Demir cevherleri kalkınmanın ana hammaddesidir. Demir cevherleri modern üretimin temelidir

Bugün etrafımızdaki pek çok şeyin yapıldığı çelik olmadan hayatı hayal etmek zor. Bu metalin temeli cevherin eritilmesiyle elde edilen demirdir. Demir cevheri, çıkarılmasının fizibilitesini belirleyen menşei, kalitesi ve madencilik yöntemi bakımından farklılık gösterir. Demir cevheri ayrıca mineral bileşimi, metallerin ve yabancı maddelerin yüzdesinin yanı sıra katkı maddelerinin kullanışlılığı açısından da farklılık gösterir.

Demir gibi kimyasal element birçok kayanın bir parçasıdır, ancak hepsi madencilik için hammadde olarak kabul edilmez. Her şey maddenin yüzde bileşimine bağlıdır. Özellikle demir, hacminin yüksek olduğu mineral oluşumlarını ifade eder. kullanışlı metalçıkarılmasını ekonomik olarak mümkün kılar.

Bu tür hammaddelerin çıkarılması 3000 yıl önce başladı, çünkü demir, bakır ve bronzla karşılaştırıldığında daha kaliteli dayanıklı ürünler üretmeyi mümkün kıldı (bkz.). Ve o zamanlar, izabe tesisleri olan ustalar cevher türlerini ayırt ediyorlardı.

Günümüzde metalin daha fazla eritilmesi için aşağıdaki hammadde türleri çıkarılmaktadır:

• Titanyum-manyetit;
• Apatit-manyetit;
• Manyetit;
• Manyetit-hematit;
• Goetit-hidrogoetit.

Demir cevheri en az %57 demir içeriyorsa zengin kabul edilir. Ancak %26 oranında gelişmeler mümkün kabul edilebilir.

Kayadaki demir çoğunlukla oksit formundadır, geri kalan katkı maddeleri silika, kükürt ve fosfordur.

Şu anda bilinen tüm cevher türleri üç şekilde oluşmuştur:

• Magmatik. Bu tür cevherler maruz kalma sonucu oluşmuştur Yüksek sıcaklık magma veya eski volkanik aktivite, yani diğer kayaların erimesi ve karışması. Bu tür mineraller yüksek oranda demir içeren sert kristal minerallerdir. Magmatik kökenli cevher yatakları genellikle erimiş maddenin yüzeye yaklaştığı eski dağ yapı bölgeleriyle ilişkilidir.

Magmatik kayaçların oluşum süreci şu şekildedir: Çeşitli minerallerin (magma) eriyiği çok akışkan bir maddedir ve fay yerlerinde çatlaklar oluştuğunda bunları doldurur, soğur ve kristal bir yapı kazanır. Yer kabuğunda donmuş magma içeren katmanlar bu şekilde oluşmuştur.

• Metamorfik. Sedimanter mineral türleri bu şekilde dönüştürülür. Süreç şu şekildedir: Yer kabuğunun ayrı bölümleri hareket ettiğinde, gerekli unsurları içeren katmanlarının bir kısmı alttaki kayaların altına düşer. Derinlikte üst katmanların yüksek sıcaklığına ve basıncına karşı hassastırlar. Milyonlarca yıl boyunca bu tür etkiler burada meydana gelir. kimyasal reaksiyonlar, başlangıç ​​malzemesinin bileşiminin dönüştürülmesi, maddenin kristalleştirilmesi. Daha sonra bir sonraki hareket sırasında kayalar yüzeye yaklaşır.

Tipik olarak, bu menşeli demir cevheri çok derinde bulunmaz ve yüksek oranda faydalı metal bileşimine sahiptir. Örneğin, parlak bir örnek manyetik demir cevheridir (%73-75'e kadar demir).

• tortul. Cevher oluşumu sürecindeki ana “işçiler” su ve rüzgardır. Kaya katmanlarını yok edip ovalara taşıyarak katmanlar halinde birikiyorlar. Ayrıca bir reaktif olarak su, kaynak malzemeyi (sızıntı) değiştirebilir. Sonuç olarak, çok sayıda çeşitli safsızlıklara sahip,% 30 ila% 40 demir içeren ufalanan ve ufalanan cevher olan kahverengi demir cevheri oluşur.

Çeşitli oluşum yollarından dolayı ham maddeler genellikle katmanlar halinde kil, kireçtaşı ve magmatik kayalarla karıştırılır. Bazen farklı kökenlerden gelen yataklar tek bir alanda karıştırılabilir. Ancak çoğu zaman listelenen cins türlerinden biri baskındır.

Jeolojik araştırma yoluyla belirli bir bölgede meydana gelen süreçlerin yaklaşık bir resmini oluşturduktan sonra demir cevheri bulunan olası yerler belirlenir. Örneğin, Kursk manyetik anomalisi veya magmatik ve metamorfik etkilerin bir sonucu olarak endüstriyel açıdan değerli türlerin oluştuğu Krivoy Rog havzası gibi Demir cevheri.

Demir cevherinin endüstriyel ölçekte çıkarılması

İnsanlık çok uzun zaman önce cevher çıkarmaya başladı, ancak çoğu zaman bu, önemli kükürt safsızlıkları ("bataklık" demiri olarak adlandırılan tortul kayalar) içeren düşük kaliteli hammaddeydi. Geliştirme ve eritme ölçeği sürekli artıyordu. Bugün, çeşitli demir cevheri yataklarının tam bir sınıflandırması oluşturulmuştur.

Başlıca endüstriyel yatak türleri

Tüm cevher yatakları kayanın kökenine bağlı olarak türlere ayrılır ve bu da ana ve ikincil demir cevheri alanlarını ayırt etmeyi mümkün kılar.

Başlıca endüstriyel demir cevheri yatakları türleri

Bunlar aşağıdaki mevduatları içerir:

• Metamorfik bir yöntemle oluşturulan, bileşim açısından çok zengin cevherlerin çıkarılmasını mümkün kılan çeşitli demir cevheri türlerinin (ferruginous kuvarsitler, manyetik demir cevheri) birikintileri. Tipik olarak birikintiler, yer kabuğundaki eski kaya oluşum süreçleriyle ilişkilidir ve kalkan adı verilen oluşumların üzerinde yer alır.

Kristalin bir kalkan, büyük, kavisli bir mercek şeklinde bir oluşumdur. 4,5 milyar yıl önce yer kabuğunun oluşumu sırasında oluşan kayalardan oluşur.

Bu türden en ünlü yataklar şunlardır: Kursk Manyetik Anomalisi, Krivoy Rog Havzası, Superior Gölü (ABD/Kanada), Avustralya'daki Hamersley Eyaleti ve Brezilya'daki Minas Gerais demir cevheri bölgesi.

• Tabakalı tortul kayaçların birikintileri. Bu birikintiler, rüzgar ve su tarafından tahrip edilen minerallerde bulunan demir açısından zengin bileşiklerin çökelmesi nedeniyle oluşmuştur. Bu tür yataklardaki demir cevherinin çarpıcı bir örneği kahverengi demir cevheridir.

En ünlü ve büyük yataklar Fransa'daki Lorraine havzası ve aynı adı taşıyan yarımadadaki (Rusya) Kerç havzasıdır.

• Skarn yatakları. Genellikle cevher, magmatik ve metamorfik kökenlidir; katmanları, oluşumdan sonra dağların oluşumu sırasında yer değiştirmiştir. Yani, derinlemesine katmanlar halinde bulunan demir cevheri, litosferik plakaların hareketi sırasında kıvrımlar halinde ezilerek yüzeye taşınmıştır. Bu tür birikintiler genellikle katlanmış alanlarda katmanlar veya düzensiz şekilli sütunlar şeklinde bulunur. Magmatik olarak oluşmuştur. Bu tür yatakların temsilcileri: Magnitogorskoye (Ural, Rusya), Sarbaiskoye (Kazakistan), Iron Springs (ABD) ve diğerleri.
• Titanyum manyetit cevheri yatakları. Kökenleri magmatiktir ve çoğunlukla antik ana kaya kalkanlarının yüzeylemelerinde bulunur. Bunlar Norveç, Kanada ve Rusya'daki (Kachkanarskoye, Kusinskoye) havzaları ve tarlaları içerir.

İkincil yataklar şunları içerir: Rusya, Avrupa ülkeleri, Küba ve diğerlerinde geliştirilen apatit-manyetit, magno-manyetit, siderit, ferromangan yatakları.

Dünyanın önde gelen ülkelerinde demir cevheri rezervleri

Bugün, çeşitli tahminlere göre, yaklaşık 80 milyar ton metalin elde edilebileceği toplam 160 milyar ton cevher hacmine sahip yataklar araştırılmıştır.

ABD Jeoloji Araştırması, Rusya ve Brezilya'nın dünya demir cevheri rezervlerinin yaklaşık %18'ini oluşturduğuna dair veriler sunuyor.

Demir rezervleri açısından önde gelen ülkeleri şu şekilde sıralayabiliriz:

Dünya cevher rezervlerinin resmi şöyle:

Bu ülkelerin çoğu aynı zamanda en büyük demir cevheri ihracatçılarıdır. Genel olarak satılan hammadde miktarı yılda yaklaşık 960 milyon tondur. En büyük ithalatçılar Japonya, Çin, Almanya, Güney Kore, Tayvan, Fransa'dır.

Tipik olarak özel şirketler hammaddelerin çıkarılması ve satışıyla ilgilenmektedir. Örneğin ülkemizdeki en büyükler, toplamda 100 milyon tona yakın demir cevheri ürünü üreten Metallinvest ve Evrazholding'dir.

Aynı ABD Jeoloji Araştırması'nın tahminlerine göre, madencilik ve üretim hacimleri sürekli artıyor, yılda yaklaşık 2,5-3 milyar ton cevher çıkarılıyor ve bu da dünya pazarındaki değerini düşürüyor.

Bugün 1 tonun kârı yaklaşık 40 dolar. Rekor fiyat 2007'de 180$/ton olarak kaydedildi.

Demir cevheri nasıl çıkarılır?

Demir cevheri katmanları farklı derinliklerde bulunur ve bu da onun toprak altından nasıl çıkarılacağını belirler.

Kariyer yolu. En yaygın taşocakçılığı yöntemi, yatakların yaklaşık 200-300 metre derinlikte bulunması durumunda kullanılır. Geliştirme, güçlü ekskavatörlerin ve kaya kırma tesislerinin kullanılmasıyla gerçekleşir. Daha sonra işleme tesislerine taşınmak üzere yüklenir.

Maden yöntemi. Daha derin katmanlar (600-900 metre) için maden yöntemi kullanılır. Başlangıçta, katmanlar boyunca sürüklenmelerin geliştiği bir mayın hizalaması delinir. Ezilmiş kayanın konveyörler kullanılarak “dağlara” tedarik edildiği yerden. Madenlerden çıkan cevher de işleme tesislerine gönderiliyor.

Sondaj hidrolik üretimi. Sondajlı hidrolik madencilik için öncelikle kaya tabakasına bir kuyu açılır. Bundan sonra, borular hedefe getirilir ve daha fazla ekstraksiyon için cevher güçlü su basıncıyla ezilir. Ancak günümüzde bu yöntem çok düşük verime sahiptir ve oldukça nadiren kullanılmaktadır. Örneğin, ham maddelerin %3'ü bu yöntemle, %70'i ise maden yöntemiyle çıkarılmaktadır.

Çıkarma işleminden sonra, metal eritme için ana hammaddeyi elde etmek amacıyla demir cevheri malzemesinin işlenmesi gerekir.

Cevherlerin bileşimi, gerekli demire ek olarak birçok yabancı madde içerdiğinden, maksimum faydalı verimi elde etmek için, eritme için malzemeyi (konsantre) hazırlayarak kayanın saflaştırılması gerekir. Tüm süreç madencilik ve işleme tesislerinde gerçekleştirilir. İLE çeşitli türler Cevherler, kendi saflaştırma ve gereksiz yabancı maddelerin uzaklaştırılması tekniklerini ve yöntemlerini uygularlar.

Örneğin manyetik demir cevherlerinin zenginleştirilmesine yönelik teknolojik zincir şu şekildedir:

• Başlangıçta cevher, kırma tesislerinde (örneğin çeneli kırıcılarda) kırma aşamasından geçer ve bir konveyör bant vasıtasıyla bir ayırma istasyonuna beslenir.
• Elektromanyetik ayırıcılar kullanılarak manyetik demir cevheri parçaları atık atık kayalardan ayrılır.
• Bundan sonra cevher kütlesi daha fazla kırma için nakledilir.
• Ezilen mineraller, titreşimli elekler adı verilen bir sonraki temizleme istasyonuna taşınır; burada faydalı cevher elenerek hafif atık kayadan ayrılır.
• Bir sonraki aşama, küçük yabancı madde parçacıklarının titreşimle ayrıldığı ince cevher haznesidir.
• Sonraki döngüler, bir sonraki su ilavesini, cevher kütlesinin sıvıyla birlikte gereksiz çamuru (atık kayayı) ortadan kaldıran bulamaç pompalarından öğütülmesini ve geçirilmesini ve tekrar kırmayı içerir.
• Cevher, pompalarla defalarca saflaştırıldıktan sonra, mineralleri yerçekimi yöntemini kullanarak bir kez daha saflaştıran eleğe gider.
• Tekrar tekrar saflaştırılan karışım, suyu uzaklaştıran bir kurutucuya beslenir.
• Kurutulmuş cevher tekrar manyetik ayırıcılara ve ancak o zaman gaz-sıvı istasyonuna gider.

Kahverengi demir cevheri biraz farklı prensiplere göre saflaştırılır, ancak özü değişmez çünkü zenginleştirmenin asıl görevi üretim için en saf hammaddeleri elde etmektir.

Zenginleştirmenin sonucu, eritmede kullanılan demir cevheri konsantresidir.

Demir cevherinden neler yapılır - demir cevherinin kullanım alanları

Metal elde etmek için demir cevherinin kullanıldığı açıktır. Ancak iki bin yıl önce metalurjistler, saf haliyle demirin oldukça yumuşak bir malzeme olduğunu ve ürünlerinin bronzdan biraz daha iyi olduğunu fark ettiler. Sonuç, bir demir ve karbon-çelik alaşımının keşfiydi.

Çelik için karbon, malzemeyi güçlendiren çimento rolünü oynar. Tipik olarak böyle bir alaşım %0,1 ila %2,14 oranında karbon içerir ve %0,6'nın üzerinde zaten yüksek karbonlu çelik bulunur.

Bugün bu metalden çok sayıda ürün, ekipman ve makine listesi yapılmaktadır. Bununla birlikte, çeliğin icadı, dayanıklı özelliklere sahip, ancak aynı zamanda mükemmel esneklik, işlenebilirlik ve diğer teknik, fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip bir malzeme elde etmeye çalışan ustalar olan silah ustalığının gelişimi ile ilişkilendirildi. Günümüzde yüksek kaliteli metal, onu alaşımlandıran, sertlik ve aşınma direnci sağlayan başka katkı maddelerine de sahiptir.

Demir cevherinden üretilen ikinci malzeme ise dökme demirdir. Aynı zamanda %2,14'ten fazlasını içeren bir demir ve karbon alaşımıdır.

Uzun süre, dökme demir, ya çelik eritme teknolojisi ihlal edildiğinde ya da eritme fırınlarının dibine çöken metalin bir yan ürünü olarak elde edilen işe yaramaz bir malzeme olarak kabul edildi. Çoğunlukla atılmıştır ve dövülemez (kırılgandır ve neredeyse sünek değildir).

Topçuların gelişinden önce çiftlikte dökme demir kullanmaya çalıştılar Farklı yollar. Örneğin inşaatta temel blokları yapıldı, Hindistan'da tabutlar yapıldı ve Çin'de başlangıçta madeni paralar bile basıldı. Topların ortaya çıkışı, gülle atmak için dökme demirin kullanılmasını mümkün kıldı.

Günümüzde dökme demir, makine mühendisliği başta olmak üzere birçok endüstride kullanılmaktadır. Bu metal aynı zamanda çelik üretmek için de kullanılır (açık ocaklı fırınlar ve Bessmer yöntemi).

Üretim arttıkça giderek daha fazla malzemeye ihtiyaç duyulur ve bu da yoğun madenciliğe katkıda bulunur. Ancak gelişmiş ülkeler nispeten ucuz hammadde ithal etmenin daha uygun olduğunu düşünüyor ve hacimleri azaltıyor kendi üretimi. Bu, ana ihracatçı ülkelerin demir cevheri üretimini daha fazla zenginleştirme ve konsantre olarak satma yoluyla artırmasına olanak tanıyor.

Demir cevheri bir mineral oluşumudur doğal karakter Ekonomik olarak uygulanabilir ekstraksiyonu için yeterli bir hacimde birikmiş demir bileşiklerini içeren. Elbette tüm kayalar demir içerir. Ancak demir cevherleri, bu madde açısından o kadar zengin olan ve metalik demirin endüstriyel olarak çıkarılmasına izin veren demirli bileşiklerdir.

Demir cevheri çeşitleri ve temel özellikleri

Tüm demir cevherleri, mineral bileşimleri ve zararlı ve faydalı yabancı maddelerin varlığı bakımından büyük farklılıklar gösterir. Oluşum koşulları ve son olarak demir içeriği.

Cevher olarak sınıflandırılan ana malzemeler birkaç gruba ayrılabilir:

• Hematit, martit, manyetit içeren demir oksitler.
• Demir hidroksitler - hidrogoetit ve goetit;
• Silikatlar - thuringite ve chamosit;
• Karbonatlar - sideroplesit ve siderit.

Endüstriyel demir cevherleri %16 ile %72 arasında değişen konsantrasyonlarda demir içerir. Demir cevherlerinde bulunan faydalı yabancı maddeler şunları içerir: Mn, Ni, Co, Mo vb. Ayrıca Zn, S, Pb, Cu vb. gibi zararlı yabancı maddeler de vardır.

Demir cevheri yatakları ve madencilik teknolojisi

Oluşumlarına göre mevcut demir cevheri yatakları ikiye ayrılır:

• Endojen. Titanomagnetit cevherlerinin kalıntılarını temsil eden magmatik olabilirler. Ayrıca karbonatit kalıntıları da bulunabilir. Ayrıca mercek şekilli, tabaka benzeri skarn-manyetit yatakları, volkano-tortul tabaka yatakları, hidrotermal damarların yanı sıra düzensiz şekilli cevher kütleleri de bulunmaktadır.
• Ekzojen. Bunlar esas olarak kahverengi demir cevheri ve siderit tortul tabaka yataklarının yanı sıra tiringit, kamozit ve hidrogoetit cevher yataklarını içerir.
• Metamorfojenik demirli kuvarsit yataklarıdır.

Maksimum cevher üretimi hacimleri önemli rezervler tarafından tetiklenmekte ve Prekambriyen demirli kuvarsitlere düşmektedir. Tortul kahverengi demir cevherleri daha az yaygındır.

Madencilik sırasında zengin cevherler ile zenginleştirilmesi gerekenler arasında ayrım yapılır. Demir cevheri üreten endüstri aynı zamanda ön işlemlerini de yürütmektedir: ayıklama, kırma ve yukarıda bahsedilen zenginleştirme ve aglomerasyon. Cevher madenciliği endüstrisine demir cevheri endüstrisi denir ve demir metalurjisinin hammadde tabanıdır.

Uygulamalar

Demir cevheri, dökme demir üretiminin ana hammaddesidir. Açık ocak veya konvertör üretiminin yanı sıra demir geri kazanımına da gidiyor. Bilindiği gibi demirden ve dökme demirden çok çeşitli ürünler üretilmektedir. Aşağıdaki endüstrilerin bu malzemelere ihtiyacı vardır:

• Makine mühendisliği ve metal işleme;
• Otomotiv endüstrisi;
• Roket endüstrisi;
• Askeri sanayi;
• Gıda ve hafif sanayi;
• İnşaat sektörü;
• Petrol ve gaz üretimi ve nakliyesi.

İyi bilinen petrol ve gaza ek olarak, eşit derecede önemli başka mineraller de vardır. Bunlar, demir içeren ve işlenerek çıkarılan cevherleri içerir. Maden yataklarının varlığı herhangi bir ülkenin zenginliğidir.

Cevherler nelerdir?

Doğa bilimlerinin her biri bu soruyu kendi yöntemiyle yanıtlıyor. Mineraloji, cevheri, en değerlilerinin çıkarılması süreçlerini geliştirmek için gerekli olan bir dizi mineral olarak tanımlar ve kimya, içindeki değerli metallerin niteliksel ve niceliksel içeriğini belirlemek için cevherin elementel bileşimini inceler.

Jeoloji şu soruyu ele alır: "Cevherler nedir?" endüstriyel kullanımlarının fizibilitesi açısından bakıldığında, bu bilim gezegenin bağırsaklarında meydana gelen yapı ve süreçleri, kaya ve mineral oluşum koşullarını ve yeni maden yataklarının araştırılmasını incelediği için. Jeolojik süreçler sonucunda endüstriyel kullanım için yeterli miktarda mineral oluşumunun biriktiği dünya yüzeyindeki alanlardır.

Cevher oluşumu

Böylece şu soruya: “Cevher nedir?” En eksiksiz cevap şudur. Cevher, içinde endüstriyel metal içeriği bulunan bir kayadır. Sadece bu durumda değeri vardır. Metal cevherleri, bileşiklerini içeren magmanın soğumasıyla oluşur. Aynı zamanda atom ağırlıklarına göre dağıtılarak kristalleşirler. En ağırları magmanın dibine yerleşerek ayrı bir katmana ayrılır. Diğer mineraller kayaları oluşturur ve magmadan kalan hidrotermal sıvı boşluklara yayılır. İçerdiği elementler katılaşarak damarlar oluşturur. Doğal kuvvetlerin etkisi altında tahrip olan kayalar rezervuarların dibinde çökelerek tortul birikintiler oluşturur. Kayaların bileşimine bağlı olarak çeşitli metal cevherleri oluşur.

Demir cevherleri

Bu minerallerin türleri önemli ölçüde farklılık gösterir. Cevherler, özellikle de demir cevherleri nelerdir? Cevherin endüstriyel işlemeye yetecek miktarda metal içermesi durumunda buna demir denir. Köken bakımından farklılık gösterirler, kimyasal bileşim faydalı olabilecek metallerin ve yabancı maddelerin içeriğinin yanı sıra. Kural olarak, bunlar demir dışı metallerle ilişkilidir, örneğin krom veya nikel, ancak zararlı olanlar da vardır - kükürt veya fosfor.

Kimyasal bileşim çeşitli oksitler, hidroksitler veya demir oksidin karbon dioksit tuzları ile temsil edilir. Çıkarılan cevherler arasında kırmızı, kahverengi ve manyetik demir cevherinin yanı sıra demir parlaklığı da yer alıyor; bunlar en zenginleri olarak kabul ediliyor ve %50'den fazla metal içeriyor. Yoksullar, içinde olanlardır faydalı kompozisyon daha az -% 25.

Demir cevheri bileşimi

Manyetik demir cevheri demir oksittir. %70'ten fazla saf metal içerir, ancak birikintilerde çinko blende ve diğer oluşumlarla birlikte ve bazen de birlikte bulunur. kullanımdaki en iyi cevher olarak kabul edilir. Demir cilası ayrıca %70'e kadar demir içerir. Kırmızı demir cevheri - demir oksit - saf metal ekstraksiyonunun kaynaklarından biridir. Kahverengi analogları ise %60'a kadar metal içeriğine sahiptir ve bazen zararlı olan yabancı maddelerle birlikte bulunur. Sulu demir oksittirler ve hemen hemen hepsine eşlik ederler. demir cevheri. Çıkarılma ve işlenme kolaylığı açısından da uygundurlar ancak bu tip cevherlerden elde edilen metalin kalitesi düşüktür.

Demir cevheri yatakları menşeine göre üç büyük gruba ayrılır.

1. Endojen veya magmatik. Oluşumları yer kabuğunun derinliklerinde meydana gelen jeokimyasal süreçlerden ve magmatik olaylardan kaynaklanmaktadır.
2. Yerkabuğunun yüzeye yakın bölgesinde, yani göllerin, nehirlerin ve okyanusların dibinde meydana gelen süreçlerin bir sonucu olarak ekzojen veya yüzey birikintileri oluşturulmuştur.
3. Metamorfojenik çökeltiler, dünya yüzeyinden yeterli derinlikte, etkisi altında oluşmuştur. yüksek basınç ve aynı sıcaklıklar.

Ülkedeki demir cevheri rezervleri

Rusya çeşitli yataklar bakımından zengindir. Dünyanın en büyüğü - tüm dünya rezervlerinin neredeyse% 50'sini içeriyor. Bu bölgede 18. yüzyılda zaten fark edilmişti, ancak yatakların gelişimi ancak geçen yüzyılın 30'lu yıllarında başladı. Bu havzadaki cevher rezervleri yüksek saf metal içeriğine sahiptir, milyarlarca ton olarak ölçülmektedir ve madencilik açık ocak veya yer altı yöntemleriyle yapılmaktadır.

Ülkenin ve dünyanın en büyüklerinden biri olan Bakchar demir cevheri yatağı geçen yüzyılın 60'lı yıllarında keşfedildi. %60'a kadar saf demir konsantrasyonuna sahip cevher rezervleri yaklaşık 30 milyar tondur.

Krasnoyarsk Bölgesi'nde manyetit cevherleri içeren Abagaskoe yatağı bulunmaktadır. Geçen yüzyılın 30'lu yıllarında keşfedildi, ancak gelişimi yalnızca yarım yüzyıl sonra başladı. Kuzeyde ve Güney bölgeleri Havza üretimi devam ediyor açık yöntem Rezervlerin kesin miktarı ise 73 milyon tondur.

1856 yılında keşfedilen Abakan demir cevheri yatağı halen aktiftir. İlk başta, geliştirme açık madencilikle ve 20. yüzyılın 60'lı yıllarından itibaren 400 metreye kadar derinlikte yer altı madenciliği ile gerçekleştirildi. Cevherdeki saf metal içeriği %48'e ulaşır.

Nikel cevherleri

Nikel cevherleri nelerdir? Bu metalin endüstriyel üretiminde kullanılan mineral oluşumlarına nikel cevheri adı verilmektedir. Saf metal içeriği yüzde dörde kadar olan sülfür bakır-nikel cevherleri ve aynı rakam %2,9'a kadar olan silikat nikel cevherleri bulunmaktadır. Birinci tip yataklar genellikle magmatik tiptedir ve silikat cevherleri ayrışma kabuğunun olduğu bölgelerde bulunur.

Rusya'da nikel endüstrisinin gelişimi, 19. yüzyılın ortalarında Orta Urallar'daki konumlarının gelişmesiyle ilişkilidir. Sülfit yataklarının neredeyse %85'i Norilsk bölgesinde yoğunlaşmıştır. Taimyr'deki yataklar, rezervlerin zenginliği ve mineral çeşitliliği açısından dünyanın en büyük ve en eşsiz yataklarıdır; periyodik tablonun 56 elementini içerirler. Rusya'daki nikel cevherlerinin kalitesi diğer ülkelerden daha düşük değildir, avantajı ek nadir elementler içermesidir.

Nikel kaynaklarının yaklaşık yüzde onu Kola Yarımadası'ndaki sülfit yataklarında yoğunlaşıyor ve Orta ve Güney Urallarda silikat yatakları geliştiriliyor.

Rusya'nın cevherleri, endüstriyel kullanım için gerekli miktar ve çeşitlilik ile karakterize edilmektedir. Ancak aynı zamanda karmaşık özellikleriyle de ayırt edilirler. doğal şartlarüretim, ülke topraklarında eşit olmayan dağılım, kaynak dağılımı bölgesi ile nüfus yoğunluğu arasındaki tutarsızlık.

Demir cevheri hammaddelerinin önde gelen üreticilerinden biri olan en sevdiğim madencilik ve işleme tesisi hakkında büyük bir fotoğraf raporu: Rusya'daki ticari cevher üretiminin %15'inden fazlasını oluşturuyor. Çekimler beş yıldan fazla sürdü ve toplamda 25 günden fazla sürdü. Bu rapor en fazla meyve suyunu sıkıyor. Stoilensky GOK, 1961 yılında Belgorod bölgesinin Stary Oskol şehrinde kuruldu. Tesisin ana ürünleri demir cevheri konsantresi ve dökme demir ve çelik üretimine yönelik demir sinter cevheridir.

(50 fotoğraf)

Demir cevherleri, demir ve bileşiklerini öyle bir hacimde içeren doğal mineral oluşumlarıdır ki, bu oluşumlardan demirin endüstriyel olarak çıkarılması tavsiye edilir. SGOK, hammaddelerini Kursk manyetik anomalisinin Stoilensky yatağından alıyor. Dışarıdan bakıldığında bu tür nesneler çoğu endüstriye benziyor - bir tür atölye, asansör ve boru.

Kasenin kenarında halka açık bir taş ocağı yapılması nadirdir. gözlem güverteleri. Stoilensky GOK'ta yüzey çapı 3 km'yi aşan ve derinliği yaklaşık 380 metre olan bu dev kratere erişim ancak geçişler ve onaylarla mümkün. Dışarıdan bakıldığında Moskova şehrinin gökdelenlerinin bu deliğe rahatlıkla sığacağını, hatta dışarı çıkmayacağını bile söyleyemezsiniz.

Madencilik açık ocak madenciliği ile yapılmaktadır. Madenciler, zengin cevher ve kuvarsit elde etmek için on milyonlarca metreküp toprak, kil, tebeşir ve kumu çıkarıp çöplüklere taşıyor.

Gevşek kayalar kazıcı ekskavatörler ve çekme halatları kullanılarak çıkarılır. “Bekolar” sıradan kovalara benziyor, sadece SGOK ocağında büyükler - 8 metreküp. M.

Bu kovaya 5-6 kişi ya da 7-8 Çinli rahatlıkla sığabilir.

Madencilerin aşırı yük dediği gevşek kayalar trenle çöplüklere taşınıyor. Haftalık olarak üzerinde çalışılan ufuklar şekil değiştiriyor. Bu nedenle sürekli olarak demiryolu hatlarını, ağlarını, demiryolu geçişlerini vb. yeniden hizalamamız gerekiyor.

Dragline. Kova, 40 metrelik bir bom üzerinde ileri doğru fırlatılıyor, ardından halatlar onu ekskavatöre doğru çekiyor.

Kova, kendi ağırlığı altında tek atışta yaklaşık on metreküp toprağı toplar.

Makine dairesi.

Böyle bir kovayı yanlara zarar vermeden veya lokomotifin iletişim ağının yüksek gerilim hattına dokunmadan arabaya boşaltmak için sürücünün çok büyük bir beceriye ihtiyacı var.

Ekskavatör patlaması.

Damperli vagonlara sahip bir tren (bunlar kendiliğinden devrilen vagonlardır) aşırı yükü çöplüklere taşır.

Çöplüklerde ters iş meydana gelir - arabaların çatısı bir ekskavatör tarafından düzgün tepelerde depolanır.

Bu durumda, gevşek kayalar basitçe bir yığın halinde atılmaz, ayrı olarak depolanır. Madencilerin dilinde bu tür depolara teknojenik yataklar denir. Onlardan çimento üretimi için tebeşir, genişletilmiş kil üretimi için kil, inşaat için kum ve arazi ıslahı için kara toprak alınır.

Tebeşir yataklarından oluşan dağlar. Bütün bunlar tarih öncesi kalıntılardan başka bir şey değil deniz canlıları- yumuşakçalar, belemnitler, trilobitler ve ammonitler. Yaklaşık 80 - 100 milyon yıl önce buraya sığ bir antik deniz sıçradı.

Stoilensky GOK'un ana cazibe merkezlerinden biri, kilit bir ünite olan yürüyen kepçe tekerlekli ekskavatör KU-800'e sahip madencilik ve aşırı yük kompleksidir (GVK). GVK, Çekoslovakya'da üretildi, iki yıl boyunca SGOK ocağında monte edildi ve 1973 yılında işletmeye alındı.

O zamandan beri, döner bir ekskavatör taş ocağının kenarları boyunca yürüyor ve 11 metrelik bir tekerlekle tebeşir birikintilerini kesiyor.

Ekskavatörün yüksekliği 54 metre, ağırlığı ise 3 bin 350 ton. Bu, 100 metro vagonunun ağırlığına eşdeğerdir. Bu miktardaki metalden 70 adet T-90 tankı yapılabilir.

Ekskavatör bir döner tablanın üzerinde durur ve hidrolik silindirler tarafından tahrik edilen "kayaklar" kullanılarak hareket eder. Bu canavarı çalıştırmak için 35 bin voltluk bir voltaja ihtiyaç var.

Tamirci Ivan Tolmachev, KU-800'ün lansmanına katılan kişilerden biri. 40 yıldan fazla bir süre önce, 1972'de, Gubkin Madencilik Koleji'nden mezun olduktan hemen sonra Ivan Dmitrievich, döner ekskavatörün operatör yardımcısı olarak kabul edildi. İşte o zaman mecbur kaldım genç uzman merdiven galerileri boyunca koşun! Gerçek şu ki, ekskavatörün elektrikli kısmının mükemmel olmaktan uzak olduğu ortaya çıktı, bu nedenle şu veya bu ünitenin arızasının nedenini bulmadan önce yüzlerce adımın aşılması gerekiyordu. Ayrıca belgeler Çekçe'den tamamen tercüme edilmedi. Diyagramları anlamak için geceleri gazetelerin başında oturmam gerekiyordu çünkü sabaha kadar şu veya bu arızayı nasıl düzelteceğimi bulmam gerekiyordu.

KU-800'ün uzun ömürlü olmasının sırrı özel çalışma modudur. Gerçek şu ki, çalışma sezonunda planlı onarımların yanı sıra kışın tüm kompleks kullanılamaz hale geliyor. büyük yenileme ve konveyör hatlarının yeniden inşasının gerçekleştirilmesi. GVK üç aydır yeni sezona hazırlanıyor. Bu süre zarfında tüm bileşenleri ve düzenekleri sıraya koymayı başarırlar.

Alexey Martianov, ekskavatör rotorunun manzarasını sunan kabinde. Dönen üç katlı tekerlek etkileyicidir. Genel olarak KU-800'ün galerilerinde dolaşmak nefes kesicidir.
- Bu izlenimler muhtemelen sizin için biraz donuklaştı mı?
- Evet öyle bir şey var elbette. Sonuçta 1971'den beri burada çalışıyorum.
- Peki o yıllarda bu ekskavatör henüz yok muydu?
- Kuruluma yeni başladıkları bir site vardı. Buraya toplu olarak geldi ve Çek montaj amirleri tarafından yaklaşık üç yıl boyunca montajı yapıldı.
- Bu o dönemde benzeri görülmemiş bir teknik miydi?
- Evet, bu Çekoslovak üreticinin montaj hattından çıkan dördüncü otomobil. O zaman gazeteciler bize saldırdılar. “Bilim ve Yaşam” dergisi bile ekskavatörümüz hakkında yazdı.

Asılı elektrikli ekipmanlar ve şalt odaları boma karşı ağırlık görevi görür.

Elbette bunun yürüyen bir ekskavatör olduğunu anlıyorum. Ama hala böyle bir "devin" gerçekte nasıl yürüyebileceğini hayal edemiyorum?
- Çok iyi yürüyor, iyi dönüyor. İki buçuk metrelik bir adım yalnızca bir buçuk dakika sürer. Burada, parmaklarınızın ucunda, basamakların uzaktan kumandası var: kayaklar, taban, durma, ekskavatörü döndürme. Bir hafta içinde yerimizi değiştirmeye hazırlanıyoruz, ters yöne, konveyörün yapıldığı yere gideceğiz.

GVK makinistlerinin ustabaşı Alexey Martianov, ekskavatöründen sanki canlı bir nesneymiş gibi sevgiyle bahsediyor. Utanacak hiçbir şeyi olmadığını söylüyor: Ekibinin her biri arabasına aynı şekilde davranıyor. Üstelik ekskavatörün büyük onarımlarını denetleyen Çek üreticinin uzmanları, canlıdan bahsetmeye başlıyor.

Yalnızca ekskavatörün yerden kırk metre yükseklikteki üst platformunda gerçek boyutunu hissedebiliyorsunuz. Görünüşe göre merdiven galerilerinde kaybolabilirsiniz, ancak metal ve kablo iletişiminin bu inceliklerinde ayrıca işçiler ve makine odaları, elektrikli ekipmanlarla dolu bir salon, şalt cihazları, yürüme, döndürme için hidrolik ünite bölmeleri, kaldırma ve kaldırma cihazları da bulunmaktadır. döner bomun uzatılması, yük kaldırma vinçleri, konveyörler.
Ekskavatörün tüm metal ve enerji tüketimine rağmen ekibinde yalnızca 6 kişi çalışıyor.

Yer yer hareketli basamakları olan dar demir merdivenler, orman yolları gibi ekskavatörün dolanmasına neden oluyor. Sonsuz tel nehirleri ekskavatörün uzunluğunu ve genişliğini deliyor.

Bunu nasıl yönetiyorsunuz? Kendinize ait sırlarınız var mı? Mesela şu geliyor: yeni kişi, kaç ay sonra bu sandalyeye oturabilecek?
- Bunlar ay değil, bunlar yıl. Kokpitte çalışmayı, kaza yapmayı, yürümeyi öğrenmek bir şeydir, ancak arabayı hissetmek tamamen farklıdır. Sonuçta benden yükleme bomu operatörüne olan mesafe 170 metre ve birbirimizi iyi duyup görmemiz gerekiyor. Sanırım sırtımla ne hissedeceğimi bilmiyorum. Elbette burada bir hoparlör var. Beş sürücünün tamamı beni duyabiliyor. Ve onları duyabiliyorum. Bu devasa makinenin elektrik devrelerini ve yapısını da bilmeniz gerekiyor. Bazıları çabuk öğrenir, bazıları ise ancak on yıl sonra sürücü olur.

KU-800'ün tasarımı mühendislik çözümleriyle hala şaşırtıyor. Her şeyden önce, taşıyıcı ünitelerin ve parçaların optimal hesaplamaları. Performans açısından Çek KU-800'e benzer ekskavatörlerin önemli ölçüde olduğunu söylemek yeterli büyük boyutlar ve kütle, bir buçuk kat daha ağırdırlar.

Rotor tarafından kesilen tebeşir, bir taşıma sistemi boyunca yaklaşık 7 kilometre yol kat eder ve bir yayıcı yardımıyla tebeşir dağlarında depolanır.

Bir yılda, çöplüklere o kadar çok tebeşir gönderiliyor ki, bu tebeşir, 1 metre yüksekliğinde ve 500 kilometre uzunluğunda iki şeritli bir yolu doldurmaya yetiyor.

Bom operatörü yükleniyor. Serpme makinesinde toplamda 4 kişilik vardiya çalışıyor.

Yayıcı, rotor tekerleğinin bulunmaması dışında KU-800'ün daha küçük bir kopyasıdır. Ekskavatör ters yönde.

Şimdi Stoilensky GOK'un ocağındaki ana faydalı mineral demirli kuvarsittir. % 20 ila 45 arasında demir içerirler. %30'dan fazla demir içeren taşlar mıknatısa aktif tepki verir. Madenciler bu numarayla misafirleri sık sık şaşırtıyor: "Nasıl oluyor da sıradan görünen bu taşlar bir anda mıknatıs tarafından çekiliyor?"

Stoilensky Madencilik ve İşleme Tesisi'nin ocağında artık yeterince zengin demir cevheri bulunmuyor. Çok kalın olmayan bir kuvarsit tabakasıyla kaplıydı ve neredeyse yıpranmıştı. Bu nedenle kuvarsitler artık demir cevherinin ana hammaddesidir.

Kuvarsitleri çıkarmak için önce patlatılırlar. Bunu yapmak için bir kuyu ağı açıyorlar ve içlerine patlayıcı döküyorlar.

Kuyuların derinliği 17 metreye ulaşıyor.

Stoilensky GOK yılda 20'ye kadar patlama gerçekleştiriyor kaynak. Üstelik bir patlamada kullanılan patlayıcı kütlesi 1000 tona ulaşabiliyor. Sismik bir şoku önlemek için patlayıcı, saniyeden çok daha kısa bir gecikmeyle kuyudan kuyuya doğru dalga yoluyla patlatılır.

Ukrayna'daki Krivoy Rog hematit ve martit cevheri yatağı, Dnepropetrovsk bölgesinde 3-3 genişliğinde ve 90 km uzunluğa kadar dar bir şeritte yer almaktadır. Cevher derinliği bazı bölgelerde 500 m'ye ulaşmaktadır.Madencilik, şaft yöntemi ve açık ocak (tüm üretimin ~%50'si) madencilik kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Çoğunlukla hematit ve kuvarstan oluşan yüksek tenörlü cevherler (%46-60 Fe), düşük tenörlü manyetit ve hematit kuvarsit birikimlerinin üzerinde bulunur. Cevherler fosfor ve kükürt bakımından son derece saftır. Manyetit kuvarsitler (Kirunavara (İsveç). Kuzeyde magmatik kökenli manyetit cevheri yatağı Kuzey Kutup Dairesi. Cevher ortalama %59,8 Fe, %0,1-0,2 Mn içermektedir. Atık kaya apatit 3(3CaOP 2 C>5) CaFe2 ile temsil edilmektedir. Bu bağlamda fosfor içeriği cevherdeki demir içeriği ile ters orantılıdır. Böylece, %68 Fe'de cevher yalnızca %0,03 P içerir ve %58 Fe > %2,5 P. Açık ocak madenlerinden çıkarılan cevherler kırma, öğütme ve manyetik ayırmaya tabi tutulur; konsantreleri %63-69 Fe içerir. Cevher ve konsantre, esas olarak Luleå limanı ve Norveç'in Narvik limanı üzerinden ihraç edilmektedir. Mevduatın rezervi 2,4 milyar tondur.

Lorraine demir cevheri havzası (Fransa, Nancy şehri yakınında, kısmen Lüksemburg ve Belçika'da). Dünyanın en büyük oolitik demir cevheri (Minette cevheri) ve siderit tortul yataklarından birine ev sahipliği yapmaktadır. Cevher ortalama olarak %: 31-35 Fe; 0,2-0,3 Mn; 2,0 R ve 0,1'e kadar 5. Yatağın bireysel alanlarındaki atık cevherin doğası büyük ölçüde farklıdır. Bu nedenle asit gang cevherleri (%15-27 SiO2, %3-12 CaO; %4-8 Al2O3) bazik gang cevherleri (%15-22 CaO; %6-12 SiO2; %4-8 Al2O3) ile karıştırılır. %4-8 Al203), kendiliğinden eriyen karışımlar elde edilmesi. Maden kaynaklarının 6 milyar ton olduğu tahmin ediliyor. Fransa, çıkarılan cevherin %65'ini tüketiyor, geri kalanını Belçika, Lüksemburg ve Almanya'ya ihraç ediyor.

Newfoundland sahası (Kanada). Conception Körfezi'ndeki Belle Adası'nın kuzey kıyısında, 0,112 milyar ton (denge dışı rezervler 3 milyar ton) kaynakları (A + B + C) olan oolitik bir yapıya sahip büyük bir Kambriyen öncesi sedimanter hematit-siderit cevheri yatağı bulunmaktadır. . Cevher şunları içerir: Labrador Şehri (Kanada) yakınlarındaki yatak, Wabush Gölü'nün (Labrador Yarımadası) doğu kıyısında yer almaktadır. Burada, dünya yüzeyinde (Carol madeni), %35-40 Fe içeren (3 milyar ton rezerv) Prekambriyen tortul hematit yatağı geliştirilmektedir. %0,01-0,03 S, %0,03-1,14 P, %0,08-7,9 Mn içeren cevher zenginleştirmeye tabi tutulur. Ortaya çıkan konsantre %64 Fe içerir. Gangun doğası asidiktir.

Superior Gölü sahası (ABD). 160 km 2 alan üzerinde 1854 yılından bu yana işletilen bir tesis bulunmaktadır. büyük depozito hematit ve manyetit çeşitlerinin demirli kuvarsit (takonitler) katmanlarının üzerinde yer alan, kuvars ganglı, Kambriyen metamorfozlu zengin hematit cevherlerine. Zengin siltli cevherler %50-51 Fe, %9-10 SiO 2 içerir. Cevherin büyük kısmı az miktarda manganez, fosfor ve kükürt içerir (Kaiyuna bölgesinde cevherler %6'ya kadar Mn içerir). Zengin cevherlerin toplam rezervi yaklaşık 2 milyar tondur.

Küba adasındaki kahverengi demir cevheri yatağı, adanın doğu ucunda, Mayari limanı yakınında bulunmaktadır (toplam rezervler yaklaşık 3 milyar tondur). Cevher ortalama olarak %: 45 Fe; 1.7-2.0 Cg; 0,8-1,0 N1; 0,06R; 0,04 B ve lateritik ganga sahiptir (%2-6 SiO2, %6-14 Al203). Cevherin tamamı tozludur ve topaklanma gerektirir.

Venezuela'nın kırmızı demir cevheri (2,2 milyar ton rezerv). El Pao ve Cerro Bolivar'ın Prekambriyen tortul yatakları ülkenin doğusunda yer alır ve açık ocak madenciliği ile geliştirilir. Ser-ro-Bolivar madeninin cevheri ortalama olarak %: 60,7 Fe; 1,78 Si02; 5.20 Al 2 O 3 ;0.18 R El Pao yatağından cevher, %: 68.0 Fe içeriğiyle sağlanır; 0,77 Si02; 0,14 Al203; 0,051R; Cevherin yüzde 80'i ABD'ye ihraç ediliyor.

Itabira ve Itabirita yatakları (Brezilya), Rio de Janeiro'nun 350 km kuzeyinde, 7000 km2'lik bir alan üzerinde yer almaktadır. Bunlar Prekambriyen tortul metamorfize hematit yataklarıdır. Madencilik sırasında ince tanelerin yalnızca %30'u oluşur. Bu bölgeden ihraç edilen cevherin tipik bileşimi, %: 66,5-70,7 Fe; 0,1-1,3 Si02; 0,05-0,5 Al203; 0,5 Mn'ye kadar; 0,03 S'ye kadar; 0,08'e kadar R. Bu bölgedeki cevher rezervleri 16,3 milyar tondur.

Nehir bölgesinde Carazhas yatağı (Brezilya). Amazon aynı zamanda Prekambriyen tortul metamorfoza uğramış bir yataktır. Rezervlerin 15-20 milyar ton olduğu tahmin ediliyor.Basit zenginleştirmeden sonra cevher %67 oranında Fe içeriyor. Madenin tasarım kapasitesi 35 milyon ton/yıldır.

Conakry (Gine) yakınlarında lateritik kahverengi demir cevheri yatağı. Bu, Afrika'daki en büyük demir cevheri yatağıdır (1 milyar tondan fazla zengin cevher dahil toplam rezerv 2,5 milyar tondur) bileşimi, %: 51,5 Fe; 2,50 Si02; 9.80 Al203; 0,3 ila 0,06 R; 0,60 Cr'a kadar; 0,4'e kadar Ni + Co; 0,08 Mn'ye kadar ve 12 p.p.'ye kadar

Hindistan'ın "demir kuşağı" yatağı (ülkenin kuzeydoğusundaki Bihar ve Orissa, Kalküta'ya 250-300 km uzaklıkta). İşte alüminli atık kaya içeren Prekambriyen tortul hematit cevheri yatağı (yaklaşık 20 milyar ton rezerv). Yüksek tenörlü cevherler %: 66'ya kadar Fe; 0,06 R'ye kadar; S izleri; 2,5'a kadar SiO2; 1.5-4 Al203. Nispeten daha fakir cevherler %58-59 Fe'de tedarik edilir. Çıkarılan cevherin önemli bir kısmı Japonya'ya ihraç edilmektedir.