахты, которые работали в течение 2018 года и, таким образом, внесли свой вклад в производство. Некоторые из этих шахт могут принадлежать более крупным многорудным предприятиям, а некоторые могут быть закрыты в течение или после 2018 года.
  2. Большинство австралийских запасов руды и минеральных ресурсов представлены в отчетности в соответствии с Кодексом JORC, однако есть ряд компаний, которые отчитываются перед иностранными фондовыми биржами, используя другие коды отчетности, которые в значительной степени эквивалентны.Кроме того, Geoscience Australia может хранить конфиденциальную информацию о некоторых товарах. NB: Не все действующие рудники сообщают о запасах руды. Запасы руды на 31 декабря 2018 г.
  3. Измеренные и выявленные минеральные ресурсы включают запасы руды. NB: Не все действующие шахты сообщают о минеральных ресурсах. Минеральные ресурсы по состоянию на 31 декабря 2018 г.
  4. Предполагаемые минеральные ресурсы приведены по состоянию на 31 декабря 2018 г. Примечание: Не все действующие рудники сообщают о минеральных ресурсах.
  5. Источник: Ежеквартальный отчет Управления главного экономиста Департамента промышленности, инноваций и науки, ресурсов и энергетики (сентябрь 2018 г.). Данные о производстве часто имеют более высокий уровень достоверности, чем оценки ресурсов, и поэтому могут быть представлены с более значительными цифрами.
  6. Срок службы запасов = Запасы руды ÷ Производство.
  7. Срок службы 1 = Измеренные и указанные ресурсы ÷ Производство.
  8. Срок службы 2 = Измеренные, выявленные и предполагаемые ресурсы ÷ Производство.

Идентифицированные ресурсы

В 2018 году EDR железной руды в Австралии увеличился на 3 % по сравнению с 2017 годом до 49 604 Мт (таблица 3). Точно так же произошло увеличение EDR содержащегося железа на 4% до 24 122 Мт (таблица 4). EDR, относящийся к месторождениям магнетита, снизился на 1%, вероятно, из-за переоценки проектов и бездействия в магнетитовой промышленности. Подавляющее большинство (92%) австралийских EDR железной руды находится в Западной Австралии с относительно небольшими залежами в Южной Австралии, Новом Южном Уэльсе и Тасмании (рис. 1).

Рыночная цена на морскую железную руду в последние годы последовательно росла с 47 долларов США за тонну в 2015–2016 годах до 72 долларов США за тонну в 2018–2019 годах. Отчасти это связано с опасениями рынка по поводу нехватки поставок продукции Vale S.A. из-за сбоев в инфраструктуре в Бразилии. В Австралии отгрузки железной руды были сорваны из-за неблагоприятных погодных условий в регионе Пилбара в Западной Австралии. Другим фактором является краткосрочный спрос со стороны китайских производителей сталелитейных заводов с увеличением производства до зимнего замедления производства, навязанного правительством.

В ответ на эти экономические условия некоторые компании повторно посещают приостановленные проекты ресурсов, которые имеют определенные ресурсы и экономический потенциал. Новые проекты необходимы существующим производителям для поддержания текущего объема производства и достижения целевых показателей мощности по мере истощения существующих проектов. Например, в июне 2018 года BHP объявила о проекте «Южный фланг» стоимостью 2,9 миллиарда долларов США, который заменит 80 млн тонн в год на истощенном руднике Янди 8 .

Проект Eliwana стоимостью 1,275 миллиарда долларов США, объявленный FMG, обеспечит поддержание минимальной производительности на уровне 170 млн тонн в год 9 . Среди новых разработок рудника — проект Koodaideri компании Rio Tinto Ltd. Прогнозируемая мощность Koodaideri составляет около 43 млн тонн в год, а производство ожидается во второй половине 2021 года 10 . Ранее остановленный рудник на острове Кулан (Mount Gibson Iron Ltd) также возобновил свою работу, и в начале 2018 года было сообщено о первой продаже руды. Ожидается, что основной карьер на острове Кулан будет разрабатываться в течение следующих пяти лет с оценочными запасами руды по шкале JORC в 21 балл. Мт при среднем балле 65.5% Fe 11 .

Парамаржинальные ресурсы железной руды в 2018 году оценивались в 10 382 Мт, из них 3 137 Мт содержащегося железа. Предполагаемые ресурсы в 2018 году оценивались в 94 100 млн тонн железной руды с 43 021 млн тонн содержащегося железа (Таблица 3 и Таблица 4). Тенденции изменения запасов руды, EDR и общих ресурсов железной руды показаны на рисунке 2.

Таблица 3. Выявленные ресурсы железной руды в Австралии и мировые показатели за отдельные годы с 1975 по 2018 год.

Мт = миллион тонн.

  1. Подтвержденные экономические ресурсы (EDR) преимущественно включают запасы руды и большую часть измеренных и выявленных минеральных ресурсов, которые были представлены Австралийской фондовой бирже (ASX) в соответствии с Кодексом Объединенного комитета по запасам руды (JORC). Кроме того, информация о некоторых запасах и ресурсах может быть представлена ​​иностранным фондовым биржам с использованием других кодов отчетности, которые в значительной степени эквивалентны Кодексу JORC. Geoscience Australia также может хранить некоторые конфиденциальные данные.
  2. Субэкономические доказанные ресурсы доказаны геологически, но не соответствуют критериям экономической эффективности на момент определения. Субэкономические ресурсы, классифицируемые как парамаргинальные, требуют небольшого улучшения соотношения цена/затраты товара, чтобы сделать их экономически выгодными. Субэкономические ресурсы, классифицируемые как Субмаргинальные, требуют существенно улучшенного соотношения цена/стоимость товара, чтобы сделать их экономически выгодными.
  3. Суммарные предполагаемые ресурсы по экономическим, субэкономическим и недифференцированным категориям.
  4. Доступные экономические доказанные ресурсы (AEDR) — это часть общего EDR, доступная для майнинга. AEDR не включает ресурсы, которые недоступны для добычи из-за экологических ограничений, государственной политики или военных земель.
  5. Источник: Управление главного экономиста Департамента промышленности, инноваций и науки. Resources and Energy Quarterly, June 2019. Данные о производстве часто имеют более высокий уровень достоверности, чем оценки ресурсов, и поэтому могут быть представлены с более значительными цифрами.
  6. Источник: Геологическая служба США. Минеральные сырьевые товары 2019.

Таблица 4. Выявленные ресурсы железа в Австралии и мировые показатели за 2010-2018 гг.

Мт = миллион тонн.

  1. E Подтвержденные экономические ресурсы (EDR) преимущественно включают запасы руды и большую часть измеренных и выявленных минеральных ресурсов, о которых в соответствии с Кодексом Объединенного комитета по запасам руды (JORC) было сообщено Австралийской фондовой бирже (ASX).Кроме того, информация о некоторых запасах и ресурсах может быть представлена ​​иностранным фондовым биржам с использованием других кодов отчетности, которые в значительной степени эквивалентны Кодексу JORC. Geoscience Australia также может хранить некоторые конфиденциальные данные.
  2. Субэкономические доказанные ресурсы доказаны геологически, но не соответствуют критериям экономической эффективности на момент определения. Субэкономические ресурсы, классифицируемые как парамаргинальные, требуют небольшого улучшения соотношения цена/затраты товара, чтобы сделать их экономически выгодными.Субэкономические ресурсы, классифицируемые как Субмаргинальные, требуют существенно улучшенного соотношения цена/стоимость товара, чтобы сделать их экономически выгодными.
  3. Суммарные предполагаемые ресурсы по экономическим, субэкономическим и недифференцированным категориям.
  4. Доступные экономические доказанные ресурсы (AEDR) — это часть общего EDR, доступная для майнинга. AEDR не включает ресурсы, которые недоступны для добычи из-за экологических ограничений, государственной политики или военных земель.
  5. Источник: Управление главного экономиста Департамента промышленности, инноваций и науки. Resources and Energy Quarterly, June 2019. Данные о производстве часто имеют более высокий уровень достоверности, чем оценки ресурсов, и поэтому могут быть представлены с более значительными цифрами.
  6. Источник: Геологическая служба США. Минеральные сырьевые товары 2019.

Доступный EDR

Некоторые полезные ископаемые недоступны для добычи из-за экологических ограничений, государственной политики или потому, что они находятся на военных землях или в национальных парках.Доступный EDR (AEDR) железной руды в Австралии также составляет 49 604 Мт (таблица 3), поскольку все месторождения железной руды EDR в Австралии считаются доступными. Таким образом, как AEDR, так и EDR увеличились на 3% в течение периода оценки 2018 года.

Производство и ресурсная жизнь

Общий объем производства железной руды в Австралии в 2018 году составил 899 млн тонн (таблица 3), при этом в Западной Австралии было произведено 891 млн тонн, или 99 % от общего объема производства. Южная Австралия и Тасмания произвели оставшийся 1% железной руды в 2018 году, что составляет 6 млн тонн и 3 млн тонн соответственно.

Rio Tinto Ltd сообщила о росте производства на своих рудниках в Пилбаре на 2 % с объемом производства 337,8 млн тонн в 2018 году 12 . Это увеличение было связано с повышением производительности и расширением добычи на руднике. BHP сообщила, что общий объем производства на ее предприятиях в Западной Австралии за 2018 финансовый год 13 составил 275 млн тонн, что на 3% больше, чем в предыдущем году.

Управление главного экономиста сообщило, что экспорт железной руды из Австралии в 2018 году составил 835 млн тонн, что на 1% больше, чем в 2017 году (827 млн ​​тонн).Китай, Япония и Корея остаются основными импортерами железорудной продукции Австралии.

Офис главного экономиста прогнозирует, что экспорт железной руды будет продолжать расти и достигнет 996 млн тонн в 2024-2025 годах 15 . Это увеличение будет поддерживаться новыми и расширяющимися проектами, включая проекты Koodaideri, South Flank и Eliwana.

Австралия является крупнейшим в мире производителем железной руды, но ее запасы железной руды также являются крупнейшими в мире; таким образом, потенциальный срок службы месторождений железной руды в Австралии значителен (таблица 5).Важно подчеркнуть, что обсуждаемые здесь заповедники и запасы ресурсов применимы к Австралии в целом. Продолжительность производства на отдельных рудниках зависит от количества оставшихся ресурсов и открытия дополнительных ресурсов вблизи рудника. Более того, срок службы шахты можно продлить или возобновить за счет разработки новых технологий, включая переработку шахтных отходов.

