Dzelzs rūdu vispārīgās īpašības. Dzelzs rūda

Mūsdienās ir grūti iedomāties dzīvi bez tērauda, no kura tiek izgatavotas daudzas lietas, kas mums apkārt. Šī metāla pamatā ir dzelzs, ko iegūst, kausējot rūdu. Dzelzsrūda atšķiras pēc izcelsmes, kvalitātes un ieguves metodes, kas nosaka tās ieguves iespējamību. Dzelzsrūda atšķiras arī ar minerālu sastāvu, metālu un piemaisījumu procentuālo daudzumu, kā arī pašu piedevu lietderību.

Dzelzs patīk ķīmiskais elements ir daļa no daudziem klintis tomēr ne visas no tām tiek uzskatītas par ieguves izejvielām. Tas viss ir atkarīgs no vielas procentuālā sastāva. Konkrēti, dzelzs attiecas uz minerālu veidojumiem, kuros derīgā metāla apjoms padara tā ieguvi ekonomiski izdevīgu.

Šādu izejvielu ieguve sākās pirms 3000 gadiem, jo dzelzs ļāva ražot augstākas kvalitātes izturīgus izstrādājumus, salīdzinot ar varu un bronzu (sk.). Un jau tolaik amatnieki, kuriem bija kausētāji, izšķīra rūdas veidus.

Mūsdienās tālākai metālu kausēšanai tiek iegūti šādi izejvielu veidi:

Titāna-magnetīts;
Apatīts-magnetīts;
Magnetīts;
Magnetīts-hematīts;
Gētīts-hidrogoetīts.

Dzelzsrūda tiek uzskatīta par bagātu, ja tajā ir vismaz 57% dzelzs. Bet attīstību var uzskatīt par īstenojamu 26%.

Dzelzs iežu sastāvā visbiežāk ir oksīdu veidā, pārējās piedevas ir silīcija dioksīds, sērs un fosfors.

Visi pašlaik zināmie rūdu veidi tika veidoti trīs veidos:

Magmatisks. Šādas rūdas veidojās augstas magmas vai senās vulkāniskās aktivitātes iedarbības rezultātā, tas ir, citu iežu kušanas un sajaukšanās rezultātā. Šādi minerāli ir cieti kristāliski minerāli ar augstu dzelzs procentuālo daudzumu. Magmatiskas izcelsmes rūdas atradnes parasti ir saistītas ar vecām kalnu apbūves zonām, kur izkususī viela nokļuva tuvu virsmai.

Magmatisko iežu veidošanās process ir šāds: dažādu minerālu kausējums (magma) ir ļoti plūstoša viela, un, veidojoties plaisām lūzumu vietās, tās aizpilda, atdziestot un iegūstot kristālisku struktūru. Tā veidojās slāņi ar zemes garozā sasalušu magmu.

Metamorfisks. Tādā veidā tiek pārveidoti nogulumiežu veidi minerāli. Process ir šāds: atsevišķiem zemes garozas posmiem pārvietojoties, daži tās slāņi, kas satur nepieciešamos elementus, nokrīt zem akmeņiem. Dziļumā tie ir jutīgi pret augstu temperatūru un spiedienu augšējie slāņi. Miljonu gadu laikā šeit notiek šādas ietekmes. ķīmiskās reakcijas, pārveidojot izejmateriāla sastāvu, vielas kristalizāciju. Tad nākamās kustības laikā akmeņi nonāk tuvāk virsmai.

Parasti šādas izcelsmes dzelzsrūda nav pārāk dziļa, un tajā ir augsts lietderīgā metāla sastāva procents. Piemēram, spilgts piemērs ir magnētiskā dzelzsrūda (līdz 73-75% dzelzs).

Nogulumieži. Rūdas veidošanās procesā galvenie “darbinieki” ir ūdens un vējš. Iežu slāņu iznīcināšana un pārvietošana uz zemienēm, kur tie uzkrājas slāņu veidā. Turklāt ūdens kā reaģents var mainīt izejmateriālu (izskalojumu). Rezultātā veidojas brūnā dzelzsrūda - drupana un irdena rūda, kas satur no 30% līdz 40% dzelzs, ar liels skaits dažādi piemaisījumi.

Dažādu veidošanās veidu dēļ izejvielas bieži tiek sajauktas slāņos ar māliem, kaļķakmeņiem un magmatiskajiem iežiem. Dažkārt vienā laukā var sajaukties dažādas izcelsmes nogulsnes. Bet visbiežāk dominē kāds no uzskaitītajiem šķirnes veidiem.

Izmantojot ģeoloģisko izpēti, ir iegūts aptuvens priekšstats par procesiem, kas notiek noteiktā apgabalā, iespējamās vietas, kurās notiek dzelzs rūdas. Tāpat kā, piemēram, Kurskas magnētiskā anomālija vai Krivoy Rog baseins, kur magmatisku un metamorfisku ietekmju rezultātā izveidojās rūpnieciski vērtīgi dzelzsrūdas veidi.

Dzelzsrūdas ieguve rūpnieciskā mērogā

Cilvēce sāka iegūt rūdu ļoti sen, taču visbiežāk tā bija zemas kvalitātes izejviela ar ievērojamiem sēra piemaisījumiem (nogulumieži, tā sauktā “purva” dzelzs). Attīstības un kausēšanas mērogs nepārtraukti pieauga. Mūsdienās ir izveidota vesela dažādu melno rūdu atradņu klasifikācija.

Galvenie rūpniecisko atradņu veidi

Visas rūdas atradnes tiek iedalītas tipos atkarībā no iežu izcelsmes, kas savukārt ļauj atšķirt galveno un sekundāro dzelzsrūdas apgabalus.

Galvenie rūpniecisko dzelzsrūdas atradņu veidi

Tie ietver šādus noguldījumus:

Noguldījumi dažādi veidi dzelzs rūda (dzelzs kvarcīti, magnētiskā dzelzsrūda), kas veidojas ar metamorfisku metodi, kas ļauj iegūt rūdas, kuru sastāvs ir ļoti bagāts. Parasti nogulsnes ir saistītas ar seniem iežu veidošanās procesiem zemes garozā un atrodas uz veidojumiem, ko sauc par vairogiem.

Kristālisks vairogs ir veidojums, kas veidots kā liela izliekta lēca. Tas sastāv no iežiem, kas veidojušies zemes garozas veidošanās laikā pirms 4,5 miljardiem gadu.

Slavenākās šāda veida atradnes ir: Kurskas magnētiskā anomālija, Krivoy Rog baseins, Superior ezers (ASV/Kanāda), Hamerslijas province Austrālijā un Minas Žerē dzelzsrūdas reģions Brazīlijā.

Slāņveida nogulumiežu iegulas. Šīs nogulsnes veidojās, nogulsnējot ar dzelzi bagātus savienojumus, kas atrodas vēja un ūdens iznīcinātajos minerālos. Spilgts dzelzsrūdas piemērs šādās atradnēs ir brūnā dzelzsrūda.

Slavenākās un lielākās atradnes ir Lotringas baseins Francijā un Kerčas baseins tāda paša nosaukuma pussalā (Krievija).

Skarn noguldījumi. Parasti rūda ir magmatiskas un metamorfiskas izcelsmes, kuras slāņi pēc veidošanās kalnu veidošanās laikā tika pārvietoti. Tas ir, dzelzsrūda, kas atrodas slāņos dziļumā, tika sasmalcināta krokās un pārvietota uz virsmu litosfēras plākšņu kustības laikā. Šādas nogulsnes bieži atrodas salocītās vietās slāņu vai pīlāru veidā neregulāra forma. Veidojas magmatiski. Šādu atradņu pārstāvji: Magņitogorskoje (Ural, Krievija), Sarbaiskoye (Kazahstāna), Iron Springs (ASV) un citi.
Titāna magnetīta rūdas atradnes. To izcelsme ir magmatiska, visbiežāk sastopama uz seno pamatiežu atsegumiem – vairogiem. Tajos ietilpst baseini un lauki Norvēģijā, Kanādā, Krievijā (Kachkanarskoje, Kusinskoje).

