Железа руда – Железная руда — Википедия

Доклад / сообщение «Железная руда». Как она появилась, как и где добывают железные руды

В учебниках по окружающему миру и в первом, и во втором, и в третьем, и в четвертом классе изучаю камни, руды и минералы. Часто учитель задает на дом подготовить сообщение, доклад или презентацию о какой-нибудь руде на выбор ученика. Одна из самых популярных и необходимых в жизни людей — железная руда. О ней и поговорим.

Железная руда

Я расскажу о железной руде. Железная руда — основной источник получения железа. Она, как правило, черного цвета, слегка блестит, со временем рыжеет, очень твердая, притягивает металлические предметы.

Почти все основные месторождения железной руды находятся в породах, которые образовались больше миллиарда лет назад. В то время земля была покрыта океанами. В составе планеты было много железа и в воде находилось растворенное железо. Когда в воде появились первые организмы, создающие кислород, он стал вступать в реакцию с железом. Получившиеся вещества оседали в большом количестве на морском дне, спрессовывались, превращались в руду. Со временем вода ушла, и теперь человек добывает эту железную руду.

Так же железная руда образуется при высоких температурах, например при извержении вулкана. Именно поэтому ее залежи находят и в горах.

Бывают разные виды руды: магнитный железняк, красный и бурый железняк, железный шпат.

Железная руда есть повсеместно, но добывают ее обычно только там, где в составе руды хотя бы половина — это соединения железа. В России месторождения железной руды находятся на Урале, Кольском полуострове, на Алтае, в Карелии, но самое большое в России и в мире месторождение железной руды — Курская магнитная аномалия.

Залежи руды на её территории оцениваются в 200 миллиардов тонн. Это составляет около половины всех запасов железной руды на планете. Она располагается на территории Курской, Белгородской и Орловской областей. Там находится самый большой в мире карьер для добычи железной руды — Лебединский ГОК. Это огромная яма. Карьер достигает 450 метров в глубину и около 5 км в ширину.

Сначала руду взрывают, чтобы раздробить на куски. Экскаваторы на дне карьера набирают эти куски в огромные самосвалы. Самосвалы загружают железную руду в специальные вагоны поездов, которые вывозят ее из карьера и везут на переработку на комбинат.

На комбинате руду измельчают, потом отправляют на магнитный барабан. Все железное прилипает к барабану, а не железное – смывается водой. Железо собирают и переплавляют в брикеты. Теперь из него можно плавить сталь и делать изделия.

Сообщение подготовил
ученик 4Б класса
Максим Егоров

7gy.ru

Железные руды

Гематит

Железорудный агломерат для металлургического производства.

1. Общая характеристика

Железные руды ( рус. железные руды, англ. iron ores, нем. Eisenerze n pl) — природные минеральные образования, содержащие железа в таких количествах, при которых его экономически выгодно добывать.

Главные рудные минералы железных руд следующие: оксиды железа — магнетит, гематит, мартитом; гидроксиды — гетит и гидрогетит; карбонаты — сидерит и сидероплезит; силикаты — шамозит и тюрингит.

Всего известно более 300 минералов, содержащих железо: оксиды, сульфиды, силикаты, фосфаты, карбонаты и др.. Важнейшие минералы железа: магнетит Fe ₂ O ₄ (72,4% Fe), гематит Fe ₂ O ₃ (70% Fe), гетит FeOOH (62,9% Fe), лепидокрокит FeO (OH) (62,9% Fe), лимонитом — смесь гидрооксидов Fe с SiO ₂ и др.. веществами (40-62% Fe), сидерит FeCO ₃ (48,2% Fe), ильменит FeTiO ₃ (36,8% Fe), шамозит (34-42% FeO), вивианит (43,0% FeO), боронить (34,6% Fe _{2 O 3),}ярозит (47,9% Fe _{2 O 3)} и др..

Содержание железа в рудах — от 10 до 72%. Бедные руды (до 46% железа) требуют обогащения. Железные руды содержат различные примеси: полезные — никель, кобальт, марганец, вольфрам, молибден, хром, ванадий и др.. и вредные — сера, фосфор, цинк, свинец, мышьяк, медь. Месторождения железных руд промышленного значения связаны с эндогенной, экзогенной и метаморфогенных сериями. Среди них по генезису выделяют магматические, карбонатные, скарновые, вулканогенные гидротермальные, вулканогенно-осадочные, коры выветривания, осадочные, метаморфогенные месторождения.

Промышленные типы руд классифицируются в зависимости от рудного минерала, преобладает.

Магнетитовые руды сложены магнетитом, они наиболее характерны для карбонатитового, скарновых и гидротермальных месторождений. С карбонатитового месторождений попутно извлекается апатит и бадделеит, из скарновых — сульфиды цветных металлов и пирит, содержащий кобальт. Особой разновидностью являются титаномагнетитовые руды магматических месторождений. Магнетитовые руды содержат до 72% железа.

Гематитовые руды сложены главным образом гематитом и в меньшей степени магнетитом. Они распространены в коре выветривания железистых кварцитов, в скарновых, гидротермальных и вулканогенных осадочных рудах. Богатые гематитовые руды содержат 55 — 65% железа и 15 — 18% марганца.

Сидерит руды подразделяются на кристаллические сидеритом руды и глинистые шпатов железняки. Они встречаются в гидротермальных и вулканогенных осадочных месторождениях. Содержание железа в сидеритов рудах 30-35%. После обжига сидеритов руд в результате удаления СО2, получают тонкопористых зализооксидни концентраты, содержащие 1-2%, а иногда до 10% марганца. В зоне окисления сидеритом руды превращаются в бурые железняки.

Силикатные железные руды сложены железистыми хлорит (шамозит, тюрингитом и др.)., сопровождающиеся гидрооксидами железа, иногда сидеритом. Среднее содержание железа в рудах составляет 25-40%, примесь серы — незначительная, фосфора — до 1%. Они часто имеют оолитов текстуру. В коре выветривания силикатные руды превращаются в бурые, иногда в красные (гидрогематитови) железняки. Бурые железняки составлены гидрооксидами железа, чаще гидрогетит. Бурые железняки образуют осадочные залежи (морские и континентальные) и месторождения коры выветривания. Осадочные руды часто имеют оолитов текстуру. Среднее содержание железа в рудах составляет 30-35%. В бурых железняках некоторых месторождений содержится до 1-2% марганца. В природно-легированных бурых железняках, образовавшиеся в корах выветривания ультраосновных пород, содержится 32-48% железа, до 1% никеля, до 2% хрома, сотые доли кобальта и ванадия. Из таких руд без примесей выплавляемым хромоникелевые чугуны и низколегированная сталь.

Железистые кварциты сложены тонкими кварцевыми, магнетитовыми, гематитовых, магнетит-гематитовых и сидеритов слоями, чередующимися местами в слоях есть примеси силикатов и карбонатов. Руды характеризуются содержанием железа от 12 до 36% и низким содержанием вредных примесей (содержание серы и фосфора составляет сотые доли процента). Месторождения этого типа имеют уникальные (более 10 млрд. т) или крупные (более 1 млрд. т) запасы руды. В коре выветривания кремнезем выносится и образуются крупные залежи богатых гематит-мартитових руд.

Полосатый магнетитовых кварцитов с дисперсным гематитом, Кривой Рог.

Наибольшие запасы и объемы добычи приходятся на железистые кварциты и образованные по ним богатые железные руды, меньше распространены осадочные бурозализнякови руды, а также скарновые, гидротермальные и карбонатитов магнетитовые руды.

По содержанию железа различают богатые (более 50% железа, а кремнезема менее 8 … 10%, серы и фосфора менее 0,15%) и бедные (менее 25% железа) руды, требующие обогащения. Для качественной характеристики богатых руд важное значение имеет содержание и соотношение нерудных примесей (шлакообразующих компонентов), что выражается коэффициентом основности и кремневым модулем. По величине кремневых модуля (отношение суммы содержаний оксидов кальция и магния к сумме оксидов кремния и алюминия) железные руды и их концентраты подразделяются на кислые (менее 0,7), самофлюсующиеся (0,7 — 1,1) и основные (более 1,1). Лучшими являются самофлюсующиеся руды, кислые по сравнению с основными требуют введения в доменную шихту повышенного количества известняка (флюса). По величине кремневых модуля (отношение содержания оксида кремния к содержанию оксида алюминия) использование железных руд ограничивается типами руд с модулем ниже 2. В бедных руд, требующих обогащения, относят титаномагнетитовые, магнетитовые руды, а также магнетитовые кварциты с содержанием железа магнетитового более 10-20%; мартитовые и гематитовые руды и гематитовые кварциты с содержанием железа более 30% сидеритом и гидрогетит рыжие с содержанием железа более 25%. Нижняя граница содержания железа общего и магнетитового для каждого месторождения с учетом его масштабов, горнотехнических и экономических условий устанавливается кондициями.

