Les minerais de fer constituent la principale matière première du développement. Les minerais de fer sont la base de la production moderne

Aujourd’hui, il est difficile d’imaginer la vie sans l’acier, à partir duquel sont fabriqués de nombreux objets qui nous entourent. La base de ce métal est le fer, obtenu par fusion de minerai. Le minerai de fer diffère par son origine, sa qualité et sa méthode d'extraction, qui déterminent la faisabilité de son extraction. Le minerai de fer diffère également par sa composition minérale, le pourcentage de métaux et d'impuretés, ainsi que par l'utilité des additifs eux-mêmes.

Du fer comme élément chimique fait partie de nombreuses roches, cependant, toutes ne sont pas considérées comme des matières premières pour l’exploitation minière. Tout dépend de la composition en pourcentage de la substance. Plus précisément, le fer fait référence aux formations minérales dans lesquelles le volume métal utile rend son extraction économiquement réalisable.

L'extraction de ces matières premières a commencé il y a 3000 ans, puisque le fer permettait de fabriquer des produits durables de meilleure qualité que le cuivre et le bronze (voir). Et déjà à cette époque, les artisans qui possédaient des fonderies distinguaient les types de minerais.

Aujourd'hui, les types de matières premières suivants sont extraits pour une fusion ultérieure des métaux :

• Titane-magnétite ;
• Apatite-magnétite ;
• Magnétite;
• Magnétite-hématite ;
• Goethite-hydrogoethite.

Le minerai de fer est considéré comme riche s’il contient au moins 57 % de fer. Mais les développements peuvent être considérés comme réalisables à 26 %.

Le fer dans la roche se présente le plus souvent sous forme d'oxydes, les additifs restants étant des silices, du soufre et du phosphore.

Tous les types de minerais actuellement connus ont été formés de trois manières :

• Igné. Ces minerais se sont formés à la suite d'une exposition haute température magma ou activité volcanique ancienne, c'est-à-dire fusion et mélange d'autres roches. Ces minéraux sont des minéraux cristallins durs avec un pourcentage élevé de fer. Les gisements de minerai d'origine ignée sont généralement associés à d'anciennes zones de formation de montagnes, où la substance en fusion se rapprochait de la surface.

Le processus de formation des roches ignées est le suivant : la fonte de divers minéraux (magma) est une substance très fluide, et lorsque des fissures se forment aux endroits des failles, elle les remplit, se refroidit et acquiert une structure cristalline. C'est ainsi que se sont formées des couches de magma figé dans la croûte terrestre.

• Métamorphique. C'est ainsi que les types sédimentaires de minéraux sont transformés. Le processus est le suivant : lorsque des sections individuelles de la croûte terrestre se déplacent, certaines de ses couches contenant les éléments nécessaires tombent sous les roches sous-jacentes. En profondeur, ils sont sensibles à la température et à la pression élevées des couches supérieures. Au cours de millions d’années, de tels impacts se produisent ici. réactions chimiques, transformation de la composition de la matière première, cristallisation de la substance. Puis, lors du mouvement suivant, les roches se rapprochent de la surface.

En règle générale, le minerai de fer de cette origine ne se trouve pas trop profondément et présente un pourcentage élevé de composition métallique utile. Par exemple, un exemple frappant est le minerai de fer magnétique (jusqu'à 73 à 75 % de fer).

• Sédimentaire. Les principaux « travailleurs » dans le processus de formation du minerai sont l’eau et le vent. Détruire les couches rocheuses et les déplacer vers les basses terres, où elles s'accumulent sous forme de couches. De plus, l’eau, en tant que réactif, peut modifier la matière source (lixiviation). En conséquence, il se forme du minerai de fer brun - un minerai friable et friable contenant de 30 à 40 % de fer, avec un grand nombre d'impuretés diverses.

En raison des différents modes de formation, les matières premières sont souvent mélangées en couches avec des argiles, des calcaires et des roches ignées. Parfois, des gisements d'origines différentes peuvent être mélangés dans un même champ. Mais le plus souvent, l’un des types de races répertoriés prédomine.

Après avoir établi grâce à l'exploration géologique une image approximative des processus se produisant dans une zone particulière, les emplacements possibles contenant des minerais de fer sont déterminés. Comme, par exemple, l'anomalie magnétique de Koursk ou le bassin de Krivoï Rog, où, à la suite d'influences magmatiques et métamorphiques, des types industriellement précieux se sont formés. minerai de fer.

Extraction de minerai de fer à l'échelle industrielle

L'humanité a commencé à extraire du minerai il y a très longtemps, mais il s'agissait le plus souvent de matières premières de mauvaise qualité contenant d'importantes impuretés soufrées (roches sédimentaires, le fer dit « des marais »). L'ampleur du développement et de la fusion augmentait constamment. Aujourd'hui, toute une classification de divers gisements de minerais ferreux a été construite.

Principaux types de gisements industriels

Tous les gisements de minerai sont divisés en types en fonction de l'origine de la roche, ce qui permet de distinguer les zones de minerai de fer principales et secondaires.

Principaux types de gisements de minerai de fer industriel

Il s'agit notamment des dépôts suivants :

• Gisements de divers types de minerai de fer (quartzites ferrugineux, minerai de fer magnétique), formés par une méthode métamorphique, qui permet d'extraire des minerais de composition très riche. Généralement, les gisements sont associés à d'anciens processus de formation de roches dans la croûte terrestre et reposent sur des formations appelées boucliers.

