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Les plus grands gisements de fer au monde. Extraction de minerai de fer

Stoilensky GOK dans la région de Belgorod est l'un des principaux producteurs de matières premières de minerai de fer : il 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. Superbe reportage photo.

1. Les minerais de fer sont des formations minérales naturelles contenant du fer et ses composés dans un volume tel que l'extraction industrielle du fer de ces formations est recommandée. SGOK extrait les matières premières du gisement de Stoilenskoïe de l'anomalie magnétique de Koursk. De l'extérieur, ces objets ressemblent à la plupart des industries - une sorte d'ateliers, d'ascenseurs et de tuyaux.

2. Rarement, lorsque sur le bord de la carrière faire public plates-formes d'observation. À Stoilensky GOK, il est possible d'approcher cet immense entonnoir, d'un diamètre de surface de plus de 3 km et d'une profondeur d'environ 380 mètres, uniquement avec des laissez-passer et des approbations. De l'extérieur, on ne peut pas dire que les gratte-ciel de la ville de Moscou s'intégreront facilement dans ce trou, et ils ne traîneront même pas) Cliquable :

3. Ils minent voie ouverte. Afin d'obtenir du minerai riche et du quartzite, les mineurs enlèvent et déversent des dizaines de millions de mètres cubes de terre, d'argile, de craie et de sable dans des décharges.

4. Les roches meubles sont extraites avec des rétrocaveuses et des draglines. Les "rétrocaveuses" ressemblent aux seaux habituels, seulement dans la carrière SGOK, elles sont grandes - 8 mètres cubes. M.

5. Dans un tel seau, 5 à 6 personnes ou 7 à 8 Chinois peuvent accueillir librement.

6. Les roches meubles, que les mineurs appellent morts-terrains, sont transportées vers des dépotoirs par des trains. Chaque semaine, les horizons sur lesquels s'effectue le travail changent de forme. De ce fait, il est constamment nécessaire de déplacer les voies ferrées, le réseau, de transférer des passages à niveau, etc.

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

8. Sous son propre poids, le godet ratisse une dizaine de mètres cubes de terre en un seul coup.

9. Salle des machines.

10. Le conducteur a besoin de beaucoup d'habileté pour décharger un tel godet dans la voiture sans endommager les côtés et sans heurter la ligne à haute tension du réseau de contact de la locomotive.

11. Flèche de l'excavatrice.

12. Un train avec des wagons à benne basculante (ce sont des wagons autobasculants) transporte les morts-terrains vers des décharges.

14. Le travail inverse a lieu sur les décharges - le toit des wagons est stocké par une excavatrice dans des collines soignées. Dans le même temps, les roches en vrac ne sont pas seulement empilées, mais stockées séparément. Dans le langage des mineurs, ces entrepôts sont appelés dépôts artificiels. La craie en est extraite pour la production de ciment, l'argile - pour la production d'argile expansée, le sable - pour la construction, la terre noire - pour la bonification des terres.

15. Montagnes de dépôts du Crétacé. Tout cela n'est que des dépôts de préhistoire La vie marine- mollusques, bélemnites, trilobites et ammonites. Il y a environ 80 à 100 millions d'années, une ancienne mer peu profonde a éclaboussé à cet endroit.

16. L'une des principales attractions de Stoilensky GOK est le complexe d'extraction et de décapage (GVK) avec l'unité clé - la pelle à roue à godets ambulante KU-800. Le GVK a été fabriqué en Tchécoslovaquie, assemblé dans une carrière SGOK pendant deux ans et mis en service en 1973.

17. Depuis lors, une excavatrice à roue à godets marche le long des côtés de la carrière et coupe les dépôts de craie avec une roue de 11 mètres.

18. La hauteur de la pelle est de 54 mètres, poids - 3 350 tonnes. Ceci est comparable au poids de 100 voitures de métro. À partir de cette quantité de métal, 70 réservoirs T-90 pourraient être fabriqués. Cliquable :

19. La pelle repose sur une plaque tournante et se déplace à l'aide de "skis", entraînés par des vérins hydrauliques. Pour que ce monstre fonctionne, une tension de 35 000 volts est nécessaire.

20. Le mécanicien Ivan Tolmachev fait partie de ceux qui ont participé au lancement du KU-800. Il y a plus de 40 ans, en 1972, immédiatement après avoir obtenu son diplôme de l'école technique minière Gubkinsky, Ivan Dmitrievich a été accepté comme assistant du conducteur d'une pelle rotative. C'est alors qu'il fallait jeune spécialiste montez les escaliers en courant ! Le fait est que la partie électrique de la pelle s'est avérée loin d'être parfaite, il a donc fallu franchir plus d'une centaine d'étapes jusqu'à ce que vous trouviez la raison de la défaillance de l'un ou l'autre nœud. De plus, les documents n'étaient pas complètement traduits du tchèque. Afin de me plonger dans les stratagèmes, je devais m'asseoir sur les papiers la nuit, car le matin, il fallait trouver comment éliminer tel ou tel dysfonctionnement.

21. Le secret de la longévité du KU-800 réside dans son mode de fonctionnement particulier. Le fait est qu'en plus des réparations prévues pendant la saison de travail, en hiver, l'ensemble du complexe devient révision et effectuer des reconstructions de lignes de convoyeurs. Trois mois GVK se préparent pour la nouvelle saison. Pendant ce temps, ils parviennent à mettre en ordre tous les composants et assemblages.

22. Alexei Martianov dans la cabine surplombant le rotor de la pelle. La roue rotative à trois étages est impressionnante. En général, parcourir les galeries du KU-800 est époustouflant.

Vous avez ces impressions, sans doute déjà un peu émoussées ?
- Oui, il y en a, bien sûr. Je travaille ici depuis 1971.
- Alors, dans ces années-là, cette excavatrice n'existait pas encore ?
- Il y avait une plate-forme sur laquelle il commençait à peine à être monté. Il a marché ici en nœuds, pendant environ trois ans, il a été assemblé par les chefs d'installation tchèques.
- Était-ce une technique inédite à l'époque ?
- Oui, c'est la quatrième voiture qui sort de la chaîne de montage du constructeur tchécoslovaque. Les journalistes nous ont alors attaqués. Même dans le journal "Science et Vie", ils ont écrit sur notre excavatrice.

23. Des halls suspendus avec des équipements électriques et des appareillages de commutation servent de contrepoids à la flèche.

Bien sûr, je comprends qu'il s'agit d'une excavatrice ambulante. Mais je ne peux toujours pas imaginer comment un tel «colosse» peut réellement marcher?
- Elle marche très bien, tourne bien. Un pas de deux mètres et demi ne prend qu'une minute et demie. Voici, à portée de main, le panneau de commande des marches : skis, base, arrêt, virage de la pelle. Dans une semaine nous nous préparons à changer de lieu de déploiement, nous irons dans la direction opposée, là où le convoyeur est en cours de construction.

24. Aleksey Martianov, contremaître des machinistes GVK, parle de sa pelle avec amour, comme s'il s'agissait d'un objet animé. Il dit qu'il n'a pas à en avoir honte : chacun de ses équipiers soigne aussi sa voiture. D'ailleurs, les spécialistes du constructeur tchèque, qui supervisent les grosses réparations de la pelle, commencent à parler d'un être vivant.

25. Ce n'est que sur la plate-forme supérieure de la pelle, à quarante mètres du sol, que vous ressentez ses vraies dimensions. Il semble que vous puissiez vous perdre dans les escaliers, mais dans ces complexités de communications métalliques et câblées, il y a aussi des ouvriers et des salles des machines, une salle avec des équipements électriques, des appareillages de commutation, des compartiments pour les unités hydrauliques pour marcher, tourner, des dispositifs de levage et d'extension d'une flèche rotative, des grues, des convoyeurs.

Avec toute l'intensité métallique et énergétique de la pelle, seules 6 personnes travaillent dans son équipage.

26. Des échelles de fer étroites dans des endroits avec des marches mobiles enchevêtrent la pelle comme des chemins forestiers. Des rivières sans fin de fils traversent la pelle.

27. - Comment le gérez-vous ? Avez-vous des secrets? Voici, par exemple, nouvelle personne, après combien de mois sera-t-il possible de le mettre ici, dans ce fauteuil ?
- Ce ne sont pas des mois, ce sont des années. Apprendre à travailler dans le cockpit, s'écraser, marcher est une chose, mais sentir la voiture en est une autre. Après tout, la distance entre moi et le conducteur de la flèche de chargement est de 170 mètres, et nous devons bien nous entendre et nous voir. Je ne sais pas quoi ressentir avec mon dos. Il y a, bien sûr, un haut-parleur ici. Les cinq chauffeurs peuvent m'entendre. Et je les entends. Il faut aussi connaître les circuits électriques, le dispositif de cette énorme machine. Qui maîtrise vite, et qui seulement au bout de dix ans devient machiniste.

28. La conception du KU-800 surprend toujours avec des solutions d'ingénierie. Tout d'abord, calculs optimaux des unités de roulement et des pièces. Qu'il suffise de dire que les performances des excavatrices similaires à celles de la KU-800 tchèque ont considérablement grandes tailles et de masse, ils sont jusqu'à une fois et demie plus lourds.

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

30. Pendant un an, un tel volume de craie est envoyé aux dépotoirs, ce qui suffirait à remplir une route à deux voies de 1 mètre de haut et de 500 kilomètres de long.

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

32. L'épandeur est une copie réduite du KU-800 à l'exception de l'absence de roue rotative. La pelle c'est le contraire.

34. Maintenant, le principal minéral utile dans la carrière de Stoilensky GOK est le quartzite ferrugineux. Le fer en eux est de 20 à 45%. Les pierres contenant plus de 30% de fer réagissent activement à l'aimant. Avec cette astuce, les mineurs surprennent souvent les invités : « Comment se fait-il que des pierres d'apparence ordinaire soient soudainement attirées par un aimant ?

35. Il n'y a pas assez de minerai de fer riche dans la carrière du Stoilensky GOK. Elle recouvrait une couche peu épaisse de quartzite et elle était presque épuisée. Par conséquent, le quartzite est maintenant la principale matière première du minerai de fer.

37. Pour obtenir des quartzites, ils sont d'abord soufflés. Pour ce faire, un réseau de puits est foré et des explosifs y sont déversés.

38. La profondeur des puits atteint 17 mètres.

39. Stoilensky GOK effectue jusqu'à 20 explosions de roches par an. Dans le même temps, la masse d'explosifs utilisée dans une explosion peut atteindre 1 000 tonnes. Afin d'éviter un choc sismique, l'explosif est déclenché par une onde de puits en puits avec un retard d'une fraction de seconde.

40. Mauvais boum !

41.