Общий срок службы запасов и ресурсов для Австралии также может увеличиваться по мере разработки и превращения новых рудников в производящие, либо заменяя существующее производство по мере закрытия старых рудников, либо вводя новое производство.Это показано в Таблице 5, в которой сравниваются запасы и срок службы только для действующих шахт с таковыми для всех месторождений. Например, при рассмотрении всех месторождений железной руды срок службы всех ресурсов, равный 175 летам, намного больше, чем срок службы всех ресурсов, составляющий 73 года, рассчитанный для действующих железорудных рудников. Точно так же срок службы всех месторождений в два раза превышает срок службы только действующих шахт.

Таблица 5. Средний ресурсный и ресурсный ресурс (лет) железной руды по состоянию на декабрь 2018 г.

Мт = миллион тонн.
Запасы и срок службы каждого минерального сырья рассчитываются путем деления запасов на производство. Полученный коэффициент представляет собой снимок во времени, который можно использовать только для общих впечатлений, поскольку он является средним и предполагает (1) , что темпы производства в будущем останутся такими же, как те, которые использовались при расчете, (2) депозиты считаются экономически выгодными. / неэкономичны в будущем и (3) истощенные ресурсы никогда не восполняются.

  1. Действующие шахты включает все шахты, которые работали в течение 2018 года и, таким образом, способствовали производству.
  2. Запасы руды согласно отчету в соответствии с Кодексом JORC, а также эквивалентами, не входящими в Кодекс JORC.
  3. Демонстрируемые ресурсы = измеренные и выявленные минеральные ресурсы, включая запасы руды, указанные в отчетах в соответствии с Кодексом JORC, а также эквиваленты, не входящие в Кодекс JORC.
  4. Все ресурсы для действующих рудников включают измеренные, выявленные и предполагаемые минеральные ресурсы, включая запасы руды, указанные в отчетности в соответствии с Кодексом JORC, а также эквиваленты, не входящие в Кодекс JORC.
  5. AEDR = Доступные экономические продемонстрированные ресурсы. Все железные руды EDR являются AEDR. Цифры округлены до ближайших пяти лет.
  6. Все ресурсы для всех месторождений включают EDR, субэкономические доказанные ресурсы и предполагаемые ресурсы. Цифры округлены до ближайших пяти лет.

Мировой рейтинг

На основе данных, опубликованных Геологической службой США 16 , дополненных данными Geoscience Australia, Австралия занимает высокие позиции как с точки зрения производства, так и с точки зрения экономических ресурсов железной руды.Австралия обладает крупнейшими в мире экономическими ресурсами железной руды, на долю которых приходится 29% мировых запасов. Далее следуют Бразилия с 18 % и Россия с 14 % (таблица 6). Что касается содержания железа, на Австралию также приходится 29% мировых экономических ресурсов, а на Бразилию – 20%.

Таблица 6. Мировые экономические ресурсы железной руды 2018 г.

Мт = миллион тонн.

  1. Источник: USGS 17 и Geoscience Australia. Национальные цифры, кроме Австралии, округлены.
  2. Проценты округлены и могут не давать в сумме точно 100%.

Тенденции мирового производства

Гематитовая руда поступает в основном из Австралии и Бразилии и доминирует в мировом производстве. Австралия произвела 36% (899 млн тонн) мировой добычи железной руды, за ней следуют Бразилия с 20% (490 млн тонн) и Китай с 14% (340 млн тонн; таблица 7). Магнетитовая руда прочно вошла в мировое производство и вносит свой вклад в EDR железной руды Австралии, в основном за счет установленных месторождений, таких как Savage River в Тасмании, Sino Iron в Пилбаре и других месторождений магнетита в Западной Австралии и Южной Австралии.Это составляет 37% от общего EDR железной руды Австралии.

Таблица 7. Мировое производство железной руды в 2018 г.

Мт = миллион тонн.

  1. Источник: Геологическая служба США 18 и Управление главного экономиста 19 .
  2. Проценты округлены и могут не давать в сумме точно 100%.

Промышленные разработки

Несмотря на то, что Западная Австралия доминирует в железорудной промышленности Австралии, месторождения есть в каждом австралийском штате, а также на Северной территории (рис. 3).В этом разделе освещается недавняя деятельность компании, связанная с разведкой и разработкой.

Цены на морскую железную руду за последние годы улучшились, и, хотя они все еще нестабильны, этого достаточно, чтобы придать отрасли некоторый положительный импульс. За исключением крупных и устоявшихся производств, деятельность отрасли в течение периода оценки 2018 года в значительной степени сводилась к обновлению оценок ресурсов в соответствии с требованиями JORC (2012). Все заявленные запасы и ресурсы соответствуют Кодексу JORC, если не указано иное.

Расходы на разведку

Данные Австралийского статистического бюро показывают, что расходы на бурение на разведку полезных ископаемых в Австралии в 2018 году составили 2183,6 млн долларов США, что на 25 % больше, чем 1 753,8 млн долларов США, потраченных в 2017 году 20 . Из них 289,5 млн долларов США было потрачено на разведку железной руды в Западной Австралии, что составляет 22% от общих расходов на бурение в Западной Австралии в 2018 году. Расходы на разведочное бурение железной руды в Южной Австралии составили 3,3 млн долларов США.

  • Новый Южный Уэльс

    Проект Hawsons Iron: В 2017 году компания Hawsons реализовала первые запасы и ресурсы JORC и получила «статус крупного проекта» в Новом Южном Уэльсе.Заявленные минеральные ресурсы в настоящее время составляют 2 500 млн тонн при среднем содержании Fe 17% и включают вероятные запасы руды по классификации JORC в размере 755 млн тонн при среднем содержании Fe 17,5% 21 . Владелец проекта, Carpentaria Resources Ltd, также сообщила о текущей работе по экологическому исследованию, а также экологическому исследованию, которое включает культурное наследие 22 . Хосонс расположен в 60 км к юго-западу от Брокен-Хилла.

  • Южная Австралия

    Central Eyre Iron Project (CEIP): CEIP Iron Road Ltd достигла еще одной важной вехи в первом квартале 2018 года, когда проект получил одобрение в соответствии с Законом об охране окружающей среды и сохранении биоразнообразия 1999 года.Запасы руды по проекту согласно JORC составляют 3681 млн тонн при среднем содержании Fe 23 15%. Запас руды является частью общих минеральных ресурсов JORC в размере 4510 млн тонн при среднем содержании железа 16%, которое не изменилось с момента предыдущего обзора 2017 года 24 . Проект расположен на полуострове Эйр.

    Razorback Iron: Magnetite Mines Ltd сообщила об обновленной оценке минеральных ресурсов месторождений Razorback Iron в соответствии с Кодексом JORC (2012) в конце 2018 года 25 .Компания подтвердила, что повышение оценки минеральных ресурсов по стандарту JORC (2012 г.) не изменило предыдущую оценку Razorback, которая составила 2732 млн тонн при среднем содержании железа 18,2%. В годовом отчете Magnetite Mines за 2018 год описывается текущая оптимизация предварительного технико-экономического обоснования проекта Razorback, завершенного в 2013 году, с особым акцентом на инфраструктуру, добычу и переработку 26 .

    Вдоль той же геологической формации, примерно в 12 км к югу от Razorback, проект компании Iron Hill также сообщил о повышенных минеральных ресурсах JORC (2012) без изменений по сравнению с предыдущей оценкой примерно в 1200 млн тонн при среднем содержании 23.2% Fe.

    Мальдорки и Грантс: Программа бурения, предназначенная для оценки коммерческого потенциала железорудных проектов Мальдорки и Грантс компании Havilah Resources Ltd, была завершена в конце 2018 года. В Грантс велось бурение на западной оконечности железорудного месторождения Grants Basin . показали несколько значительных пересечений железной минерализации, в том числе 296 м с содержанием Fe 24,3% 27 . Геохимические анализы алмазного бурения на участке Grants Basin также указывают на обширную минерализацию, в том числе 488 м на 24.6% Fe 28 .

    Общая оценка ресурсов JORC для железорудных проектов Мальдорки и Грантс не изменилась с 2014 года и составила 452 млн тонн 29 . Эти проекты находятся примерно в 300 км к востоку от Порт-Пири.

  • Тасмания

    Savage River: Рудник Savage River, расположенный в 75 км к юго-западу от Берни, перерабатывает и обогащает магнетитовую руду для производства магнетитовых окатышей на своем заводе в Порт-Латте (на северном побережье Тасмании) для экспорта по всему Азиатско-Тихоокеанскому региону. область, край.Savage River включает в себя несколько месторождений магнетита, а именно Северный карьер , Центральный карьер и Южный карьер .

    В конце 2018 года предприятие ввело в эксплуатацию хвостохранилище Южного месторождения для хранения хвостов для следующего этапа эксплуатации рудника. Кроме того, в настоящее время проводится предварительное технико-экономическое обоснование разработки подземного рудника «Северный карьер» и пробурены многочисленные глубокие скважины, что привело к увеличению общих оценок ресурсов в 2018 году.Это значительное увеличение более чем на 170 Мт увеличило ресурс до 545 Мт по состоянию на 31 декабря 2018 года 30 . Доказанные и вероятные запасы руды по шкале JORC, являющиеся частью общих минеральных ресурсов, составляют приблизительно 94 млн тонн с содержанием железа 49,8 % (извлечение на трубе Дэвиса 31 ).

  • Виктория

    Nowa Nowa: Деятельность по проекту Nowa Nowa Iron компании Easter Iron Ltd была приостановлена ​​после оценки ресурсов Geoscience Australia в 2016 году.Компания заявляет, что продвижение проекта будет зависеть от благоприятных рыночных условий для железной руды 32 . Ресурсы JORC на месторождении Five Mile проекта не изменились по сравнению с 2014 г. и составляют примерно 9 млн т при среднем содержании Fe 33 50,8%. Проект расположен примерно в 270 км к востоку от Мельбурна.

  • Западная Австралия

    Остров Кулан: Компания Mount Gibson Iron возобновила добычу на своем руднике на острове Кулан в регионе Кимберли в Западной Австралии, при этом первая продажа руды была зарегистрирована в апреле 2019 года 34 .По состоянию на 30 июня 2018 года общие ресурсы острова Кулан по классификации JORC составляли 52 млн тонн при среднем содержании Fe 35 63,9%.

    Карара Железо: Компания Gindalbie Metals Ltd сообщила о снижении производства магнетитового концентрата Карара на 2,5% до 7,8 млн дмт по сравнению с 8 млн дмт в предыдущем финансовом году 36 . Изделия из карарского магнетита в среднем содержат 65,6% Fe 37 . Карара расположена в 200 км к востоку от Джералдтона на среднем западе Западной Австралии.