Руды, требующие обогащения подразделяются на легкозбагачувани и труднообогатимых. Обогатимость руд зависит от их минерального состава и текстурно-структурных особенностей. К легкозбагачуваних руд принадлежат магнетитовые руды и магнетитовые кварциты, в труднообогатимых — железные руды, в которых железо связано с скрытно-кристаллическими и коллоидальных образованиями. В этих рудах при измельчении не удается раскрыть рудные минералы из-за их слишком мелкие размеры и тонкого проращивания с нерудными минералами. Выбор способов обогащения определяется минеральным составом и физико-механическими свойствами руд, их текстурно-структурными особенностями, и характером нерудных минералов. Обогащение железных руд осуществляется по магнитным, магнитно-гравитационными и магнитно-флотационной технологическим схемам, которые обеспечивают получение кондиционных концентратов с содержанием железа до ~ 70%. По способу рудоподготовки и применением в производстве различают мартеновские и доменные руды. В мартеновских руд, непосредственно используемые для выплавки стали, относят магнетитовые, мартитовые, гематитовые и гидрогематитови с содержанием железа более 57%, серы и фосфора менее 0, 15% каждого, кремнезема (SiO2) не более 5%, меди, цинка, свинца, олова, мышьяка, никеля и хрома не более 0,04% каждого, марганца менее 0,5% при мартеновской плавке и менее 2% при конверторный и электродуговой. Содержание крупного класса руды с размером кусков от 10 до 250 мм, загружаемого в сталеплавильные агрегаты, должен быть не менее 70%. В доменных руд относят магнетитовые, мартитовые и гематитовые с содержанием железа более 50%, а также гидрогематитови и гидрогетит с содержанием железа более 45%. Содержание серы и фосфора не должно превышать 0,3% каждого, меди — 0,2%, свинца и цинка 0,1% каждый, оксида олова — 0,08%, мышьяка — 0,07%. Содержание крупного класса руды с размером кусков от 10 до 100 мм, загружаемого в доменную печь, должно быть не менее 70 — 75%. Мелочь (0 — 10 мм) и комом руды с повышенным содержанием серы (выше кондиционных) поступают на агломерацию.

Большая часть железных руд используется для выплавки чугуна. Небольшое количество применяется как природные краски (охры) и утяжелители буровых глинистых растворов.

2. Основные рудные минералы

Основные рудные минералы: магнетит, мартитом, гематит, сидерит, железистые хлориты. Содержание железа в З.Р. — От 10 до 72%. Бедные руды (до 46% железа) требуют обогащения. Среди полезных примесей Ni, Co, Mn, W, Мо, Сг, V и проч., Среди вредных — S, Р, Zn, Pb, As, Cu.

По генезису З.Р. подразделяют на

• эндогенные,
• экзогенные и
• метаморфогенные.

В зависимости от доминирующего минерала выделяют следующие промышленные типы руд:

• бурые железняки,
• красный железняк (или гематит-мартитовые),
• магнетитовые, сидерит (или карбонатные),
• силикатные и др..

Кроме того, различают З.Р. по состоянию отделки:

• сыра,
• рядовой,
• сортированные,
• обогащенную;

по назначению:

• доменную,
• мартеновская,
• агломерационную.

Большие запасы З.Р. является РФ, Казахстане, Бразилии (34 млрд, т), Канаде (26), Австралии (21), США (17), Индии (13), ЮАР (9), Швеции (4,5) и Франции (4).

По прогнозам Римского клуба (2000 г) запасы З.Р. будут исчерпаны на Земле (в земной коре, ноокларк) за следующие 173 года.

3. Распространение

Месторождения З.Р. промышленного значения связаны с эндогенной, экзогенной и метаморфогенных сериями.

Среди них выделяют магматические, карбонатные, скарновые, вулканогенные гидротермальные, вулканогенно-осадочные, коры выветривания, осадочные, метаморфогенные.

3.1. Магматические месторождения

Магматические месторождения представлены титаномагентитовимы и ильменит-титаномагнетитовых залежами, которые расположены в Карелии (Пудожгирське), на Урале ( Качканарский, Гусивгирське, Первоуральск и др.)., Горном Алтае (Харливське), Восточных Саянах (Лисакивське, Кручинивське, Мало-Тагульське), в США (Тегавус), Норвегии (Телнес), Швеции (Таберг). Вмещающими породами являются оливин, пироксен, амфиболы, плагиоклаз, серпентин и другие. Залегают месторождения на огромных площадях в виде лакколитов.

3.2. Карбонатитов месторождения

Карбонатитов месторождения перовскит-титаномагнетитовые и апатит-магнетитовые залежи расположены в щелочно-ультраосновных интрузивов центрального типа, известные на Балтийском щите (Африканда, Ковдор), Сибирской платформе (Гулинський массив), Африканской платформе (Сукулу, Уганда, доров, Зимбабве, Люлекоп, ЮАР ). З.Р. сосредоточены преимущественно в центральной части интрузивами со значительным развитием карбонатитов с содержанием апатит-форстеритових, флогопит-форстератових, апатит-кальцитовых и кальцитовых образованиях по ультраосновные породы. Железорудные тела в таких массивах представляют собой в основном апатит-форстерит породы с сильным вкраплением, жилами и прожилками магнетита, неравномерным вкраплением пирохлора и бадделеит.

3.3. Скарновые месторождения

Скарновые месторождения скарново-магнетитовых залежей широко распространены на Урале (высокогорных, Гороблагодатське и др.)., в Кустанайской области Казахстана (Сарбайского, Соколовское, Качарское и др.)., Западной Сибири (Таштагольском, Абаканское, Тейське и др.)., Кавказе ( Дашкесанське), в США (Айрон-Спринг, Адирондак и проч.), Центральной Европе ( Рудные горы), Италии, Болгарии, Румынии, Японии, Китае и других государствах. Месторождения связаны с плагиограниты, производных базальтовой магмы ранней стадии геосинклинального развития. Главным железорудным минералом является магнетит, в отдельных случаях — гематит в виде железного блеска. В составе рудных метасоматитив участвуют эпидот, актинолит, гранаты, пироксены, хлориты, цеолиты, кальцит, кварц.

3.4. Вулканогенные гидротермальные месторождения

Вулканогенные гидротермальные месторождения парагенетических связанные с трапами, известные на Сибирской платформе (Коршунивське, Рудногирське, Нерюндинське и Тагорське). Руды представлены зонами вкраплености в метасоматитах, жильными телами и платообразный залежами зернистые смещения карбонатных пород. Роль экранов при образовании пластоподобные залежей играют пласты аргиллитов, тонкозернистых известняков и трапов солью. Рудотвирний магнетит всегда содержит изоморфную примесь магния и относится к разновидности магномагнетиту. Выделяются шток-, линзы-, пласто-и стовпоподибни метасоматические рудные тела и крутоспадаючи жили сплошного магнетита.

3.5. Вулканогенно-осадочные месторождения

Вулканогенно-осадочные месторождения представлены Западный Каражал в Центральном Казахстане, Холзунським в Горном Алтае, Терсинською группой в Кузнецком Алтае, Лан и Диль в ФРГ, Гора Джебилег и Мешер Абделазис в Алжире. Размещенные в синклинальных зонах евгеосинклинальних формаций. Рудные пласты и линзы деформированные складчатыми и разрывными дислокациями вместе с содержащейся толщей. Руды представлены гематитом, реже магнетитом и сидеритом. В них встречаются сульфиды, хлорит, кварц и другие нерудные минералы. Промышленное значение месторождений этой группы невелико. Месторождения выветривания представлены гетит-гидрогетитовимы (бурозализняковимы), мартитом-гидрогетитовимы зонами окисления месторождений сидеритов и скарны-магнетитовых руд, а также ультраосновных пород. Образование зон окисления связано с эпохами древнего и современного выветривания. З.Р. помещают примеси хрома, никеля и кобальта и относятся к природно легированных образований. Залежи таких руд представлены Елизаветським и Серовскому на Северном Урале, Аккерманский, Ново-Киевский, Ново-Петропавловским и другими месторождениями на Южном Урале, Малкинский на Северном Кавказе, а также и экваториальных областях — на Кубе, Гавайских островах, в Гвинее, Филиппинах, Гвиане и Суринаме.

