Rudy żelaza. Rodzaje rud żelaza - ogólna charakterystyka rud żelaza Rudy martytowe

Po zadaniu pytania - dlaczego potrzebna jest ruda żelaza, staje się jasne, że bez niej człowiek nie osiągnąłby wyżyn współczesnego rozwoju cywilizacji. Narzędzia i broń, części maszyn i obrabiarki - wszystko to można wykonać z rudy żelaza. Dziś nie ma przemysłu Gospodarka narodowa, bez stali i żeliwa.

Żelazo jest jednym z szeroko rozpowszechnionych pierwiastków chemicznych w skorupie ziemskiej. W skorupie ziemskiej ten pierwiastek występuje czysta forma praktycznie nigdy nie występuje, występuje w postaci związków (tlenków, węglanów, soli itp.). Związki mineralne zawierające znaczne ilości tego pierwiastka nazywane są rudami żelaza. Przemysłowe wykorzystanie rud zawierających ≥ 55% żelaza jest uzasadnione ekonomicznie. Rudy o niższej zawartości metalu poddawane są wstępnemu wzbogacaniu. Metody wzbogacania wydobycia rud żelaza są stale udoskonalane. Dlatego obecnie wymagania dotyczące ilości żelaza w rudzie żelaza (ubogiej) stale maleją. Ruda składa się ze związków pierwiastka rudotwórczego, zanieczyszczeń mineralnych i skały płonnej.

• rudy powstałe pod wpływem wysokiej temperatury nazywane są magmowymi;
• powstały w wyniku sedymentacji na dnie starożytnych mórz - egzogenne;
• pod wpływem ekstremalnego ciśnienia i temperatury - metamorfogeniczny.

Pochodzenie skał determinuje warunki jej wydobycia i postać, w jakiej zawarte jest w nich żelazo.

główna cecha Rudy żelaza– ich szerokie rozmieszczenie i bardzo duże zasoby w skorupie ziemskiej.

Główne związki mineralne zawierające żelazo to:

• hematyt jest najcenniejszym źródłem żelaza, zawiera około 68-72% pierwiastka i minimum szkodliwych zanieczyszczeń, złoża hematytu nazywane są czerwoną rudą żelaza;
• magnetyt - główną właściwością tego rodzaju rudy żelaza są właściwości magnetyczne. Wraz z hematytem ma zawartość żelaza 72,5%, a także wysoką zawartość siarki. Tworzy złoża - magnetyczne rudy żelaza;
• grupa uwodnionych tlenków metali zwanych łącznie rudami żelaza brunatnego. Rudy te charakteryzują się niską zawartością żelaza, domieszkami manganu i fosforu. Określa to właściwości rudy żelaza tego typu - znaczna redukowalność, porowatość struktury;
• syderyt (węglan żelaza) – charakteryzuje się dużą zawartością skał płonnych, sam metal zawiera około 48%.

Zastosowania rudy żelaza

Ruda żelaza służy do wytapiania żeliwa, staliwa i stali. Zanim jednak ruda żelaza zostanie wykorzystana zgodnie z jej przeznaczeniem, poddawana jest wzbogacaniu w zakładach wydobywczych i przeróbczych. Dotyczy to słabych materiałów rudnych, których zawartość żelaza wynosi poniżej 25-26%. Opracowano kilka metod wzbogacania rud niskiej jakości:

• metoda magnetyczna, polega na wykorzystaniu różnic w przenikalności magnetycznej składników rudy;
• metoda flotacyjna, wykorzystująca różne współczynniki zwilżalności cząstek rudy;
• metoda płukania, która usuwa puste zanieczyszczenia strumieniami cieczy pod wysokim ciśnieniem;
• metoda grawitacyjna, wykorzystująca specjalne zawiesiny do usuwania skały płonnej.

W wyniku wzbogacania z rudy żelaza otrzymuje się koncentrat zawierający do 66-69% metalu.

Jak i gdzie wykorzystuje się rudę żelaza i koncentraty:

• ruda jest wykorzystywana w produkcji wielkopiecowej do wytapiania żeliwa;
• do bezpośredniej produkcji stali z pominięciem etapu żeliwa;
• do produkcji żelazostopów.

W rezultacie z powstałej stali i żeliwa powstają profile i blachy, z których następnie powstają niezbędne produkty.

Ruda żelaza to skała zawierająca naturalne nagromadzenie różnych minerałów i koniecznie w takim czy innym stosunku zawiera żelazo, które można wytopić z rudy. Składniki tworzące rudę mogą być bardzo różnorodne. Najczęściej zawiera następujące minerały: hematyt, martyt, syderyt, magnetyt i inne. Ilościowa zawartość żelaza zawartego w rudzie jest zróżnicowana, średnio waha się od 16 do 70%.