    Маунт-Беван: После проведения отраслевого обзора 2016 года геологоразведочные работы в рамках проекта Маунт-Беван не проводились, и, следовательно, никаких изменений в заявленной оценке ресурсов магнетита по шкале JORC, составляющей приблизительно 1170 Мт на уровне 34, не было.9 % Fe (включая предполагаемые 322 млн тонн при 34,7% Fe и предполагаемые 847 млн тонн при 35% Fe) 38 . Проект Маунт-Беван расположен примерно в 95 км к северо-западу от Мензиса в регионе Йилгарн.

    Маунт-Уэббер: Годовой отчет Atlas Iron Ltd за 2018 год подробно описывает разведку и разработку ресурсов на месторождениях Маунт-Уэббер, включая бурение 109 скважин с дистанционным управлением общей протяженностью 4644 м на Fender и 347 скважин с дистанционным управлением, завершение 20 332 м на месторождении дальтон .В 2018 году компания Atlas Iron опубликовала оценку минеральных ресурсов по шкале JORC для Маунт-Уэббер, составляющую примерно 38 млн тонн при среднем содержании Fe 39 57,7%. Рудник Маунт-Уэббер расположен примерно в 230 км (по дороге) к юго-юго-востоку от Порт-Хедленда в регионе Пилбара.

    Кузнец и Наковальня: Компания Flinders Mines Ltd сообщила об увеличении оценки запасов месторождений Блэксмит и Наковальня, которые являются частью проекта железной руды Пилбара в 2018 году 40 .Новая оценка стала результатом программы бурения и последующего металлургического анализа. Совокупные минеральные ресурсы JORC для Blacksmith и Anvil в настоящее время составляют 1484 млн тонн со средним содержанием Fe 52,2%. Проект железной руды Пилбара расположен в регионе Пилбара, примерно в 60 км к северо-западу от города Том Прайс.

    Red Hill: Геологоразведочные работы на совместном предприятии по добыче железной руды Red Hill между Red Hill Iron Ltd и API Management Pty Ltd были приостановлены до тех пор, пока текущее улучшение цен на железную руду не станет стабильным 41 .Нет никаких изменений в ранее заявленных общих минеральных ресурсах JORC в 816 млн тонн при 56,45% Fe 42 . Проект Red Hill расположен на западе региона Пилбара.

    Кумина: Перед продажей проекта по добыче железной руды Кумина компании Mineral Resources Ltd компания BCI Minerals Ltd сообщила, что первые предполагаемые ресурсы Кумины по JORC составляют 115 млн тонн при 58% Fe 43 . В отчете BCI указаны многочисленные месторождения железа ( Кумина A, B, C, D, E, FG, H, I, J и K ) в многоквартирных домах Кумина, а первые ресурсы были определены по месторождениям Кумина A, E и месторождения J.Кумина находится примерно в 100 км к югу от Карраты в регионе Пилбара.

    Eliwana: Компания FMG объявила об утверждении разработки рудника на месторождении Eliwana в первой половине 2018 года, при этом предполагаемая капитальная стоимость проекта составляет 1,275 миллиарда долларов США 44 . Ожидается, что Eliwana начнет добычу в конце 2020 года с проектной мощностью около 30 млн тонн в год. Eliwana является частью предлагаемой FMG операции Western Hub с общими минеральными ресурсами JORC в 1010 млн тонн при среднем содержании 58.8% Fe. Western Hub занимает территорию примерно в 100–140 км к западу и северо-западу от Тома Прайса в регионе Пилбара.

    Marillana: В мае 2018 года компания Brockman Mining Ltd обновила оценку минеральных ресурсов JORC (2004) по проекту железной руды Marillana, опубликованную в 2010 году, чтобы она соответствовала JORC (2012). Брокман заявил, что повышенная, но уменьшенная оценка была вызвана реклассификацией категорий ресурсов и включала измеренные, выявленные и предполагаемые ресурсы 45 . Общие ресурсы обломочной железной руды в Марильяне в настоящее время составляют 1400 млн тонн со средним содержанием 42.2 % Fe при бортовом содержании 38 % Fe 46 . Проект Marillana находится примерно в 100 км к северо-западу от города Ньюман.

    Koodaideri: Согласно Rio Tinto 47 разработка рудника Koodaideri начата и продолжается. В проекте Koodaideri будут использоваться новые технологии, в том числе автономные грузовики, буровые установки и рельсы. Разработка Этапа 1 компании Koodaideri направлена ​​на производство 43 млн тонн железной руды в год, и ожидается, что производство начнется в конце 2021 года, что будет способствовать производству высококачественной продукции компании “Pilbara Blend” 48 .Компания сообщила, что общие запасы руды «Брокман» Кудайдери составляют примерно 549 млн тонн с содержанием железа 61,8% по состоянию на декабрь 2018 года 49 . Проект расположен примерно в 35 км к северо-западу от рудника Yandicoogina в Рио и примерно в 100 км от города Ньюман в регионе Пилбара.

    Южный фланг: В течение 2018 года было объявлено об утверждении проекта нового рудника BHP на Южном фланге 50 . BHP заявила, что проект, как ожидается, восполнит ожидаемый конец добычи на руднике Yandi мощностью 80 млн тонн в год в 2020 году.Ожидается, что добыча на Южном фланге начнется в 2021 году, а предполагаемый срок службы рудника составит 25 лет. Новый проект находится к югу от установленного компанией Mining Area C , расширяя деятельность в этом центре.

    BHP достигла запланированной производственной мощности в 270 млн тонн на 2018–19 финансовый год, поскольку операции вернулись на полную мощность после циклона, произошедшего в марте 2019 года 51 . Компания планирует произвести от 273 до 286 млн тонн железной руды в течение 2019–20 финансового года 52 .

    Wiluna West: Общие ресурсы железорудного проекта Wiluna West по стандарту JORC (2004 г.) в размере 130,3 млн тонн при 60 % Fe не претерпели никаких изменений, как указано в Годовом отчете GWR Group Ltd за 2018 год 53 . У компании нет ближайших планов разработки месторождения железной руды Уилуна-Уэст, но в августе 2019 года она сообщила, что подписала «Перечень условий соглашения о правах на добычу» с Gold Valley Iron Ore Pty Ltd на добычу до 3 млн тонн железной руды из проект John William Doutch месторождение 54 .

    Iron Ridge: FENIX Resources Ltd сообщила о завершении технико-экономического обоснования проекта Iron Ridge в ноябре 2019 года, которое подтвердило техническую и финансовую жизнеспособность проекта 55 . В технико-экономическое обоснование были включены первые вероятные рудные запасы JORC объемом 7,76 млн тонн при среднем содержании Fe 56 63,9%. Айрон-Ридж расположен примерно в 600 км к северо-северо-востоку от Перта и примерно в 67 км к северо-востоку от Кью в регионе Мерчисон.

Цитата

Библиографическая ссылка: Summerfield, D., 2020. Australian Resource Reviews: Iron Ore 2019. Geoscience Australia, Canberra.

Каталожные номера

железная руда

Железные руды — это горные породы и минералы, из которых можно экономично извлекать металлическое железо. Руды обычно богаты оксидами железа и различаются по цвету от темно-серого, ярко-желтого, темно-фиолетового до ржаво-красного.Само железо обычно находится в виде магнетита (Fe 3 O 4 ), гематита (Fe 2 O 3 ), гетита, лимонита или сидерита. Гематит также известен как «природная руда». Название относится к ранним годам добычи полезных ископаемых, когда некоторые гематитовые руды содержали 66% железа и могли подаваться непосредственно в доменные печи для производства чугуна. Железная руда — это сырье, используемое для производства чугуна, который является одним из основных сырьевых материалов для производства стали. 98% добываемой железной руды используется для производства стали. [1]

Дополнительные рекомендуемые знания

Горнодобывающая промышленность

Расчетная добыча железной руды
в млн тонн за 2006 год

по данным Геологической службы США [2]

Страна Производство
Австралия 570
Китай 520
Бразилия 300
Индия 150
Россия 105
Украина 73
США 54
Южная Африка 40
Канада 33
Швеция 24
Венесуэла 20
Казахстан 15
Иран 20
Мавритания 11
Другие страны 43
Весь мир 1690

Мировое потребление железной руды растет в среднем на 10% в год, основными потребителями являются Китай, Япония, Корея, США и Европейский Союз.

Методы добычи железной руды зависят от типа добываемой руды. В настоящее время разрабатываются четыре основных типа месторождений железной руды, в зависимости от минералогии и геологии рудных месторождений. Это месторождения магнетита, титаномагнетита, массивного гематита и пизолитового железняка.

Месторождения железа с полосчатыми полосами магнетита

Полосчатые железные образования (ППЖ) представляют собой мелкозернистые метаморфизованные осадочные породы, состоящие преимущественно из магнетита и кремнезема (в виде кварца). Образования полосчатого железа в Северной Америке известны как такониты.

Добыча пластов BIF включает грубое дробление и просеивание с последующим грубым дроблением и тонким измельчением для измельчения руды до такой степени, что кристаллизованный магнетит и кварц достаточно мелки, чтобы кварц оставался после прохождения полученного порошка под магнитным полем. разделитель.

Ключевыми экономическими параметрами для магнетитовой руды, являющимися экономически выгодными, являются кристалличность магнетита, содержание железа во вмещающей породе BIF и загрязняющие элементы, присутствующие в магнетитовом концентрате.Размер и коэффициент обнажения большинства ресурсов магнетита не имеют значения, поскольку формации BIF могут иметь толщину в сотни метров, простираться на сотни километров и могут легко достигать более 2500 миллионов тонн содержащейся руды.

Типичное содержание железа, при котором магнетитсодержащее полосатое железо становится рентабельным, составляет примерно 25% Fe, что обычно может обеспечить извлечение магнетита от 33% до 40% по весу, чтобы получить содержание концентрата более 64%. Fe по массе. Типичный концентрат магнетитовой железной руды имеет менее 0.1% фосфора, 3-7% кремнезема и менее 3% алюминия.

Размер зерен магнетита и степень его смешения с основной массой кремнезема определяют размер помола, до которого необходимо измельчить породу, чтобы обеспечить эффективную магнитную сепарацию и получить магнетитовый концентрат высокой чистоты. Это определяет затраты энергии, необходимые для выполнения операции фрезерования. Как правило, большинство месторождений магнетита BIF необходимо измельчать до размера от 32 до 45 микрометров, чтобы получить магнетитовый концентрат с низким содержанием кремнезема.Марки магнетитового концентрата обычно превышают 63% Fe по весу и обычно имеют низкое содержание фосфора, алюминия, титана и кремнезема и требуют более высокой цены.

В настоящее время магнетитовая железная руда добывается в Миннесоте и Мичигане в США, а таконит добывается в Восточной Канаде. Магнетитсодержащий BIF в настоящее время широко добывается в Бразилии, которая экспортирует значительные объемы в Азию, а в Австралии существует зарождающаяся и крупная промышленность по добыче магнетитовой железной руды.

