Железо руда: Железная руда

alexxlab | 06.05.2023 | 0 | Разное

Содержание

Добыча железной руды: способы, переработка и применение

Железные руды – это залегающие в земле полезные ископаемые, имеющие в своём составе железо в количестве достаточном для их добычи и промышленного освоения. Производимый из этих руд металл, является металлургической основой современной цивилизации. Используется он повсеместно в любом направлении человеческой деятельности: от освоения космоса, до изготовления обычных предметов повседневного пользования.

Содержание

Классификация
Факторы, определяющие ценность руд
Способы добычи
- Открытый
- Закрытый
Технология обогащения
- Подготовительный процесс
- Основной процесс
- Вспомогательный процесс
Продукты переработки
- Сталь
- Чугун
- Ферросплав
Месторождения в России и мире
Мировые запасы
Страны, добывающие железные руды

Классификация

Железные руды классифицируются по целому ряду признаков.

Прежде всего, наиболее важным фактором в экономическом отношении является процентное содержание железа. Поэтому руды подразделяются на ряд типов:

Богатые – содержание полезного минерала превышает 50%.
Обычные руды имеют в своём составе 25 – 50% железа.
Небогатое железом сырьё не располагает значительным количеством железа. Его в них не более 25%. Именно поэтому такие руды и носят название бедных.

Что касается химического состава, то в основном это – разнообразные соединения железа с кислородом, водой и углеродом, встречающиеся в природе в виде:

бурых железняков – лимонитов,
магнитных железняков – магнетитов,
красных железняков – гематитов,
шпатовых железняков – сидеритов.

Железосодержащие месторождения обычно располагают следующими видами руд:

Апатит-магнетитовыми, содержащиеся в карбонатитах.
Гётит-гидрогётитовыми, размещающиеся в корах выветривания.
Магнетитовыми и магмо-магнетитовыми в среде скарнов.
Магнетит-гематитовыми, находящиеся среди железных кварцитов.
Мартитовыми и мартит-гидрогематитовыми – особо богатые минералом руды в железных кварцитах.
Титано-магнетитовыми, а также ильменит-титаномагнетитовыми, размещающееся в базитах и ультра-базитах.

Для полноты картины необходимо также отметить, что залежи этого вида полезных ископаемых образуются в результате:

высокотемпературного воздействия – магматогенные месторождения;
выветривания пород гор и осадочных отложений – экзогенные;
осадочной деятельности, подвергшейся в дальнейшем значительному воздействию давления и температуры.

Факторы, определяющие ценность руд

Рентабельность разработки каждого конкретного месторождения объясняется целым набором условий:

Количественный и качественный состав основного минерала, то есть опять же концентрация железа в руде. Понятно, что чем она выше, тем лучше. Этот фактор оказывает решающее влияние на выход конечного продукта и сам процесс плавки. Именно он повышает производительность оборудования и не требует дополнительных затрат на обогащение.

Что касается запасов месторождения, то необходимый минимум для окупаемости вложенных средств, по расчётам экономистов, составляет 600 млн. тонн. Меньшие размеры не покрывают затрат на создание необходимой инфраструктуры: производственных мощностей, инженерных сетей, дорог, жилья, общественных сооружения.

Также, большое значение имеет остальной состав руды – то есть пустая порода, способная в зависимости от своих качеств увеличивать или уменьшать выход шлака.
Очень важную роль играет наличие примесей. Если полезные из них улучшают качество выплавленного металла, то от вредных компонентов нужно избавляться сложными технологическими методами или нейтрализовать их неблагоприятное воздействие.

Физико-металлургические свойства руды, тоже необходимо учитывать. Обогатимость, прочность, размягчаемость, размеры кусков, влажность – всё это факторы, определяющие потенциальную ценность месторождений железных руд.
Кроме того, имеет значение и способность исходного материала восстанавливаться – отдавать кислород, что существенно ускоряет процесс выплавки.
Одним из условий, определяющих экономическую целесообразность разработки, является глубина залегания рудного тела и место его расположения в зависимости от удалённости от развитых экономических районов. Преодоление этих проблем требует прокладки дорог, обеспечения месторождения людскими и энергетическими ресурсами.

Способы добычи

Способ добычи определяется в зависимости от индивидуального характера залегания рудного дела. Решающим обстоятельством конечно же выступает глубина.

Открытый

Как обычно, если полезные ископаемые расположены не далеко от поверхности земли (порядка 300 метров) и есть возможности для проведения большого объёма работ по вскрытию и перемещению грунта, то прибегают к созданию карьера. Мощными экскаваторами перемещают породы в отвалы, а дойдя до нижних слоев залежей, проводят окончательный анализ месторождения на процент содержания железа.

Окончательное решение принимает экспертная комиссия. В случае положительного результата, массы изъятой породы направляются на металлургические предприятия для дальнейшей переработки.

Закрытый

Хотя значительная масса железной руды добывается карьерным способом, но иногда приходится прибегать к строительству глубоких шахт. Происходит это в том случае, если искомые слои полезного ископаемого находятся на глубине порядка одного километра. Сам процесс заключается в прокладке вертикального ствола, от которого в дальнейшем ответвляются горизонтальные штреки.

При всех своих недостатках (дороговизна строительства и опасность эксплуатации), данный способ наиболее эффективен.

Также кроме этих двух способов в последнее время находит применение метод скважинной гидродобычи. Суть его заключается в том, что внутрь пробуренной скважины подаётся под значительным давлением вода. В результате чего, размытая струёй порода перемещается наверх.

Железная руда

Технология обогащения

Подготовительный процесс

Предварительным этапом обогащения железных руд является дробление и измельчение. Цель этих операций – получить массу нужной величины кусков и частиц, а также отделить пустую породу. Обычно для этого применяется грохочение (просеивание) и классификация (разделение водным потоком частиц по крупности) исходного материала.

Основной процесс

Непосредственно процесс обогащения может включать в себя один из следующих методов:

Сухая, мокрая или комбинированная магнитная сепарация. В основу процесса заложена различная магнитная проницаемость химических веществ. В случае мокрой сепарации специальные электромагнитные барабаны забирают минералы, насыщенные ферромагнитами из пульпы. Сухой метод заключается в снятии магнитной фракции из подаваемой шихты, вращающейся лентой.
Использование суспензий средней плотности между железом и пустой породой, даёт возможность применять гравитационную сепарацию.
Флотационный метод основан на использовании специального реагента, позволяющего формировать воздушно-жидкостную металлическую пену, которая затем снимается и направляется на дальнейшую переработку.
Самым простым способам обогащения является промывка. Сама по себе она малоэффективна, поэтому применяется совместно с другими методами. Но в случае загрязнённости исходной породы глиной или песком, без неё не обойтись.

После процесса обогащения концентрат подвергают агломерации и отправляют на доменную, а затем при необходимости, и кислородно-конверторную плавку. Отходы производства могут быть использованы для извлечения редких или цветных металлов, иногда их употребляют при изготовлении песка и щебня.

Вспомогательный процесс

В ходе технологии обогащения часто приходится прибегать к вспомогательным процессам, обеспечивающим удаление ненужных фракций: пыли, шлама, влаги. Сгущение, спекание, фильтрование, сушка дают возможность получить концентрат необходимой готовности для последующего использования.

Продукты переработки

Основная цель добычи железной руды заключается в производстве из неё чёрных металлов, получаемых в процессе выплавки.

Сталь

Всем известная сталь – это соединение железа (до 45%), углерода (до 2,14%) и целого ряда других химических элементов. Марганца, кремния, азота, серы, кислорода, фосфора. При необходимости в её состав добавляют хром для повышения жаростойкости, или никель – для вязкости и улучшения антикоррозийных свойств.

В зависимости от содержания углерода C и легирующих добавок, стали подразделяются:

на низко-, средне- и высокоуглеродистые;

на низко-, средне- и высоколегированные.

По своему назначению стали бывают: жаропрочные, инструментальные, конструкционные, криогенные и нержавеющие.

Возникает вполне резонный вопрос, каким же образом получают столь широкий ассортимент продукции?

Прежде всего, из агломерата под воздействием воздуха в доменных печах выплавляется чугун (более подробно речь об этом пойдёт в следующем разделе статьи).

А уж потом из чугуна путём переработки, заключающейся в уменьшении содержания углерода, и кроме него – серы и фосфора (значительное количество которых ухудшает механические свойства стали, повышая её ломкость и хрупкость), производят конечную продукцию – сталь. Осуществляются эти процессы производства стали конверторным (Бессмеровским или Томасовским), Мартеновским или электротермическим методами. В зависимости от теплофизического состояния исходного материала (расплавленное или твёрдое) и потребности выплавки некоторых сортов стали, способы производства могут варьироваться, иногда дополняя друг друга.

Чугун

Чугун представляет собой высокоуглеродистый (выше 2,14%) сплав железа. Именно благодаря этому он отличается повышенной хрупкостью. Производят его путём плавки переработанной руды в доменных печах при температуре порядка 1200⁰C.

В зависимости от своего состава и технологии получения, различают светлый (белый), серый, ковкий, высокопрочный и передельный чугун. Впрочем, последний используется лишь как промежуточный материал для производства стали.

Руда

Ферросплав

Одно из направлений современной металлургии заключается в получении ферросплавов – соединений железа с хромом, никелем, марганцем, титаном и некоторыми другими материалами, содержащими железо в незначительных количествах. Ценность данных материалов заключается в упрощении и дешевизне легирования, проводимого с их помощью, а также употреблении в качестве средств раскисления (удаления кислорода) при выплавке металлов.

Современная металлургия располагает тремя способами получения ферросплавов:

Алюминотермический.
Силикотермический.
Углевосстановительный.

Реализуются они с помощью плавильных горнов или электропечей.

Месторождения в России и мире

Российская Федерация располагает значительными залежами железных руд. Крупнейшими месторождениями на территории нашей страны являются:

Курская магнитная аномалия. По утверждениям экспертов – это четверть мировых запасов железной руды, оцениваемой в 200 млрд. тонн, из которых 30 млрд. уже имеют высокую степень обогащения.
Бакчарское месторождение в Томской области – второе по величине в России, обладающее наличием в составе руды ванадия и кобальта.
Также имеются значительные запасы железных руд в виде красного железняка на территории Мурманской области. Это – Оленигорское и Ковдорское месторождения.
Керченский полуостров Крыма богат бурыми железняками, которые требуют дальнейшего освоения.
Значительные залежи железа в Сибири находятся в районе города Кемерово и на Алтае.
Дальневосточный регион располагает месторождениями в Амурской области, республике Саха (Якутия) и на территории Хабаровского края.

Из крупнейших зарубежных месторождений можно выделить:

Кирунавара – Швеция.
Область Лотарингии – Франция.
Криворожский бассейн на Украине.
Нижняя Саксония в Германии.
Ньюфаундленское и Лабрадорское месторождения в Канаде.
Прибрежный район озера Верхнее в США.
Порт Маяри – Куба.
Эль-Пао и Серро-Боливар – Венесуэлла.
Итабира, Итабирита, Каражас в Бразилии.
Город Конакри (Гвинея) является местом крупнейших залежей железной руды в Африке.
Так называемый «железный пояс» Индии. Штаты: Бихар и Орисса.
Айрон-Монарк, Айрон-Ноб, Маунт-Голдсуэрти, Маунт-Том-Прайс, Маунт-Нырмен, Кокату и Хамерсли в Австралии.

Мировые запасы

Топ мировых лидеров по запасам железных руд возглавляют:

Россия – 18%.
Бразилия – 17%.
Австралия – 14%.
Украина – 11%.
Китай – 9%.

Общемировые запасы этого вида природного сырья оцениваются в 800 млрд. тонн, причём четыре пятых в его составе – руда низкого и среднего качества.

Страны, добывающие железные руды

Сегодняшнее положение дел в мировой экономике определяется сильнейшей деловой активностью Китая, который занимает верхнюю строчку лидеров мировой добычи железной руды. 900 млн. тонн в год извлекает он ежегодно.
На втором месте располагается Австралия – 420 млн. тонн в год.
Бразилия вырабатывает каждый год 350 млн. тонн руды.
На четвёртом месте находится Индия, поставившая на рынок в 2019 году 245 млн. тонн железа.
Россия, располагающая самыми крупными запасами, производящая 100 млн. тонн в год, держит пятую строчку. Что, как обычно, говорит о наших огромных нереализованных возможностях.

Автор: Юрий Флоринских Все статьи этого автора

Последние статьи автора: Крупнейшие производители молока и молочной продукции в мире Алмазы: свойства, способы добычи и применение

Железная руда. Магнетитовый скарн. Подробное описание экспоната, аудиогид, интересные факты. Официальный сайт Artefact

Представленный образец найден на территории Кемеровской области, в Горной Шории. Своим именем Горная Шория обязана сибирскому народу — шорцам, которые издавна славились умением выплавлять железо.

Здесь, в районе магнитной аномалии, сосредоточены крупные залежи железной руды. Их обнаружили в конце 20-х годов прошлого века. Железная минерализация в Горной Шории происходила в раннем кембрийском периоде, более 500 млн лет назад, в результате образования вулканической кальдеры. Месторождения в ходе геологического поднятия оказались близко к поверхности и стали доступны для разработки.

По химическому и минералогическому составу образец относится к магнезиальным скарнам. Название произошло от шведского слова skarn — «грязь», «отбросы». Появление скарнов на свет происходит в результате вулканической деятельности: горячая силикатная магма, исторгнутая из земных недр, внедряется в слои доломита, расплавляя всё на своём пути.

В зоне контакта рождается принципиально новая порода — контактово-метасоматическая. Она состоит из частиц магматического раствора и вмещающих карбонатных пород. В результате естественных процессов замещения, характер которых зависит от глубины их протекания, меняется изначальный состав минеральных комплексов. Растворение прежних минералов и образование новых происходит почти одновременно при сохранении объёма.

Скарновые тела образуются чаще всего в горных областях, к ним приурочены промышленные скопления руд. Эти месторождения имеют огромное практическое значение: они обеспечивают около 25% ежегодной добычи железа.

Рассматриваемый скарн обладает магнитными свойствами, вблизи него стрелка компаса отклоняется. Основной породообразующий минерал — магнетит (FeO·Fe2O3), или магнитный железняк, который содержит более 72% железа. Природный магнетизм и послужил причиной открытия этого минерала.

Древнеримский учёный Плиний Старший утверждал, что магнетит назвали в честь грека Магнеса. Этот ставший легендарным пастух пас стадо на склонах горы Ида, и неожиданно его подбитые железными гвоздями подошвы буквально приковала к себе гора, сложенная невзрачным тёмно-серым камнем.

Любопытна другая теория, согласно которой имя минерала связано с античным городом Магнесия (современная Турция). Неподалёку от него есть гора, в которую постоянно ударяли молнии. Похожая гора имеется и у нас в России, на Урале, она почти полностью сложена магнетитом. Гора Зимирт в Эфиопии, по преданию, способна вытаскивать из кораблей гвозди и притягивать к себе железные предметы.

Минерал дал название магниту и удивительному явлению магнетизма, которое изучается со времён Аристотеля и по сей день. Магнетит очень тяжёлый — камень размером с яблоко весит около 1,5 кг. У пород, слагающих скарново-рудные зоны, наблюдается прямая взаимосвязь между показателем плотности и содержанием железа.

Проблемы с недвижимостью в Китае снижают «переоцененный» рынок железной руды руда борется с реальностью, что сектор недвижимости Китая — этот сталелитейный материал, являющийся крупнейшим драйвером спроса на протяжении двух десятилетий, все еще далек от устойчивого восстановления.

Цена на железную руду на этой неделе упала ниже $100 за тонну впервые с начала декабря, став главной жертвой медвежьего настроения в отношении промышленных металлов. Основной причиной является более слабый, чем ожидалось, пиковый строительный сезон, который длится с апреля по июнь, что подчеркивает неравномерное восстановление Китая.

Weekend Papers + Everyday Digital

9 долларов в неделю

Доступ ко всему цифровому контенту

Доставка выходных газет

Региональные онлайн-новости

The West App

Ежедневная электронная газета

Награды подписчикам

Отменить в любое время. Минимальная стоимость $36.

Everyday Digital

1 доллар США в день

Доступ ко всему цифровому контенту

Региональные онлайн-новости

The West App

Ежедневная электронная газета

Вознаграждения подписчикам

Доставка газет выходного дня

Отмена в любое время. Минимальная стоимость $28.

См.

другие варианты подписки

Положения и условия

Видеосерии и подкасты

Смотрите и слушайте разнообразные криминальные сериалы WA, видеоканалы и подкасты с комментариями к новостям, политике и текущим событиям 900 04

Смотреть сейчас

Информационные бюллетени

Последние новости, спорт, бизнес и многое другое. Получайте нужные новости прямо в папку «Входящие», чтобы не пропустить ни одного заголовка.

Выбери сегодня

Выиграй по-крупному!

Регулярные шансы выиграть невероятные призы, такие как роскошные поездки и билеты на спорт, в наших эксклюзивных конкурсах для подписчиков

Войти сейчас

Скидки для подписчиков

Получите эксклюзивные скидки на билеты в кино, рестораны и популярные достопримечательности.

Просмотр сегодня

Сериалы видео и подкасты

Смотрите и слушайте разнообразные криминальные сериалы штата Вашингтон, видеоканалы и подкасты с комментариями к новостям, политике и текущим событиям

Смотреть сейчас

Информационные бюллетени

Выбери сегодня

Выиграй по-крупному!

Войти сейчас

Скидки для подписчиков

Получите эксклюзивные скидки на билеты в кино, рестораны и популярные достопримечательности.

Просмотрите сегодня

Подпишитесь и получите мгновенный доступ к West Rewards, нашей программе вознаграждений.

Узнайте больше

Горнодобывающая компания Northshore на железном полигоне снова открыта после года простоя

Бизнес 600270008

Местные чиновники заявили, что всем рабочим снова предложили свои рабочие места.

Майк Хьюлетт Star Tribune

25 апреля 2023 г. — 15:53

Сохранить

Нажмите на закладку, чтобы сохранить эту статью. Посмотреть сохраненные статьи

Подарите эту статью Отправьте эту статью кому угодно, для ее просмотра подписка не требуется

Размер текста

Поделиться Артикул

Электронная почта
Фейсбук
Твиттер
LinkedIn

Northshore Mining частично открылся в этом месяце после того, как был закрыт почти год. Однако компания Cleveland-Cliffs, владелец Northshore, не рассчитывает, что в 2023 году предприятие по добыче железной руды выйдет на полную мощность9.0004

Cleveland-Cliffs отказалась сообщить, сколько из 450 сотрудников Northshore вернулись к работе. Northshore добывает таконит в Бэббите и отправляет его по железной дороге в Силвер-Бей, где из него формируют шарики размером с мрамор, содержащие более 60% железа.

Более высокие уровни производства стали привели к «частичному перезапуску» операций Northshore в начале апреля, заявил во вторник генеральный директор Cleveland-Cliffs Лоуренко Гонсалвес на телефонной конференции по квартальным отчетам.

Однако Гонсалвес сообщил биржевым аналитикам, что Northshore по-прежнему будет служить «нашей подменной операцией». Это означает, что Northshore будет использоваться «по мере необходимости», — сказал Клиффс в электронном письме.

«На данный момент мы все еще не рассчитываем на то, что в этом году мы полностью запустим Northshore», — сказал Гонсалвес.

Сенатор штата Грант Хаушильд, DFL-Hermantown, заявил во вторник, что ему сказали, что Клиффс предложил всем сотрудникам Northshore вернуться к работе.

Уэйд Леблан, мэр Сильвер-Бей, сказал то же самое, и, как сказал Хаушильд, некоторые рабочие не вернулись. По словам Леблана, они нашли новую работу, в том числе на других таконитовых заводах или железных дорогах.

«Все, кто хотел вернуться, вернулись», — добавил ЛеБлан. «Тот факт, что они занимаются добычей полезных ископаемых, — это хорошая новость для нашего сообщества, для наших школ и для всех. Приятно видеть, как пар выходит из труб [завода]».

Компания Cleveland-Cliffs, расположенная в Кливленде, является крупнейшим производителем железной руды в Миннесоте и одним из крупнейших производителей стали в стране. Компания полностью владеет тремя из шести таконитовых предприятий Iron Range и имеет 85% акций в четвертом.

Cliffs простаивал в Northshore в мае 2022 года. В то время у компании было достаточно рудных мощностей на других участках, и она была вовлечена в давний и ожесточенный спор о выплате роялти, связанных с Northshore.

Спор с Mesabi Trust, который получает гонорары за руду, которой он владеет недалеко от Бэббита, похоже, не разрешен. Гонсалвес ранее описывал гонорары как «абсурдно высокие».

Текущее соглашение о роялти датируется 1989 годом, когда Cyprus Minerals купила и возродила закрытые активы Babbitt и Silver Bay компании Reserve Mining. Cliffs приобрела Cyprus Northshore в 1994 году и приняла на себя соглашение о роялти.

Cleveland-Cliffs сообщила о чистом убытке за первый квартал в размере 42 миллионов долларов, или 11 центов на акцию, по сравнению с чистой прибылью в размере 814 миллионов долларов, или 1,50 доллара на акцию, за тот же период год назад. Убыток Cliffs в первом квартале оказался меньше прогноза аналитиков, опрошенных Zacks, в 22 цента.

Выручка Cleveland-Cliffs за первый квартал составила 5,3 миллиарда долларов по сравнению с 6 миллиардами долларов годом ранее, но на 100 миллионов долларов выше оценки Закса. Акции Cliffs закрылись во вторник на уровне 15,27 доллара, снизившись почти на 6%.

Майк Хьюлетт освещает вопросы энергетики и другие темы для Star Tribune, где он работает с 2010 года. До этого он работал репортером в газетах Чикаго, Сент-Пола, Нового Орлеана и Дулута.

[email protected]

Еще от Star Tribune

Еще от бизнеса

Бизнес

35 минут назад

TOP HEADLINES