Ленту новостей и аналитики можно читать
прямо на главной странице Яндекса

Рубрикатор
Новое на форуме

Железные руды


 ЖЕЛЕЗНЫЕ РУДЫ (а. iron ores; н. Eisenerze; ф. minerais de fer; и. minerales de hierro) — природные минеральные образования, содержащие железо в таком количестве и соединениях, из которых промышленное извлечение металла экономически целесообразно. Железные руды разнообразны по минеральному составу, содержанию железа, полезных и вредных примесей, условиям образования и промышленным свойствам. Главные рудные минералы: оксиды железа — магнетит, гематит, мартит, гидрооксиды — гётит и гидрогётит, карбонатысидерит и сидероплезит, силикатышамозит и тюрингит. Содержание железа в промышленных рудах от 16 до 72%. Среди полезных примесей Ni, Co, Mn, W, Mo, Cr, V и др., среди вредных — S, R, Zn, Pb, As, Cu. Месторождения железных руд по генезису подразделяются на эндогенные, экзогенные и метаморфогенные (см. карту).

Среди эндогенных выделяют: магматические — залежи вкрапленных титано-магнетитовых руд в габбро-пироксенитовых породах (Качканарское месторождение на Урале в CCCP; месторождения Бушвелдского комплекса в ЮАР, Лиганга в Танзании, Тегавус в США, Тельнес в Норвегии, Таберг в Швеции); карбонатитовые вкрапленные в прожилковые перовскит-титаномагнетитовые и апатит- магнетитовые руды в щелочно-ультраосновных интрузиях центрального типа (Ковдорское месторождение в Карелии, CCCP; месторождения Сукулу в Уганде, Дорова в Зимбабве, Люлекоп в ЮАР); скарново-магнетитовые линзо- и пластообразные залежи (Высокогорская и Гороблагодатская группы, Северо-Песчанское месторождение, Сарбайское, Соколовское, Качарское, Таштагольское месторождения, Абаканское месторождение, Тейское и Дашкесанское месторождения и др. — CCCP; Айрон-Спрингс, Адирондак и др. — США; Рудные горыГДР и ЧССР; месторождения Болгарии, Италии, Китая, Румынии, Японии и др.); гидротермальные жильные и неправильной формы рудные тела (Коршуновское, Рудногорское, Нерюндинское, Тагарское и др. магномагнетитовые месторождения — CCCP); гидрогётит-сидеритовые (Бильбао — Испания; Эрцберг — Австрия); вулканогенно-осадочные пластовые залежи (Западно-Каражальское в Центральном Казахстане, Холзунское в Горном Алтае, Терсинская группа в Кузнецком Алатау — CCCP; Лан-Дилль в ФРГ; Гара-Джебилет в Алжире).

Экзогенные месторождения представлены осадочными пластовыми сидеритовыми и бурожелезняковыми месторождениями Бакальской группы (см. Бакальское рудоуправление), Керченского железорудного бассейна, Аятского железорудного бассейна, Лисаковского и Западно-Сибирского бассейнов в CCCP, Клинтонского бассейна в США, Бафинг-Бакойского бассейна в Мали, бассейна Северной Австралии; месторождениями гидрогётитовых, тюрингитовых и шамозитовых руд Лотарингского железорудного бассейна Франции, ФРГ, Бельгии и Люксембурга, а также месторождениями Китая; месторождениями выветривания богатых гематит-мартитовых руд Криворожского железорудного бассейна, Курской магнитной аномалии и другими в CCCP, Верхнего озера железорудного бассейна в США и Канаде и другими, пластовых природно-легированных гётит- гидрогётитовых руд, образовавшихся в коре выветривания ультраосновных пород (Орско-Халиловская группа в Актюбинской области Казахской CCP, месторождения Гавайских островов, Филиппин, Гвианы, Суринама, Кубы и др.).

Метаморфогенные месторождения представлены месторождениями железистых кварцитов Кривого Рога, KMA, Кременчугской магнитной аномалии, Костомукщского и Оленегорского районов в Карелии и на Кольском полуострове, Чаро-Токкинского железорудного района в Южной Якутии и др. — CCCP; сюда относятся также район озера Верхнего — США, Канада; месторождения Серда-дус-Каражас и в штате Минас-Жерайс — Бразилия; в штате Майсур и др. — Индия; района хребта НимбаЛиберия; Хамерсли — Западная Австралия и др.

Промышленные типы железных руд классифицируются по преобладающему рудному минералу. Магнетитовые руды сложены магнетитом (иногда магнезиальным — магномагнетитом, нередко мартитизированы — превращены в гематит в процессе окисления). Они наиболее характерны для карбонатитовых, скарновых и гидротермальных месторождений. Из карбонатитовых месторождений попутно извлекают апатит и бадделеит, из скарновых — кобальтсодержащий пирит и сульфиды цветных металлов. Особую разновидность магнетитовых руд представляют комплексные (Fe-Ti-V) титаномагнетитовые руды магматических месторождений. Гематитовые руды, сложенные главным образом гематитом, в меньшей степени магнетитом, распространены в коре выветривания железистых кварцитов (мартитовые руды), в скарновых, гидротермальных и вулканогенно-осадочных рудах. Богатые гематитовые руды содержат 55-65% Fe и до 15-18% Mn. Сидеритовые руды подразделяются на кристаллические сидеритовые руды и глинистые шпатовые железняки; они часто магнезиальны (магносидериты). Встречаются в гидротермальных, осадочных и вулканогенно-осадочных месторождениях. Среднее содержание в них Fe 30-35%. После обжига сидеритовых руд, в результате удаления CO2, получают тонкопористые железооксидные концентраты, содержащие 1-2%, иногда до 10% Mn. В зоне окисления сидеритовые руды превращаются в бурые железняки. Силикатные железные руды сложены железистыми хлоритами (тюрингит, шамозит, лептохлорит и др.), сопровождающимися гидрооксидами железа, иногда сидеритом. Образуют осадочные залежи. Среднее содержание в них Fe 25-40%. Примесь серы незначительна, фосфора до 1%. Часто имеют оолитовую текстуру. В коре выветривания превращаются в бурые, иногда в красные (гидрогематитовые) железняки. Бурые железняки сложены гидрооксидами железа, чаще всего гидрогётитом. Образуют осадочные залежи (морские и континентальные) и месторождения коры выветривания. Осадочные руды часто имеют оолитовую текстуру. Среднее содержание Fe в рудах 30-35%. В бурых железняках некоторых месторождений (Бакальское в CCCP, Бильбао в Испании и др.) содержится до 1-2% Mn и более. В природно-легированных бурых железняках, образовавшихся в корах выветривания ультраосновных пород, содержится 32-48% Fe, до 1% Ni, до 2% Cr, сотые доли процента Co, V. Из таких руд без добавок выплавляются хромоникелевые чугуны и низколегированная сталь. Железистые кварциты (джеспилиты, железистые роговики) — бедные и средние по содержанию железа (12-36%) докембрийские метаморфизованные железные руды, сложенные тонкими чередующимися кварцевыми, магнетитовыми, гематитовыми, магнетит- гематитовыми и сидеритовыми прослоями, местами с примесью силикатов и карбонатов. Отличаются низким содержанием вредных примесей (S и R — сотые доли процента). Месторождения этого типа обычно обладают уникальными (свыше 10 млрд. т) или крупными (свыше 1 млрд. т) запасами руды. В коре выветривания кремнезём выносится, и возникают крупные залежи богатых гематито-мартитовых руд.

Наибольшие запасы и объёмы добычи приходятся на докембрийские железистые кварциты и образованные по ним богатые железные руды, менее распространены осадочные бурожелезняковые руды, а также скарновые, гидротермальные и карбонатитовые магнетитовые руды.

Различают богатые (свыше 50% Fe) и бедные (меньше 25% Fe) руды, требующие обогащения. Для качественной характеристики богатых руд важное значение имеет содержание и соотношение нерудных примесей (шлакообразующих компонентов), выражающимся коэффициентом основности и кремневым модулем. По величине коэффициент основности (отношение суммы содержаний оксидов кальция и магния к сумме оксидов кремния и алюминия) железных руд и их концентраты подразделяются на кислые (менее 0,7), самофлюсующиеся (0,7-1,1) и основные (более 1,1). Лучшими являются самофлюсующиеся руды: кислые руды по сравнению с основными требуют введения в доменную шихту повышенного количества известняка (флюса). По кремневому модулю (отношение содержаний оксида кремния к оксиду алюминия) использование железных руд ограничивается типами руд с модулем ниже 2. К бедным рудам, требующим обогащения, относятся титаномагнетитовые, магнетитовые, а также магнетитовые кварциты с содержанием Fe магнетитового свыше 10-20%; мартитовые, гематитовые и гематитовые кварциты с содержанием Fe более 30%; сидеритовые, гидрогётитовые и гидрогётит-лептохлоритовые руды с содержанием Fe более 25%. Нижний предел содержаний Fe общего и магнетитового для каждого месторождения с учётом его масштабов, горнотехнических и экономических условий устанавливается кондициями.

Руды, требующие обогащения, подразделяются на легкообогатимые и труднообогатимые, что зависит от их минерального состава и текстурно-структурных особенностей. К легкообогатимым рудам относятся магнетитовые руды и магнетитовые кварцы, к труднообогатимым – железные руды, в которых железо связано со скрытокристаллическими и коллоидальными образованиями, в них при измельчении не удаётся раскрыть рудные минералы из-за их крайне мелких размеров и тонкого прорастания с нерудными минералами. Выбор способов обогащения определяется минеральным составом руд, их текстурно-структурными особенностями, а также характером нерудных минералов и физико-механическими свойствами руд. Магнетитовые руды обогащаются магнитным способом. Применение сухой и мокрой магнитной сепарации обеспечивает получение кондиционных концентратов даже при сравнительно низком содержании железа в исходной руде. При наличии в рудах промышленных содержаний гематита наряду с магнетитом применяется магнитно-флотационный (для тонковкрапленных руд) или магнитно-гравитационный (для крупновкрапленных руд) способы обогащения. Если в магнетитовых рудах содержится в промышленных количествах апатит или сульфиды кобальта, меди и цинка, минералы бора и другие, то для их извлечения из отходов магнитной сепарации применяется флотация. Схемы обогащения титаномагнетитовых и ильменит-титаномагнетитовых руд включают в себя многостадиальную мокрую магнитную сепарацию. С целью выделения ильменита в титановый концентрат проводится обогащение отходов мокрой магнитной сепарации флотацией или гравитационным способом с последующей магнитной сепарацией в поле высокой интенсивности.