Месторождения магматических магнетитовых руд

Иногда гранит и ультракалиевые магматические породы выделяют кристаллы магнетита и образуют массы магнетита, пригодные для промышленного обогащения.Несколько месторождений железной руды, особенно в Чили, образовались из вулканических потоков, содержащих значительные скопления вкрапленников магнетита. Чилийские месторождения магнетитовой железной руды в пустыне Атакама также образовали аллювиальные скопления магнетита в ручьях, вытекающих из этих вулканических образований.

Некоторые магнетитовые скарновые и гидротермальные месторождения в прошлом разрабатывались как месторождения богатой железной руды, требующей незначительного обогащения. В Малайзии и Индонезии имеется несколько таких месторождений, связанных с гранитом.

Другие источники магнетитовой железной руды включают метаморфические скопления массивной магнетитовой руды, такие как Сэвидж-Ривер, Тасмания, образованные в результате сдвига офиолитовых ультраосновных пород.

Другим, второстепенным источником железных руд являются магматические скопления в слоистых интрузиях от ультраосновных до основных, которые содержат обычно титансодержащие кристаллические породы магнетита (магнетитит), часто с ванадием. Эти руды образуют нишу на рынке, где для извлечения железа, титана и ванадия используются специальные плавильные заводы.Эти руды обогащаются, по существу, так же, как руды полосчатой ​​железной формации, но обычно их легче обогатить путем дробления и просеивания. Типичный титаномагнетитовый концентрат содержит 57% Fe, 12% Ti и 0,5% V2O5.

Гематитовая руда

Месторождения гематитовой железной руды в настоящее время эксплуатируются на всех континентах, при этом наибольшая интенсивность эксплуатации приходится на Южную Америку, Австралию и Азию. Источником большинства крупных месторождений гематитовой железной руды являются метасоматически измененные полосчатые железные образования и редко магматические скопления.

Гематитовое железо, как правило, встречается реже, чем магнетитсодержащие BIF или другие породы, которые образуют его основной источник или протолитовую породу, но обогащать гематитовые руды значительно дешевле и легче, и требуется значительно меньше энергии для дробления и измельчения. Однако гематитовые руды могут содержать значительно более высокие концентрации штрафных элементов, как правило, с более высоким содержанием фосфора, воды (особенно осадочные скопления пизолита) и алюминия (глины внутри пизолитов).

В Австралии железную руду добывают из трех основных источников: пизолитовая руда из «железных месторождений русла», полученная в результате механической эрозии первичных пластов полосчатого железа и накопленная в аллювиальных каналах, например, в Паннавонике, Западная Австралия; и преобладающие руды, связанные с метасоматически измененными полосчатыми железными формациями, такие как Ньюман, хребет Чичестер, хребет Хамерсли и Куляноббинг, Западная Австралия.В последнее время на первый план выходят другие типы руды, такие как окисленные железистые твердые покрышки, например месторождения латеритной железной руды возле озера Аргайл в Западной Австралии.

Общие извлекаемые запасы железной руды в Индии составляют около 9 602 млн тонн гематита и 3 408 млн тонн магнетита. Мадхья-Прадеш, Карнатака, Бихар, Орисса, Гоа, Махараштра, Андхра-Прадеш, Керала, Раджастан и Тамил Наду являются основными производителями железной руды в Индии.

Потребление и экономика

Железо является наиболее часто используемым металлом в мире.Он используется в основном в приложениях для проектирования конструкций и в морских целях, автомобилях и общепромышленных приложениях (машиностроение).

Породы, богатые железом, широко распространены во всем мире, но добыча полезных ископаемых в промышленных масштабах ведется преимущественно в странах, перечисленных в таблице сбоку. Основным экономическим ограничением для месторождений железной руды не обязательно является качество или размер месторождений, потому что геологически несложно доказать существование достаточного тоннажа горных пород.Основным ограничением является положение железной руды по отношению к рынку, стоимость железнодорожной инфраструктуры для доставки ее на рынок и стоимость энергии, необходимой для этого.

Мировое производство в среднем составляет один миллиард метрических тонн необработанной руды в год. Крупнейшим в мире производителем железной руды является бразильская горнодобывающая корпорация CVRD, за ней следуют австралийская компания BHP Billiton и англо-австралийская Rio Tinto Group. Еще один австралийский поставщик, Fortescue Metals Group Ltd, в настоящее время находится на стадии разработки и может в конечном итоге вывести австралийское производство на второе место в мире.

В настоящее время Китай является крупнейшим потребителем железной руды, что означает, что он является крупнейшей страной-производителем стали в мире. За Китаем следуют Япония и Корея, потребляющие значительное количество сырой железной руды и металлургического угля. В 2006 г. в Китае было произведено 588 млн т железной руды с годовым приростом в 38%.

Чистое железо практически неизвестно на поверхности Земли, за исключением сплавов Fe-Ni из метеоритов и очень редких форм ксенолитов глубокой мантии. Следовательно, все источники железа, используемые в промышленности человека, используют минералы оксида железа, основной формой, которая используется в промышленности, является гематит.

Однако в некоторых случаях более низкокачественные источники железной руды использовались промышленно развитыми обществами, когда доступ к высококачественной гематитовой руде был недоступен. Это включало использование таконита в Соединенных Штатах, особенно во время Второй мировой войны, а также гетита или болотной руды, использовавшейся во время американской революции и наполеоновских войн. Часто используется магнетит, потому что он обладает магнитными свойствами и, следовательно, легко высвобождается из пустой породы.

Некачественные источники железной руды обычно требуют обогащения.Из-за высокой плотности гематита по сравнению с силикатами обогащение обычно включает комбинацию дробления и измельчения, а также отделение тяжелых жидкостей. Это достигается пропусканием мелкоизмельченной руды над ванной с раствором, содержащим бентонит или другой агент, повышающий плотность раствора. Когда плотность раствора правильно откалибрована, гематит утонет, а фрагменты силикатного минерала всплывут и их можно будет удалить.

Добыча таконита связана с перемещением огромного количества руды и отходов.Отходы бывают двух видов: коренная порода в шахте (муллок), которая не является рудой, и нежелательные минералы, которые являются неотъемлемой частью самой рудной породы (пустая порода). Муллок добывается и складывается в отвалы, а жилая порода отделяется в процессе обогащения и вывозится в виде хвостов. Таконитовые хвосты в основном представляют собой химически инертный минерал кварц. Этот материал хранится в больших прудах-отстойниках с регулируемой водой.

Магнетит обогащают путем дробления и последующего отделения магнетита от пустой породы с помощью магнита.Обычно это настолько эффективно, что можно обрабатывать руду более низкого качества, если она представляет собой магнетит, чем руду сравнимого качества с гематитовой рудой, особенно когда магнетит довольно крупный.

Для превращения оксида железа в металлическое железо его необходимо переплавить или подвергнуть процессу прямого восстановления.

Истощение

Запасы железной руды в настоящее время кажутся весьма обширными, но некоторые начинают предполагать, что математика постоянного экспоненциального увеличения потребления может даже сделать этот ресурс весьма ограниченным.Например, Лестер Браун из Worldwatch Institute предположил, что железная руда может закончиться в течение 64 лет, основываясь на чрезвычайно консервативной экстраполяции роста на 2% в год. [3]

Плавка

Железная руда состоит из атомов кислорода и железа, связанных вместе в молекулы. Чтобы создать чистое железо, руду необходимо переплавить, чтобы удалить кислород. Связи кислород-железо прочны, и чтобы удалить железо из кислорода, должна быть представлена ​​более прочная элементарная связь для присоединения к кислороду.Углерод используется потому, что прочность связи углерод-кислород выше, чем прочность связи железо-кислород при высоких температурах. Таким образом, железная руда должна быть измельчена в порошок и смешана с коксом для сжигания в процессе плавки.

Однако не все так просто; окись углерода является основным ингредиентом химического удаления кислорода из железа. Таким образом, плавка железа и углерода должна поддерживаться в восстановленном состоянии с дефицитом кислорода, чтобы способствовать сжиганию углерода с образованием CO, а не CO 2 .

Воздушное дутье и древесный уголь (кокс): 2C + O 2 2CO.
Оксид углерода (CO) является основным восстановителем.
Stage One: 3FE 2 O 3 + CO 2FE 3 O 4 + CO 2
Этап 2: FE 3 O 4 + CO 3FE O + CO 2
Третий этап: FeO + CO Fe + CO 2
Химический состав флюса известняка: CaCO 3 CaO + CO 2

Включение даже небольших количеств некоторых элементов может оказать сильное влияние на поведенческие характеристики партии чугуна или работу плавильного завода.Эти эффекты могут быть как хорошими, так и плохими. Какие-то катастрофически плохие. Некоторые химические вещества были добавлены намеренно. Добавление флюса сделало доменную печь более эффективной. Другие были добавлены, потому что они делали железо более жидким, твердым или обладали каким-то другим желаемым качеством. Выбор руды, топлива и флюса определял поведение шлака и эксплуатационные характеристики производимого чугуна. В идеале железная руда содержит только железо и кислород. В природе такое бывает редко. Как правило, железная руда содержит множество элементов, которые часто нежелательны для современной стали.

Кремний

Кремнезем (SiO2) почти всегда присутствует в железной руде. Большая часть его ошлакуется в процессе плавки. Но при температурах выше 1300°C некоторые из них восстанавливаются и образуют сплав с железом. Чем горячее печь, тем больше кремния будет в утюге. Нередко можно найти до 1,5% Si в европейском чугуне с 16 по 18 века. Основное действие кремния заключается в содействии образованию серого чугуна. Серый чугун менее хрупок и легче обрабатывается, чем белый чугун.По этой причине его предпочитали для литья. Тернер (1900:192-7) сообщил, что кремний также уменьшает усадку и образование пузырей, уменьшая количество бракованных отливок.

Фосфор

Фосфор (P) оказывает четыре основных воздействия на железо: повышение твердости и прочности, снижение температуры солидуса, повышение текучести и хладноломкость. В зависимости от предназначения утюга эти эффекты могут быть хорошими или плохими. Болотная руда часто имеет высокое содержание фосфора (Gordon 1996:57).

Прочность и твердость железа увеличивается с увеличением концентрации фосфора. 0,05% фосфора в кованом железе делает его таким же твердым, как среднеуглеродистая сталь. Железо с высоким содержанием фосфора также можно упрочнить методом холодной ковки. Упрочняющий эффект верен для любой концентрации фосфора. Чем больше фосфора, тем тверже становится железо и тем больше его можно упрочнить ковкой. Современные производители стали могут увеличить твердость на целых 30%, не жертвуя ударопрочностью, поддерживая уровень фосфора в пределах 0.07 и 0,12%. Он также увеличивает глубину закалки за счет закалки, но одновременно снижает и растворимость углерода в железе при высоких температурах. Это уменьшит его полезность при производстве черновой стали (цементация), где скорость и количество поглощения углерода являются первостепенными соображениями.

Добавление фосфора имеет обратную сторону. При концентрациях выше 0,2% железо становится все более холодным или хрупким при низких температурах. Холодная короткая стрижка особенно важна для грифового железа.Хотя прутковое железо обычно обрабатывается в горячем состоянии, для его использования часто требуется, чтобы оно было прочным, гибким и устойчивым к ударам при комнатной температуре. Гвоздь, который разбился при ударе молотком, или колесо телеги, которое сломалось при ударе о камень, плохо продавались. Достаточно высокие концентрации фосфора делают любое железо непригодным для использования (Rostoker and Bronson 1990:22). Последствия холодовой недостаточности усиливаются при повышении температуры. Таким образом, кусок железа, прекрасно исправный летом, зимой может стать чрезвычайно хрупким.Есть некоторые свидетельства того, что в Средние века очень богатые могли иметь меч с высоким содержанием фосфора для лета и меч с низким содержанием фосфора для зимы (Rostoker and Bronson 1990:22).

Тщательный контроль содержания фосфора может принести большую пользу при литье. Фосфор снижает температуру ликвидуса, позволяя железу дольше оставаться в расплавленном состоянии и повышая текучесть. Добавление 1% может удвоить расстояние, на которое потечет расплавленное железо (Rostoker and Bronson 1990:22). Максимальный эффект, около 500°С, достигается при концентрации 10.2% (Ростокер и Бронсон, 1990:194). Для литейных работ Тернер считал, что идеальное железо должно содержать 0,2–0,55% фосфора. В результате формы, заполненные железом, имели меньше пустот, а также меньше давали усадку. В 19 веке некоторые производители декоративного чугуна использовали железо с содержанием фосфора до 5%. Чрезвычайная текучесть позволяла им делать очень сложные и тонкие отливки. Но они не могли нести вес, так как не имели силы (Turner 1900:202-4).

Есть два лекарства от железа с высоким содержанием фосфора.Самым старым и самым простым было избегание. Если добытая вами руда была недостаточно холодной, вы нашли новый источник руды. Второй метод включает окисление фосфора в процессе рафинирования добавлением оксида железа. Этот метод обычно ассоциируется с лужением в 19 веке и, возможно, не был понят ранее. Например, Исаак Зейн, владелец Marlboro Iron Works, по-видимому, не знал об этом в 1772 году. Учитывая репутацию Зейна, который был в курсе последних событий, эта техника, вероятно, была неизвестна мастерам по производству железа из Вирджинии и Пенсильвании.

Фосфор является вредным загрязнителем, поскольку делает сталь хрупкой даже при концентрации всего 0,5%. Фосфор нельзя легко удалить флюсованием или плавлением, поэтому железные руды обычно должны изначально содержать мало фосфора. Железный столб Индии, который не ржавеет, защищен фосфорным составом. Фосфорная кислота используется в преобразователе ржавчины, потому что фосфорное железо менее подвержено окислению.

Алюминий

Небольшие количества алюминия (Al) присутствуют во многих рудах (часто в виде глины) и некоторых известняках.Первый можно удалить путем промывки руды перед плавкой. До введения печей с кирпичной футеровкой эти количества были достаточно малы, чтобы не влиять ни на железо, ни на шлак. Однако при использовании кирпича для топок и внутреннего пространства доменных печей количество алюминия резко возрастает. Это связано с эрозией футеровки печи жидким шлаком,

Алюминий очень трудно восстановить. В результате загрязнение железа алюминием не является проблемой.Однако это увеличивает вязкость шлака (Kato and Minowa 1969:37 и Rosenqvist 1983:311). Это будет иметь ряд неблагоприятных последствий для работы печи. Более густой шлак замедлит опускание шихты, продлевая процесс. Высокое содержание алюминия также затрудняет выпуск жидкого шлака. В крайнем случае это может привести к замерзанию печи.

Существует ряд решений для шлака с высоким содержанием алюминия. во-первых, избегать, не использовать руду или источник извести с высоким содержанием алюминия.Увеличение доли известкового флюса снизит вязкость (Rosenqvist 1983:311).

Сера

Сера (S) является частым загрязнителем угля и кокса. Именно наличие серы не позволяло использовать уголь в доменных печах до 1709 г. Сульфид железа (пирит, FeS2) — распространенная железная руда. Он также присутствует в небольших количествах во многих рудах. Сера легко растворяется как в жидком, так и в твердом железе при температурах плавки чугуна. Последствия даже небольшого количества серы немедленны и серьезны.Они были одними из первых, разработанных металлургами. Сера делает железо красным или горячим (Gordon 1996:7). В современных операциях сера нежелательна, потому что она образует нежелательные газы диоксида серы в дымовых выбросах плавильного завода и мешает процессу плавки.

Горячее короткое железо становится хрупким в горячем состоянии. Это была серьезная проблема, поскольку большая часть железа, использовавшегося в 17 и 18 веках, была прутком или кованым железом. Кованое железо формуют многократными ударами молота в горячем состоянии.Кусок горячего короткого железа треснет, если его обработать молотком. Когда кусок горячего железа или стали трескается, открытая поверхность немедленно окисляется. Этот слой оксида препятствует заделыванию трещины сваркой. Большие трещины вызывают разрушение железа или стали. Небольшие трещины могут привести к выходу объекта из строя во время использования. Степень резкости прямо пропорциональна количеству присутствующей серы. Сегодня железо с содержанием серы более 0,03% избегают.

Горячее короткое железо можно обрабатывать, но оно должно работать при низких температурах.Работа при более низких температурах требует от кузнеца или кузнеца больших физических усилий. по металлу нужно ударять чаще и сильнее, чтобы добиться того же результата. Со слегка загрязненным серой бруском можно было работать, но это требовало гораздо больше времени и усилий.

В чугуне сера способствует образованию белого чугуна. Всего 0,5% может нейтрализовать эффекты медленного охлаждения и высокого содержания кремния (Rostoker and Bronson 1990:21). Белый чугун более хрупок, но и тверже.Его вообще избегали, потому что было сложно работать. За исключением Китая, где чугун с высоким содержанием серы, в некоторых случаях достигающий 0,57%, изготавливаемый из угля и кокса, использовался для изготовления колоколов и курантов (Rostoker, Bronson, and Dvorak 1984:760). Согласно Тернеру (1900:200), хороший литейный чугун должен содержать менее 0,15% серы. В остальном мире чугун с высоким содержанием серы можно использовать для изготовления отливок, но из него получится плохое кованое железо.

Существует ряд средств от загрязнения серой.Первым и наиболее часто используемым в исторических и доисторических операциях было уклонение. Уголь не использовался в Европе (его использовали в Китае) в качестве топлива для плавки, потому что он содержал серу и вызывал горячее короткое железо. Если руда приводила к горячему короткому металлу, мастера по железу находили другую руду.

Сера может быть удалена из руд путем обжига и промывки. При обжиге сера окисляется с образованием диоксида серы, который либо выбрасывается в атмосферу, либо может быть вымыт. В теплом климате пиритную руду можно было оставить под дождем.Совместное действие дождя, бактерий и тепла окисляет сульфиды до сульфатов, растворимых в воде (Turner 1900:77). Естественное выветривание также использовалось в Швеции. Тот же процесс с геологической скоростью приводит к образованию госсан-лимонитовых руд.

Важность, придаваемая низкосернистому железу, подтверждается постоянно более высокими ценами на железо в Швеции, России и Испании с 16 по 18 века. Сегодня сера больше не проблема. Современным средством является добавление марганца. Браун, Лестер Plan B 2.0 , Нью-Йорк: W.W. Нортон, 2006. с. 109

  • Гордон, Роберт Б. (1996). American Iron 1607-1900. Издательство Университета Джона Хопкинса.
  • Ростокер, Уильям и Беннет Бронсон (1990). Доиндустриальное железо: его технология и этнология. Археоматериалы Монография №1.
  • Тернер, Томас (1900). Металлургия железа. 2-е издание. Чарльз Гриффин и Компания, Лимитед.
  • Като, Макото и Сусуму Минова (1969).Измерение вязкости расплавленного шлака – свойства шлака при повышенной температуре (часть 1). Труды Института железа и стали Японии Vol. 9:31-38. Нихон Тэкко Киокай, Токио.
  • Розенквист, Теркель (1983). Принципы добывающей металлургии. Книжная компания McGraw-Hill.
  • Ростокер, Уильям, Беннет Бронсон и Джеймс Дворак (1984). Чугунные колокола Китая. Технология и культура 25 (4): 750-67. Общество истории техники.

типов железной руды: гематит противМагнетит

Знаете ли вы, что существуют разные виды железной руды? Железо чаще всего встречается в гематитовых и магнетитовых рудах, хотя гетитовые, лимонитовые и сидеритовые руды также являются распространенными источниками.

Инвесторам, интересующимся железорудным пространством, полезно знать факты о гематитовых и магнетитовых рудах. Оба этих типа железной руды представляют собой горные породы и минералы, из которых можно извлечь железо. Вот обзор некоторой базовой информации о гематитовых и магнетитовых рудах, в том числе о том, что они собой представляют и где их можно найти.

Типы железной руды: Гематитовая руда

Гематитовая руда представляет собой руду прямой отгрузки с естественным высоким содержанием железа. Из-за высокого содержания железа гематитовая руда должна пройти только простой процесс дробления, просеивания и смешивания перед отправкой для производства стали.


По этой причине гематитовая руда важна для многих горнодобывающих компаний. Как поясняет Австралийская сеть магнетита, «[d]прямая отгрузка руды при добыче обычно имеет содержание железа (Fe) от 56% Fe до 64% ​​Fe… Для сравнения, магнетитовая руда обычно имеет гораздо более низкое содержание железа при добыче между 25% и 40% Fe и в таком виде непригоден для производства стали.

Гематитовая руда встречается по всему миру, но наиболее используемые месторождения находятся в Бразилии, Австралии и Азии. Гематитовая руда была основным типом железной руды, добываемой в Австралии с начала 1960-х годов.

Приблизительно 96 процентов экспорта железной руды континента приходится на гематитовую руду с высоким содержанием, и большая часть ее запасов расположена в провинции Хамерсли в Западной Австралии. Горный хребет Хамерсли находится в центре разведки и разработки гематитовой руды, потому что он расположен на ленточной железной формации.