Un bouclier cristallin est une formation en forme de grande lentille incurvée. Il s'agit de roches formées lors de la formation de la croûte terrestre il y a 4,5 milliards d'années.

Les gisements les plus connus de ce type sont : l'anomalie magnétique de Koursk, le bassin de Krivoï Rog, le lac Supérieur (États-Unis/Canada), la province de Hamersley en Australie et la région de minerai de fer du Minas Gerais au Brésil.

• Dépôts de roches sédimentaires stratifiées. Ces dépôts se sont formés en raison de la sédimentation de composés riches en fer présents dans les minéraux détruits par le vent et l’eau. Un exemple frappant de minerai de fer dans de tels gisements est le minerai de fer brun.

Les gisements les plus connus et les plus importants sont le bassin lorrain en France et le bassin de Kertch sur la péninsule du même nom (Russie).

• Dépôts de skarn. Habituellement, le minerai est d'origine ignée et métamorphique, dont les couches, après formation, ont été déplacées au moment de la formation des montagnes. C'est-à-dire que le minerai de fer, situé en couches en profondeur, a été broyé en plis et déplacé vers la surface lors du mouvement des plaques lithosphériques. De tels dépôts sont souvent situés dans des zones plissées sous forme de couches ou de piliers de forme irrégulière. Formé magmatiquement. Représentants de ces gisements : Magnitogorskoye (Oural, Russie), Sarbaiskoye (Kazakhstan), Iron Springs (USA) et autres.
• Gisements de minerai de magnétite de titane. Leur origine est ignée, le plus souvent trouvée sur des affleurements d'anciens substrats rocheux - boucliers. Il s'agit notamment de bassins et de champs en Norvège, au Canada et en Russie (Kachkanarskoye, Kusinskoye).

Les gisements secondaires comprennent : les gisements d'apatite-magnétite, de magno-magnétite, de sidérite, de ferromanganèse développés en Russie, dans les pays européens, à Cuba et dans d'autres.

Réserves de minerai de fer dans le monde - principaux pays

Aujourd'hui, selon diverses estimations, des gisements d'un volume total de 160 milliards de tonnes de minerai ont été explorés, à partir desquels environ 80 milliards de tonnes de métal peuvent être obtenues.

L'US Geological Survey présente des données selon lesquelles la Russie et le Brésil représentent environ 18 % des réserves mondiales de minerai de fer.

En termes de réserves de fer, on peut identifier les principaux pays suivants :

L’image des réserves mondiales de minerai ressemble à ceci :

La plupart de ces pays sont également les plus grands exportateurs de minerai de fer. En général, le volume de matières premières vendues est d'environ 960 millions de tonnes par an. Les plus grands importateurs sont le Japon, la Chine, l'Allemagne, la Corée du Sud, Taiwan et la France.

En règle générale, les entreprises privées participent à l’extraction et à la vente des matières premières. Par exemple, les plus grandes de notre pays sont Metallinvest et Evrazholding, produisant au total environ 100 millions de tonnes de produits à base de minerai de fer.

Selon les estimations du même US Geological Survey, les volumes d'extraction et de production sont en constante augmentation, environ 2,5 à 3 milliards de tonnes de minerai sont extraites par an, ce qui réduit sa valeur sur le marché mondial.

La majoration sur 1 tonne aujourd'hui est d'environ 40 $. Le prix record a été enregistré en 2007 – 180 $/tonne.

Comment est extrait le minerai de fer ?

Les couches de minerai de fer se trouvent à différentes profondeurs, ce qui détermine la manière dont il est extrait du sous-sol.

Cheminement de carrière. La méthode d'exploitation la plus courante est utilisée lorsque les gisements se trouvent à une profondeur d'environ 200 à 300 mètres. Le développement se fait grâce à l’utilisation de puissantes excavatrices et d’installations de concassage de roches. Il est ensuite chargé pour être transporté vers les usines de transformation.

Méthode mienne. La méthode minière est utilisée pour les couches plus profondes (600-900 mètres). Dans un premier temps, un tracé minier est percé, à partir duquel des galeries se développent le long des couches. D'où la roche concassée est acheminée « vers la montagne » à l'aide de convoyeurs. Le minerai des mines est également envoyé vers les usines de traitement.

Production hydraulique de forages. Tout d'abord, pour l'exploitation hydraulique par forage, un puits est foré jusqu'à la couche rocheuse. Après cela, des tuyaux sont introduits dans la cible et le minerai est broyé avec une puissante pression d'eau pour une extraction ultérieure. Mais cette méthode est aujourd’hui très peu efficace et est assez rarement utilisée. Par exemple, 3 % des matières premières sont extraites selon cette méthode, et 70 % selon la méthode minière.

Après extraction, le minerai de fer doit être traité pour obtenir la principale matière première pour la fusion des métaux.

Étant donné que la composition des minerais, en plus du fer nécessaire, contient de nombreuses impuretés, afin d'obtenir le rendement utile maximum, il est nécessaire de purifier la roche en préparant le matériau (concentré) pour la fusion. L'ensemble du processus est effectué dans les usines d'extraction et de transformation. À divers types minerais, ils appliquent leurs propres techniques et méthodes de purification et d’élimination des impuretés inutiles.