W zależności od zawartości żelaza w rudzie dzieli się ją na kilka typów. Rudę żelaza zawierającą więcej niż 50% żelaza nazywa się bogatą. Rudy konwencjonalne zawierają nie mniej niż 25% i nie więcej niż 50% żelaza. Rudy niskogatunkowe charakteryzują się niską zawartością żelaza, stanowi ono zaledwie jedną czwartą ogólnej ilości pierwiastków chemicznych wchodzących w skład ogólnej zawartości rudy.

Wytapia się rudy żelaza o wystarczającej zawartości żelaza, do tego procesu najczęściej się je wzbogaca, ale można je stosować także w czystej postaci, w zależności od skład chemiczny Ruda. Aby wyprodukować, niezbędny jest dokładny stosunek niektórych substancji. Ma to wpływ na jakość produktu końcowego. Inne pierwiastki można wytopić z rudy i wykorzystać zgodnie z ich przeznaczeniem.

Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie złoża rud żelaza dzielą się na trzy główne grupy, są to:

Osady magmowe (powstające pod wpływem wysokich temperatur);
osady egzogeniczne (powstające w wyniku sedymentacji i wietrzenia). skały);
osady metamorfogeniczne (powstające w wyniku działalności sedymentacyjnej i późniejszego wpływu wysokie ciśnienie i temperatura).

Te główne grupy złóż można z kolei podzielić na pewne podgrupy.

Jest bardzo bogaty w złoża rud żelaza. Na jego terytorium znajduje się ponad połowa światowych złóż żelaza. Najbardziej rozbudowanym złożem jest złoże Bakchar. Jest to jedno z największych źródeł złóż rud żelaza nie tylko na terenie Federacja Rosyjska, ale także na całym świecie. Złoże to znajduje się w obwód tomski w rejonie rzek Androma i Ixa.

Złoża rud odkryto tu w 1960 roku podczas poszukiwań źródeł ropy. Depozyt rozciąga się na bardzo rozległy obszar o powierzchni 1600 mkw. metrów. Złoża rud żelaza znajdują się na głębokości 200 metrów.

Rudy żelaza Bakchar są bogate w żelazo w 57%, zawierają także inne przydatne pierwiastki chemiczne: fosfor, złoto, platynę, pallad. Objętość żelaza w postaci wzbogaconej Ruda żelaza osiąga 97%. Całkowite zasoby rudy tego złoża szacowane są na 28,7 miliarda ton. Technologie wydobycia i zagospodarowania rudy są z roku na rok udoskonalane. Wydobycie kamieniołomowe ma zostać zastąpione wydobyciem odwiertowym.

Na terytorium Krasnojarska, około 200 km od miasta Abakan, w na zachód znajduje się złoże rudy żelaza Abagas. W tutejszych rudach dominującym pierwiastkiem chemicznym jest magnetyt, uzupełniają go muszkietowit, hematyt i piryt. Ogólny skład żelaza w rudzie nie jest zbyt duży i wynosi 28%. Aktywne wydobycie rudy na tym złożu trwa od lat 80-tych, mimo że odkryto je już w 1933 roku. Złoże składa się z dwóch części: południowej i północnej. Rocznie wydobywa się tu średnio nieco ponad 4 miliony ton rudy żelaza. Łączna wielkość zasobów rudy żelaza w złożu Abas wynosi 73 mln ton.

W Chakasji, w pobliżu miasta Abaza w regionie zachodnich Sajanów, zagospodarowano złoże Abakan. Odkryto je w 1856 roku i od tego czasu regularnie wydobywa się rudę. W latach 1947–1959 na złożu Abakan wybudowano specjalne przedsiębiorstwa zajmujące się wydobyciem i wzbogacaniem rud. Początkowo wydobycie prowadzono metodą odkrywkową, później przeszliśmy na metodę podziemną, budując 400-metrową kopalnię. Lokalne rudy są bogate w magnetyt, piryt, chloryt, kalcyt, aktynolit i andezyt. Zawartość żelaza w nich waha się od 41,7 do 43,4% z dodatkiem siarki i. Średnioroczny poziom produkcji wynosi 2,4 mln ton. Całkowita rezerwa złóż wynosi 140 mln ton. Centra wydobycia i przetwarzania rud żelaza znajdują się w Abazie, Nowokuźniecku i Abakanie.

Anomalia magnetyczna Kurska słynie z najbogatszych złóż rudy żelaza. To największy żelazny basen na całym świecie. Leży tu ponad 200 miliardów ton rudy. Ilość ta jest znaczącym wskaźnikiem, ponieważ stanowi połowę zasobów rudy żelaza na całej planecie. Pole znajduje się na terenie obwodów kurskiego, oryolskiego i biełgorodskiego. Jego granice rozciągają się na ponad 160 000 metrów kwadratowych. km, w tym dziewięć centralnych i południowych regionów kraju. Anomalię magnetyczną odkryto tu już dawno, bo już w XVIII wieku, jednak szersze złoża rud stały się możliwe do odkrycia dopiero w ubiegłym stuleciu.