Бразилия является еще одним из основных источников этого типа железной руды в мире. Его рудник Carajas является крупнейшим из существующих рудников железной руды, и им управляет бразильская горнодобывающая компания Vale (NYSE: VALE). Vale — третья по величине горнодобывающая компания в мире и крупнейший производитель железорудных окатышей. Штаб-квартира Vale находится в Рио-де-Жанейро, а ее основные активы по добыче железной руды находятся в районе Iron Quadrangle в штате Минас-Жерайс.

В Азии большая часть добычи гематитовой руды ведется в Китае.Известные запасы включают месторождение гематитовой руды Тунг-Йе-Чен и месторождение гематитовой руды Дунъе.

Типы железной руды: Магнетитовая руда

Минерал магнетит на самом деле имеет более высокое содержание железа, чем минерал гематит. Однако, в то время как гематитовая руда обычно содержит большие концентрации гематита, магнетитовая руда обычно содержит низкие концентрации магнетита. В результате этот тип железной руды должен быть сконцентрирован, прежде чем его можно будет использовать для производства стали. Магнитные свойства магнетитовой руды помогают в этом процессе.

Хотя магнетитовая руда требует дополнительной обработки, конечные продукты, изготовленные из магнетитовой руды, обычно имеют более высокое качество, чем продукты, изготовленные из гематитовой руды. Это потому, что в магнетитовой руде меньше примесей, чем в гематитовой; таким образом можно компенсировать повышенную стоимость переработки магнетитовой руды.

Магнетитовая руда в настоящее время добывается в Миннесоте и Мичигане в США, а также в месторождениях таконита в Восточной Канаде. Основным горнодобывающим участком в Мичигане является хребет Маркетт.Месторождение было открыто в 1844 году, а руда была впервые добыта здесь в 1848 году. Магнетитовая руда и гематитовая руда входят в число четырех типов месторождений железной руды, обнаруженных в этом районе.

В Миннесоте этот тип железной руды добывается в основном в хребте Месаби, одном из четырех хребтов, составляющих Железный хребет Миннесоты. В Канаде Лабрадор является домом для большей части добычи магнетитовой руды. В частности, горнодобывающие компании сосредоточены на разведке и разработке богатого железом Лабрадорского прогиба.

Cleveland-Cliffs (NYSE:CLF) является крупным игроком в индустрии магнетитовой руды с пятью шахтами по добыче железной руды, которые сосредоточены на добыче магнетитовой руды.Например, шахта Empire, расположенная в мичиганском хребте Маркетт, имеет годовую мощность 4,5 млн тонн. Кроме того, ее таконитовый рудник Hibbing находится в хребте Месаби в Миннесоте и имеет годовую мощность 8 миллионов тонн магнетитовой руды.

Теперь, когда вы знаете немного больше о различных типах железной руды, не хотели бы вы узнать, кто является крупнейшим производителем железной руды в мире? Нажмите здесь, чтобы прочитать о 10 крупнейших странах-производителях железа.

Это обновленная версия статьи, впервые опубликованной Investing News Network в 2013 году.

Не забывайте подписываться на нас @INN_Resource, чтобы получать новости в режиме реального времени.

Раскрытие информации о ценных бумагах: Я, Аманда Кей, не имею прямых инвестиций ни в одну из компаний, упомянутых в этой статье.

Статьи с вашего сайта

Статьи по теме в Интернете

Твердая железная руда Маркеттского хребта, Мичиган | Экономическая геология

Твердая железная руда на хребте Маркетт состоит из почти чистых масс спекулярита, магнетита или мартита и встречается вблизи несогласного контакта железной формации Негауни с вышележащим кварцитом Гудрича.Большая часть руды находится в верхней части джеспилита Негауни, но некоторые рудные тела полностью находятся в базальной части богатого добром кварцита или охватывают контакт двух формаций. В прошлом твердые руды считались единым классом руд, имеющим единый способ происхождения. Однако здесь утверждается, что это три различных типа руды, каждая из которых имеет различный способ происхождения. Спекуляритовая руда варьируется от практически чистого спекулярита до руды, содержащей около 10 процентов магнетита. Он образовался в результате выщелачивания кремнезема из железной формации Негауни и осаждения оксида железа на его месте в период эрозии сразу после отложения железной формации, а позже он был деформирован и метаморфизован в его нынешнюю жесткую зеркальную форму. .Магнетитовая руда представляет собой почти чистый магнетит, содержащий местами до 10% спекулярита. Он образовался в ходе регионального метаморфизма и локализован в верхней части джеспилитов Негауни из-за окисления джеспилитом железосодержащих метаморфических флюидов, образовавшихся в нижних частях железистой формации. Поток флюидов концентрировался вдоль структурно или стратиграфически контролируемых каналов, и магнетит осаждался по мере снижения растворимости железа в результате окисления флюида.Обломочная руда содержит спекулярит и меньшее количество магнетита. Это россыпной концентрат оксидов железа в базальном кварците Гудрича. Оксиды железа в руде были получены из железной формации Негауни и были сконцентрированы во время трансгрессии, отмеченной началом отложения Гудрича. На твердую руду приходилось около 20 процентов добычи высококачественной руды из хребта Маркетт; было произведено около 67 миллионов тонн. Его больше не добывают, за исключением случайно открытого карьера Республика, где твердые рудные тела находятся внутри таконита, который в настоящее время добывается как обогатительная руда.

Железная руда

Железная руда

Железные руды

Железные руды представляют собой горные породы и минералы, из которых можно экономично извлекать металлическое железо. Руды обычно богаты оксидами железа и различаются по цвету от темно-серого, ярко-желтого, темно-фиолетового до ржаво-красного. Само железо обычно находится в виде магнетита (Fe3O4), гематита (Fe2O3), гетита, лимонита или сидерита. Гематит также известен как «природная руда». Название относится к ранним годам добычи полезных ископаемых, когда некоторые гематитовые руды содержали 66% железа и могли подаваться непосредственно в доменные печи.Железная руда — это сырье, используемое для производства чугуна, который является одним из основных сырьевых материалов для производства стали. 98% добываемой железной руды используется для производства стали.

Железная руда Миннесоты была обнаружена, когда старатели искали золото. Поскольку объектом их поиска было золото, железо было проигнорировано. Оказалось, что железо станет гораздо более ценным для северной Миннесоты, чем небольшое количество найденного золота. Железная руда была обнаружена на трех железных рудниках в разное время.Первая руда с хребта Вермилион была отгружена в 1884 г., с хребта Месаби в 1892 г. и с хребта Куюна в 1911 г.

Мировое потребление железной руды растет в среднем на 10% в год, основными потребителями являются Китай, Япония, Корея. , США и Евросоюз. Методы добычи железной руды зависят от типа добываемой руды. В настоящее время разрабатываются четыре основных типа месторождений железной руды, в зависимости от минералогии и геологии рудных месторождений. Это месторождения магнетита, титаномагнетита, массивного гематита и пизолитового железняка.

Гематитовая руда

Месторождения гематитовой железной руды в настоящее время эксплуатируются на всех континентах, при этом наибольшая интенсивность эксплуатации приходится на Южную Америку, Австралию и Азию. Источником большинства крупных месторождений гематитовой железной руды являются метасоматически измененные полосчатые железные образования и редко магматические скопления. Гематитовое железо обычно встречается реже, чем магнетитсодержащие образования полосчатого железа или другие породы, которые образуют его основной источник или протолитовую породу, но обогащать гематитовые руды значительно дешевле и проще, и для дробления и измельчения требуется значительно меньше энергии.Однако гематитовые руды могут содержать значительно более высокие концентрации штрафных элементов, как правило, с более высоким содержанием фосфора, воды (особенно осадочные скопления пизолита) и алюминия (глины внутри пизолитов).

Магнетитовые полосчатые месторождения железа

Полосчатые железные образования представляют собой мелкозернистые метаморфизованные осадочные породы, состоящие преимущественно из магнетита и кремнезема (кварца). Полосчатые железные образования в Северной Америке известны как такониты.

Добыча и переработка пластов полосчатого железа включает грубое дробление и просеивание с последующим грубым дроблением и тонким измельчением для измельчения руды до точки, при которой кристаллизованный магнетит и кварц достаточно мелки, чтобы кварц оставался позади, когда полученный порошок проходит через магнитный сепаратор.

Ключевыми экономическими параметрами магнетитовой руды являются кристалличность магнетита, содержание железа во вмещающей породе пласта полосчатого железа и загрязняющие элементы, присутствующие в магнетитовом концентрате.Размер и коэффициент обнажения большинства ресурсов магнетита не имеют значения, поскольку полосчатые железные образования могут иметь толщину в сотни метров, простираться на сотни километров и могут легко достигать более 2500 миллионов тонн содержащейся руды.

Типичное содержание железа, при котором добыча магнетитсодержащего полосчатого железа становится экономически целесообразной, составляет примерно 25% Fe, что обычно может обеспечить извлечение магнетита от 33% до 40% по весу для получения концентрата с сортностью по избыток 64% Fe по массе.Типичный концентрат магнетитовой железной руды содержит менее 0,1% фосфора, 3-7% кремнезема и менее 3% алюминия.

Размер зерен магнетита и степень его смешения с основной массой кремнезема определяют размер помола, до которого необходимо измельчить породу, чтобы обеспечить эффективную магнитную сепарацию и получить магнетитовый концентрат высокой чистоты. Это определяет затраты энергии, необходимые для выполнения операции фрезерования. Как правило, большинство отложений железа с полосами магнетита должны быть измельчены до размера от 32 до 45 микрометров, чтобы получить магнетитовый концентрат с низким содержанием кремнезема.Марки магнетитового концентрата обычно превышают 63% Fe по весу и обычно имеют низкое содержание фосфора, алюминия, титана и кремнезема и требуют более высокой цены.

В настоящее время магнетитовая железная руда добывается в Миннесоте и Мичигане в США, а таконит добывается в Восточной Канаде. Магнетитсодержащие полосчатые железные породы в настоящее время широко добываются в Бразилии, которая экспортирует значительные объемы в Азию, а в Австралии имеется крупная и развивающаяся промышленность по добыче магнетитовой железной руды.

Таконит

Таконит представляет собой железосодержащую кремнеподобную породу с высоким содержанием кремния. Это докембрийская осадочная порода, называемая полосчатой ​​железной формацией из-за типичного чередования богатых железом слоев и слоев сланца или кремня. Содержание очень мелкодисперсного железа, присутствующего в виде магнетита, обычно составляет от 25 до 30%. В конце 19 и начале 20 веков железная руда была настолько высокого качества, что таконит считался нерентабельным отходом. После Второй мировой войны большая часть высококачественной руды в Соединенных Штатах была добыта, и поэтому таконит стал новым источником железа.Для обработки таконита руда измельчается в мелкий порошок, железо отделяется от пустой породы с помощью сильных магнитов, а затем порошкообразный концентрат железа смешивается с бентонитовой глиной и известняком в качестве флюса и скатывается в окатыши размером около одного сантиметра. диаметр, которые примерно на 65% состоят из железа. Гранулы нагревают до очень высоких температур, чтобы окислить магнетит (Fe3O4) до гематита (Fe2O3) для дальнейшей обработки.