A titre d’exemple, la chaîne technologique pour l’enrichissement des minerais de fer magnétiques est la suivante :

• Dans un premier temps, le minerai passe par l'étape de concassage dans des installations de concassage (par exemple des concasseurs à mâchoires) et est acheminé par un tapis roulant jusqu'à une station de séparation.
• À l’aide de séparateurs électromagnétiques, des parties du minerai de fer magnétique sont séparées des stériles.
• Après quoi, la masse de minerai est transportée pour un concassage ultérieur.
• Les minéraux broyés sont déplacés vers la station de nettoyage suivante, appelées tamis vibrants, où le minerai utile est tamisé, le séparant des stériles légers.
• L'étape suivante est une trémie à minerai fin, dans laquelle les petites particules d'impuretés sont séparées par vibration.
• Les cycles suivants comprennent l'ajout suivant d'eau, le broyage et le passage de la masse de minerai à travers des pompes à lisier, qui éliminent les boues inutiles (déchets) avec le liquide, puis le concassage à nouveau.
• Après une purification répétée par des pompes, le minerai est envoyé vers ce que l'on appelle un tamis, qui purifie à nouveau les minéraux par la méthode gravitationnelle.
• Le mélange purifié à plusieurs reprises est introduit dans un déshydrateur, qui élimine l'eau.
• Le minerai séché est à nouveau envoyé aux séparateurs magnétiques, puis seulement à la station gaz-liquide.

Le minerai de fer brun est purifié selon des principes légèrement différents, mais l'essence ne change pas, car la tâche principale de l'enrichissement est d'obtenir les matières premières les plus pures pour la production.

Le résultat de l’enrichissement est un concentré de minerai de fer, qui est utilisé en fusion.

Qu'est-ce qui est fabriqué à partir du minerai de fer - utilisations du minerai de fer

Il est clair que le minerai de fer est utilisé pour obtenir du métal. Mais il y a deux mille ans, les métallurgistes ont compris que sous sa forme pure, le fer est un matériau plutôt mou, dont les produits sont légèrement meilleurs que le bronze. Le résultat fut la découverte d'un alliage de fer et d'acier au carbone.

Le carbone pour l'acier joue le rôle de ciment, renforçant le matériau. Généralement, un tel alliage contient de 0,1 à 2,14 % de carbone, et au-dessus de 0,6 % il s'agit déjà d'acier à haute teneur en carbone.

Aujourd'hui, une vaste liste de produits, d'équipements et de machines sont fabriqués à partir de ce métal. Cependant, l’invention de l’acier a été associée au développement de l’armurerie, dans laquelle les artisans essayaient d’obtenir un matériau aux caractéristiques durables, mais en même temps doté d’une excellente flexibilité, malléabilité et d’autres caractéristiques techniques, physiques et chimiques. Aujourd’hui, le métal de haute qualité contient également d’autres additifs qui l’allient, ajoutant ainsi dureté et résistance à l’usure.

Le deuxième matériau produit à partir du minerai de fer est la fonte. C'est également un alliage de fer et de carbone, qui en contient plus de 2,14 %.

Pendant longtemps, la fonte a été considérée comme un matériau inutile, obtenu soit lorsque la technologie de fusion de l'acier était violée, soit en tant que sous-produit métallique se déposant au fond des fours de fusion. Il a été en grande partie jeté et ne peut pas être forgé (il est fragile et pratiquement non ductile).

Avant l'avènement de l'artillerie, on essayait d'utiliser la fonte à la ferme différentes façons. Par exemple, dans la construction, des blocs de fondation en étaient fabriqués, des cercueils étaient fabriqués en Inde et en Chine, au départ, des pièces de monnaie étaient même frappées. L'avènement des canons a permis d'utiliser la fonte pour lancer des boulets de canon.

Aujourd’hui, la fonte est utilisée dans de nombreuses industries, notamment dans la construction mécanique. Ce métal est également utilisé pour produire de l'acier (fours à sole ouverte et méthode Bessmer).

À mesure que la production augmente, de plus en plus de matériaux sont nécessaires, ce qui contribue à une exploitation minière intensive. Mais les pays développés considèrent qu'il est plus opportun d'importer des matières premières relativement bon marché, réduisant ainsi les volumes. propre production. Cela permet aux principaux pays exportateurs d'augmenter la production de minerai de fer, de l'enrichir davantage et de le vendre sous forme de concentré.

Le minerai de fer est une formation minérale caractère naturel, qui contient des composés de fer accumulés dans un volume suffisant pour son extraction économiquement viable. Bien entendu, toutes les roches contiennent du fer. Mais les minerais de fer sont précisément ces composés ferreux si riches en cette substance qu’ils permettent l’extraction industrielle du fer métallique.

Types de minerais de fer et leurs principales caractéristiques

Tous les minerais de fer diffèrent grandement par leur composition minérale et la présence d'impuretés nocives et bénéfiques. Les conditions de leur formation et enfin la teneur en fer.

Les principaux matériaux classés comme minerais peuvent être divisés en plusieurs groupes :

• Oxydes de fer, qui comprennent l'hématite, la martite et la magnétite.
• Hydroxydes de fer - hydrogoethite et goethite ;
• Silicates - thuringite et chamosite ;
• Carbonates - sidéroplesite et sidérite.

Les minerais de fer industriels contiennent du fer à des concentrations variables - de 16 à 72 %. Les impuretés bénéfiques contenues dans les minerais de fer comprennent : Mn, Ni, Co, Mo, etc. Il existe également des impuretés nocives, notamment : Zn, S, Pb, Cu, etc.