Najbogatsze zasoby rudy żelaza zaczęto tu aktywnie wydobywać dopiero w 1931 roku. To miejsce zawiera rezerwy rudy żelaza równe 25 miliardów ton. Zawartość żelaza w nim waha się od 32 do 66%. Wydobycie prowadzone jest zarówno odkrywkowo, jak i pod ziemią. Anomalia magnetyczna Kurska obejmuje złoża rud żelaza Prioskolskoye i Chernyanskoye.

Zawartość żelaza w rudach przemysłowych waha się od 16 do 72%. Do korzystnych zanieczyszczeń zalicza się Ni, Co, Mn, W, Mo, Cr, V itd., a do szkodliwych zalicza się S, R, Zn, Pb, As, Cu. Rudy żelaza dzieli się ze względu na genezę na i (patrz mapa).

Podstawowe rudy żelaza

Przemysłowe typy rud żelaza są klasyfikowane według dominującego minerału rudy. Rudy magnetytu składają się z magnetytu (czasami magnezytu – magnomagnetytu, często martytyzowanego – przekształcającego się w hematyt w procesie utleniania). Są najbardziej charakterystyczne dla złóż karbonatytów, skarnów i hydrotermalnych. Ze złóż karbonatytu wydobywa się jednocześnie apatyt i baddeleyit, a ze złóż skarnowych wydobywa się piryt i siarczki metali nieżelaznych zawierające kobalt. Szczególnym rodzajem rud magnetytu są złożone (Fe-Ti-V) rudy tytanomagnetytu ze złóż magmowych. Rudy hematytu, składające się głównie z hematytu i w mniejszym stopniu z magnetytu, powszechnie występują w zwietrzałej skorupie kwarcytów żelazistych (rud martytowych), w rudach skarnowych, hydrotermalnych i wulkaniczno-osadowych. Bogate rudy hematytu zawierają 55-65% Fe i do 15-18% Mn. Rudy syderytu dzielą się na krystaliczne rudy syderytu i rudy żelaza z dźwigarami ilastymi; często są to magnezyny (magnosyderyty). Występują w osadach hydrotermalnych, osadowych i wulkaniczno-osadowych. Średnia zawartość Fe w nich wynosi 30-35%. Po prażeniu rud syderytu, w wyniku usunięcia CO 2, otrzymuje się drobnoporowate koncentraty tlenku żelaza zawierające 1-2%, czasem do 10% Mn. W strefie utleniania rudy syderytu zamieniają się w rudy żelaza brunatnego. Krzemianowe rudy żelaza składają się z chlorynów żelazistych (leptochlorynu itp.), którym czasami towarzyszą wodorotlenki żelaza. Tworzą osady osadowe. Średnia zawartość Fe w nich wynosi 25-40%. Domieszka siarki jest niewielka, fosforu do 1%. Często mają konsystencję oolityczną. W skorupie wietrzenia zamieniają się w brązowe, czasem czerwone (hydrohematytowe) rudy żelaza. Brązowe rudy żelaza składają się z wodorotlenków żelaza, najczęściej hydrogoetytu. Tworzą osady osadowe (morskie i kontynentalne) oraz osady wietrzenia skorupy. Rudy osadowe często mają teksturę oolityczną. Średnia zawartość Fe w rudach wynosi 30-35%. Rudy żelaza brunatnego z niektórych złóż (Bakalskoje w CCCP, Bilbao w Hiszpanii itp.) zawierają do 1-2% Mn lub więcej. Naturalnie stopowe rudy żelaza brunatnego, powstałe w wietrzejących skorupach skał ultramaficznych, zawierają 32-48% Fe, do 1% Ni, do 2% Cr, setnych części procenta Co, V. Z takich rud odlewane są chromowo-niklowe żelazo i stal niskostopową wytapia się bez dodatków. (, żelazne) - ubogie i średniozawarte w żelazo (12-36%) przeobrażone rudy żelaza, zbudowane z cienkich, naprzemiennych warstw kwarcu, magnetytu, hematytu, magnetytu-hematytu i syderytu, miejscami z domieszką krzemianów i węglanów. Wyróżniają się niską zawartością szkodliwych zanieczyszczeń (S i R – setne części procenta). Złoża tego typu posiadają zazwyczaj unikalne (ponad 10 miliardów ton) lub duże (ponad 1 miliard ton) zasoby rudy. W skorupie wietrznej krzemionka jest usuwana i pojawiają się duże złoża bogatych rud hematytowo-martytowych.

Największe zasoby i wielkości wydobycia występują w prekambryjskich kwarcytach żelazistych i powstałych z nich bogatych rudach żelaza, rzadziej osadowe rudy żelaza brunatnego, a także rudy skarnowe, hydrotermalne i karbonatytowe.

Wzbogacanie rud żelaza

Istnieją rudy bogate (ponad 50% Fe) i ubogie (poniżej 25% Fe) rudy wymagające. Dla cech jakościowych rud bogatych istotna jest zawartość i stosunek zanieczyszczeń niemetalicznych (składników żużlotwórczych), wyrażonych współczynnikiem zasadowości i modułem krzemowym. Na podstawie wielkości współczynnika zasadowości (stosunek sumy zawartości tlenków wapnia i magnezu do sumy krzemu i tlenków) rudy żelaza i ich koncentraty dzielą się na kwaśne (poniżej 0,7), samotopliwe (0,7) -1,1) i podstawowy (ponad 1,1 ). Najlepsze są rudy samotopliwe: rudy kwaśne w porównaniu do rud zasadowych wymagają wprowadzenia zwiększonej ilości wapienia (topnika) do wsadu wielkopiecowego. Ze względu na moduł krzemu (stosunek zawartości tlenku krzemu do tlenku glinu) zastosowanie rud żelaza ogranicza się do typów rud o module poniżej 2. Rudy niskiej jakości wymagające wzbogacenia obejmują tytanomagnetyt, magnetyt i magnetyt kwarcyty o zawartości magnetytu Fe powyżej 10-20%; martyt, hematyt i kwarcyt hematytowy o zawartości Fe powyżej 30%; Rudy syderytowe, hydrogoetytowe i hydrogoetytowo-leptochlorynowe o zawartości Fe powyżej 25%. Dolną granicę zawartości Fe całkowitego i magnetytu dla każdego złoża, biorąc pod uwagę jego skalę, warunki górnicze i ekonomiczne, określają normy.

Rudy wymagające wzbogacania dzielą się na łatwe i trudne do wzbogacenia, co zależy od ich składu mineralnego oraz cech teksturalnych i strukturalnych. Rudy łatwe w obróbce obejmują rudy magnetytu i kwarc magnetytowy, rudy trudne w obróbce obejmują rudy żelaza, w których żelazo jest związane z formacjami kryptokrystalicznymi i koloidalnymi; po rozdrobnieniu nie jest możliwe odsłonięcie minerałów rudy ze względu na ich wyjątkowo małe rozmiary i drobne przerosty z minerałami niemetalicznymi. O wyborze metod wzbogacania decyduje skład mineralny rud, ich cechy teksturalne i strukturalne, a także charakter minerałów niemetalicznych oraz właściwości fizyko-mechaniczne rud. Rudy magnetytu wzbogacane są metodą magnetyczną. Zastosowanie suchej i mokrej separacji magnetycznej zapewnia produkcję wysokiej jakości koncentratów nawet przy stosunkowo niskiej zawartości żelaza w pierwotnej rudzie. Jeżeli w rudzie występuje komercyjna zawartość hematytu, wraz z magnetytem, ​​stosuje się flotację magnetyczną (w przypadku rud drobno rozdrobnionych) lub magnetyczno-grawitacyjną (w przypadku rud grubo rozdrobnionych) stosuje się metody wzbogacania. Jeżeli rudy magnetytu zawierają przemysłowe ilości apatytu lub siarczków, miedzi i cynku, minerałów boru i innych, wówczas do ekstrakcji ich z odpadów z separacji magnetycznej stosuje się flotację. Schematy wzbogacania rud tytanomagnetytu i ilmenitowo-tytanowo-magnetytowego obejmują wielostopniową separację magnetyczną na mokro. W celu rozdzielenia ilmenitu na koncentrat tytanu odpady z mokrej separacji magnetycznej są wzbogacane metodą flotacji lub grawitacji, a następnie następuje separacja magnetyczna w polu o dużym natężeniu.

Schematy wzbogacania kwarcytów magnetytowych obejmują kruszenie, rozdrabnianie i wzbogacanie magnetyczne przy niskim polu. Wzbogacanie utlenionych kwarcytów żelazistych można przeprowadzić metodami magnetycznymi (w silnym polu), prażeniem, magnetycznymi i flotacyjnymi. Do wzbogacania hydrogoetyno-leptochlorynowo-oolitowych rud żelaza brunatnego stosuje się metodę grawitacyjną lub grawitacyjno-magnetyczną (w silnym polu), prowadzone są także badania nad wzbogacaniem tych rud metodą prażenia magnetycznego. Rudy ilaste hydrogoetytowe i (głazowe) wzbogacane są poprzez przemywanie. Wzbogacanie rud syderytu zwykle osiąga się poprzez prażenie. Podczas przetwarzania kwarcytów żelazistych i rud skarnowo-magnetytowych zwykle otrzymuje się koncentraty o zawartości Fe 62-66%; w kondycjonowanych koncentratach mokrej separacji magnetycznej z apatytu-magnetytu i magnetytu rud żelaza, co najmniej 62-64%; Do obróbki elektrometalurgicznej produkowane są koncentraty o zawartości Fe nie mniejszej niż 69,5%, SiO 2 nie większej niż 2,5%. Za standardowe uważa się koncentraty wzbogacania grawitacyjnego i grawitacyjno-magnetycznego oolitycznych rud żelaza brunatnego o zawartości Fe 48-49%; W miarę udoskonalania metod wzbogacania wzrasta zapotrzebowanie na koncentraty rudy.