Район Mesabi Iron Range в Миннесоте является основным производственным районом.Концентрат таконитового железа доставляется по железной дороге на погрузочные доки в Силвер-Бей, Ту-Харборс и порты-близнецы Дулут, Миннесота, и Верхний, штат Висконсин, все на озере Верхнем. Руда обычно доставляется озерными грузовыми судами в другие места на Великих озерах. Многие центры производства стали расположены недалеко от озера Эри и нижнего озера Мичиган, вокруг Гэри, Индиана.

Микродобывающий гематит и красный Джаспер – Hibing

полосатый гематит – Eveleth

Гемитит магнетита Гетит лимонит

Минерально-технологические особенности магнетита-гематита Руды и их влияние на выбор технологии переработки

Особенности состава материала

Анализ частиц распределение размера материала размером 2 мм с последующим химическим анализ () было проведено изучение распределения анализируемых компонентов по размерным классам.Основным ценным компонентом является железо, содержание из которых колеблется от 38,8 до 39,49% Fe. Железо содержится в основном в трехвалентная форма – Fe 2 O 3 диапазоны содержания с 50,69 до 51,88%; двухвалентное железо присутствует в небольших количествах. Содержание FeO в образцах колеблется от 3,53 до 4,16 %. Содержимое магнитного железа 11,40–12,67%. Примеси в руде представлены фосфором и серой. Для исследуемой руды наличие можно отметить фосфор. Содержание пятиокиси фосфора было 0.14%. Содержание серы находится в пределах 0,02–0,04%.

Гистограмма выход классов и содержание и распространение общего железа в размерных классах.

Распределение общего содержания железа во всех размерных классах достаточно однородна и колеблется в пределах 39,95 % в классе −0,5 + 0,25 мм до 45,98 % в классе −0,1 + 0,044 мм (с разницей в абсолютном выражении 6,03%) при исходном содержании 41,52%. Анализ распределения магнетитового железа показали, что в классе −2 + 1 мм отмечено минимальное значение.Содержание оксида кремния в образцах имеет близкие значения и составляет около 43%; с максимальным значением 45,03% в классе -1 + 0,5 мм.

Для анализа представитель взята проба массой 100 мг от общей выборки. Мессбауэровские спектры обрабатывали с помощью Программа Univem MS. Мессбауэровские спектры исходного материала: Показано в .

Секстеты относятся к гематиту, магнетиту, и гидрогетит. Секстет C1 соответствует октаэдрическому положению трехвалентного железа гематита.Секстет C2 обусловлен ионами Fe 3 + тетраэдрической положение в решетке магнетита, а секстет C3 обусловлен ионами октаэдрического положения. Соотношение площадей тетраэдра и октаэдра ионов железа в спектре отличается от 0,5 стехиометрического магнетита, что указывает на изоморфные примеси в его решетке. Секстеты C4 и C5 соответствуют октаэдрическому положению трехвалентного гидрогетита.

Дублеты относятся к силикатным и карбонатным железистым фазам, а также в виде тонкодисперсных гидроксидов железа.Толкование секстетов, дублеты и соответствующее распределение железа по валентности

Таблица 1

Мессбауэровские параметры

гематит 488,86 магнетита

0 D1 (Fe2 +) Vi

спектр компонент изомерный сдвиг δ, мм/с квадруполь расщепление Δ, мм/с магнитное поля на ядрах Fe 57 H, кЭ см-компонента площади S, % интерпретация
C1(Fe3+)VI 0.3703 -0,1894 514,68 70,35
С2 (Fe 3+) IV 0,2781 -0,0125 5,97
С3 (Fe2 ++ Fe3 +), В.И. 0,6667 067 457,24 11,77
С4 (Fe3 +), В.И. 0,3564 -0,2230 374,22 5,93 гидрогетит
С5 (Fe3 +), В.И. 0.4373 -0.2196 -0.2196 351.98 2.11
1.0294 2.7423 0,66 Fe 2+ силикат карбонат
D2 (Fe3 +), В.И. 0,8521 1,5885 1,55 Fe 3+ силикат
D3 (Fe3 +), В.И. 0,3245 0,3317 1,68 мелкодисперсный Оксиды Fe и силикаты

Установлено, что основным железосодержащим минералом является гематит, который содержит 69.02 до 70,35% железа, распределенного в руде. Магнетит на гидрогетит приходится 16,71–17,74 и 8,04–10,50 %. компонента соответственно; доля распределенного железа в пустых минералах и тонкодисперсных гидроксидах железа очень незначительна. Таким образом, основные потери железа при магнитной сепарации учитываются для гематита и гидрогетита, которые имеют очень низкую магнитную восприимчивость.

Средний минеральный состав пробы магнетит-гематитовой руды, определяемой с учетом данных оптического и электронного микроскопические исследования, локальный рентгеноспектральный и химический анализы, а также мессбауэровской спектроскопии, приведена в табл. 2.

Таблица 2

Минеральный состав

9092 396 9092 0,94
минеральной Содержание,%
кварц 40,58
гематит, мартит 36,96
магнетита 9,59
Гидроградный
3.96
Гидроксиды железа 0,94
Pyrite 0,04
Celadonite 3.31
каолинит 1,55
карбонаты (сидерит, анкеритом) 1,67
РЗЭ фосфаты 0,56
барит 0,20
эгирином 0,64
сумма 100.00

Таким образом, установлено, что преобладающее полезные ископаемые в руды представлены кварцем, оксидами и гидроксидами железа, колебания в содержании которых по пробам незначительны: кварц — 40.58 % и оксидов и гидроксидов железа — 52,54 %.

По данным микроскопического анализа установлено что для железистых кварцитов характерна тонкополосчатая слоистость текстуры, в которой выделяются мощные кварцсодержащие слои, различающиеся содержания минералов оксида железа невелики и составляют до 2–3 мм (). структура пород микрогранобластовая.

Микрофотография магнетита-гематита руда с (а) одним николем б) скрещенные николевые призмы.

Основными рудными минералами в исследуемой руде являются гематит, магнетит, и гидрогетит; тонкодисперсные гидроксиды железа и, в изолированном случаях пирит отмечается в гораздо меньших количествах.Преобладающий минерал оксид – гематит, образованный замещением железистых компонентов магнетита кварцит. Степень замещения магнетита различна, в т.ч. вплоть до полных псевдоморфоз гематита по магнетиту. Прослойки с частично замещенным (до 50–70 % площади зерна) магнетитом отмечают довольно часто. Магнетит в виде отдельных реликтовых частиц присутствует в матрице гематита в виде замкнутых сростков. В результате магнитной сепарации магнетит извлекается в хвосты ( и ).Наряду с замкнутыми сростками магнетита, в матрице гематита визуализируются открытые сростки, которые при магнитной сепарации будут осаждаться в магнетитовые концентраты, что приведет к уменьшению в нем содержания железа. В отдельном пласты, в тесном срастании с гематитом и магнетитом гидрогетит визуализируется попадание которых в магнетитовый концентрат приведет к еще большему снижению в нем содержания железа.

Сростки гематита с магнетитом и гидрогетитом в полиэдрических зерновые агрегаты.

Кластеры гидроксидов железа подчеркивая микроскладчатость железистых кварциты.

Содержание гематита в индивидуальных слоев варьируется от 10 до 70%. Преобладающая форма выделения минералов на прослои. при содержании до 40% – мелкодисперсная вкрапленность с частицей размером 5–35 мкм как в межзерновом пространстве кварца зерна и внутри них. Более крупные зерна гематита образуют сплошные и лентовидные агрегаты, часто с обилием микровключений жильных минералов.

Крайне малый размер выделений гематита и тонкие сростки с кварцем может привести к неполному выделению гематита при его помола и, как следствие, концентрации минерала в хвостах и ​​микровключения пустых минералов в гематите может значительно снизить качество гематитового концентрата.

Химический состав гематита, определенный методом локальной рентгенографии спектрального анализа, приведен в табл. 3. Содержание железа в минерале колеблется от 64.92 до 68,55% при среднем значении 66,39%, что составляет 5,16% отн. меньше чем теоретическое значение. Примесь в составе гематита является кремний, среднее содержание которого составляет 0,42%, что в пересчете на оксида кремния составит 0,9%. В химическом составе гидрогетита содержание железа колеблется от 51,93 до 62,78% при среднем значении 58,11%. Наличие сростков гидрогетита с гематитом и магнетит в рудах могут значительно снизить содержание железа в концентрат при гравитационном и флотационном способах обогащения.

Таблица 3

Химический состав оксидов железа и Гидроксиды

девяносто одна тысяча двести семьдесят один Гематит 9090 9092 32.01 +
содержание, %
Fe Си Аль Мг Р О сумма извещение
Магнетит
1 70,76 0,56 28.68 100,00, спектр 1
2 69,44 1,39 29,17 100,00, спектр 2
3 68.51 0.58 30.91 100.91, Spectrum 5
4 66.93 66.93 1.07 100,01, спектр 6
железа гидроксиды (гидрогетит)
5 56,40 0,96 0,94 41,70 100,00, спектр 3
6 6 51.93 3.33 0,91 43.83 43.00, Spectrum 4
7 58.25 1.27 1.27 0.37 0.24 0.24 0.24 39.63 100.00, Spectrum 4
тонко рассеяны Агрегаты гидроксидов железа в кварце
8 31,99 21,52 46,49 100,00, спектр 2
9 25,93 26,41 47 .66 100.00 , спектр 5

Гидроксиды железа присутствуют в матрице микрокварцита в основном в мелкодисперсном виде, в результате чего прослойки микрокварциты приобретают коричневато-красноватый цвет. В областях микроскладчатость пород, происходит перераспределение гидроксидов железа, образуя тонкие прослои и подчеркивающие складчатость пород. Размер осаждение гидроксидов железа не позволяет определить химический состав минералов; поэтому в табл. 4 приведен химический состав заполнителей гидроксидов железа с кварцем, в которых содержание железа и кремния 25.93–31,99 и 21,52–26,41% соответственно.

