Jernmalmpladser. Funktioner af jernmalmindustrien i Rusland

Jernmetallurgiindustrien - jernmalmindustrien - er involveret i minedrift og forarbejdning jernmalm, således at dette mineral derefter bliver til støbejern og stål. Da jern er et ret almindeligt element, opnås det kun fra de sten, der indeholder mere af det.

Menneskeheden lærte at udvinde og behandle denne mineraldannelse senere end noget andet, tilsyneladende fordi jernmalm ikke minder meget om metal. Nu er det svært at forestille sig uden jern og stål moderne verden: transport, byggeindustri, landbrug og mange andre områder kan ikke undvære metal. Hvordan og hvad jernmalm omdannes til i processen med simple kemiske processer vil blive diskuteret yderligere.

Typer af jernmalm.

Jernmalm varierer i mængden af jern, den indeholder. Det kan være rigt, hvor det er mere end 57%, og fattigt - fra 26%. Lavkvalitetsmalme bruges først i industrien, efter at de er blevet beriget.

Efter oprindelse er malm opdelt i:

Magmatisk - malm som følge af handlingen høje temperaturer.
Eksogent - sediment i havbassiner.
Metamorfogen - dannet som følge af højt tryk.

Jernmalm er også opdelt i:

rød jernmalm, som er den almindeligste og samtidig den jernrigeste malm;
brun jernmalm;
magnetiske;
spar jernmalm;
titanomagnetit;
jernholdig kvartsit.

Stadier af metallurgisk produktion.

Svaret på hovedspørgsmålet i artiklen "jernmalm: hvad er lavet af det" er meget enkelt: stål, støbejern, stålstøbejern og jern udvindes af jernmalm.

I dette tilfælde begynder metallurgisk produktion med udvinding af hovedkomponenterne til fremstilling af metaller: kul, jernmalm, flusmidler. Derefter beriges den udvundne jernmalm på minedrifts- og forarbejdningsanlæg, så de slipper af med affaldssten. Særlige fabrikker fremstiller kokskul. I højovne omdannes malm til råjern, som så bruges til at fremstille stål. Og stål bliver til gengæld til færdigt produkt: rør, stålplader, valsede produkter mv.

Fremstillingen af jernholdige metaller er konventionelt opdelt i to trin, i det første trin produceres støbejern, i det andet støbejern omdannes til stål.

Fremstillingsproces af støbejern.

Støbejern er en legering af kulstof og jern, som også omfatter mangan, svovl, silicium og fosfor.

Råjern fremstilles i højovne, hvor jernmalm reduceres fra jernoxider kl høje temperaturer, og gråbjerg udskilles. Fluxer bruges til at reducere smeltepunktet for gråberg. Malm, flusmidler og koks fyldes lagvis i højovnen.

Opvarmet luft tilføres til den nederste del af ovnen for at understøtte forbrændingen. Sådan opstår en række kemiske processer, som resulterer i smeltet jern og slagger.

Det resulterende støbejern kommer i forskellige typer:

konvertering, brugt i stålproduktion;
ferrolegering, som også bruges som additiver i stålproduktion;
støbning.

Stålproduktion.

Næsten 90 % af alt udvundet råjern er råjern, dvs. det bruges til fremstilling af stål, som fås i åben ild eller elektriske ovne, i konvektorer. Samtidig opstår der nye metoder til fremstilling af stål:

elektronstrålesmeltning, som bruges til at fremstille meget rene metaller;
evakuering af stål;
omsmeltning af elektroslag;
stålraffinering.

I stål, sammenlignet med støbejern, er der mindre silicium, fosfor og svovl, det vil sige, når man producerer stål, er det nødvendigt at reducere deres mængde ved hjælp af oxidativ smeltning produceret i ovne med åben ild.

Åben ildsted er en ovn, hvor gas afbrændes over smelterummet, hvilket skaber den nødvendige temperatur på 1700 til 1800°C. Deoxidation udføres ved hjælp af ferromangan og ferrosilicium, derefter i slutfasen - ved hjælp af ferrosilicium og aluminium i en stålstøbende øse.

Stål mere høj kvalitet produceret i induktions- og lysbue-elektriske ovne, hvor temperaturen er højere, så udgangen er ildfast stål. I det første trin af stålproduktionen sker en oxidativ proces ved hjælp af luft, ilt og ladningsoxid, i den anden - en reduktionsproces, som består i deoxidation af stål og fjernelse af svovl.

Produkter af jernholdig metallurgi.

For at opsummere emnet "jernmalm: hvad er lavet af det", skal vi liste de fire hovedprodukter fra jern- og stålindustrien:

råjern, som kun adskiller sig fra stål i dets øgede kulstofindhold (over 2%);
støbejern;
stålbarrer, som underkastes trykbehandling for at opnå valsede produkter, brugt for eksempel i armerede betonkonstruktioner, de valsede produkter bliver til rør og andre produkter;
ferrolegeringer, som bruges i stålproduktionen.

Jernmalm- naturlige mineralformationer indeholdende jern og dets forbindelser i et sådant volumen, at industriel udvinding af jern fra disse formationer er tilrådelig. På trods af at jern indgår i større eller mindre mængder i sammensætningen af alle bjergarter, refererer navnet jernmalme kun til sådanne ophobninger af jernholdige forbindelser, hvoraf økonomisk du kan få metallisk jern.

Jernmalm er specielle mineralformationer, der indeholder jern og dets forbindelser. En given type malm betragtes som jern, hvis andelen af dette grundstof er indeholdt i et sådant volumen, at dets industrielle udvinding er økonomisk rentabel.

Der er tre hovedtyper af jernmalmprodukter, der anvendes i jernmetallurgi:

— separeret jernmalm (lavt jernindhold);

— sintermalm (gennemsnitligt jernindhold);

— pellets (råjernholdig masse)

Jernmalmsforekomster anses for rige, hvis andelen af jern i dem er mere end 57 %. Lavkvalitets jernmalm kan indeholde minimum 26 % jern. Forskere identificerer to hovedpunkter morfologisk type jernmalm; lineær og fladlignende.

Lineære aflejringer af jernmalm er kileformede malmlegemer i zoner med jordfejl, bøjninger i processen med metamorfose. Denne type jernmalm er kendetegnet ved et særligt højt jernindhold (54-69%) med et lavt indhold af svovl og fosfor.

Fladlignende aflejringer kan findes på toppen af jernholdige kvartsitlejer. De tilhører typiske forvitringsskorper.

Jernmalme af høj kvalitet sendes hovedsageligt til smeltning i åben ild og konverterproduktion eller til direkte reduktion af jern.

De vigtigste industrielle typer af jernmalmsforekomster:

— stratificerede sedimentære aflejringer;
— komplekse titanomagnetitaflejringer;
— aflejringer af jernholdig kvartsit og rige malme;
— skarn jernmalmaflejringer;

Mindre industrielle typer af jernmalmsforekomster:

— jernmalmsideritaflejringer;
— jernmalm lagdelte lateritaflejringer;
— komplekse carbopatit-apatit-magnetitaflejringer;

Verdensreserver af påviste jernmalmforekomster beløber sig til 160 milliarder tons, indeholdende omkring 80 milliarder tons rent jern. Største indskud Jernmalm findes i Ukraine, og de største reserver af rent jern findes i Rusland og Brasilien.

Mængden af global jernmalmproduktion vokser hvert år. Mere end 2,4 milliarder tons jernmalm blev udvundet i 2010, hvor Kina, Australien og Brasilien stod for to tredjedele af produktionen. Hvis vi tilføjer Rusland og Indien til dem, vil deres samlede markedsandel være mere end 80%.

Hvordan malm udvindes

Lad os se på flere hovedmuligheder for udvinding af jernmalm. I hvert enkelt tilfælde foretages valget til fordel for en eller anden teknologi under hensyntagen til placeringen af mineralressourcer, den økonomiske gennemførlighed af at bruge et eller andet udstyr osv.

I de fleste tilfælde udvindes malm ved hjælp af en stenbrudsmetode. Det vil sige, at for at organisere minedrift graves først et dybt stenbrud cirka 200-300 meter i dybden. Herefter fjernes jernmalm direkte fra bunden ved hjælp af store maskiner. Som umiddelbart efter udvindingen transporteres på diesellokomotiver til forskellige anlæg, hvor der fremstilles stål af det. I dag udvinder mange store virksomheder malm, forudsat at de har alt det nødvendige udstyr til at udføre sådant arbejde.

Du bør grave et stenbrud ved hjælp af store gravemaskiner, men du skal tage højde for, at denne proces kan tage dig en del år. Efter gravemaskiner har gravet ned til det allerførste lag jernmalm, er det nødvendigt at indsende det til analyse til eksperter, så de kan fastslå præcis, hvor stor en procentdel af jern det indeholder. Hvis denne procentdel er mindst 57, vil beslutningen om at udvinde malm i dette område være økonomisk rentabel. Sådan malm kan sikkert transporteres til fabrikker, for efter forarbejdning vil den helt sikkert producere stål af høj kvalitet.

Det er dog ikke alt, stålet, der kommer fra jernmalmforarbejdning, bør kontrolleres meget nøje. Hvis kvaliteten af den udvundne malm ikke opfylder europæiske standarder, er det nødvendigt at forstå, hvordan man forbedrer kvaliteten af produktionen.

Ulempen ved åben grubemetoden er, at den kun tillader udvinding af jernmalm på en forholdsvis lav dybde. Da det ofte ligger meget dybere - i en afstand af 600-900 m fra jordens overflade - er det nødvendigt at bygge miner. Først laves en mineskakt, som ligner en meget dyb brønd med sikkert forstærkede vægge. Fra bagagerummet til forskellige sider Korridorer forgrener sig, kaldet drifter. Jernmalmen, der findes i dem, sprænges, og derefter løftes dens stykker til overfladen ved hjælp af specialudstyr. Denne metode til udvinding af jernmalm er effektiv, men den er samtidig forbundet med alvorlige farer og er dyr.

Der er en anden måde at udvinde jernmalm på. Det kaldes SHD eller borehole hydraulic mining. Malm udvindes fra jorden på følgende måde: de borer en dyb brønd, sænker rør med en hydraulisk monitor ned i den, knuser klippen med en meget stærk vandstråle og løfter den derefter til overfladen. Denne metode er sikker, men desværre er den endnu ikke effektiv. Takket være denne metode kan kun omkring 3 % af jernmalmen udvindes, mens omkring 70 % udvindes ved hjælp af miner. Men specialister udvikler metoden til hydraulisk udvinding af borehuller, og derfor er der håb om, at denne mulighed i fremtiden vil blive den vigtigste, der forskyder stenbrud og miner.

Jernmalm er en af mineralformationerne. Blandt dets bestanddele er der jern og forskellige forbindelser. Hvis malmen indeholder en stor del af jern, så er den klassificeret som jern. Hovedproduktionen af jernmalm kommer fra magnetisk jernmalm. Jernforbindelser optager omkring 70% af det.

Jernmalmreserver i verden

Inden for det russiske industrikompleks falder hovedandelen på malmudvinding. Generelt bidrager landet ikke med mere end 6 % til verdensproduktionen. I alt er der omkring 160 milliarder tons af dette fossil på planeten i dag. Under hensyntagen til andelen af jern i det, er reserver af dette særlige stof anslået til 80 milliarder tons.

Jernmalmreserver i forskellige lande verden er som følger:

Rusland og Brasilien – 18 % hver.
Australien – 14 pct.
Ukraine – 10 pct.
Kina – 9 pct.
Canada – 8 pct.
USA – omkring 7%.

De resterende 15% er fordelt i forskellige andele blandt andre lande i verden.

Eksperter opdeler jernmalmprodukter i flere kategorier, nemlig:

med et højt jernindhold (mere end 50% af sammensætningen);
menige (25-49%);
fattige (mindre end 25%).

Magnetisk jernmalm er kendetegnet ved det højeste jernindhold. På russisk territorium dens reserver er hovedsageligt placeret i området Uralbjergene. Denne malm forekommer også i store mængder i Sverige og i nogle af de amerikanske stater.

De nuværende reserver af forskellige malme i Rusland er i dag omkring 50 milliarder tons. Med hensyn til sine reserver ligger landet på tredjepladsen i verden, kun efter Australien og Brasilien.

Metoder til udvinding af malm

Nu er der flere grundlæggende metoder til malmudvinding. For hver sag træffes valget individuelt. Når de træffer beslutninger, vurderer specialister en række faktorer, herunder den økonomiske gennemførlighed af at betjene visse maskiner og enheder, placeringen af jernmalm og nogle andre.

Karriere måde

Størstedelen af minedriftssteder for jernmalm udvikles ved hjælp af åbne minedriftsmetoder. I den indledende fase af arbejdet involverer det at forberede et stenbrud af en vis dybde (i gennemsnit 300 meter). Dernæst indgår andet udstyr i arbejdet. Malmmassen fjernes fra den ved hjælp af store dumpere.

Typisk transporteres stenen straks til specialiserede virksomheder for yderligere produktion af jernmalmprodukter, herunder stål.

Ved klargøring af et stenbrud denne metode Til minedrift bruges de største og mest massive gravemaskiner. Når processen når sin afslutning, og udstyret når de nederste lag af malmmassen, analyseres de resulterende prøver umiddelbart før påbegyndelsen af jernmalmudvinding. Baseret på resultaterne bestemmes den specifikke andel af jern i dets sammensætning.

Beslutningen om at påbegynde udvikling og udvinding af jernmalm træffes, hvis analysen viser tilstedeværelsen af jern i en mængde på mere end 57%. Denne mulighed vil være økonomisk fordelagtig. Ellers beslutter en særlig kommission behovet for at udvinde sådant materiale sammen med mulige muligheder forbedring af produktionskvaliteten.

Har en masse fordele. Dens største ulempe er, at udvikling og udvinding af malmlegemer kan udføres på lave dybder.

Min metode

I praksis er malmen ofte ret dyb. Dette nødvendiggør udvikling af miner. Deres dybde når flere hundrede meter - op til en kilometer. I første omgang er dens bagagerum organiseret, hvilket har ydre lighed med en brønd.

Specialiserede korridorer strækker sig fra mineskakten. De kaldes drifter. Dette er en af de mest effektive måder malmudvinding. Det er samtidig det økonomisk dyreste og farligste.

Borehuls hydraulisk produktion

SHD er en hydromekanisk metode. I dette tilfælde involverer produktionen organisering dyb brønd, som omfatter rør udstyret med en hydraulisk monitor. Dernæst brækker klippen ved hjælp af en vandstråle af og bevæger sig opad.

Denne mulighed er kendetegnet ved lav effektivitet, men høj sikkerhed. I praksis bruges det i 3 % af tilfældene.

Rock beneficiation metoder

Under alle omstændigheder er berigelsesproceduren forudgået af formaling af råmaterialerne. På næste trin udføres berigelse direkte ved hjælp af en af metoderne:

gravitationsadskillelse;
magnetisk adskillelse;
flotation;
kompleks teknik.

Størst praktisk anvendelse fik mulighed for gravitationsadskillelse. Det har en minimal omkostning. Til implementering kræves maskiner såsom en centrifugalmaskine, en vibrerende platform og en spiral.

På grund af tilstedeværelsen af stoffer magnetiske egenskaber, den magnetiske adskillelsesmulighed virker. Det er relevant i tilfælde, hvor de andre er ineffektive.

I praksis kræves der ofte en kompleks effekt på malm gennem flere beneficieringsmetoder på én gang.

Video: Uralernes jernmalme

I lærebøger om verden omkring mig i første, anden, tredje og fjerde klasse studerer jeg sten, malme og mineraler. Ofte tildeler læreren lektier for at forberede en besked, rapport eller præsentation om en malm efter elevens valg. En af de mest populære og nødvendige ting i folks liv er jernmalm. Lad os tale om hende.

Jernmalm

Jeg vil tale om jernmalm. Jernmalm er den vigtigste kilde til jern. Det er normalt sort, let skinnende, bliver rødt med tiden, meget hårdt og tiltrækker metalgenstande.

Næsten alle større jernmalmforekomster findes i bjergarter, der blev dannet for mere end en milliard år siden. På det tidspunkt var jorden dækket af oceaner. Planeten indeholdt meget jern, og der var opløst jern i vandet. Da de første organismer, der skabte ilt, dukkede op i vandet, begyndte det at reagere med jern. De resulterende stoffer satte sig ind store mængder på havbunden, komprimeret, forvandlet til malm. Med tiden trak vandet sig tilbage, og nu udvinder mennesket denne jernmalm.

Jernmalm dannes også ved høje temperaturer, for eksempel ved et vulkanudbrud. Derfor findes dens aflejringer også i bjergene.

Der er forskellige typer malme: magnetisk jernmalm, rød og brun jernmalm, jernspar.

Jernmalm findes overalt, men det udvindes normalt kun, hvor mindst halvdelen af malmen er jernforbindelser. I Rusland er jernmalmforekomster placeret i Ural, Kola halvøen, i Altai, Karelen, men den største jernmalmforekomst i Rusland og i verden er Kursk magnetiske anomali.

Malmforekomster på dets territorium anslås til 200 milliarder tons. Dette repræsenterer omkring halvdelen af alle jernmalmreserver på planeten. Det er beliggende på Kursk, Belgorod og Oryol-regionen. Der er verdens største stenbrud til udvinding af jernmalm - Lebedinsky GOK. Dette er et kæmpe hul. Stenbruddet når 450 meter i dybden og omkring 5 km i bredden.

Først sprænges malmen for at bryde den i stykker. Gravemaskiner i bunden af stenbruddet samler disse stykker i enorme dumpere. Dumpere læsser jernmalm i særlige togvogne, som tager det ud af stenbruddet og transporterer det til anlægget til forarbejdning.

På fabrikken knuses malmen og sendes derefter til en magnetisk tromle. Alt jern klæber til tromlen, og alt, der ikke er jern, vaskes af med vand. Jernet opsamles og smeltes til briketter. Nu kan du smelte stål af det og lave produkter.

Besked forberedt
4B klasse elev
Maksim Egorov

Jernmalm er naturlige mineralformationer, der indeholder jern i store mængder og sådan kemiske forbindelser at dens udvinding er mulig og tilrådelig. De vigtigste er: magnetit, magnetit, titanomagnetit, hæmatit, hydrohematit, goethit, hydrogoethit, siderit, ferruginholdige chloritter. Jernmalm varierer i mineralsammensætning, jernindhold, gavnlig og skadelige urenheder, uddannelsesforhold og industrielle ejendomme.

Jernmalm opdeles i rige (mere end 50 % jern), almindelige (50-25 %) og fattige (under 25 % jern) Afhængig af kemisk sammensætning de bruges til at smelte støbejern ind naturlig form eller efter berigelse. Jernmalm, der bruges til at fremstille stål, skal indeholde visse stoffer i de nødvendige proportioner. Kvaliteten af det resulterende produkt afhænger af dette. Nogle kemiske elementer(udover jern) kan udvindes af malm og bruges til andre formål.

Jernmalmsforekomster er opdelt efter oprindelse. Normalt er der 3 grupper: magmatisk, eksogen og metamorfogen. De kan yderligere opdeles i flere grupper. Magmatogene dannes hovedsageligt, når forskellige forbindelser udsættes for høje temperaturer. Eksogene aflejringer opstod i dale under aflejringen af sedimenter, og metamorfogene aflejringer er allerede eksisterende sedimentære aflejringer, der blev transformeret under høje og temperaturforhold. Største mængde jernmalm er koncentreret i Rusland.

Kursk magnetiske anomali omfatter Prioskol jernmalmforekomsten og Chernyanskoe jernmalmforekomsten.