Większość rud żelaza wykorzystuje się do wytapiania żelaza. Niewielka ilość służy jako naturalne farby (ochry) i środki obciążające do wiertniczych roztworów gliny.

Rezerwy rudy żelaza

Pod względem zasobów rudy żelaza (bilans - ponad 100 miliardów ton) CCCP zajmuje 1. miejsce na świecie. Największe zasoby rudy żelaza w CCCP skoncentrowane są na Ukrainie, w centralnych regionach RFSRR, w północnym Kazachstanie, na Uralu, w zachodniej i wschodniej Syberii. Z ogółu zbadanych zasobów rud żelaza 15% jest bogatych i nie wymaga wzbogacania, 67% jest wzbogacane za pomocą prostych obwodów magnetycznych, 18% wymaga skomplikowanych metod wzbogacania.

KHP, Korea Północna i CPB posiadają znaczne zasoby rudy żelaza, wystarczające do rozwoju własnej hutnictwa żelaza. Zobacz też

ROZDZIAŁ 7. GRUPY KUDÓW WEDŁUG WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNYCH. WŁAŚCIWOŚCI DIAGNOSTYCZNE MINERAŁÓW REFERENCYJNYCH. TABELE DETERMINACYJNE.

STANDARDOWE PROJEKTY BADAŃ

RUDY MINERALNE I CZYSTE RYBY

Z dużej liczby minerałów kruszcowych można wyróżnić charakterystyczne związki trzech typów: pierwiastki rodzime (metale), siarczki i podobne związki oraz tlenki - związki metali z tlenem. Różnią się znacznie właściwościami fizycznymi, co ułatwia diagnozę.

1. Pierwiastki rodzime takie jak Au, Ag, Fe, Cu, Pt mają właściwości fizyczne metali idealnych, tj. plastyczność, plastyczność, metaliczny połysk (nieprzezroczystość dla światła), przewodnictwo cieplne i elektryczne, wysoka gęstość. O ich właściwościach decyduje przede wszystkim metaliczny rodzaj wiązania elektronowego pomiędzy atomami. Rodzaj wiązania determinuje strukturę sieci krystalicznych i właściwości optyczne. Do minerałów rudnych ważne właściwości są refleksyjność i twardość. Metale rodzime są na ogół obiektami najbardziej odblaskowymi i mają niską twardość. Do typowych minerałów kruszcowych zalicza się także heksagonalną modyfikację węgla natywnego – grafitu, który charakteryzuje się niskim współczynnikiem odbicia.

2. Siarczki takie jak: galena – PbS, sfaleryt – ZnS, milleryt – NiS, cynober – HgS, pirotyn – FeS, kowelit – CuS – nie mają właściwości metali. Na ogół są delikatne i słabo przewodzą Elektryczność, mają średni współczynnik odbicia, niektóre częściowo przepuszczają światło. Komunikacja elektroniczna pomiędzy pierwiastki chemiczne zawarte w sieciach krystalicznych siarczków są typu jonowego lub mieszanego, co determinuje wyraźną różnicę w ich właściwościach optycznych. Wiele siarczków wykazuje szeroką anizotropię właściwości fizyczne, w tym twardość i współczynnik odbicia. Do tej grupy minerałów kruszcowych zalicza się również liczne związki selenu, tellurku, arsenu i antymonu, wśród których znajduje się wiele minerałów ważnych dla przemysłu.

3. Tlenki, np. magnetyt - Fe 2+ Fe 3+ 2 O 4, hematyt - Fe 2 O 3, rutyl - TiO 2, kupryt - Cu 2 O, ilmenit - FeTiO 3, chromit - FeCr 2 O 4, różnią się nawet bardziej od metali ze względu na brak plastyczności i przewodności elektrycznej. Tlenki charakteryzują się na ogół niskim współczynnikiem odbicia i dużą twardością. Wiele tlenków przepuszcza światło. Rodzaje wiązań chemicznych w tlenkach są różne, co powoduje ich duże różnice we właściwościach fizycznych.

Rola metali rodzimych, siarczków i tlenków w tworzeniu się osadów jest inna. Metale rodzime tworzą osady niezwykle rzadko, a głównymi składnikami licznych złóż są siarczki i tlenki.

Do najważniejszych minerałów kruszcowych tworzących złoża należą:

Do minerałów referencyjnych zalicza się: piryt, galena, fahlore, sfaleryt. Ich właściwości diagnostyczne podano w tabeli. 1.

Tabela 1

Właściwości diagnostyczne minerałów referencyjnych

Ważne jest poznanie właściwości tych minerałów, aby móc je łatwo rozpoznać w praktyce i wykorzystać do diagnozowania innych minerałów. Główną zaletą proponowanej grupy standardów jest ich szerokie rozmieszczenie w różnych złożach, stabilność ich właściwości, wzorcowe kolory, siła odbicia itp. Przykładowo zmniejszenie współczynnika odbicia w szeregu: piryt-galena-fahlore -sfaleryt występuje w zakresie 10–15%, co odpowiada przedziałowi receptywności oka. Ułatwia to poruszanie się po tabelach referencyjnych metodą „kontaktową”. Mikrotwardość naturalnie wzrasta także w szeregu: galena-sfaleryt-fahlore-piryt (od 2,5 do 6,5), co pozwala na zastosowanie prymitywnego schematu wyznaczania grup twardości metodą „scratch”. Na przykładzie wzorców uzyskuje się takie właściwości diagnostyczne, jak kolory standardowe: biały (galena) i szary (sfaleryt), „struktura wewnętrzna” (trójkąty kruszenia w galenie) i „odruchy wewnętrzne” (sfaleryt i wyblakła ruda) itp.

Właściwości pozostałych minerałów objętych kursem „Minerografia rud” podane są w formie standardowych kluczowych tabel.

Przykład pracy z tabelą definicji

Jako przykład rozważmy tabelę S.A. Juszko i V.V. Iwanow (załącznik 4), podany w pracy S.A. Yushko „Metody badań laboratoryjnych rud” (1984). Tablicę sporządza się na podstawie podstawowych właściwości fizycznych minerałów kruszcowych, które student określa w warunkach laboratoryjnych. Minerały przedstawione w tabeli podzielono na 36 grup w zależności od ich właściwości.

Zaleca się przede wszystkim określenie charakteru anizotropii minerału. W oparciu o tę funkcję minerały dzielą się na dwie części duże grupy. Dokładne określenie anizotropii pozwoli znacznie ograniczyć poszukiwania minerału.

Następnie musisz określić stopień odbicia. W każdej grupie minerałów izotropowych i anizotropowych pierwsza pionowa kolumna po lewej stronie jest oznaczona: „Odbicie”. Jest on podzielony na trzy podsekcje (od dołu do góry): „równy sfalerytowi i mniejszy”, „równy galenie i mniejszy” oraz „większy niż galena”. Przybliżone określenie współczynnika odbicia za pomocą standardów pozwala ograniczyć poszukiwania minerału do 3-7 grup.

Określenie koloru minerału w świetle odbitym nie jest bardzo trudne, ale rozwiązuje kolejny problem - oddziela minerały „wyraźnie zabarwione”, których na przykład nie ma tak wiele wśród minerałów anizotropowych. Ta właściwość jest wskazana w drugiej pionowej kolumnie tabeli: „Kolor mineralny”.

Kolejna pionowa kolumna „Odruchy wewnętrzne w proszku” pozwala wyróżnić minerały o wyraźnie określonych odruchach wewnętrznych, co jest szczególnie ważne w grupach minerałów bezbarwnych.

Ostatnią kolumną przed określeniem numeru grupy diagnostycznej jest „Twardość”. Oznaczanie twardości przez studentów odbywa się w

warunki biurowe szybko na dwa sposoby. Klasę twardości określa się metodą drapania igłami miedzianymi i stalowymi: „wysoka”, „średnia” i „niska”. Wartość mikrotwardości określa się za pomocą miernika mikrotwardości MPT-3.

Określenie grupy diagnostycznej zawęża poszukiwania minerału, ale nie rozwiązuje całkowicie problemu identyfikacji. Niektóre grupy są bardzo złożone pod względem zestawu minerałów, np. nr 7, 10, 15, 22 itd. Następnie należy wykorzystać wszystkie dodatkowe właściwości zgodnie z podręcznikami: morfologię ziarna, strukturę wewnętrzną, powiązania paragenetyczne, barwę odcienie itp. Mogą one bardzo pomóc w reakcjach mikrochemicznych w obecności zestawu standardowych odczynników. Identyfikację niektórych minerałów można zapewnić jedynie na podstawie analizy składu chemicznego i dyfrakcji promieni rentgenowskich.

Standardowe schematy badania minerałów rudnych i przekrojów polerowanych

Schemat badań minerałów:

1. Współczynnik odbicia szacuje się (w odniesieniu do wzorców) lub mierzy za pomocą spektrofotometru.

2. Oznaczono: barwę, anizotropię, podwójne odbicie, efekty barwne, obecność odbić wewnętrznych, mikrotwardość przez zarysowanie.

3. Sprawdza się obecność magnetyzmu.

4. Bada się kształt i strukturę wewnętrzną ziaren.

5. Korzystając z tabeli właściwości, określa się minerał i grupę analogów.

6. Korzystając z podręczników, wyjaśnia się cechy i dokonuje się wyboru.

7. Jeżeli oznaczenie jest trudne, należy wyjaśnić mikrotwardość na urządzeniu PMT-3 i ponownie określić minerał, korzystając z tabeli twardości minerału.

8. Jeżeli nie udało się określić minerału na podstawie danych tabelarycznych:

– przygotować próbkę do analizy mikrosondą w celu wyjaśnienia składu chemicznego;

– przygotować preparat do badania RTG.

Dopracowany schemat opisu sekcji:

1. Teksturę próbki określa się makroskopowo.

2. Ustalono pełny skład mineralny pod mikroskopem.

3. Liczba faz mineralnych i ich objętość:

– główne minerały (> 1%);

– drobne minerały (< 1 %);

– rzadkie minerały (pojedyncze ziarna).

4. Mierzy się wielkość ziaren wszystkich minerałów.

5. Wyróżnia się akrecję regularną, paragenezy i asocjacje.

6. Analizuje się zależności wiekowe minerałów i asocjacji.

7. Ustala się kolejność formowania i sporządza jej schemat.

8. Określa się strukturę i rodzaj mineralizacji.

9. Nasuwa się wniosek dotyczący genezy.

10. Zaznaczono miejsca w celu zilustrowania materiału dowodowego.

Rosja to kraj, który natura hojnie obdarzyła takimi bogactwami mineralnymi jak ruda żelaza. Aby choć z grubsza docenić to szczęście, wystarczy wyobrazić sobie rolę metalowych przedmiotów w naszym życiu i zbudować logiczny pomost do kategorii produkcji.

Nie bez powodu, gdy setki wieków temu po raz pierwszy weszły w życie ludzi, zmiany w sposobie życia i świadomości ludzkości okazały się tak wielkie, że epokę tę zaczęto nazywać „epoką żelaza”.

Co to jest ruda żelaza i jak wygląda?

Formacje w skorupie ziemskiej zawierające żelazo w mniej lub bardziej czystej postaci lub jego związki z innymi substancjami: tlenem, siarką, krzemem itp.

Takie złoża nazywane są rudami, gdy wydobycie cennej substancji na skalę przemysłową jest ekonomicznie opłacalne.

Istnieje wiele rodzajów takich formacji mineralnych. Liderem gatunkowym skał geologicznych jest czerwona ruda żelaza lub hematyt w języku greckim. Nazwa przetłumaczona z języka greckiego oznacza „krwawoczerwony”. wzór chemiczny– Fe 2 O 3 .

Tlenek żelaza ma złożony kolor od czarnego po wiśniowy i czerwony. Nieprzezroczysty, może być pylący i gęsty (w drugim przypadku ma połysk powierzchniowy).

Różnorodny kształt - występuje w postaci ziaren, łusek, kryształów, a nawet różowego pączka.

Formacja rudy żelaza

Ze względu na pochodzenie w przyrodzie minerały zawierające żelazo przydatne dla ludzi można podzielić na kilka głównych grup:

1. Formacje magmatogenne powstają pod wpływem wysokich temperatur.
2. Egzogenne - powstają w dolinach rzek w wyniku opadów atmosferycznych i wietrzenia skał.
3. Metamorfogeniczne - powstają na bazie starych osadów pod wpływem wysokiego ciśnienia i ciepła.

Grupy te są z kolei podzielone na liczne podgatunki.

Rodzaje rud żelaza i ich charakterystyka

Z ekonomicznego punktu widzenia klasyfikuje się je przede wszystkim według zawartości żelaza:

1. Wysoka – ponad 55%. Nie są to formacje naturalne, a już półprodukt przemysłowy.
2. Przeciętny. Przykładem jest ruda spiekana. Otrzymywany z naturalnych surowców bogatych w żelazo w wyniku działania mechanicznego.
3. Niska – poniżej 20%. Otrzymuje się je w wyniku separacji magnetycznej.

Lokalizacja wydobycia rudy ma również znaczenie ekonomiczne:

1. Liniowe - leżą w miejscach zagłębień powierzchni ziemi, najbogatsze w żelazo, o niskiej zawartości siarki i fosforu.
2. Płaskie - w naturze tworzą się na powierzchni kwarcytów zawierających żelazo.

Według parametrów geologicznych oprócz hematytów szeroko rozpowszechnione i aktywnie wykorzystywane są:

1. Brązowa ruda żelaza (nFe 2 O 3 + nH 2 O) to tlenek metalu z udziałem wody, zwykle na bazie limonitów. Charakterystyczna brudna żółtawa barwa, sypka, porowata. Cenny metal zawiera od jednej czwartej do pięćdziesięciu procent. Niewiele - ale substancja jest dobrze przywrócona. Jest wzbogacany do dalszej produkcji dobrego żeliwa.
2. Magnetyczna ruda żelaza, magnetyt - naturalny tlenek żelaza (Fe 3 O 4). Gatunki hematytu są mniej powszechne, ale zawierają ponad 70% żelaza. Są gęste i ziarniste, w postaci kryształów osadzonych w skale, w kolorze czarno-niebieskim. Początkowo związek ma właściwości magnetyczne, wystawienie na działanie wysokich temperatur neutralizuje je.
3. Ruda żelaza dźwigara zawierająca syderyt FeCO 3.
4. W rudzie występuje duża ilość gliny, następnie jest to ruda ilasta żelaza. Rzadki gatunek o stosunkowo niskiej zawartości żelaza i pustych przestrzeni.