43. De grosses excavatrices chargent du minerai écrasé par une explosion dans des camions à benne basculante. Environ 30 camions BelAZ d'une capacité de charge de 136 tonnes chacun opèrent dans la mine à ciel ouvert de SGOK.

44. Belaz de 136 tonnes est rempli d'une colline pendant 5 à 6 tours de la pelle.

48. Cliquable :

49. Chenille de la taille d'un homme.

51. Dmitry, le chauffeur de Belaz, dit que conduire cet "éléphant" n'est pas plus difficile que le Six Zhiguli.

52. Mais les droits doivent être obtenus séparément. L'essentiel est de sentir les dimensions et de ne jamais oublier le poids avec lequel vous travaillez.

60. Belazs transporte le minerai vers des entrepôts de transfert dans la partie centrale de la carrière, où d'autres excavatrices le rechargent déjà dans des wagons à benne basculante.

63. Des trains chargés de 11 wagons sont envoyés à l'usine de traitement. Les locomotives électriques doivent travailler dur, car transporter 1150 tonnes de minerai le long de la serpentine ascendante n'est pas une tâche facile.

64. Chargé pour la montée et vide pour la descente.

66. À l'usine de traitement, le minerai est déchargé dans la bouche d'énormes concasseurs.

67. Au cours du processus d'enrichissement, le minerai passe par plusieurs étapes de concassage. Sur chacun d'eux, il devient de plus en plus petit.

68. Le but du procédé est de réduire le minerai en sable presque fin.

69. La composante magnétique est extraite de cette masse broyée de quartzite à l'aide de séparateurs magnétiques.

72. De cette manière, un concentré de minerai de fer avec une teneur en fer de 65 à 66 % est obtenu. Tout ce qui n'est pas magnétisé aux séparateurs est appelé stérile ou résidus par les mineurs.

73. Les résidus sont mélangés à de l'eau et pompés dans des réservoirs spéciaux - les résidus.

74. Les résidus sont considérés comme des gisements artificiels, car, peut-être, à l'avenir, ils apprendront à en extraire des éléments précieux. Pour empêcher la poussière des terrils de résidus, qui cause la colère des écologistes et des résidents locaux, les queues sont constamment arrosées de pluie avec un arc-en-ciel. Le bénéfice de l'eau de la carrière - des tas !

75. Pour éviter que la carrière ne soit inondée d'eau, à une profondeur d'environ 200 mètres sous terre, un réseau de ceinture de galeries du puits de drainage a été percé sous terre.

76. À partir de galeries, dont la longueur totale est d'environ 40 kilomètres, vers le haut, des puits ont été forés dans la carrière, qui interceptent les eaux souterraines.

78. Chaque heure, 4 500 mètres cubes d'eau sont pompés de la mine de drainage de Stoilensky GOK. Cela équivaut au volume de 75 citernes ferroviaires.

80. Merci beaucoup pour votre attention et votre patience !

Grâce à leur propriétés uniques- malléabilité, résistance, ductilité - le métal est largement utilisé par toutes les industries du monde. Les matières premières pour sa fabrication sont des minéraux contenant du fer.

Réserves dans le monde

Il existe des gisements de minerais ferreux sur tous les continents. Leurs ressources sont réparties comme suit (par ordre décroissant) :

États européens.
Pays asiatiques.
Continent africain : Afrique du Sud, Algérie, Libéria, Zimbabwe, Angola, Gabon.
Amérique du Sud et du Nord.

Des gisements de minerai de fer ont été découverts sur les territoires de 98 États. Aujourd'hui, leur chiffre réel est de 212 milliards de tonnes, mais les scientifiques estiment que les gisements mondiaux de cette matière première stratégique peuvent s'élever à 790 milliards de tonnes.

En pourcentage, les réserves de minerai de fer par pays se répartissent comme suit :

Ukraine - 18%.
Russie - 16%.
Brésil - 13 %.
Australie - 11 %.
Chine - 13 %.
Inde - 4 %.
Le reste - 25%.

Les lits de minerai diffèrent par leur teneur en fer. Ils sont riches (plus de 50% Fe), ordinaires (25-50%), pauvres (moins de 25%). Ainsi, en termes de teneur en fer, leurs réserves se répartissent différemment :

Russie - 19%.
Brésil - 18 %.
Australie - 14 %.
Ukraine - 11%.
Chine - 9 %.
Inde - 4 %.
Le reste - 25%.

De tous les minerais de fer extraits, 87 % sont de mauvaise qualité (teneur en fer de 16 à 40 %). Ces matières premières nécessitent un enrichissement. La Russie n'exploite que 12% des composés de fer Haute qualité, avec une teneur en fer supérieure à 60 %. Les matières premières de la plus haute qualité pour la métallurgie sont extraites sur le continent australien (64% Fe).

On calcule qu'au niveau actuel d'extraction de minerai, l'approvisionnement en fer de l'économie mondiale sera de 250 ans.

Les plus gros gisements

De tous les pays du monde, les réserves de minerai de fer les plus riches se trouvent dans la Fédération de Russie. Ils sont concentrés dans plusieurs régions.

Anomalie magnétique de Koursk. Il s'agit d'une immense région de minerai de fer à l'échelle mondiale. Il y a plusieurs gisements puissants ici. L'un d'eux - Lebedinskoye (14,6 milliards de tonnes) - a été inscrit à deux reprises dans le Livre Guinness des records pour sa taille et sa production.

Ainsi que des régions moins riches :

Oural.
Région du minerai de Kola.
Carélie.
Sibérie occidentale.

Sauf la Russie, gros gisements situé sur le territoire :

Australie (Iron Knob, Australie occidentale).
États-Unis (Verkhneozernoe).
Canada (Terre-Neuve, Labrador).
Afrique du Sud (Transvaal).
Inde (Singbhum).
Suède (Mont Kirunavaare).
Chine (près de la ville d'Anshan).

L'Ukraine possède d'importantes réserves de minerai de fer - plus de 21 milliards de tonnes.Il y a 3 gisements ici - Krivorozhskoye, Beloretskoye et Kremenchugskoye. Cette dernière possède des gisements à faible teneur en fer. De plus, ils contiennent de nombreuses impuretés nocives. Les deux autres gisements produisent du minerai de fer de haute qualité.

Des composés de fer riches (jusqu'à 68% Fe) sont extraits au Venezuela. Les ressources du pays sont de 2 200 millions de tonnes.Les gisements brésiliens de Carajas et d'Urukum contiennent plus de dix milliards de tonnes de gisements riches (50 à 69% Fe). Environ 3 000 millions de tonnes de minerai de fer brun ordinaire se trouvent sur environ. Cuba.

Aux États-Unis, il existe d'énormes gisements de quartzites ferrugineux, qui nécessitent un enrichissement approfondi.

Classement des pays dans le monde selon la production de minerai de fer pour 2017

L'extraction du minerai est effectuée sur le territoire de plus de 50 États. Les leaders de l'industrie sont la Chine, l'Australie, le Brésil, la Russie et l'Inde. Ensemble, ils extraient 80 % de tous les minéraux contenant du fer.

D'année en année, le volume de l'industrie minière du fer augmente partout dans le monde, mais ils ne couvrent pas entièrement les besoins de l'humanité. De nombreux pays dotés d'industries minières et métallurgiques développées manquent de ressources propres en minerai de fer et sont obligés de l'acheter à l'étranger.

Les plus gros importateurs sont la Corée du Sud, le Japon, les États-Unis et les pays de l'UE. Même le Céleste Empire - une république qui se classe au premier rang mondial en termes d'extraction de minerai - est obligé d'en importer. L'Australie, le Brésil et l'Inde exportent le plus de minerai de fer.

Pour donner une idée de l'évolution de l'industrie du minerai de fer, un tableau comparatif de la production de minerai pour l'année (en millions de tonnes) est présenté :

Il y a eu une croissance constante dans l'industrie indienne du minerai de fer. On s'attend à ce que d'ici 2020 ses performances augmentent de 35 %.

Parmi toutes les sociétés minières du monde, 3 géants du minerai occupent une place fondamentale :

BHP Billiton, la plus grande entreprise australo-britannique.
Vale S.A. (société brésilienne).
Rio Tinto, une multinationale.

Ils exploitent dans de nombreux États, possèdent des centrales électriques, des usines d'enrichissement du minerai de fer et des fonderies d'acier, effectuent des transports ferroviaires et maritimes avec leurs propres moyens de transport, fixent les prix mondiaux des matières premières.

La branche de la métallurgie ferreuse - l'industrie du minerai de fer - est engagée dans l'extraction et le traitement du minerai de fer, afin que ce minéral puisse ensuite se transformer en fer et en acier. Le fer étant un élément assez commun, il n'est obtenu qu'à partir de ceux rochers dans lequel il y en a plus.

L'humanité a appris à extraire et à traiter cette formation minérale le plus tard, apparemment parce que le minerai de fer ressemble peu au métal. Maintenant, sans fer, il est devenu difficile d'imaginer monde moderne: les transports, la construction, l'agriculture et bien d'autres domaines ne peuvent se passer de métal. Comment et en quoi le minerai de fer se transforme-t-il au cours de processus chimiques simples sera-t-il discuté plus loin.

Types de minerais de fer.

Le minerai de fer varie en fonction de la quantité de fer qu'il contient. Il est riche, dans lequel il représente plus de 57%, et pauvre - à partir de 26%. Les minerais pauvres ne sont utilisés dans l'industrie qu'après leur enrichissement.

Par origine, le minerai est divisé en:

Magmatogène - un minerai résultant de l'action de températures élevées.
Exogène - sédiments dans les bassins marins.
Métamorphogène - formé à la suite d'une haute pression.

Les minerais de fer sont également divisés en:

le minerai de fer rouge, qui est le minerai le plus commun et en même temps le plus riche en fer ;
minerai de fer brun;
magnétique;
spath minerai de fer;
titanomagnétite;
quartzites ferrugineux.

Étapes de la production métallurgique.

La réponse à la question principale de l'article « Minerai de fer : de quoi en est-il fait » est très simple : l'acier, la fonte brute, l'acier, la fonte et le fer sont extraits des minerais de fer.

Dans le même temps, la production métallurgique commence par l'extraction des principaux composants pour la production de métaux : charbon, minerai de fer et fondants. Ensuite, dans les usines d'extraction et de traitement, les extraits minerai de fer enrichir, se débarrasser des stériles. Les charbons à coke sont préparés dans des usines spéciales. Dans les hauts fourneaux, le minerai est transformé en fonte brute, à partir de laquelle l'acier est ensuite produit. Et l'acier, à son tour, devient un produit fini : tuyaux, tôles, produits laminés, etc.

La production de métaux ferreux est conditionnellement divisée en deux étapes, dans la première d'entre elles la fonte est obtenue, dans la seconde la fonte est convertie en acier.

Processus de production de fer.

La fonte est un alliage de carbone et de fer, qui comprend également du manganèse, du soufre, du silicium et du phosphore.

La fonte brute est produite dans des hauts fourneaux, dans lesquels le minerai de fer est réduit à partir d'oxydes de fer à hautes températures, tandis que les stériles sont séparés. Les fondants sont utilisés pour réduire le point de fusion des stériles. Le minerai, les flux et le coke sont chargés dans le haut fourneau par couches.

De l'air chauffé est fourni à la partie inférieure du four, qui soutient la combustion. C'est ainsi que se déroule une série de processus chimiques, à la suite desquels du fer fondu et des scories sont obtenus.

La fonte obtenue est de différents types :

conversion utilisée dans la production d'acier;
ferroalliage, qui est également utilisé comme additif dans la production d'acier;
fonderie.

Production d'acier.

Près de 90% de tout le fer produit est de la fonte brute, c'est-à-dire qu'elle est utilisée dans la production d'acier, qui est obtenu dans des fours à foyer ouvert ou électriques, dans des convecteurs. Parallèlement, de nouvelles méthodes d'obtention de l'acier apparaissent :

la fusion par faisceau d'électrons, qui est utilisée pour obtenir des métaux de haute pureté ;
acier aspirateur;
refusion sous laitier électrique;
raffinage de l'acier.

Dans l'acier, par rapport à la fonte, il y a moins de silicium, de phosphore et de soufre, c'est-à-dire que lors de la production d'acier, il est nécessaire de réduire leur quantité en utilisant la fusion oxydative produite dans des fours à foyer ouvert.

La martre est un four dans lequel le gaz brûle au-dessus de l'espace de fusion, créant la température requise de 1700 à 1800°C. La désoxydation est réalisée à l'aide de ferromanganèse et de ferrosilicium, puis sur étape finale- utilisation de ferrosilicium et d'aluminium dans une poche en acier.

L'acier de qualité supérieure est produit dans des fours à induction et à arc électrique, dans lesquels la température est plus élevée, de sorte que la sortie est de l'acier réfractaire. Au premier stade de la production d'acier, un processus d'oxydation se produit à l'aide d'air, d'oxygène et d'oxyde de charge, au second - un processus de réduction, qui consiste en une désoxydation de l'acier et une élimination du soufre.

Produits de la métallurgie ferreuse.

Pour résumer le sujet "Minerai de fer : de quoi en est-il fait", vous devez énumérer les quatre principaux produits de la métallurgie ferreuse :

la fonte brute, qui ne diffère de l'acier que par une teneur en carbone plus élevée (plus de 2 %) ;
fer de fonderie;
les lingots d'acier, qui sont soumis à un traitement sous pression pour obtenir des produits laminés utilisés, par exemple, dans les structures en béton armé, les produits laminés deviennent des tuyaux et d'autres produits ;
ferroalliages, qui sont utilisés dans la production d'acier.

Le minerai de fer a commencé à être extrait par l'homme il y a plusieurs siècles. Même alors, les avantages de l'utilisation du fer sont devenus évidents.

Trouver des formations minérales contenant du fer est assez facile, car cet élément représente environ cinq pour cent de la croûte terrestre. Dans l'ensemble, le fer est le quatrième élément le plus abondant dans la nature.

Il est impossible de le trouver sous sa forme pure, le fer est contenu en une certaine quantité dans de nombreux types de roches. Le minerai de fer a la teneur en fer la plus élevée, dont l'extraction du métal est la plus rentable économiquement. La quantité de fer qu'il contient dépend de son origine, dont la proportion normale est d'environ 15 %.

Composition chimique

Les propriétés du minerai de fer, sa valeur et ses caractéristiques dépendent directement de sa composition chimique. Le minerai de fer peut contenir des quantités variables de fer et d'autres impuretés. En fonction de cela, il en existe plusieurs types:

très riche lorsque la teneur en fer des minerais dépasse 65 % ;
riche, dont le pourcentage de fer varie de 60 % à 65 % ;
moyen, à partir de 45 % et plus ;
pauvre, dans lequel le pourcentage d'éléments utiles ne dépasse pas 45%.

Plus il y a d'impuretés secondaires dans la composition du minerai de fer, plus il faut d'énergie pour son traitement et moins la production de produits finis est efficace.

La composition de la roche peut être une combinaison de divers minéraux, de stériles et d'autres impuretés, dont la proportion dépend de son gisement.

Composition des minerais de fer des grands gisements

Les stériles peuvent également contenir du fer, mais leur traitement n'est pas économiquement viable. Les minéraux les plus courants sont les oxydes de fer, les carbonates et les silicates.

Il convient de noter que la composition des roches ferrugineuses peut contenir une énorme quantité de produits dangereux, parmi lesquels le soufre, l'arsenic, le phosphore et d'autres peuvent être distingués.

Types de minerais de fer

À ce jour, il existe de nombreux types de minerais de fer, dont les caractéristiques et les noms dépendent de la composition.

Le type le plus commun trouvé dans la nature est le minerai de fer rouge, qui est basé sur un oxyde appelé hématite. Cet oxyde contient une quantité de fer supérieure à 70 %, et une quantité minimale d'impuretés secondaires.

L'état physique de cet oxyde peut varier de poudreux à dense.

Le minerai de fer brun est un oxyde de fer contenant de l'eau. Il est souvent appelé limonite. Il contient beaucoup moins de fer, dont la quantité ne dépasse généralement pas un quart. Dans la nature, ce minerai de fer se trouve sous forme de roche meuble et poreuse, avec une teneur importante en manganèse et en phosphore. Habituellement abondamment saturé d'humidité, contient de l'argile comme stérile. La fonte en est très souvent fabriquée, malgré une petite partie de fer, car elle se transforme très facilement.

Les minerais magnétiques se distinguent par le fait qu'ils sont basés sur un oxyde qui a des propriétés magnétiques, mais avec un fort chauffage, ils sont perdus. La quantité de ce type de roche dans la nature est limitée, mais sa teneur en fer peut ne pas être inférieure à celle du minerai de fer rouge. Extérieurement, cela ressemble à des cristaux solides de noir et de bleu.

Le minerai de fer Spar est une roche minérale à base de sidérite. Très souvent, il contient une quantité importante d'argile. Ce type de roche est relativement difficile à trouver dans la nature, ce qui, compte tenu de la faible teneur en fer, le rend rarement utilisé. Par conséquent, il est impossible de les attribuer à des types de minerais industriels.

En plus des oxydes, d'autres minerais à base de silicates et de carbonates se trouvent dans la nature. La teneur en fer de la roche est très importante pour son utilisation industrielle, mais la présence de sous-produits utiles tels que le nickel, le magnésium et le molybdène est également importante.

Secteurs d'application

La portée du minerai de fer est presque entièrement limitée à la métallurgie. Il est principalement utilisé pour la fusion de la fonte brute, qui est extraite à l'aide de fours à foyer ouvert ou de convertisseurs. Aujourd'hui, la fonte est utilisée dans diverses sphères de l'activité humaine, y compris dans la plupart des types de production industrielle.

Divers alliages à base de fer sont utilisés dans une mesure non moindre - l'acier a trouvé l'application la plus large en raison de sa résistance et de ses propriétés anti-corrosion.

La fonte, l'acier et divers autres alliages de fer sont utilisés dans :

Ingénierie mécanique, pour la production de diverses machines-outils et appareils.
Industrie automobile, pour la fabrication de moteurs, carters, cadres, ainsi que d'autres composants et pièces.
Industries militaires et de missiles, dans la production d'équipements spéciaux, d'armes et de missiles.
Construction, en tant qu'élément de renforcement ou érection de structures porteuses.
Industrie légère et alimentaire, sous forme de conteneurs, de lignes de production, d'unités et d'appareils divers.
Industrie minière, en tant que machines et équipements spéciaux.

Gisements de minerai de fer

Les réserves mondiales de minerai de fer sont limitées en quantité et en emplacement. Les zones d'accumulation de réserves de minerai sont appelées gisements. Aujourd'hui, les gisements de minerai de fer sont divisés en:

Endogène. Ils se caractérisent par un emplacement particulier dans la croûte terrestre, généralement sous la forme de minerais de titanomagnétite. Les formes et les emplacements de telles inclusions sont variés, ils peuvent être sous forme de lentilles, de couches situées dans la croûte terrestre sous forme de dépôts, de dépôts volcaniques, sous forme de veines diverses et d'autres formes irrégulières.
Exogène. Ce type comprend des gisements de minerai de fer brun et d'autres roches sédimentaires.
Métamorphogène. Qui comprennent des gisements de quartzite.

Des gisements de ces minerais peuvent être trouvés sur toute notre planète. Le plus grand nombre les gisements sont concentrés sur le territoire des républiques post-soviétiques. Surtout l'Ukraine, la Russie et le Kazakhstan.

Des pays comme le Brésil, le Canada, l'Australie, les États-Unis, l'Inde et l'Afrique du Sud possèdent d'importantes réserves de fer. Cependant, dans presque tous les pays le globe il existe des gisements développés, en cas de pénurie, la race est importée d'autres pays.

Enrichissement des minerais de fer

Comme indiqué, il existe plusieurs types de minerais. Les riches peuvent être transformés immédiatement après avoir été extraits de la croûte terrestre, les autres doivent être enrichis. Outre le processus d'enrichissement, le traitement du minerai comprend plusieurs étapes, telles que le tri, le concassage, la séparation et l'agglomération.

A ce jour, il existe plusieurs voies principales d'enrichissement :

Rinçage.

Il est utilisé pour nettoyer les minerais des impuretés secondaires sous forme d'argile ou de sable, qui sont lavées à l'aide de jets d'eau sous haute pression. Cette opération permet d'augmenter d'environ 5% la teneur en fer du minerai pauvre. Par conséquent, il n'est utilisé qu'en combinaison avec d'autres types d'enrichissement.

Nettoyage par gravité.

Elle est réalisée à l'aide de types spéciaux de suspensions, dont la densité dépasse la densité des stériles, mais est inférieure à la densité du fer. Sous l'influence des forces gravitationnelles, les composants latéraux montent vers le haut et le fer s'enfonce au bas de la suspension.

séparation magnétique.

La méthode d'enrichissement la plus courante, qui repose sur un niveau différent de perception par les composants du minerai de l'impact des forces magnétiques. Une telle séparation peut être réalisée avec de la roche sèche, de la roche humide, ou dans une combinaison alternée de ses deux états.

Pour le traitement des mélanges secs et humides, des tambours spéciaux avec électroaimants sont utilisés.

Flottation.

Pour cette méthode, le minerai broyé sous forme de poussière est abaissé dans l'eau avec l'ajout d'une substance spéciale (agent de flottation) et d'air. Sous l'action du réactif, le fer rejoint les bulles d'air et remonte à la surface de l'eau, et les stériles coulent au fond. Les composants contenant du fer sont collectés à la surface sous forme de mousse.

Le minerai de fer est la principale matière première de l'industrie métallurgique dans le monde. Son marché, à un degré ou à un autre, influence l'économie des différents États. Aujourd'hui, les ressources en minerai de fer sont exploitées dans plus de 50 pays, y compris Fédération Russe. Elle occupe avec confiance sa position dans les cinq leaders mondiaux permanents. Ensemble, ils fournissent jusqu'à 80 % de cette matière première au marché mondial.

Gisements de minerai de fer en Russie

Les ressources en minerai de fer sont réparties de manière inégale sur le territoire de l'État russe. Plus de la moitié de toutes les réserves appartiennent aux minerais sédimentaires précambriens. Ils sont représentés par du minerai de fer rouge, brun, magnétique de qualité différente. Et seulement 12% d'entre eux sont des minerais de haute qualité, où la teneur en fer est d'au moins 60%. Il est à noter que État russe juste derrière le Brésil pour les réserves de minerai de fer. Mais dans le même temps, les gisements nationaux par rapport aux gisements étrangers (Australie, Inde, Brésil) ont une qualité de minerais inférieure et des conditions géologiques difficiles pour leur développement.

De grands gisements de minerai de fer en Russie sont situés dans le district fédéral central. Elle représente environ 55 % de la production totale de matières premières. Des gisements suffisamment importants de réserves explorées se trouvent en Carélie et dans la région de Mourmansk, leur production est de 18%. Le gisement de Gusevogorskoye dans la région de Sverdlovsk produit près de 16 % des minerais de fer. Le développement des gisements de Kuranakh et de Garinskoye dans la région de l'Amour, des gisements de Kimkanskoye et de Kostenginskoye dans la région autonome juive et d'autres est également en cours.

Anomalie magnétique de Koursk

En tête de liste des gisements de minerai de fer en Russie se trouvent les carrières de l'anomalie magnétique de Koursk (KMA). La superficie de son bassin est de plus de 160 000 km 2 et comprend les territoires des régions d'Orel, Belgorod, Koursk et Voronej. En termes de réserves de fer, estimées à des milliards de tonnes, c'est le plus grand bassin du monde. À ce jour, plus de 30 milliards de tonnes de minerai de fer riche ont été explorées. Sa masse principale est représentée par des quartzites à magnétite avec une teneur en fer supérieure à 40 %.

Les minerais KMA sont déterminés par une texture à plusieurs composants. La profondeur de leur occurrence varie de 30 à 650 mètres. L'exploitation minière industrielle est principalement réalisée dans les régions de Koursk et de Belgorod, où une part importante des réserves de minerai est concentrée (gisements de Stoilenskoye, Mikhailovskoye, Lebedinskoye et Yakovlevskoye).

Champ de Bakchar

Le gisement de Bakchar est la partie la plus explorée du bassin de minerai de fer de Sibérie occidentale. Il a été découvert dans les années 1960 lors de l'exploration de gisements de pétrole dans la région de Tomsk et est aujourd'hui l'un des plus grands gisements de minerai de fer de Russie. Il y a quatre couches de minerai sur le territoire, qui à certains endroits se confondent en un seul gisement. Les formations de minerai de fer sont principalement situées à une profondeur de 190 mètres, mais au nord, l'affaissement atteint jusqu'à 300 mètres. La teneur en fer des minerais atteint 57% à certains endroits. Dans le minerai enrichi, le volume de fer augmente significativement et atteint 97 %. La superficie du gisement de Bakchar est de 16 000 km 2 .

caractéristique gisement riche est la présence de composants associés de cobalt, de titane, de chrome et de vanadium, ce qui augmente encore la valeur des minerais. Selon les estimations préliminaires de l'étude géologique, les réserves prévues du champ de Bakcharskoye sont estimées à près de 110 milliards de tonnes. Il est à noter que les horizons minéralisés de cette zone sont fortement arrosés et cela entraîne des difficultés dans l'exploitation du gisement.

Les plus grands gisements de minerai de fer en Russie comprennent le gisement d'Olenegorsk dans la région de Mourmansk, qui a été découvert en 1932. La majeure partie de sa base de matières premières est représentée par des quartzites ferrugineux, dont les principaux minéraux sont la magnétite et l'hématite. La présence de fer est en moyenne de 31 %. Le minerai se trouve presque jusqu'à la surface même, mais le corps minéralisé va à une profondeur de plus de 800 mètres avec une longueur de 32 km. Les minerais de ce gisement s'enrichissent facilement, ils ont une teneur minimale en impuretés nocives, ce qui permet d'obtenir un métal de haute qualité.

Selon les dernières estimations, les réserves du gisement d'Olenegorsk sur la péninsule de Kola s'élèvent à 700 millions de tonnes de minerai de fer. La présence de réserves aussi importantes est contenue dans des horizons très profonds, ce qui crée la nécessité d'une exploration supplémentaire du sous-sol.

Champ de Kovdorskoïe

En raison de son histoire géologique, la péninsule de Kola possède d'importants gisements minéraux et apporte une contribution significative à l'économie russe. Les principaux gisements de minerai de fer de cette région ont commencé à être développés depuis 1962, bien qu'ils aient été découverts avant même la guerre. Le gisement de minerai de fer de Kovdorskoye est l'un des plus grands entrepôts de matières premières de collecte de l'État. Voici des minéraux rares et uniques qui ne se trouvent nulle part ailleurs.

Les gisements de Kovdor ont été développés depuis 1962, leurs réserves s'élèvent à environ 650 millions de tonnes de minerais de magnétite. La largeur du corps minéralisé est de 100 à 800 mètres et la longueur s'étend sur plus d'un kilomètre. Les gisements de stockage ont été explorés jusqu'à une profondeur de 800 mètres. La teneur en fer est en moyenne de 28 à 30 %. En plus du concentré de magnétite, des concentrés de baddeleyite et d'apatite sont extraits du minerai.

Champ de Kostomuksha

Une autre région importante avec des gisements de minerai de fer en Russie est la Carélie. Il y a 26 gisements et environ 70 manifestations de minerai de fer de diverses formations de minerai ici. Plus valeur pratique ont des formations de quartzites ferrugineux, qui sont bien développées dans la zone minéralogique de Carélie occidentale. Le palmier appartient au champ de Kostomuksha, considéré comme le plus grand du nord-ouest de la Russie. Ses réserves de minerai s'élèvent à plus d'un milliard de tonnes avec une teneur moyenne en fer de 32 %.

La strate de quartzites ferrugineux du gisement de Kostomuksha s'étend sur une bande de 15,6 km. Il comprend deux dépôts à une profondeur allant jusqu'à 40 mètres - le principal et l'interstratification. Le gisement principal contient jusqu'à 70% de toutes les réserves du gisement. La magnétite est le minerai dominant, le phosphore et le soufre sont présents à partir d'impuretés nocives. Les minerais du gisement de Kostomuksha s'enrichissent facilement.

En outre, les gisements de minerai de fer suivants ne doivent pas être ignorés: Korpangskoye (400 millions de tonnes de réserves approuvées), Pudozhgorskoye (les ressources projetées sont estimées à 302 millions de tonnes) et Koykarskoye (les réserves sont estimées à près de 3 200 000 tonnes).

La République de Khakassie

La Khakassie abrite certains des plus anciens gisements de minerai de fer de Russie. Sa base est représentée par les régions Teysko-Balyksinsky, Abakano-Anzassky et Verkhneabakansky.

Les gisements de minerai d'Abagas dans la région de Kuznetsk Alatau et la dépression de Minusinsk ont été découverts en 1933, mais leur développement n'a commencé que 50 ans plus tard. Le minéral dominant ici est la magnétite, des rôles secondaires sont attribués à la pyrite, l'hématite et la musketovite. Le solde des réserves de matières premières s'élève à plus de 73 millions de tonnes.

Près de la ville d'Abaza se trouve le gisement de minerai de fer d'Abakan. Ses gisements sont représentés par des minerais de skarn-magnétite facilement enrichis. Les réserves d'équilibre contiennent 145 millions de tonnes de minerai, le volume moyen de fer est de 42 à 45%. Le gisement a été exploré jusqu'à 1300 mètres de profondeur.

Dépôts de Kachkanar

Le groupe d'entrepôts de minerai de fer de la région de Sverdlovsk est connu depuis longtemps, mais une exploration sérieuse n'a commencé que dans les années 30 du siècle dernier. Il combine deux gisements principaux : Gusevogorskoye et Kachkanarskoye. Les gisements de minerais sont représentés par la magnétite et contiennent principalement des impuretés de titane et de vanadium. Ils se trouvent à de grandes profondeurs et ont un développement très complexe.

Les gisements de Kachkanar sont parmi les plus grands gisements de minerai de fer de Russie, ils possèdent 70% des minerais extraits dans l'Oural. Les ressources prévues sont de plus de 12 milliards de tonnes de minerai, et les réserves explorées sont de 7 milliards de tonnes avec une teneur en fer de 16 %. Lors de l'enrichissement du minerai, le volume de fer dans le concentré obtenu atteint 61%.

Dépôts de bakal

Le groupe de gisements de minerai de fer de Bakal est situé dans le district de Satka de la région de Tcheliabinsk. Il est concentré sur une superficie de 150 km 2 et compte 24 gisements, dont chacun possède plusieurs corps minéralisés. Deux types de minerais sont distingués au niveau des gisements : la sidérite (avec une teneur en fer de 32 %) et le minerai de fer brun (avec une teneur en fer de plus de 50 %). Les minerais de sidérite jouent le rôle principal dans les réserves explorées et estimées. Les principaux minéraux de ces gisements sont la pistomesite et la sidéroplésite.

Les carrières suivantes sont en exploitation sur le gisement de minerai de Bakalsky: Petlinsky, Central, Novobakalsky, Sosnovsky, Siderite, Shuldinsky. La réserve totale de minerai est d'un milliard de tonnes. En termes de qualité des minerais et de leur quantité de fer, le gisement de Bakalskoye est l'un des meilleurs gisements de minerai de fer de Russie.

Il convient de noter que l'industrie du minerai de fer est l'un des rares segments de l'industrie russe qui se sent le plus confiant même en temps de crise. Le bilan de l'État comprend 173 gisements de minerai de fer. Leurs réserves d'équilibre, au rythme actuel de production, pourront alimenter la métallurgie ferreuse pendant plus de 200 ans.