Gisements de minerai de fer et technologie minière

Selon leur genèse, les gisements de minerai de fer existants sont répartis en :

• Endogène. Ils peuvent être ignés, représentant des inclusions de minerais de titanomagnétite. Il peut également y avoir des inclusions de carbonatite. En outre, il existe des gisements de skarn-magnétite en forme de lentille, en forme de feuille, des gisements de strates volcano-sédimentaires, des veines hydrothermales, ainsi que des corps minéralisés de forme irrégulière.
• Exogène. Il s'agit principalement de gisements de minerai de fer brun et de gisements de couches sédimentaires de sidérite, ainsi que de gisements de minerais de thuringite, de chamosite et d'hydrogoethite.
• Les métamorphogènes sont des gisements de quartzites ferrugineux.

Les volumes maximaux de production de minerai sont provoqués par des réserves importantes et tombent sur des quartzites ferrugineux précambriens. Les minerais sédimentaires de fer brun sont moins courants.

Lors de l'exploitation minière, une distinction est faite entre les minerais riches et ceux nécessitant un enrichissement. L'industrie qui produit le minerai de fer réalise également son traitement préliminaire : tri, concassage et enrichissement mentionné ci-dessus, ainsi que l'agglomération. L'industrie minière est appelée industrie du minerai de fer et constitue la base de matières premières pour la métallurgie ferreuse.

Applications

Le minerai de fer est la principale matière première pour la production de fonte. Il est destiné à la production à foyer ouvert ou au convertisseur, ainsi qu'à la récupération du fer. Comme on le sait, une grande variété de produits sont fabriqués à partir de fer et de fonte. Les industries suivantes ont besoin de ces matériaux :

• Génie mécanique et travail des métaux ;
• Industrie automobile;
• Industrie des fusées ;
• Industrie militaire ;
• Industrie alimentaire et légère ;
• Secteur du bâtiment ;
• Production et transport de pétrole et de gaz.

Outre le pétrole et le gaz bien connus, il existe d’autres minéraux tout aussi importants. Il s'agit notamment des minerais extraits pour être ferreux et transformés. La présence de gisements de minerai est la richesse de n'importe quel pays.

Que sont les minerais ?

Chacune des sciences naturelles répond à cette question à sa manière. La minéralogie définit le minerai comme un ensemble de minéraux dont l'étude est nécessaire pour améliorer les processus d'extraction des plus précieux d'entre eux, et la chimie étudie la composition élémentaire du minerai afin d'identifier la teneur qualitative et quantitative des métaux précieux qu'il contient.

La géologie répond à la question : « Que sont les minerais ? du point de vue de la faisabilité de leur utilisation industrielle, puisque cette science étudie la structure et les processus se déroulant dans les entrailles de la planète, les conditions de formation des roches et des minéraux et l'exploration de nouveaux gisements minéraux. Il s'agit de zones à la surface de la Terre sur lesquelles, à la suite de processus géologiques, une quantité suffisante de formations minérales s'est accumulée pour une utilisation industrielle.

Formation de minerai

Ainsi, à la question : « que sont les minerais ? La réponse la plus complète est la suivante. Le minerai est une roche contenant un contenu industriel de métaux. Ce n’est que dans ce cas qu’il a de la valeur. Les minerais métalliques se forment lorsque le magma contenant leurs composés refroidit. En même temps, ils cristallisent, répartis selon leur poids atomique. Les plus lourds se déposent au fond du magma et sont séparés en une couche distincte. D'autres minéraux forment des roches et le fluide hydrothermal restant du magma se propage dans les vides. Les éléments qu'il contient se solidifient et forment des veines. Les roches, détruites sous l'influence des forces naturelles, se déposent au fond des réservoirs, formant des dépôts sédimentaires. Selon la composition des roches, divers minerais métalliques se forment.

Minerais de fer

Les types de ces minéraux varient considérablement. Que sont les minerais, notamment les minerais de fer ? Si le minerai contient une quantité suffisante de métal pour le traitement industriel, on l'appelle fer. Ils diffèrent par leur origine, composition chimique, ainsi que la teneur en métaux et impuretés qui peuvent être bénéfiques. En règle générale, il s'agit de métaux non ferreux associés, par exemple le chrome ou le nickel, mais il existe également des métaux nocifs - le soufre ou le phosphore.

La composition chimique est représentée par ses divers oxydes, hydroxydes ou sels de dioxyde de carbone d'oxyde de fer. Les minerais extraits comprennent du minerai de fer rouge, brun et magnétique, ainsi que du fer brillant - ils sont considérés comme les plus riches et contiennent plus de 50 % de métal. Les pauvres sont ceux chez qui composition utile moins - 25%.

Composition du minerai de fer

Le minerai de fer magnétique est de l’oxyde de fer. Il contient plus de 70 % de métal pur, mais dans les gisements, on le trouve avec et parfois avec de la blende de zinc et d'autres formations. considéré comme le meilleur minerai utilisé. Le lustre en fer contient également jusqu'à 70 % de fer. Le minerai de fer rouge - l'oxyde de fer - est l'une des sources d'extraction de métaux purs. Et les analogues bruns contiennent jusqu'à 60 % de métaux et contiennent des impuretés, parfois nocives. Ce sont des oxydes de fer hydratés et accompagnent presque tous minerais de fer. Ils sont également pratiques pour leur facilité d'extraction et de traitement, mais le métal obtenu à partir de ce type de minerai est de mauvaise qualité.

Selon l'origine des gisements de minerai de fer, ils sont divisés en trois grands groupes.