Złoża rud żelaza w Rosji

Największym złożem na świecie jest Anomalia Magnetyczna Kurska. To naturalne stworzenie jest tak wspaniałe, że ludzie próbują je zrozumieć od końca XVI wieku. Instrumenty nawigacyjne oszalały na punkcie mocy pole elektryczne działając z podziemia przez ponad 150 kilometrów kwadratowych. Zasoby rudy sięgają miliardów ton.

W złożu Olenegorsk koło Muromska eksploatowane są złoża kwarcytów magnetytowych.

Na Półwyspie Kolskim ze złoża Eisko-Kovdor wydobywa się magnetyt, oliwin, apatyt i magnezjoferryt, a na terenie złoża Kostomuksha znajduje się wiele kopalń w Karelii.

Jedno z najstarszych miejsc wydobycia rudy, które można znaleźć na mapie Rosji, znajduje się w obwodzie swierdłowskim. Dostarcza materiał od końca XVIII wieku i nazywa się grupą złóż Kachkanar.

Dziedzictwo rodziny przedsiębiorców Demidov z epoki Piotrowej aktywnie się przekształca. Pod koniec XX wieku zaczęto tu rozwijać akumulację rudy Gusevogorsk.

Zasoby rudy żelaza na świecie

Po imponującej akumulacji pod Kurskiem doszło do największego tego typu zjawiska na świecie mapa geograficzna– pas złóż żelaza złoża Krzywy Róg na Ukrainie.

Mapa złóż rud żelaza na świecie (kliknij, aby powiększyć)

Bogactwa dorzecza rud żelaza Lotaryngii dzielą trzy kraje europejskie – Francję, Luksemburg i Belgię.

W Ameryce Północnej duże kopalnie działają w Nowej Fundlandii, na wyspie Belle i w pobliżu miasta Labrador. Na południu miejsca bogate w rudę nazywano Itabira i Karazhas.

Północno-wschodnie Indie również posiadają imponujące zasoby rudy, a na kontynencie afrykańskim wydobywa się ją w gwinejskim mieście Conakry.

Lista dystrybucji według krajów wygląda następująco:

Wydobycie rudy żelaza

Pierwszym kryterium metod wydobycia jest miejsce prowadzenia prac:

1. Na ziemi: gdy skamieliny występują nie dalej niż pół kilometra od powierzchni. W tym przypadku bardziej opłacalne ekonomicznie (i droższe dla środowiska) jest kopanie gigantycznych kamieniołomów przy użyciu operacji strzałowych i specjalnego sprzętu. Ten metoda otwarta produkcja
2. Podziemie: duże zanurzenie rudy w trzewiach ziemi wymaga stworzenia kopalni. Zamknięta metoda wydobycia nie jest tak traumatyczna dla systemu ekologicznego, ale bardziej pracochłonna i niebezpieczna dla człowieka.

Wydobyta ruda transportowana jest do zakładu, gdzie surowiec jest kruszony w celu późniejszego wzbogacenia. Żelazo jest odciągane ze związków chemicznych z innymi pierwiastkami.

Czasami, aby to zrobić, musisz przejść nie jeden, ale kilka procesów:

1. Separacja grawitacyjna (cząstki rudy, ze względu na różną gęstość fizyczną, rozpadają się pod wpływem oddziaływań mechanicznych na materiał - kruszenia, wibracji, rotacji i przesiewania).
2. Flotacja (utlenianie równomiernie rozdrobnionego surowca powietrzem, które wiąże ze sobą metal).
3. Separacja magnetyczna:
   • zanieczyszczenie zmywa się strumieniem wody, a metal odciąga się za pomocą magnesu - otrzymuje się koncentrat rudy;
   • produkt separacji magnetycznej ulega flotacji – w surowcu odsłania się kolejna połowa żelaza w czystej postaci.
4. Metoda złożona: zastosowanie wszystkich powyższych procesów, czasem kilka razy.

Powstałe gorące brykietowane żelazo trafia do zakładu elektrometalurgicznego, gdzie przyjmuje postać kęsa metalowego o standardowych kształtach lub na wymiar do 12 metrów. A żeliwo wysyłane jest do produkcji w wielkim piecu.

Zastosowania rudy żelaza

Przeznaczenie – produkcja żeliwa i stali.

Używa się ich do wytwarzania najróżniejszych rzeczy, które nas otaczają: samochodów, sprzętu biurowego, rurociągów, naczyń i maszyn, kucia artystycznego i różnych narzędzi.

Wniosek

Zasoby rudy żelaza są oznaczone na mapach w formie trójkąta równoramiennego z szeroką czarną podstawą. Znak oddaje istotę przemysłu żelaza i stali: stanowi stabilną podstawę nowoczesnej gospodarki produkcyjnej, co większość finansistów nadal uważa za prawdziwe – w przeciwieństwie do różnych rynków kryptowalut.