3.6. Осадочные морские месторождения

Осадочные морские месторождения в виде сидеритов (в зоне окисления бурозализнякових) пластовых залежей в морских терригенно-карбонатных отложениях известны на западном склоне Южного Урала в древнем ядре герцинского антиклинория. Они залегают в протерозойских сланцево-карбонатных отложениях. Крупнейшими из них являются Бакальская, а также мелкие месторождения в Комарово-Зигзагинському и Катав-Ивановском районах. Бакальская группа насчитывает более 200 рудных тел в виде пласто-, линзы-и гниздоутворених залежей и рудных жил. Геосинклинальные морские гематитовые месторождения в терригенно-карбонатных отложениях известны в Ангаро-Питському железорудном бассейне, в США (Клинтон в Аппалачей), Африке (Бафинг-Бакайський бассейн в Мали) и Северной Австралии.

3.7. Платформенные морские месторождения

Платформенные морские месторождения сидерит-лепто-хлорит-гидрогематитових бобово-оолитовых руд в карбонатно-теригенових отложениях представлены Керченским, Аятським и Западно-Сибирским бассейнами, а также Лотарингская бассейном минетових (дрибноолитових) руд на площади Франции, ФРГ, Бельгии и Люксембурга. Значительно развиты они и в Китае.

3.8. Осадочные континентальные месторождения

Осадочные континентальные месторождения гидрогетитових бобово-оолитовых озерно-болотистых залежей представлены большим количеством мелких отложений в Тульском и Липецком районах, в верховьях рек Вятка, Кама, Сысоле; в северной части Русской платформы. Руды характеризуются низким содержанием железа (30 … 35%). Залежи вытянутые на десятки километров вдоль русла палеоричок, представленные основными русловыми отложениями — линзовидных, овальными и неправильной формы поименно залежами, которые сопровождают их. Сегодня месторождения такой формации потеряли промысловое значение.

3.9. Метаморфогенные месторождения

Метаморфогенные месторождения включают запасы железистых кварцитов и богатых метаморфических руд древних формаций. Железистые кварциты присущие только докембрийских складчатым областям. Их месторождения залегают в метаморфизированных осадочных комплексах геосинклиналей кристаллических щитов, складчатых фундаментов древних платформ, в ядрах антиклинория более молодых складчатых областей. Вины являются преимущественно морскими хемогенным осадками и достаточно четко отделены среди терригенных и вулканогенно-осадочных вмещающих комплексов.

4. Технологические характеристики

Для производства чугуна используют железные руды с содержанием железа более 50%, а также вредных примесей: серы — менее 0,3%; фосфора — менее 0,2% цинка, свинца, мышьяка и меди — менее 0,1% каждого. Для вывода вредных примесей при плавке металла используют флюсовые известняки. При этом коэффициент основности доменной шихты должен быть около или более 1, а кремниевый модуль — более 1,8 … 3. Поэтому присутствие в руде карбонатов кальция и магния желательна, а избыток кремнезема вреден.

5. Отечественные железорудные месторождения

В Украине, которая занимает одно из ведущих в мире мест по запасам и добыче З.Р., они сосредоточены в Криворожском и Керченском железорудных бассейнах, Криворожско-Кременчугской, Белозерская-Ореховский, Одесско-Белоцерковской металлогенических зонах, Приазовской и Приднепровской металлогенических областях (суммарно разведанные запасы 40,1 млрд. т, прогнозные — 30,4 млрд.т, потенциальные — 133,5 млрд.т). Из 73 известных месторождений в конце ХХ ст. эксплуатируется 23.

6. Добыча

Мировая добыча железных руд в 2001 г. составил 931 млн т. Крупнейшие производители: Бразилия, Австралия, Китай, Россия, Индия, Украина. Мировые потоки экспорта-импорта железных руд в начале ХХ ст. находятся на уровне 475 млн т.

6.1. ЖЕЛЕЗНАЯ РУДА РЯДОВ

ЖЕЛЕЗНАЯ РУДА РЯДОВ — железная руда, не подготовлена ​​по определенной крупностью до использования в металлургической переработке. Обратное — железная руда сортированная. да Да

6.2. ЖЕЛЕЗНАЯ РУДА порядку

ЖЕЛЕЗНАЯ РУДА порядку — железная руда, подготовленная по определенной крупностью до использования в металлургической переработке. Обратное — железная руда рядовое.

См.. также

Литература

nado.znate.ru

Железная руда | Наука | FANDOM powered by Wikia

Желе́зные ру́ды — природные минеральные образования, содержащие железо и его соединения в таком объеме, когда промышленное извлечение железа целесообразно.

Существует три вида железорудной продукции, использующиеся в чёрной металлургии: сепарированная железная руда (с низким содержанием железа), аглоруда (путем термической обработки содержание железа повышено) и окатыши (сырая железосодержащая масса с добавлением известняка формируется в шарики диаметром около 1 см). Различаются магнетитовые, г разведанные запасы железной руды составляют порядка 160 млрд. тонн, содержащих около 80 млрд. тонн чистого железа. По данным US Geological Survey, Украина обладает крупнейшими в мире разведанными запасами железной руды, в то время как Россия и Бразилия делят первенство по объему запасов руды в пересчете на содержащееся в ней железо.

Распределение запасов руды по странам:

Запасы в пересчёте на содержание железа:

Крупнейшие экспортеры железно-рудного сырья в 2003 году Править

Всего экспорт 580 млн. тонн.

Крупнейшие импортеры железно-рудного сырья в 2003 году Править

• Китай — 148,1 млн. тонн.
• Япония — 132,1 млн. тонн.
• Южная Корея — 41,3 млн. тонн.
• Германия — 33,9 млн. тонн.
• Франция — 19,0 млн. тонн.
• Великобритания — 16,1 млн. тонн.
• Тайвань — 15,6 млн. тонн.
• Италия — 15,2 млн. тонн.
• Нидерланды — 14,7 млн. тонн.
• США — 12,5 млн. тонн.

По прогнозам AME Mineral Economics мировое потребление железно-рудного сырья в ближайшие 4 года увеличится почти на четверть и достигнет к 2009 году 1,9 млрд. тонн.

Мировые лидеры производства железно-рудного сырья в 2004 году Править

Компания	Страна	Производство млн. тонн.
CVRD	Бразилия	299,3
Rio Tinto	Великобритания	173,0
BHP Billiton	Австралия	144,1
Privat Intertrading	Украина	45,8
IUD-Donbass	Украина	38,4
Anshan I&S Works	Китай	36,8
Anglo-American	ЮАР	32,4
LKAB	Швеция	28,9
Mittal Steel	Индия	27,9
CVG	Венесуэла	26,9
Cleveland-Cliffs	США	26,5

По данным журнала Mining Journal, мировая добыча железной руды в 2004 составила 1,2 млрд. тонн (рост на 10,2 % по сравнению с 2003).cs:Železná ruda de:Eisenerz en:Iron ore et:Rauamaak fi:Rautamalmi fr:Minerai de fer it:Minerali ferrosi ja:鉄鉱石 lb:Minette (Geologie) nds-nl:Oer nl:IJzererts no:Jernmalm os:Æфсæнæрзæт sv:Järnmalm

ru.science.wikia.com

Железная руда

Железо с небес

Золото, медь и лунное – белое серебро сами блеснули человеку из недр Земли. Железо тысячелетиями было знакомо людям лишь в небесном обличье. Темные, ноздреватые куски камня, похожие на металл, падая прямо с неба, не плавились земным огнем. Красные полосы небесного огня, рассекающие небосклон, низводили их на землю. “Би-ни-пет” –“небесный” — одно из первых имен железа. Так называется этот металл на языке коптов – народа жившего в Египте. “Зидерос’’ – ‘’звездный’’ – назвали его древние греки. ’’Небесной медью’’ считали железо шумеры.’’

Яркат’’ – капнувший с неба – еще одно ныне забытое имя этого металла, данное ему в древности армянскими металлургами.

Идея небесного железа очень долго владела умами. Вспомним, что среди богов Олимпа особым уважением пользовался хромой кузнец Гефест, падая на остров Лемнос, сломал ногу. Вслед за ним упала с неба и его чудесная наковальня. Та самая на, которой бог – кузнец ковал божественные доспехи, оружие и украшение богам и героям Эллады. Гефест обучил кузнечному ремеслу всех жителей Лемнуса, и они стали наилучшими в Греции кузнецами…

Этот вечный сюжет – “небесные” кузнечные инструменты, боги – кузнецы – появляется в мифах и легендах многих народов. В старинной Ипатьевской летописи, отразившей языческие верования древних славян, рассказывается, что в царствоние бога Сварога “упали с небес клещи, начали ковать оружие, а до того билися камнем и палицами “. Сохранились “божественные “ кузнецы и в христианских легендах славян. Это Косьма и Демиан, а то и единственно славный богатырь Косьмодемьян. Сильным и храбрым был Косьмодемьян: сам выковал волшебные клещи, сам схватил ими страшного врага змея прямо за язык, не разжимая клещей, подтащил его Косьмодемьян к железному плугу, запряг чудовище и вспахал землю! У великого народа – хлебопашца пахарем становился и “небесный кузнец “.

