Composizione e proprietà del minerale di ferro. Minerali di ferro

Proprio al centro della cava si trova una montagna di roccia di scarto, attorno alla quale veniva estratto tutto il minerale contenente il ferro. Presto si prevede di farlo esplodere in alcune parti e di rimuoverlo dalla cava.

Per prima cosa ti parlerò della cava stessa. Lebedinsky GOK è la più grande impresa russa per l'estrazione e la lavorazione del minerale di ferro e possiede la più grande miniera di minerale di ferro del mondo. Lo stabilimento e la cava si trovano a Regione di Belgorod, tra le città di Stary Oskol e Gubkin. Veduta della cava dall'alto. È davvero enorme e cresce ogni giorno. La profondità della fossa Lebedinsky GOK è di 250 m dal livello del mare o 450 m dalla superficie della terra (e il diametro è di 4 per 5 chilometri); Le acque sotterranee e se non fosse stato per il funzionamento delle pompe, nel giro di un mese si sarebbe riempito fino all'orlo. È elencata due volte nel Guinness dei primati come la più grande cava per l'estrazione di minerali non combustibili.

Alcune informazioni ufficiali: Lebedinsky GOK fa parte del gruppo Metalloinvest ed è il principale produttore di minerali di ferro in Russia. Nel 2011, la quota di produzione di concentrato da parte dell'impianto sulla produzione annua totale di minerale di ferro concentrato e minerale di sinterizzazione in Russia ammontava al 21%. Ci sono molti tipi diversi di attrezzature al lavoro nella cava, ma i più notevoli, ovviamente, sono gli autocarri con cassone ribaltabile Belaz e Caterpillar da diverse tonnellate.

Ogni anno, entrambi gli stabilimenti inclusi nell'azienda (Lebedinsky e Mikhailovsky GOK) producono circa 40 milioni di tonnellate di minerale di ferro sotto forma di minerale concentrato e sinterizzato (questo non è il volume di produzione, ma minerale arricchito, cioè separato dai rifiuti roccia). Risulta quindi che in media nei due impianti di estrazione e lavorazione vengono prodotte in media circa 110mila tonnellate di minerale di ferro arricchito al giorno. Questo bambino trasporta fino a 220 tonnellate (!) di minerale di ferro alla volta.

L'escavatore dà un segnale e fa retromarcia con cautela. Bastano pochi secchi e il corpo del gigante è pieno. L'escavatore dà nuovamente il segnale e l'autocarro con cassone ribaltabile si avvia.

Recentemente sono stati acquistati camion BelAZ con una capacità di sollevamento di 160 e 220 tonnellate (fino ad ora, la capacità di carico degli autocarri con cassone ribaltabile nelle cave non era superiore a 136 tonnellate), e l'arrivo degli escavatori Hitachi con una capacità della benna di 23 metri cubi è previsto. (attualmente la capacità massima della benna degli escavatori da miniera è di 12 metri cubi).

Belaz e Caterpillar si alternano. A proposito, un autocarro con cassone ribaltabile importato trasporta solo 180 tonnellate. Gli autocarri con cassone ribaltabile con una capacità di carico così grande lo sono nuova tecnologia, attualmente fornito agli impianti di estrazione e lavorazione nell'ambito del programma di investimenti Metalloinvest per aumentare l'efficienza del complesso minerario e di trasporto.

Le pietre hanno una trama interessante, presta attenzione. Se non sbaglio a sinistra, la quarzite è il tipo di minerale da cui si estrae il ferro. La cava è piena non solo di minerale di ferro, ma anche di vari minerali. In genere non presentano alcun interesse per un'ulteriore lavorazione su scala industriale. Oggi il gesso viene ottenuto dalla roccia di scarto e anche la pietra frantumata viene prodotta per scopi edili.

Ogni giorno, 133 unità di attrezzature minerarie di base (30 autocarri con cassone ribaltabile per carichi pesanti, 38 escavatori, 20 macchine perforatrici, 45 unità di trazione) operano nella cava del governo coreano Lebedinsky.

