Največja nahajališča železa na svetu. Kopanje železove rude

Stoilenski GOK v regiji Belgorod je eden vodilnih proizvajalcev surovin železove rude: predstavlja več kot 15% komercialne proizvodnje rude v Rusiji. Snemanje je potekalo pet let in skupno trajalo več kot 25 dni. Odlična foto reportaža.

1. Železove rude so naravne mineralne formacije, ki vsebujejo železo in njegove spojine v tolikšni količini, da je priporočljivo industrijsko pridobivanje železa iz teh formacij. SGOK črpa svoje surovine iz Stoilenskega nahajališča Kurske magnetne anomalije. Navzven takšni objekti izgledajo kot večina industrij - nekakšne delavnice, dvigala in cevi.

2. Redko se zgodi, da se javni kamnolom naredi na robu sklede razgledne ploščadi. V Stoilenskem GOK-u je dostop do tega ogromnega kraterja s površinskim premerom več kot 3 km in globino približno 380 metrov možen le z dovolilnicami in dovoljenji. Od zunaj ne morete reči, da se bodo nebotičniki mesta Moskva zlahka prilegali v to luknjo in ne bodo niti štrleli) Možnost klikanja:

3. Rudarijo odprta metoda. Da bi rudarji prišli do bogate rude in kvarcitov, odstranijo in odpeljejo na odlagališča na desetine milijonov kubičnih metrov zemlje, gline, krede in peska.

4. Razsute kamnine se izkopavajo z rovokopači in vlačilci. "Bagri" izgledajo kot navadne žlice, le v kamnolomu SGOK so velike - 8 kubičnih metrov. m.

5. To vedro lahko zlahka sprejme 5-6 ljudi ali 7-8 Kitajcev.

6. Razsute kamnine, ki jim rudarji pravijo odkrivanje, se na odlagališča odvažajo z vlaki. Tedensko se obzorja, na katerih poteka delo, spreminjajo. Zaradi tega moramo nenehno na novo trasirati železniške tire, omrežja, premikati železniške prehode itd.

7. Dragline. Žlico vrže naprej na 40-metrsko roko, nato pa jo vrvi potegnejo proti bagru.

8. Žlica pod lastno težo z enim zamahom pobere približno deset kubičnih metrov zemlje.

9. Turbinska soba.

10. Strojevodja potrebuje zelo veliko spretnosti, da takšno vedro raztovori v vagon, ne da bi poškodoval stranice ali se dotaknil visokonapetostnega voda kontaktnega omrežja lokomotive.

11. Roka bagra.

12. Vlak z deponskimi vagoni (to so vagoni za samoprevračanje) odpelje jalovino na odlagališča.

14. Na odlagališčih se zgodi obratno delo - streho avtomobilov bager pospravi v čiste hribe. V tem primeru se razsute kamnine ne odvržejo preprosto na kup, ampak se shranijo ločeno. V jeziku rudarjev takšna skladišča imenujemo tehnogena nahajališča. Iz njih jemljejo kredo za proizvodnjo cementa, glino za proizvodnjo ekspandirane gline, pesek za gradnjo in črno prst za melioracijo.

15. Gore nahajališč krede. Vse to ni nič drugega kot nahajališča prazgodovine morska bitja- mehkužci, belemniti, trilobiti in amoniti. Pred približno 80 - 100 milijoni let je na tem mestu pljusknilo plitvo starodavno morje.

16. Ena od glavnih znamenitosti Stoilenskega GOK je rudarsko-razkrivni kompleks (GVK) s ključno enoto - bager z žlico KU-800. GVK je bil izdelan na Češkoslovaškem, sestavljen dve leti v kamnolomu SGOK in dan v uporabo leta 1973.

17. Od takrat se rotacijski bager sprehaja po obronkih kamnoloma in z 11-metrskim kolesom reže nanose krede.

18. Višina bagra je 54 metrov, teža - 3 tisoč 350 ton. To je primerljivo s težo 100 vagonov podzemne železnice. Iz te količine kovine bi lahko naredili 70 tankov T-90. Možnost klikanja:

19. Bager stoji na vrtljivi plošči in se premika s pomočjo "smuči", ki jih poganjajo hidravlični cilindri. Za delovanje te pošasti je potrebna napetost 35 tisoč voltov.

20. Mehanik Ivan Tolmačev je eden tistih ljudi, ki so sodelovali pri lansiranju KU-800. Pred več kot 40 leti, leta 1972, takoj po diplomi na rudarski fakulteti Gubkin, je bil Ivan Dmitrijevič sprejet kot pomočnik operaterja rotacijskega bagra. Takrat sem moral mladi specialist teči po galerijah stopnišč! Dejstvo je, da se je izkazalo, da električni del bagra še zdaleč ni popoln, zato je bilo treba premagati na stotine korakov, preden so našli razlog za okvaro ene ali druge enote. Poleg tega dokumenti niso bili v celoti prevedeni iz češčine. Da sem razumel diagrame, sem moral ponoči sedeti nad papirji, saj sem zjutraj moral ugotoviti, kako popraviti to ali ono okvaro.

21. Skrivnost dolgoživosti KU-800 je njegov poseben način delovanja. Dejstvo je, da poleg načrtovanih popravil med delovno sezono pozimi celoten kompleks postane neuporaben. večja prenova in izvajanje rekonstrukcij transportnih linij. GVK se je na novo sezono pripravljal tri mesece. V tem času uspejo vse komponente in sklope spraviti v red.

22. Alexey Martianov v kabini s pogledom na rotor bagra. Vrtljivo trinadstropno kolo je impresivno. Na splošno je potovanje po galerijah KU-800 osupljivo.

Ti vtisi so pri vas verjetno že malo zbledeli?
- Ja, kaj takega seveda obstaja. Navsezadnje tukaj delam že od leta 1971.
- Torej v tistih letih tega bagra še ni bilo?
- Bilo je spletno mesto, kjer so ga ravno začeli nameščati. Sem je prišel v vozlih, sestavljali pa so ga češki nadzorniki montaže približno tri leta.
- Je bila to takrat tehnika brez primere?
- Da, to je četrti avtomobil, ki je prišel s tekočega traku češkoslovaškega proizvajalca. Časopisci so nas takrat dejansko napadli. Celo revija "Znanost in življenje" je pisala o našem bagru.

23. Viseča električna oprema in stikalne naprave služijo kot protiutež nosilcu.

Seveda razumem, da je to hodeči bager. Ampak še vedno si ne morem predstavljati, kako lahko tak "kolos" dejansko hodi?
- Zelo dobro hodi, dobro se obrača. Korak dveh metrov in pol traja le minuto in pol. Tukaj je na dosegu roke daljinski upravljalnik za korake: smuči, podlaga, stop, vrtenje bagra. Čez teden dni se pripravljamo na spremembo lokacije, gremo v nasprotno smer, tja, kjer se gradi transporter.

24. Alexey Martianov, delovodja GVK strojnikov, govori o svojem bagru z ljubeznijo, kot da bi bil živi predmet. Pravi, da se nima česa sramovati: vsi v njegovi ekipi ravnajo enako z njegovim avtomobilom. Še več, strokovnjaki češkega proizvajalca, ki nadzorujejo večja popravila bagra, začnejo govoriti o živem bitju.

25. Šele na zgornji ploščadi bagra, štirideset metrov od tal, začutiš njegovo pravo velikost. Zdi se, da se lahko izgubite v galerijah stopnišč, a v teh zapletenostih kovinskih in kabelskih komunikacij so tudi delavske in strojnice, dvorana z električno opremo, stikalne naprave, predelki hidravličnih enot za hojo, obračanje, naprave za dvigovanje in podaljšanje rotacijskega roka, žerjavi za dvig tovora, transporterji.

Kljub vsej porabi kovine in energije bagra njegova ekipa zaposluje le 6 ljudi.

26. Ozke železne lestve s premičnimi stopnicami na nekaterih mestih zapletajo bager, kot gozdne poti. Neskončne reke žic prebadajo bager po dolgem in počez.

27. - Kako ti to uspeva? Imaš tudi ti kakšno svojo skrivnost? Tukaj pride npr. nova oseba, čez koliko mesecev bo lahko sedel tukaj na tem stolu?
- To niso meseci, to so leta. Naučiti se delati v pilotski kabini, trkati, hoditi je eno, občutek avtomobila pa je popolnoma drugačen. Konec koncev je razdalja od mene do operaterja nakladalne roke 170 metrov in morava se dobro slišati in videti. Mislim, da ne vem, kaj naj čutim s hrbtom. Tukaj je seveda zvočnik. Vseh pet voznikov me sliši. In slišim jih. Poznati morate tudi električna vezja in strukturo tega ogromnega stroja. Nekateri se hitro naučijo, nekateri pa postanejo vozniki šele po desetih letih.

28. Zasnova KU-800 še vedno preseneča s svojimi inženirskimi rešitvami. Najprej optimalni izračuni nosilnih enot in delov. Dovolj je reči, da imajo bagri, podobni češkim KU-800, precej velike velikosti in maso, so do enkrat in pol težji.

29. Kreda, ki jo razreže rotor, potuje približno 7 kilometrov skozi tekoči sistem in se s pomočjo trosilnika shrani v kredne gore.

30. V enem letu se na odlagališča pošlje tolikšna količina krede, da bi zadostovala za nasipanje dvopasovne ceste, visoke 1 meter in dolžine 500 kilometrov.

31. Upravljavec nakladalne roke. Skupaj na posipalcu dela izmena 4 ljudi.

32. Trosilnik - manjša kopija KU-800, razen odsotnosti rotorskega kolesa. Bager vzvratno.

34. Zdaj je glavni uporaben mineral v kamnolomu Stoilenskega GOK železov kvarcit. Vsebujejo od 20 do 45 % železa. Tisti kamni z več kot 30% železa aktivno reagirajo na magnet. S tem trikom rudarji pogosto presenetijo goste: "Kako so ti navadni kamni in jih nenadoma pritegne magnet?"

35. V kamnolomu Stoilenskega rudarsko-predelovalnega obrata ni več dovolj bogate železove rude. Prekrit je bil z ne prav debelo plastjo kvarcita in je bil skoraj dotrajan. Zato so kvarciti zdaj glavna surovina železove rude.

37. Za pridobivanje kvarcitov jih najprej razstrelimo. Da bi to naredili, izvrtajo mrežo vodnjakov in vanje vlijejo eksploziv.