В древнем мире этот редкостный небесный металл ценился очень высоко, и самое почетное по возрасту изделие – это не оружие, не орудие труда, а … бусы из прокованных пластинок метеоритного железа. Этим бусам не меньше 6 тыс. лет. Их нашли в Египте, в поселениях раннего медного века. А носили эти бусы в те времена, когда в Египте еще не было фараонов, — в IV – III тысячелетиях до н.э., но и в эпоху великих династий, во временах самых прославленных фараонов Древнего Египта, железо оставалось драгоценным металлом. Сохранился папирус одного из фараонов с просьбой, обращенной к правителю хеттов – народа жившего в Малой Азии – поменять золото, которого в Египте “столько, сколько песка в пустыне”, на железо.

Хетты первыми открыли секрет получения железа. Отсюда железо поступало в другие страны. Вот перед нами письмо на глиняной табличке, написанной больше 3 тыс. лет назад. Написал его хеттский царь Рамзесу II. В письме он сообщает, что выслал целый корабль, груженный “чистым железом” и еще подарок – железный меч. Железо из метала драгоценных изделий превратился в металл войны. На стене усыпальницы Рамзеса III можно увидеть целую батальную сцену. Воины сражаются копьями и мечами.

Но у одних оружие выкрашено оранжевой краской, а у других – голубой. Это “небесный металл” – железо, новое достижение военной техники того времени. Именно в царствование Рамзеса II в Египте осваивалась выплавка железа.

Ученые предполагают, что именно страны Малой Азии, где проживали племена хеттов и халибдов, были местом возникновения черной металлургии. Хетты записывали все самое важное на глиняных табличках. Сохранились хеттские таблички четырех тысячелетней давности с географическими описаниями мест добычи разных металлов и их руд. О железе и там сказано, что происходит оно … с неба.

Из стран Малой Азии “тайны” изготовления железа распространились в Египет, Ассирию и Палестину. В Европу железо пришло из Малой Азии .

Многократно упоминается железо в гомеровском Эпосе. Например , в “Илиаде” написано , что на похоронах Патрокла, его друг Ахилл устроил состязания у погребального костра в память героя . Среди призов упомянуты кусок золота и кусок железа , которого земледельцу должно хватить на пять лет .

Историки считают, что лишь к VII веку до н.э. железо широко распространилось по всей Европе, вытесняя бронзу. А примерно с 1000 года н.э. в Европе начался железный век .

Железа на нашей планете очень много. Но как же тогда случилось, что так долго длился каменный век? И сменился он не железным, а медным, а потом бронзовым. Почему? Оказывается, угадать железо в его минералах вовсе не просто. Ну, конечно в самородном железе, как и в самородном золоте или самородной меди, обличье металла налицо. Самородное железо на свежем изломе блестит, как серебро или платина, ему присущи серебристо — серый цвет, ковкость. Высокая плотность – тяжесть ощущается даже в самых маленьких его осколках: масса самородного железа подчеркивает его принадлежность к классу самородных металлов в отличие от самородков благородных металлов легко окисляются с поверхности и всегда одеты в черно–бурую рубашку. Их истинный цвет можно увидеть лишь на изломе. Отличается железо и сильными магнитными свойствами: стрелочка компаса сразу “оживает” в его присутствии. Однако самородного железа на Земле очень мало; почти всегда это не руда, а и вправду “драгоценный” по редкости минерал. И действительно правы были наши далекие предки , назвав его небесным и звездным : среди находок самородного железа преобладают метеориты .

Преобладают? Есть, но встречается еще реже, чем уникальные гости из космоса. Там, где на поверхность изливаются наиболее тяжелые, подкорковые слои земного вещества, образуются базальты, тонкозернистые породы, сложенные главным образом силикатами железа и магния. В промежутках между кристалликами этих минералов и встречаются мелкие зернышки самородного железа. В отличие от метеоритного его называют теллурическим . А минерал земного самородного железа назван аваруит . Чаще всего его зернышки не имеют правильной формы , это вкрапления округлых капель . Иногда в пустотах пород различимы мелкие кристаллики или “проволочки” – бисероподобные образования железа. Лишь вблизи города Кассель в Германии и в местечке Уифак на острове у западного берега Гренландии встречены значительные скопления самородного железа. В месторождении Гренландии масса железа достигает нескольких тонн . Это единственное в мире месторождение самородного железа . Базальт здесь извергался на поверхность через залежи каменного угля .

Когда вы держите в руках осколочек метеорита, даже такого который считается сплошь железным, фактически вы видите в нем смесь двух минералов: менее никелистый — камастит, образовал сросток пластиночек, а более никелистый — тэкит, заполнил все “окошечки” между пластинками камастита.

Прошлифовав любую поверхность метеорита и протравив ее кислотой, вы обязательно увидите красивый геометрический орнамент из косопересекающихся полосок – камастита на фоне более светлого тэнита. Впервые эти узоры увидел и изучил ученый Акоис Видманштетт ,так они и называются “видманштеттовы фигуры” . Случилось это после того, как 22 мая 1808 года вблизи местечка Штаннрн упал железный метеорит .

А ведь еще в просвещенном XVIII веке ученые мужи настолько утратили веру в возможность падения метеоритов, что даже убрали их из музеев, дабы не срамиться перед публикой. Какая же убежденность понадобилась замечательному путешественнику и ученому–натуралисту П.С. Палласу и ученому – химику Э. Хладни, чтобы осмелиться возвестить о космическом происхождении огромного 600 – килограммового метеорита. Этот огромный метеорит был найден в 1749 году на горе Темир, между Красноярском и Минусинском. П.С. Паллас в 1775 году привез его из Сибири . “ Палласово железа” было первым детально изученным метеоритом , вновь убедившим ученый мир в неразрывной связи Земли и космоса .

Метеорит П. С. Палласа был одним из наиболее крупных. Но самый большой известный железный метеорит упал в Мексике. Суммарная масса его обломков – 100 с лишним тонн ! Но и это не предел. На весь мир известна Чертова долина в Аризоне – кратер диаметром 12 тыс. метров и глубиной почти 200 м. Подсчитано, что масса упавшего сюда метеорита была около 10 миллионов тонн. В легендах индейцев навахо метеорит превратился в духа огня, сошедшего с неба на Землю.

“Небесный металл” поддается только холодной обработке – расплавить его почти невозможно. И все же существует оружие из метеоритов! Это кинжал с золотой рукояткой, найденный при раскопках шумерского города Ура. Кинжал был изготовлен предположительно в 3100 году до н.э. Есть предметы и более позднего времени. Это две сабли и наконечник пики индийского властителя и две шпаги: русского царя Александра I и романтического героя Южной Америки С.Боливара.

Самая настоящая и самая давно известная железная руда, безусловно, знакома и вам. Все, кто видел железо, помнит и то, как выглядит ржавчина. Стоит не защитить любой железный гвоздик или винтик от влаги и они моментально покрываются ржавым налетом: на их поверхности образуется рыхлый слой гидроксида железа, — это часть одна из самых распространенных его руд.

На месторождениях железа часто возникают мощные зоны “проржавелых руд и пород”. Уральские горняки придумали им меткое прозвище – “ железные шляпы “. С такой шляпы начинается часто разработка месторождений. И лишь “сняв шляпу”, можно добраться до первичных руд . Известное Бакальское месторождение на Урале как раз такая вот “ лимонитовая железная шляпа “ на сидеритовых рудах. Рыхлый землистый, ржаво-рыжий лимонит называют еще бурым железняком . Но в отличие от ржавчины на гвозде лимонит в природе образуется не только на готовом железе . Само название “лимонит ” хотя оно относится к охряно–желтому минералу , к лимону никакого отношения не имеет , а происходит от слова “леймон” , что по гречески означает “мокрый луг” , “болото”. Оттого и лимонитовые руды нередко называют болотными, озерными, луговыми, а то еще и бобовыми.

mirznanii.com

Железная руда • ru.knowledgr.com

Железные руды — скалы и полезные ископаемые, из которых может быть экономно извлечено металлическое железо. Руды обычно богаты окисями железа и варьируются в цвете от темно-серого, ярко-желтого, темно-фиолетового цвета к ржавому красному. Само железо обычно находится в форме магнетита (Fe на 72,4%), hematite (Fe на 69,9%), goethite (Fe на 62,9%), limonite или siderite (Fe на 48,2%).