Таблица 4

Минеральный состав классифицированных Материал согласно MLA Data

Содержание,%
Минерал -2 + 1 мм-1 + 0,5 мм -0,5 + 0,25 мм -0,25 + 0,1 мм –0,1 + 0,044 мм –0,044 + 0 мм исходная руда (по остатку)
гематит 39.69 37,25 39,12 38,92 43,33 35,73 38,70
магнетита 13,15 17,03 11,15 13,39 13,48 8,09 13,13
гидрогетит 6.20 5.40 5.40 5.49 5.01 5.01 6.38 14.82 14.99 6.99
кварц 37.23 36,56 40,08 37,95 32,22 31,29 36,40
селадонит 2,27 2,35 2,10 2,24 2,67 7,05 2,93
Карбонат 1.05 0.05 0.99 1.27 1.37 1.06 1.06 1.33 1.13 1.13
Другие минералы 0.41 0,42 0,79 1,12 0,86 1,69 0,72
сумма 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00

Поэтапная обработка материала во время минералогический анализ (MLA) показан на образце материала размерного класса −0,5 + 0,25 мм. На исходных изображениях обратнорассеянных электронов (а), согласно к яркостным характеристикам, плотности минерального агрегата, который выше, чем у фона.Одновременный со сканированием поверхности, пошаговым точечным рентгеноспектральным анализом каждой минеральной фазы. Области с одинаковой яркостью параметры и близкий элементный состав были выделены в отдельная фаза, окрашенная тем же цветом. Полученное изображение классифицированных минеральных агрегатов, который использовался для последующей статистической обработка показана на б.

Исходное изображение магнетит-гематитовых руд с частицей размером -0,5 + 0,25 мм с обратно рассеянными электронами (а) и классифицированы в соответствии с базой данных (б).

Минеральный состав классифицируемого материала проб после группировки минералов приведена в табл. 4.

Установлено, что содержание преобладающий рудный минерал — гематит в классах крупности свыше 0,1 мм изменяется незначительно — от 37,25 до 39,69%. Отмечается увеличение содержания гематита до 43,33 %. в классе размеров −0,1 + 0,044 мм, за которым следует довольно резкое снижение до 35,73% в высшем классе, что свидетельствует о некотором выделение гематита класса крупности −0.1 + 0,044 мм. Однако, содержание гематита в классе крупности −0,044 + 0 мм существенно не отличается от его содержания в исходной руде, которая является косвенным признаком слабого выделения минерала даже при тончайший помол (табл. 5). В классе размеров −0,044 + 0 мм только селадонит и гидрогетит значительно обнажены.

Таблица 5

Распределение К качеству Instrowths

90% 90%

24.05

23.68 23.68

34,95 3 15.36 15.36

5.16

5.35 5.35 0 6.30 7 – содержание железа во всех классах. + 0,044 мм, изменяется незначительно от 39,42 до 42,32 % – в класса размеров −0,1 + 0,44 мм она достигает 44,62% ​​— и среднее содержание компонента в образце 41,57%. содержание кремния, как и железа, незначительно меняется в классы крупности — от 15,90 до 19,41 % — при среднем содержании в образце 17.91%.

Образцы рудных минералов представляют собой оксиды и гидроксиды железа – гематит, магнетит и гидрогетит. Распределение железа в минералах 6.

Таблица 6

Распределение железа по минералам К MLA Data

Нет минеральных включение голых мероприятий

Run-Minal Intergrowths
Bucked Instrowths
Выпущены зерно
содержание минералов В Instrowths (WT%) 0% 0% <10% 10% <20% 20% <30% 30% <40% 40% <50% 50% 60% 60% <70% 60% <70% 70% <80% 80% <90% 90% <100% 100%
Распределение частиц,% 8.98 71,20 9,76 5,14 2,57 0,43 0,31 0,20 0,13 0,14 0,16 0,98
14.90 3 3.51 0.43 0.43 3
Минеральное распределение,% 0 19,35 17,73 12,56 2,79 2,40 1,89 1,40 1,71 2,14 13,98
37,08 19,64 5,25  
содержание кварца в сростках, % 59,30 34,33 36.83 40,27 31,09 20,56 15,77 8,87 5,87 4,24 0,99 0
Содержание гематита в Instrowths,% 43.57 43.57 23.34 27.23 23,96 21,50 17,31 12,54 5,63 2,41 0
Содержание магнетита в сростков,% 4.79 11.69 11.69 3 8.90 4,77 3

4.17 2,90 1,82 0,61 0,18 0
гидрогетит содержание в сростков,% 22,58 5,99 5.73 705230 7.63 70523 3

6.15 6.15 3
5.91 3,42 0,61 0

Распределение,%
Гематит Магнетит Гидрогоэтит Celadonite карбонат Другое
65.09 22,86 10,17 1,34 0,39 0,15

Основной Fe-подшипник минерал в пробах – гематит, в составе которого 65,09% железа в пробах. Доля магнетита и гидрогетита составляет 22,86 и 10,17% железа соответственно. Объем распределения железа в гематите и магнетите одинакова — 87,95%. Пропорция железа, распределенного в другие фазы, исключительно мало. Должно следует отметить, что данные автоматизированного MLA хорошо согласуются с данными мессбауэровской спектроскопии по распределению железа над минералами.

Автоматизированный MLA определил размер основная руда железосодержащая полезных ископаемых и качество сростков, которые включают эти минералы. Преобладающий размер зерен магнетита менее 0,25 мм (79,89 %), а для гидрогетита менее 0,044 мм (55,03 %). Распределение частиц кварца по размерам противоположно гематита – частицы крупностью более 0,25 мм (64,70%), со значительной долей более мелких частиц. Распределение минералов по классам крупности показало, что в мельчайших класса, наиболее раскрепощенными являются сростки, содержащие гидрогетит; степень выделения основных рудных минералов, гематита и магнетита, довольно низкий.

Сводные данные указывают на невозможность получение чистого магнетитовый продукт даже при самом тонком измельчении руды с помощью магнитного технология разделения. В результате магнитной сепарации в основном богатые и рядовые сростки магнетита с гематитом и кварц извлекаются в магнетитовый концентрат, который приводят к повышенному содержанию кремния в концентрате. Это также отмечает снижение содержания железа за счет гематита, так как железо содержание в гематите ниже, чем в магнетите.Таким образом, анализ агрегатов, содержащих важные минеральные руды — кварц, гематит, магнетит и гидрогетит – показали, что все эти минеральные фазы образуя тесное слияние друг с другом, благодаря чему даже когда степень выделения руды тонкого помола очень низкая, что позволяет классифицировать их как очень труднообрабатываемые в соответствии с классическими схемы обогащения.

Обогащение магнетита-гематита Руды

Исследования обнаружили, что руда содержит как сильномагнитные, так и слабо магнитные минералы железа.Для обогащения сильномагнитной составляющей образцов (магнетит), индукция поля при разделении минералов зона должна находиться в пределах 0,1–0,2 Тл. Учитывая низкую удельную магнитной восприимчивости гематита, он должен быть обогащен при высоких значениях магнитной индукции (1,0–1,2 Тл). Были проведены исследования по схеме, включающей измельчение до размера P 80 = 96 мкм и магнитную сепарацию. Магнитная сепарация цикл включал мокрую магнитную сепарацию (ВМС) с индукционным полем 0.18 т на прямоточном барабанном магнитном сепараторе в первой стадия и высокоинтенсивная магнитная сепарация (ВИМС) при индукционной 1,0 Тл на втором этапе. Представлены результаты обогащения в таблице 7.

Таблица 7

Результаты магнитного обогащения Эксперименты

Название продукта Γ,% β Fe Tot ,% β SiO 2 ,% ε Fe Tot ,%
Концентрат 66.0 52,9 23,8 85,5
хвостохранилища 34,0 17,3 73,2 14,5
корма 100,0 40,8 40,6 100,0

К улучшить качество продукта, были проведены исследования по доизмельчению и очистке концентрата. После первого этапа влажной магнитного обогащения, комбинированные магнитные продукты были перемолоты до размера 95% — 45 мкм.Мокрое магнитное обогащение второй этап проводили при следующих условиях: WMS с индукцией поля 0,09 Тл на прямоточном барабанном магнитном сепараторе и ГИМС при индукции 1,2 Тл. Результаты обогащения по к двухступенчатой ​​схеме с доизмельчением приведены в таблице 8.

Таблица 8

Обогащение Результаты

Название продукта Γ,% β Fe Tot ,% β SIO 2 ,% ε Fe Tot ,%
Концентрат 52.32 58,50 15,70 75,02
хвостохранилища 47,68 21,37 67,93 24,98
корма 100,00 40,80 40,60 100,00

проведенная лаборатория исследование показало увеличение массы доля общего железа в объединенных концентратах после доизмельчения комбинированный магнитный концентрат первой стадии магнитного обогащения на 5.6 (58,5 %) при снижении диоксида кремния на 10,2 (15,7 %). Исследования по магнитной сепарации показали, что модернизация флотации необходимо для получения концентрата с массовыми долями общего железо 69% и диоксид кремния менее 2,7%. Для выбора оптимального в реагентном режиме была проведена серия экспериментов по флотационному обогащению. проведены, в том числе исследования влияния вида и расхода собирателей и депрессантов и выбор оптимального схема флотации.

В результате лабораторных исследований магнитных и флотация концентрации, предложена схема обработки магнитной флотацией ().мокрый магнитный концентрирование после первой стадии измельчения проводили при следующих условиях: ВМС с индукционным полем 0,18 Тл и ГИМС при индукции 1,0 Тл. После первой стадии мокрой магнитной концентрации объединенные магнитные продукты измельчали ​​до размера P 80 = 45 мкм и подается на влажное магнитное концентрирование второго этапа: ВМС при индукции поля 0,09 Тл и ГИМС при индукция 1,2 Тл.

Технологическая схема магнитной флотации.

Для достижения качества концентрата (содержание общего железо составляет 69%, а содержание диоксида кремния менее 2,7%), рафинирование концентрата осуществляли флотацией. 38 Lilaflot от AkzoNobel (Швеция) использовался в качестве коллектора реагент. В качестве депрессора для минералы железа. Для создания щелочной среды (pH = 10–10,5), использовали реагент гидроксид натрия фирмы Chempack (Россия). Декстрин расход 250 г/т, а расход Лилафлота 180 г/т.

Результаты обогащения по методу магнитной флотации схемы представлены в табл. 9, где γ – выход продукта, β – выход продукта. содержание компонента в продукте, ε – степень извлечения компонента в продукте.

Таблица 9

Результаты обогащения магнетита-гематита Orees

  • 0 концентрат
  • Название продукта γ,% β Fe Tot ,% β SiO 2 ,% ε Fe Tot ,%
    31.46 69,20 1,98 53,35
    промпродуктов 7,18 62,10 5,51 10,94
    хвостохранилища 61,36 23,74 64,49 35.71

    Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка браузера на прием файлов cookie

    Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.