Naturalmente speravo di vedere esplosioni spettacolari, ma anche se fossero avvenute quel giorno non sarei comunque riuscito a penetrare nel territorio della cava. Questa esplosione avviene una volta ogni tre settimane. Tutta l'attrezzatura secondo gli standard di sicurezza (e ce n'è molta) viene rimossa dalla cava prima di ciò.

Lebedinsky GOK e Mikhailovsky GOK sono i due più grandi impianti di estrazione e lavorazione del minerale di ferro in Russia in termini di volume di produzione. La società Metalloinvest possiede le seconde riserve accertate di minerale di ferro al mondo: circa 14,6 miliardi di tonnellate. classificazione internazionale JORС, che garantisce circa 150 anni di vita operativa all'attuale livello di produzione. Quindi gli abitanti di Stary Oskol e Gubkin avranno lavoro per molto tempo.

Probabilmente avete notato dalle fotografie precedenti che il tempo non era bello, pioveva e c'era la nebbia nella cava. Più vicino alla partenza, si è leggermente dissipato, ma ancora non molto. Ho tirato fuori la foto il più possibile. La dimensione della cava è certamente impressionante.

Il minerale di ferro viene immediatamente caricato sui treni ferroviari, in speciali vagoni rinforzati che trasportano il minerale dalla cava, si chiamano vagoni ribaltabili, la loro capacità di carico è di 105 tonnellate.

Strati geologici da cui è possibile studiare la storia dello sviluppo della Terra.

Dall'alto del ponte di osservazione, le macchine giganti non sembrano più grandi di una formica.

Successivamente il minerale viene portato all'impianto, dove avviene il processo di separazione della roccia di scarto mediante il metodo della separazione magnetica: il minerale viene frantumato finemente, quindi inviato ad un tamburo magnetico (separatore), al quale, secondo le leggi di fisica, tutto ciò che è ferro si attacca e ciò che non è ferro viene lavato via con acqua. Il concentrato di minerale di ferro risultante viene quindi utilizzato per produrre pellet e ferro bricchettato a caldo (HBI), che viene poi utilizzato per produrre acciaio. Il ferro bricchettato a caldo (HBI) è uno dei tipi di ferro direttamente ridotto (DRI). Materiale ad alto contenuto di ferro (>90%), ottenuto con una tecnologia diversa dalla lavorazione in altoforno. Utilizzato come materia prima per la produzione dell'acciaio. Sostituto di alta qualità (con una piccola quantità di impurità nocive) per ghisa e rottami metallici. A differenza della ghisa, la produzione HBI non utilizza coke di carbone. Il processo di produzione del ferro bricchettato si basa sulla lavorazione delle materie prime del minerale di ferro (pellet) ad alte temperature, molto spesso attraverso gas naturale.

Non puoi semplicemente entrare nello stabilimento HBI, perché il processo di cottura delle torte calde bricchettate avviene a una temperatura di circa 900 gradi e prendere il sole a Stary Oskol non faceva parte dei miei piani).

Lebedinsky GOK è l'unico produttore di HBI in Russia e nella CSI. L'impianto ha iniziato la produzione di questo tipo di prodotto nel 2001, avviando un laboratorio per la produzione di HBI (HBI-1) utilizzando la tecnologia HYL-III con una capacità di 1,0 milioni di tonnellate all'anno. Nel 2007, LGOK ha completato la costruzione della seconda fase dell'officina di produzione HBI (HBI-2) utilizzando la tecnologia MIDREX con una capacità produttiva di 1,4 milioni di tonnellate all'anno. Attualmente, la capacità produttiva di LGOK è di 2,4 milioni di tonnellate di HBI all'anno.

Dopo la cava, abbiamo visitato lo stabilimento elettrometallurgico di Oskol (OEMK), che fa parte del segmento metallurgico dell'azienda. In uno dei laboratori dello stabilimento vengono prodotti questi pezzi grezzi in acciaio. La loro lunghezza può raggiungere dai 4 ai 12 metri, a seconda dei desideri dei clienti.