Sekundārās atradnes ietver: apatīta-magnetītu, magnomagnetītu, siderītu, feromangāna atradnes, kas izveidotas Krievijā, Eiropas valstīs, Kubā un citās.

Dzelzsrūdas rezerves pasaulē - vadošās valstis

Šobrīd pēc dažādām aplēsēm ir izpētītas atradnes ar kopējo apjomu 160 miljardi tonnu rūdas, no kurām var iegūt aptuveni 80 miljardus tonnu metāla.

ASV Ģeoloģijas dienests sniedz datus, saskaņā ar kuriem Krievija un Brazīlija veido aptuveni 18% no pasaules dzelzsrūdas rezervēm.

Dzelzs rezervju ziņā var identificēt šādas vadošās valstis:

Pasaules rūdas rezervju attēls izskatās šādi:

Lielākā daļa šo valstu ir lielākie eksportētāji dzelzs rūda. Kopumā realizēto izejvielu apjoms ir aptuveni 960 miljoni tonnu gadā. Lielākie importētāji ir Japāna, Ķīna, Vācija, Dienvidkoreja, Taivāna, Francija.

Parasti ar izejvielu ieguvi un realizāciju nodarbojas privātie uzņēmumi. Piemēram, lielākās mūsu valstī ir Metallinvest un Evrazholding, kas kopumā saražo aptuveni 100 miljonus tonnu dzelzsrūdas izstrādājumu.

Pēc tā paša ASV Ģeoloģijas dienesta aplēsēm, ieguves un ražošanas apjomi nepārtraukti pieaug, gadā tiek iegūti aptuveni 2,5-3 miljardi tonnu rūdas, kas samazina tās vērtību pasaules tirgū.

1 tonnas uzcenojums šodien ir aptuveni 40 USD. Rekordcena fiksēta 2007. gadā – 180 USD/t.

Kā tiek iegūta dzelzsrūda?

Dzelzsrūdas slāņi atrodas dažādos dziļumos, kas nosaka, kā tā tiek iegūta no zemes dzīlēm.

Karjeras veids. Visizplatītākā karjeru izstrādes metode tiek izmantota, ja atradnes tiek atrastas aptuveni 200-300 metru dziļumā. Attīstība notiek, izmantojot jaudīgus ekskavatorus un iežu drupināšanas iekārtas. Pēc tam tas tiek iekrauts transportēšanai uz pārstrādes rūpnīcām.

Mana metode. Mīnu metodi izmanto dziļākiem slāņiem (600-900 metri). Sākotnēji tiek caurdurts mīnu izlīdzinājums, no kura gar slāņiem tiek veidoti dreifi. No kurienes šķembas tiek piegādātas “kalnam”, izmantojot konveijerus. Arī rūda no raktuvēm tiek nosūtīta uz pārstrādes rūpnīcām.

Urbuma hidrauliskā ražošana. Pirmkārt, urbuma hidrauliskajai ieguvei tiek izurbta aka līdz iežu slānim. Pēc tam mērķī tiek ievestas caurules, un rūda tiek sasmalcināta ar spēcīgu ūdens spiedienu tālākai ieguvei. Bet šodien šai metodei ir ļoti zema efektivitāte un to izmanto diezgan reti. Piemēram, ar šo metodi tiek iegūti 3% izejvielu, bet ar raktuvju metodi - 70%.

Pēc ieguves dzelzsrūdas materiāls ir jāapstrādā, lai iegūtu galveno izejvielu metāla kausēšanai.

Tā kā rūdu sastāvs papildus nepieciešamajam dzelzs satur daudz piemaisījumu, lai iegūtu maksimālo lietderīgo ražu, ir nepieciešams attīrīt iežu, sagatavojot materiālu (koncentrātu) kausēšanai. Viss process tiek veikts ieguves un pārstrādes rūpnīcās. Dažādiem rūdu veidiem ir savas metodes un metodes, kā attīrīt un noņemt nevajadzīgus piemaisījumus.

Piemēram, magnētisko dzelzsrūdu bagātināšanas tehnoloģiskā ķēde ir šāda:

Sākotnēji rūda iziet drupināšanas stadiju drupināšanas iekārtās (piemēram, žokļu drupinātājos) un pa konveijera lenti tiek padota uz separācijas staciju.
Izmantojot elektromagnētiskos separatorus, magnētiskās dzelzsrūdas daļas tiek atdalītas no atkritumiem.
Pēc tam rūdas masa tiek transportēta tālākai sasmalcināšanai.
Sasmalcinātie minerāli šeit tiek transportēti uz nākamo tīrīšanas staciju, tā sauktajiem vibrācijas sietiem noderīga rūda izsijāts, atdalot no vieglas nevajadzīgas klints.
Nākamais posms ir smalka rūdas piltuve, kurā atdalās vibrācijas smalkas daļiņas piemaisījumi.
Turpmākajos ciklos ietilpst nākamā ūdens pievienošana, malšana un rūdas masas izvadīšana caur vircas sūkņiem, kas kopā ar šķidrumu noņem nevajadzīgas dūņas (atkritumu akmeņus), un atkal drupināšana.
Pēc atkārtotas attīrīšanas ar sūkņiem rūda nonāk tā sauktajā sietā, kas tiek veikts ar gravitācijas palīdzību kārtējo reizi attīra minerālvielas.
Atkārtoti attīrītais maisījums tiek padots dehidratorā, kas noņem ūdeni.
Žāvētā rūda atkal nonāk magnētiskajos separatoros un tikai pēc tam gāzes-šķidruma stacijā.

Brūnā dzelzsrūda tiek attīrīta pēc nedaudz atšķirīgiem principiem, taču būtība nemainās, jo guvēšanas galvenais uzdevums ir iegūt tīrākās izejvielas ražošanai.

Bagātināšanas rezultāts ir dzelzsrūdas koncentrāts, ko izmanto kausēšanā.

Kas ir izgatavots no dzelzsrūdas - dzelzsrūdas izmantošanas veidi

Skaidrs, ka metāla iegūšanai izmanto dzelzsrūdu. Bet pirms diviem tūkstošiem gadu metalurgi to saprata tīrā formā Dzelzs ir diezgan mīksts materiāls, no kura izgatavotie izstrādājumi ir nedaudz labāki par bronzu. Rezultātā tika atklāts dzelzs un oglekļa sakausējums.

Ogleklis tēraudam spēlē cementa lomu, nostiprinot materiālu. Parasti šāds sakausējums satur no 0,1 līdz 2,14% oglekļa, un vairāk nekā 0,6% jau ir tērauds ar augstu oglekļa saturu.

Mūsdienās no šī metāla tiek izgatavots milzīgs produktu, iekārtu un mašīnu saraksts. Tomēr tērauda izgudrojums bija saistīts ar ieroču kaluma attīstību, kurā amatnieki centās iegūt materiālu ar izturīgām īpašībām, bet tajā pašā laikā ar izcilu elastību, kaļamību un citiem tehniskajiem, fiziskajiem un ķīmiskās īpašības. Mūsdienās augstas kvalitātes metālam ir arī citas piedevas, kas to leģē, pievienojot cietību un nodilumizturību.

Otrs materiāls, ko ražo no dzelzsrūdas, ir čuguns. Tas ir arī dzelzs un oglekļa sakausējums, kas satur vairāk nekā 2,14%.

Ilgu laiku čuguns tika uzskatīts par nederīgu materiālu, ko ieguva vai nu tad, kad tika pārkāpta tērauda kausēšanas tehnoloģija, vai arī kā blakusprodukts metālam, kas nosēdās kausēšanas krāšņu apakšā. Pārsvarā tika izmests un nav kalts (ir trausls un praktiski nav plastisks).

Pirms artilērijas parādīšanās viņi mēģināja izmantot čugunu fermā dažādos veidos. Piemēram, būvniecībā no tā tika izgatavoti pamatu bloki, Indijā tika izgatavoti zārki, bet Ķīnā sākotnēji tika kaltas pat monētas. Lielgabalu parādīšanās ļāva izmantot čugunu lielgabalu lodīšu liešanai.

Mūsdienās čuguns tiek izmantots daudzās nozarēs, īpaši mašīnbūvē. Šo metālu izmanto arī tērauda ražošanai (atvērta kamīna krāsnis un Bessmer metode).

Pieaugot ražošanai, ir nepieciešams arvien vairāk materiālu, kas veicina intensīvu ieguvi. Bet attīstītajām valstīm uzskata par lietderīgāku importēt salīdzinoši lētas izejvielas, samazinot pašu saražotās produkcijas apjomu. Tas ļauj galvenajām eksportētājvalstīm palielināt dzelzsrūdas ražošanu, to tālāk bagātinot un pārdodot kā koncentrātu.

Dzelzs ir izplatīts elements dabā. Tās saturs zemes garozā ir 4,2%. Tas satur tikai vairāk skābekļa - 49,7%, silīcija - 26% un alumīnija - 7,45%.

Rūdas minerāli jeb rūdas ir tās minerālu masas, no kurām ir ekonomiski izdevīgi iegūt metālus vai nepieciešamo elementu. Saskaņā ar šo dzelzs rūdas sauc par akmeņiem, no kuriem ir ekonomiski izdevīgi kausēt dzelzi. Pastāvīgās ekonomisko apstākļu izmaiņas, ko izraisa rūdas bagātināšanas metožu attīstība un to transportēšanas izmaksu samazināšanās, maina priekšstatu par dzelzsrūdu, jo dzelzs satura apakšējā robeža tajā pastāvīgi samazinās.

Rūpnieciskā rūdas atradne tiek uzskatīta par rūdu uzkrāšanos, kuru ir ekonomiski izdevīgi attīstīt. Šīs attīstības rentabilitāte palielinās, palielinoties lauka kapacitātei, jo investēt, piemēram, raktuvju vai karjeru, mājokļu, komunikāciju būvniecībā ir ieteicams tikai tad, ja lauks ir bijis ekspluatēts pietiekami ilgu laiku. Pieredze liecina, ka dzelzsrūdas atradnes izmantošana ir iespējama un tai ir ilgtspējīga perspektīva ar aptuveni 250-500 miljonu tonnu rezervēm.

Rūda sastāv no rūdas un rūdu veidojošiem minerāliem, sēklām un piemaisījumiem. Ekstrahētais elements ir atrodams rūdas minerālā.

Dzelzs rūdas rūdas minerāli ir oksīdi, dzelzs karbonāti un daži citi savienojumi. Galvenie no tiem ir aprakstīti tālāk.

Tā ķīmiskais sastāvs ir Fe 2 O 3 - bezūdens dzelzs oksīds. Hematīts satur 70% dzelzs. Hematīta veidoto rūdu sauc par sarkano dzelzsrūdu, un tā ir visizplatītākais rūdas veids. To parasti raksturo augsts dzelzs saturs un zems kaitīgo piemaisījumu saturs. Tipiska hematīta rūdu atradne ir Krivoy Rog.

1. attēls - Vispārējs skats hematīta minerāls

Tā ķīmiskais sastāvs ir Fe 3 O 4 - magnētiskais dzelzs oksīds, kas satur 72,4% dzelzs. Atšķiras no citiem rūpnieciskajiem dzelzsrūdas minerāliem magnētiskās īpašības, kas tiek zaudēti, karsējot virs 570 o C. Magnetīts ir jaukts dzelzs oksīds FeO*Fe 2 O 3. Magnetīta veidotās rūdas sauc par magnētiskajām dzelzs rūdām vai magnetītiem. Tie ir retāk sastopami nekā hematīti, kam raksturīgs augsts dzelzs saturs, samazināta reducējamība un bieži vien kopā ar sēru.

2. attēls- Minerālu magnetīta veids

Dzelzs ūdeņraži - Fe 2 O 3 *nH 2 O - atkarībā no n formas vērtības dažādi veidi oksīdi, bet visas to veidotās rūdas sauc brūnās dzelzsrūdas. Izšķir šādus ūdeni saturošus dzelzs oksīdus:

n=0,1 - hidrohematīts
n=1 - gētīts
n=1,5 - limonīts utt.

Visizplatītākās brūnās dzelzs rūdas, kuru pamatā ir limonīts, ir 2Fe 2 O 3 * 3H 2 O, ko sauc par limonītu.

Brūnajām dzelzs rūdām ir raksturīgs zems dzelzs saturs, tās ir irdenas, bieži vien kopā ar mangānu un fosforu, un tām ir augsta porainība un reducējamība.

3. attēls- Brūna dzelzsrūda uz limonīta bāzes

Siderite- ķīmiskais sastāvs ir FeCO 3 - dzelzs karbonāts. Satur 48,2% dzelzs. Siderīta veidoto rūdu sauc par dzelzsrūdu vai siderītu. Ar ievērojamu daudzumu mālu piemaisījumu to var saukt par mālu dzelzsrūdu. Siderīti ir daudz retāk sastopami nekā citas rūdas. Tiem ir raksturīga augsta reducējamība, zems dzelzs saturs, jo tā saturs rūdas minerālā ir nenozīmīgs un liels daudzums atkritumi. Atmosfēras mitruma un skābekļa ietekmē siderīti var pārvērsties brūnās dzelzs rūdās, jo dzelzs oksīds (II) FeO*CO 2 molekulā oksidējas un absorbē mitrumu. Tāpēc ir atradnes, kurās augšējie rūdas slāņi ir brūnās dzelzsrūdas, bet apakšējie pamatieži ir siderīti.

4. attēls

Tā ķīmiskais sastāvs ir FeTiO 3 - titānskābes dzelzs sāls. Ilmenīts satur 36,8% dzelzs un 31,8% titāna. Tas vienmēr atrodams savstarpējos veidojumos ar parasto magnetītu, t.i. FeTiO 3 *Fe 3 O 4 formā. Ilmenīta veidotās rūdas sauc par titanomagnetītiem.

5. attēls- Vispārējs skats uz minerālu ilmenītu

Titāna magnetīts ir blīva, grūti reducējama rūda, kas ražo biezus un ugunsizturīgus titānu saturošus izdedžus. Tam ir magnētiskas īpašības, un tas ir labi bagātināts ar magnētisko atdalīšanu. Bieži vien kopā ar vanādiju.

Dzelzs sulfīds FeS 2 dabā ir atrodams minerāla pirīta vai sēra pirīta formā. Tas satur 46,6% dzelzs. Dzelzs rūdas neveido pirītu. Tas tiek izmantots ķīmiskā rūpniecība, kur to sadedzina, lai atdalītu sēru. Dzelzs tiek oksidēts un tiek izmantots pirīta plēnes veidā aglomerāta ražošanā.

Tādos savienojumos un tādos daudzumos, lai to varētu iegūt no rūdām. ekonomiski izdevīgi. Dzelzs saturs rūdās svārstās no 25 līdz 70%. Rūdas izmantošanas rentabilitāti papildus pašas rūdas īpašībām, ietaupījumiem nosaka faktori: a) rūdas ieguves izmaksas; b) degvielas cenas noteiktā apgabalā (lētā degviela ļauj pārstrādāt nabadzīgākas rūdas), c) noieta tirgu tuvums un d) jūras un dzelzceļa kravu pārvadājumu augstums.

Rūdas kvalitāte papildus dzelzs satura procentam tajā ir atkarīga no: a) tās tīrības, t.i., tajā esošo kaitīgo piemaisījumu kvalitātes un daudzuma, b) ar rūdu sajaukto atkritumiežu kvalitātes un sastāva un c) tās atgūšanas viegluma pakāpi.

Rūdu tīrība ir atkarīga no kaitīgo piemaisījumu daudzuma. Pie pēdējiem pieder: 1) sērs, kas visbiežāk sastopams sēra pirīta (FeS 2) veidā, vara pirīts (Cu 2 S Fe 2 S 3), magnētiskais pirīts (FeS), dažkārt svina spīduma veidā ( PbS), kā arī kalcija, bārija un dzelzs sulfātu sāļu veidā; 2) arsēns, kas visbiežāk sastopams arsēna pirīta (FeS 2 ·FeAs 2) un lölingīta (FeAs 2) veidā; 3) fosfors, kas atrodams Ca fosforskābes sāļu veidā [apatīts 3 Ca 3 (PO 4) 2 CaF 2 vai 3 Ca 3 (PO 4) 2 CaCl 2], dzelzs fosfāts [tā sauktais vivianīts Fe 3 ( PO 4 ) 2 8H 2 O] un alumīnijs (viļņīts ZAl 2 O 3 2P 2 O 3 12H 2 O); 4) varš, kas sastopams vara pirīta veidā (Cu 2 S Fe 2 S 3).

Atkritumu iežu daudzums un kaitīgo piemaisījumu saturs nosaka, vai rūda ir jāšķiro, jāmazgā vai jābagātina. Atkarībā no sēņu rūdas kvalitātes tas var būt skāba vai bāziska. Skābās rūdas, t.s. kvarca rūdas, satur lieko silīcija dioksīdu, un kausēšanas laikā ir nepieciešams kušanas ar bāzēm. Bāzes rūdas (kas satur bāzu pārpalikumu atkritumos) iedala mālu rūdās, kuru maisījumā ir alumīnija oksīda pārpalikums, kaļķa rūdās, kurās dominē kaļķi, un talka rūdās, kas atkritumos satur daudz magnēzija. . Dažreiz ir rūdas, kas ražo zemas kušanas izdedžus bez plūsmas; tos sauc par paškūstošiem.

Viegli reducējamo rūdu pakāpe ir atkarīga: 1) no savienojuma, kurā rūdā atrodas dzelzs: silikātus un titanātus ir grūtāk reducēt nekā brīvo dzelzs oksīdu; 2) par rūdas blīvumu un tās porainības pakāpi. Rūdas atgūšana iet ar to enerģiskāka, jo poraināka tā ir un līdz ar to pieejama gāzu iekļūšanai, kā arī tad, ja tā satur gaistošas vielas- ūdens, oglekļa dioksīds, organiskie piemaisījumi, kas izdalās, kad augsta temperatūra. Dzelzs rūdas pēc ķīmiskā sastāva var iedalīt 4 klasēs - rūdas, kas satur: 1) bezūdens dzelzs oksīdus, 2) ūdeni saturošus dzelzs oksīdus, 3) dzelzs karbonātu un 4) dzelzs silikātu.

I. Rūdas, kas satur bezūdens dzelzs oksīdus . 1) Magnētiskā dzelzsrūda, vai magnetītam, ir šādas īpašības: ir metālisks spīdums, melna krāsa, dod melnu svītru; diezgan trausls; cietība 5,5-6,5; īpatnējais svars 5-5,2; magnētisks; kristalizējas regulārā sistēmā, visbiežāk oktaedru un kubu veidā. Ņemot vērā to, ka attiecības starp slāpekļa oksīdu un dzelzs oksīdu var būt dažādas, pareizāk ir attēlot tā formulu šādi: m FeО·n Fe 2 О 3 .

Vysokaya kalna rūda (Ņižņtagila rajons) tiek uzskatīta par vienu no labākajām. Dzelzs saturs tajā ir ļoti augsts, vidēji 60%; Mn 1,0-1,5%; sērs 0,02-0,03%; pēc fosfora satura (0,04%) tā ir Besemera rūda. Atkritumu iežu sastāvu raksturo zema SiO 2: Al 2 O 3 attiecība, kā rezultātā Tagilas rūpnīcu domnu sārņi krasi atšķiras no Amerikas un Zviedrijas domnu sārņiem. Šajā atradnē ir martīta atsegumi (minerālis, kas rodas, oksidējot Fe 3 O 4 par Fe 2 O 3). Faktiskais Vysokaya kalna rūdas krājums ir noteikts 16 400 000 tonnu (saskaņā ar Ģeoloģijas komitejas datiem). Netālu no galvenās atradnes atrodas Lebjažinskas raktuves, kur rūda ir ļoti fosfora. Kopējais rūdu krājums, pēc Ģeoloģijas komitejas datiem, ir 5 316 000 tonnu Blagodatas kalna rūda, kas atrodas netālu no Kušvas (nodaļa - 1. att.), atšķiras no augstienes bagātības, tīrības un reducējamības ziņā. Bagātāko rūdu rezerves ir stipri izsmeltas. Pamatojoties uz dzelzs saturu, pamatiežu rūdu iedala trīs pakāpēs: 1. šķira 50-60% Fe, 2. šķira 40-50% un 3. šķira 20-40%. Sēra saturs pirmajās divās šķirnēs ir augstāks nekā augstienes šķirnēm (līdz 0,1%); rūdai nepieciešama rūpīga oksidējoša grauzdēšana. Pamatojoties uz fosfora saturu, šo rūdu var uzskatīt par Bessemeru; mangāna tajā ir vidēji aptuveni 0,5%. Neauglīgs feldspathic rock ražo atšķirīga attieksme SiO 2: Al 2 O 3; tā rezultātā dažām rūdām ir nepieciešama pamata plūsma (kausēšana uz kokogles), citām ir nepieciešama skābes plūsma; dažas rūdas var uzskatīt par pašakūstošām. Goroblagodata rūdu ir grūtāk atjaunot nekā Visokogorskas rūdu, jo tā ir blīva, neoksidēta magnētiska dzelzs rūda. Sasmalcinot, tas rada maz smalkas daļiņas. Goroblagodatskas rajona iespējamā rezerve noteikta (kopā ar izpētīto un faktisko) 36 092 000 tonnu (dati no Ģeoloģijas komitejas).

Magņitnajas kalns (Orenburgas apgabals) ir atradne, kas ir ļoti bagāta (piemēram, Vysokogorsk) ar tīrām rūdām, bet maz izmantota. Vidējais Fe saturs nav mazāks par 60% ar nenozīmīgu oglekļa daudzumu (Bessemera rūda); Augšējos apvāršņos sēra nogulsnes ir ļoti mazas, taču, ejot dziļāk dziļumā, tā daudzums ievērojami palielinās. Depozīts satur arī martītu, kā arī dzelzs spīdumu un sarkano dzelzsrūdu; dažreiz - limonīts. Iespējamās rūdas rezerves, saskaņā ar jaunākajām aplēsēm A.N. Zavaritsky, apmēram 188580000 tonnas.

No sekundārajām atradnēm Bogoslovskas rūpnīcas teritorijā ir magnētiskās dzelzsrūdas atradnes, kas pārvēršas par martītu un sarkano dzelzsrūdu. Papildus Urālu atradnēm ir arī atradnes Karēlijas Autonomajā Padomju Sociālistiskajā Republikā, Aizkaukāzā un Sibīrijā. Pudožgorskas laukā, austrumu krastā Onegas ezers, rūda satur no 15 līdz 25% dzelzs; paredzamā rezerve tiek lēsta 1 miljona tonnu apmērā (pēc V.N. Lipina teiktā). Ar magnētisko bagātināšanu tas ražo tīrus un bagātīgus koncentrātus (koncentrātus), kurus pēc tam nepieciešams briketēt vai aglomerēt. No šīm rūdām var iegūt izcilu čugunu, kas ir vienāds ar labāko Zviedrijas čugunu. Daškesanas atradne Aizkaukāzā ir ļoti liela, rūdas kvantitātes un kvalitātes ziņā tai šajā apgabalā nepārspējama. Tīrības dēļ šo rūdu var eksportēt. Iespējamo rūdas rezervi K. N. Pafengolcs nosaka 43 750 000 tonnu apmērā Sibīrijā ir: a) Telbeskoje un Suharinskoje atradnes Altajajā; rūda satur 35-63% (vidēji ne vairāk kā 55%) dzelzs; nesatur fosforu; rezerve tiek lēsta 29 110 000 tonnu apmērā (Ģeoloģijas komitejas dati); b) Abakānas atradne Minusinskas rajonā, upes krastos. Ore Keni; rūda satur 53-63% dzelzs; rezerve nav precīzi zināma, paredzamā vērtība ir 25 miljoni tonnu; c) Irbinskoje - Irbas upes ielejā; rūdas rezerves virs 25 miljoniem tonnu; dzelzs satur 52-60%; dažviet kļūst martīts; daļa rūdas ir bagāta ar fosforu (pēc K. Bogdanoviča domām). Biezas magnētiskās dzelzsrūdas atradnes atrodas Kurskas magnētiskās anomālijas zonā.

Nozīmīgākie ārvalstu noguldījumi ir šādi. Skandināvijas ziemeļos (Zviedrijas Lapzemē) ir kolosālas atradnes: Kirunavara, Luosavara, Gelivara, Svappavara uc Apmēram 6 miljoni tonnu šo rūdu tiek iegūti eksportam. Lielākā daļa rūdu ir bagātas ar fosforu. Kopējais Kirunavaras un Luosavaras atradņu rūdu krājums ūdeņu virspusē pie Vogas ezera tiek lēsts 282 miljonu tonnu apmērā, bet 300 m dziļumā zem ezera virsmas - 600-800 miljonu tonnu Gelivaras atradne ir pēc izmēra lielākais, vistālāk uz dienvidiem no Lapzemes, pārstāv virkni lēcveida rūdas slāņu, kas pārklāti ar ledāju nogulsnēm. Līdz 6 km garš rūdas lauks ir izpētīts, veicot urbumus vairāk nekā 240 m dziļumā. Rūda satur nedaudz mazāk fosfora nekā Kirunavaras rūda. dažviet kopā ar hematītu (dzelzs spīdums). Zviedrijā ir zināmas vairākas atradnes: Grēnisberga, Strīberga, Persberga, Norberga un Dannemura. Pēdējā rūda izceļas ar tās tīrību fosfora izteiksmē, kas satur 50–53% Fe. Pārējā Eiropā ir mazāk nozīmīgas magnētiskās dzelzsrūdas atradnes - Ungārijā, Saksijā, Silēzijā u.c. Ziemeļamerika uz to var norādīt liels depozīts, kas atrodas netālu no Champlain ezera; tad štatos ŅujorkaŅūdžersijā, Pensilvānijas štatā un Kornvolas apgabalā. Magnētiskās dzelzsrūdas analīzes no dažādām atradnēm ir dotas tabulā. 1.

2) hematīts, Fe2O3. Tās šķirnes ir dzelzs spīdums, sarkanā dzelzsrūda uc Rūpnieciska nozīme ir tikai pašai sarkanajai dzelzsrūdai (analīzes sniegtas 2. tabulā).

Tās kristāli ir romboedriski, galda formas un piramīdveida; biežāk tas notiek nepārtrauktās masās, čaulveidīgi, slāņaini un zvīņaini pēc sastāva un oolitiskas struktūras. Slāņu iegulas vairumā gadījumu pavada kvarca atkritumi (rūda ir ugunsizturīga), kaļķakmens un laukšpats. Fosfors parasti satur maz; dažreiz satur sēra pirītu piejaukumu; tiek atrasti piemaisījumi TiO 2 un Cr 2 O 3. Blīvā šķirne tiek saukta par sarkano stikla galvu, zemes šķirni sauc par sarkano dzelzs okeru.

Viena no spēcīgākajām sarkanās dzelzsrūdas atradnēm PSRS ir Krivoj Roga Ukrainā (sadaļa - 2. att.), kurā sarkanajām dzelzs rūdām pievienots dzelzs spīdums ar dzelzs kvarcītu. Dzelzs saturs rūdā ir 50-70%. Rūdas, kas ir nabadzīgākas par 55%, kausēšanai gandrīz nekad neizmanto, jo tajās ir daudz tukšu, ļoti silīcija iežu un ļoti maz bāzu (CaO, MgO), un tāpēc tām ir nepieciešams milzīgs daudzums plūsmu. Fosfora saturs svārstās no 0,01 līdz 0,10%; mangāna ir maz, dažreiz tikai pēdas; ir ļoti maz sēra (0,03-0,04%).

Rūda, ļoti daudzveidīga fizikālās īpašības, kas atrodams sasmalcināta dzelzs spīduma (pulverveida) vai blīvu kunkuļu veidā (bijušais Galkovska raktuves). Rūdas ar dzelzs saturu vairāk nekā 60% rezerve noteikta 210940000 tonnu apmērā (Ģeoloģijas komitejas dati). Krivoy Rog rūdas tika eksportētas uz ārvalstīm tabulā norādītajos daudzumos. 3.

Vēl viena atradne, ko sauc par Korsak-Mogila, atrodas dienvidos, Mariupoles rajonā. Rūdas rezerves ir nelielas, apmēram 330 000 tonnu Lielisks dzelzs spīdums, kas satur maz fosfora un sēra, ir atrodams Urālu reģionā. Galvenā atradne jau ir izstrādāta. Karēlijas Autonomajā Padomju Sociālistiskajā Republikā ir zināms Tulomozerskoe depozīts; rūda ir ļoti silīcija saturs, un tā ir jāuzlabo. Bagātīgās rūdas satur 57–60% Fe, un tajās nav fosfora un sēra. Sibīrijā nav atklātas spēcīgas atradnes.

No ārzemju visbagātākā un varenākā ir depozīts Superior ezers ASV (starp Mičiganas un Superior ezeriem) un Kanādā. Bagāto rūdu rezerve ir aptuveni 2 miljardi tonnu. Nabadzīgāko rūdu, kurām nepieciešama bagātināšana, rezerve ir noteikta līdz 65 miljardiem tonnu. Dzelzs saturs šajās rūdās ir vidēji ap 50%. tie ir vieglāki par Krivoy Rog; Mangāna saturs nav augsts (no 0,3 līdz 0,6%), bet dažkārt tiek konstatētas ļoti mangāna rūdas (4% Mn), tad tās vienmēr satur daudz fosfora. Pamatojoties uz fosfora saturu, dažas rūdas var klasificēt kā Bessemer (no 0,015 līdz 0,045%) un Nessemer (P saturs līdz 0,4% vai vairāk). Tie satur maz sēra. Ziemeļamerikā ir arī zināmas rūdas atradnes, kas atrodas Apalaču kalnu sistēmā, ko sauc par "Klintona hematītiem". Galvenā ieguve notiek Alabamas štatā (līdz 4 miljoniem tonnu rūdas gadā). Vidējais dzelzs saturs ir aptuveni 38%. Tiek lēsts, ka rūdas rezerve ir 500 miljoni tonnu, bet iespējamā rezerve ir 1,4 miljardi tonnu Belle salā, netālu no Ņūfaundlendas, ir zināma spēcīga hematīta atradne ar 3,5 miljardu tonnu lielu rūdas rezervi ir sarkanā dzelzs rūda ar zamozīta piejaukumu (skatīt zemāk); vidējais dzelzs saturs ir aptuveni 52%, fosfora - aptuveni 0,9%. Brazīlijā, netālu no Itabiras, ir dažādi veidi sarkanās dzelzs rūdas (dzelzs vizla, plastmasa, konglomerāti utt.). Spānijā Bilbao atradnes Vizcaya provincē ir ļoti attīstītas. Rūda satur dzelzi no 50 līdz 58%. Vācijā ir sarkanās dzelzsrūdas atradnes Hese-Nassau, Harcā un Saksijā. Elbas salā ir ļoti spēcīga dzelzs spīduma un sarkanās dzelzsrūdas atradne; rūda satur 60-66% Fe un 0,05% P 2 O 5. Alžīrijā ir diezgan ievērojams Filfilah dzelzs spīduma noguldījums; Fe saturs 52-55%; nedaudz mangāna; ir ļoti maz sēra un fosfora.

II. Rūdas, kas satur ūdeņraža dzelzs oksīdus . Šīs rūdas ietver brūno dzelzsrūdu jeb limonītu, 2Fe 2 O 3 · ZN 2 O visās tās šķirnēs. Dabā brūnā dzelzsrūda parasti tiek sajaukta ar māliem, kvarcu, kaļķakmeni un citiem minerāliem, kas atkritumos ienes kaitīgus piemaisījumus, piemēram, sēra pirītus, svina spīdumu, cinka maisījumu, vivianītu, apatītu utt. ar nosaukumu limonīts parasti apzīmē dažādus dzelzs hidroksīdu maisījumus, kas atšķiras pēc ūdens satura, piemēram, goetīts Fe 2 O 3 ·H 2 O, ksantoziderīts Fe 2 O 3 ·2H 2 O, turītīts 2Fe 2 O 3 ·H 2 O un citi. Krāsa ir brūna, dažreiz dzeltena, svītra ir brūngani dzeltena. Ir zināmas šādas brūnās dzelzsrūdas šķirnes: 1) blīvs vai parastais - kriptokristāliski blīvs sastāvs; ļoti bieži sastopams kopā ar sarkanajām dzelzs rūdām; 2) brūna stikla galva - starojoša un čaulas formas; 3) pupiņu rūda jeb oolītbrūnā dzelzsrūda, kas sastopama lielu graudu un konkrementu veidā; 4) purva, pļavu un kūdras rūdas; sastopams purvu apakšā zem velēnas kā irdenas granulētas nogulsnes, kas sajauktas ar māliem, dažreiz porainu masu veidā; 5) ezeru rūdas, kas atrodamas ezeru dibenā graudu, rauši, plākšņu, sajauktu ar smiltīm, uzkrājumu veidā; 6) adatveida un šķiedraina brūna dzelzsrūda, ko sauc par gētītu.

Galvenā brūnās dzelzsrūdas atradne PSRS atrodas Urālos - Bakalskoje atradne Zlatoust rajonā (sadaļa - 3. att.). Rūda ir atzīta par labāko no visiem līdz šim zināmajiem. Dzelzs saturs līdz 60%. Kopā ar brūno dzelzsrūdu vietām sastopama arī dzelzrūda. Turklāt ir šķirne, ko sauc par "zīmuļu rūdu" ar mangāna saturu 2-3%. Mineraloģiski šī rūda satur daudz turyīta un bieži vien satur gētīta kristālus. Kopējais rūdas krājums ir aptuveni 73 630 000 tonnu (dati no Ģeoloģijas komitejas). Uz dienvidiem no Bakāla atradnēm ir arī plaša teritorija (Komarovskaya, Zigazinskaya, Inzerskaya dachas), kur daudzas brūnās dzelzsrūdas atradnes ir ļoti maz izpētītas un tikai daļēji izmantotas (Beloreckas rūpnīcās). Šīs atradnes vairumā gadījumu ir ligzdotas, saturot dzelzi no 42 līdz 56%; Rūdas ir diezgan piemērotas kausēšanai un ir lielisks piejaukums Magņitnajas kalna magnētiskajām dzelzs rūdām, jo dažkārt tajās ir ārkārtīgi zems alumīnija oksīda saturs. Aptuvenā rezerve ir 15 miljoni tonnu (pēc K. Bogdanoviča domām). No Vidējo Urālu brūnajām dzelzs rūdām var minēt spēcīgas Alapaevskas apgabala atradnes. Šīs dzelzsrūdas ir daudz nabadzīgākas nekā Dienvidurālu rūdas (42–48% Fe sausā stāvoklī); atkritumieži mālaina-silīcija; Šīs rūdas ir ar zemu fosfora saturu, satur maz mangāna, bet satur nevēlamu elementu - hromu (no pēdām līdz 0,2%). Šīs atradnes iespējamās rezerves noteiktas 265 000 000 tonnu apmērā (pēc Mihejeva teiktā). Krievijas centrālajā daļā apgabalos, kur atrodas rūdas, radās daudzas rūpnīcas - Maltsevsky, Lipetsk, Kulebaksky, Vyskunsky un citi. Nesen gar Khopru upi tika atrasti lieli nogulumi. Doņeckas baseinā atradnes ir zaudējušas savu nozīmi, jo rūdas šeit ir nabadzīgākas un sliktākas nekā Krivojrogas rūdas.

No ārzemju brūnās dzelzsrūdas atradnēm var minēt Bilbao, Mursiju un Almeriju (Spānija). Šeit rūda satur daudz mangāna, dzelzs satur līdz 55%; līdzīgas atradnes ir Pirenejos. Anglijā - Kamberlendā un Lankašīrā ir jaukta rakstura atradnes - sarkanās dzelzsrūdas vietām pārtop brūnās. Alžīrijā ir ievērojamas brūnās dzelzsrūdas atradnes kopā ar dzelzs spīdumu. Amerikā slavenākās ir Alabamas rūdas, kuru rezerves ir stipri izsmeltas. Kubas salā (austrumu daļā) ir biezas nogulsnes, kas rada ļoti smalku zemju un ļoti alumīniju saturošu brūno dzelzsrūdu, kas pazīstama kā "Mayari rūda", kas satur hromu un niķeli. Brūno dzelzsrūdu analīzi skatīt tabulā. 4.

Olītiskā dzelzs rūda. Mūsu Savienībā mums Kerčas pussalā ir milzīgas oolitiskās brūnās dzelzsrūdas atradnes. Rūda notiek trīs slāņos; rūdas augšējais un apakšējais slānis (tumšais) satur mazāk Fe un vairāk Mn; vidējais slānis dod vislabāko rūdu (vieglu), satur vairāk dzelzs (40-43%), un Mn - no 0,5 līdz 1,3%. Rūdas atkritumi ir silīcija alumīnija oksīds; Tas izraisa kaļķu plūsmas izmantošanu kausēšanas laikā. Augstās higroskopitātes dēļ šai rūdai ir nepieciešama iepriekšēja žāvēšana, lai presētu briketēs. Rūda ir putekļaina, vāji cementēta un satur 20% gabalu, kas apgrūtina kausēšanu. Ievērojamam P saturam ir jāpievieno Krivoy Rog (zema fosfora) rūda, kas arī ir nepieciešama arsēna satura samazināšanai. Rezerve noteikta 900 milj.t, bet kopā ar Tamanas pussalas rūdām līdz 3000 milj.t (pēc K. Bogdanoviča domām).

No ārzemju oolītiskajām dzelzsrūdām ir zināma kolosāla atradne, kas gandrīz pilnībā atrodas Francijas teritorijā (pēc 1914.–1918. gada kara) un aptver lielu Vācijas, Luksemburgas un daļēji Beļģijas robežjoslu. Tā sauktā Minette rūda no šīs atradnes tiek kausēta. Tomasa čuguns. Dzelzs saturs tajā ir 25-36%. Francijā netālu no Maznijas (Sēnas un Luāras departaments) tiek iegūtas oolitiskās dzelzsrūdas, kas satur vanādiju. Anglijā ļoti sliktas (25-35%) brūnās dzelzsrūdas sastopamas Klīvlendā, Jorkšīrā un citās vietās.

Purvu, pļavu un kūdras rūdas. PSRS ir bagātas purvu un pļavu rūdas Ļeņingradas apgabals, Karēlijas Autonomā Padomju Sociālistiskā Republika, Tveras, Smoļenskas un Kostromas guberņas, Volīnas un Tambovas apgabali; tie ir sastopami arī Urālos. Ārzemēs tie ir pieejami Zviedrijas dienvidos, Vācijas ziemeļos, Beļģijā, Holandē un Kanādā. Šīs rūdas ir mazas, irdenas un ļoti viegli atjaunojamas. To dzelzs saturs svārstās no 25 līdz 35%, reti vairāk; Fosfors visbiežāk ir robežās no 0,2 līdz 2%. Notikums – ligzdošana; ligzdas ir izkaisītas lielos attālumos viena no otras.

Ezera rūdas. Šīs rūdas atrodas ezeru dibenā nepārtrauktas garozas vai atsevišķu slāņu veidā. Dzelzs saturs tajos svārstās no 30 līdz 40%; dažreiz tie ir bagāti ar mangānu (8-10%). Īpaši daudz šo rūdu ir Karēlijā. Ar lētām oglēm šīm rūdām reģionā būs rūpnieciska nozīme.

Tabulā 5. tabulā parādītas oolīta, ezeru, purvu un pļavu rūdu analīzes.

III. Rūdas, kas satur dzelzs karbonātu. Siderīte, vai spar dzelzsrūda, FeCO 3 kristalizējas sešstūra sistēmā (romboedrā). Cietība 3,5-4,5; īpatnējais svars 3,7-3,9. Tas notiek vēnu un slāņu veidā, ko papildina sēra, vara un arsēna pirīti, smagais špakteles, cinka maisījums un svina spīdums. Turklāt tas notiek granulētu un oolītu masu vai nierveida, sfērisku konkrementu un čaumalām līdzīgu kodolu (sferoziderītu) veidā. Siderite - pelēks ar zilganu nokrāsu, dažreiz brūnu. Dzelzs saturs 25-40%.

Oglekļa dzelzs rūda(melnā josla) ir dzelzs rūda, kas caurstrāvo oglekli saturošu vielu. Dzelzs saturs 25-30%. Krāsa melnbrūna vai melna. Īpatnējais svars 2,2-2,8.

PSRS labas dzelzrūdas ievērojamā daudzumā atrodamas Bakāla atradnē, kur tās sastopamas ar brūnajām dzelzsrūdām.

No ārzemju atradnēm visslavenākā atradne atrodas Štīrijā (Erzberga kalns). Iegulas biezums sasniedz 125 m. Rūdas ir tīras. Dzelzs saturs 40-45%. Vācijā ir zināma Zīgenas atradne, kas aptver daļu Vestfālenes, Reinas Prūsijas un Nasavas. Francijā - Allevard un Visely (Isère departaments) - dzelzsrūdas dzīslu biezums sasniedz 10 m; līdzīga atradne ir Savojā. Dzelzsrūdas iegulas atrodamas arī Ungārijā un Spānijā. Amerikas Savienotajās Valstīs dzelzsrūdas atradnes atrodas no Rietumpensilvānijas līdz Alabai.

PSRS Maskavas apgabala ogļu baseinā ļoti bieži sastopamas sferoziderītu (mālainu siderītu) ligzdas un starpslāņi; Tie ietver noguldījumus netālu no Ļipeckas (sadaļa - 4. att.), Dankovā, Tulā un citās vietās. Šīs rūdas ir vairāk vai mazāk fosfora un nav bagātas ar dzelzi (38-45%). Vjatkas provincē ir zināmas atradnes Kholuņickas un Omutninskas rūpnīcu reģionā (vecākās dzelzs lietuves šajā rajonā ir Klimkovska, 1762, Zalazninsky, 1771). Rūdas nesošie slāņi un ligzdas rodas Permas atradnēs, t.s. rūdas zeme. Rūda ir mālaina dzelzrūda, kas atradnes augšējās daļās sajaukta ar limonītu. RSFSR centrālajā daļā ir izkaisīti milzīgs skaits maza biezuma ligzdveida nogulumu. liela platība, kas nolieto šo rūdu rūpniecisko vērtību, kuru krājumus K. Bogdanovičs aprēķinājis kolosāli 789 milj.t.

Polijā ir zināmas Čenstohovas sferoziderītu atradnes. Klīvlendā ir biezas oolīta sastāva mālainu dzelzs akmeņu nogulsnes ar dzelzs saturu 30-35%; Aptuveni 6 miljoni tonnu no tiem tiek iegūti gadā Vācijā upes baseinā ir sastopami sferosiderīti. Rūra, Esenes un Bohumas apgabalā.

Tabulā 6 parāda dzelzs karbonātu saturošu rūdu analīzes.

IV. Rūdas, kas satur dzelzs silikātu . Tajos ietilpst: 1) zamīzīts 3(2FeO·SiO 2)·(6FeO·Al2O3)·12H2O; tā krāsa ir zaļgani pelēka, sastāvs ir smalkgraudains, cietība ir aptuveni 3, īpatnējais svars ir 3-3,4; dzelzs saturs līdz 45%; atradne Francijā, upes ielejā. zamšādas; turklāt tas ir atrodams Bohēmijā; zamīts kā piemaisījums 23% apmērā iekļauts sarkanās dzelzsrūdas sastāvā no vienas no lielākajām Bellas salas atradnēm; 2) knebelīts - teorētiskais sastāvs: (Mn, Fe) 2 SiO 4; krāsa sarkanīga vai brūngani pelēka; tā īpatnējais svars ir aptuveni 3,7; atrasts Zviedrijā; Tai nav rūpnieciskas nozīmes kā rūdai.

V. Dzelzsrūdas surogāti . Ar šo nosaukumu tiek domāti rūpnīcas vai rūpnīcas izcelsmes savienojumi, kas bagāti ar dzelzsrūdu, no kuriem var izdevīgi iegūt dzelzi. Šajā grupā ietilpst pārstrādes rūpniecības izdedži, sārņi un sārņi. To kopējais dzelzs saturs parasti svārstās no 50 līdz 60%. Tomasa izdedžus dažreiz izmanto domnas kausēšanā, lai bagātinātu čugunu ar fosforu. Bieži vien kausēšanā izmanto sēra pirītu "pelnes" vai "degumus", ko izmanto sērskābes ražošanai. Amerikā franklinīta atliekas izkausē pēc tam, kad no tā tiek iegūts cinks. Dzelzsrūdas surogātu analīzes ir dotas tabulā. 7.

Dzelzsrūda ir minerālu veidojums dabiskais raksturs, kas satur dzelzs savienojumus, kas uzkrāti tādā apjomā, kas ir pietiekams tā ekonomiski izdevīgai ieguvei. Protams, visos akmeņos ir dzelzs. Bet dzelzsrūdas ir tieši tie dzelzs savienojumi, kas ir tik bagāti ar šo vielu, ka to pieļauj rūpnieciskā ražošana metālisks dzelzs.

Dzelzs rūdu veidi un to galvenās īpašības

Visas dzelzsrūdas savā ziņā ir ļoti atšķirīgas minerālu sastāvs, kaitīgu un labvēlīgu piemaisījumu klātbūtne. To veidošanās apstākļi un, visbeidzot, dzelzs saturs.

Galvenos materiālus, ko klasificē kā rūdu, var iedalīt vairākās grupās:

Dzelzs oksīdi, kas ietver hematītu, martītu, magnetītu.
Dzelzs hidroksīdi - hidrogoetīts un gētīts;
Silikāti - tiringīts un hamozīts;
Karbonāti - sideroplesīts un siderīts.

Rūpnieciskās dzelzsrūdas satur dzelzi dažādās koncentrācijās - no 16 līdz 72%. Noderīgie piemaisījumi, ko satur dzelzsrūdas, ir: Mn, Ni, Co, Mo uc Ir arī kaitīgi piemaisījumi, kas ietver: Zn, S, Pb, Cu utt.

Dzelzsrūdas atradnes un ieguves tehnoloģija

Saskaņā ar to ģenēzi esošās dzelzsrūdas atradnes ir sadalītas:

Endogēns. Tie var būt magmatiski, pārstāvot titanomagnetīta rūdu ieslēgumus. Var būt arī karbonatīta ieslēgumi. Papildus tam ir lēcveida, loksnveida skarn-magnetīta atradnes, vulkāniski nogulumiežu slāņu nogulumi, hidrotermālās dzīslas, kā arī neregulāras formas rūdas ķermeņi.
Eksogēni. Tie galvenokārt ietver brūnās dzelzsrūdas un siderīta nogulumu slāņa atradnes, kā arī tiringīta, hamozīta un hidrogoetīta rūdas atradnes.
Metamorfogēnas ir dzelzs kvarcītu nogulsnes.

Maksimālos rūdas ieguves apjomus izraisa ievērojamas rezerves un tie nokrīt uz prekembrija dzelzs kvarcītiem. Retāk sastopamas nogulumiežu brūnās dzelzsrūdas.

Ieguves laikā tiek nošķirtas bagātīgas rūdas un tās, kurām nepieciešama bagātināšana. Nozare, kas ražo dzelzsrūdu, veic arī tās priekšapstrādi: šķirošanu, smalcināšanu un iepriekš minēto guvumu, kā arī aglomerāciju. Rūdas ieguves nozari sauc dzelzsrūdas rūpniecība un ir izejvielu bāze melnajai metalurģijai.

Lietojumprogrammas

Dzelzsrūda ir galvenā čuguna ražošanas izejviela. To izmanto martena vai pārveidotāju ražošanā, kā arī dzelzs atgūšanai. Kā zināms, no dzelzs, kā arī no čuguna tiek ražoti ļoti dažādi izstrādājumi. Šie materiāli ir nepieciešami šādām nozarēm:

Mašīnbūve un metālapstrāde;
Automobiļu rūpniecība;
Raķešu rūpniecība;
Militārā rūpniecība;
Pārtikas un vieglā rūpniecība;
Būvniecības nozare;
Naftas un gāzes ražošana un transportēšana.

Papildus labi zināmajai naftai un gāzei ir arī citi tikpat svarīgi minerāli. Tie ietver rūdas, kas tiek iegūtas dzelzs iegūšanai un pārstrādei. Rūdas atradņu klātbūtne ir jebkuras valsts bagātība.

Kas ir rūdas?

Katra no dabaszinātnēm uz šo jautājumu atbild savā veidā. Mineraloģija rūdu definē kā derīgo izrakteņu kopumu, kuras izpēte nepieciešama, lai uzlabotu vērtīgāko no tiem ieguves procesus, bet ķīmija pēta rūdas elementāro sastāvu, lai identificētu tajā esošo vērtīgo metālu kvalitatīvo un kvantitatīvo saturu.

Ģeoloģija pievēršas jautājumam: "Kas ir rūdas?" no to rūpnieciskās izmantošanas iespējamības viedokļa, jo šī zinātne pēta planētas zarnās notiekošo struktūru un procesus, iežu un minerālu veidošanās apstākļus un jaunu derīgo izrakteņu atradņu izpēti. Tie ir apgabali uz Zemes virsmas, kur, sakarā ar ģeoloģiskie procesi rūpnieciskai lietošanai uzkrāts pietiekams daudzums minerālu veidojumu.

Rūdas veidošanās

Tādējādi uz jautājumu: "kas ir rūdas?" Vispilnīgākā atbilde ir šāda. Rūda ir iezis ar rūpniecisku metālu saturu. Tikai šajā gadījumā tam ir vērtība. Metālu rūdas veidojas, kad magma, kas satur to savienojumus, atdziest. Tajā pašā laikā tie kristalizējas, sadaloties atbilstoši to izmēram atomu svars. Smagākie nosēžas magmas apakšā un tiek sadalīti atsevišķā slānī. Citi minerāli veido akmeņus, un atlikušais hidrotermiskais šķidrums no magmas izplatās tukšumos. Tajā esošie elementi sacietē un veido vēnas. Akmeņi, kas tiek iznīcināti dabas spēku ietekmē, tiek nogulsnēti rezervuāru apakšā, veidojot nogulumu nogulsnes. Atkarībā no iežu sastāva veidojas dažādas metālu rūdas.

Dzelzs rūdas

Šo minerālu veidi ievērojami atšķiras. Kas ir rūdas, jo īpaši dzelzs rūdas? Ja rūda satur pietiekamu daudzumu metāla rūpnieciskai apstrādei, to sauc par dzelzi. Tie atšķiras pēc izcelsmes, ķīmiskais sastāvs, kā arī metālu un piemaisījumu saturu, kas var būt noderīgi. Parasti tie ir saistītie krāsainie metāli, piemēram, hroms vai niķelis, bet ir arī kaitīgi - sērs vai fosfors.

Ķīmisko sastāvu attēlo tā dažādie oksīdi, hidroksīdi vai dzelzs oksīda oglekļa dioksīda sāļi. Ieguves rūdas ietver sarkano, brūno un magnētisko dzelzsrūdu, kā arī dzelzs spīdumu - tās tiek uzskatītas par bagātākajām un satur vairāk nekā 50% metāla. Pie nabadzīgajiem pieder tie, kuros derīgais sastāvs ir mazāks - 25%.

Dzelzsrūdas sastāvs

Magnētiskā dzelzsrūda ir dzelzs oksīds. Tas satur vairāk nekā 70% tīra metāla, bet nogulsnēs tas ir sastopams kopā ar un dažreiz ar cinka maisījumu un citiem veidojumiem. uzskatīta par labāko izmantoto rūdu. Dzelzs spīdums satur arī līdz 70% dzelzs. Sarkanā dzelzsrūda - dzelzs oksīds - ir viens no tīra metāla ieguves avotiem. Un brūnajos analogos metālu saturs ir līdz 60%, un tie ir atrodami ar piemaisījumiem, dažreiz kaitīgiem. Tie ir ūdeņains dzelzs oksīds un pavada gandrīz visus dzelzs rūdas. Tie ir ērti arī to ieguves un apstrādes vienkāršības dēļ, taču no šāda veida rūdas iegūtais metāls ir zemas kvalitātes.

Pamatojoties uz dzelzsrūdas atradņu izcelsmi, tās iedala trīs lielās grupās.

Endogēns vai magmatisks. To veidošanās ir saistīta ar ģeoķīmiskiem procesiem, kas notiek zemes garozas dziļumos, un magmatiskām parādībām.
Eksogēni jeb virszemes nogulsnes radās procesu rezultātā, kas norisinājās zemes garozas virsmas zonā, tas ir, ezeru, upju un okeānu dibenā.
Metamorfogēnās nogulsnes veidojās pietiekamā dziļumā no zemes virsmas ietekmē augsts spiediens un tādas pašas temperatūras.

Dzelzsrūdas rezerves valstī

Krievija ir bagāta ar dažādām atradnēm. Lielākais pasaulē - tajā ir gandrīz 50% no visām pasaules rezervēm. To šajā reģionā atzīmēja jau 18. gadsimtā, bet atradņu attīstība sākās tikai pagājušā gadsimta 30. gados. Rūdas rezervēs šajā baseinā ir augsts tīrā metāla saturs, tās mēra miljardos tonnu, un ieguve tiek veikta ar atklātas bedres vai pazemes metodēm.

Bakčaras dzelzsrūdas atradne, kas ir viena no lielākajām valstī un pasaulē, tika atklāta pagājušā gadsimta 60. gados. Tās rūdas rezerves ar tīras dzelzs koncentrāciju līdz 60% veido aptuveni 30 miljardus tonnu.

Krasnojarskas apgabalā atrodas Abagasskoje atradne - ar magnetīta rūdām. Tas tika atklāts pagājušā gadsimta 30. gados, bet tā attīstība sākās tikai pusgadsimtu vēlāk. Ziemeļos un Dienvidu zonas Baseins tiek iegūts, izmantojot atklātās raktuves, un precīzs rezervju apjoms ir 73 miljoni tonnu.

1856. gadā atklātā Abakanas dzelzsrūdas atradne joprojām ir aktīva. Sākumā attīstība tika veikta ar atklātu ieguvi, bet no 20. gadsimta 60. gadiem - ar pazemes ieguvi līdz 400 metru dziļumā. Tīra metāla saturs rūdā sasniedz 48%.

Niķeļa rūdas

Kas ir niķeļa rūdas? Minerālu veidojumus, ko izmanto šī metāla rūpnieciskai ražošanai, sauc par niķeļa rūdām. Ir sulfīda vara-niķeļa rūdas ar tīru metālu saturu līdz četriem procentiem un silikātu niķeļa rūdas, kuru rādītājs ir līdz 2,9%. Pirmā veida iegulas parasti ir magmatiskas, un silikātu rūdas ir sastopamas laika apstākļu garozas zonās.

Niķeļa rūpniecības attīstība Krievijā ir saistīta ar to atrašanās vietas attīstību Vidējos Urālos vidū XIX gs. Gandrīz 85% sulfīdu atradņu ir koncentrēti Noriļskas reģionā. Taimiras atradnes ir lielākās un unikālākās pasaulē krājumu bagātības un derīgo izrakteņu daudzveidības ziņā, tajās ir 56 periodiskās tabulas elementi. Niķeļa rūdu kvalitāte Krievijā nav zemāka par citām valstīm, priekšrocība ir tā, ka tās satur papildu retus elementus.

Ieslēgts Kolas pussala aptuveni desmit procenti niķeļa resursu ir koncentrēti sulfīdu atradnēs, un Vidus un Dienvidu Urāli tiek veidotas silikātu atradnes.

Krievijas rūdas raksturo rūpnieciskai lietošanai nepieciešamais daudzums un dažādība. Tomēr tajā pašā laikā tie atšķiras ar sarežģītību dabas apstākļi ražošana, nevienmērīgs sadalījums valsts teritorijā, neatbilstība starp resursu izvietojuma reģionu un iedzīvotāju blīvumu.