Схемы обогащения магнетитовых кварцитов включают дробление, измельчение и магнитное обогащение в слабом поле. Обогащение окисленных железистых кварцитов может производится магнитным (в сильном поле), обжигмагнитным и флотационным способами. Для обогащения гидрогётит-лептохлоритовых оолитовых бурых железняков используется гравитационный или гравитационно-магнитный (в сильном поле) способ, ведутся также исследования по обогащению этих руд обжигмагнитным способом. Глинистые гидрогётитовые и мартитовые (валунчатые) руды обогащаются промывкой. Обогащение сидеритовых руд обычно достигается обжигом. При переработке железистых кварцитов и скарново-магнетитовых руд обычно получают концентраты с содержанием Fe 62-66%; в кондиционных концентратах мокрой магнитной сепарации из апатит-магнетитовых и магномагнетитовых руд железа не менее 62-64%; для электрометаллургического передела выпускаются концентраты с содержанием Fe не ниже 69,5%, SiO2 не более 2,5%. Концентраты гравитационного и гравитационно-магнитного обогащения оолитовых бурых железняков считаются кондиционными при содержании Fe 48-49%; по мере совершенствования методов обогащения требования к концентратам из руд повышаются.

По способу рудоподготовки и применения в производстве различают мартеновские и доменные руды. К мартеновским рудам, непосредственно используемым для выплавки стали, относят магнетитовые, мартитовые, гематитовые и гидрогематитовые с содержанием Fe более 57%, S и R менее 0,15% каждого, SiO2 не более 5%, Cu, Zn, Pb, Sn, As, Ni и Cr не более 0,04% каждого, Mn менее 0,5% при мартеновском и менее 2% при конверторном и электроплавильном переделах. В сталеплавильные установки загружается руда с размером кусков от 10 до 250 мм. Содержание крупнокускового класса (10-250 мм) в рудах должно быть не менее 70%. К доменным рудам относятся магнетитовые, мартитовые и гематитовые с содержанием Fe более 50%, а также гидрогематитовые и гидрогётитовые, содержащие более 45% железа. Содержание S и R не должно превышать 0,3% каждого, Cu 0,2%, Pb и Zn 0,1% каждого, SnO 0,08%, As 0,07%. Содержание крупнокускового класса (10-100 мм) в рудах должно быть не менее 70-75%. Мелочь после грохочения доменных руд размером 10-0 мм и кусковатые руды с содержанием S выше кондиций поступают на агломерацию.

Большая часть железных руд используется для выплавки чугуна. Небольшое количество служит природными красками (охры) и утяжелителями буровых глинистых растворов.

По запасам железных руд (балансовым — свыше 100 млрд. т) CCCP занимает 1-е место в мире. Наиболее крупные запасы железных руд в CCCP сосредоточены на Украине, в центральных районах РСФСР, в Северном Казахстане, на Урале, в западной и восточной Сибири. Из общего количества разведанных запасов железных руд 15% — богатых, не требующих обогащения, 67% — обогащаемых по простым магнитным схемам, 18% — требующих сложных методов обогащения.

Наибольшие запасы железных руд (на 1 января 1983; млрд. т), кроме CCCP, сосредоточены в Бразилии (34), Канаде (26), Австралии (21), США (17), Индии (13), ЮАР (9), Швеции (4,5) и Франции (4). На долю этих 8 государств приходится около 80% запасов промышленно развитых капиталистических и развивающихся стран. Великобритания, Италия, ФРГ и Япония не обладают достаточными запасами железных руд. Они удовлетворяют свои потребности за счёт импорта богатых руд и небольшой добычи бедных руд в своих странах. Небольшие запасы железных руд имеются в Болгарии, Венгрии, ГДР, Польше, Румынии и Чехословакии. Эти страны импортируют железные руды из CCCP, главным образом из месторождений Кривого Рога и KMA. KHP, КНДР и CPB обладают значительным запасами железных руд, достаточными для развития собственной чёрной металлургии. См. также железорудная промышленность.


Обсудить на форуме.



Комментарии

26 марта 2012 г.
That saves me. Thanks for being so ssenible!

Оставить комментарий

Смотрите также:
Геология полезных ископаемых: Минеральные ресурсы: Страны и континенты: Месторождения: Промышленные отрасли: Техника и технологии: Горное дело: Предприятия: Наука: Биографии:
Отраслевые новости:

Аналитика: