Jernmalmplasser. Funksjoner av jernmalmindustrien i Russland

Jernmetallurgiindustrien - jernmalmindustrien - driver med gruvedrift og prosessering jernmalm, slik at dette mineralet deretter blir til støpejern og stål. Siden jern er et ganske vanlig element, oppnås det bare fra de bergartene der det er mer rikelig.

Menneskeheten lærte å utvinne og behandle denne mineralformasjonen sist, tilsynelatende fordi jernmalm ligner lite på metall. Nå er det vanskelig å forestille seg uten jern og stål moderne verden: transport, byggenæring, jordbruk og mange andre områder kan ikke klare seg uten metall. Hvordan og hva jernmalm omdannes til i prosessen med enkle kjemiske prosesser vil bli diskutert videre.

Typer jernmalm.

Jernmalm varierer i mengden jern den inneholder. Det kan være rikt, der det er mer enn 57%, og fattig - fra 26%. Malm av lav kvalitet brukes i industrien først etter at de er anriket.

Etter opprinnelse er malm delt inn i:

• Magmatisk - malm som følge av handlingen høye temperaturer.
• Eksogent - sediment i havbassenger.
• Metamorfogen - dannet som følge av høyt trykk.

Jernmalm er også delt inn i:

• rød jernmalm, som er den vanligste og samtidig den rikeste malmen på jern;
• brun jernmalm;
• magnetiske;
• spar jernmalm;
• titanomagnetitt;
• jernholdig kvartsitt.

Stadier av metallurgisk produksjon.

Svaret på hovedspørsmålet i artikkelen "jernmalm: hva er laget av det" er veldig enkelt: stål, støpejern, stålstøpejern og jern utvinnes fra jernmalm.

I dette tilfellet begynner metallurgisk produksjon med utvinning av hovedkomponentene for produksjon av metaller: kull, jernmalm, flussmidler. Deretter, på gruve- og prosessanlegg, anrikes den utvunnede jernmalmen, og kvitter seg med gråbergarter. Spesielle fabrikker tilbereder kokskull. I masovner omdannes malm til råjern, som deretter brukes til å produsere stål. Og stål blir på sin side til ferdig produkt: rør, stålplater, valsede produkter, etc.

Produksjonen av jernholdige metaller er konvensjonelt delt inn i to trinn, i det første av hvilke støpejern produseres, i det andre omdannes støpejern til stål.

Produksjonsprosess for støpejern.

Støpejern er en legering av karbon og jern, som også inkluderer mangan, svovel, silisium og fosfor.

Råjern produseres i masovner, hvor jernmalm reduseres fra jernoksider kl høye temperaturer, og gråberg skilles ut. Flussmidler brukes for å redusere smeltepunktet til gråberg. Malm, flussmidler og koks lastes lagvis inn i masovnen.

Oppvarmet luft tilføres nedre del av ovnen for å støtte forbrenningen. Slik oppstår en rekke kjemiske prosesser som resulterer i smeltet jern og slagg.

Det resulterende støpejernet kommer i forskjellige typer:

• konvertering, brukt i stålproduksjon;
• ferrolegering, som også brukes som tilsetningsstoffer i stålproduksjon;
• støping.

Stålproduksjon.

Nesten 90 % av alt utvunnet råjern er råjern, det vil si at det brukes til produksjon av stål, som oppnås i åpen ild eller elektriske ovner, i konvektorer. Samtidig dukker det opp nye metoder for å produsere stål:

• elektronstrålesmelting, som brukes til å produsere svært rene metaller;
• evakuering av stål;
• omsmelting av elektroslag;
• raffinering av stål.

I stål, sammenlignet med støpejern, er det mindre silisium, fosfor og svovel, det vil si at når man produserer stål, er det nødvendig å redusere mengden ved hjelp av oksidativ smelting produsert i ovner med åpen ild.

Åpen ildsted er en ovn der gass brennes over smelterommet, og skaper den nødvendige temperaturen på 1700 til 1800°C. Deoksidering utføres ved bruk av ferromangan og ferrosilisium, deretter i sluttfasen - ved bruk av ferrosilisium og aluminium i en stålstøpeøse.

Stål mer høy kvalitet produsert i induksjons- og lysbue-elektriske ovner, hvor temperaturen er høyere, så utgangen er ildfast stål. I det første stadiet av stålproduksjon skjer en oksidativ prosess ved hjelp av luft, oksygen og ladningsoksid, i den andre - en reduksjonsprosess, som består i deoksidering av stål og fjerning av svovel.

Produkter av jernholdig metallurgi.

For å oppsummere emnet "jernmalm: hva er laget av det", må vi liste opp de fire hovedproduktene fra jern- og stålindustrien:

• råjern, som skiller seg fra stål bare i sitt økte karboninnhold (over 2%);
• støpejern;
• stålblokker, som utsettes for trykkbehandling for å oppnå valsede produkter, brukt for eksempel i armerte betongkonstruksjoner, de valsede produktene blir rør og andre produkter;
• ferrolegeringer, som brukes i stålproduksjon.

Jernmalm- naturlige mineralformasjoner som inneholder jern og dets forbindelser i et slikt volum at industriell utvinning av jern fra disse formasjonene er tilrådelig. Til tross for at jern inngår i større eller mindre mengder i sammensetningen av alle bergarter, refererer navnet jernmalm kun til slike ansamlinger av jernholdige forbindelser, hvorav økonomisk du kan få metallisk jern.

Jernmalm er spesielle mineralformasjoner som inneholder jern og dets forbindelser. En gitt type malm regnes som jern hvis andelen av dette elementet er inneholdt i et slikt volum at dets industrielle utvinning er økonomisk levedyktig.

Det er tre hovedtyper av jernmalmprodukter som brukes i jernholdig metallurgi:

— separert jernmalm (lavt jerninnhold);

— sintermalm (gjennomsnittlig jerninnhold);

- pellets (råjernholdig masse)

Jernmalmforekomster anses som rike hvis andelen jern i dem er mer enn 57 %. Lavverdig jernmalm kan inneholde minimum 26 % jern. Forskere identifiserer to hovedpunkter morfologisk type jernmalm; lineær og flataktig.

Lineære forekomster av jernmalm er kileformede malmlegemer i soner med jordfeil, bøyninger i prosessen med metamorfose. Denne typen jernmalm kjennetegnes ved et spesielt høyt jerninnhold (54-69 %) med lavt svovel- og fosforinnhold.

Flatlignende avsetninger kan finnes på toppen av jernholdige kvartsittsenger. De tilhører typiske forvitringsskorper.

Høyverdig jernmalm sendes hovedsakelig til smelting i åpen ild og omformerproduksjon eller for direkte reduksjon av jern.

De viktigste industrielle typer jernmalmforekomster:

• — lagdelte sedimentære avsetninger;
• — komplekse titanomagnetittavsetninger;
• — forekomster av jernholdige kvartsitter og rike malmer;
• — skarn jernmalmforekomster;

Mindre industrielle typer jernmalmforekomster:

• — siderittforekomster av jernmalm;
• — jernmalm lagdelte laterittavsetninger;
• — komplekse karbopatitt-apatitt-magnetittavsetninger;

Verdensreserver av påviste jernmalmforekomster utgjør 160 milliarder tonn, og inneholder rundt 80 milliarder tonn rent jern. Største innskudd Jernmalm finnes i Ukraina, og de største reservene av rent jern ligger i Russland og Brasil.

Volumet av global jernmalmproduksjon vokser hvert år. Mer enn 2,4 milliarder tonn jernmalm ble utvunnet i 2010, og Kina, Australia og Brasil sto for to tredjedeler av produksjonen. Hvis vi legger Russland og India til dem, vil deres totale markedsandel være mer enn 80 %.

Hvordan malm utvinnes

La oss se på flere hovedalternativer for utvinning av jernmalm. I hvert enkelt tilfelle tas valget til fordel for en eller annen teknologi under hensyntagen til plasseringen av mineralressurser, den økonomiske gjennomførbarheten av å bruke et eller annet utstyr, etc.

I de fleste tilfeller utvinnes malm ved bruk av steinbruddsmetode. Det vil si at for å organisere gruvedrift graves det først et dypt steinbrudd, omtrent 200-300 meter dypt. Etter dette fjernes jernmalm direkte fra bunnen ved hjelp av store maskiner. Som umiddelbart etter utvinning fraktes på diesellokomotiver til ulike anlegg, hvor det lages stål av det. I dag utvinner mange store bedrifter malm, forutsatt at de har alt nødvendig utstyr for å utføre slikt arbeid.

Du bør grave et steinbrudd ved hjelp av store gravemaskiner, men du bør ta hensyn til at denne prosessen kan ta deg en del år. Etter at gravemaskiner har gravd ned til det aller første laget med jernmalm, er det nødvendig å sende det inn for analyse til eksperter slik at de kan fastslå nøyaktig hvor stor prosentandel jern den inneholder. Hvis denne prosentandelen er minst 57, vil beslutningen om å utvinne malm i dette området være økonomisk lønnsom. Slik malm kan trygt transporteres til anlegg, for etter bearbeiding vil den definitivt produsere høykvalitetsstål.

Det er imidlertid ikke alt stålet som kommer fra jernmalmforedling bør kontrolleres veldig nøye. Hvis kvaliteten på den utvunne malmen ikke oppfyller europeiske standarder, er det nødvendig å forstå hvordan man kan forbedre kvaliteten på produksjonen.

Ulempen med dagbruddsmetoden er at den tillater utvinning av jernmalm kun på relativt grunt dyp. Siden den ofte ligger mye dypere - i en avstand på 600-900 m fra jordoverflaten - er det nødvendig å bygge gruver. Først lages en gruvesjakt, som ligner en veldig dyp brønn med sikkert forsterkede vegger. Fra bagasjerommet til forskjellige sider Korridorer forgrener seg, kalt drifter. Jernmalmen som finnes i dem sprenges, og deretter løftes delene til overflaten ved hjelp av spesialutstyr. Denne metoden for å utvinne jernmalm er effektiv, men den er samtidig forbundet med alvorlige farer og er dyr.

Det er en annen måte å utvinne jernmalm på. Det kalles SHD eller borehole hydraulic mining. Malm utvinnes fra bakken på følgende måte: de borer en dyp brønn, senker rør med en hydraulisk monitor inn i den, og ved hjelp av en veldig sterk vannstråle knuser steinen og løfter den til overflaten. Denne metoden er trygg, men den er dessverre ikke effektiv ennå. Takket være denne metoden kan bare ca. 3 % av jernmalmen utvinnes, mens ca. 70 % utvinnes ved bruk av gruver. Spesialister utvikler imidlertid metoden for hydraulisk utvinning av borehull, og derfor er det håp om at dette alternativet i fremtiden vil bli det viktigste, og fortrenge steinbrudd og gruver.

Jernmalm er en av mineralformasjonene. Blant dens bestanddeler er det jern og forskjellige forbindelser. Hvis malmen inneholder en stor andel jern, er den klassifisert som jern. Hovedproduksjonen av jernmalm kommer fra magnetisk jernmalm. Jernforbindelser opptar omtrent 70% av det.

Jernmalmreserver i verden

Innenfor det russiske industrikomplekset faller hovedandelen på malmutvinning. Generelt bidrar landet ikke med mer enn 6 % til verdensproduksjonen. Totalt er det rundt 160 milliarder tonn av dette fossilet på planeten i dag. Tatt i betraktning andelen jern i det, er reservene av dette bestemte stoffet estimert til 80 milliarder tonn.

Jernmalmreserver i ulike land verden er som følger:

• Russland og Brasil – 18 % hver.
• Australia – 14 %.
• Ukraina – 10 %.
• Kina – 9 prosent.
• Canada – 8 %.
• USA - ca 7%.

De resterende 15% er fordelt på ulike aksjer blant andre land i verden.

Eksperter deler jernmalmprodukter inn i flere kategorier, nemlig:

• med høyt jerninnhold (mer enn 50% av sammensetningen);
• menige (25–49 %);
• dårlig (mindre enn 25 %).

Magnetisk jernmalm er preget av det høyeste jerninnholdet. På russisk territorium dens reserver ligger hovedsakelig i området Uralfjellene. Denne malmen forekommer også i store mengder i Sverige og i noen av de amerikanske delstatene.

Nåværende reserver av ulike malmer i Russland er i dag rundt 50 milliarder tonn. Når det gjelder reservene, ligger landet på tredjeplass i verden, bak bare Australia og Brasil.

Malmutvinningsmetoder

Nå er det flere grunnleggende metoder for malmutvinning. For hvert tilfelle gjøres valget individuelt. Når de tar beslutninger, vurderer spesialister en rekke faktorer, inkludert den økonomiske gjennomførbarheten av å betjene visse maskiner og enheter, plasseringen av jernmalm og noen andre.

Karriere måte

Hovedtyngden av gruveanleggene for jernmalm er utviklet ved bruk av dagbruddsmetoder. I den innledende fasen av arbeidet innebærer det å forberede et steinbrudd med en viss dybde (i gjennomsnitt 300 meter). Deretter inngår annet utstyr i arbeidet. Malmmassen fjernes fra den ved hjelp av store dumpere.

Vanligvis blir bergarten umiddelbart transportert til spesialiserte bedrifter for videre produksjon av jernmalmprodukter, inkludert stål.

Ved klargjøring av et steinbrudd denne metoden For gruvedrift brukes de største og mest massive gravemaskinene. Når prosessen når sin fullføring og utstyret når de nedre lagene av malmmassen, analyseres de resulterende prøvene rett før starten av jernmalmutvinning. Basert på resultatene bestemmes den spesifikke andelen av jern i sammensetningen.

Beslutningen om å starte utvikling og utvinning av jernmalm tas hvis analysen viser tilstedeværelsen av jern i en mengde på mer enn 57 %. Dette alternativet vil være økonomisk fordelaktig. Ellers avgjør en spesiell kommisjon behovet for å utvinne slikt materiale sammen med mulige alternativer forbedre produksjonskvaliteten.

Har mange fordeler. Dens største ulempe er at utvikling og utvinning av malmlegemer kan utføres på grunne dyp.

Min metode

I praksis er malmen ofte ganske dyp. Dette nødvendiggjør utvikling av gruver. Dybden deres når flere hundre meter – opptil en kilometer. I utgangspunktet er stammen organisert, som har ytre likhet med en brønn.

Spesialiserte korridorer strekker seg fra gruvesjakten. De kalles drifter. Dette er en av de mest effektive måter malmutvinning. Samtidig er det økonomisk mest kostbart og farligst.

Hydraulisk produksjon av borehull

SHD er en hydromekanisk metode. I dette tilfellet innebærer produksjon organisering dyp brønn, som inkluderer rør utstyrt med en hydraulisk monitor. Deretter, ved hjelp av en vannstråle, bryter steinen av og beveger seg oppover.

Dette alternativet er preget av lav effektivitet, men høy sikkerhet. I praksis brukes det i 3 % av tilfellene.

Rock beneficiation metoder

I alle fall innledes anrikningsprosedyren av maling av råvarene. På neste trinn utføres anrikning direkte ved å bruke en av metodene:

• gravitasjonsseparasjon;
• magnetisk separasjon;
• flotasjon;
• kompleks teknikk.

Størst praktisk anvendelse fikk muligheten til gravitasjonsseparasjon. Det har en minimal kostnad. For implementering kreves maskiner som en sentrifugalmaskin, en vibrerende plattform og en spiral.

På grunn av tilstedeværelsen av stoffer magnetiske egenskaper, fungerer det magnetiske separasjonsalternativet. Det er aktuelt i tilfeller der de andre er ineffektive.

I praksis kreves det ofte en kompleks effekt på malm gjennom flere beneficieringsmetoder samtidig.

Video: Jernmalm fra Ural

I lærebøker om verden rundt meg i første, andre, tredje og fjerde klasse studerer jeg steiner, malm og mineraler. Ofte tildeler læreren lekser for å forberede en melding, rapport eller presentasjon om en malm som eleven selv velger. En av de mest populære og nødvendige tingene i folks liv er jernmalm. La oss snakke om henne.