38. Globina vodnjakov doseže 17 metrov.

39. Stoilensky GOK izvede do 20 eksplozij kamnin na leto. Poleg tega lahko masa eksploziva, uporabljenega v eni eksploziji, doseže 1000 ton. Da bi preprečili seizmični sunek, eksploziv detonira val od vrtine do vrtine z zamikom delčka sekunde.

40. Badabum!

41.

43. Veliki bagri pretovarjajo od eksplozije zdrobljeno rudo v tovornjake. V kamnolomu SGOK je približno 30 tovornjakov BelAZ z nosilnostjo 136 ton.

44. 136-tonski Belaz se napolni s kupom v 5-6 obratih bagra.

48. Možnost klikanja:

49. Gosenica velikosti osebe.

51. Dmitry, voznik Belaza, pravi, da vožnja tega "slona" ni nič težja od vožnje Six Zhiguli.

52. Dovoljenje pa je treba pridobiti posebej. Glavna stvar je, da občutite dimenzije in nikoli ne pozabite, s kakšno težo delate.

60. Belazijci prevažajo rudo v pretovorna skladišča v srednjem delu kamnoloma, kjer jo drugi bagri pretovarjajo v odlagališča.

63. Naloženi vlaki z 11 vagoni so poslani v predelovalni obrat. Električne lokomotive se morajo zelo potruditi, saj prevoz 1150 ton rude po vzpenjajoči se serpentini ni lahka naloga.

64. Naložen za vzpon in prazen za spust.

66. V predelovalnici se ruda razklada v usta velikih drobilcev.

67. Med procesom bogatenja gre ruda skozi več stopenj drobljenja. Na vsakem od njih postaja vedno manjši.

68. Namen postopka je pridobiti rudo, zmleto skoraj v droben pesek.

69. Magnetna komponenta je izbrana iz te zdrobljene mase kvarcitov z uporabo magnetnih separatorjev.

72. Na ta način se pridobi koncentrat železove rude z vsebnostjo železa 65 - 66%. Vse, kar ni magnetizirano za separatorje, rudarji imenujejo odpadne kamnine ali jalovina.

73. Jalovina se zmeša z vodo in črpa v posebne rezervoarje - odlagališča jalovine.

74. Odlagališča jalovine veljajo za tehnogena nahajališča, ker se bodo morda v prihodnosti naučili iz njih pridobivati ​​dragocene elemente. Da veter ne bi dvigoval prahu jalovine, ki jezi okoljevarstvenike in lokalni prebivalci, repi nenehno dežujejo z mavricami. Na srečo je voda iz kamnoloma na kupe!

75. Da kamnolom ne bi poplavila voda, je bila okoli 200 metrov pod zemljo vrtana mreža drenažnih jaškov.

76. Iz nanosov, katerih skupna dolžina je približno 40 kilometrov, se vrtine navzgor v kamnolom za prestrezanje podtalnice.

78. Vsako uro se iz drenažnega jaška Stoilenskega GOK izčrpa 4500 kubičnih metrov vode. To je enako prostornini 75 železniških cistern.

80. Najlepša hvala za vašo pozornost in potrpežljivost!

Hvala za vaše edinstvene lastnosti– kovnost, trdnost, duktilnost – kovino pogosto uporabljajo vse industrije po vsem svetu. Surovina za njegovo proizvodnjo so minerali, ki vsebujejo železo.

Svetovne rezerve

Na vseh celinah so nahajališča mineralov, ki vsebujejo železo. Njihovi viri so porazdeljeni na naslednji način (v padajočem vrstnem redu):

• evropskih držav.
• azijske države.
• Afriška celina: Južna Afrika, Alžirija, Liberija, Zimbabve, Angola, Gabon.
• Južna in Severna Amerika.

Najdišča železove rude so odkrili na ozemlju 98 držav. Danes je njihova realna številka 212 milijard ton, vendar znanstveniki menijo, da lahko svetovna nahajališča te strateške surovine znašajo 790 milijard ton.

V odstotkih so zaloge železove rude po državah porazdeljene na naslednji način:

• Ukrajina – 18%.
• Rusija - 16%.
• Brazilija – 13 %.
• Avstralija – 11 %.
• Kitajska – 13 %.
• Indija – 4 %.
• Ostalo - 25%.

Rudne plasti se razlikujejo po vsebnosti železa. So bogati (več kot 50% Fe), navadni (25–50%), revni (manj kot 25%). Zato so glede na vsebnost železa njihove rezerve porazdeljene drugače:

• Rusija - 19%.
• Brazilija – 18 %.
• Avstralija – 14 %.
• Ukrajina – 11%.
• Kitajska - 9%.
• Indija – 4 %.
• Ostalo - 25%.

Od vseh izkopanih mineralov, ki vsebujejo železo, jih je 87 % nizke kakovosti (vsebnost železa 16–40 %). Takšne surovine zahtevajo obogatitev. Rusija proizvede le 12% železovih spojin Visoka kvaliteta, z vsebnostjo železa več kot 60%. Najbolj kakovostne surovine za metalurgijo kopljejo na avstralski celini (64 % Fe).

Ocenjuje se, da bo ob trenutni ravni proizvodnje rude oskrba svetovnega gospodarstva z železom 250 let.

Največji depoziti

Od vseh držav na svetu ima Ruska federacija najbogatejše zaloge železove rude. Koncentrirani so v več regijah.

Kurska magnetna anomalija. To je ogromna regija železove rude v svetovnem merilu. Tu se nahaja več močnih nahajališč. Eden od njih - Lebedinskoye (14,6 milijarde ton) - je bil dvakrat vpisan v Guinnessovo knjigo rekordov zaradi velikosti in obsega proizvodnje.

In tudi manj bogate regije:

• Ural.
• Rudno okrožje Kola.
• Karelija.
• Zahodna Sibirija.

Poleg Rusije, velika nahajališča se nahajajo na ozemlju:

• Avstralija (Iron Knob, Zahodna Avstralija).
• ZDA (Verkhneozernoe).
• Kanada (Nova Fundlandija in Labrador).
• Južna Afrika (Transvaal).
• Indija (Singbhum).
• Švedska (gora Kirunavaare).
• Kitajska (v bližini mesta Anshan).

Ukrajina ima znatne zaloge železove rude - več kot 21 milijard ton.Tukaj so 3 nahajališča - Krivorozhskoye, Beloretskoye in Kremenchugskoye. Slednji ima nahajališča z nizko vsebnostjo železa. Poleg tega vsebujejo veliko škodljivih nečistoč. Drugi dve nahajališči proizvajata visoko kakovostno železovo rudo.

V Venezueli se pridobivajo bogate železove spojine (do 68 % Fe). Vir države je 2200 milijonov ton.Brazilska nahajališča Carajas in Urukum vsebujejo več kot deset milijard ton bogatih nahajališč (50–69% Fe). Na otoku leži približno 3000 milijonov ton rjave navadne železove rude. Kuba.

V ZDA so ogromna nahajališča železovih kvarcitov, ki zahtevajo temeljito obogatitev.

Ocena držav na svetu glede na proizvodnjo železove rude za leto 2017

Rudarstvo se izvaja na ozemlju več kot 50 držav. Vodilne v industriji so Kitajska, Avstralija, Brazilija, Rusija in Indija. Skupaj proizvedejo 80 % vseh mineralov, ki vsebujejo železo.

Obseg rudarske industrije po svetu se iz leta v leto povečuje, vendar ne pokriva v celoti potreb človeštva. Številne države z razvito rudarsko in metalurško industrijo nimajo lastnih virov železove rude in so jo prisiljene kupovati v tujini.

Največji uvozniki so Južna Koreja, Japonska, ZDA in države EU. Tudi Nebeška republika, ki je po proizvodnji rude na 1. mestu na svetu, jo je prisiljena uvažati. Največ železove rude izvozijo Avstralija, Brazilija in Indija.

Da bi si predstavljali, kako se razvija industrija železove rude, je predstavljena primerjalna tabela proizvodnje rude na leto (v milijonih ton):

Indijska industrija železove rude je priča stalni rasti. Pričakuje se, da se bodo do leta 2020 njegovi kazalniki povečali za 35%.

Med vsemi rudarskimi podjetji na svetu zavzemajo temeljno mesto 3 rudni velikani:

• BHP Billiton, največje avstralsko-britansko podjetje.
• Vale S.A. (brazilsko podjetje).
• Rio Tinto, multinacionalna korporacija.

Izvajajo rudarske dejavnosti v številnih državah, imajo lastne elektrarne, obrate za predelavo železove rude in taljenje jekla, izvajajo železniški in pomorski promet z lastnim prevozom in določajo svetovne cene surovin.

Industrija železove rude je veja industrije železa in jekla, ki koplje in predeluje železovo rudo, da jo spremeni v železo in jeklo. Ker je železo dokaj pogost element, ga pridobivajo le iz teh skale, v katerem je več tega.

Človeštvo se je naučilo rudariti in obdelovati to mineralno formacijo pozneje kot karkoli drugega, očitno zato, ker je železova ruda malo podobna kovini. Zdaj si je težko predstavljati brez železa in jekla sodobni svet: promet, gradbeništvo, kmetijstvo in mnoga druga področja ne morejo brez kovine. Kako in v kaj se železova ruda pretvori v procesu preprostih kemičnih procesov, bomo razpravljali še naprej.

Vrste železove rude.

Železova ruda se razlikuje glede na količino železa, ki jo vsebuje. Lahko je bogat, v katerem je več kot 57%, in reven - od 26%. Rude nizke vsebnosti se uporabljajo v industriji šele po tem, ko so obogatene.

Po izvoru se ruda deli na:

• Magmatska - ruda, pridobljena kot posledica visokih temperatur.
• Eksogeni - sediment v morskih bazenih.
• Metamorfogeni - nastanejo kot posledica visokega tlaka.

Železove rude delimo tudi na:

• rdeča železova ruda, ki je najpogostejša in hkrati z železom najbogatejša ruda;
• rjava železova ruda;
• magnetni;
• železova ruda;
• titanomagnetit;
• železov kvarcit.

Faze metalurške proizvodnje.

Odgovor na glavno vprašanje članka "železova ruda: kaj je narejeno iz nje" je zelo preprost: jeklo, lito železo, jeklena litina in železo se pridobivajo iz železove rude.

V tem primeru se metalurška proizvodnja začne z ekstrakcijo glavnih sestavin za proizvodnjo kovin: premog, železova ruda, tokovi. Nato se v rudarskih in predelovalnih obratih pridobiva železove rude obogatiti z odstranjevanjem odpadnih kamnin. Posebne tovarne pripravljajo koksni premog. V plavžih se ruda pretvori v grodelj, ki se nato uporabi za proizvodnjo jekla. Jeklo pa se spremeni v končni izdelek: cevi, jeklena pločevina, valjani izdelki itd.

Proizvodnja železnih kovin je običajno razdeljena na dve stopnji, v prvi se proizvaja lito železo, v drugi pa se lito železo pretvori v jeklo.

Postopek izdelave litega železa.

Lito železo je zlitina ogljika in železa, ki vključuje tudi mangan, žveplo, silicij in fosfor.

Grodelj se proizvaja v plavžih, v katerih se železova ruda reducira iz železovih oksidov pri visoke temperature, odpadne kamnine pa se ločujejo. Talila se uporabljajo za znižanje tališča odpadne kamnine. Ruda, talila in koks se nalagajo v plavž po plasteh.

Ogrevan zrak se dovaja v spodnji del peči za podporo zgorevanju. Tako pride do vrste kemičnih procesov, ki povzročijo staljeno železo in žlindro.

Nastalo lito železo je na voljo v različnih vrstah:

• pretvorba, ki se uporablja pri proizvodnji jekla;
• ferolegura, ki se uporablja tudi kot dodatek pri proizvodnji jekla;
• ulivanje.

Proizvodnja jekla.

Skoraj 90% vsega izkopanega litega železa je surovega železa, to pomeni, da se uporablja za proizvodnjo jekla, ki se proizvaja v odprtem ognju ali električnih pečeh, v konvektorjih. Hkrati se pojavljajo nove metode za proizvodnjo jekla:

• taljenje z elektronskim žarkom, ki se uporablja za proizvodnjo zelo čistih kovin;
• praznjenje jekla;
• elektropretaljevanje žlindre;
• rafiniranje jekla.

V jeklu je v primerjavi z litino manj silicija, fosforja in žvepla, kar pomeni, da je pri proizvodnji jekla potrebno zmanjšati njihovo količino z oksidativnim taljenjem, proizvedenim v pečeh z odprtim ognjiščem.

Odprto kurišče je peč, v kateri nad talilnim prostorom zgoreva plin, ki ustvarja zahtevano temperaturo od 1700 do 1800 °C. Nato se izvede deoksidacija s feromanganom in ferosilicijem končna faza- uporaba ferosilicija in aluminija v litju jekla.

Kakovostnejše jeklo nastaja v indukcijskih in elektroobločnih pečeh, kjer je temperatura višja, zato je izhod ognjevzdržnega jekla. Na prvi stopnji proizvodnje jekla poteka oksidacijski proces s pomočjo zraka, kisika in polnilnega oksida, na drugi - redukcijski proces, ki je sestavljen iz deoksidacije jekla in odstranitve žvepla.

Izdelki črne metalurgije.

Če povzamemo temo "železova ruda: kaj je narejeno iz nje", moramo našteti štiri glavne izdelke industrije železa in jekla:

• surovo železo, ki se od jekla razlikuje le po povečani vsebnosti ogljika (več kot 2%);
• lito železo;
• jekleni ingoti, ki so podvrženi tlačni obdelavi za pridobivanje valjanih izdelkov, ki se uporabljajo na primer v armiranobetonskih konstrukcijah, valjani izdelki postanejo cevi in ​​drugi izdelki;
• ferozlitine, ki se uporabljajo pri proizvodnji jekla.

Železovo rudo so ljudje začeli kopati pred mnogimi stoletji. Že takrat so postale očitne prednosti uporabe železa.

Iskanje mineralnih formacij, ki vsebujejo železo, je precej enostavno, saj ta element predstavlja približno pet odstotkov zemeljske skorje. Na splošno je železo četrti najpogostejši element v naravi.

Nemogoče ga je najti v čisti obliki, železo se v določenih količinah nahaja v številnih vrstah kamnin. Največ železa ima železova ruda, pridobivanje kovine iz katere je ekonomsko najbolj donosno. Količina železa, ki ga vsebuje, je odvisna od njegovega izvora, normalni delež le tega je približno 15 %.

Kemična sestava

Lastnosti železove rude, njena vrednost in lastnosti so neposredno odvisne od njene kemična sestava. Železova ruda lahko vsebuje različne količine železa in drugih nečistoč. Glede na to obstaja več vrst:

• zelo bogata, ko vsebnost železa v rudah presega 65 %;
• bogata, kjer se odstotek železa giblje od 60% do 65%;
• povprečje, od 45% in več;
• slabo, v katerem odstotek uporabnih elementov ne presega 45%.

Več kot je stranskih proizvodov v železovi rudi, več energije je potrebno za njeno predelavo in manj učinkovita je proizvodnja končnih izdelkov.

Sestava kamnine je lahko kombinacija različnih mineralov, odpadkov in drugih stranskih produktov, katerih razmerje je odvisno od nahajališča.

Sestava železove rude velikih nahajališč

Gap rock lahko vsebuje tudi železo, vendar njegovo recikliranje ni ekonomsko izvedljivo. Najpogosteje najdeni minerali so železovi oksidi, karbonati in silikati.

Opozoriti je treba, da lahko železove kamnine vsebujejo ogromno količino škodljive snovi, med katerimi so žveplo, arzen, fosfor in drugi.

Vrste železove rude

Danes obstaja veliko vrst železovih rud, katerih značilnosti in imena so odvisni od sestave.

Najpogostejša vrsta, ki jo najdemo v naravi, je rdeča železova ruda, ki temelji na oksidu, imenovanem hematit. Ta oksid vsebuje več kot 70% železa in minimalno količino stranskih produktov.

Agregatno stanje tega oksida se lahko spreminja od praškastega do gostega.

Rjava železova ruda je železov oksid, ki vsebuje vodo. Pogosto se imenuje limonit. Vsebuje bistveno manj železa, katerega količina običajno ne presega četrtine. V naravi se taka železova ruda nahaja v obliki ohlapne, porozne kamnine z veliko vsebnostjo mangana in fosforja. Običajno je bogato nasičen z vlago, vsebuje glino kot odpadno kamnino. Iz njega se zelo pogosto izdeluje lito železo, kljub neznatnemu deležu železa, saj se zelo enostavno obdeluje.

Magnetne rude se odlikujejo po tem, da temeljijo na oksidu, ki ima magnetne lastnosti, vendar se pri močnem segrevanju izgubijo. Količina te vrste kamnine v naravi je omejena, vendar je vsebnost železa v njej lahko tako dobra kot rdeča železova ruda. Navzven je videti kot trdni črno-modri kristali.

Spar železova ruda je rudna kamnina na osnovi siderita. Zelo pogosto vsebuje znatno količino gline. To vrsto kamnine je razmeroma težko najti v naravi, zaradi česar se skupaj z nizko vsebnostjo železa redko uporablja. Zato jih ni mogoče uvrstiti med industrijske vrste rud.

Poleg oksidov so v naravi še druge rude na osnovi silikatov in karbonatov. Količina vsebnosti železa v kamnini je zelo pomembna za njeno industrijsko uporabo, pomembna pa je tudi prisotnost koristnih stranskih elementov, kot so nikelj, magnezij in molibden.

Aplikacije

Področje uporabe železove rude je skoraj v celoti omejeno na metalurgijo. Uporablja se predvsem za taljenje litega železa, ki se pridobiva v odprtih ali konverterskih pečeh. Danes se lito železo uporablja na različnih področjih človeške dejavnosti, vključno z večino vrst industrijske proizvodnje.

Nič manj se ne uporabljajo različne zlitine na osnovi železa – najbolj razširjeno je jeklo zaradi svoje trdnosti in protikorozijskih lastnosti.

Lito železo, jeklo in različne druge železove zlitine se uporabljajo v:

1. Strojništvo, za izdelavo različnih strojev in naprav.
2. Avtomobilska industrija, za proizvodnjo motorjev, ohišij, okvirjev ter drugih komponent in delov.
3. Vojaška in raketna industrija, v proizvodnji posebne opreme, orožja in raket.
4. Konstrukcija, kot ojačitveni element ali konstrukcija nosilnih konstrukcij.
5. Lahka in živilska industrija, kot kontejnerji, proizvodne linije, razne enote in naprave.
6. Rudarska industrija, kot posebni stroji in oprema.

Nahajališča železove rude

Svetovne zaloge železove rude so količinsko in geografsko omejene. Območja kopičenja rudnih zalog se imenujejo nahajališča. Danes se nahajališča železove rude delijo na:

1. Endogeni. Zanje je značilna posebna lega v zemeljski skorji, običajno v obliki titanomagnetitnih rud. Oblike in lokacije takšnih vključkov so raznolike, lahko so v obliki leč, plasti, ki se nahajajo v zemeljski skorji v obliki usedlin, vulkanskih usedlin, v obliki različnih žil in drugih nepravilnih oblik.
2. Eksogeni. Ta vrsta vključuje nahajališča rjavih železovih rud in drugih sedimentnih kamnin.
3. Metamorfogeni. Ki vključujejo nahajališča kvarcita.

Nahajališča takšnih rud je mogoče najti po vsem našem planetu. Največja količina nahajališča so koncentrirana na ozemlju postsovjetskih republik. Še posebej Ukrajina, Rusija in Kazahstan.

Države, kot so Brazilija, Kanada, Avstralija, ZDA, Indija in Južna Afrika, imajo velike zaloge železa. Hkrati skoraj v vseh državah globus Imamo lastna razvita nahajališča, če pa jih primanjkuje, kamnino uvažamo iz drugih držav.

Obogatitev železove rude

Kot rečeno, obstaja več vrst rud. Bogate je mogoče predelati neposredno po ekstrakciji iz zemeljske skorje, druge je treba obogatiti. Poleg procesa obogatenja obsega predelava rude več stopenj, kot so sortiranje, drobljenje, separacija in aglomeracija.

Danes obstaja več glavnih načinov obogatitve:

1. Zardevanje.

Uporablja se za čiščenje rud od stranskih produktov v obliki gline ali peska, ki jih izpiramo s curki vode pod visok pritisk. Ta postopek omogoča povečanje vsebnosti železa v rudi z nizko vsebnostjo za približno 5%. Zato se uporablja samo v kombinaciji z drugimi vrstami obogatitve.

1. Gravitacijsko čiščenje.

Izvaja se z uporabo posebnih vrst suspenzij, katerih gostota presega gostoto odpadne kamnine, vendar je manjša od gostote železa. Pod vplivom gravitacijskih sil se stranski produkti dvignejo na vrh, železo pa pade na dno suspenzije.

1. Magnetna separacija.

Najpogostejša metoda bogatenja, ki temelji na različnih stopnjah zaznavanja vpliva magnetnih sil s strani komponent rude. Tako ločevanje se lahko izvede s suho kamnino, mokro kamnino ali v alternativni kombinaciji obeh stanj.

Za obdelavo suhih in mokrih mešanic se uporabljajo posebni bobni z elektromagneti.

1. Flotacija.

Za to metodo se zdrobljena ruda v obliki prahu potopi v vodo z dodatkom posebne snovi (flotacijski reagent) in zraka. Pod vplivom reagenta se železo združi z zračnimi mehurčki in se dvigne na površje vode, odpadna kamnina pa potone na dno. Komponente, ki vsebujejo železo, se zbirajo s površine v obliki pene.

Železova ruda je glavna surovina za metalurško industrijo po vsem svetu. Njegov trg tako ali drugače vpliva na gospodarstva različnih držav. Danes se viri železove rude pridobivajo v več kot 50 državah, vključno z Ruska federacija. Samozavestno drži svoj položaj v stalni peterici svetovnih voditeljev. Skupaj na svetovni trg dobavijo do 80 % teh surovin.

Nahajališča železove rude v Rusiji

Viri železove rude so neenakomerno porazdeljeni po ozemlju ruske države. Več kot polovica vseh zalog pripada predkambrijskim sedimentnim rudam. Predstavljajo jih rdeče, rjave, magnetne železove rude različne kakovosti. In le 12% jih je visokokakovostna ruda, kjer je vsebnost železa najmanj 60%. Omeniti velja, da Ruska država Po zalogah železove rude je na drugem mestu za Brazilijo. Toda hkrati imajo domača nahajališča v primerjavi s tujimi (Avstralija, Indija, Brazilija) manj kakovostne rude in težke geološke pogoje za njihov razvoj.

Velika nahajališča železove rude v Rusiji se nahajajo v osrednjem zveznem okrožju. Predstavlja približno 55% celotne proizvodnje surovin. V Kareliji in regiji Murmansk so precejšnja nahajališča dokazanih rezerv, njihova proizvodnja je 18%. Nahajališče Gusevogorskoe v regiji Sverdlovsk proizvede skoraj 16% železove rude. V teku je tudi razvoj polj Kuranakh in Garinsky v Amurski regiji, Kimkansky in Kostenginsky polj v Judovskem avtonomnem okrožju in drugih.

Kurska magnetna anomalija

Na vrhu seznama nahajališč železove rude v Rusiji so kamnolomi Kurske magnetne anomalije (KMA). Območje njenega bazena je več kot 160 tisoč km 2 in vključuje ozemlja regij Oryol, Belgorod, Kursk in Voronezh. Po zalogah železa, ki znašajo milijarde ton, je to največji bazen na svetu. Do danes je bilo raziskanih več kot 30 milijard ton bogate železove rude. Njegovo večino predstavljajo magnetitni kvarciti z vsebnostjo železa nad 40 %.

Za rude KMA je značilna večkomponentna tekstura. Njihova globina se giblje od 30 do 650 metrov. Industrijsko rudarjenje se izvaja predvsem v regijah Kursk in Belgorod, kjer je skoncentriran pomemben delež rudnih zalog (nahajališča Stoilenskoye, Mikhailovskoye, Lebedinskoye in Yakovlevskoye).

Bakčarsko polje

Nahajališče Bakchar je najbolj raziskan del zahodnosibirskega bazena železove rude. Odkrili so ga v šestdesetih letih prejšnjega stoletja med raziskovanjem nahajališč nafte v regiji Tomsk in je danes eno največjih nahajališč železove rude v Rusiji. Na ozemlju so štiri rudne plasti, ki se ponekod združijo v eno samo nahajališče. Formacije železove rude se večinoma nahajajo na globini 190 metrov, proti severu pa potop doseže 300 metrov. Vsebnost železa v rudah ponekod doseže 57%. V obogateni rudi se količina železa znatno poveča in doseže 97%. Območje polja Bakcharskoye je 16 tisoč km 2.

Značilna lastnost Bogato nahajališče je prisotnost pripadajočih komponent kobalta, titana, kroma in vanadija, kar dodatno povečuje vrednost rud. Po predhodnih ocenah geoloških raziskav so predvidene rezerve Bakčarskega polja ocenjene na skoraj 110 milijard ton. Treba je opozoriti, da so rudni horizonti tega območja močno navodnjeni, kar povzroča težave pri izkoriščanju nahajališča.

Največja nahajališča železove rude v Rusiji vključujejo nahajališče Olenegorskoye v regiji Murmansk, ki so ga odkrili leta 1932. Večino surovinske baze predstavljajo železni kvarciti, katerih glavna minerala sta magnetit in hematit. Prisotnost železa je v povprečju 31%. Ruda leži skoraj na površini, rudno telo pa sega v globino več kot 800 metrov z dolžino 32 km. Rude tega nahajališča je enostavno obdelati, imajo minimalno vsebnost škodljivih nečistoč, kar omogoča pridobivanje visokokakovostne kovine.

Po zadnjih ocenah zaloge nahajališča Olenegorsk na polotoku Kola znašajo 700 milijonov ton železove rude. Prisotnost tako pomembnih zalog je v zelo globokih horizontih, kar ustvarja potrebo po dodatnem raziskovanju podzemlja.

Kovdorsko polje

Zaradi svoje geološke zgodovine ima polotok Kola pomembna nahajališča mineralov in pomembno prispeva k ruskemu gospodarstvu. Glavna nahajališča železove rude v tej regiji so se začela razvijati leta 1962, čeprav so bila odkrita pred vojno. Kovdorsko nahajališče železove rude je eno največjih skladišč zbirateljskih surovin v državi. Tukaj so redki edinstveni minerali, ki jih ni nikjer drugje.

Kovdorska nahajališča se razvijajo od leta 1962, njihove zaloge znašajo približno 650 milijonov ton magnetitnih rud. Širina rudnega telesa je 100-800 metrov, dolžina pa se razteza več kot kilometer. Skladiščna nahajališča so raziskana do globine 800 metrov. Povprečna vsebnost železa je 28-30%. Poleg magnetitnega koncentrata iz rude pridobivajo koncentrate baddeleita in apatita.

Kostomukško polje

Druga pomembna regija, kjer se nahajajo nahajališča železove rude v Rusiji, je Karelija. Obstaja 26 nahajališč in približno 70 nahajališč železove rude različnih rudnih tvorb. več praktični pomen imajo formacije železovih kvarcitov, ki so dobro razviti v zahodni karelski mineragenski coni. Dlan pripada nahajališču Kostomuksha, ki velja za največje v severozahodni Rusiji. Njegove zaloge rude znašajo več kot milijardo ton s povprečno vsebnostjo železa 32 %.

Debelina železovih kvarcitov nahajališča Kostomuksha se razteza v pasu 15,6 km. Vključuje dva nahajališča na globini do 40 metrov - glavno in vmesna. Glavno nahajališče vsebuje do 70 % vseh rezerv polja. Prevladujoč rudni mineral je magnetit, med škodljivimi primesi sta fosfor in žveplo. Rude nahajališča Kostomuksha je enostavno obdelati.

Prav tako ne smemo zanemariti naslednjih nahajališč železove rude: Korpangskoye (400 milijonov ton odobrenih rezerv), Pudozhgorskoye (predvideni viri so ocenjeni na 302 milijona ton) in Koykarskoye (rezerve so ocenjene na skoraj 3.200 tisoč ton).

Republika Hakasija

Khakassia je dom nekaterih najstarejših nahajališč železove rude v Rusiji. Njegovo bazo predstavljajo okrožja Teysko-Balyksinsky, Abakan-Anzassky in Verkhneabakansky.

Nahajališča rude Abagas na območju Kuznetsk Alatau in v Minusinsk bazenu so bila odkrita leta 1933, vendar se je njihov razvoj začel šele 50 let kasneje. Tu prevladuje magnetit, sekundarne vloge pa imajo pirit, hematit in musketovit. Bilančne rezerve surovin znašajo več kot 73 milijonov ton.

Nahajališče železove rude Abakan se nahaja v bližini mesta Abaza. Njegova nahajališča predstavljajo zlahka obogatene skarno-magnetitne rude. Bilančne rezerve vsebujejo 145 milijonov ton rude, povprečna količina železa je 42-45%. Nahajališče je raziskano do globine 1300 metrov.

Kačkanarska nahajališča

Skupina nahajališč železove rude v regiji Sverdlovsk je znana že dolgo, resno raziskovanje pa se je začelo šele v 30. letih prejšnjega stoletja. Združuje dve glavni nahajališči: Gusevogorskoye in Kachkanarskoye. Nahajališča rudnih mineralov so predstavljena z magnetitom in vsebujejo predvsem nečistoče titana in vanadija. Ležijo v velikih globinah in imajo zelo zapleten razvoj.

Kačkanarska nahajališča spadajo med največja nahajališča železove rude v Rusiji, predstavljajo 70% izkopanih rud na Uralu. Predvideni viri znašajo več kot 12 milijard ton rude, dokazane rezerve pa 7 milijard ton z vsebnostjo železa 16%. Ko je ruda obogatena, volumen železa v nastalem koncentratu doseže 61%.

Bakalske usedline

Bakalska skupina nahajališč železove rude se nahaja v okrožju Satka v regiji Čeljabinsk. Osredotočen je na površino 150 km2 in ima 24 nahajališč, od katerih ima vsako več rudnih teles. Na nahajališčih sta dve vrsti rud: siderit (z vsebnostjo železa 32%) in rude rjavega železa (z vsebnostjo železa več kot 50%). V raziskanih in ocenjenih zalogah imajo vodilno vlogo sideritne rude. Glavna minerala teh nahajališč sta pistomezit in sideroplesit.

Na rudnem polju Bakalsky delujejo naslednji kamnolomi: Petlinsky, Central, Novobakalsky, Sosnovsky, Siderite, Shuldinsky. Skupna zaloga rude je milijarda ton. Glede na kakovost rud in količino železa v njih je nahajališče Bakalskoye eno najboljših nahajališč železove rude v Rusiji.

Treba je opozoriti, da je rudarstvo železove rude eden redkih segmentov ruske industrije, ki se tudi v krizi počuti najbolj samozavestno. V državni bilanci je 173 nahajališč železove rude. Njihove bilančne rezerve bodo ob sedanji stopnji proizvodnje lahko zagotavljale črno metalurgijo v prihodnosti več kot 200 let.