Vedi un mucchio di scintille? A quel punto viene tagliato un pezzo di acciaio.

Una macchina interessante con una benna, chiamata benna portante, in cui vengono versate le scorie durante il processo di produzione.

Nell'officina vicina, OEMK rettifica e lucida barre d'acciaio di diversi diametri, che venivano laminate in un'altra officina. A proposito, questo stabilimento è la settima impresa più grande in Russia per la produzione di acciaio e prodotti siderurgici. Nel 2011, la quota di produzione di acciaio presso OEMK ammontava al 5% del volume totale di acciaio prodotto in Russia, la quota di laminati. anche la produzione dei prodotti è stata pari al 5%.

OEMK utilizza tecnologie avanzate, tra cui la riduzione diretta del ferro e la tecnologia di fusione ad arco elettrico, che garantisce la produzione di metallo Alta qualità, con ridotto contenuto di impurità.

I principali consumatori di prodotti metallici OEMK sul mercato russo sono imprese dei settori automobilistico, della costruzione di macchine, dei tubi, dell'hardware e dei cuscinetti.

I prodotti metallici OEMK vengono esportati in Germania, Francia, Stati Uniti, Italia, Norvegia, Turchia, Egitto e molti altri paesi.

L'impianto ha padroneggiato la produzione di prodotti lunghi per la fabbricazione di prodotti utilizzati dai principali produttori automobilistici del mondo.

A proposito, non è la prima volta che noto gruiste donne in questi settori.

Questa pianta ha una pulizia quasi sterile, che non è tipica di tali industrie.

Mi piacciono le aste in acciaio ben piegate.

Su richiesta del cliente, su ciascun prodotto viene applicato un adesivo.

Sull'adesivo è stampato il numero di colata e il codice del grado di acciaio.

L'estremità opposta può essere contrassegnata con vernice e su ogni confezione di prodotti finiti sono attaccate etichette con numero di contratto, paese di destinazione, qualità di acciaio, numero di colata, dimensione in millimetri, nome del fornitore e peso del pacco.

Questi prodotti rappresentano gli standard in base ai quali vengono regolate le apparecchiature di laminazione di precisione.

E questa macchina può scansionare il prodotto e identificare microfessure e difetti prima che il metallo raggiunga il cliente.

L'azienda prende sul serio le precauzioni di sicurezza.

Tutta l'acqua utilizzata nella produzione viene depurata da apparecchiature all'avanguardia recentemente installate.

Questa è un'installazione di pulizia Acque reflue pianta. Dopo la lavorazione è più pulito che nel fiume dove viene scaricato.

Acqua tecnica, quasi distillata. Come ogni acqua industriale non si può bere, ma si può provare una volta, non è pericolosa per la salute.

Il giorno successivo siamo andati a Zheleznogorsk, situata nella regione di Kursk. Qui è dove si trova il GOK Mikhailovsky. Nella foto si vede il complesso della tostatrice n°3 in costruzione. Qui verrà prodotto il pellet.

Per la sua costruzione verranno investiti 450 milioni di dollari. L'impresa sarà costruita e messa in funzione nel 2014.

Questa è la planimetria dell'impianto.

Poi siamo andati alla cava del GOK Mikhailovsky. La profondità della cava MGOK è di oltre 350 metri dalla superficie terrestre e la sua dimensione è di 3 x 7 chilometri. In realtà sul suo territorio sono presenti tre cave, come si può vedere nell'immagine satellitare. Uno grande e due più piccoli. In circa 3-5 anni, la cava crescerà così tanto che diventerà una grande cava unificata e forse raggiungerà in dimensioni la cava Lebedinsky.

La cava utilizza 49 autocarri con cassone ribaltabile, 54 unità di trazione, 21 locomotive diesel, 72 escavatori, 17 impianti di perforazione, 28 bulldozer e 7 motolivellatrici. Altrimenti, la produzione di minerale presso MGOK non è diversa da LGOK.

Questa volta siamo finalmente riusciti a raggiungere l'impianto dove il concentrato di minerale di ferro viene convertito nel prodotto finale: i pellet sono grumi di concentrato di minerale frantumato. Prodotto semilavorato della produzione metallurgica del ferro. È un prodotto dell'arricchimento di minerali contenenti ferro mediante speciali metodi di concentrazione. Utilizzato nella produzione di altiforni per produrre ghisa.

Il concentrato di minerale di ferro viene utilizzato per produrre pellet. Per rimuovere le impurità minerali, il minerale originale (grezzo) viene finemente frantumato e arricchito diversi modi. Il processo di produzione del pellet è spesso chiamato “pellettizzazione”. La carica, cioè una miscela di concentrati finemente macinati di minerali contenenti ferro, fondenti (additivi che regolano la composizione del prodotto) e additivi rinforzanti (solitamente argilla bentonitica), viene inumidita e sottoposta a pellettizzazione in vasche rotanti (granulatori ) o fusti di pellettizzazione. Sono quelli nella foto.

Avviciniamoci.

Per effetto della pellettizzazione si ottengono particelle pressoché sferiche con diametro di 5÷30 mm.

È piuttosto interessante osservare il processo.

Successivamente i pallini vengono inviati lungo un nastro al corpo sparante.

Vengono essiccati e cotti a temperature di 1200÷1300° C in appositi impianti - macchine cottura. Le macchine calcinatrici (solitamente del tipo a nastro trasportatore) sono un trasportatore di carrelli calcinatori (pallet) che si muovono su rotaie. Ma la foto mostra il concentrato che presto finirà nei fusti.

Nella parte superiore della tostatrice, sopra i carri di tostatura, è presente un forno di riscaldo in cui gas, solidi o carburante liquido e la formazione di refrigerante per l'essiccazione, il riscaldamento e la tostatura dei pellet. Esistono tostatrici con raffreddamento del pellet direttamente a bordo macchina e con raffreddatore esterno. Sfortunatamente, non abbiamo visto questo processo.

I pellet cotti acquisiscono un'elevata resistenza meccanica. Durante la cottura, una parte significativa dei contaminanti di zolfo viene rimossa. Ecco come si presenta il prodotto pronto da mangiare.)

Nonostante l'attrezzatura sia in servizio sin dall'epoca sovietica, il processo è automatizzato e non è necessario controllarlo. grande quantità personale.

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. Secondo 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 diminuisce costantemente.

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 minerale di ferro rosso 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.

Immagine 1 - Forma generale minerale ematite

Ha una composizione chimica di Fe 3 O 4 - ossido di ferro magnetico contenente il 72,4% di ferro. Si differenzia dagli altri minerali di ferro industriali per le sue proprietà magnetiche, che si perdono se riscaldate a temperature superiori a 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 ematite, 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 diversi 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 da una grande quantità di 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.

Il minerale di ferro iniziò ad essere estratto dagli esseri umani molti secoli fa. Già allora i vantaggi dell’uso del ferro divennero evidenti.

Trovare formazioni minerali contenenti ferro è abbastanza semplice, poiché questo elemento costituisce circa il 5%. la crosta terrestre. Nel complesso, il ferro è il quarto elemento più abbondante in natura.

IN forma puraè introvabile, il ferro si trova in determinate quantità in molte tipologie rocce. Il minerale di ferro ha il più alto contenuto di ferro, l'estrazione del metallo da cui è economicamente più redditizia. La quantità di ferro che contiene dipende dalla sua origine, la cui proporzione normale è di circa il 15%.

Composizione chimica

Le proprietà del minerale di ferro, il suo valore e le sue caratteristiche dipendono direttamente dalla sua composizione chimica. Il minerale di ferro può contenere quantità diversa ferro e altre impurità. A seconda di ciò, ci sono diversi tipi:

• molto ricco, quando il contenuto di ferro nei minerali supera il 65%;
• ricco, la cui percentuale di ferro varia dal 60% al 65%;
• media, dal 45% in su;
• poveri, in cui la percentuale di elementi utili non supera il 45%.

Più sottoprodotti sono presenti nel minerale di ferro, maggiore è l’energia necessaria per la sua lavorazione e meno efficiente è la produzione dei prodotti finiti.

La composizione di una roccia può essere una combinazione di vari minerali, rocce di scarto e altri sottoprodotti, la cui proporzione dipende dal suo deposito.

Composizione dei minerali di ferro di grandi giacimenti

La roccia gap può anche contenere ferro, ma riciclarla non è economicamente fattibile. I minerali più comunemente presenti sono ossidi di ferro, carbonati e silicati.

Va notato che le rocce ferruginose possono contenerne un'enorme quantità sostanze nocive, tra cui zolfo, arsenico, fosforo e altri.

Tipi di minerali di ferro

Oggi esistono molti tipi di minerali di ferro, le cui caratteristiche e nomi dipendono dalla composizione.

Il tipo più comune trovato in natura è il minerale di ferro rosso, che si basa su un ossido chiamato ematite. Questo ossido contiene una quantità di ferro superiore al 70% e importo minimo impurità laterali.

Lo stato fisico di questo ossido può variare da polveroso a denso.

Il minerale di ferro bruno è un ossido di ferro contenente acqua. Viene spesso chiamato limonite. Contiene molto meno ferro, la cui quantità di solito non supera un quarto. In natura, tale minerale di ferro si trova sotto forma di roccia sciolta e porosa, con un contenuto significativo di manganese e fosforo. Solitamente riccamente saturo di umidità, contiene argilla come roccia di scarto. Molto spesso ne viene ricavata la ghisa, nonostante la parte insignificante del ferro, poiché è molto facilmente lavorabile.

I minerali magnetici si distinguono per il fatto che sono basati su un ossido avente proprietà magnetiche, ma con un forte riscaldamento si perdono. La quantità di questo tipo di roccia in natura è limitata, ma il contenuto di ferro in essa contenuto può essere pari a quello del minerale di ferro rosso. Esternamente, sembra solidi cristalli nero-blu.

Il minerale di ferro spar è una roccia minerale a base di siderite. Molto spesso contiene una quantità significativa di argilla. Questo tipo di roccia è relativamente difficile da trovare in natura, il che la rende poco utilizzata a causa del suo basso contenuto di ferro. Pertanto, è impossibile classificarli come tipi di minerali industriali.

Oltre agli ossidi, la natura contiene altri minerali a base di silicati e carbonati. La quantità di ferro contenuta in una roccia è molto importante per il suo uso industriale, ma importante è anche la presenza di sottoprodotti benefici come nichel, magnesio e molibdeno.

Applicazioni

L'ambito di applicazione del minerale di ferro è quasi completamente limitato alla metallurgia. Viene utilizzato principalmente per la fusione della ghisa, che viene estratta utilizzando forni a focolare aperto o convertitori. Oggi viene utilizzata la ghisa vari campi vita umana, compresa la maggior parte dei tipi di produzione industriale.

Varie leghe a base di ferro non sono meno utilizzate, le più ampia applicazione guadagnato acciaio grazie alla sua resistenza e proprietà anticorrosive.

Ghisa, acciaio e varie altre leghe di ferro vengono utilizzate in:

1. Ingegneria meccanica, per la produzione di varie macchine e dispositivi.
2. Industria automobilistica, per la produzione di motori, alloggiamenti, telai e altri componenti e parti.
3. Industria militare e missilistica, nella produzione di attrezzature speciali, armi e missili.
4. Edilizia, come elemento di rinforzo o costruzione di strutture portanti.
5. Industrie leggere e alimentari, come contenitori, linee di produzione, unità e dispositivi vari.
6. Industria mineraria, come macchinari e attrezzature speciali.

Depositi di minerale di ferro

Le riserve mondiali di minerale di ferro sono limitate in quantità e ubicazione. I territori di accumulo di riserve minerali sono chiamati depositi. Oggi i giacimenti di minerale di ferro sono suddivisi in:

1. Endogeno. Sono caratterizzati da una posizione speciale nella crosta terrestre, solitamente sotto forma di minerali di titanomagnetite. Le forme e le posizioni di tali inclusioni sono varie, possono essere sotto forma di lenti, strati situati nella crosta terrestre sotto forma di depositi, depositi vulcanici, sotto forma varie vene e altre forme irregolari.
2. Esogeno. Questo tipo include depositi di minerali di ferro bruno e altre rocce sedimentarie.
3. Metamorfogenico. Che includono depositi di quarzite.

Depositi di tali minerali possono essere trovati in tutto il nostro pianeta. Nel territorio è concentrato il maggior numero di giacimenti repubbliche post-sovietiche. Soprattutto Ucraina, Russia e Kazakistan.

Paesi come Brasile, Canada, Australia, Stati Uniti, India e Sud Africa dispongono di grandi riserve di ferro. Allo stesso tempo, in quasi tutti i paesi globo Abbiamo i nostri giacimenti sviluppati e, se scarseggiano, la roccia viene importata da altri paesi.

Arricchimento del minerale di ferro

Come già detto, esistono diversi tipi di minerali. Quelli ricchi possono essere lavorati direttamente dopo l'estrazione dalla crosta terrestre, altri necessitano di essere arricchiti. Oltre al processo di arricchimento, la lavorazione del minerale comprende diverse fasi, quali cernita, frantumazione, separazione e agglomerazione.

Oggi esistono diversi metodi principali di arricchimento:

1. Risciacquo.

Viene utilizzato per pulire i minerali dai sottoprodotti sotto forma di argilla o sabbia, che vengono lavati utilizzando getti d'acqua sotto alta pressione. Questa operazione consente di aumentare di circa il 5% il contenuto di ferro nel minerale di bassa qualità. Pertanto, viene utilizzato solo in combinazione con altri tipi di arricchimento.

1. Pulizia per gravità.

Eseguito utilizzando tipi speciali sospensioni la cui densità supera la densità della roccia di scarto, ma è inferiore alla densità del ferro. Sotto influenza forze gravitazionali i sottoprodotti salgono verso l'alto e il ferro cade sul fondo della sospensione.

1. Separazione magnetica.

Il metodo di arricchimento più comune, che si basa su diversi livelli di percezione da parte dei componenti minerali dell'influenza delle forze magnetiche. Tale separazione può essere effettuata con roccia secca, roccia bagnata o in una combinazione alternativa dei suoi due stati.

Per la lavorazione di miscele secche e umide vengono utilizzati tamburi speciali con elettromagneti.

1. Flottazione.

Per questo metodo, il minerale frantumato sotto forma di polvere viene immerso in acqua con l'aggiunta di una sostanza speciale (reagente di flottazione) e aria. Sotto l'influenza del reagente, il ferro si unisce alle bolle d'aria e sale alla superficie dell'acqua, mentre la roccia di scarto affonda sul fondo. I componenti contenenti ferro vengono raccolti dalla superficie sotto forma di schiuma.

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 energetico, più è poroso e, quindi, accessibile alla penetrazione dei gas, e anche se contiene sostanze volatili - acqua, anidride carbonica, impurità organiche che si liberano quando alta temperatura. Di 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 dell'altopiano in termini di 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. Il contenuto medio di Fe non è inferiore al 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; la riserva non si conosce esattamente, 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. Nord America può essere indicato grande deposito, situato vicino al lago Champlain; poi negli States 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 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 tipi diversi 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 contribuiscono alla formazione della roccia di scarto impurità nocive, sono: pirite di zolfo, lucentezza di piombo, blenda di zinco, vivianite, apatite, ecc. Infatti con il nome limonite si riconoscono solitamente varie miscele di idrossidi di ferro che differiscono per il 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 minerali 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 con 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 (romboedro). 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 e carbone(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 speciale che include ferro e suoi composti. Il minerale è considerato ferro se contiene questo elemento in quantità sufficienti da renderne economicamente sostenibile l'estrazione.

La principale varietà di minerale di ferro è che contiene quasi il 70% di ossido di ferro e ossido ferroso. Questo minerale è di colore nero o grigio acciaio. Il minerale di ferro magnetico in Russia viene estratto negli Urali. Si trova nelle profondità di Vysokaya, Grace e Kachkanar. In Svezia si trova nelle vicinanze di Falun, Dannemora e Gellivar. Negli Stati Uniti è la Pennsylvania, mentre in Norvegia sono Arendal e Persberg.

Nella metallurgia ferrosa, i prodotti del minerale di ferro sono suddivisi in tre tipologie:

Separato minerale di ferro(ferro basso);

Minerale di sinterizzazione (con contenuto medio di ferro);

Pellet (massa contenente ferro grezzo).

Tipi morfologici

I depositi di minerale di ferro che contengono più del 57% di ferro nella loro composizione sono considerati ricchi. I minerali di bassa qualità includono quelli contenenti almeno il 26% di ferro. Gli scienziati hanno diviso il minerale di ferro in due tipo morfologico: lineare e piatto.

Il minerale di ferro di tipo lineare si presenta come corpi minerali a forma di cuneo in zone di anse e faglie della terra. Questa tipologia è caratterizzata da un contenuto di ferro particolarmente elevato (dal 50 al 69%), ma zolfo e fosforo sono contenuti in piccole quantità in questo minerale.

Depositi piatti si trovano sopra strati di quarzite ferruginosa, che rappresentano la tipica crosta di disfacimento.

Minerale di ferro. Applicazione ed estrazione

Il minerale di ferro ricco viene utilizzato per produrre ghisa ed è utilizzato principalmente per la fusione nella produzione con convertitore e a focolare aperto o direttamente per la riduzione del ferro. Una piccola quantità di utilizzato come vernice naturale (ocra) e agente ponderante per l'argilla

Il volume delle riserve mondiali di giacimenti esplorati è di 160 miliardi di tonnellate e contengono circa 80 miliardi di tonnellate di ferro. Il minerale di ferro si trova in Ucraina, mentre Russia e Brasile hanno le maggiori riserve di ferro puro.

I volumi di produzione globale di minerale crescono ogni anno. Nella maggior parte dei casi, il minerale di ferro viene estratto utilizzando il metodo a cielo aperto, la cui essenza è proprio questo l'attrezzatura necessaria consegnato al deposito e lì viene costruita una cava. La profondità della cava è mediamente di circa 500 m, ed il suo diametro dipende dalle caratteristiche del giacimento rinvenuto. Successivamente, utilizzando attrezzature speciali, il minerale di ferro viene estratto, caricato su veicoli adibiti al trasporto di carichi pesanti e consegnato dalla cava agli stabilimenti di lavorazione.

Lo svantaggio del metodo aperto è la capacità di estrarre il minerale solo a profondità ridotte. Se si trova molto più in profondità, dovrai costruire delle miniere. Per prima cosa viene realizzato un tronco che ricorda un pozzo profondo con pareti ben rinforzate. IN lati diversi Dal tronco si estendono dei corridoi, i cosiddetti drift. Il minerale trovato al loro interno viene fatto esplodere, quindi i suoi pezzi vengono sollevati in superficie utilizzando attrezzature speciali. L'estrazione del minerale di ferro in questo modo è efficace, ma comporta gravi pericoli e costi.

Esiste un altro metodo con cui viene estratto il minerale di ferro. Si chiama SHD o estrazione idraulica da pozzo. Il minerale viene estratto dal terreno in questo modo: viene perforato un pozzo, vi vengono calati dei tubi con un monitor idraulico e con un getto d'acqua molto potente frantumano la roccia, che viene poi sollevata in superficie. L'estrazione del minerale di ferro con questo metodo è sicura, ma sfortunatamente inefficace. In questo modo è possibile estrarre solo il 3% del minerale e il 70% viene estratto tramite miniere. Tuttavia, lo sviluppo del metodo SHD sta migliorando e c'è un'alta probabilità che in futuro questa opzione diventerà quella principale, sostituendo miniere e cave.