Jernmalm

Jeg skal snakke om jernmalm. Jernmalm er hovedkilden til jern. Den er vanligvis svart, litt skinnende, blir rød over tid, veldig hard og tiltrekker seg metallgjenstander.

Nesten alle større jernmalmforekomster finnes i bergarter som ble dannet for mer enn en milliard år siden. På den tiden var jorden dekket av hav. Planeten inneholdt mye jern og det var oppløst jern i vannet. Da de første organismene som skapte oksygen dukket opp i vannet, begynte det å reagere med jern. De resulterende stoffene satte seg inn store mengder på havbunnen, komprimert, omgjort til malm. Over tid trakk vannet seg tilbake, og nå utvinner mennesket denne jernmalmen.

Jernmalm dannes også ved høye temperaturer, for eksempel ved et vulkanutbrudd. Derfor finnes dens forekomster også i fjellet.

Det finnes ulike typer malmer: magnetisk jernmalm, rød og brun jernmalm, jernspar.

Jernmalm finnes overalt, men det utvinnes vanligvis bare der minst halvparten av malmen er jernforbindelser. I Russland er jernmalmforekomster lokalisert i Ural, Kolahalvøya, i Altai, Karelia, men den største jernmalmforekomsten i Russland og i verden er Kursk magnetiske anomali.

Malmforekomster på dets territorium er estimert til 200 milliarder tonn. Dette representerer omtrent halvparten av alle jernmalmreserver på planeten. Det ligger på territoriet til Kursk, Belgorod og Oryol-regionen. Det er verdens største steinbrudd for jernmalmgruvedrift - Lebedinsky GOK. Dette er et stort hull. Steinbruddet når 450 meter i dybden og ca 5 km i bredden.

Først sprenges malmen for å bryte den i stykker. Gravemaskiner i bunnen av steinbruddet samler disse brikkene til enorme dumpere. Dumpere laster jernmalm i spesielle togvogner, som tar den ut av steinbruddet og frakter den til anlegget for prosessering.

Ved anlegget knuses malmen og sendes deretter til en magnettrommel. Alt jern fester seg til trommelen, og alt som ikke er jern vaskes av med vann. Jernet samles og smeltes til briketter. Nå kan du smelte stål av det og lage produkter.

Melding forberedt
4B klasse elev
Maksim Egorov

Jernmalm kalles naturlige mineralformasjoner som inneholder jern i store mengder og slikt kjemiske forbindelser at utvinningen er mulig og tilrådelig. De viktigste er: magnetitt, magnetitt, titanomagnetitt, hematitt, hydrohematitt, goetitt, hydrogoetitt, sideritt, jernholdige kloritt. Jernmalm varierer i mineralsammensetning, jerninnhold, gunstig og skadelige urenheter, utdanningsforhold og industrielle eiendommer.

Jernmalm deles inn i rike (mer enn 50 % jern), ordinære (50-25 %) og fattige (under 25 % jern) Avhengig av kjemisk sammensetning de brukes til å smelte inn støpejern naturlig form eller etter berikelse. Jernmalm som brukes til å lage stål må inneholde visse stoffer i de nødvendige proporsjonene. Kvaliteten på det resulterende produktet avhenger av dette. Noen kjemiske elementer(foruten jern) kan utvinnes fra malm og brukes til andre formål.

Jernmalmforekomster er delt inn etter opprinnelse. Vanligvis er det 3 grupper: magmatisk, eksogen og metamorfogen. De kan videre deles inn i flere grupper. Magmatogene dannes hovedsakelig når ulike forbindelser utsettes for høye temperaturer. Eksogene avsetninger oppsto i daler under avsetningen av sedimenter og metamorfogene avsetninger er allerede eksisterende sedimentære avsetninger som ble transformert under høye og temperaturforhold. Største kvantum jernmalm er konsentrert i Russland.

Kursk magnetiske anomali inkluderer Prioskol jernmalmforekomst og Chernyanskoe jernmalmforekomst.