Руды, несущие очень высокие количества hematite или магнетита (больше, чем железо на ~60%), известны как «натуральная руда» или «прямая судоходная руда», означая, что они могут питаться непосредственно в делающие железо доменные печи. Железная руда — сырье, используемое, чтобы сделать чугун в чушках, который является одним из главного сырья, чтобы сделать сталь. 98% добытой железной руды используются, чтобы сделать сталь. Действительно, утверждалось, что железная руда — «больше интеграла к мировой экономике, чем какой-либо другой товар, кроме, возможно, нефти».

Источники

Металлическое железо фактически неизвестно на поверхности Земли за исключением сплавов железного никеля от метеоритов и очень редких форм глубоких ксенолитов мантии. Хотя железо — четвертый самый в изобилии элемент в земной коре, включая приблизительно 5%, подавляющее большинство связано в силикате или более редко полезных ископаемых карбоната. Термодинамические барьеры для отделения чистого железа от этих полезных ископаемых огромны и интенсивная энергия, поэтому все источники железа, используемого человеческим промышленным деянием сравнительно более редкие полезные ископаемые окиси железа, прежде всего hematite.

До промышленной революции большая часть железа была получена из широко доступного goethite или болотной руды, например во время американской Революции и Наполеоновских войн. Доисторические общества использовали латерит в качестве источника железной руды. Исторически, большая часть железной руды, используемой индустрализированными обществами, была добыта от преобладающе hematite депозиты с сортами приблизительно 70% Fe. Эти депозиты обычно упоминаются как «прямые судоходные руды» или «натуральные руды». Увеличивая спрос на железную руду, вместе с истощением hematite руд высокого качества в Соединенных Штатах, после того, как Вторая мировая война привела к развитию источников железной руды более низкого уровня, преимущественно использованию магнетита и taconite. (Taconite — скала, содержание железа которой, обычно представляйте как точно рассеянный магнетит, обычно 25 — 30%.)

Методы добычи железной руды варьируются типом добываемой руды. Есть четыре главных типа залежей железной руды, работавших в настоящее время, в зависимости от минералогии и геологии месторождений руды. Это магнетит, titanomagnetite, крупный hematite и pisolitic залежи железной руды.

Ленточные железные пласты

Ленточные железные пласты (СТАНДАРТНЫЕ ФОРМАТЫ ИНТЕРФЕЙСА КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАЧ) являются осадочными породами, содержащими больше чем 15%-е железо, составленное преобладающе из тонко пластовых железных полезных ископаемых и кварца (как кварц). Ленточные железные пласты происходят исключительно в докембрийских скалах и обычно слабо к сильно измененному. Ленточные железные пласты могут содержать железо в карбонатах (siderite или анкерит) или силикаты (minnesotaite, greenalite, или grunerite), но в добытых как железные руды, окиси (магнетит или hematite) являются основным железным минералом. Ленточные железные пласты известны как taconite в пределах Северной Америки.

Горная промышленность включает движущиеся огромные количества руды и отходов. Отходы прибывают в две формы, основа неруды в шахте (перегрузите или межбремя, в местном масштабе известное как mullock), и нежелательные полезные ископаемые, которые являются внутренней частью самой скалы руды (жильная порода). mullock добыт и сложен в ненужных свалках, и жильная порода отделена во время процесса обогащения и удалена как tailings. Taconite tailings — главным образом минеральный кварц, который химически инертен. Этот материал сохранен в большом, отрегулировал водоемы урегулирования воды.

Руды магнетита

Ключевые экономические параметры для руды магнетита, являющейся экономическим, являются кристалличностью магнетита, сортом железа в пределах ленточной железной вмещающей породы формирования и элементами загрязнителя, которые существуют в пределах концентрата магнетита. Отношение размера и полосы большинства ресурсов магнетита не важно, поскольку ленточное железное формирование может быть сотнями толстых метров, простираться на сотни километров вдоль забастовки и может легко прибыть больше чем в три миллиарда или больше тонн содержавшей руды.

Типичный сорт железа, в котором отношение магнетита соединило железное формирование, становится экономическим, примерно 25%-е железо, которое может обычно приводить к 33% 40%-му восстановлению магнетита в развес, чтобы произвести аттестацию концентрата сверх 64%-го железа в развес. У типичного концентрата железной руды магнетита есть фосфор на меньше чем 0,1%, кварц на 3-7% и меньше чем 3%-й алюминий.

В настоящее время железная руда магнетита добыта в Миннесоте и Мичигане в США, Восточной Канаде и Северной Швеции. Магнетит, имеющий ленточное железное формирование, в настоящее время добывается экстенсивно в Бразилии, которая экспортирует значительные количества в Азию, и в Австралии есть возникающая и крупная промышленность железной руды магнетита.

Прямая отгрузка (hematite) руды

Прямая судоходная железная руда (DSO) депозиты (как правило, составленный из hematite) в настоящее время эксплуатируется на всех континентах кроме Антарктиды, с самой большой интенсивностью в Южной Америке, Австралии и Азии. Самые большие hematite залежи железной руды поставлены от измененных ленточных железных пластов и редко огненных накоплений.

Депозиты DSO, как правило, более редки, чем имеющий магнетит СТАНДАРТНЫЙ ФОРМАТ ИНТЕРФЕЙСА КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАЧ или другие скалы, которые формируют его главный источник или скалу protolith, но являются значительно более дешевыми к моему и процессу, поскольку они требуют меньшего количества обогащения из-за более высокого содержания железа. Однако руды DSO могут содержать значительно более высокие концентрации элементов штрафа, как правило будучи выше в фосфоре, содержание воды (особенно pisolite осадочные накопления) и алюминий (глины в пределах pisolites). Экспортный сорт руды DSO обычно находится в ряду Fe на 62-64%.

Магматические месторождения руды магнетита

Иногда гранит и ultrapotassic магматические породы выделяют кристаллы магнетита и массы формы магнетита, подходящего для экономической концентрации. Несколько залежей железной руды, особенно в Чили, сформированы из вулканических потоков, содержащих значительные накопления фенокристаллов магнетита. Чилийские залежи железной руды магнетита в пределах Пустыни Атакама также сформировали аллювиальные накопления магнетита в потоках, ведущих от этих вулканических формирований.

Немного магнетита skarn и гидротермальных депозитов работались в прошлом как залежи железной руды высокого качества, требующие небольшого обогащения. Есть несколько связанных с гранитом депозитов этой природы в Малайзии и Индонезии.

Другие источники железной руды магнетита включают метаморфические накопления крупной руды магнетита такой как в Дикой реке, Тасмания, сформированная при стрижке ophiolite ultramafics.

Другой, незначительный, источник железных руд является магматическими накоплениями в слоистых вторжениях, которые часто содержат, как правило, имеющий титан магнетит с ванадием. Эти руды формируют специализированный рынок, со специализированными заводами, используемыми, чтобы возвратить железо, титан и ванадий. Эти руды beneficiated чрезвычайно подобный ленточным железным рудам формирования, но обычно более легко модернизируются через сокрушительный и показывающий на экране. Типичные titanomagnetite концентрируют сорта 57% Fe, 12% Ti и 0,5%.

Обогащение

Источники более низкого уровня железной руды обычно требуют обогащения, используя методы как сокрушительный, размалывание, сила тяжести или тяжелое разделение СМИ, показ и плавание пены кварца, чтобы улучшить концентрацию руды и удалить примеси. Результаты, высококачественные порошки мелкой руды, известны как штрафы.

Магнетит

Магнетит магнитный, и следовательно легко отделенный от полезных ископаемых жильной породы и способный к производству концентрата высокого качества с очень низкими уровнями примесей.

Размер зерна магнетита и его степень смешения с кварцем groundmass определяют размолоть размер, которому скала должна быть раздроблена, чтобы позволить эффективному магнитному разделению обеспечить высокий концентрат магнетита чистоты. Это определяет энергетические входы, требуемые управлять мукомольной операцией.

Горная промышленность ленточных железных пластов включает грубое сокрушение и показ, сопровождаемый грубым сокрушительным и мелким помолом, чтобы раздробить руду к пункту, где кристаллизованный магнетит и кварц достаточно прекрасны, что кварц оставлен позади, когда проистекающий порошок передан под магнитным сепаратором.

Обычно соединенные железные депозиты формирования большей части магнетита должны быть землей к между 32 и 45 микрометрами, чтобы произвести концентрат магнетита низкого кварца. Сорта концентрата магнетита обычно сверх 70%-го железа в развес и обычно являются низким фосфором, низким алюминием, низким титаном и низким кварцем и требуют премиальную цену.

