Руда железная добыча: Недопустимое название — MiningWiki — шахтёрская энциклопедия

Железная руда \ КонсультантПлюс

Железная руда. Ресурсы железных руд выявлены в 98 странах мира, и мировые прогнозные запасы оцениваются в 790 млрд. тонн. В то же время подтвержденные мировые запасы составляют 206,9 млрд. тонн. Россия по подтвержденным балансовым запасам железных руд (A + B + ) является мировым лидером (55,9 млрд. тонн). На ее долю приходится 27% мировых запасов, т.е. больше, чем в Украине (11,7%), Бразилии (11,1%), Китае (10,2%), Австралии (7,3%), США (3,3%), Индии (3,2%).

Разрабатываемые в России месторождения железных руд в основном представлены железистыми кварцитами (65,5% добычи), титаномагнетитовыми (17,3%) и магнетитовыми (15,3%) рудами, которые характеризуются относительно низким содержанием железа (соответственно 35,1%, 17,7% и 34,3%) и требуют глубокого обогащения. Значительные запасы указанных типов железных руд, пригодных для карьерной разработки, предопределили развитие железорудной подотрасли черной металлургии, способы добычи, обогащения и окускования железорудного сырья.

Среднее содержание железа в российских рудах — 33,9% (от 17,5% до 43,1%), что сопоставимо по качеству с рудами Китая и Украины, но значительно ниже качества руд месторождений Австралии, Бразилии, Индии и Африки (58 — 64% железа). В России доля богатых руд в балансовых запасах составляет 12,5%, а в объеме добычи всего 1,2%. Для получения товарной железной руды (концентрата) около 90% добываемой в России сырой железной руды подлежит обогащению.

По объемам производства товарной железной руды (обогащенной и богатой по железу) Россия занимает 5 место в мире (108 млн. т), уступая Китаю (1310 млн. т), Бразилии (367 млн. т), Австралии (520 млн. т), Индии (155 млн. т). Такие страны, как Япония, Германия, Франция, Турция, не являются значительными продуцентами железной руды, а США производит порядка 50 млн. тонн.

В 2012 году в России было добыто 269,7 млн. т сырой руды, произведено 107,5 млн. т товарной руды, в том числе 104 млн. т концентрата и 3,5 млн. т необогащенной богатой руды. Из товарной руды произведено 58,7 млн. т агломерата, 39 млн. т окатышей и 5,5 млн. т металлизованных брикетов и окатышей. Общее потребление железорудного сырья в черной металлургии составило 91 млн. т (в том числе в доменном производстве — 83 млн. тонн, на производство металлизованных окатышей и брикетов — 7,4 млн. тонн, на производство стали и электропечных ферросплавов — 0,6 млн. тонн.), а 26 млн. т концентрата и окатышей было экспортировано.

При мировом производстве железной руды за 2012 год 1856 млн. тонн экспорт составил 1210 млн. тонн или 65%. Основными мировыми экспортерами являлись: Австралия (524 млн. т), Бразилия (327 млн. т), ЮАР (54 млн. т), Украина (35 млн. т), Канада (34 млн. т), Индия (28 млн. т), Россия (26 млн. т) и Швеция (22 млн. т).

Основными импортерами железной руды являлись: КНР (745 млн. т), Япония (131 млн. т), Южная Корея (66 млн. т), Германия (41 млн. т), Нидерланды (28 млн. т). Другими импортерами являлись 40 стран, но их суммарная доля в импорте не превышает 200 млн. тонн или 16% мирового импорта.

Железорудная подотрасль черной металлургии России в настоящее время включает 25 предприятий по добыче и обогащению железных руд. Практически все их них входят в вертикально-интегрированные горнометаллургические холдинги и группы: «Металлоинвест», «Евразхолдинг», «Северсталь», «Промышленно-металлургический холдинг», «Мечел», группу ОАО «НЛМК», группу ОАО «ММК». Горнорудные предприятия, входящие в вертикально-интегрированные компании, добывают 93% всей сырой руды и производят 95% железорудных концентратов.

Балансовые запасы железных руд размещены неравномерно по территории России.

Около 60% запасов и 46,6% добычи сырой руды и 53,8% производства товарной сосредоточено в Центральном федеральном округе, в основном в пределах КМА.

Вторым по запасам и добыче железных руд является Уральский федеральный округ, на долю которого приходится 14,8% балансовых запасов, 23% добычи сырой руды и 14,5% производства товарной руды. При этом 90% размещены в 25 месторождениях Свердловской области и 10% — в 24 месторождениях Челябинской области. В результате крупнейшие металлургические комбинаты — Магнитогорский и Челябинский недостаточно обеспечены железорудным сырьем.

На долю Северо-Западного федерального округа приходится 4% балансовых запасов, 20,6% добычи сырой руды и 19,4% производства товарной железной руды.

Сибирский федеральный округ располагает 13% балансовых запасов, обеспечивает 9,8% добычи сырой руды и 12,3% производства товарной железной руды. При этом основная часть запасов удалена от Западно-Сибирского металлургического комбината, и он недостаточно обеспечен местными рудами.

В Дальневосточном федеральном округе расположено 8% балансовых запасов, разработка которых пока дает менее 1% товарной железной руды.

В Приволжском федеральном округе расположено около 0,5% балансовых запасов, которые представлены в основном бедными природно-легированными рудами и были разведаны как сырьевая база ОХМК (ныне «Уральская сталь»), но в настоящее время практически мало используются.

Таким образом, в настоящее время имеется и в ближайшей перспективе сохраняется диспропорция в размещении металлургических комбинатов и их сырьевой базы, что приводит к транспортировке аглоруды, концентрата и окатышей на значительные расстояния. Среднее расстояние перевозки железной руды превышает 1800 км. По этой причине ОАО «ММК» является импортером порядка 9 млн. т концентрата и окатышей из Казахстана.

На горнорудных предприятиях сохраняется тенденция постоянного ухудшения геологических и горнотехнических условий разработки месторождений. Средневзвешенная (по добыче) глубина карьеров восьми горно-обогатительных комбинатов за период 2000 — 2013 гг. возросла на 55 м и достигла 295 м. Эта тенденция в основном сохранится и до 2030 г., и средневзвешенная глубина крупных железорудных карьеров достигнет 380 м, что значительно усложнит горные работы на большой глубине и особенно транспорт руды на ДОФ и вскрыши в отвалы. Это обстоятельство потребует кардинальной реконструкции технологии горных работ и внутрикарьерного транспорта с большими инвестициями и длительными сроками реализации.

Общий рост производства товарной железной руды по всем вариантам предусмотрен к 2030 году на 12,7%, что определяется мощностями действующих горнорудных предприятий с учетом возможности вовлечения в эксплуатацию новых железорудных месторождений. Кроме того, по экономическим причинам сохраняется импорт 9 млн. т концентрата и окатышей из Казахстана (ССГОК). Из общего объема производства товарной железной руды 121,2 млн. т около 70 — 72% предназначается для использования в доменном производстве, 8 — 10% в производстве металлизованного сырья для выплавки стали и около 19 — 24% для поставок на экспорт (Приложение N 2).

Другим недостатком железорудной базы России является относительно небольшие запасы богатых гематито-мартитовых руд, на долю которых приходится всего 12,5% балансовых запасов. 55,7% балансовых запасов представляют железистые кварциты с содержанием железа в среднем 35,1% и 12,7% — титаномагнетитовые руды с содержанием железа 17,7%.

Остальные запасы представлены также типами руд, требующими различных методов обогащения (сидериты, бурые железняки, бедные магнетитовые руды).

Наличие значительных запасов магнетитовых железистых кварцитов, пригодных для открытой (карьерной) разработки, предопределило развитие железорудной подотрасли черной металлургии России. За предшествующие годы были запроектированы, построены и введены в эксплуатацию 8 крупных горнообогатительных комбинатов, обеспечивающих производство 85% товарной железной руды. Основные железорудные комбинаты находятся в эксплуатации уже 30 — 50 лет, что приближается к действовавшим ранее нормативным срокам их службы. За это время в проектных контурах основных месторождений отработана значительная часть запасов, на которых были построены карьеры и шахты. Глубина разработки мощных карьеров уже достигла 300 м и более. Ряд карьеров и шахт уже заканчивают отработку запасов в проектных контурах, и требуется их дальнейшее развитие.

До 2030 г. по-прежнему сохраняется дефицит железорудного сырья по Уральскому и Сибирскому регионам, который предусмотрено покрывать поставками из ГОКов КМА и импортом из Республики Казахстан. В связи с этим сохраняется актуальность проблемы расширения местной сырьевой базы в этих регионах. При создавшейся ситуации в более выгодном положении окажутся металлургические комбинаты европейской части страны (Новолипецкий, Череповецкий и «Тулачермет»), а также Нижнетагильский комбинат на Урале, имеющий близко расположенный Качканарский ГОК. В то же время металлургические комбинаты Южного Урала и Западной Сибири будут работать на дальнепривозном сырье. Эффективность работы этих предприятий будет в значительной степени зависеть от тарифов на транспортировку руды железнодорожным транспортом.

Анализ динамики добычи железорудного сырья и обеспеченности запасами горнорудных предприятий показывает, что диспропорция производства и потребления железорудного сырья на региональном уровне усугубляется ограниченными сроками существования горных предприятий. При отработке запасов в традиционно дефицитных федеральных округах, — особенно Уральском и частично Сибирском, — срок обеспеченности подготовленными к разработке запасами ограничивается от 5 до 15 лет, что явно недостаточно для строительства и ввода в эксплуатацию новых участков и нижних горизонтов разрабатываемых, а также освоения новых месторождений. При наметившейся тенденции закрытия подземных рудников этот дефицит увеличится.

Значительные глубины карьеров и весьма сложные условия разработки нижележащих горизонтов, усложнение транспортных схем и экологические проблемы требуют постоянных инвестиций по реконструкции горного предприятия для сохранения производства на достигнутом уровне.

Работа горнорудных предприятий, особенно с подземным способом добычи, в современных экономических условиях показала, что продукция многих из них низкорентабельна. Только функционирование горных предприятий совместно с металлургическими предприятиями в рамках вертикально интегрированных структур может создать условия для поддержания мощностей таких предприятий.

Требуются значительные инвестиции на вскрытие и подготовку более глубоких горизонтов и на освоение новых месторождений, как правило, находящихся в худших горно-геологических условиях разработки. Кроме того, требуется обновление технологического оборудования и освоение новых, более прогрессивных современных технологий и техники. Все это вместе требует значительных ежегодных инвестиций.

В целом, в силу низких технико-экономических показателей разработки российских месторождений (низкое содержание полезных компонентов, сложные условия разработки, значительные транспортные затраты), большинство месторождений является слабо конкурентными на внешнем рынке. Отсутствие конкуренции на внутреннем рынке объясняется удаленностью металлургических предприятий России от портов и их неоснащенностью для приема большегрузных рудовозов.

Дефицит железорудного сырья в Уральском и Сибирском федеральных округах, актуальность задачи создания металлургической базы в Дальневосточном федеральном округе предопределяет необходимость ускорения работ по укреплению и созданию сырьевой базы в этих районах.

В рассматриваемый период будут продолжены меры по выполнению геологоразведочных работ и строительства инфраструктурных объектов с целью освоения месторождений Полярного Урала, Нижнего Приангарья, Читинской и Томской областей.

Несмотря на неоднократно выполненные различными проектными и научно-исследовательскими организациями работы по вовлечению крупных железорудных месторождений, расположенных в Республике Якутия, Читинской и Амурской областях и Еврейской АО медленно решается вопрос создания на Дальнем Востоке собственной железорудной базы. Поэтому в настоящей работе учитываются объемы производства на месторождениях: Кимкано-Сутарском, Гаринском и Тарыннахском.

Для первоочередного освоения предлагаются Десовское, Таежное, Пионерское месторождения Южно-Алданского железорудного Чаро-Токинского района. Сравнительно низкие технико-экономические показатели, значительные инвестиции в инфраструктуру в отрыве от освоения других видов полезных ископаемых делают реализацию этих проектов весьма сложной. Выходом из ситуации могло бы быть создание и реализация комплексных программ развития регионов, которые можно базировать на опережающем освоении угольных месторождений, так как промышленное освоение отдельных объектов на принципах самодостаточности в этих регионах просто невозможно с экономической точки зрения.

По имеющейся информации, Магнитогорский меткомбинат откладывает строительство Приоскольского горно-обогатительного комбината. Заключенные долгосрочные договора на поставку железорудного сырья с Соколовско-Сарбайского ГПО (Казахстан) и Михайловского ГОКа (Россия, КМА) полностью обеспечивают потребность в железорудном сырье Магнитогорского меткомбината на период до 2020 г.

Ввод в эксплуатацию Яковлевского рудника и успешная отработка технологии ведения подземных горных работ в условиях бассейна КМА представляют исключительный практический интерес в качестве основной, перспективной железорудной базы черной металлургии России.

Другим решением этой актуальной для отечественной железорудной подотрасли проблемы может служить отработка новой технологии добычи богатых железных руд рыхлых разновидностей методом скважинной гидродобычи.

Развитие добычи достаточных объемов богатых рыхлых железных руд КМА методом СГД позволит коренным образом улучшить качественную составляющую железорудной базы металлургии страны. Объем добычи, даже небольшого количества, природно-богатых, чистых по вредным примесям железных руд позволит закрыть потребности в высококачественных концентратах для порошковой, аккумуляторной и лакокрасочной отраслей промышленности.

В целях оценки прогнозного баланса железных руд необходимо учитывать выход металлургических предприятий КНР на российский рынок железорудного сырья в качестве импортеров. Если в 2003 г. в Китай из России было отгружено 0,15 млн. т железорудного сырья, а в 2007 г. — 5,26 млн. т, то в 2013 г. поставка составила 12,3 млн. т. Это вызвало рост цены на железорудное сырье и повышение напряженности на внутреннем рынке России. Разработка железорудных месторождений Дальнего Востока позволит улучшить прогнозные балансы.

В разработанных балансах производства и потребления товарной железной руды на перспективный период до 2030 года — рост экспортных поставок с учетом удовлетворения спроса внутреннего рынка.

В период до 2030 г. основными направлениями технической инновационной политики в горнорудной подотрасли черной металлургии, обеспечивающими динамичное и экономичное развитие в условиях возрастающих эксплуатационных затрат, в связи с ухудшением горнотехнических условий при понижении горных работ, удалением отвалов вскрыши и хвостохранилищ, являются:

— реконструкция, техническое перевооружение и модернизация горного производства за счет широкого внедрения наиболее прогрессивных технологий и оборудования в основных процессах производства: добыча, обогащение, окускование, транспорт, складирование хвостов, — обеспечивающих существенное снижение энергоемкости, материалоемкости и трудоемкости;

— совершенствование технологии ведения горных работ с использованием оборудования большой единичной мощности, строительства новых и развития действующих линий циклично-поточной технологии с применением специализированного для горных условий оборудования, в том числе в открытом (северном) исполнении, ввода электрифицированного железнодорожного транспорта с уклонами до 5 — 6%, внедрения крутонаклонных конвейеров для транспортировки скальной горной массы с глубоких горизонтов;

— модернизация и техническое перевооружение дробильно-обогатительного, окомковательного и агломерационного производств за счет внедрения современных технологий и оборудования, обеспечивающих значительное снижение энергопотребления, материалоемкости и ремонтопригодности;

— реконструкция хвостовых хозяйств с внедрением замкнутого внутрифабричного водооборота, сгущением хвостовой пульпы до концентрации 50-60%, совершенствование технологии намыва ограждающих дамб хвостохранилищ;

— освоение богатых железных руд бассейна Курской магнитной аномалии, в том числе рыхлых разновидностей с содержанием железа более 61% за счет разработки и совершенствования технологии скважинной гидродобычи;

— освоение на крупных горно-обогатительных предприятий России выпуска новых видов железорудного сырья, в том числе металлизованных окатышей и брикетов;

— разработка современных экологических производств железорудного сырья, складирования отходов, рекультивации земель горнорудного производства;

— применение автоматизированных систем управления технологическими процессами на всех технологических переделах горно-обогатительного производства;

— внедрение устройств автоматизированных систем контроля загрязнения окружающей среды технологическими выбросами и отходами горно-обогатительного, агломерационного и окомковательного производств.

Необходимо использовать и другие источники снижения потребности в марганцевом и хромовом сырье в металлургическом переделе, в первую очередь снижения потерь на всех стадиях производства и потребления.

Указанные мероприятия наряду с планомерной заменой морально и физически изношенного оборудования на более эффективные образцы позволят снизить себестоимость товарной продукции на 10 — 15%. Значительная часть снижения эксплуатационных затрат пойдет на покрытие возрастающих затрат, в связи с понижением горных работ, ухудшением горнотехнических условий и других усложняющих производство факторов.

Руда

Горная добыча 28.09.2019 Читать 15 мин

Руда

Представьте себе, что вы стоите на краю железорудного карьера. Его масштаб и глубина поражают воображение. Громадные самосвалы, которые движутся по серпантину дорог, кажутся игрушечными. Трудно поверить, что это сделано руками человека.  

Карьеры напоминают гигантские кратеры с живописными отвалами-горами и глубокими воронками. Самый большой в мире рудник — Бингем-Каньон в США, глубиной 1,2 км и диаметром более 4 км, занимает площадь 7,7 кв. км. На этой территории вполне мог бы поместиться город или даже небольшое государство. 

В Украине больше всего железных рудников сосредоточено в Кривом Роге. Здесь добывают руду в карьерах Северного, Ингулецкого, Центрального и Южного горно-обогатительных комбинатов, а также на шахтах комбината «Сухая Балка» и Криворожского железорудного комбината. Кстати, крупнейший в Европе карьер входит в состав Ингулецкого ГОКа. Его глубина — 426 м, каждый год из его недр извлекают 38 млн тонн руды. Крупное месторождение железной руды расположено в Горишних Плавнях (руду из карьеров добывает Полтавский горно-обогатительный комбинат).

В 30 раз Глееватский карьер в Кривом Роге глубже Азовского моря. Он растянулся на 4 км в длину и занимает площадь около 500 га — это можно сравнить с площадью нескольких небольших сел

В мире около 170 млрд тонн разведанных запасов железной руды. Украина входит в десятку обладателей крупнейших залежей железа в мире. Наши месторождения содержат 6,5 млрд тонн руды. 

Железная руда — основное сырье в производстве стали. Полученную горную массу обогащают и получают железорудное сырье — концентрат, из которого делают окатыши и агломерат. Без них невозможно выплавить чугун. 

Железорудное сырье — это основная часть полноценного и сбалансированного питания для доменной печи. Руда, как и кокс, входит в состав шихты, которая впоследствии превращается в чистый, «диетический» металл.

ДОБЫЧА И ПОДГОТОВКА РУДЫ 

Железную руду, как и уголь, можно добывать закрытым и открытым способом. Если руда залегает близко к поверхности, а толщина пласта большая, применяется открытый способ добычи — в карьерах. При глубоком залегании и малой толщине используется закрытый способ — в шахтах. Закрытый способ очень похож на добычу угля.  

Открытый способ можно разделить на два этапа. Первый — это вскрышные работы. Чтобы добраться до полезного ископаемого, землю, песок и камень снимают и вывозят в отвал (насыпь пустых горных пород). Второй этап — сама добыча. Чтобы раздробить твердые рудные пласты, их взрывают. Одновременно в ход идут несколько сотен тонн взрывчатки. Кстати, на горно-обогатительных комбинатах Метинвеста используется экологически безопасная бестротиловая взрывчатка: так в воздух поднимается минимум пыли и газов. Затем наступает черед спецтехники — бульдозеров, экскаваторов и самосвалов.

Раздробленная взрывами горная масса неоднородна по форме и составу. От размеров кусков породы зависит способ ее дальнейшей переработки. Железная руда проходит дробление и измельчение, а также сортировку — грохочение и классификацию.

Чем тоньше измельчена руда, тем лучше пройдет ее отделение от пустой породы и различных примесей. Затем очищенная от всего лишнего руда превратится в железорудный концентрат, пригодный для дальнейшей переработки и плавки чугуна.

По содержанию железа руду классифицируют на богатую (не менее 57%) и бедную (минимум 26%). Чтобы увеличить концентрацию железа, применяют обогащение. Обогащенная руда делает эффективнее работу доменной печи, уменьшает выход шлака и снижает расход кокса во время плавки чугуна. Чтобы обогатить руду, используют магнитную сепарацию и флотацию. 

ОБОГАЩЕНИЕ 

В промышленности чаще всего применяют первый метод: измельченную руду пропускают через магнитное поле. Помните свои опыты с магнитами в детстве — как магнитная подкова притягивала всякие железяки? Так и работает этот метод. Магнитный сепаратор состоит из постоянного магнита и вращающегося барабана. Руда с водой подаются на внешнюю поверхность барабана. Частицы железа притягиваются к поверхности вращающегося барабана и могут быть смыты с нее только вне магнитного поля, что позволяет выделить концентрат.

При методе флотации измельченную руду обрабатывают во флотационной машине, продувая воздух через пульпу (смесь руды и жидкости) в присутствии крахмала, соды, соснового масла и других флотационных реагентов.

Частички железа остаются в камере флотационной машины, а пустая порода собирается в пене.

Влага делает процесс дальнейшего металлургического передела более энергоемким, поэтому после обогащения концентрат нуждается в обезвоживании. Для этого применяют вакуум-фильтры. Мокрый концентрат фильтруют с помощью дисков, обтянутых с двух сторон специальной тканью, осадок высушивают под действием вакуума, а жидкость удаляют. После обезвоживания мы получим готовый к отгрузке потребителю железорудный концентрат. По внешнему виду он напоминает черный и немного влажный песок.

 

ОКАТЫШИ 

Железорудный концентрат используется для производства агломерата и окатышей, необходимых для выплавки чугуна в доменной печи. Об агломерате речь пойдет в следующей главе. Окатыши — это прочные шарообразные гранулы диаметром 7–28 мм. Содержание железа в них достигает 67,5%, намного больше, чем в руде.

5 000 000 000 окатышей в день в среднем производят ГОКи Метинвеста, что в 10 раз больше ежедневного количества сообщений Twitter

Для производства окатышей нужно приготовить шихту. Это смесь из концентрата и добавок — флюса и бентонитовой глины. Все составляющие нужно тщательно смешать до однородности, увлажнить и скатать в гранулы во вращающихся чашах или барабанах-окомкователях (грануляторах). 

Теперь сырые окатыши нужно сделать прочными: подсушить при температуре 300–600 °C, нагреть, обжечь (1200–1300 °C) и охладить. В итоге окатыши могут переносить длительную транспортировку и долго храниться. Эти свойства особенно важны для металлургических предприятий, которые расположены далеко от горно-обогатительных комбинатов. 

Горнорудное производство

 

 

 

3.3.7.jpg 666,67 KB 3.3.8.jpg 1,01 MB 3.3.9.jpg 1,17 MB 3.3.6.jpg 1,42 MB 3.4.jpg 566,86 KB 3. 3.jpg 1,43 MB 3.1.jpg 981,88 KB 3.3.1.jpg 887,21 KB 3.2.jpg 1,19 MB 3.3.2.JPG 1,46 MB 3.3.3.JPG 825,9 KB 3.3.4.jpg 85,07 KB 3.3.5.JPG 1,13 MB

Интересное по теме

Диджитализация

Награды конкурса SAP Quality Awards 2019

Медицина

ИнГОК развивает инфраструктуру в селах Карповской громады

Диджитализация

Метинвест Диджитал стал IT-партнером Укртелекома

КСО

Метинвест отремонтирует дороги и школы в селах Червоненской громады

железо III

ДОБЫЧА ЖЕЛЕЗА

Железная руда против «железных формирований»
Одним из важнейших событий в развитии экономики Район Верхнего озера был (естественным) преобразованием частей железных формаций в естественно образованные железорудные тела.

Изменение исходной породы в железную руду два процесса, которые, вероятно, происходили в одно и то же время: (1) окисление минералы железа, вызванные водами, циркулирующими через горные породы (растворимое двухвалентное железо в минералы превращались в нерастворимый гематит, геотит или лимонит). и (2) Непрерывная циркуляция воды через породы постепенно растворяла кремнезем из породы. силикаты железа и кремний и вынесли их из породы. Это выщелачивание кремнезема составило удаление почти 50% первоначального объема породы. В результате руда был очень пористым и не мог выдержать вес вышележащих слоев горных пород, которые обвалились. в рудные тела. Таким образом, удаление кремнезема позволило увеличить содержание железа в первоначально от 25-35% до примерно 55-60% в рудных телах. Добыча этих руд была первоначально проводились в карьерах, как показано ниже. Изображение ниже относится к Шахта Джексона, недалеко от Негони.

Источник: Неизвестно

Позже, когда легко добываемые руды (те, что у поверхности, см. ниже) были исчерпаны, Требовались шахты глубокого заложения.

    Большая площадь рудных тел и их тесная взаимосвязь до современной поверхности эрозии указывает на то, что они, вероятно, образовались в результате циркуляции грунтовые воды сквозь камни. Крупнейшее из природных рудных тел добывалось как крупная открытый карьер недалеко от Хиббинга, Миннесота. Он имеет неправильные очертания, но его длина составляет почти 3 мили. 2 мили в ширину и до 500 футов в глубину. Вывезено почти 200 миллионов тонн железной руды из этой шахты в течение примерно 50 лет.
Рудные тела в более деформированных железистых образованиях железных хребтов на южный берег Верхнего озера не имеет очевидной связи с поверхностью и, должно быть, формировались по другому механизму. На хребте Меномини рудные тела образовались в желобах. образованы складчатыми осадочными слоями. Непроницаемые сланцы образуют дно рудных тел. Многие из этих рудных тел не выходят на поверхность, поэтому железные образования настолько деформирован, что пришлось использовать подземные способы добычи а не в крупных карьерах, как на хребте Месаби (Миннесота).
С подземные шахты не могут быть механизированы, как открытые шахты, они не могут конкурировать экономически, и все закрылись.
Первые железные руды Мичигана, которые стали добывать, были мягкими (гематиты) и они были заминированы недалеко от поверхности.

Источник: Неизвестно.

Эти руды, однако, вскоре истощились, и были разработаны рудники мощностью от 3000 до Глубина от 4000 футов (от 914 до 1219 м).
Добыча полезных ископаемых была медленной и трудоемкой задачей. Это было предпринято в темноте, холодные, влажные шахтные стволы. Как и добыча меди, добыча железа принесла многим этническим народам на Верхний полуостров, среди них ирландцы, валлийцы, корнуоллцы, итальянцы, шведы, датчане, Норвежцы, финны и французские канадцы. В регион стекалось так много иммигрантов, что в горнодобывающих графствах было самое большое иностранное население на Верхнем полуострове в конце 1800-е годы: 12 000 человек в округе Хоутон, 10 000 человек в округе Маркетт и 8 000 человек в округе Гогебич.

Шахта внизу выглядит темной, холодной и влажной, но помните, что на ней установлены фонари. потолок для туристов; в 19 ​​веке такими огнями были бы маленькие свечи или фонари — и вся шахта была бы намного тусклее.

На изображении ниже показано, как скалы «бурили вручную» путем забивания стального стержня. в скалу.

Источник: Неизвестно

Подобные автомобили (ниже) использовались для перевозки руды из шахты на поверхность.

Источник: Неизвестно

Источник: Неизвестно

Нажмите здесь, чтобы продолжить работу с этой страницей. Там много более!

Некоторые изображения и текст на этой странице взяты из разных выпусков журнала «История Мичигана».

Этот материал был составлен только для использования в образовательных целях, и не могут быть воспроизведены без разрешения. Один экземпляр может быть распечатан для личного использовать. Пожалуйста, свяжитесь с Randall Schaetzl ([email protected]) для получения дополнительной информации или разрешений.

Железо I

ДОБЫЧА ЖЕЛЕЗА: ГДЕ И ПОЧЕМУ?

    Эта земля, которая сейчас принадлежит Мичигану, называлась бесплодной пустошью. Верхний полуостров. Однако с момента первой отгрузки железной руды весом двести фунтов в 1846 г. шахты Верхнего полуострова (ниже) произвели более одного миллиарда тонн железной руды. Какие-то бесплодные отходы!

Железная руда — самый ценный нетопливный продукт добычи в Мичигане. В 19В 1994 году в районе озера Верхнее производилось 95% запасов железной руды в США. Миннесота лидирует в стране с 70% производства, в то время как Мичиган производит большую часть остального (25%). Более 98% отгружаемой в мире железной руды используется для производства стали. в то время как остальное используется в пигментах, химикатах или в других второстепенных целях. Природные руды были основной тип руд, добываемых до Второй мировой войны.
В начале 19 века поселенцы, двигавшиеся на запад с востока Соединенные Штаты обошли UP из-за его репутации негостеприимной дикой природы. Однако благосклонное внимание к региону привлек Дуглас Хоутон в 1841 г. геологический отчет, описывающий наличие меди на полуострове Кевино. Добавление к это волнение было связано с оглаской доставки двухтонной меди Онтонагона. валун в Детройт в 1843 году.
В первой половине докембрийской эры в течение 250 миллионов лет тихий, который мы называем гуронским по его местонахождению к северу от озера Гурон, толстые отложения были заложены в мелководной морской желобе, которая покрывала район Верхнего озера. В местах отложился густой песок; в других тонких илах, а в других местах чистая известь, скопившаяся в мелком, но медленно углубляющемся море. Над песком большие массы минералов железа аккумулируется либо химическим действием, либо работой железообразующих бактерий, либо обоими и, возможно, другими способами, пока не образовались огромные толщи песка и железных отложений, а крупнейшее в мире месторождение железа разрабатывалось в Миннесоте, Висконсине и Мичиган. В то далекое время основы богатства Мичигана и автомобильная промышленность была заложена в старых гуронских отложениях, которые мы сейчас находим в железных хребтах. округов Маркетт, Барага, Айрон, Дикинсон, Меномини и Гогебич.
   Гуронские (раннепротерозойские) породы содержат огромные богатства железные образования в Мичигане. Как мы обнаружили, эти скалы разбиты, разломаны, некоторые даже перевернулся назад. Они так треснуты и растоптаны, что края рудных тел разделены сотнями футов, что затрудняет добычу и поиск руды тела сложные. Но с момента его открытия в 1844 году в Мичигане была добыта одна из самых богатых месторождения железной руды в мире, и уже более 100 лет богатство и промышленность состояние в значительной степени зависело от железной руды.
Термин «железообразование», пожалуй, самый загадочный и спорный термин, когда-либо придуманный для типа скалы. Железные образования отложились во многих частей света в раннем протерозое (докембрии) в формациях, которые составляют 500 до 2000 футов и более толщиной и которые простираются на сотни миль. Поэтому тысячи кубических миль богатых железом отложений отложились в ряде бассейнов. После раннего Протерозойское (около двух МИЛЛИАРДОВ лет назад) отложение железа прекратилось, и это отличительный тип породы практически отсутствует в более молодых геологических толщах.
Таким образом, нам остается ломать голову над тем, откуда взялись огромные количества железа. из раннего протерозоя и почему железо не встречается в более молодых породах. Все это предполагает, что серьезное изменение в химическом составе поверхностной среды земля должна была возникнуть около двух миллиардов лет назад, чтобы предотвратить отложение железа в более молодых породах. Большинство геологов теперь считают, что главным изменением было развитие кислородсодержащая атмосфера на земле. Железо относительно растворимо в среда с дефицитом кислорода (как в самом раннем докембрии) и, следовательно, присутствовать в больших количествах в океанских водах. В среде, богатой кислородом, как в настоящее время атмосфере железо невероятно нерастворимо, и поэтому не присутствует в количестве в воды океана.
Железные образования играли важную роль в поселении и экономическое развитие региона Верхнего озера, ибо эти породы являются источником и вмещающими для подавляющего большинства железной руды, добываемой в Северной Америке. На карте ниже показано что железные образования являются обычным явлением во всем районе озера Верхнее. самый большой из них — хребет Месаби в Миннесоте.

Источник: Неизвестно

И сегодня на землях, отведенных под добычу полезных ископаемых в районе Великих озер, преобладают крупные, открытые шахты в хребте Месаби в Миннесоте.

Источник: неизвестно

    Железная руда была впервые «обнаружена» европейскими поселенцами, когда первому землемеру Уильяму Остину Бёрту индейский вождь показал железную руду около что сейчас Негони, штат Мичиган, в 1844 году. Он заметил странное движение своего компаса. игла при съемке близ нынешнего города Ишпеминг.
Добыча полезных ископаемых началась в 1846 году, неуклонно росла и продолжалась до самого конца. настоящее время. Обнаружение железной руды в других частях региона Верхнего озера составляет одна из самых красочных глав в истории района Великих озер. Горное дело было уступает только входу в систему, привлечению новых людей и открытию области для поселения. Однако его важность намного превзошла важность лесозаготовок, поскольку они по-прежнему являются основным видом деятельности. вклад в экономику региона.
   Железные руды обнаружены в приповерхностных зонах обогащения в докембрийских породах северных штатов Великих озер. В разгар Великой Отечественной войны 103 натуральных рудники действовали в Миннесоте и 43 — в Мичигане. Эти руды в среднем около 60% железа. Они могут быть отправлены непосредственно на сталелитейные заводы без «обогащение» (процесс дробления, просеивания, сушки, промывки и др. процессы, которые отделяют частицы руды от бесполезного кремнезема, который тесно смешанный с ним в бедных рудах).
Железообразование было впервые изучено в районе Верхнего озера в конец 1800-х годов. Фактически, железные образования в этом регионе являются «эталоном» для с которыми сравнивают другие во всем мире. Хотя в Мичигане много богатых железом горные породы, обычно количество железа в них настолько мало, что исключает добычу полезных ископаемых. В железе образования, количество железа было сконцентрировано в результате выветривания и выщелачивания нежелезные минералы, поэтому мы используем термин «железообразование» только для горных пород которые содержат> 50% железа. Руда (железо) концентрируется нисходящей фильтрацией. воды и происходит в местах, где нисходящие потоки воды направляются и сходятся, например, вдоль наклонного слоя непроницаемой породы внизу. По этим каналам кремнезем удаляются, а оксиды железа концентрируются. Выщелачивание более эффективно там, где первоначальная осадочная порода (содержащая тонкие слои богатых железом материалов) изогнута, сложенный и сломанный, действующий как сито, а не барьер для просачивающейся воды. диаграмма ниже иллюстрирует взаимосвязь между неизмененными «железными образованиями» и выветренная, выщелоченная железная руда, которую можно найти во многих железных хребтах UP. и Миннесота.

Источник: Неизвестно


Это время образования железа приходится на длительный интервал между юрой (около 200 миллионов лет назад) и сегодня. За это время на самом деле образовалось несколько горных пород. Мичиган. Вместо этого все силы эрозии работали, создавая большую часть нашего декорации, обнажающие наши минеральные богатства и создающие некоторые из них. Старый докембрийский район к западу от Маркетта разрушался быстрее всего. Края кембрийских песчаников были изношены. от старых гранитов и гуронских железных образований, оставив только небольшие шапки песчаник, чтобы показать, где были кембрийские моря. Железные образования не были рудами, когда впервые подверглись воздействию, но за долгие века их воздействия поверхностные воды вымыли другие минералы оставляют железо позади, постепенно меняя верхние несколько сотен футов железной руды, или то, что горняки называли «прямой доставкой руды». Это отчасти объясняет, почему верхние части железистых образований богаты, а нижние слои бедны железом.
Хотя железообразование имеет простой состав — оно состоит из кремний (биохимически осажденный кварц) и минералы железа — это чрезвычайно изменчиво в появление. Как кремний, так и минералы железа разнообразны по цвету. Несмотря на это вариации, железистые образования имеют отличительные особенности, которые обеспечивают основу для идентификация. Как следует из названия, они богаты минералами железа с одним или несколькими железосодержащие минералы, составляющие почти половину объема породы. Железо образования тонкополосчатые, химико-осадочного происхождения.

Источник: Неизвестно

    Железные образования образуют характерные осадочные породы в зеленокаменной породе. пояса в породах архейского возраста. Железные образования состоят в основном из кремня (химически осажденный кварц) и богатые железом минералы. В некоторых подразделениях порода может быть в основном черт; в других случаях это может быть кремний-гематит или яшмово-гематит, который является эффектная порода с чередующимися красными и серыми слоями толщиной около 5-20 мм каждый. Черт и магнетит, безусловно, является наиболее распространенным минералом в формациях железа. Другие минералы железа включают сидерит и гематит. На изображении ниже показаны несколько образцов железа. рудно-железные образования. Серая металлическая руда — это магнетит, а красная руда — магнетит. гематит. Круглая штука посередине — это четверть.

Источник: Фотография Рэнди Шетцла, профессора географии Мичиганского государственного университета.


Некоторые железные образования, по-видимому, образовались из вулканических горячих источников. внося железо и кремнезем в морскую воду, вероятно, в бассейнах между вулканическими островами. Кремнезем и железо, вероятно, осаждались в результате биохимических процессов.
Некоторые железистые образования имеют высокоуглеродистые слои (в настоящее время в основном графит), связанный с ними. Действительно, углеродистые сланцы и графитовые слои распространен как в осадочных, так и в вулканических породах зеленокаменных поясов. Исследования эти углеродистые слои указывают на то, что они состоят в основном из органического углерода. Это свидетельствовало бы о присутствии примитивных организмов (вероятно, сине-зеленых водорослей и бактерий) в количествах, достаточно больших, чтобы скапливаться слоями толщиной в несколько футов в водах образовались зеленокаменные пояса. Это также указывает на древность жизни на Земле, ибо самые старые из изученных зеленокаменных поясов (возраст не менее 3300 миллионов лет в Южной Африке) есть доказательства того, что первобытная жизнь была достаточно многочисленной, чтобы оставить записи.
Железо располагалось в трех из четырех участков в докембрийских породах западный УП. На карте ниже показано расположение основных железных рудников Мичигана. Эти железные хребты являются корнями гор среднего докембрия. Из шести основных железных хребтов или областей в Соединенных Штатах три являются расположен в основном в Мичигане: хребет Маркетт, который находится в пределах штата, а также хребты Меномини и Гогебич, расположенные как в Мичигане, так и в Висконсин. Приблизительно 40 миль в длину и 3-10 миль в ширину, Маркеттский хребет. простирается через UP от города Маркетт до нескольких миль к югу от Л’Анс на Кевино Бэй. Горный хребет Гогебич находится частично в Мичигане и частично в Висконсине. Это разделен рекой Монреаль, коротким ручьем, впадающим в Верхнее озеро примерно в 25 милях. к востоку от Ашленда, Висконсин. Этот диапазон простирается почти на 80 миль между озером Аткинс в Висконсине. и озеро Гогебик в Мичигане; участок Мичигана составляет примерно 25 миль в длину и простирается от государственной границы в Айронвуде до точки немного западнее озера Гогебич. Большая часть хребта Меномини находится в штате Мичиган и включает в себя города Айрон-Маунтин, Норвегия и Вулкан. Основные залежи железа в этом диапазоне простираются на восточное и западное направление, к северу от Железной горы.
Если бы производство чугуна и стали было локализовано за счет его руды источников, а не источников угля или рынков, достаточно сказать, что экономическая развитие и история Верхнего полуострова были бы совсем иными, чем сейчас.
   Сначала железную руду плавили в угольных печах возле Маркетт — одна из старых печей теперь является туристической выставкой. Уголь был сделан из «неисчерпаемые» лиственные породы первоначального леса, но поскольку лиственные породы были истощились и вошли в обиход новые методы выплавки стали дешевле и целесообразнее переместить железную руду в топливо — уголь Пенсильвании. Несколько печных городов были заброшены, а их здания оставлены рушиться и безучастно смотреть на кусты, растущие в улицы.


Хребет Маркетт
Хребет Маркетт, открытый первым, вызвал интерес у геологов с начала 1840-х годов, когда Дуглас Хоутон, первый геолог штата Мичиган, провел систематический научный анализ и исследование Верхнего полуострова Мичигана. Он опубликовал свои выводы в длинном отчете с подробным описанием местонахождения полезных ископаемых в Район Верхнего озера. Хотя он не знал о количестве месторождений железной руды в области, Хоутон заявил, что залежи железа должны быть найдены на южном берегу или вблизи него. Озеро. Выводы Хоутона были подтверждены и дополнены деятельностью Уильяма А. Берт, заместитель геодезиста США. Берт, пытаясь установить связь между востоком и западом линия между поселками 47 North и 48 North, примерно в одной миле к югу от озера Тил, заметил странные изменения стрелки магнитного компаса. При использовании собственного изобретения Берта, по солнечному компасу изменений не наблюдалось. Ищем причину этого возмущения геодезическая партия обнаружила залежи железной руды или гематита. В 1845 г. поиски железной руды начались всерьез, и первое крупное открытие было сделано недалеко от нынешний сайт Негауни. Мужчины из поисковой группы сформировали горнодобывающую компанию Джексона. 23 июля 1845 года официально началась добыча железа в Мичигане. Производство кованого железа из на реке Карп была возведена руда, и именно там было произведено первое металлическое железо. Первая доменная печь, построенная рядом с шахтой Джексон, была запущена в апреле. 1849 г..
Гражданская война увеличила потребность в железе из озера Верхнее, и объем отгрузки начали неуклонно расти, на полигоне открывались дополнительные шахты. В 1861 г. производительность Marquette Range составила 120 000 тонн; к 1868 году годовые показатели достигли полмиллиона тонн; а к 1873 году на полигоне было добыто более миллиона тонн руды, что составляет цифру который неуклонно возрастал на рубеже веков.

Источник: Неизвестно

Диапазон Меномини
До Гражданской войны основным районом производства железа был хребет Маркетт, но послевоенное открытие железа в хребтах Меномини и Гогебич значительно расширилось. Производственные мощности Мичигана.
В 1846 году Уильям А. Берт в процессе линейной съемки земли отметил признаки железной руды в районе Кристального водопада. В мае 1849 г. Дж. У. Фостер был отправлен доктором Чарльзом Т. Джексоном для расследования сообщений о железной руде на реке Меномини, и в последующем отчете Фостера перечислены крупные пласты зеркальной руды в секции 30, T40N, R30W, недалеко от озера Антуан. В 1866 году Томас и Бартли Брин, лесные спекулянты из Меномини , расположенные месторождения железа недалеко от нынешнего Воседа, штат Мичиган. Хотя Брин братья открыли то, что позже стало очень прибыльным рудником Брин, настоящей горнодобывающей промышленностью. работы на этом месте не начинались до 1870 г. В 1878 г. пять рудников были активно занимался судоходством с хребта Меномини: Брин, Циклоп, Норвегия, Квиннесек и вулканец.
С завершением строительства Су-Локс в 1855 году ранние рудники на берегу озера могли легко транспортировать крупногабаритную руду к плавильным площадкам и рынкам, но как операции переместились вглубь страны, возникла потребность в надежных, эффективных внутренних улучшениях. очевидный. Железные дороги, казалось, предоставили решение. Строительство началось в конце 1850-х гг., а первая межполуостровная линия была завершена в 1881 году.
Производство достигло своего пика в 1920 году, когда было отгружено почти семь миллионов тонн железной руды. Упадок начался в 1930-х годов, а сегодня осыпающиеся руины почти все, что осталось от большинства шахт Меномини, когда-то бывших оживленными центрами деятельности и производство.

Источник: Неизвестно

Диапазон Гогебич
Первое официальное зарегистрированное уведомление о наличии железной руды на хребте Гогебич было включены в отчет 1848 г. доктора А. Рэндалла, который видел обнажения железной руды примерно на полпути между Херли и Мелленом, в Висконсине. Внимание в Мичигане было привлечено к возможности хребта Гогебич согласно отчету Геологической службы штата Мичиган. Профессор Рафаэль Пумпелли и майор Т.Б. Брукс проследили образование железа. через реку Монреаль в Мичиган, а в последующие годы нанес на карту ареал, простирающийся на восток в сторону озера Гогебич. Официальная заслуга в открытии железа принадлежит Ричард Лэнгфорд, зверолов и охотник, который утверждал, что видел обнажение красной руды из корни перевернутого дерева к югу от нынешнего города Бессемер в 1879 г.или 1880. К 1884 году в этом месте, известном как шахта Колби, начали производить коммерческое железо. руда. Первые исследователи и старатели на хребте Гогебич испытали на себе особые трудности земли, лишенной дорог или даже проходимых троп. Поставки должны были быть упакованы по суше из Онтонагона или были доставлены на лодке из Онтонагона в Ашленд в устья рек Монреаль и Черная. Однако вскоре после открытия полигона для добычи полезных ископаемых железная дорога сделала свой первый вход. Первая руда из полигона вышел из «Колби», и в октябре 1884 г. на платформы было погружено 1022 тонны, отправлено в Милуоки, а затем перегружен баржей в Эри, штат Пенсильвания. К 1910, три отдельные железнодорожные линии обслуживали хребет Гогебич, и около четырех миллионов тонн железная руда отгружалась ежегодно. С 1893 по первое десятилетие 20 в. века, уровень добычи колебался в пределах 3-4 миллионов тонн руды, а Гогебич продолжал быть производительным железным полигоном.

Район близ Ишпеминга, в сердце Железного хребта Маркетт, был выбран в середине 20-го века, потому что деревья не блокируют вид на богатые железом холмы. Сегодня произошло отрастание леса. холмы состоят из богатых железом пород, таких как диорит и другие «железные образования».

    Мы празднуем открытие в 1844 году железной руды в Мичигане. депозиты, но на самом деле мы должны думать об этом как о «конечном» или «коммерческое» или «официальное» открытие этого ресурса. Для тысяч за несколько лет до открытия европейцами Северной Америки, доисторического жители знали и использовали самородные металлы и металлические руды. Парадоксально, что Американские первооткрыватели того, что стало шахтой Джексона (недалеко от современного Негауни), были под руководством на сайт местным коренным американцем. Технологии, которые использовали коренные американцы, и полученные продукты сильно отличались от тех, которые представили европейцы. В доисторический период металлы никогда не использовались в промышленных масштабах. Однако, металлы имели особое значение в духовной и ритуальной жизни коренных американцев. чего не было в евро-американском мире.
Используя комбинацию традиционных методов холодного ковки, отжига (повторного нагрева), клепки или истирания, коренные американцы могли обрабатывать металл артефакты замечательной изобретательности — и часто необычайной красоты — из золота, серебра, меди и галенит. Их использование железа, вероятно, не так хорошо известно. Железо является одним из самых распространенных элементы в нашем окружении и в нас самих. Это «гемо» в гемоглобине наша кровь. Однако он редко встречается в чистом или нативном состоянии. Тем не менее, доисторические люди использовали железо во многих его нечистых формах.
Таконит, обычная форма железа, химически связанная с кремнеземом, была сколоты и отслаиваются на точки снаряда. Марказит, или железный пирит, измельчали ​​в конусы и полушария. Гематит, самый богатый источник руды для большей части железа, добываемого на Американский континент, был выклеван и перетерт на кельты, топоры, конусы и отвесы. Как только часто коренные американцы искали блестящий красный оксид, готовый источник пигмент. Маловероятным источником железа, использовавшимся в доисторические времена, были метеориты. Декоративные элементы такие как ушные раковины, бусины и пуговицы, а также маленькие стамески в форме резцов бобры, найденные в курганах Огайо, были выколоты из метеоритного железа, привезенного из Канзас.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *