Надо Знать

добавить знаний



Железные руды



План:


Введение

Гематит
Железорудный агломерат для металлургического производства.

1. Общая характеристика

Железные руды ( рус. железные руды, англ. iron ores, нем. Eisenerze n pl) - природные минеральные образования, содержащие железа в таких количествах, при которых его экономически выгодно добывать.

Главные рудные минералы железных руд следующие: оксиды железа - магнетит, гематит, мартитом; гидроксиды - гетит и гидрогетит; карбонаты - сидерит и сидероплезит; силикаты - шамозит и тюрингит.

Всего известно более 300 минералов, содержащих железо: оксиды, сульфиды, силикаты, фосфаты, карбонаты и др.. Важнейшие минералы железа: магнетит Fe 2 O 4 (72,4% Fe), гематит Fe 2 O 3 (70% Fe), гетит FeOOH (62,9% Fe), лепидокрокит FeO (OH) (62,9% Fe), лимонитом - смесь гидрооксидов Fe с SiO 2 и др.. веществами (40-62% Fe), сидерит FeCO 3 (48,2% Fe), ильменит FeTiO 3 (36,8% Fe), шамозит (34-42% FeO), вивианит (43,0% FeO), боронить (34,6% Fe 2 O 3), ярозит (47,9% Fe 2 O 3) и др..

Содержание железа в рудах - от 10 до 72%. Бедные руды (до 46% железа) требуют обогащения. Железные руды содержат различные примеси: полезные - никель, кобальт, марганец, вольфрам, молибден, хром, ванадий и др.. и вредные - сера, фосфор, цинк, свинец, мышьяк, медь. Месторождения железных руд промышленного значения связаны с эндогенной, экзогенной и метаморфогенных сериями. Среди них по генезису выделяют магматические, карбонатные, скарновые, вулканогенные гидротермальные, вулканогенно-осадочные, коры выветривания, осадочные, метаморфогенные месторождения.

Промышленные типы руд классифицируются в зависимости от рудного минерала, преобладает.

Магнетитовые руды сложены магнетитом, они наиболее характерны для карбонатитового, скарновых и гидротермальных месторождений. С карбонатитового месторождений попутно извлекается апатит и бадделеит, из скарновых - сульфиды цветных металлов и пирит, содержащий кобальт. Особой разновидностью являются титаномагнетитовые руды магматических месторождений. Магнетитовые руды содержат до 72% железа.

Гематитовые руды сложены главным образом гематитом и в меньшей степени магнетитом. Они распространены в коре выветривания железистых кварцитов, в скарновых, гидротермальных и вулканогенных осадочных рудах. Богатые гематитовые руды содержат 55 - 65% железа и 15 - 18% марганца.

Сидерит руды подразделяются на кристаллические сидеритом руды и глинистые шпатов железняки. Они встречаются в гидротермальных и вулканогенных осадочных месторождениях. Содержание железа в сидеритов рудах 30-35%. После обжига сидеритов руд в результате удаления СО2, получают тонкопористых зализооксидни концентраты, содержащие 1-2%, а иногда до 10% марганца. В зоне окисления сидеритом руды превращаются в бурые железняки.

Силикатные железные руды сложены железистыми хлорит (шамозит, тюрингитом и др.)., сопровождающиеся гидрооксидами железа, иногда сидеритом. Среднее содержание железа в рудах составляет 25-40%, примесь серы - незначительная, фосфора - до 1%. Они часто имеют оолитов текстуру. В коре выветривания силикатные руды превращаются в бурые, иногда в красные (гидрогематитови) железняки. Бурые железняки составлены гидрооксидами железа, чаще гидрогетит. Бурые железняки образуют осадочные залежи (морские и континентальные) и месторождения коры выветривания. Осадочные руды часто имеют оолитов текстуру. Среднее содержание железа в рудах составляет 30-35%. В бурых железняках некоторых месторождений содержится до 1-2% марганца. В природно-легированных бурых железняках, образовавшиеся в корах выветривания ультраосновных пород, содержится 32-48% железа, до 1% никеля, до 2% хрома, сотые доли кобальта и ванадия. Из таких руд без примесей выплавляемым хромоникелевые чугуны и низколегированная сталь.

Железистые кварциты сложены тонкими кварцевыми, магнетитовыми, гематитовых, магнетит-гематитовых и сидеритов слоями, чередующимися местами в слоях есть примеси силикатов и карбонатов. Руды характеризуются содержанием железа от 12 до 36% и низким содержанием вредных примесей (содержание серы и фосфора составляет сотые доли процента). Месторождения этого типа имеют уникальные (более 10 млрд. т) или крупные (более 1 млрд. т) запасы руды. В коре выветривания кремнезем выносится и образуются крупные залежи богатых гематит-мартитових руд.

Полосатый магнетитовых кварцитов с дисперсным гематитом, Кривой Рог.

Наибольшие запасы и объемы добычи приходятся на железистые кварциты и образованные по ним богатые железные руды, меньше распространены осадочные бурозализнякови руды, а также скарновые, гидротермальные и карбонатитов магнетитовые руды.

По содержанию железа различают богатые (более 50% железа, а кремнезема менее 8 ... 10%, серы и фосфора менее 0,15%) и бедные (менее 25% железа) руды, требующие обогащения. Для качественной характеристики богатых руд важное значение имеет содержание и соотношение нерудных примесей (шлакообразующих компонентов), что выражается коэффициентом основности и кремневым модулем. По величине кремневых модуля (отношение суммы содержаний оксидов кальция и магния к сумме оксидов кремния и алюминия) железные руды и их концентраты подразделяются на кислые (менее 0,7), самофлюсующиеся (0,7 - 1,1) и основные (более 1,1). Лучшими являются самофлюсующиеся руды, кислые по сравнению с основными требуют введения в доменную шихту повышенного количества известняка (флюса). По величине кремневых модуля (отношение содержания оксида кремния к содержанию оксида алюминия) использование железных руд ограничивается типами руд с модулем ниже 2. В бедных руд, требующих обогащения, относят титаномагнетитовые, магнетитовые руды, а также магнетитовые кварциты с содержанием железа магнетитового более 10-20%; мартитовые и гематитовые руды и гематитовые кварциты с содержанием железа более 30% сидеритом и гидрогетит рыжие с содержанием железа более 25%. Нижняя граница содержания железа общего и магнетитового для каждого месторождения с учетом его масштабов, горнотехнических и экономических условий устанавливается кондициями.

Руды, требующие обогащения подразделяются на легкозбагачувани и труднообогатимых. Обогатимость руд зависит от их минерального состава и текстурно-структурных особенностей. К легкозбагачуваних руд принадлежат магнетитовые руды и магнетитовые кварциты, в труднообогатимых - железные руды, в которых железо связано с скрытно-кристаллическими и коллоидальных образованиями. В этих рудах при измельчении не удается раскрыть рудные минералы из-за их слишком мелкие размеры и тонкого проращивания с нерудными минералами. Выбор способов обогащения определяется минеральным составом и физико-механическими свойствами руд, их текстурно-структурными особенностями, и характером нерудных минералов. Обогащение железных руд осуществляется по магнитным, магнитно-гравитационными и магнитно-флотационной технологическим схемам, которые обеспечивают получение кондиционных концентратов с содержанием железа до ~ 70%. По способу рудоподготовки и применением в производстве различают мартеновские и доменные руды. В мартеновских руд, непосредственно используемые для выплавки стали, относят магнетитовые, мартитовые, гематитовые и гидрогематитови с содержанием железа более 57%, серы и фосфора менее 0, 15% каждого, кремнезема (SiO2) не более 5%, меди, цинка, свинца, олова, мышьяка, никеля и хрома не более 0,04% каждого, марганца менее 0,5% при мартеновской плавке и менее 2% при конверторный и электродуговой. Содержание крупного класса руды с размером кусков от 10 до 250 мм, загружаемого в сталеплавильные агрегаты, должен быть не менее 70%. В доменных руд относят магнетитовые, мартитовые и гематитовые с содержанием железа более 50%, а также гидрогематитови и гидрогетит с содержанием железа более 45%. Содержание серы и фосфора не должно превышать 0,3% каждого, меди - 0,2%, свинца и цинка 0,1% каждый, оксида олова - 0,08%, мышьяка - 0,07%. Содержание крупного класса руды с размером кусков от 10 до 100 мм, загружаемого в доменную печь, должно быть не менее 70 - 75%. Мелочь (0 - 10 мм) и комом руды с повышенным содержанием серы (выше кондиционных) поступают на агломерацию.

Большая часть железных руд используется для выплавки чугуна. Небольшое количество применяется как природные краски (охры) и утяжелители буровых глинистых растворов.


2. Основные рудные минералы

Основные рудные минералы: магнетит, мартитом, гематит, сидерит, железистые хлориты. Содержание железа в З.Р. - От 10 до 72%. Бедные руды (до 46% железа) требуют обогащения. Среди полезных примесей Ni, Co, Mn, W, Мо, Сг, V и проч., Среди вредных - S, Р, Zn, Pb, As, Cu.

По генезису З.Р. подразделяют на

  • эндогенные,
  • экзогенные и
  • метаморфогенные.

В зависимости от доминирующего минерала выделяют следующие промышленные типы руд:

  • бурые железняки,
  • красный железняк (или гематит-мартитовые),
  • магнетитовые, сидерит (или карбонатные),
  • силикатные и др..

Кроме того, различают З.Р. по состоянию отделки:

  • сыра,
  • рядовой,
  • сортированные,
  • обогащенную;

по назначению:

  • доменную,
  • мартеновская,
  • агломерационную.

Большие запасы З.Р. является РФ, Казахстане, Бразилии (34 млрд, т), Канаде (26), Австралии (21), США (17), Индии (13), ЮАР (9), Швеции (4,5) и Франции (4).

По прогнозам Римского клуба (2000 г) запасы З.Р. будут исчерпаны на Земле (в земной коре, ноокларк) за следующие 173 года.


3. Распространение

Месторождения З.Р. промышленного значения связаны с эндогенной, экзогенной и метаморфогенных сериями.

Среди них выделяют магматические, карбонатные, скарновые, вулканогенные гидротермальные, вулканогенно-осадочные, коры выветривания, осадочные, метаморфогенные.

3.1. Магматические месторождения

Магматические месторождения представлены титаномагентитовимы и ильменит-титаномагнетитовых залежами, которые расположены в Карелии (Пудожгирське), на Урале ( Качканарский, Гусивгирське, Первоуральск и др.)., Горном Алтае (Харливське), Восточных Саянах (Лисакивське, Кручинивське, Мало-Тагульське), в США (Тегавус), Норвегии (Телнес), Швеции (Таберг). Вмещающими породами являются оливин, пироксен, амфиболы, плагиоклаз, серпентин и другие. Залегают месторождения на огромных площадях в виде лакколитов.


3.2. Карбонатитов месторождения

Карбонатитов месторождения перовскит-титаномагнетитовые и апатит-магнетитовые залежи расположены в щелочно-ультраосновных интрузивов центрального типа, известные на Балтийском щите (Африканда, Ковдор), Сибирской платформе (Гулинський массив), Африканской платформе (Сукулу, Уганда, доров, Зимбабве, Люлекоп, ЮАР ). З.Р. сосредоточены преимущественно в центральной части интрузивами со значительным развитием карбонатитов с содержанием апатит-форстеритових, флогопит-форстератових, апатит-кальцитовых и кальцитовых образованиях по ультраосновные породы. Железорудные тела в таких массивах представляют собой в основном апатит-форстерит породы с сильным вкраплением, жилами и прожилками магнетита, неравномерным вкраплением пирохлора и бадделеит.


3.3. Скарновые месторождения

Скарновые месторождения скарново-магнетитовых залежей широко распространены на Урале (высокогорных, Гороблагодатське и др.)., в Кустанайской области Казахстана (Сарбайского, Соколовское, Качарское и др.)., Западной Сибири (Таштагольском, Абаканское, Тейське и др.)., Кавказе ( Дашкесанське), в США (Айрон-Спринг, Адирондак и проч.), Центральной Европе ( Рудные горы), Италии, Болгарии, Румынии, Японии, Китае и других государствах. Месторождения связаны с плагиограниты, производных базальтовой магмы ранней стадии геосинклинального развития. Главным железорудным минералом является магнетит, в отдельных случаях - гематит в виде железного блеска. В составе рудных метасоматитив участвуют эпидот, актинолит, гранаты, пироксены, хлориты, цеолиты, кальцит, кварц.


3.4. Вулканогенные гидротермальные месторождения

Вулканогенные гидротермальные месторождения парагенетических связанные с трапами, известные на Сибирской платформе (Коршунивське, Рудногирське, Нерюндинське и Тагорське). Руды представлены зонами вкраплености в метасоматитах, жильными телами и платообразный залежами зернистые смещения карбонатных пород. Роль экранов при образовании пластоподобные залежей играют пласты аргиллитов, тонкозернистых известняков и трапов солью. Рудотвирний магнетит всегда содержит изоморфную примесь магния и относится к разновидности магномагнетиту. Выделяются шток-, линзы-, пласто-и стовпоподибни метасоматические рудные тела и крутоспадаючи жили сплошного магнетита.


3.5. Вулканогенно-осадочные месторождения

Вулканогенно-осадочные месторождения представлены Западный Каражал в Центральном Казахстане, Холзунським в Горном Алтае, Терсинською группой в Кузнецком Алтае, Лан и Диль в ФРГ, Гора Джебилег и Мешер Абделазис в Алжире. Размещенные в синклинальных зонах евгеосинклинальних формаций. Рудные пласты и линзы деформированные складчатыми и разрывными дислокациями вместе с содержащейся толщей. Руды представлены гематитом, реже магнетитом и сидеритом. В них встречаются сульфиды, хлорит, кварц и другие нерудные минералы. Промышленное значение месторождений этой группы невелико. Месторождения выветривания представлены гетит-гидрогетитовимы (бурозализняковимы), мартитом-гидрогетитовимы зонами окисления месторождений сидеритов и скарны-магнетитовых руд, а также ультраосновных пород. Образование зон окисления связано с эпохами древнего и современного выветривания. З.Р. помещают примеси хрома, никеля и кобальта и относятся к природно легированных образований. Залежи таких руд представлены Елизаветським и Серовскому на Северном Урале, Аккерманский, Ново-Киевский, Ново-Петропавловским и другими месторождениями на Южном Урале, Малкинский на Северном Кавказе, а также и экваториальных областях - на Кубе, Гавайских островах, в Гвинее, Филиппинах, Гвиане и Суринаме.


3.6. Осадочные морские месторождения

Осадочные морские месторождения в виде сидеритов (в зоне окисления бурозализнякових) пластовых залежей в морских терригенно-карбонатных отложениях известны на западном склоне Южного Урала в древнем ядре герцинского антиклинория. Они залегают в протерозойских сланцево-карбонатных отложениях. Крупнейшими из них являются Бакальская, а также мелкие месторождения в Комарово-Зигзагинському и Катав-Ивановском районах. Бакальская группа насчитывает более 200 рудных тел в виде пласто-, линзы-и гниздоутворених залежей и рудных жил. Геосинклинальные морские гематитовые месторождения в терригенно-карбонатных отложениях известны в Ангаро-Питському железорудном бассейне, в США (Клинтон в Аппалачей), Африке (Бафинг-Бакайський бассейн в Мали) и Северной Австралии.


3.7. Платформенные морские месторождения

Платформенные морские месторождения сидерит-лепто-хлорит-гидрогематитових бобово-оолитовых руд в карбонатно-теригенових отложениях представлены Керченским, Аятським и Западно-Сибирским бассейнами, а также Лотарингская бассейном минетових (дрибноолитових) руд на площади Франции, ФРГ, Бельгии и Люксембурга. Значительно развиты они и в Китае.

3.8. Осадочные континентальные месторождения

Осадочные континентальные месторождения гидрогетитових бобово-оолитовых озерно-болотистых залежей представлены большим количеством мелких отложений в Тульском и Липецком районах, в верховьях рек Вятка, Кама, Сысоле; в северной части Русской платформы. Руды характеризуются низким содержанием железа (30 ... 35%). Залежи вытянутые на десятки километров вдоль русла палеоричок, представленные основными русловыми отложениями - линзовидных, овальными и неправильной формы поименно залежами, которые сопровождают их. Сегодня месторождения такой формации потеряли промысловое значение.


3.9. Метаморфогенные месторождения

Метаморфогенные месторождения включают запасы железистых кварцитов и богатых метаморфических руд древних формаций. Железистые кварциты присущие только докембрийских складчатым областям. Их месторождения залегают в метаморфизированных осадочных комплексах геосинклиналей кристаллических щитов, складчатых фундаментов древних платформ, в ядрах антиклинория более молодых складчатых областей. Вины являются преимущественно морскими хемогенным осадками и достаточно четко отделены среди терригенных и вулканогенно-осадочных вмещающих комплексов.


4. Технологические характеристики

Для производства чугуна используют железные руды с содержанием железа более 50%, а также вредных примесей: серы - менее 0,3%; фосфора - менее 0,2% цинка, свинца, мышьяка и меди - менее 0,1% каждого. Для вывода вредных примесей при плавке металла используют флюсовые известняки. При этом коэффициент основности доменной шихты должен быть около или более 1, а кремниевый модуль - более 1,8 ... 3. Поэтому присутствие в руде карбонатов кальция и магния желательна, а избыток кремнезема вреден.


5. Отечественные железорудные месторождения

В Украине, которая занимает одно из ведущих в мире мест по запасам и добыче З.Р., они сосредоточены в Криворожском и Керченском железорудных бассейнах, Криворожско-Кременчугской, Белозерская-Ореховский, Одесско-Белоцерковской металлогенических зонах, Приазовской и Приднепровской металлогенических областях (суммарно разведанные запасы 40,1 млрд. т, прогнозные - 30,4 млрд.т, потенциальные - 133,5 млрд.т). Из 73 известных месторождений в конце ХХ ст. эксплуатируется 23.

6. Добыча

Мировая добыча железных руд в 2001 г. составил 931 млн т. Крупнейшие производители: Бразилия, Австралия, Китай, Россия, Индия, Украина. Мировые потоки экспорта-импорта железных руд в начале ХХ ст. находятся на уровне 475 млн т.

6.1. ЖЕЛЕЗНАЯ РУДА РЯДОВ

ЖЕЛЕЗНАЯ РУДА РЯДОВ - железная руда, не подготовлена ​​по определенной крупностью до использования в металлургической переработке. Обратное - железная руда сортированная. да Да

6.2. ЖЕЛЕЗНАЯ РУДА порядку

ЖЕЛЕЗНАЯ РУДА порядку - железная руда, подготовленная по определенной крупностью до использования в металлургической переработке. Обратное - железная руда рядовое.

См.. также


Литература


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам