Siti di minerale di ferro. Caratteristiche dell'industria del minerale di ferro in Russia

L'industria della metallurgia ferrosa - l'industria del minerale di ferro - è coinvolta nell'estrazione e nella lavorazione minerale di ferro, in modo che questo minerale venga poi trasformato in ghisa e acciaio. Poiché il ferro è un elemento abbastanza comune, si ottiene solo da quelle rocce che ne contengono una maggiore quantità.

L’umanità ha imparato a estrarre e a elaborare questa formazione minerale più tardi di ogni altra cosa, apparentemente perché il minerale di ferro ha poca somiglianza con il metallo. Ora è difficile immaginare senza ferro e acciaio mondo moderno: trasporti, edilizia, agricoltura e molti altri settori non possono fare a meno del metallo. Verrà discusso ulteriormente come e in cosa viene convertito il minerale di ferro nel corso di semplici processi chimici.

Tipi di minerali di ferro.

Il minerale di ferro varia nella quantità di ferro che contiene. Può essere ricco, in cui è superiore al 57%, e povero - dal 26%. I minerali di bassa qualità vengono utilizzati nell'industria solo dopo essere stati arricchiti.

Per origine, il minerale è diviso in:

• Magmatico: minerale risultante dall'azione alte temperature.
• Esogeno: sedimento nei bacini marini.
• Metamorfogenico: formato a causa dell'alta pressione.

I minerali di ferro si dividono inoltre in:

• il minerale di ferro rosso, che è il minerale più comune e allo stesso tempo più ricco di ferro;
• minerale di ferro bruno;
• magnetico;
• minerale di ferro longarone;
• titanomagnetite;
• quarzite ferruginosa.

Fasi della produzione metallurgica.

La risposta alla domanda principale dell'articolo "minerale di ferro: cosa se ne ricava" è molto semplice: dal minerale di ferro si estraggono acciaio, ghisa, ghisa d'acciaio e ferro.

In questo caso la produzione metallurgica inizia con l'estrazione dei principali componenti per la produzione dei metalli: carbone, minerale di ferro, fondenti. Successivamente, negli impianti di estrazione e lavorazione, il minerale di ferro estratto viene arricchito, eliminando le rocce di scarto. Impianti speciali preparano il carbone da coke. Negli altiforni, il minerale viene convertito in ghisa, che viene poi utilizzata per produrre acciaio. E l'acciaio, a sua volta, si trasforma in prodotto finito: tubi, lamiere, laminati, ecc.

La produzione dei metalli ferrosi viene convenzionalmente suddivisa in due fasi, nella prima delle quali viene prodotta la ghisa, nella seconda la ghisa viene trasformata in acciaio.

Processo di produzione della ghisa.

La ghisa è una lega di carbonio e ferro, che comprende anche manganese, zolfo, silicio e fosforo.

La ghisa viene prodotta in altiforni, in cui il minerale di ferro viene ridotto dagli ossidi di ferro alte temperature e la roccia di scarto viene separata. I flussi vengono utilizzati per ridurre il punto di fusione delle rocce di scarto. Il minerale, i fondenti e il coke vengono caricati nell'altoforno a strati.

L'aria riscaldata viene fornita alla parte inferiore del forno per supportare la combustione. È così che si verificano una serie di processi chimici che danno luogo a ferro fuso e scorie.

La ghisa risultante è disponibile in diverse tipologie:

• conversione, utilizzata nella produzione dell'acciaio;
• ferrolega, utilizzata anche come additivo nella produzione dell'acciaio;
• fusione.

Produzione di acciaio.

Quasi il 90% di tutta la ghisa estratta è ghisa, cioè viene utilizzata nella produzione di acciaio, ottenuto in focolare aperto o forni elettrici, nei convettori. Allo stesso tempo stanno emergendo nuovi metodi per produrre l’acciaio:

• fusione a fascio di elettroni, utilizzata per produrre metalli altamente puri;
• evacuazione dell'acciaio;
• rifusione dell'elettroscoria;
• raffinazione dell'acciaio.

Nell'acciaio, rispetto alla ghisa, ci sono meno silicio, fosforo e zolfo, cioè quando si produce acciaio, è necessario ridurne la quantità utilizzando la fusione ossidativa prodotta in forni a focolare aperto.

Il focolare aperto è un forno in cui il gas viene bruciato sopra lo spazio di fusione, creando la temperatura richiesta compresa tra 1700 e 1800°C. La disossidazione viene effettuata utilizzando ferromanganese e ferrosilicio, quindi nella fase finale - utilizzando ferrosilicio e alluminio in una siviera di colata di acciaio.

Acciaio di più alta qualità prodotto in forni elettrici ad induzione e ad arco, in cui la temperatura è più elevata, quindi l'output è acciaio refrattario. Nella prima fase della produzione dell'acciaio, avviene un processo ossidativo con l'aiuto di aria, ossigeno e ossido di carica, nella seconda - un processo di riduzione, che consiste nella disossidazione dell'acciaio e nella rimozione dello zolfo.

Prodotti della metallurgia ferrosa.

Per riassumere l'argomento "minerale di ferro: cosa se ne ricava", dobbiamo elencare i quattro principali prodotti della metallurgia ferrosa:

• ghisa, che si differenzia dall'acciaio solo per l'aumento del contenuto di carbonio (oltre il 2%);
• ghisa;
• lingotti di acciaio, che vengono sottoposti a trattamento a pressione per ottenere prodotti laminati, utilizzati, ad esempio, nelle strutture in cemento armato, i prodotti laminati diventano tubi e altri prodotti;
• ferroleghe, che vengono utilizzate nella produzione dell'acciaio.

Minerali di ferro- formazioni minerali naturali contenenti ferro e suoi composti in un volume tale che è consigliabile l'estrazione industriale del ferro da queste formazioni. Nonostante il ferro sia incluso in quantità maggiori o minori nella composizione di tutte le rocce, il nome minerali di ferro si riferisce solo a tali accumuli di composti ferrosi, di cui economicamente puoi ottenere ferro metallico.

I minerali di ferro sono formazioni minerali speciali che contengono ferro e i suoi composti. Un dato tipo di minerale è considerato ferro se la proporzione di questo elemento è contenuta in un volume tale che la sua estrazione industriale è economicamente sostenibile.

Esistono tre tipi principali di prodotti minerali di ferro utilizzati nella metallurgia ferrosa:

— minerale di ferro separato (basso contenuto di ferro);

— minerale di sinterizzazione (contenuto medio di ferro);

— pellet (massa contenente ferro grezzo)

I giacimenti di minerale di ferro sono considerati ricchi se la percentuale di ferro in essi contenuta è superiore al 57%. I minerali di ferro di bassa qualità possono contenere un minimo del 26% di ferro. Gli scienziati identificano due principali tipo morfologico minerale di ferro; lineare e piatto.

I depositi lineari di minerale di ferro sono corpi minerali a forma di cuneo in zone di faglie terrestri, curve nel processo di metamorfosi. Questo tipo di minerale di ferro è caratterizzato da un contenuto di ferro particolarmente elevato (54-69%) con un basso contenuto di zolfo e fosforo.

Depositi piatti si possono trovare sopra letti di quarzite ferruginosa. Appartengono alle tipiche croste di disfacimento.

I minerali di ferro di alta qualità vengono destinati principalmente alla fusione in impianti a focolare aperto e a convertitori o alla riduzione diretta del ferro.

Principali tipologie industriali di giacimenti di minerale di ferro:

• — depositi sedimentari stratificati;
• — depositi complessi di titanomagnetite;
• — giacimenti di quarziti ferruginose e minerali ricchi;
• — depositi di minerale di ferro di Skarn;

Tipi industriali minori di depositi di minerale di ferro:

• — depositi di siderite di minerale di ferro;
• — depositi di laterite stratificati di minerale di ferro;
• — depositi complessi di carbopatite, apatite e magnetite;

Le riserve mondiali di giacimenti accertati di minerale di ferro ammontano a 160 miliardi di tonnellate, contenenti circa 80 miliardi di tonnellate di ferro puro. Depositi più grandi Il minerale di ferro si trova in Ucraina e le maggiori riserve di ferro puro si trovano in Russia e Brasile.

Il volume della produzione globale di minerale di ferro cresce ogni anno. Nel 2010 sono state estratte più di 2,4 miliardi di tonnellate di minerale di ferro, di cui Cina, Australia e Brasile rappresentano i due terzi della produzione. Se a questi aggiungiamo Russia e India, la loro quota di mercato totale sarà superiore all’80%.

Come viene estratto il minerale

Diamo un'occhiata a diverse opzioni principali per l'estrazione del minerale di ferro. In ciascun caso specifico, la scelta a favore dell'una o dell'altra tecnologia viene effettuata tenendo conto dell'ubicazione delle risorse minerarie, della fattibilità economica dell'utilizzo dell'una o dell'altra attrezzatura, ecc.

Nella maggior parte dei casi, il minerale viene estratto utilizzando il metodo di cava. Cioè, per organizzare l'estrazione mineraria, viene prima scavata una cava profonda, profonda circa 200-300 metri. Successivamente, il minerale di ferro viene rimosso direttamente dal fondo mediante macchine di grandi dimensioni. Che, subito dopo l'estrazione, viene trasportato su locomotive diesel in vari stabilimenti, dove ne viene ricavato l'acciaio. Oggi molte grandi imprese estraggono minerale, a condizione che dispongano di tutte le attrezzature necessarie per svolgere tale lavoro.

Dovresti scavare una cava utilizzando grandi escavatori, ma dovresti tenere presente che questo processo può richiedere parecchi anni. Dopo che gli escavatori hanno scavato fino al primo strato di minerale di ferro, è necessario sottoporlo ad analisi agli esperti in modo che possano determinare esattamente quale percentuale di ferro contiene. Se questa percentuale è almeno pari a 57, la decisione di estrarre il minerale in quest'area sarà economicamente vantaggiosa. Tale minerale può essere trasportato in sicurezza negli impianti, perché dopo la lavorazione produrrà sicuramente acciaio di alta qualità.

Ma non è tutto, l'acciaio che proviene dalla lavorazione del minerale di ferro va controllato con molta attenzione. Se la qualità del minerale estratto non soddisfa gli standard europei, è necessario capire come migliorare la qualità della produzione.

Lo svantaggio del metodo a cielo aperto è che consente l’estrazione del minerale di ferro solo a una profondità relativamente bassa. Poiché spesso si trova molto più in profondità, a una distanza di 600-900 m dalla superficie terrestre, è necessario costruire miniere. Innanzitutto, viene realizzato un pozzo minerario, che ricorda un pozzo molto profondo con pareti saldamente rinforzate. Dal bagagliaio a lati diversi Si diramano dei corridoi, detti drift. Il minerale di ferro in essi contenuto viene fatto esplodere e quindi i suoi pezzi vengono sollevati in superficie utilizzando attrezzature speciali. Questo metodo di estrazione del minerale di ferro è efficace, ma allo stesso tempo è associato a gravi pericoli ed è costoso.

C'è un altro modo per estrarre il minerale di ferro. Si chiama SHD o estrazione idraulica da pozzo. Il minerale viene estratto dal terreno nel modo seguente: perforano un pozzo profondo, vi calano dei tubi con un monitor idraulico, frantumano la roccia con un getto d'acqua molto forte e poi la sollevano in superficie. Questo metodo è sicuro, ma sfortunatamente non è ancora efficace. Grazie a questo metodo è possibile estrarre solo circa il 3% del minerale di ferro, mentre circa il 70% viene estratto tramite miniere. Tuttavia, gli specialisti stanno sviluppando il metodo di estrazione idraulica del pozzo, e quindi c'è speranza che in futuro questa opzione diventi quella principale, sostituendo cave e miniere.

Il minerale di ferro è una delle formazioni minerali. Tra i suoi elementi costitutivi vi è il ferro e vari composti. Se il minerale contiene una grande percentuale di ferro, viene classificato come ferro. La principale produzione di minerale di ferro proviene dal minerale di ferro magnetico. I composti del ferro ne occupano circa il 70%.

Riserve di minerale di ferro nel mondo

All'interno del complesso industriale russo, la quota principale ricade sull'estrazione del minerale. In generale, il paese contribuisce per non più del 6% alla produzione mondiale. In totale, oggi sul pianeta ci sono circa 160 miliardi di tonnellate di questo fossile. Tenendo conto della quota di ferro in esso contenuta, le riserve di questa particolare sostanza sono stimate in 80 miliardi di tonnellate.

Riserve di minerale di ferro vari paesi il mondo sono i seguenti:

• Russia e Brasile – 18% ciascuno.
• Australia – 14%.
• Ucraina – 10%.
• Cina – 9%.
• Canada – 8%.
• Stati Uniti – circa il 7%.

Il restante 15% è distribuito in varie quote tra altri paesi del mondo.

Gli esperti dividono i prodotti del minerale di ferro in diverse categorie, vale a dire:

• con un alto contenuto di ferro (oltre il 50% della composizione);
• privati ​​(25-49%);
• poveri (meno del 25%).

Il minerale di ferro magnetico è caratterizzato dal più alto contenuto di ferro. SU territorio russo le sue riserve sono localizzate principalmente nella zona Monti Urali. Questo minerale si trova in grandi quantità anche in Svezia e in alcuni stati degli Stati Uniti.

Le attuali riserve di vari minerali in Russia oggi ammontano a circa 50 miliardi di tonnellate. In termini di riserve, il paese è al terzo posto nel mondo, dietro solo all’Australia e al Brasile.

Metodi di estrazione dei minerali

Ora esistono diversi metodi di base per l'estrazione del minerale. Per ogni caso, la scelta viene fatta individualmente. Quando prendono decisioni, gli specialisti valutano una serie di fattori, tra cui la fattibilità economica del funzionamento di determinate macchine e unità, l'ubicazione del minerale di ferro e alcuni altri.

Modo di carriera

La maggior parte dei siti di estrazione del minerale di ferro viene sviluppata utilizzando metodi di estrazione a cielo aperto. Nella fase iniziale del lavoro si tratta di preparare una cava di una certa profondità (in media 300 metri). Successivamente, altre attrezzature sono incluse nel lavoro. La massa del minerale viene rimossa da esso utilizzando grandi autocarri con cassone ribaltabile.

Di solito, la roccia viene immediatamente trasportata in imprese specializzate per l'ulteriore produzione di prodotti minerali di ferro, compreso l'acciaio.

Quando si prepara una cava questo metodo Per l'estrazione mineraria vengono utilizzati gli escavatori più grandi e massicci. Una volta che il processo giunge al termine e l'attrezzatura raggiunge gli strati inferiori della massa minerale, i campioni risultanti vengono analizzati immediatamente prima dell'inizio dell'estrazione del minerale di ferro. Sulla base dei risultati, viene determinata la percentuale specifica di ferro nella sua composizione.

La decisione di iniziare lo sviluppo e l'estrazione del minerale di ferro viene presa se l'analisi mostra la presenza di ferro in quantità superiore al 57%. Questa opzione sarà economicamente vantaggiosa. In caso contrario, un'apposita commissione decide sulla necessità di estrarre insieme tale materiale possibili opzioni miglioramento della qualità della produzione.

Ha molti vantaggi. Il suo principale svantaggio è che lo sviluppo e l'estrazione dei giacimenti minerari possono essere effettuati a profondità ridotte.

Il mio metodo

In pratica, il minerale è spesso piuttosto profondo. Ciò richiede lo sviluppo delle miniere. La loro profondità raggiunge diverse centinaia di metri – fino a un chilometro. Inizialmente, il suo bagagliaio è organizzato, il che ha somiglianza esterna con un pozzo.

Corridoi specializzati si estendono dal pozzo della miniera. Si chiamano derive. Questo è uno dei più modi efficaci estrazione di minerali. Allo stesso tempo, è il più costoso e pericoloso dal punto di vista finanziario.

Produzione idraulica da pozzo

SHD è un metodo idromeccanico. In questo caso la produzione implica l’organizzazione pozzo profondo, che comprende tubazioni dotate di monitor idraulico. Successivamente, utilizzando un getto d'acqua, la roccia si stacca e si sposta verso l'alto.

Questa opzione è caratterizzata da bassa efficienza ma elevata sicurezza. In pratica viene utilizzato nel 3% dei casi.

Metodi di arricchimento delle rocce

In ogni caso il procedimento di arricchimento è preceduto dalla macinazione delle materie prime. Nella fase successiva, l'arricchimento viene effettuato utilizzando uno dei seguenti metodi:

• separazione per gravità;
• separazione magnetica;
• flottazione;
• tecnica complessa.

Il più grande applicazione pratica ha ricevuto l'opzione della separazione gravitazionale. Ha un costo minimo. Per l'implementazione sono necessarie macchine come una centrifuga, una piattaforma vibrante e una spirale.

A causa della presenza di sostanze proprietà magnetiche, l'opzione di separazione magnetica funziona. È rilevante nei casi in cui gli altri sono inefficaci.

In pratica, è spesso necessario un effetto complesso sul minerale attraverso diversi metodi di arricchimento.

Video: minerali di ferro degli Urali

Nei libri di testo sul mondo che mi circonda in prima, seconda, terza e quarta elementare studio pietre, minerali e minerali. Spesso l’insegnante assegna i compiti per preparare un messaggio, una relazione o una presentazione su qualche argomento a scelta dello studente. Una delle cose più popolari e necessarie nella vita delle persone è il minerale di ferro. Parliamo di lei.

Minerale di ferro

Parlerò del minerale di ferro. Il minerale di ferro è la principale fonte di ferro. Solitamente è nero, leggermente lucido, diventa rosso col tempo, molto duro, e attrae gli oggetti metallici.

Quasi tutti i principali giacimenti di minerale di ferro si trovano in rocce formatesi più di un miliardo di anni fa. A quel tempo la terra era ricoperta di oceani. Il pianeta conteneva molto ferro e c'era ferro disciolto nell'acqua. Quando nell'acqua apparvero i primi organismi che crearono ossigeno, quest'ultimo iniziò a reagire con il ferro. Le sostanze risultanti si depositarono grandi quantità sul fondo del mare, compresso, trasformato in minerale. Nel corso del tempo, l'acqua si è ritirata e ora l'uomo estrae questo minerale di ferro.

Il minerale di ferro si forma anche ad alte temperature, ad esempio durante un'eruzione vulcanica. Ecco perché i suoi giacimenti si trovano anche in montagna.

Ci sono diversi tipi minerali: minerale di ferro magnetico, minerale di ferro rosso e marrone, longherone di ferro.

Il minerale di ferro si trova ovunque, ma di solito viene estratto solo dove almeno la metà del minerale è costituita da composti di ferro. In Russia, i giacimenti di minerale di ferro si trovano negli Urali, Penisola di Kola, ad Altai, in Carelia, ma il più grande giacimento di minerale di ferro in Russia e nel mondo è l'anomalia magnetica di Kursk.

I depositi di minerale sul suo territorio sono stimati in 200 miliardi di tonnellate. Ciò rappresenta circa la metà di tutte le riserve di minerale di ferro del pianeta. Si trova sul territorio di Kursk, Belgorod e Regione di Oryol. C'è la cava più grande del mondo per l'estrazione del minerale di ferro: Lebedinsky GOK. Questo è un buco enorme. La cava raggiunge i 450 metri di profondità e circa 5 km di larghezza.

Innanzitutto, il minerale viene fatto saltare per romperlo in pezzi. Gli escavatori sul fondo della cava raccolgono questi pezzi in enormi autocarri con cassone ribaltabile. Gli autocarri con cassone ribaltabile caricano il minerale di ferro in speciali vagoni ferroviari, che lo portano fuori dalla cava e lo trasportano allo stabilimento per la lavorazione.

Nello stabilimento il minerale viene frantumato e poi inviato ad un tamburo magnetico. Tutto ciò che è ferro si attacca al tamburo e tutto ciò che non è ferro viene lavato via con acqua. Il ferro viene raccolto e fuso in bricchette. Ora puoi fondere l'acciaio e realizzare prodotti.

Messaggio preparato
Studente della classe 4B
Maxim Egorov

Minerale di ferro sono formazioni minerali naturali che contengono ferro grandi quantità e così via composti chimici che la sua estrazione è possibile e consigliabile. Le più importanti sono: magnetite, magnetite, titanomagnetite, ematite, idroematite, goethite, idrogoethite, siderite, cloriti ferruginose. I minerali di ferro variano in composizione minerale, contenuto di ferro, benefico e impurità nocive, condizioni educative e proprietà industriali.

I minerali di ferro si dividono in ricchi (più del 50% di ferro), ordinari (50-25%) e poveri (meno del 25% di ferro). composizione chimica vengono utilizzati per la fusione della ghisa forma naturale o dopo l'arricchimento. I minerali di ferro utilizzati per produrre l'acciaio devono contenere determinate sostanze nelle proporzioni richieste. La qualità del prodotto risultante dipende da questo. Alcuni elementi chimici(oltre al ferro) può essere estratto dal minerale e utilizzato per altri scopi.

I giacimenti di minerale di ferro sono divisi per origine. Di solito si distinguono 3 gruppi: magmatico, esogeno e metamorfogenico. Possono essere ulteriormente suddivisi in diversi gruppi. I magmatogeni si formano principalmente quando vari composti sono esposti ad alte temperature. I depositi esogeni sono sorti nelle valli durante la deposizione di sedimenti e i depositi metamorfogenici sono depositi sedimentari preesistenti che sono stati trasformati in condizioni di alta temperatura. Quantità più grande il minerale di ferro è concentrato in Russia.

L'anomalia magnetica di Kursk comprende il deposito di minerale di ferro di Prioskol e il deposito di minerale di ferro di Chernyanskoe.