1. Endogène ou magmatique. Leur formation est due à des processus géochimiques se produisant dans les profondeurs de la croûte terrestre et à des phénomènes magmatiques.
2. Les dépôts exogènes, ou de surface, ont été créés à la suite de processus se produisant dans la zone proche de la surface de la croûte terrestre, c'est-à-dire au fond des lacs, des rivières et des océans.
3. Des dépôts métamorphogènes se sont formés à une profondeur suffisante de la surface terrestre sous l'influence de haute pression et les mêmes températures.

Réserves de minerai de fer dans le pays

La Russie est riche de divers gisements. Le plus grand au monde - il contient près de 50 % de toutes les réserves mondiales. Il a été remarqué dans cette région dès le XVIIIe siècle, mais le développement des gisements n'a commencé que dans les années 30 du siècle dernier. Les réserves de minerai de ce bassin ont une teneur élevée en métal pur, elles se mesurent en milliards de tonnes et l'exploitation minière est réalisée à ciel ouvert ou souterraine.

Le gisement de minerai de fer de Bakchar, l'un des plus grands du pays et du monde, a été découvert dans les années 60 du siècle dernier. Ses réserves de minerai avec une concentration de fer pur jusqu'à 60 % s'élèvent à environ 30 milliards de tonnes.

Dans le territoire de Krasnoïarsk se trouve le gisement Abagaskoe - avec des minerais de magnétite. Il a été découvert dans les années 30 du siècle dernier, mais son développement n'a commencé qu'un demi-siècle plus tard. Dans le Nord et Zones sud la production du bassin est en cours méthode ouverte, et le montant exact des réserves est de 73 millions de tonnes.

Découvert en 1856, le gisement de fer d'Abakan est toujours actif. Au début, le développement a été réalisé par des mines à ciel ouvert et, à partir des années 60 du 20e siècle, par des mines souterraines jusqu'à 400 mètres de profondeur. La teneur en métal pur du minerai atteint 48 %.

Minerais de nickel

Que sont les minerais de nickel ? Les formations minérales utilisées pour la production industrielle de ce métal sont appelées minerais de nickel. Il existe des minerais sulfurés de cuivre-nickel avec une teneur en métal pur allant jusqu'à 4 pour cent et des minerais de silicate de nickel, le même chiffre allant jusqu'à 2,9 %. Le premier type de gisements est généralement de type igné et les minerais silicatés se trouvent dans les zones de la croûte altérée.

Le développement de l'industrie du nickel en Russie est associé au développement de sa localisation dans l'Oural moyen au milieu du XIXe siècle. Près de 85 % des gisements de sulfures sont concentrés dans la région de Norilsk. Les gisements de Taimyr sont les plus grands et les plus uniques au monde en termes de richesse des réserves et de diversité des minéraux ; ils contiennent 56 éléments du tableau périodique. La qualité des minerais de nickel en Russie n'est pas inférieure à celle des autres pays, l'avantage est qu'ils contiennent des éléments rares supplémentaires.

Environ dix pour cent des ressources en nickel sont concentrées dans les gisements de sulfures de la péninsule de Kola, et des gisements de silicate sont en cours de développement dans l'Oural moyen et méridional.

Les minerais de Russie se caractérisent par la quantité et la variété nécessaires à une utilisation industrielle. Cependant, ils se distinguent en même temps par des caractéristiques complexes. conditions naturelles production, répartition inégale sur le territoire du pays, écart entre la région de localisation des ressources et la densité de population.

Un grand reportage photo sur mon usine d'extraction et de traitement préférée, l'un des principaux producteurs de matières premières de minerai de fer : elle représente plus de 15 % de la production commerciale de minerai en Russie. Le tournage s'est déroulé sur cinq ans et a duré plus de 25 jours au total. C’est ce rapport qui en tire le plus de jus. Stoilensky GOK a été fondée en 1961 dans la ville de Stary Oskol, dans la région de Belgorod. Les principaux produits de l'usine sont le concentré de minerai de fer et le minerai fritté de fer pour la production de fonte et d'acier.

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Les minerais de fer sont des formations minérales naturelles contenant du fer et ses composés en un volume tel qu'il est conseillé d'extraire industriellement le fer de ces formations. SGOK tire ses matières premières du gisement Stoilensky de l'anomalie magnétique de Koursk. De l'extérieur, ces objets ressemblent à la plupart des industries - des sortes d'ateliers, d'ascenseurs et de canalisations.

Il est rare qu'une carrière publique soit faite au bord de la cuvette ponts d'observation. Au Stoilensky GOK, l'accès à cet immense cratère, d'un diamètre de surface de plus de 3 km et d'une profondeur d'environ 380 mètres, n'est possible qu'avec des laissez-passer et des autorisations. De l’extérieur, on ne peut pas dire que les gratte-ciel de la ville de Moscou s’inséreront facilement dans ce trou et qu’ils ne ressortiront même pas.

L'exploitation minière est réalisée à ciel ouvert. Afin d'obtenir du minerai riche et des quartzites, les mineurs extraient et transportent des dizaines de millions de mètres cubes de terre, d'argile, de craie et de sable vers des décharges.

Les roches meubles sont extraites à l’aide de pelles rétrocaveuses et de draglines. Les « rétrocaveuses » ressemblent à des godets ordinaires, seulement dans la carrière SGOK, elles sont grandes - 8 mètres cubes. m.

Ce seau peut facilement accueillir 5 à 6 personnes ou 7 à 8 chinois.

La roche meuble, que les mineurs appellent mort-terrain, est transportée vers les décharges par train. Chaque semaine, les horizons sur lesquels s'effectuent les travaux changent de forme. Pour cette raison, nous devons constamment réaligner les voies ferrées, les réseaux, déplacer les passages à niveau, etc.

Dragline. Le godet est projeté vers l'avant sur une flèche de 40 mètres, puis des cordes le tirent vers la pelle.

Sous son propre poids, le godet ramasse environ dix mètres cubes de terre en un seul jet.

La salle des machines.

Le conducteur a besoin d'une très grande habileté pour décharger un tel godet dans le wagon sans endommager les flancs ni toucher la ligne haute tension du réseau de contacts de la locomotive.

Flèche d'excavatrice.

Un train équipé de wagons-benne (ce sont des wagons auto-basculants) transporte les morts-terrains vers les décharges.

Sur les décharges, le travail inverse se produit - le toit des voitures est stocké par une excavatrice dans des collines soignées.

Dans ce cas, les roches en vrac ne sont pas simplement jetées en tas, mais stockées séparément. Dans le langage des mineurs, de tels entrepôts sont appelés gisements technogènes. On en extrait de la craie pour la production de ciment, de l'argile pour la production d'argile expansée, du sable pour la construction et de la terre noire pour la bonification des terres.

Montagnes de dépôts de craie. Tout cela n'est rien d'autre que des gisements préhistoriques créatures marines- les mollusques, bélemnites, trilobites et ammonites. Il y a environ 80 à 100 millions d'années, une ancienne mer peu profonde a jailli à cet endroit.

L'une des principales attractions du GOK Stoilensky est le complexe minier et de morts-terrains (GVK) avec une unité clé - une pelle sur pneus à godets ambulants KU-800. Le GVK a été fabriqué en Tchécoslovaquie, assemblé pendant deux ans dans la carrière SGOK et mis en service en 1973.

Depuis, une excavatrice rotative parcourt les côtés de la carrière et coupe les dépôts de craie avec une roue de 11 mètres.

La hauteur de la pelle est de 54 mètres et son poids de 3 mille 350 tonnes. Ceci est comparable au poids de 100 wagons de métro. Cette quantité de métal pourrait fabriquer 70 chars T-90.

La pelle repose sur un plateau tournant et se déplace à l'aide de « skis » entraînés par des vérins hydrauliques. Pour faire fonctionner ce monstre, une tension de 35 000 volts est nécessaire.

Le mécanicien Ivan Tolmachev fait partie de ces personnes qui ont participé au lancement du KU-800. Il y a plus de 40 ans, en 1972, immédiatement après avoir obtenu son diplôme du Gubkin Mining College, Ivan Dmitrievich a été accepté comme assistant opérateur sur une excavatrice rotative. C'est à ce moment-là que j'ai dû jeune spécialiste courez le long des galeries d'escalier ! Le fait est que la partie électrique de la pelle s'est avérée loin d'être parfaite, il a donc fallu franchir des centaines d'étapes avant de trouver la raison de la panne de l'une ou l'autre unité. De plus, les documents n’étaient pas entièrement traduits du tchèque. Pour comprendre les schémas, je devais m'asseoir sur des papiers la nuit, car le matin, je devais trouver comment réparer tel ou tel dysfonctionnement.

Le secret de la longévité du KU-800 réside dans son mode de fonctionnement spécial. Le fait est qu'en plus des réparations prévues pendant la saison de travail, en hiver, l'ensemble du complexe devient inutilisable. rénovation majeure et réalisation de reconstructions de lignes de convoyeurs. GVK prépare la nouvelle saison depuis trois mois. Pendant ce temps, ils parviennent à mettre de l'ordre dans tous les composants et assemblages.

Alexey Martianov dans la cabine avec vue sur le rotor de la pelle. La roue rotative à trois étages est impressionnante. En général, parcourir les galeries du KU-800 est à couper le souffle.
- Ces impressions vous ont probablement déjà un peu émoussé ?
- Oui, bien sûr, cela existe. Après tout, je travaille ici depuis 1971.
- Donc à cette époque-là, cette excavatrice n'existait pas encore ?
- Il y avait un site où ils commençaient tout juste à l'installer. Il est arrivé ici en nœuds et a été assemblé par des superviseurs de montage tchèques pendant environ trois ans.
- Était-ce une technique inédite à l'époque ?
- Oui, c'est la quatrième voiture qui sort des chaînes de montage du constructeur tchécoslovaque. Les journalistes nous ont alors attaqués. Même le magazine « Science et Vie » a écrit sur notre excavatrice.

Les équipements électriques suspendus et les salles de commutation servent de contrepoids à la flèche.

Bien sûr, je comprends qu’il s’agit d’une pelle araignée. Mais je n’arrive toujours pas à imaginer comment un tel « colosse » peut réellement marcher ?
- Elle marche très bien, se retourne bien. Un pas de deux mètres et demi ne prend qu'une minute et demie. Ici, à portée de main, la télécommande des étapes : skis, base, arrêt, rotation de la pelle. Dans une semaine, nous nous préparons à changer d'emplacement, nous irons dans la direction opposée, là où le convoyeur est en cours de construction.

Alexeï Martianov, contremaître des machinistes de GVK, parle de sa pelle avec amour, comme s'il s'agissait d'un objet animé. Il dit qu'il n'a aucune raison d'avoir honte : chacun des membres de son équipage traite sa voiture de la même manière. D’ailleurs, les spécialistes du constructeur tchèque qui supervisent les grosses réparations de la pelle commencent à parler du vivant.

Ce n'est que sur la plate-forme supérieure de la pelle, à quarante mètres du sol, que l'on ressent sa véritable taille. Il semble que l'on puisse se perdre dans les galeries d'escalier, mais dans ces subtilités de communications métalliques et par câbles, il y a aussi des salles d'ouvriers et de machines, un hall avec des équipements électriques, des appareillages de commutation, des compartiments d'unités hydrauliques de marche et de rotation, des dispositifs de levage et d'extension. la flèche rotative, les grues de levage et les convoyeurs.
Malgré toute la consommation de métal et d'énergie de la pelle, son équipage n'emploie que 6 personnes.

Des échelles de fer étroites avec des marches mobiles par endroits enchevêtrent la pelle, comme des chemins forestiers. Des rivières interminables de câbles transpercent la pelle sur toute la longueur et la largeur.

Comment gères-tu ça? Avez-vous vos propres secrets ? Voici, par exemple, nouvelle personne, dans combien de mois pourra-t-il s'asseoir ici sur cette chaise ?
- Ce ne sont pas des mois, ce sont des années. Apprendre à travailler dans le cockpit, s'écraser, marcher est une chose, mais ressentir la voiture est complètement différente. Après tout, la distance entre moi et le perchman de chargement est de 170 mètres, et nous devons bien nous entendre et nous voir. Je ne sais pas quoi ressentir avec mon dos, je suppose. Il y a bien sûr un haut-parleur ici. Les cinq conducteurs peuvent m'entendre. Et je peux les entendre. Vous devez également connaître les circuits électriques et la structure de cette énorme machine. Certains apprennent vite, d’autres ne deviennent conducteur qu’au bout de dix ans.

La conception du KU-800 surprend toujours par ses solutions d'ingénierie. Tout d’abord, des calculs optimaux des unités et pièces porteuses. Il suffit de dire que les pelles aux performances similaires à celles de la KU-800 tchèque ont considérablement grandes tailles et en masse, ils sont jusqu'à une fois et demie plus lourds.

La craie coupée par le rotor parcourt environ 7 kilomètres à travers un système de convoyage et, à l'aide d'un épandeur, est stockée dans les montagnes de craie.

En un an, un tel volume de craie est envoyé dans les décharges qu'il suffirait à remplir une route à deux voies de 1 mètre de haut et 500 kilomètres de long.

Opérateur de flèche de chargement. Au total, une équipe de 4 personnes travaille sur l'épandeur.

L'épandeur est une copie plus petite du KU-800, à l'exception de l'absence de roue de rotor. Excavatrice en marche arrière.

Aujourd'hui, le principal minéral utile de la carrière du GOK Stoilensky est le quartzite ferrugineux. Ils contiennent du fer de 20 à 45 %. Les pierres contenant plus de 30 % de fer réagissent activement à un aimant. Avec cette astuce, les mineurs surprennent souvent leurs invités : « Comment sont ces pierres d'apparence ordinaire, et tout à coup elles sont attirées par un aimant ?

Il n'y a plus de minerai de fer assez riche dans la carrière de l'usine d'extraction et de traitement de Stoilensky. Il était recouvert d'une couche peu épaisse de quartzite et était presque usé. Par conséquent, les quartzites constituent désormais la principale matière première du minerai de fer.

Pour extraire les quartzites, ils sont d'abord dynamités. Pour ce faire, ils forent un réseau de puits et y déversent des explosifs.

La profondeur des puits atteint 17 mètres.

Stoilensky GOK réalise jusqu'à 20 explosions par an rocher. De plus, la masse d'explosifs utilisés dans une explosion peut atteindre 1 000 tonnes. Pour éviter un choc sismique, l'explosif est déclenché par une onde de puits en puits avec un retard d'une fraction de seconde.

Le gisement Krivoï Rog de minerais d'hématite et de martite en Ukraine est situé dans la région de Dnepropetrovsk dans une bande étroite de 3 à 3 de large et jusqu'à 90 km de long. La profondeur du minerai atteint 500 m dans certaines zones. L'exploitation est réalisée selon la méthode du puits et à ciel ouvert (~ 50 % de la production totale). Des minerais à haute teneur (46 à 60 % Fe), constitués principalement d'hématite et de quartz, se trouvent au-dessus d'accumulations de quartzites de magnétite et d'hématite à faible teneur. Les minerais sont extrêmement purs en phosphore et en soufre. Quartzites de magnétite (Kirunavara (Suède). Un gisement de minerais de magnétite d'origine ignée dans le nord cercle polaire. Le minerai contient en moyenne 59,8 % de Fe, 0,1 à 0,2 % de Mn. Les stériles sont représentés par l'apatite 3(3CaOP 2 C>5) CaFe2. À cet égard, la teneur en phosphore est inversement proportionnelle à la teneur en fer du minerai. Ainsi, à 68 % Fe, le minerai ne contient que 0,03 % de P, et à 58 % Fe > 2,5 % P. Les minerais extraits dans les mines à ciel ouvert sont soumis à un concassage, un broyage et une séparation magnétique ; les concentrés contiennent 63 à 69 % de Fe. Le minerai et les concentrés sont exportés principalement via le port de Luleå et le port norvégien de Narvik. Les réserves du gisement s'élèvent à 2,4 milliards de tonnes.

Bassin minéralier de fer lorrain (France, près de la ville de Nancy, en partie au Luxembourg et en Belgique). Elle abrite l'un des plus grands gisements sédimentaires au monde de minerai de fer oolithique (minerai Minette) et de sidérites. Le minerai contient en moyenne, % : 31-35 Fe ; 0,2-0,3 Mn ; jusqu'à 2,0 R et 0,1 5. La nature du minerai résiduel dans les zones individuelles du gisement est très différente. Pour cette raison, les minerais de gangue acide (15-27 % SiO 2, 3-12 % CaO ; 4-8 % Al 2 O 3) sont mélangés avec des minerais de gangue basique (15-22 % CaO ; 6-12 % SiO 2 ; 4-8% Al 2 O 3), obtention de mélanges auto-fondants. Les ressources en minerai sont estimées à 6 milliards de tonnes. La France consomme jusqu'à 65 % du minerai extrait, exportant le reste vers la Belgique, le Luxembourg et l'Allemagne.

Champ de Terre-Neuve (Canada). Sur la rive nord de l'île Belle, dans la baie de la Conception, se trouve un important gisement sédimentaire précambrien de minerais d'hématite-sidérite de structure oolithique avec des ressources (A + B + C) de 0,112 milliard de tonnes (réserves hors bilan 3 milliards de tonnes) . Le minerai contient Le gisement près de Labrador City (Canada) est situé sur la rive est du lac Wabush (péninsule du Labrador). Ici, à la surface de la terre (mine Carol), un gisement sédimentaire précambrien d'hématite contenant 35 à 40 % de Fe (réserves de 3 milliards de tonnes) est en cours de développement. Le minerai contenant 0,01 à 0,03 % de S, 0,03 à 1,14 % de P et 0,08 à 7,9 % de Mn est soumis à un enrichissement. Le concentré obtenu contient 64 % de Fe. La nature de la gangue est acide.

Champ du Lac Supérieur (États-Unis). Sur une superficie de 160 km 2 se trouve une usine exploitée depuis 1854. gros dépôt aux riches minerais d'hématite métamorphisés du Cambrien avec gangue de quartz, situés au sommet de couches de quartzites ferrugineux (taconites) de la variété hématite et magnétite. Les minerais limoneux riches contiennent 50 à 51 % de Fe, 9 à 10 % de SiO 2. La majeure partie du minerai contient peu de manganèse, de phosphore et de soufre (dans le district de Kaiyuna, les minerais contiennent jusqu'à 6 % de Mn). Les réserves totales de minerais riches sont d'environ 2 milliards de tonnes.

Le gisement de minerai de fer brun de l'île de Cuba est situé à la pointe orientale de l'île, près du port de Mayari (les réserves totales sont d'environ 3 milliards de tonnes). Le minerai contient en moyenne, % : 45 Fe ; 1,7-2,0 Cg ; 0,8-1,0N1 ; 0,06 R ; 0,04 B et présente une gangue latéritique (2-6 % SiO 2, 6-14 % Al 2 O 3). Tout minerai est poussiéreux et nécessite une agglomération.

Minerai de fer rouge du Venezuela (réserves 2,2 milliards de tonnes). Les gisements sédimentaires précambriens d'El Pao et de Cerro Bolivar sont situés à l'est du pays et sont exploités par exploitation minière à ciel ouvert. Le minerai de la mine Ser-ro-Bolivar contient en moyenne, % : 60,7 Fe ; 1,78 SiO2 ; 5,20 Al 2 O 3 ;0,18 R Le minerai du gisement El Pao est fourni avec une teneur en % : 68,0 Fe ; 0,77 SiO2 ; 0,14 Al2O3; 0,051 R ; 80 % du minerai est exporté aux États-Unis.

Les gisements Itabira et Itabirita (Brésil) sont situés à 350 km au nord de Rio de Janeiro sur une superficie de 7000 km2. Il s’agit de gisements d’hématite métamorphisés sédimentaires précambriens. Lors de l'exploitation minière, seulement 30 % des fines sont formées. Composition typique du minerai exporté de cette zone, % : 66,5-70,7 Fe ; 0,1-1,3 SiO2; 0,05 à 0,5 Al2O3; jusqu'à 0,5 Mn ; jusqu'à 0,03 S ; jusqu'à 0,08 R. Les réserves de minerai dans cette zone s'élèvent à 16,3 milliards de tonnes.

Gisement de Carazhas (Brésil) dans la zone du fleuve. L'Amazonie est également un gisement métamorphisé sédimentaire précambrien. Les réserves sont estimées entre 15 et 20 milliards de tonnes. Après simple enrichissement, le minerai contient 67 % de Fe. La capacité nominale de la mine est de 35 millions de tonnes/an.

Gisement de minerai de fer brun latéritique près de Conakry (Guinée). Il s'agit du plus grand gisement de minerai de fer d'Afrique (réserves totales 2,5 milliards de tonnes, dont minerai riche plus de 1 milliard de tonnes) composition,% : 51,5 Fe ; 2,50 SiO2; 9,80 Al2O3; 0,3 à 0,06 R ; jusqu'à 0,60 Cr ; jusqu'à 0,4 Ni + Co ; jusqu'à 0,08 Mn et jusqu'à 12 p.p.

Gisement de la « ceinture de fer » de l'Inde (Bihar et Orissa au nord-est du pays, à 250-300 km de Calcutta). Voici un gisement sédimentaire précambrien de minerais d'hématite avec des stériles alumineux (réserves d'environ 20 milliards de tonnes). Les minerais à haute teneur contiennent, % : jusqu'à 66 Fe ; jusqu'à 0,06 R ; traces de S; jusqu'à 2,5 SiO 2 ; 1,5-4 Al2O3. Des minerais relativement plus pauvres sont fournis à 58-59 % de Fe. Une partie importante du minerai extrait est exportée vers le Japon.