Hematite

Из-за высокой плотности hematite относительно связанной жильной породы силиката, hematite обогащение обычно включает комбинацию методов обогащения.

Один метод полагается на прохождение точно сокрушенной руды по жидкому раствору, содержащему магнетит или другое вещество, такое как ферросилиций, который увеличивает его плотность. Когда плотность жидкого раствора будет должным образом калибрована, hematite снизится, и фрагменты минерала силиката будут плавать и могут быть удалены.

Производство и потребление

Железо — в мире обычно используемый металл — сталь, которой железная руда — ключевой компонент, представляя почти 95% всего металла, используемого в год. Это используется прежде всего в структурных технических заявлениях и в морских целях, автомобилях и общем промышленном применении (оборудование).

Богатые железом скалы распространены международный, но сорт руды коммерческая добыча полезных ископаемых во власти стран, перечисленных в столе в стороне. Основное ограничение к экономике для залежей железной руды — не обязательно сорт или размер депозитов, потому что не особенно трудно геологически доказать, что достаточно тоннажа скал существует. Главное ограничение — положение железной руды относительно рынка, стоимости железнодорожной инфраструктуры, чтобы получить его на рынок и затраты энергии, требуемые сделать так.

Горная промышленность железной руды является большим объемом низкий бизнес края, поскольку ценность железа значительно ниже, чем основные компоненты сплава. Это очень капиталоемкое, и требует значительных инвестиций в инфраструктуру, такую как рельс, чтобы транспортировать руду от шахты до грузового судна. По этим причинам производство железной руды сконцентрировано в руках нескольких крупных игроков.

Средние числа мирового производства два миллиарда метрических тонн сырой руды ежегодно. Крупнейший производитель в мире железной руды — бразильская корпорация горной промышленности Долина, сопровождаемая англо-австралийскими компаниями BHP Billiton и Rio Tinto Group. Дальнейший австралийский поставщик, Fortescue Metals Group Ltd помогла принести производство Австралии к второму в мире.

Морская торговля в железной руде, то есть, железной руде, которая будет отправлена другим странам, была тоннами на 849 м в 2004. Австралия и Бразилия доминируют над морской торговлей с 72% рынка. BHP, Рио и Долина управляют 66% этого рынка между ними.

В Австралии железная руда выиграна из трех главных источников: pisolite «железная руда» залежи канала, полученная механической эрозией основных пластов ленточного железа и накопленная в аллювиальных каналах такой как в Pannawonica, Западная Австралия; и доминирующее метасоматическим образом измененное соединенное железное формирование связало руды такой как в Ньюмане, Диапазоне Чичестера, Хребте Хамерсли и Koolyanobbing, Западная Австралия. Другие типы руды выдвигаются недавно, такие как окисленный железистый hardcaps, например залежи железной руды латерита около Носка с рисунком Озера в Западной Австралии.

Полные восстанавливаемые запасы железной руды в Индии — приблизительно 9 602 миллиона тонов hematite и 3 408 миллионов тонов магнетита. Chhattisgarh, Мадья-Прадеш, Карнатака, Jharkhand, Odisha, Гоа, Махараштра, Андхра-Прадеш, Керала, Раджастхан и Тамилнад — основные индийские производители железной руды.

Мировое потребление железной руды вырастает на 10% в год в среднем с главными потребителями, являющимися Китаем, Японией, Кореей, Соединенными Штатами и Европейским союзом.

Китай в настоящее время — крупнейший потребитель железной руды, которая переводит, чтобы быть самой большой страной производства стали в мире. Это — также крупнейший импортер, покупая 52% морской торговли в железной руде в 2004. Китай сопровождается Японией и Кореей, которые потребляют существенное количество сырой железной руды и металлургического угля. В 2006 Китай произвел 588 миллионов тонн железной руды с ежегодным ростом 38%.

Рынок железной руды

За прошлые 40 лет цены на железную руду были решены на переговорах за закрытыми дверями между маленькой горсткой шахтеров и сталеварами, которые доминируют и над пятном и над рынками контракта. Традиционно, первое соглашение, достигнутое между этими двумя группами, устанавливает оценку сопровождаться остальной частью промышленности.

В последние годы, однако, эта эталонная система начала ломаться с участниками и вдоль требования и вдоль систем поставок, призывающих к изменению к краткосрочной оценке. Учитывая, что у большинства других предметов потребления уже есть зрелая основанная на рынке ценовая система, естественно для железной руды следовать примеру. Чтобы ответить на увеличивающийся рыночный спрос для более прозрачной оценки, много финансовых обменов и/или расчетных палат во всем мире предложили прояснение обменов железной руды. CME Group, SGX (Сингапурский Обмен), лондонская Расчетная палата (LCH.Clearnet), NOS Group и ICEX (индийская Товарная биржа) все предложение очистил обмены, основанные на операционных данных о железной руде The Steel Index (TSI). CME также предлагает Platts базируемый обмен, в дополнение к их прояснению обмена TSI. ЛЕД (Межконтинентальный Обмен) предлагает Platts базируемую услугу прояснения обмена также. Рынок обменов вырос быстро с ликвидностью, группирующейся вокруг оценки TSI. К апрелю 2011 ценность за более чем 5,5 миллиардов долларов США обменов железной руды была очищенным основанием цены TSI. К августу 2012, сверх одного миллиона тонн обменов, торгующих в день, имел место регулярно, основание TSI.

Относительно новая разработка также была введением вариантов железной руды, в дополнение к обменам. CME Group был местом проведения, наиболее используемым для прояснения вариантов, написанных против TSI с открытой позицией в более чем 12 000 партий в августе 2012.

Сингапурская Товарная биржа (SMX) начала мир сначала глобальный фьючерсный контракт железной руды, основанный на Metal Bulletin Iron Ore Index (MBIOI), который использует ежедневные ценовые данные от широкого спектра промышленных участников и независимого китайского стального консультирования и источника данных широко распространенная база контакта Шэнгая Стилхоума производителей стали и торговцев железной рудой через Китай. Фьючерсный контракт видел ежемесячные объемы более чем 1,5 миллиона тонн после восьми месяцев торговли.

Это движение следует за выключателем к основанной на индексе ежеквартальной оценке тремя крупнейшими шахтерами железной руды в мире — Долиной, Рио Тинто и BHP Billiton — в начале 2010, ломая 40-летнюю традицию оценки ежегодная оценка.

Доступные ресурсы железной руды

Доступные мировые ресурсы железной руды

Запасы Железной руды в настоящее время кажутся довольно обширными, но некоторые начинают предполагать, что математика непрерывного показательного увеличения потребления может даже заставить этот ресурс казаться довольно конечным. Например, Лестер Браун из Института Worldwatch предположил, что железная руда могла закончиться в течение 64 лет, основанных на чрезвычайно консервативной экстраполяции 2%-го роста в год.

Австралия

Австралия геофизических исследований вычисляет, что «экономические продемонстрированные ресурсы страны» железа в настоящее время составляют 24 gigatonnes, или 24 миллиарда тонн. Текущая производительность из области Пилбары Западной Австралии составляет приблизительно 430 миллионов тонн в год и повышение. Эксперты доктор Гэвин Мадд (университет Monash) и Джонатон Лоу (CSIRO) ожидают, что он закончится в течение 30 — 50 лет (Mudd) и 56 лет (Закон). Эти оценки требуют, чтобы продолжающийся обзор принял во внимание движущийся спрос на железную руду более низкого уровня и улучшающий горную промышленность и методы восстановления (позволяющий глубже добывающий ниже уровня грунтовых вод).

Депозит Пилбары

В 2011 продвижение Пилбара базировала шахтеров железной руды — Рио Тинто, BHP Billiton и Fortescue Metals Group (FMG) — все значительное капиталовложение, о котором объявляют, в разработку существующих и новых мин и связала инфраструктуру (рельс и порт). Коллективно это составило бы производство 1 000 миллионов тонн в год (Mt/y) к 2020. Практически это потребовало бы удвоения производственной мощности от текущего производственного уровня 470 Мт/год к 1 000 Мт/год (увеличение 530 Мт/год). Эти числа основаны на текущей производительности Рио 220 Мт/год, BHP 180 Мт/год, FMG 55 Мт/год и Другие 15 Мт/год, увеличивающихся до Рио 353 Мт/год, BHP 356 Мт/год, FMG 155 Мт/год и Другие 140 Мт/год (последние 140 Мт/год основано на запланированном производстве от недавних промышленных участников Хэнкока, Атласа и Брокмена через Порт-Хедленд и API и других через предложенный Порт Anketell). В марте 2014 Фортескью официально открыл на его 40 миллионов тонн в год (mtpa) проект Долины Королей, отметив завершение расширения за 9,2 миллиардов долларов США, которое увеличило его производственную мощность до 155 млн тонн в год. Расширение за 9,2 миллиардов долларов США включало строительство greenfields Соломон Хуб в Диапазонах Хэмерсли, одном из самых больших событий железной руды в мире, включающих Долину Королей и соседнюю шахту Firetail на 20 млн тонн в год; расширение Рождественской шахты Ручья к 50 млн тонн в год; и основные расширения мирового порта класса Фортескью и средств рельса.

Производительность 1 000 Мт/год потребовала бы значительного увеличения производства от существующих шахт и открытия значительного количества новых шахт. Далее, значительное увеличение от лица рельса и инфраструктуры порта также требовалось бы. Например, Рио потребовался бы, чтобы расширять свои действия по порту в Более сыром и Мысе Ламберт на 140 Мт/год (с 220 Мт/год до 360 Мт/год). BHP потребовался бы, чтобы расширять свои действия по порту Порт-Хедленда на 180 Мт/год (с 180 Мт/год до 360 Мт/год). FMG потребовался бы, чтобы расширять свои действия по порту в Порт-Хедленде на 100 Мт/год (с 55 Мт/год до 155 Мт/год). Это — увеличение 420 Мт/год в способности порта этими тремя крупными фирмами Рио, BHP и FMG и о по крайней мере 110 Мт/год от некрупных производителей. Основанный на эмпирическом правиле самосвала 50 Мт/год за автомобиль, reclaimer и погрузчика судна новое производство потребовало бы приблизительно 10 новых автомобильных самосвалов, reclaimers и погрузчиков судна.

Новая способность рельса также требовалась бы. Основанный на эмпирическом правиле 100 Мт/год за железную дорогу, увеличивая производство приблизительно на 500 Мт/год потребовал бы 5 новых единственных железных дорог. Один сценарий — дополнительная железная дорога для всех крупных фирм: BHP (от дважды, чтобы утроить след), Рио (удваиваются, чтобы утроить след), FMG (единственный к двухколейному пути) и по крайней мере две новых линии. Новые линии были предложены Хэнкоком, чтобы обслужить Роя Хилла мой и QR National, чтобы обслужить некрупных производителей.

Производительность на 1 000 Мт/год должны далее рассмотреть сторонники и правительство. Области дальнейшего соображения включают новое пространство порта в Anketell, чтобы обслужить Западные шахты Пилбары, рост в Порт-Хедленде (BHP объявил о развитии внешней гавани в Порт-Хедленде), модернизация рельса и регулирующие требования одобрения для открытия и поддержания измельченного следа волнения, который поддерживает 1 000 Мт/год производства включая, среди других вещей, родного названия, исконного наследия и результатов охраны окружающей среды.

Плавление

Железные руды состоят из атомов кислорода и железа, соединенных вместе в молекулы. Чтобы преобразовать его в металлическое железо, это должен быть smelted или посланный посредством процесса прямого восстановления, чтобы удалить кислород. Связи кислородного железа сильны, и удалить железо из кислорода, более сильная элементная связь должна быть представлена, чтобы быть свойственной кислороду. Углерод используется, потому что сила связи углеродного кислорода больше, чем та из связи железного кислорода при высоких температурах. Таким образом железная руда должна быть порошкообразной и смешанной с коксом, чтобы быть сожженной в процессе плавления.

Однако это не полностью настолько просто. Угарный газ — основной компонент химически раздевающегося кислорода от железа. Таким образом железное и углеродное плавление должно быть сохранено в кислороде несовершенным (уменьшающим) государством, чтобы способствовать горению углерода, чтобы произвести нет.

• Воздушный взрыв и древесный уголь (кокс): 2 C + O → 2 CO.
• Угарный газ (CO) является основным агентом сокращения.
• Стадия один: 3 FeO + CO → 2 FeO + CO
• Стадия два: FeO + CO → 3 FeO + CO
• Стадия три: FeO + CO → Fe + CO
• Сжигание известняка: CaCO → CaO + CO
• Известь, действующая как поток: CaO +
SiO  CaSiO

Микроэлементы

Включение даже небольших количеств некоторых элементов может иметь сильные воздействия на поведенческие особенности партии железа или деятельности завода. Эти эффекты могут быть и хорошими и плохими, некоторые катастрофически плохо. Некоторые химикаты сознательно добавлены, такие как поток, который делает доменную печь более эффективной. Другие добавлены, потому что они делают железо большим количеством жидкости, тяжелее, или дают ему некоторое другое желательное качество. Выбор руды, топлива и потока определяет, как шлак ведет себя и эксплуатационные особенности произведенного железа. Идеально железная руда содержит только железо и кислород. В действительности это редко имеет место. Как правило, железная руда содержит массу элементов, которые часто нежелательны в современной стали.

Кремний

Кварц почти всегда присутствует в железной руде. Большая часть из него — slagged прочь во время процесса плавления. При температурах выше 1300 °C некоторые будут уменьшены и сформируют сплав с железом. Чем более горячий печь, тем более кремниевый будет присутствовать в железе. Весьма распространено найти Си на 1,5% в европейском чугуне от 16-го до 18-х веков.

Главный эффект кремния состоит в том, чтобы способствовать формированию серого железа. Серое железо менее хрупкое и легче закончиться, чем белое железо. Это предпочтено для кастинга целей поэтому. сообщаемый, что кремний также уменьшает сжатие и формирование отдушин, понижая число плохого castings.

Фосфор

Фосфор (P) имеет четыре главных эффекта на железо: увеличенная твердость и сила, понизьте solidus температуру, увеличенную текучесть и холодную краткость. В зависимости от использования, предназначенного для железа, эти эффекты или хороши или плохи. У болотной руды часто есть высокое содержание фосфора.

Сила и твердость железа увеличиваются с концентрацией фосфора. Фосфор на 0,05% в сварочном железе делает его настолько же трудно как среднеуглеродистая сталь. Высокое железо фосфора может также быть укреплено холодным стуком. Укрепляющийся эффект верен для любой концентрации фосфора. Чем больше фосфора, тем тяжелее железо становится и больше оно может быть укреплено, стуча. Современные производители стали могут увеличить твердость на целых 30%, не жертвуя сопротивлением шока, поддержав уровни фосфора между 0.07 и 0,12%. Это также увеличивает глубину укрепления из-за подавления, но в то же время также уменьшает растворимость углерода в железе при высоких температурах. Это уменьшило бы ее полноценность в создании томленой цементованной стали (цементирование), где скорость и сумма углеродного поглощения — наиважнейшее соображение.

Добавление фосфора имеет вниз сторона. При концентрациях выше, чем железо на 0,2% становится все более и более холодным короткий, или хрупкий при низких температурах. Короткий холод особенно важен для барного железа. Хотя барное железо обычно работается горячее, его использование часто требует, чтобы он был жестким, сгибаемым, и стойким, чтобы потрясти при комнатной температуре. Гвоздь, который разрушился, когда поражено молотком или колесом вагона, которое сломалось, когда он поразил скалу, не будет иметь хороший сбыт. Достаточно высоко концентрации фосфора отдают любое непригодное железо. Эффекты холодной краткости увеличены температурой. Таким образом кусок железа, которое совершенно пригодно к эксплуатации летом, мог бы стать чрезвычайно хрупким зимой. Есть некоторые доказательства, что во время Средневековья у очень богатого, возможно, были высокий меч фосфора в течение лета и низкий меч фосфора в течение зимы.

Осторожный контроль фосфора может иметь большую выгоду в кастинге операций. Фосфор снижает liquidus температуру, позволяя железу остаться литым для дольше и текучесть увеличений. Добавление 1% может удвоить расстояние литой поток железной воли. Максимальный эффект, приблизительно 500 °C, достигнут при концентрации 10,2%. Для работы литейного завода Тернер чувствовал, что у идеального железа был фосфор на 0.2-0.55%. Получающееся железо заполнило формы меньшим количеством пустот и также сжалось меньше. В 19-м веке некоторые производители декоративного чугуна использовали железо максимум с 5%-м фосфором. Чрезвычайная текучесть позволила им делать очень сложный и тонкий castings. Но, они не могли быть весовой нагрузкой, поскольку у них не было силы.

Есть два средства от высокого железа фосфора. Самое старое, и самый легкий, предотвращение. Если железо, что произведенная руда была холодная короткий, можно было бы искать новый источник железной руды. Второй метод включает окисление фосфора во время передельного процесса, добавляя окись железа. Эта техника обычно связывается с puddling в 19-м веке и не могла быть понята ранее. Например, Айзек Зэйн, владелец Железных Работ Marlboro, казалось, не знал об этом в 1772. Учитывая репутацию Зэйн держать в курсе последних событий, техника была, вероятно, неизвестна фабрикантам железных изделий Вирджинии и Пенсильвании.

Фосфор — вредный загрязнитель, потому что он делает сталь хрупкой, даже при концентрациях всего 0,6%. Фосфор не может быть легко удален, плавя или плавление, и таким образом, железные руды должны обычно быть низкими в фосфоре для начала. Железный столб Индии, которая не ржавеет, защищен фосфорическим составом. Фосфорическая кислота используется в качестве конвертера ржавчины, потому что фосфорическое железо менее восприимчиво к окислению.

Алюминий

Небольшие количества алюминия (Эл) присутствуют во многих рудах включая железную руду, песок и некоторые известняки. Прежний может быть удален, моя руду до плавления. Пока введение кирпича не выровняло печи, сумма алюминиевого загрязнения была достаточно небольшой, что это не имело эффекта или на железо или на шлак. Однако, когда кирпич начал использоваться для очагов и интерьера доменных печей, сумма алюминиевого загрязнения увеличилась существенно. Это происходило из-за эрозии подкладки печи жидким шлаком.

Алюминий очень трудно уменьшить. В результате алюминиевое загрязнение железа не проблема. Однако это действительно увеличивает вязкость шлака (и). Это будет иметь много отрицательных эффектов на операцию по печи. Более густой шлак замедлит спуск обвинения, продлевая процесс. Высокий алюминий также сделает более трудным выявить от жидкого шлака. В противоположности это могло привести к замороженной печи.

Есть много решений высокого алюминиевого шлака. Первым является предотвращение; не используйте руду или источник извести с высоким содержанием алюминия. Увеличение отношения потока извести уменьшит вязкость.

Сера

Сера (S) является частым загрязнителем в угле. Это также присутствует в небольших количествах во многих рудах, но может быть удалено, сжигая. Сера распадается с готовностью и в жидком и в твердом железе при температурах, существующих в железном плавлении. Эффекты даже небольших количеств серы немедленные и серьезные. Они были одним из первых, решенных железными производителями. Сера заставляет железо быть красным или горячий короткий.

Горячее короткое железо хрупкое, когда горячий. Это было серьезной проблемой как большей частью железа, используемого во время 17-го, и 18-й век был баром или сварочным железом. Сварочное железо сформировано повторными ударами молотком, в то время как горячий. Часть горячей короткой железной воли раскалывается, если работается с молотком. Когда кусок горячего железа или стали раскалывается, выставленная поверхность немедленно окисляется. Этот слой окиси предотвращает исправление трещины, сваривая. Большие трещины заставляют железо или сталь разбиваться. Меньшие трещины могут вызвать объект потерпеть неудачу во время использования. Степень горячей краткости находится в прямой пропорции на сумму существующей серы. Сегодня железа с серой на более чем 0,03% избегают.

Горячее короткое железо может работаться, но оно должно работаться при низких температурах. Работа при более низких температурах требует большего физического усилия от кузнеца или кузнеца. Металл должен быть поражен чаще и тяжелее достигнуть того же самого результата. Мягко загрязненный бар серы может работаться, но требуется гораздо больше времени и усилия.

В чугуне сера способствует формированию белого железа. Всего 0,5% могут противодействовать эффектам медленного охлаждения и высокого кремниевого содержания. Белый чугун более хрупкий, но также и тяжелее. Этого обычно избегают, потому что трудно работать, кроме Китая, где высокий чугун серы, некоторые целых 0,57%, сделанные с углем и коксом, использовался, чтобы сделать колокола и перезвоны. Согласно, у хорошего железа литейного завода должна быть сера на меньше чем 0,15%. В остальной части мира высокий чугун серы может использоваться для того, чтобы сделать castings, но сделает бедное сварочное железо.

Есть много средств от загрязнения серы. Первое, и то, наиболее используемое в исторических и доисторических операциях, предотвращение. Уголь не использовался в Европе (в отличие от Китая) как топливо для плавления, потому что это содержит серу и поэтому вызывает горячее короткое железо. Если руда привела к горячему короткому металлу, фабриканты железных изделий искали другую руду. Когда минеральный уголь сначала использовался в европейских доменных печах в 1709 (или возможно ранее), он коксовался. Только с введением горячего взрыва с 1829 был сырой используемый уголь.

Сера может быть удалена из руд, жарясь и моясь. Жарка окисляет серу, чтобы сформировать двуокись серы, которая или убегает в атмосферу или может быть смыта. В теплых климатах возможно пропустить pyritic руду в дожде. Совместное действие дождя, бактерий и высокой температуры окисляет сульфиды к сульфатам, которые являются разрешимой водой. Однако исторически (по крайней мере), железный сульфид (железный пирит), хотя общий железный минерал, не использовался в качестве руды для производства железного металла. Естественный наклон также использовался в Швеции. Тот же самый процесс, на геологической скорости, приводит к gossan limonite руды.

Значение, приданное низкому железу серы, продемонстрировано последовательно более высокими ценами, заплаченными за железо Швеции, России и Испании от 16-го до 18-х веков. Сегодня сера больше не проблема. Современное средство — добавление марганца. Но, оператор должен знать, сколько серы находится в железе, потому что по крайней мере в пять раз больше марганца должно быть добавлено, чтобы нейтрализовать его. Некоторые исторические утюги показывают марганцевые уровни, но большинство значительно ниже уровня, должен был нейтрализовать серу.

См. также

• Железная руда в Африке

Примечания

• Ramanaidou, E. R. и Уэллс, M. A. (2014). 13.13 — осадочные принятые железные руды. В: Голландия, H. D. и Turekian, K. K. Редакторы, трактат на геохимии (второй выпуск). Оксфорд: Elsevier. 313-355. http://dx
.doi.org/10.1016/B978-0-08-095975-7.01115-3

Внешние ссылки

• История торговли железной рудой на Великих озерах
• «Пионеры Кливлендского железа обменивают» Дж. С. Джинсом 1 875
• Цена на железную руду и историческая диаграмма
• Железные рудники NY/NJ
• Мощность производства железной руды крупным мировым производителем

---

ru.knowledgr.com

Железные руды — виды, месторождения. Доменный процесс

Доменный процесс заключается в выплавке чугуна из железных руд в доменных печах.

Для осуществления доменного процесса нужно иметь в необходимых количествах:

• подготовленные к плавке железные руды,

• топливо,

• флюсы,

• огнеупорные материалы.

Руда

Руда — это горная порода, содержащая металл; обычно в руде содержатся металлы в таком количестве, которое позволяет экономически выгодно извлекать металл из руды.



Железные руды представляют собой главным образом окислы железа, соединенные с пустой породой.

Пустой породойназывается естественное минеральное соединение, не содержащее железа, например кремнезем (SiO₂), глинозем (Аl₂O₃) и др.

Для доменного процесса используются руды, в которых содержание железа превышает 25—30%.

В зависимости от химического состава железные руды подразделяются на следующие группы:

Магнитный железняк

Магнитный железняк (магнетит), представляющий собой магнитную окись железа Fe₃O₁. В чистом виде магнетит содержит 72,4% железа и 27,6% кислорода и обладает магнитными свойствами.

Наиболее мощным месторождением магнитного железняка является Магнитогорское месторождение, в котором содержание железа доходит до 62%.

В 1940 г. добыча магнитогорской руды составляла 22,5% от общей добычи руды в СССР.

Красный железняк

Красный железняк (гематит) — безводная окись железа (Fe₂O₃). В химически чистом виде гематит содержит 70% железа и 30% кислорода.

Наиболее крупным в СССР месторождением красных железняков (гематитов) является Криворожское месторождение. В переплавку направляются руды, содержащие 40—60% железа.

Бурый железняк

Бурый железняк (лимонит) — водная окись железа (2Fe₂O₃ * Н₂O). В чистом виде лимонит содержит 59,88% железа и 14,43% гидратной воды.

Наиболее крупным месторождением бурых железняков является Керченское месторождение, содержание железа в котором составляет 32,36%.

Руды этого месторождения отличаются также высоким содержанием фосфора (от 0,4 до 1,3%) и присутствием мышьяка от 0,05 до 0,2%.

Содержание марганца в этих рудах доходит до 11% (в среднем 1,5%).

Шпатовые железняки

Шпатовые железняки (сидериты) FeCO3. В чистом виде сидерит содержит 48,3% железа и 37,9% СO₂.

Крупное месторождение шпатовых железняков находится на Южном Урале вблизи Бакальского месторождения бурых железняков.

§

www.conatem.ru