Caratteristiche generali dei minerali di ferro. Minerale di ferro

Oggi è difficile immaginare la vita senza l’acciaio, di cui sono fatte molte cose intorno a noi. La base di questo metallo è il ferro, ottenuto dalla fusione del minerale. Il minerale di ferro differisce per origine, qualità e metodo di estrazione, il che determina la fattibilità della sua estrazione. Il minerale di ferro differisce anche nella composizione minerale, nella percentuale di metalli e impurità, nonché nell'utilità degli additivi stessi.

Ferro come elemento chimico fa parte di molti rocce, tuttavia, non tutti sono considerati materia prima per l'estrazione. Tutto dipende dalla composizione percentuale della sostanza. Nello specifico, il ferro si riferisce a formazioni minerali in cui il volume di metallo utile ne rende economicamente fattibile l'estrazione.

L'estrazione di tali materie prime è iniziata 3000 anni fa, poiché il ferro ha permesso di produrre prodotti durevoli di qualità superiore rispetto al rame e al bronzo (vedi). E già a quel tempo, gli artigiani che avevano fonderie distinguevano i tipi di minerale.

Oggi vengono estratti i seguenti tipi di materie prime per l'ulteriore fusione dei metalli:

• Magnetite di titanio;
• Apatite-magnetite;
• Magnetite;
• Magnetite-ematite;
• Goethite-idrogoethite.

Il minerale di ferro è considerato ricco se contiene almeno il 57% di ferro. Ma gli sviluppi possono essere considerati fattibili al 26%.

Il ferro nella roccia è spesso sotto forma di ossidi, i restanti additivi sono silici, zolfo e fosforo.

Tutti i tipi di minerali attualmente conosciuti si sono formati in tre modi:

• Magmatico. Tali minerali si sono formati a seguito dell'esposizione alle alte temperature del magma o dell'antica attività vulcanica, cioè della fusione e della miscelazione di altre rocce. Tali minerali sono minerali cristallini duri con un'alta percentuale di ferro. I depositi di minerali di origine ignea sono solitamente associati ad antiche zone di costruzione montana, dove la sostanza fusa si avvicinava alla superficie.

Il processo di formazione delle rocce ignee è il seguente: la fusione di vari minerali (magma) è una sostanza molto fluida e quando si formano delle crepe nei punti di faglia, le riempie, raffreddandosi e acquisendo una struttura cristallina. È così che si sono formati strati di magma congelato nella crosta terrestre.

• Metamorfico. Ecco come vengono trasformati i tipi sedimentari di minerali. Il processo è il seguente: quando le singole sezioni della crosta terrestre si muovono, alcuni dei suoi strati contenenti gli elementi necessari cadono sotto le rocce sottostanti. In profondità sono sensibili alle alte temperature e alla pressione strati superiori. Nel corso di milioni di anni, tali impatti si verificano qui. reazioni chimiche, trasformando la composizione del materiale di partenza, cristallizzazione della sostanza. Poi, durante il movimento successivo, le rocce finiscono più vicine alla superficie.

Tipicamente, il minerale di ferro di questa origine non si trova troppo in profondità e ha un'alta percentuale di composizione metallica utile. Ad esempio, un esempio brillante è il minerale di ferro magnetico (fino al 73-75% di ferro).

• Sedimentario. I principali "lavoratori" nel processo di formazione del minerale sono l'acqua e il vento. Distrugge gli strati rocciosi e li sposta in pianura, dove si accumulano sotto forma di strati. Inoltre, l'acqua, come reagente, può modificare il materiale di partenza (lisciviazione). Di conseguenza, si forma il minerale di ferro bruno: minerale friabile e sciolto contenente dal 30% al 40% di ferro, con un gran numero varie impurità.

A causa delle diverse modalità di formazione, le materie prime sono spesso mescolate in strati con argille, calcari e rocce ignee. A volte nello stesso campo possono essere mescolati depositi di diversa origine. Ma molto spesso prevale uno dei tipi di razza elencati.

Dopo aver stabilito, attraverso l'esplorazione geologica, un quadro approssimativo dei processi che si verificano in una particolare area, le possibili località in cui si sono verificati minerali di ferro. Come ad esempio l'anomalia magnetica di Kursk o il bacino di Krivoy Rog, dove a seguito di influssi magmatici e metamorfici si sono formati minerali di ferro di valore industriale.

Estrazione del minerale di ferro su scala industriale

L'umanità ha iniziato a estrarre il minerale molto tempo fa, ma molto spesso si trattava di materie prime di bassa qualità con significative impurità di zolfo (rocce sedimentarie, il cosiddetto ferro "palude"). La scala di sviluppo e fusione era in costante aumento. Oggi è stata costruita un'intera classificazione di vari depositi di minerali ferrosi.

Principali tipologie di depositi industriali

Tutti i giacimenti minerari sono suddivisi in tipologie a seconda dell'origine della roccia, il che a sua volta consente di distinguere le aree principali e secondarie del minerale di ferro.

Principali tipologie di giacimenti di minerale di ferro industriale

Questi includono i seguenti depositi:

• Depositi vari tipi minerale di ferro (quarziti ferruginose, minerale di ferro magnetico), formato mediante un metodo metamorfico, che consente di estrarre minerali molto ricchi di composizione. Tipicamente, i depositi sono associati ad antichi processi di formazione delle rocce nella crosta terrestre e giacciono su formazioni chiamate scudi.

Uno scudo cristallino è una formazione a forma di grande lente curva. È costituito da rocce formatesi durante la formazione della crosta terrestre 4,5 miliardi di anni fa.

I giacimenti più famosi di questo tipo sono: l'anomalia magnetica di Kursk, il bacino di Krivoy Rog, il lago Superiore (USA/Canada), la provincia di Hamersley in Australia e la regione del minerale di ferro di Minas Gerais in Brasile.

• Depositi di rocce sedimentarie stratificate. Questi depositi si sono formati a causa della sedimentazione di composti ricchi di ferro presenti nei minerali distrutti dal vento e dall'acqua. Un esempio lampante di minerale di ferro in tali depositi è il minerale di ferro bruno.

I giacimenti più famosi e grandi sono il bacino della Lorena in Francia e il bacino di Kerch sulla penisola omonima (Russia).

• Depositi di Skarn. Solitamente il minerale è di origine ignea e metamorfica, i cui strati, dopo la formazione, furono spostati al momento della formazione delle montagne. Cioè, il minerale di ferro, situato in strati in profondità, veniva frantumato in pieghe e spostato in superficie durante il movimento delle placche litosferiche. Tali depositi si trovano spesso in aree piegate sotto forma di strati o pilastri forma irregolare. Formato magmaticamente. Rappresentanti di tali depositi: Magnitogorskoye (Urali, Russia), Sarbaiskoye (Kazakistan), Iron Springs (USA) e altri.
• Depositi di minerale di magnetite di titanio. La loro origine è ignea, molto spesso trovata su affioramenti di antichi strati rocciosi: scudi. Questi includono bacini e campi in Norvegia, Canada, Russia (Kachkanarskoye, Kusinskoye).

I depositi secondari includono: depositi di apatite-magnetite, magno-magnetite, siderite, ferromanganese sviluppati in Russia, paesi europei, Cuba e altri.

Riserve di minerale di ferro nel mondo: paesi leader

Oggi, secondo varie stime, sono stati esplorati giacimenti per un volume totale di 160 miliardi di tonnellate di minerale, da cui si possono ottenere circa 80 miliardi di tonnellate di metallo.

L'US Geological Survey fornisce dati secondo i quali Russia e Brasile rappresentano circa il 18% delle riserve mondiali di minerale di ferro.

In termini di riserve di ferro, si possono identificare i seguenti paesi leader:

L'immagine delle riserve minerarie mondiali è simile alla seguente:

La maggior parte di questi paesi lo sono maggiori esportatori minerale di ferro. In generale, il volume delle materie prime vendute è di circa 960 milioni di tonnellate all'anno. I maggiori importatori sono Giappone, Cina, Germania, Corea del Sud, Taiwan, Francia.

In genere, le società private sono coinvolte nell'estrazione e nella vendita delle materie prime. Ad esempio, le più grandi nel nostro paese sono Metallinvest ed Evrazholding, che producono un totale di circa 100 milioni di tonnellate di prodotti di minerale di ferro.

Secondo le stime dello stesso US Geological Survey, i volumi di estrazione e produzione sono in costante crescita, vengono estratti circa 2,5-3 miliardi di tonnellate di minerale all'anno, il che ne riduce il valore sul mercato mondiale.

Il margine su 1 tonnellata oggi è di circa $ 40. Il prezzo record è stato registrato nel 2007: 180 dollari/tonnellata.

Come viene estratto il minerale di ferro?

Gli strati di minerale di ferro si trovano a diverse profondità, il che determina la modalità di estrazione dal sottosuolo.

Modo di carriera. Il metodo di estrazione più comune viene utilizzato quando si trovano giacimenti a una profondità di circa 200-300 metri. Lo sviluppo avviene attraverso l'utilizzo di potenti escavatori e impianti di frantumazione delle rocce. Successivamente viene caricato per il trasporto agli impianti di lavorazione.

Il mio metodo. Il metodo in miniera viene utilizzato per gli strati più profondi (600-900 metri). Inizialmente viene perforato un allineamento della mina, dal quale si sviluppano cumuli lungo gli strati. Da dove la roccia frantumata viene fornita “alla montagna” mediante trasportatori. Anche il minerale proveniente dalle miniere viene inviato agli impianti di lavorazione.

Produzione idraulica da pozzo. Innanzitutto, per l'estrazione idraulica del pozzo, viene perforato un pozzo nello strato roccioso. Successivamente, i tubi vengono portati nel bersaglio e il minerale viene frantumato con una potente pressione dell'acqua per un'ulteriore estrazione. Ma questo metodo oggi ha un'efficienza molto bassa e viene utilizzato abbastanza raramente. Ad esempio, il 3% delle materie prime viene estratto con questo metodo e il 70% con il metodo minerario.

Dopo l'estrazione, il minerale di ferro deve essere lavorato per ottenere la principale materia prima per la fusione dei metalli.

Poiché la composizione dei minerali, oltre al ferro necessario, contiene molte impurità, per ottenere la massima resa utile è necessario purificare la roccia preparando il materiale (concentrato) per la fusione. L'intero processo viene effettuato presso impianti di estrazione e lavorazione. Diversi tipi di minerali hanno i propri metodi e metodi di purificazione e rimozione di impurità non necessarie.

Ad esempio, la catena tecnologica per l'arricchimento dei minerali di ferro magnetici è la seguente:

• Inizialmente, il minerale attraversa la fase di frantumazione negli impianti di frantumazione (ad esempio frantoi a mascelle) e viene alimentato tramite un nastro trasportatore ad una stazione di separazione.
• Utilizzando separatori elettromagnetici, parti del minerale di ferro magnetico vengono separate dalla roccia di scarto.
• Successivamente la massa del minerale viene trasportata per un'ulteriore frantumazione.
• Qui i minerali frantumati vengono trasportati alla successiva stazione di pulizia, i cosiddetti setacci vibranti minerale utile setacciato, separando dalla roccia leggera non necessaria.
• La fase successiva è una tramoggia per minerali fini, nella quale si separano le vibrazioni particelle fini impurità.
• I cicli successivi includono la successiva aggiunta di acqua, la macinazione e il passaggio della massa minerale attraverso pompe per liquami, che rimuovono i fanghi non necessari (rocce di scarto) insieme al liquido, e nuovamente la frantumazione.
• Dopo ripetute purificazioni mediante pompe, il minerale entra nel cosiddetto vaglio, che funziona per gravità di nuovo purifica i minerali.
• La miscela ripetutamente purificata viene alimentata ad un disidratatore, che rimuove l'acqua.
• Il minerale essiccato va nuovamente ai separatori magnetici e solo successivamente alla stazione gas-liquido.

Il minerale di ferro bruno viene purificato secondo principi leggermente diversi, ma l'essenza non cambia, perché il compito principale dell'arricchimento è ottenere le materie prime più pure per la produzione.

Il risultato dell'arricchimento è il concentrato di minerale di ferro, che viene utilizzato nella fusione.

Ciò che è fatto dal minerale di ferro - usi del minerale di ferro

È chiaro che il minerale di ferro viene utilizzato per ottenere il metallo. Ma duemila anni fa i metallurgisti se ne accorsero forma pura Il ferro è un materiale abbastanza morbido, i cui prodotti sono leggermente migliori del bronzo. Il risultato fu la scoperta di una lega di ferro e acciaio al carbonio.

Il carbonio per l'acciaio svolge il ruolo di cemento, rafforzando il materiale. Tipicamente, tale lega contiene dallo 0,1 al 2,14% di carbonio e oltre lo 0,6% è già acciaio ad alto tenore di carbonio.

Oggi, un vasto elenco di prodotti, attrezzature e macchine sono realizzati con questo metallo. Tuttavia, l'invenzione dell'acciaio fu associata allo sviluppo dell'armaiolo, artigianato in cui si cercava di ottenere un materiale con caratteristiche durevoli, ma allo stesso tempo con eccellente flessibilità, malleabilità e altre caratteristiche tecniche, fisiche e caratteristiche chimiche. Oggi, il metallo di alta qualità ha anche altri additivi che lo legano, aggiungendo durezza e resistenza all'usura.

Il secondo materiale prodotto dal minerale di ferro è la ghisa. È anche una lega di ferro e carbonio, che ne contiene più del 2,14%.

Per molto tempo, la ghisa è stata considerata un materiale inutile, ottenuto o quando la tecnologia di fusione dell'acciaio è stata violata, o come sottoprodotto del metallo che si deposita sul fondo dei forni fusori. Per lo più è stato buttato via e non può essere forgiato (è fragile e praticamente non duttile).

Prima dell'avvento dell'artiglieria, nella fattoria si cercava di utilizzare la ghisa in vari modi. Ad esempio, nella costruzione, ne furono ricavati blocchi di fondazione, furono fabbricate bare in India e inizialmente furono coniate monete anche in Cina. L'avvento dei cannoni ha permesso di utilizzare la ghisa per lanciare palle di cannone.

Oggi la ghisa viene utilizzata in molti settori, soprattutto nell'ingegneria meccanica. Questo metallo viene utilizzato anche per la produzione dell'acciaio (forni a focolare aperto e metodo Bessmer).

Con l’aumento della produzione, sono necessari sempre più materiali, il che contribuisce all’attività estrattiva intensiva. Ma paesi sviluppati considerano più opportuno importare materie prime relativamente poco costose, riducendo il volume della propria produzione. Ciò consente ai principali paesi esportatori di incrementare la produzione di minerale di ferro con il suo ulteriore arricchimento e la vendita come concentrato.

Il ferro è un elemento comune in natura. Il suo contenuto nella crosta terrestre è del 4,2%. Contiene solo più ossigeno - 49,7%, silicio - 26% e alluminio - 7,45%.

Minerali minerali o minerali sono quelle masse minerali da cui è economicamente fattibile estrarre metalli o un elemento necessario. In conformità con questo minerali di ferro sono chiamate rocce dalle quali è economicamente fattibile fondere il ferro. Il costante cambiamento delle condizioni economiche dovuto allo sviluppo dei metodi di arricchimento del minerale e alla riduzione del costo del loro trasporto cambia l'idea del minerale di ferro, poiché il limite inferiore del contenuto di ferro in esso contenuto è in costante diminuzione.

Un deposito di minerali industriali è considerato un accumulo di minerali il cui sviluppo è economicamente fattibile. La redditività di questo sviluppo aumenta con l'aumento della capacità del giacimento, poiché investire nella costruzione, ad esempio, di miniere o cave, abitazioni, comunicazioni, è consigliabile solo se il giacimento viene sfruttato per un tempo sufficientemente lungo. L'esperienza dimostra che lo sfruttamento del giacimento di minerale di ferro è fattibile e ha una prospettiva sostenibile con riserve di circa 250-500 milioni di tonnellate.

Il minerale è costituito da minerali e minerali che formano minerali, ganga e impurità. L'elemento estratto si trova nel minerale minerale.

I minerali minerali dei minerali di ferro sono ossidi, carbonati di ferro e alcuni altri composti. Di seguito vengono descritti i principali.

Ha una composizione chimica di Fe 2 O 3 - ossido di ferro anidro. L'ematite contiene il 70% di ferro. Il minerale formato dall'ematite è chiamato pietra di ferro rossa ed è il tipo di minerale più comune. Di solito è caratterizzato da un alto contenuto di ferro e un basso contenuto di impurità nocive. Un tipico deposito di minerali di ematite è Krivoy Rog.

Figura 1 - Vista generale minerale ematite

Ha una composizione chimica di Fe 3 O 4 - ossido di ferro magnetico contenente il 72,4% di ferro. Diverso da altri minerali di ferro industriale proprietà magnetiche, che si perdono se riscaldati oltre i 570 o C. La magnetite è un ossido di ferro misto FeO*Fe 2 O 3. I minerali formati dalla magnetite sono chiamati minerali di ferro magnetici o magnetiti. Sono meno comuni delle ematiti, caratterizzate da un elevato contenuto di ferro, ridotta riducibilità e spesso accompagnate da zolfo.

Figura 2- Tipo di magnetite minerale

Ossidi di ferro idrati - Fe 2 O 3 *nH 2 O - a seconda del valore della forma n vari tipi ossidi, ma vengono chiamati tutti i minerali che formano minerali di ferro bruno. Si distinguono i seguenti ossidi di ferro idrati:

• n=0,1 - idroematite
• n=1 - goethite
• n=1,5 - limonite, ecc.

I minerali di ferro bruno più comuni a base di limonite sono 2Fe 2 O 3 * 3H 2 O, chiamati limonite.

I minerali di ferro bruno sono caratterizzati da un basso contenuto di ferro, sono friabili, spesso accompagnati da manganese e fosforo, e presentano elevata porosità e riducibilità.

Figura 3- Minerale di ferro bruno a base di limonite

Siderite- ha una composizione chimica di FeCO 3 - carbonato di ferro. Contiene il 48,2% di ferro. Il minerale formato dalla siderite è chiamato minerale di ferro spar o siderite. Con quantità significative di impurità argillose può essere chiamato minerale di ferro argilloso. Le sideriti sono molto meno comuni di altri minerali. Sono caratterizzati da elevata riducibilità, basso contenuto di ferro a causa del suo contenuto insignificante nel minerale minerale e grande quantità roccia di scarto. Sotto l'influenza dell'umidità atmosferica e dell'ossigeno, i sideriti possono trasformarsi in minerali di ferro bruno, poiché l'ossido di ferro (II) nella molecola FeO*CO 2 si ossida e assorbe l'umidità. Pertanto, ci sono depositi in cui gli strati superiori del minerale sono minerali di ferro bruno e il substrato roccioso inferiore sono sideriti.

Figura 4

Ha una composizione chimica di FeTiO 3 - sale di ferro dell'acido titanico. Ilmenite contiene il 36,8% di ferro e il 31,8% di titanio. Si trova sempre in confluenze con la magnetite ordinaria, ad es. sotto forma di FeTiO 3 *Fe 3 O 4. I minerali formati dall'ilmenite sono chiamati titanomagnetiti.

Figura 5- Vista generale del minerale ilmenite

La magnetite di titanio è un minerale denso e difficile da ridurre che produce scorie contenenti titanio spesse e refrattarie. Ha proprietà magnetiche ed è ben arricchito dalla separazione magnetica. Spesso accompagnato da vanadio.

Il solfuro di ferro FeS 2 si trova in natura sotto forma di minerale pirite o pirite di zolfo. Contiene il 46,6% di ferro. I minerali di ferro non formano pirite. È usato dentro industria chimica, dove viene bruciato per separare lo zolfo. Il ferro viene ossidato e utilizzato sotto forma di ceneri di pirite nella produzione di sinterizzazione.

In tali composti e in quantità tali da poter essere estratto dai minerali. economicamente vantaggioso. Il contenuto di ferro nei minerali varia dal 25 al 70%. La redditività dell'utilizzo del minerale è determinata, oltre alle proprietà del minerale stesso, al risparmio, da fattori: a) il costo dell'estrazione del minerale; b) i prezzi del carburante in una determinata area (il carburante a basso costo consente la lavorazione di minerali più poveri), c) la vicinanza dei mercati di vendita ed) l'altezza del carico per la consegna marittima e ferroviaria.

La qualità del minerale, oltre alla percentuale di contenuto di ferro in esso contenuto, dipende: a) dalla sua purezza, ovvero dalla qualità e dalla quantità di impurità nocive in esso contenute, b) dalla qualità e composizione della roccia di scarto mescolata al minerale e c) il grado della sua facilità di recupero.

La purezza dei minerali dipende dalla quantità di impurità nocive. Questi ultimi includono: 1) zolfo, che si trova più spesso sotto forma di pirite di zolfo (FeS 2), pirite di rame (Cu 2 S Fe 2 S 3), pirite magnetica (FeS), occasionalmente sotto forma di lucentezza di piombo ( PbS), ed anche sotto forma di sali solfati di calcio, bario e ferro; 2) arsenico, che si trova più spesso sotto forma di pirite di arsenico (FeS 2 ·FeAs 2) e löllingite (FeAs 2); 3) fosforo, presente sotto forma di sali dell'acido fosforico di Ca [apatite 3 Ca 3 (PO 4) 2 CaF 2 o 3 Ca 3 (PO 4) 2 CaCl 2], fosfato di ferro [la cosiddetta vivianite Fe 3 ( PO 4 ) 2 8H 2 O] e alluminio (wavelite ZAl 2 O 3 2P 2 O 3 12H 2 O); 4) rame, presente sotto forma di pirite di rame (Cu 2 S Fe 2 S 3).

La quantità di roccia di scarto e il contenuto di impurità nocive determinano se il minerale deve essere selezionato, lavato o arricchito. A seconda della qualità del minerale di ganga, potrebbe esserlo sia acido che basico. Minerali acidi, i cosiddetti. minerali di quarzo, contengono silice in eccesso e richiedono il flussaggio con basi durante la fusione. I minerali basici (contenenti un eccesso di basi nella roccia di scarto) sono suddivisi in minerali argillosi, che contengono un eccesso di allumina nella miscela, calcarei, in cui predomina la calce, e minerali di talco, che contengono molta magnesia nella roccia di scarto . A volte ci sono minerali che producono scorie a basso punto di fusione senza fondente; sono chiamati auto-scioglienti.

Il grado di minerali facilmente riducibili dipende: 1) dal composto in cui si trova il ferro nel minerale: silicati e titanati sono più difficili da ridurre rispetto all'ossido di ferro libero; 2) dalla densità del minerale e dal suo grado di porosità. Recupero del minerale va con quello più è energetico, più è poroso e, quindi, accessibile alla penetrazione dei gas, anche se lo contiene sostanze volatili- acqua, anidride carbonica, impurità organiche che vengono rilasciate quando alta temperatura. In base alla composizione chimica, i minerali di ferro possono essere suddivisi in 4 classi: minerali contenenti: 1) ossidi di ferro anidri, 2) ossidi di ferro idrati, 3) carbonato di ferro e 4) silicato di ferro.

I. Minerali contenenti ossidi di ferro anidri . 1) Minerale di ferro magnetico, o magnetite, ha le seguenti proprietà: ha una lucentezza metallica, colore nero, dona una striatura nera; abbastanza fragile; durezza 5,5-6,5; peso specifico 5-5.2; magnetico; cristallizza in un sistema regolare, molto spesso sotto forma di ottaedri e cubi. In considerazione del fatto che il rapporto tra protossido di azoto e ossido ferrico può essere diverso, è più corretto rappresentare la sua formula come segue: m FeО·n Fe 2 О 3 .

Il minerale del monte Vysokaya (distretto di Nizhne Tagil) è considerato uno dei migliori. Il contenuto di ferro in esso contenuto è molto elevato, in media il 60%; Mn 1,0-1,5%; zolfo 0,02-0,03%; in termini di contenuto di fosforo (0,04%) si tratta del minerale Bessemer. La composizione della roccia di scarto è caratterizzata da un basso rapporto SiO 2: Al 2 O 3, per cui le scorie d'altoforno degli impianti Tagil differiscono nettamente dalle scorie degli altiforni americani e svedesi. In questo giacimento affiora la martite (minerale derivante dall'ossidazione di Fe 3 O 4 in Fe 2 O 3). La riserva mineraria effettiva del monte Vysokaya è stimata in 16.400.000 tonnellate (secondo il Comitato Geologico). Non lontano dal giacimento principale si trova la miniera Lebyazhinsky, dove il minerale è ad alto contenuto di fosforo. La riserva totale di minerali, secondo il Comitato Geologico, è di 5.316.000 tonnellate. Il minerale del monte Blagodat, vicino a Kushva (sezione - Fig. 1), differisce da quello di Vysokogorsk per ricchezza, purezza e riducibilità. La riserva dei minerali più ricchi è fortemente esaurita. In base al contenuto di ferro, il minerale di roccia è diviso in tre gradi: 1° grado 50-60% Fe, 2° grado 40-50% e 3° grado 20-40%. Il contenuto di zolfo nelle prime due varietà è più elevato che nelle varietà dell'altopiano (fino allo 0,1%); il minerale richiede un'attenta tostatura ossidante. In base al contenuto di fosforo questo minerale può essere considerato Bessemer; il manganese in esso contenuto è in media circa lo 0,5%. Produce roccia feldspatica sterile atteggiamento diverso SiO2: Al2O3; di conseguenza, alcuni minerali richiedono un flusso basico (fusione su carbone), altri richiedono un flusso acido; alcuni minerali possono essere considerati autofondenti. Il minerale di Goroblagodat è più difficile da ripristinare rispetto al minerale di Vysokogorsk, poiché è un minerale di ferro magnetico denso e non ossidato. Produce piccole multe quando viene schiacciato. La possibile riserva del distretto di Goroblagodatsky è determinata (insieme a quella esplorata e quella attuale) a 36.092.000 tonnellate (dati del Comitato Geologico).

Il monte Magnitnaya (distretto di Orenburg) è un giacimento molto ricco (come Vysokogorsk) di minerali puri, ma poco utilizzato. Contenuto medio di Fe pari ad almeno il 60% con una quantità insignificante di carbonio (minerale di Bessemer); Negli orizzonti superiori, i depositi di zolfo sono molto piccoli, ma man mano che si scende in profondità, la sua quantità aumenta in modo significativo. Il giacimento contiene anche martite, lustro di ferro e minerale di ferro rosso; a volte - limonite. Possibili riserve minerarie, secondo le ultime stime di A.N. Zavaritsky, circa 188580000 tonnellate.

Tra i depositi secondari nell'area dello stabilimento Bogoslovsky, ci sono depositi di minerale di ferro magnetico, che si trasforma in martite e minerale di ferro rosso. Oltre ai depositi degli Urali, ci sono anche depositi nella Repubblica socialista sovietica autonoma della Carelia, in Transcaucasia e in Siberia. Nel campo di Pudozhgorsk, sulla sponda orientale Lago Onega, il minerale contiene dal 15 al 25% di ferro; la riserva stimata è stimata in 1 milione di tonnellate (secondo V.N. Lipin). Con l'arricchimento magnetico produce concentrati puri e ricchi (concentrati), che poi devono essere bricchettati o agglomerati. Da questi minerali si può produrre un'ottima ghisa, pari alla migliore ghisa svedese. Il giacimento di Dashkesan in Transcaucasia è molto vasto, senza eguali nella zona in termini di quantità e qualità del minerale. Grazie alla sua purezza, questo minerale può essere esportato. La possibile riserva di minerale è determinata da K. N. Paffengoltz in 43.750.000 tonnellate. In Siberia si trovano: a) depositi di Telbeskoye e Sukharinskoye in Altai; il minerale contiene il 35-63% (in media non più del 55%) di ferro; esente da fosforo; la riserva è stimata in 29.110.000 tonnellate (dati Comitato Geologico); b) Deposito di Abakan nel distretto di Minusinsk, sulle rive del fiume. minerale Keni; il minerale contiene il 53-63% di ferro; non si conosce esattamente la riserva, il valore stimato è di 25 milioni di tonnellate; c) Irbinskoye - nella valle del fiume Irba; riserve di minerale superiori a 25 milioni di tonnellate; il ferro ne contiene il 52-60%; in alcuni punti diventa martite; parte del minerale è ricca di fosforo (secondo K. Bogdanovich). Spessi depositi di minerale di ferro magnetico si trovano nell'area dell'anomalia magnetica di Kursk.

I depositi esteri più significativi sono i seguenti. Nella Scandinavia settentrionale (Lapponia svedese) ci sono giacimenti colossali: Kirunavara, Luosavara, Gelivara, Svappavara, ecc. Circa 6 milioni di tonnellate di questi minerali vengono estratti per l'esportazione. La maggior parte dei minerali sono ricchi di fosforo. La riserva totale di minerali dei depositi di Kirunavara e Luosavara sulla superficie delle acque vicino al lago Vogt è stimata in 282 milioni di tonnellate, e ad una profondità di 300 m sotto la superficie del lago - 600-800 milioni di tonnellate nel deposito di Gelivara è il più grande per dimensioni, il più meridionale di quelli della Lapponia, rappresenta una serie di strati minerali lenticolari ricoperti da depositi glaciali. Un giacimento minerario lungo fino a 6 km è stato esplorato perforando a una profondità di oltre 240 m. Il minerale contiene leggermente meno fosforo del minerale di Kirunavar; in alcuni punti accompagnato da ematite (lucentezza del ferro). In Svezia sono noti numerosi giacimenti: Gränyesberg, Stryberg, Persberg, Norberg e Dannemura. Il minerale di quest'ultimo si distingue per la sua purezza in termini di fosforo, contenente il 50-53% di Fe. Nel resto d'Europa ci sono giacimenti meno significativi di minerale di ferro magnetico - in Ungheria, Sassonia, Slesia, ecc. America del Nord può essere indicato grande deposito, situato vicino al lago Champlain; poi - negli Stati Uniti New York, New Jersey, Pennsylvania e contea di Cornovaglia. Le analisi del minerale di ferro magnetico proveniente da diversi depositi sono riportate nella Tabella. 1.

2) Ematite, Fe2O3. Le sue varietà sono ferro lucido, minerale di ferro rosso, ecc. Solo il minerale di ferro rosso stesso ha importanza industriale (le analisi sono riportate nella Tabella 2).

I suoi cristalli sono romboedrici, a forma di tavola e piramidali; più spesso si presenta in masse continue, a conchiglia, stratificate e squamose per composizione e struttura oolitica. I depositi di natura stratificata sono accompagnati nella maggior parte dei casi da rocce di scarto di quarzo (il minerale è refrattario), calcare e feldspato. Il fosforo solitamente ne contiene poco; a volte ha una miscela di piriti di zolfo; si trovano impurità TiO 2 e Cr 2 O 3. La varietà densa è chiamata testa di vetro rosso, la varietà terrosa è chiamata ocra rossa di ferro.

Uno dei giacimenti più potenti di minerali di ferro rosso nell'URSS è Krivoy Rog in Ucraina (sezione - Fig. 2), in cui i minerali di ferro rosso sono accompagnati da una lucentezza di ferro con quarzite ferruginosa. Il contenuto di ferro nel minerale è del 50-70%. I minerali inferiori al 55% non vengono quasi mai utilizzati per la fusione, perché contengono molta roccia vuota, altamente silicea e pochissime basi (CaO, MgO) e quindi richiedono un'enorme quantità di fondenti. Il contenuto di fosforo varia dallo 0,01 allo 0,10%; c'è poco manganese, a volte solo tracce; c'è pochissimo zolfo (0,03-0,04%).

Minerale, molto vario proprietà fisiche, trovato sotto forma di lucentezza di ferro frantumato (in polvere) o grumi densi (ex miniera Galkovsky). La riserva di minerale con un contenuto di ferro superiore al 60% è determinata a 210940000 tonnellate (dati del Comitato Geologico). I minerali di Krivoy Rog sono stati esportati all'estero nelle quantità indicate nella tabella. 3.

Un altro giacimento, chiamato Korsak-Mogila, si trova a sud, nel distretto di Mariupol. La riserva di minerale è piccola, circa 330.000 tonnellate. L'eccellente lucentezza del ferro, contenente poco fosforo e zolfo, si trova nella regione di Cherdyn nella regione degli Urali; Il deposito principale è già stato sviluppato. Nella Repubblica socialista sovietica autonoma della Carelia è noto il giacimento di Tulomozerskoe; il minerale è altamente siliceo e deve essere arricchito. I minerali ricchi contengono il 57-60% di Fe e sono privi di fosforo e zolfo. In Siberia non sono stati scoperti giacimenti potenti.

Tra quelli esteri, il più ricco e potente è il deposito Lago Superiore negli USA (tra i laghi Michigan e il Lago Superiore) e in Canada. La riserva di minerali ricchi è di circa 2 miliardi di tonnellate. La possibile riserva di minerali più poveri che necessitano di arricchimento è stimata fino a 65 miliardi di tonnellate. Il contenuto di ferro in questi minerali è in media di circa il 50%; sono più leggeri dei Krivoy Rog; Il contenuto di manganese non è elevato (dallo 0,3 allo 0,6%), ma a volte si trovano minerali ad alto contenuto di manganese (4% Mn), quindi contengono sempre molto fosforo. In base al contenuto di fosforo, alcuni minerali possono essere classificati come Bessemer (da 0,015 a 0,045%) e Nessemer (contenuto di P fino allo 0,4% o più). Contengono poco zolfo. Nel Nord America sono noti anche depositi di minerali situati nel sistema dei Monti Appalachi, chiamati “ematite di Clinton”. L'estrazione principale avviene nello stato dell'Alabama (fino a 4 milioni di tonnellate di minerale all'anno). Il contenuto medio di ferro si aggira intorno al 38%. La riserva di minerale è stimata in 500 milioni di tonnellate, la riserva probabile è di 1,4 miliardi di tonnellate Sull'isola di Belle Island a Conception Bay, vicino a New Foundland, è noto un potente giacimento di ematite con una riserva di minerale di 3,5 miliardi di tonnellate è minerale di ferro rosso con una miscela di camoisite (vedi sotto); il contenuto medio di ferro è di circa il 52%, di fosforo - circa 0,9%. In Brasile, vicino a Itabira ci sono diversi tipi minerali di ferro rosso (ferro mica, clastici, conglomerati, ecc.). In Spagna, i giacimenti di Bilbao, nella provincia di Vizcaya, sono molto sviluppati. Il minerale contiene ferro dal 50 al 58%. In Germania ci sono giacimenti di minerale di ferro rosso nell'Assia-Nassau, nell'Harz e in Sassonia. Sull'isola dell'Elba c'è un giacimento molto potente di lucentezza di ferro e minerale di ferro rosso; il minerale contiene il 60-66% di Fe e lo 0,05% di P 2 O 5. In Algeria c'è un deposito abbastanza significativo di ferro lucido Filfilah; Contenuto di Fe 52-55%; un po' di manganese; c'è pochissimo zolfo e fosforo.

II. Minerali contenenti ossidi di ferro idrati . Questi minerali includono il minerale di ferro bruno, o limonite, 2Fe 2 O 3 ·ZN 2 O in tutte le sue varietà. In natura, il minerale di ferro bruno è solitamente mescolato con argilla, quarzo, calcare e altri minerali che introducono impurità dannose nella roccia di scarto, come pirite di zolfo, lucentezza di piombo, blenda di zinco, vivianite, apatite, ecc. il nome limonite solitamente copre varie miscele di idrossidi di ferro che differiscono nel contenuto di acqua, come goethite Fe 2 O 3 ·H 2 O, xantosiderite Fe 2 O 3 ·2H 2 O, turyite 2Fe 2 O 3 ·H 2 O e altri. Il colore è marrone, talvolta giallo, la striatura è giallo-brunastra. Sono note le seguenti varietà di minerale di ferro bruno: 1) composizione densa o ordinaria - criptocristallina; molto comune, trovato insieme ai minerali di ferro rosso; 2) testa in vetro marrone - raggiante e a forma di conchiglia; 3) minerale di fagiolo, o minerale di ferro bruno oolitico, presente sotto forma di grossi grani e concrezioni; 4) minerali palustri, prati e tappeti erbosi; si trova sul fondo delle paludi sotto torba sotto forma di depositi granulari sciolti misti ad argilla, talvolta sotto forma di masse spugnose; 5) minerali lacustri, rinvenuti sul fondo dei laghi sotto forma di accumuli di grani, pani, lastre mescolati a sabbia; 6) minerale di ferro bruno aghiforme e fibroso chiamato goethite.

Il deposito principale di minerale di ferro bruno nell'URSS si trova negli Urali: il deposito di Bakalskoye nel distretto di Zlatoust (sezione - Fig. 3). Il minerale è riconosciuto come il migliore tra tutti finora conosciuti. Contenuto di ferro fino al 60%. Insieme al minerale di ferro bruno, in alcuni punti si trova minerale di ferro spar. Inoltre, esiste una varietà chiamata "minerale di matita" con un contenuto di manganese del 2-3%. Dal punto di vista mineralogico, questo minerale contiene molta turyite, che spesso racchiude cristalli di goethite. La riserva totale di minerale è di circa 73.630.000 tonnellate (dati del Comitato Geologico). A sud dei giacimenti di Bakal si estende anche un vasto territorio (dacie Komarovskaya, Zigazinskaya, Inzerskaya), dove numerosi giacimenti di minerali di ferro bruno sono stati pochissimo esplorati e solo parzialmente utilizzati (dagli stabilimenti di Beloretsk). Questi depositi sono nella maggior parte dei casi annidati in natura, contenenti ferro dal 42 al 56%; I minerali sono abbastanza adatti alla fusione e costituiscono un'ottima miscela per i minerali di ferro magnetico del monte Magnitnaya, poiché a volte hanno un contenuto di allumina estremamente basso. La riserva approssimativa è di 15 milioni di tonnellate (secondo K. Bogdanovich). Tra i minerali di ferro bruno degli Urali medi, si possono segnalare i potenti giacimenti della regione di Alapaevsk. Questi minerali di ferro sono molto più poveri di quelli degli Urali meridionali (42-48% Fe allo stato secco); rocce di scarto argilloso-silicee; Questi minerali hanno un basso contenuto di fosforo, contengono poco manganese, ma contengono un elemento indesiderato: il cromo (da tracce allo 0,2%). La possibile riserva di questo deposito è determinata a 265.000.000 di tonnellate (secondo Mikheev). Nella parte centrale della Russia, molte fabbriche sorsero nelle aree in cui si trovano i minerali: Maltsevskij, Lipetsk, Kulebaksky, Vyskunsky e altri. Recentemente sono stati trovati grandi depositi lungo il fiume Khopru. Nel bacino di Donetsk i giacimenti hanno perso la loro importanza, poiché i minerali qui sono più poveri e peggiori di quelli di Krivoy Rog.

Tra i giacimenti esteri di minerale di ferro bruno si possono citare Bilbao, Murcia e Almeria (Spagna). Qui il minerale contiene molto manganese, il ferro ne contiene fino al 55%; depositi simili esistono nei Pirenei. In Inghilterra - nel Cumberland e nel Lancashire ci sono depositi di natura mista - i minerali di ferro rosso in alcuni punti si trasformano in minerali marroni. In Algeria ci sono depositi significativi di minerale di ferro bruno insieme alla lucentezza del ferro. In America, i più famosi sono i minerali dell'Alabama, le cui riserve sono fortemente esaurite. Sull'isola di Cuba (parte orientale) esistono spessi depositi che producono minerale di ferro marrone molto fine, terroso e altamente alluminoso, noto come "minerale Mayari", contenente cromo e nichel. Per le analisi dei minerali di ferro bruno, vedere Tabella. 4.

Minerale di ferro oolitico. Nella nostra Unione abbiamo un enorme giacimento di minerale di ferro bruno oolitico nella penisola di Kerch. Il minerale si presenta in tre strati; gli strati superiore e inferiore del minerale (scuri) contengono meno Fe e più Mn; lo strato intermedio fornisce il minerale migliore (leggero), contiene più ferro (40-43%) e Mn - dallo 0,5 all'1,3%. Il minerale di scarto è allumina silicea; Ciò provoca l'uso del flusso di calce durante la fusione. A causa della sua elevata igroscopicità, questo minerale richiede un'essiccazione preliminare per essere pressato in bricchette. Il minerale è polveroso, debolmente cementato e contiene il 20% di pezzi, il che rende difficile la fusione. Un contenuto significativo di P richiede l'aggiunta del minerale Krivoy Rog (a basso contenuto di fosforo), necessario anche per ridurre il contenuto di arsenico. La riserva è determinata a 900 milioni di tonnellate e, insieme ai minerali della penisola di Taman, fino a 3000 milioni di tonnellate (secondo K. Bogdanovich).

Dei minerali di ferro oolitici esteri si conosce un giacimento colossale, che si trova quasi interamente sul territorio francese (dopo la guerra del 1914-18) e copre un'ampia fascia di confine con la Germania, il Lussemburgo e in parte il Belgio. Da questo deposito viene fuso il cosiddetto minerale Minette. Thomas ghisa. Il contenuto di ferro in esso è del 25-36%. In Francia, vicino a Mazney (dipartimento Seine-et-Loire), vengono estratti minerali di ferro oolitico contenenti vanadio. In Inghilterra, minerali di ferro bruno molto poveri (25-35%) si trovano a Cleveland, nello Yorkshire e in altri luoghi.

Minerali di palude, prato e tappeto erboso. Nell'URSS, i minerali delle paludi e dei prati sono ricchi Regione di Leningrado, Repubblica Socialista Sovietica Autonoma della Carelia, province di Tver, Smolensk e Kostroma, distretti di Volyn e Tambov; si trovano anche negli Urali. All'estero sono disponibili nella Svezia meridionale, nella Germania settentrionale, in Belgio, Olanda e Canada. Questi minerali sono piccoli, friabili e molto facilmente ripristinabili. Il loro contenuto di ferro varia dal 25 al 35%, raramente di più; Il fosforo è spesso contenuto nell'intervallo dallo 0,2 al 2%. Evento: nidificazione; i nidi sono sparsi a grandi distanze l'uno dall'altro.

Minerali del lago. Questi minerali si trovano sul fondo dei laghi sotto forma di crosta continua o strati separati. Il contenuto di ferro in essi varia dal 30 al 40%; talvolta sono ricchi di manganese (8-10%). Soprattutto molti di questi minerali sono in Carelia. Grazie al carbone a buon mercato, questi minerali diventeranno di importanza industriale per la regione.

Nella tabella La tabella 5 mostra le analisi dei minerali oolitici, lacustri, palustri e di prato.

III. Minerali contenenti carbonato di ferro. Siderite, o minerale di ferro spar, FeCO 3 cristallizza in un sistema esagonale (romboedrico). Durezza 3,5-4,5; peso specifico 3,7-3,9. Si presenta sotto forma di vene e strati accompagnati da piriti di zolfo, rame e arsenico, longarone pesante, blenda di zinco e lucentezza di piombo. Inoltre si presenta sotto forma di masse granulari ed oolitiche o di concrezioni sferiche a forma di rene e di nuclei a conchiglia (sferosideriti). Siderite - grigio con una tinta bluastra, a volte marrone. Contenuto di ferro 25-40%.

Minerale di ferro al carbonio(banda nera) è un minerale di ferro spar permeato di materia carboniosa. Contenuto di ferro 25-30%. Colore marrone-nero o nero. Peso specifico 2,2-2,8.

Nell'URSS, buoni minerali di ferro spar si trovano in quantità significative nel giacimento di Bakal, dove si trovano insieme ai minerali di ferro bruno.

Tra quelli esteri il giacimento più famoso si trova in Stiria (Monte Erzberg). Lo spessore del deposito raggiunge i 125 m. I minerali sono puliti. Contenuto di ferro 40-45%. In Germania è noto il giacimento di Siegen, che copre parte della Vestfalia, della Prussia renana e di Nassau. In Francia - ad Allevard e Visely (dipartimento dell'Isère) - lo spessore delle vene del minerale di ferro raggiunge i 10 m; esiste un giacimento simile in Savoia. Depositi di minerale di ferro si trovano anche in Ungheria e Spagna. Negli Stati Uniti d'America, i depositi di minerale di ferro spar si trovano dalla Pennsylvania occidentale all'Alabama.

In URSS, nidi e strati intermedi di sferosideriti (sideriti argillose) sono molto comuni nel bacino carbonifero della regione di Mosca; questi includono depositi vicino a Lipetsk (sezione - Fig. 4), Dankov, Tula e altri luoghi. Questi minerali sono più o meno fosforosi e non ricchi di ferro (38-45%). Nella provincia di Vyatka sono noti depositi nella regione delle fabbriche Kholunitsky e Omutninsky (le più antiche fonderie di ferro del distretto sono Klimkovsky, 1762, Zalazninsky, 1771). Strati e nidi contenenti minerali si trovano nei depositi del Permiano, nel cosiddetto. terra mineraria. Il minerale è un minerale di ferro argilloso misto a limonite nelle parti superiori del giacimento. Nella parte centrale della RSFSR si trovano numerosi depositi a forma di nido di basso spessore, sparsi vasta area, che svaluta il valore industriale di questi minerali, le cui riserve sono state calcolate da K. Bogdanovich alla cifra colossale di 789 milioni di tonnellate.

In Polonia sono noti depositi di sferosideriti a Czestochowa. A Cleveland sono presenti spessi depositi di pietre ferrose argillose di composizione oolitica con un contenuto di ferro del 30-35%; Ogni anno ne vengono estratti circa 6 milioni di tonnellate. In Germania si trovano sferosideriti nel bacino del fiume. Ruhr, nella zona di Essen e Bochum.

Nella tabella 6 mostra le analisi dei minerali contenenti carbonato di ferro.

IV. Minerali contenenti silicato di ferro . Questi includono: 1) camoisite 3(2FeO·SiO 2)·(6FeO·Al 2 O 3)·12H 2 O; il suo colore è grigio-verdastro, la sua composizione è a grana fine, la sua durezza è circa 3, il suo peso specifico è 3-3,4; contenuto di ferro fino al 45%; deposito in Francia, nella valle del fiume. Camoscio; inoltre si trova in Boemia; la camoisite come impurità è inclusa nella quantità del 23% nella composizione del minerale di ferro rosso proveniente da uno dei più grandi giacimenti di Belle Island; 2) knebelite - composizione teorica: (Mn, Fe) 2 SiO 4; colore rossastro o grigio-brunastro; il suo peso specifico è di circa 3,7; trovato in Svezia; Non ha alcun significato industriale come minerale.

V. Surrogati del minerale di ferro . Con questo nome si intendono composti di origine industriale o industriale, ricchi di minerale di ferro, dal quale si può estrarre proficuamente il ferro. Questo gruppo comprende le scorie delle industrie di trasformazione, le scorie di pozzanghera e le scorie. Il loro contenuto totale di ferro varia solitamente dal 50 al 60%. Le scorie di Thomas vengono talvolta utilizzate nella fusione in altoforno per arricchire la ghisa con fosforo. Spesso nella fusione vengono utilizzate le “ceneri” o “bruciature” delle piriti di zolfo utilizzate per produrre acido solforico. In America, i resti della franklinite vengono fusi dopo che ne viene estratto lo zinco. Le analisi dei surrogati del minerale di ferro sono riportate nella Tabella. 7.

Il minerale di ferro è una formazione minerale carattere naturale, che contiene composti di ferro accumulati in un volume tale da essere sufficiente per la sua estrazione economicamente sostenibile. Naturalmente tutte le rocce contengono ferro. Ma i minerali di ferro sono proprio quei composti ferrosi che sono così ricchi di questa sostanza da consentirne l'estrazione produzione industriale ferro metallico.

Tipi di minerali di ferro e loro principali caratteristiche

Tutti i minerali di ferro sono molto diversi tra loro composizione minerale, la presenza di impurità dannose e benefiche. Le condizioni della loro formazione e, infine, il contenuto di ferro.

I principali materiali classificati come minerali possono essere suddivisi in diversi gruppi:

• Ossidi di ferro, che includono ematite, martite, magnetite.
• Idrossidi di ferro - idrogoethite e goethite;
• Silicati: turingite e camosite;
• Carbonati: sideroplesite e siderite.

I minerali di ferro industriali contengono ferro in concentrazioni variabili, dal 16 al 72%. Le impurità benefiche contenute nei minerali di ferro includono: Mn, Ni, Co, Mo, ecc. Esistono anche impurità dannose, che includono: Zn, S, Pb, Cu, ecc.

Depositi di minerale di ferro e tecnologia mineraria

Secondo la loro genesi, i giacimenti di minerale di ferro esistenti si dividono in:

• Endogeno. Possono essere ignei e rappresentano inclusioni di minerali di titanomagnetite. Possono essere presenti anche inclusioni di carbonatite. Inoltre, ci sono depositi di skarn-magnetite a forma di lente, simili a fogli, depositi di strati vulcanici-sedimentari, vene idrotermali e corpi minerali di forma irregolare.
• Esogeno. Questi includono principalmente depositi di minerale di ferro bruno e strati sedimentari di siderite, nonché depositi di minerali di turingite, camosite e idrogoethite.
• Metamorfogenici sono depositi di quarziti ferruginose.

I volumi massimi di produzione di minerale sono provocati da riserve significative e ricadono sulle quarziti ferruginose del Precambriano. I minerali sedimentari di ferro bruno sono meno comuni.

Durante l'estrazione viene fatta una distinzione tra minerali ricchi e quelli che necessitano di arricchimento. L'industria che produce il minerale di ferro effettua anche le lavorazioni preliminari: cernita, frantumazione e il suddetto arricchimento, nonché l'agglomerazione. Si chiama l'industria mineraria del minerale industria del minerale di ferro ed è una base di materia prima per la metallurgia ferrosa.

Applicazioni

Il minerale di ferro è la principale materia prima per la produzione della ghisa. Viene utilizzato per la produzione a focolare aperto o con convertitore, nonché per il recupero del ferro. Come è noto, un'ampia varietà di prodotti è realizzata in ferro, oltre che in ghisa. Le seguenti industrie hanno bisogno di questi materiali:

• Ingegneria meccanica e lavorazione dei metalli;
• Industria automobilistica;
• Industria missilistica;
• Industria militare;
• Industria alimentare e leggera;
• Industria edile;
• Produzione e trasporto di petrolio e gas.

Oltre al noto petrolio e gas, ci sono altri minerali altrettanto importanti. Questi includono minerali estratti per la produzione di metalli ferrosi e sottoposti a lavorazione. La presenza di giacimenti minerari è la ricchezza di qualsiasi paese.

Cosa sono i minerali?

Ciascuna delle scienze naturali risponde a questa domanda a modo suo. La mineralogia definisce il minerale come un insieme di minerali, il cui studio è necessario per migliorare i processi di estrazione dei più preziosi, e la chimica studia la composizione elementare del minerale al fine di identificare il contenuto qualitativo e quantitativo di metalli preziosi in esso contenuti.

La geologia affronta la domanda: “Cosa sono i minerali?” dal punto di vista della fattibilità del loro uso industriale, poiché questa scienza studia la struttura e i processi che si verificano nelle viscere del pianeta, le condizioni per la formazione di rocce e minerali e l'esplorazione di nuovi giacimenti minerari. Sono aree della superficie terrestre dove, a causa processi geologici si è accumulata una quantità sufficiente di formazioni minerali per uso industriale.

Formazione del minerale

Quindi, alla domanda: “cosa sono i minerali?” La risposta più completa è questa. Il minerale è una roccia con un contenuto industriale di metalli. Solo in questo caso ha valore. I minerali metallici si formano quando il magma che contiene i loro composti si raffredda. Allo stesso tempo cristallizzano, distribuendosi secondo la loro dimensione peso atomico. Quelli più pesanti si depositano sul fondo del magma e si separano in uno strato separato. Altri minerali formano rocce e il fluido idrotermale rimanente del magma si diffonde nei vuoti. Gli elementi in esso contenuti si solidificano e formano venature. Le rocce, distrutte sotto l'influenza delle forze naturali, si depositano sul fondo dei serbatoi, formando depositi sedimentari. A seconda della composizione delle rocce si formano vari minerali metallici.

Minerali di ferro

I tipi di questi minerali variano in modo significativo. Cosa sono i minerali, in particolare i minerali di ferro? Se il minerale contiene una quantità sufficiente di metallo per la lavorazione industriale, si chiama ferro. Differiscono per origine composizione chimica, così come il contenuto di metalli e impurità che possono essere utili. Di norma, si tratta di metalli non ferrosi associati, ad esempio cromo o nichel, ma ce ne sono anche di dannosi: zolfo o fosforo.

La composizione chimica è rappresentata dai suoi vari ossidi, idrossidi o sali di anidride carbonica dell'ossido di ferro. I minerali estratti includono minerale di ferro rosso, marrone e magnetico, nonché lucentezza del ferro: sono considerati i più ricchi e contengono più del 50% di metallo. Quelli poveri includono quelli in cui la composizione utile è inferiore al 25%.

Composizione del minerale di ferro

Il minerale di ferro magnetico è l'ossido di ferro. Contiene più del 70% di metallo puro, ma nei depositi si trova insieme e talvolta con blenda di zinco e altre formazioni. considerato il miglior minerale in uso. La lucentezza del ferro contiene anche fino al 70% di ferro. Il minerale di ferro rosso - ossido di ferro - è una delle fonti di estrazione del metallo puro. E gli analoghi marroni hanno un contenuto di metalli fino al 60% e si trovano con impurità, a volte dannose. Sono ossido di ferro idrato e accompagnano quasi tutti minerali di ferro. Sono convenienti anche per la loro facilità di estrazione e lavorazione, ma il metallo ottenuto da questo tipo di minerale è di bassa qualità.

In base all'origine dei giacimenti di minerale di ferro, questi sono divisi in tre grandi gruppi.

1. Endogeno o magmatico. La loro formazione è dovuta a processi geochimici che avvengono nelle profondità della crosta terrestre e a fenomeni magmatici.
2. I depositi esogeni, o superficiali, sono stati creati a seguito di processi che si verificano nella zona vicina alla superficie della crosta terrestre, cioè sul fondo di laghi, fiumi e oceani.
3. I depositi metamorfogenici si formarono a una profondità sufficiente dalla superficie terrestre sotto l'influenza di alta pressione e le stesse temperature.

Riserve di minerale di ferro nel paese

La Russia è ricca di vari giacimenti. Il più grande del mondo: contiene quasi il 50% di tutte le riserve mondiali. Fu notato in questa regione già nel XVIII secolo, ma lo sviluppo dei giacimenti iniziò solo negli anni '30 del secolo scorso. Le riserve di minerale in questo bacino hanno un alto contenuto di metallo puro, sono misurate in miliardi di tonnellate e l'estrazione viene effettuata con metodi a cielo aperto o sotterranei.

Il giacimento di minerale di ferro di Bakchar, uno dei più grandi del paese e del mondo, è stato scoperto negli anni '60 del secolo scorso. Le sue riserve di minerale con una concentrazione di ferro puro fino al 60% ammontano a circa 30 miliardi di tonnellate.

Nel territorio di Krasnoyarsk si trova il deposito di Abagasskoye, con minerali di magnetite. Fu scoperto negli anni '30 del secolo scorso, ma il suo sviluppo iniziò solo mezzo secolo dopo. Nel Nord e Zone meridionali Il bacino viene estratto mediante miniera a cielo aperto e l'importo esatto delle riserve è di 73 milioni di tonnellate.

Scoperto nel 1856, il giacimento di minerale di ferro di Abakan è ancora attivo. Inizialmente, lo sviluppo è stato effettuato mediante miniere a cielo aperto e, a partire dagli anni '60 del XX secolo, mediante miniere sotterranee a una profondità fino a 400 metri. Il contenuto di metallo puro nel minerale raggiunge il 48%.

Minerali di nichel

Cosa sono i minerali di nichel? Le formazioni minerali utilizzate per la produzione industriale di questo metallo sono chiamate minerali di nichel. Esistono minerali di solfuro di rame-nichel con un contenuto di metallo puro fino al 4% e minerali di nichel silicato, il cui stesso indicatore arriva fino al 2,9%. Il primo tipo di depositi è solitamente di tipo igneo e i minerali di silicato si trovano nelle aree della crosta esposta agli agenti atmosferici.

Lo sviluppo dell'industria del nichel in Russia è associato allo sviluppo della loro posizione nel mezzo degli Urali centrali XIX secolo. Quasi l'85% dei depositi di solfuro sono concentrati nella regione di Norilsk. I depositi di Taimyr sono i più grandi e unici al mondo in termini di ricchezza di riserve e diversità di minerali; contengono 56 elementi della tavola periodica; In termini di qualità dei minerali di nichel, la Russia non è inferiore ad altri paesi, il vantaggio è che contengono ulteriori elementi rari;

SU Penisola di Kola circa il dieci per cento delle risorse di nichel sono concentrate nei depositi di solfuro e nel Medio e Urali meridionali si stanno sviluppando depositi di silicati.

I minerali della Russia si caratterizzano per la quantità e la varietà necessarie per l'uso industriale. Tuttavia, allo stesso tempo si distinguono per il complesso condizioni naturali produzione, distribuzione non uniforme sul territorio del paese, discrepanza tra la regione di ubicazione delle risorse e la densità di popolazione.