Hogyan bányásznak ércet.  Vasérc - tulajdonságai, kitermelése, alkalmazása.  Videó: Vasérc

Hogyan bányásznak ércet. Vasérc - tulajdonságai, kitermelése, alkalmazása. Videó: Vasérc

Nekik köszönhetően egyedi tulajdonságok- alakíthatóság, szilárdság, hajlékonyság - a fémet széles körben használják a világ bármely iparágában. Előállításának alapanyagai vastartalmú ásványok.

Tartalékok a világon

Minden kontinensen vannak vastartalmú ásványok lelőhelyei. Erőforrásaik a következőképpen oszlanak meg (csökkenő sorrendben):

  • európai államok.
  • ázsiai országok.
  • Afrikai kontinens: Dél-Afrika, Algéria, Libéria, Zimbabwe, Angola, Gabon.
  • Dél- és Észak-Amerika.

Születési hely vasérc 98 állam területén találhatók. Ma valós számuk 212 milliárd tonna, de a tudósok úgy vélik, hogy a világ 790 milliárd tonnát tesz ki ebből a stratégiai nyersanyagból.

Százalékosan kifejezve a vasérckészletek országonként a következőképpen oszlanak meg:

  • Ukrajna - 18%.
  • Oroszország - 16%.
  • Brazília - 13%.
  • Ausztrália - 11%.
  • Kína - 13%.
  • India - 4%.
  • A többi - 25%.

Az ércágyak vastartalmában különböznek egymástól. Gazdagok (több mint 50% vas), közönségesek (25-50%), szegények (kevesebb mint 25%). Ezért a vastartalom szempontjából tartalékaik eltérően oszlanak meg:

  • Oroszország - 19%.
  • Brazília - 18%.
  • Ausztrália - 14%.
  • Ukrajna - 11%.
  • Kína - 9%.
  • India - 4%.
  • A többi - 25%.

Az összes bányászott vasásvány 87%-a rossz minőségű (vastartalom 16-40%). Az ilyen nyersanyagok dúsítást igényelnek. Oroszországban csak a vasvegyületek 12%-át bányászják Jó minőség, 60% feletti vastartalommal. A kohászat legjobb minőségű nyersanyagait Ausztrália szárazföldjén bányászják (64% Fe).

A számítások szerint az ércbányászat jelenlegi szintjén 250 év lesz a világgazdaság vasellátása.

A legnagyobb betétek

A világ összes országa közül itt vannak a leggazdagabb vasérckészletek Orosz Föderáció. Több régióra koncentrálódnak.

Kurszki mágneses anomália. Ez egy hatalmas vasérc régió a világban. Számos erős betét található itt. Egyikük - Lebedinszkoje (14,6 milliárd tonna) - mérete és teljesítménye miatt kétszer is bekerült a Guinness Rekordok Könyvébe.

Valamint a kevésbé gazdag régiók:

  • Urál.
  • Kola ércvidék.
  • Karélia.
  • Nyugat-Szibéria.

Oroszországon kívül nagy betétek találhatók a következő területeken:

  • Ausztrália (Iron Knob, nyugat-ausztrál).
  • USA (Verkhneozernoe).
  • Kanada (Newfoundland, Labrador).
  • Dél-Afrika (Transvaal).
  • India (Singbhum).
  • Svédország (Kirunavaare-hegy).
  • Kína (Anshan városa közelében).

Ukrajna jelentős vasérc készletekkel rendelkezik - több mint 21 milliárd tonna. Itt 3 lelőhely található - Krivorozhskoye, Beloretskoye és Kremenchugskoye. Ez utóbbi alacsony vastartalmú lerakódásokkal rendelkezik. Ezen kívül rengeteget tartalmaznak káros szennyeződéseket. A másik két lelőhely kiváló minőségű vasércet termel.

Gazdag vasvegyületeket (akár 68% Fe-t) bányásznak Venezuelában. Az ország erőforrása 2200 millió tonna, a brazil carajasi és urukumi lelőhelyeken több mint tízmilliárd tonna gazdag lelőhely található (50-69% Fe). Körülbelül 3000 millió tonna közönséges barna vasérc fekszik kb. Kuba.

Az USA-ban hatalmas vastartalmú kvarcitlelőhelyek találhatók, amelyek alapos dúsítást igényelnek.

A világ országainak rangsora vasérctermelés szerint 2017-ben

Több mint 50 állam területén folyik ércbányászat. Az iparág vezetői Kína, Ausztrália, Brazília, Oroszország és India. Együtt kivonják az összes vastartalmú ásvány 80%-át.

A vasbányászat volumene évről évre növekszik szerte a világon, de nem fedezik teljes mértékben az emberiség igényeit. Sok fejlett bányászati ​​és kohászati ​​iparral rendelkező ország nem rendelkezik saját vasércforrással, ezért kénytelenek külföldről vásárolni.

A legnagyobb importőrök Dél-Korea, Japán, USA, EU országok. Még az Égi Birodalom is – az ércbányászat terén a világon első helyen álló köztársaság – kénytelen importálni. Ausztrália, Brazília és India exportálja a legtöbb vasérc nyersanyagot.

Hogy elképzeljük, hogyan fejlődik a vasércipar, bemutatjuk összehasonlító táblázatérckitermeléssel évente (millió tonna):

Az indiai vasércipar folyamatos növekedést mutat. 2020-ra várhatóan 35%-kal nő a teljesítménye.

A világ összes bányászati ​​vállalata között 3 ércóriás alapvető helyet foglal el:

  • A BHP Billiton, a legnagyobb ausztrál-brit vállalat.
  • Vale S.A. (brazil cég).
  • Rio Tinto, egy multinacionális vállalat.

Számos államban bányásznak, saját erőművekkel, vasércdúsító üzemekkel és acélkohászattal, saját szállítmányukkal vasúti és tengeri szállítást végeznek, meghatározzák az alapanyagok világpiaci árát.

Vasércek- a vasat és vegyületeit olyan mennyiségben tartalmazó természetes ásványi képződmények, amelyekből a vas ipari kinyerése javasolt. Annak ellenére, hogy a vas kisebb-nagyobb mennyiségben megtalálható az összes összetételében sziklák, vasércek néven csak olyan vastartalmú vegyületek felhalmozódását értjük, amelyből gazdaságosan lehet fémvasat nyerni.

A vasércek különleges ásványi képződmények, amelyek magukban foglalják a vasat és vegyületeit. Ez az ércfajta akkor tekinthető vasércnek, ha ennek az elemnek az aránya olyan térfogatban van, hogy ipari kitermelése gazdaságilag életképes lenne.

A vaskohászat három fő típusú vasércterméket használ:

— szeparált vasérc (alacsony vastartalom);

— szintererc (közepes vastartalom);

- pellet (nyers vastartalmú massza)

A vasérc lelőhelyek akkor tekinthetők gazdagnak, ha bennük a vastartalom meghaladja az 57%-ot. A gyenge vasércek legalább 26% vasat tartalmazhatnak. A tudósok a vasércnek két fő morfológiai típusát különböztetik meg; lineáris és lapos.

A vasérc lineáris lerakódásai ék alakú érctestek a földhibák zónáiban, a metamorfózis folyamatában kanyarodik. Az ilyen típusú vasérceket különösen magas vastartalom (54-69%), alacsony kén- és foszfortartalom jellemzi.

A vaskvarcitágyak tetején laposszerű lerakódások találhatók. Tipikus mállási kéregekhez tartoznak.

A dús vasérceket főként olvasztásra küldik kályhás és konverteres termelésbe, vagy a vas közvetlen redukciójára.

A vasérc lelőhelyek főbb ipari típusai:

  • — ágyazott üledékes lerakódások;
  • — összetett titanomagnetit lerakódások;
  • — vastartalmú kvarcitok és gazdag ércek lelőhelyei;
  • — szkarn vasérc lelőhelyek;

Kisebb ipari típusú vasérclelőhelyek:

  • — vasérc sziderit lelőhelyek;
  • — vasérclemezszerű laterites lerakódások;
  • — összetett karbopatit-apatit-magnetit lerakódások;

A világ feltárt vasérclelőhelyeinek készlete 160 milliárd tonna, ezekben mintegy 80 milliárd tonna tiszta vas található. A legnagyobb vasérc lelőhelyek Ukrajnában, a legnagyobb tiszta vas készletek pedig Oroszországban és Brazíliában találhatók.

A világ vasérctermelésének volumene évről évre növekszik. 2010-ben több mint 2,4 milliárd tonna vasércet bányásztak, a termelés kétharmadát Kína, Ausztrália és Brazília adta. Ha hozzáadjuk hozzájuk Oroszországot és Indiát, akkor teljes piaci részesedésük több mint 80%.

Hogyan bányásznak ércet

Fontolja meg a vasérc kitermelésének több fő lehetőségét. Minden esetben egy adott technológia mellett döntenek az ásványok elhelyezkedésének figyelembevételével, gazdasági megvalósíthatóság ennek vagy annak a berendezésnek a használata stb.

A legtöbb esetben az ércet kőbányában bányászják. Vagyis a termelés megszervezéséhez először egy mély kőbányát ásnak ki, körülbelül 200-300 méter mélyen. Ezt követően a vasércet közvetlenül az aljáról veszik ki nagy gépeken. Amit a bányászat után azonnal dízelmozdonyok szállítanak különböző üzemekbe, ahol acélt készítenek belőle. Ma sok nagyvállalat termel ércet, ha rendelkezik az ilyen munkákhoz szükséges összes felszereléssel.

A kőbányát nagy kotrógépekkel kell ásni, de ne feledje, hogy ez a folyamat sok évig tarthat. Miután a kotrógépek a legelső vasércrétegig kiástak, azt szakértőknek kell elemzésre átadni, hogy pontosan megállapíthassák, hány százalékban tartalmaz vasat. Ha ez a százalék nem kevesebb, mint 57, akkor az ércbányászat ezen a területen való döntése gazdaságilag életképes lesz. Az ilyen érc biztonságosan szállítható kombájnokba, mert feldolgozás után biztosan kiváló minőségű acélt állít elő.

Ez azonban még nem minden, nagyon alaposan ellenőriznie kell a vasérc feldolgozása eredményeként megjelenő acélt. Ha a bányászott érc minősége nem felel meg az európai szabványoknak, akkor meg kell érteni, hogyan lehet javítani a termelés minőségén.

A nyílt módszer hátránya, hogy lehetővé teszi a kinyerést vasérc csak viszonylag kis mélységben. Mivel gyakran sokkal mélyebben, a földfelszíntől 600-900 m távolságra fekszik, aknákat kell építeni. Először egy aknát készítenek, amely egy nagyon mély kúthoz hasonlít, biztonságosan megerősített falakkal. A csomagtartótól a különböző oldalak folyosók indulnak el, amelyeket sodródásnak neveznek. A bennük található vasércet felrobbantják, majd darabjait speciális berendezések segítségével a felszínre emelik. A vasérc kitermelésének ez a módja hatékony, ugyanakkor komoly veszéllyel és költséggel jár.

Van egy másik módja a vasérc bányászatának. SHD-nek vagy kúthidraulikus termelésnek hívják. Az ércet a következőképpen vonják ki a föld alól: burját mély kút, ott hidromonitoros csöveket engednek le és egy nagyon erős vízsugár segítségével összezúzzák a sziklát, majd a felszínre emelik. Ez a módszer biztonságos, de sajnos még mindig hatástalan. Ezzel a módszerrel a vasércnek csak körülbelül 3%-a, míg a bányák körülbelül 70%-a nyerhető ki. Ennek ellenére a szakemberek fejlesztik a fúrásos hidraulikus termelés módszerét, ezért van remény arra, hogy a jövőben ez a lehetőség lesz a fő, kiszorítva a kőbányákat és bányákat.

Az ipari ércek vastartalma 16-72%. A hasznos szennyeződések közül Ni, Co, Mn, W, Mo, Cr, V stb., a károsak közül S, R, Zn, Pb, As, Cu. A vasérceket keletkezésük alapján és (lásd a térképet) osztják fel.

Alapvető vasércek

A vasércek ipari típusait az uralkodó ércásvány szerint osztályozzák. A magnetit ércek magnetitből állnak (néha magnézium - magnomagnetit, gyakran martitizálódik - oxidáció során hematittá alakul). Legjellemzőbbek a karbonatit, szkarn és hidrotermikus üledékekre. A karbonatitos lerakódásokból az apatitot és a baddeleitit, a szkarn üledékekből a kobalttartalmú piritet és a színesfém-szulfidokat vonják ki. A magnetit ércek egy speciális fajtája a magmás lerakódásokból álló összetett (Fe-Ti-V) titanomagnetit ércek. A főként hematitból és kisebb mértékben magnetitból álló hematit ércek a vastartalmú kvarcitok (martit ércek) mállási kérgében, a szkarnban, a hidrotermális és a vulkanogén-üledékes ércekben gyakoriak. A gazdag hematit ércek 55-65% vasat és 15-18% Mn-t tartalmaznak. A sziderit érceket kristályos sziderit ércekre és agyagos vasércekre osztják; gyakran magnézisek (magnosziderek). Hidrotermális, üledékes és vulkáni-üledékes lerakódásokban találhatók. Az átlagos Fe-tartalom bennük 30-35%. A sziderit ércek pörkölése után a CO 2 eltávolítása eredményeként finom porózus vas-oxid koncentrátumok keletkeznek, amelyek 1-2%, esetenként akár 10% Mn-t tartalmaznak. Az oxidációs zónában a sziderit ércek barna vasércvé alakulnak. A szilikát vasércek vastartalmú kloritokból (leptokloritból stb.) állnak, melyeket esetenként vas-hidroxidok kísérnek. Üledékes lerakódásokat képeznek. Az átlagos Fe-tartalom bennük 25-40%. A kén adalékanyaga elhanyagolható, a foszfor legfeljebb 1%. Gyakran oolitos textúrájúak. A mállási kéregben barna, néha vörös (hidrohematit) vasércvé alakulnak. A barna vaskövek vas-hidroxidokból, leggyakrabban hidrogoetitből állnak. Üledékes lerakódásokat (tengeri és kontinentális) és mállási kéreg üledékeket képeznek. Az üledékes ércek gyakran oolitos szerkezetűek. Az ércek átlagos vastartalma 30-35%. Egyes lelőhelyek barna vasérce (a Szovjetunióban Bakalszkoje, Spanyolországban Bilbao stb.) akár 1-2% Mn-t vagy ennél is többet tartalmaz. Az ultramafikus kőzetek mállási kérgében képződő, természetesen ötvözött barna vasérc 32-48% Fe-t, legfeljebb 1% Ni-t, legfeljebb 2% Cr-t, századszázalékos Co-t, V-t tartalmaz. Króm-nikkel öntöttvasak és alacsony- az ötvözött acélt az ilyen ércekből adalékok nélkül olvasztják. ( , vastartalmú ) - gyenge és közepes vastartalmú (12-36%) metamorfizált vasércek, amelyek vékony, váltakozó kvarc, magnetit, hematit, magnetit-hematit és sziderit rétegekből állnak, helyenként szilikátok és karbonátok keverékével. A káros szennyeződések alacsony tartalma jellemzi őket (S és R századszázalék). Az ilyen típusú lelőhelyek általában egyedi (10 milliárd tonna feletti) vagy nagy (1 milliárd tonna feletti) érckészlettel rendelkeznek. A szilícium-dioxidot a mállási kéregben végzik, és nagy mennyiségű gazdag hematit-martit ércek jelennek meg.

A legnagyobb készletek és termelési volumen a prekambriumi vaskvarcitokra és a belőlük keletkezett gazdag vasércekre esik, ritkábban fordulnak elő az üledékes barna vasércek, valamint a szkarn, a hidrotermális és a karbonatitos magnetit ércek.

Vasérc dúsítás

Vannak gazdag (50% feletti vas) és szegény (kevesebb mint 25% Fe) ércek, amelyekhez szükség van. Gazdag ércek minőségi jellemzésére fontosságát rendelkezik a nemfémes szennyeződések (salakképző komponensek) tartalmával és arányával, a bázikussági együtthatóval és a kovakő modulussal kifejezve. A bázikussági együttható értéke (a kalcium- és magnézium-oxid-tartalmak összegének aránya a szilícium-oxidok és a szilícium-oxidok összegéhez viszonyítva) a vasérceket és koncentrátumaikat savas (0,7-nél kisebb), önfolyós (0,7) részekre osztjuk. -1,1) és alap (több mint 1,1). Az önfolyó ércek a legjobbak: a savas érceknél nagyobb mennyiségű mészkő (flux) bevezetése szükséges a kohótöltetbe, mint a bázikus ércek. A szilícium-modul (a szilícium-oxid és az alumínium-oxid aránya) szerint a vasércek használata a 2-nél kisebb modullal rendelkező ércekre korlátozódik. A dúsítást igénylő gyenge ércek közé tartozik a titanomagnetit, a magnetit, valamint a magnetittal rendelkező magnetit-kvarcitok. Fe-tartalom 10-20% felett; 30% feletti vastartalmú martit, hematit és hematit-kvarcitok; sziderit, hidrogoetit és hidrogoetit-leptoklorit ércek 25% feletti vastartalommal. Az egyes lelőhelyek összes Fe- és magnetittartalmának alsó határát, annak mértékét, bányászati ​​és gazdasági viszonyait figyelembe véve, a szabványok határozzák meg.

A dúsítást igénylő érceket könnyen dúsítható és nehezen dúsítható ércekre osztják, amelyek ásványi összetételüktől, valamint szöveti és szerkezeti jellemzőiktől függenek. Könnyen dúsítható ércek közé tartoznak a magnetit ércek és a magnetit kvarc, a keményen dúsított ércek - vasércek, amelyekben a vas kriptokristályos és kolloid képződményekkel társul, zúzva rendkívül kis méretük és finomságuk miatt nem lehet bennük érces ásványokat feltárni. csírázás nem fémes ásványokkal. A dúsítási módszerek kiválasztását az ércek ásványi összetétele, szöveti és szerkezeti sajátosságai, valamint a nemfémes ásványok jellege, valamint az ércek fizikai és mechanikai tulajdonságai határozzák meg. A mágneses érceket mágneses módszerrel dúsítják. A száraz és nedves mágneses elválasztás alkalmazása biztosítja a kondicionált koncentrátumok előállítását még az eredeti ércben viszonylag alacsony vastartalom mellett is. Ha az ércekben kereskedelmi minőségű hematit található, akkor a magnetit mellett mágneses flotációs (finom diszszeminációjú érceknél) vagy mágneses gravitációs (durván szétszórt érceknél) dúsítási módszereket alkalmaznak. Ha a magnetit ércek ipari mennyiségű apatitot vagy szulfidokat, rezet és cinket, bór ásványokat és másokat tartalmaznak, akkor flotációt alkalmaznak a mágneses elválasztás hulladékából történő kinyerésére. A titanomagnetit és ilmenit-titanomagnetit ércek dúsítási sémája magában foglalja a többlépcsős nedves mágneses elválasztást. Az ilmenit titánkoncentrátummá történő izolálásához a nedves mágneses elválasztási hulladékot flotációval vagy gravitációval dúsítják, majd ezt követően nagy intenzitású mezőben mágneses elválasztást végeznek.

A magnetit-kvarcitok dúsítási sémái közé tartozik a zúzás, az őrlés és az alacsony térerősségű mágneses dúsítás. Az oxidált vastartalmú kvarcitok dúsítása mágneses (erős térben), pörkölési mágneses és flotációs módszerekkel történhet. A hidrogoetit-leptoklorit oolitos barna vasérc dúsítására gravitációs vagy gravitációs-mágneses (erős térben) módszert alkalmaznak, ezen ércek mágneses pörköléssel történő dúsítására is folynak a kutatások. Az agyagos hidrogoethit és a (kavicsos) ércek mosással dúsítják. A sziderit ércek dúsítását általában pörköléssel érik el. A vastartalmú kvarcitok és szkarn-magnetit ércek feldolgozása során általában 62-66% Fe tartalmú koncentrátumokat nyernek; az apatit-magnetit és magnomagnetit vasércek nedves mágneses elválasztásának kondicionált koncentrátumaiban legalább 62-64%; az elektrokohászati ​​feldolgozáshoz legalább 69,5%-os Fe-tartalmú, legfeljebb 2,5%-os SiO 2-tartalmú koncentrátumokat állítanak elő. Az oolitos barna vasérc gravitációs és gravitációs-mágneses dúsításának koncentrátumai akkor tekinthetők kondicionáltnak, ha a Fe-tartalom 48-49%; a dúsítási módszerek javulásával nőnek az ércekből származó koncentrátumokkal szemben támasztott követelmények.

A vasércek nagy részét a vas olvasztására használják. Kis mennyiségben természetes festékként (okker) és fúrási iszap nehezítőként szolgál.

Vasérc tartalékok

A vasérckészletek tekintetében (egyenleg - több mint 100 milliárd tonna) a CCCP az első helyen áll a világon. A Szovjetunió legnagyobb vasérckészletei Ukrajnában koncentrálódnak központi régiók RSFSR, Észak-Kazahsztánban, az Urálban, Nyugat- és Kelet-Szibériában. A feltárt vasérckészletek teljes mennyiségének 15%-a gazdag és nem igényel dúsítást, 67%-a egyszerű mágneses sémákkal dúsított, 18%-a pedig összetett dúsítási eljárást igényel.

A KHP, Észak-Korea és a CPB jelentős vasérckészletekkel rendelkezik, amelyek elegendőek saját vaskohászatuk fejlesztéséhez. Lásd még

Ma már nehéz elképzelni az életet acél nélkül, amelyből sok körülöttünk lévő dolog készül. Ennek a fémnek az alapja az érc olvasztásával nyert vas. A vasérc eredetében, minőségében, kitermelési módjában különbözik, ami meghatározza kitermelésének megvalósíthatóságát. A vasérc ásványi összetétele, a fémek és szennyeződések százalékos aránya, valamint maguk az adalékanyagok hasznossága is megkülönböztethető.

vashoz hasonló kémiai elem sok kőzet része, azonban nem mindegyik számít bányászati ​​alapanyagnak. Minden az anyag százalékos összetételétől függ. Pontosabban, a vasképződményeket ásványi képződményeknek nevezzük, amelyekben a hasznos fém mennyisége gazdaságosan kivitelezhetővé teszi a kitermelését.

Az ilyen nyersanyagokat 3000 évvel ezelőtt kezdték bányászni, mivel a vas lehetővé tette a rézhez és a bronzhoz képest tartósabb termékek előállítását (lásd). És már akkoriban a kohókkal rendelkező mesteremberek megkülönböztették az ércfajtákat.

Ma a következő típusú nyersanyagokat bányászják további fémolvasztáshoz:

  • Titán-magnetit;
  • Apatit-magnetit;
  • Magnetit;
  • Magnetit-hematit;
  • Goethit-hidrogoethit.

A vasérc akkor tekinthető gazdagnak, ha legalább 57% vasat tartalmaz. De a fejlesztések 26%-nál megfelelőnek tekinthetők.

A kőzet összetételében a vas gyakrabban oxidok formájában van, a fennmaradó adalékanyagok szilícium-dioxid, kén és foszfor.

Az összes jelenleg ismert érctípust háromféleképpen alakították ki:

  • tüzes. Ilyen ércek keletkeztek a becsapódás következtében magas hőmérsékletű magma vagy ősi vulkáni tevékenység, vagyis más kőzetek újraolvadása és keveredése. Az ilyen ásványok kemény kristályos ásványok, amelyek nagy százalékban vasat tartalmaznak. A magmás eredetű érctelepeket általában régi hegyi építési zónákhoz kötik, ahol az olvadt anyag közel került a felszínhez.

A magmás kőzetek képződésének folyamata a következő: a különféle ásványok olvadéka (magma) nagyon folyékony anyag, és amikor repedések keletkeznek a töréseknél, azokat kitölti, lehűl és kristályos szerkezetet vesz fel. Így keletkeztek a földkéregbe fagyott magmával ellátott rétegek.

  • metamorf. Így alakulnak át az üledékes ásványok. A folyamat a következő: a földkéreg egyes szakaszainak mozgatásakor a szükséges elemeket tartalmazó rétegeinek egy része a fedő kőzetek alá kerül. Mélységben a felső rétegek magas hőmérsékletének és nyomásának vannak kitéve. Évmilliók alatt ilyen hatások jelentkeznek itt kémiai reakciók, átalakítva az alapanyag összetételét, az anyag kristályosodását. Ezután a következő mozgás során a sziklák közelebb vannak a felszínhez.

Az ilyen eredetű vasérc általában nem túl mély, és nagy százalékban tartalmaz hasznos fémösszetételt. Például fényes példaként - mágneses vasérc (legfeljebb 73-75% vas).

  • üledékes. Az ércképződés folyamatának fő "munkásai" a víz és a szél. A kőzetrétegek elpusztítása és alföldre költöztetése, ahol rétegenként halmozódnak fel. Ráadásul a víz, mint reagens, módosíthatja a kiindulási anyagot (kimosódás). Ennek eredményeként barna vasérc képződik - morzsalékos és laza érc, amely 30-40% vasat tartalmaz. nagy mennyiség különféle szennyeződések.

A különféle képződési módok miatt a nyersanyagok gyakran rétegesen keverednek agyaggal, mészkővel és magmás kőzetekkel. Néha különböző eredetű lerakódások keveredhetnek egy mezőben. De leggyakrabban a felsorolt ​​fajtatípusok egyike érvényesül.

Földtani feltárással hozzávetőleges képet alkotva az adott területen lezajló folyamatokról, meghatározzák a lehetséges helyeket a vasércek előfordulásával. Mint például a Kurszki mágneses anomália, vagy a Krivoj Rog-medence, ahol a magmatikus és metamorf hatások következtében ipari szempontból értékes vasércfajták jöttek létre.

Vasércbányászat ipari méretekben

Az emberiség nagyon régen kezdett ércet kitermelni, de leggyakrabban alacsony minőségű nyersanyagokról volt szó, jelentős kénszennyeződésekkel (üledékes kőzetek, az ún. "mocsári" vas). A fejlesztés és az olvasztás mértéke folyamatosan nőtt. Mára a vastartalmú ércek különféle lelőhelyeinek egész osztályozása készült.

Az ipari lerakódások fő típusai

A kőzet eredetétől függően minden érctelep típusra oszlik, ami viszont lehetővé teszi a fő és a másodlagos vasérc régiók megkülönböztetését.

A kereskedelmi vasérclelőhelyek főbb típusai

Ide tartoznak a következő betétek:

  • betétek különféle típusok vasérc (vaskvarcitok, mágneses vasérc), metamorf módszerrel keletkezik, ami nagyon gazdag ércek kitermelését teszi lehetővé rajtuk. A lerakódások jellemzően a földkéreg kőzeteinek kialakulásának legősibb folyamataihoz kapcsolódnak, és a pajzsoknak nevezett képződményeken fekszenek.

A Crystal Shield egy nagy, ívelt lencseképződmény. A földkéreg kialakulásának szakaszában 4,5 milliárd évvel ezelőtt keletkezett kőzetekből áll.

A leghíresebb ilyen típusú lelőhelyek: a Kurszk mágneses anomália, a Krivoy Rog-medence, a Superior-tó (USA/Kanada), Hamersley tartomány Ausztráliában és a Minas Gerais vasérc régió Brazíliában.

  • Tározó üledékes kőzetek lerakódásai. Ezek a lerakódások a szél és a víz által elpusztított ásványi anyagok összetételében jelen lévő vasban gazdag vegyületek ülepedése következtében keletkeztek. Az ilyen lelőhelyeken található vasérc szembetűnő példája a barna vasérc.

A leghíresebb és legnagyobb lelőhelyek a franciaországi Lotaringia-medence és az azonos nevű félszigeten (Oroszország) található Kerch.

  • Skarn betétek. Általában magmás és metamorf eredetű az érc, amelynek rétegei a kialakulás után a hegyek kialakulásakor elmozdultak. Vagyis a mélyben rétegesen elhelyezkedő vasérc a litoszféra lemezek mozgása során redőkbe gyűrődött és a felszínre került. Az ilyen lerakódások gyakrabban helyezkednek el a hajtogatott területeken rétegek vagy pillérek formájában. szabálytalan alakú. Magma alkotta. Az ilyen lelőhelyek képviselői: Magnyitogorszk (Urál, Oroszország), Sarbayskoye (Kazahsztán), Iron Springs (USA) és mások.
  • Ércek titanomagnetit lelőhelyei. Eredetük magmás, leggyakrabban ősi alapkőzetek - pajzsok - kibukkanásainál találhatók. Ide tartoznak a norvégiai, kanadai, oroszországi medencék és lelőhelyek (Kacskanarszkoje, Kusinszkoje).

Kisebb lerakódások: apatit-magnetit, magno-magnetit, sziderit, ferromangán lerakódások, amelyeket Oroszországban, Európában, Kubában és másokban fejlesztettek ki.

A világ vasérckészletei - vezető országok

Mára különböző becslések szerint összesen 160 milliárd tonna ércmennyiségű lelőhelyet tártak fel, amelyből mintegy 80 milliárd tonna fém nyerhető.

Az US Geological Survey olyan adatokat közöl, amelyek szerint Oroszország és Brazília a világ vasérckészletének mintegy 18%-át teszi ki.

A vaskészletek tekintetében a következő vezető országok különíthetők el

A világ érckészleteinek képe a következő

Ezen országok többsége a vasérc legnagyobb exportőre is. Általánosságban elmondható, hogy az értékesített nyersanyagok mennyisége évente mintegy 960 millió tonna. A legnagyobb importőrök Japán, Kína, Németország, Dél-Korea, Tajvan, Franciaország.

Jellemzően magáncégek foglalkoznak nyersanyagok kitermelésével és értékesítésével. Például hazánk legnagyobb, a Metallinvest és az Evrazholding, összesen mintegy 100 millió tonna vasércterméket állítanak elő.

A US Geological Survey becslései szerint a bányászati ​​és termelési volumen folyamatosan nő, évente mintegy 2,5-3 milliárd tonna ércet bányásznak, ami csökkenti annak értékét a világpiacon.

Az 1 tonna felára ma körülbelül 40 dollár. A rekord árat 2007-ben rögzítették - 180 dollár/tonna.

Hogyan bányásznak vasércet?

A vasérc varratai különböző mélységekben fekszenek, ami meghatározza a bélből való kivonási módszereit.

Karrier mód. A legelterjedtebb kőfejtési módszert akkor alkalmazzák, ha körülbelül 200-300 méteres mélységben találnak lerakódásokat. A fejlesztés nagy teljesítményű kotrógépek és kőzetzúzó berendezések használatával történik. Ezt követően berakodják, hogy a feldolgozó üzemekbe szállítsák.

enyém módszer. A mélyebb rétegek (600-900 méter) esetén a gödör módszert alkalmazzák. Kezdetben a bányahelyet áttörik, amelyből a varratok mentén sodródások alakulnak ki. Ahonnan a zúzott kőzetet szállítószalagok segítségével "a hegyre" táplálják. A bányákból származó ércet feldolgozó üzemekbe is küldik.

Fúrólyu hidraulikus bányászat. Mindenekelőtt a fúrólyuk hidraulikus termeléshez egy kutat fúrnak a sziklaképződményhez. Ezt követően csöveket visznek be a célba, az ércet erőteljes víznyomással aprítják, további extrakcióval. De ennek a módszernek ma nagyon alacsony a hatékonysága, és meglehetősen ritkán használják. Például a nyersanyagok 3%-át ilyen módon, 70%-át bányákkal nyerik ki.

A bányászat után a vasérc anyagot fel kell dolgozni, hogy megkapják a fém olvasztásához szükséges fő nyersanyagot.

Mivel az ércek összetétele a szükséges vason kívül sok szennyeződést is tartalmaz, a maximális hasznos hozam elérése érdekében szükséges a kőzet tisztítása az anyag (koncentrátum) olvasztásra való előkészítésével. Az egész folyamatot bányászati ​​és feldolgozó üzemekben végzik. Nak nek különféle típusok saját technikáikat és módszereiket alkalmazzák a szükségtelen szennyeződések tisztítására és eltávolítására.

Például a mágneses vasérc dúsításának technológiai lánca a következő:

  • Kezdetben az érc zúzóüzemekben (például pofás zúzógépekben) megy keresztül a zúzási szakaszon, és egy szállítószalagon táplálják a leválasztó állomásokra.
  • Elektromágneses szeparátorok segítségével a mágneses vasérc darabjait elválasztják a hulladékkőzettől.
  • Ezt követően az érctömeget a következő zúzásba szállítják.
  • A zúzott ásványokat a következő tisztítóállomásra, az úgynevezett vibrációs szitákra szállítják itt hasznos ércátszitáljuk, elválasztva a könnyű felesleges kőzettől.
  • A következő szakasz egy finom ércbunker, amelyben a rezgések szétválnak apró részecskék szennyeződéseket.
  • A következő ciklusok magukban foglalják a víz következő hozzáadását, aprítást és az ércmassza hígtrágyaszivattyúkon való átvezetését, amelyek eltávolítják a felesleges iszapot (hulladék kőzetet) a folyadékkal együtt, majd ismét aprítást.
  • Szivattyús ismételt tisztítás után az érc az úgynevezett szitába kerül, amely gravitációs módszerrel újraásványi anyagokat tisztít.
  • Az ismételten tisztított keverék belép a dehidratálóba, amely eltávolítja a vizet.
  • A lecsapolt érc ismét a mágneses szeparátorokba kerül, és csak utána a gáz-folyadék állomásra.

A barna vasérc tisztítása némileg eltérő elvek szerint történik, de ennek a lényege nem változik, mert a dúsítás fő feladata a legtisztább alapanyagok előállítása a termeléshez.

A dúsítás eredményeként az olvasztáshoz használt vasérc koncentrátum keletkezik.

Ami vasércből készül - a vasérc használata

Nyilvánvaló, hogy a vasércet fém előállítására használják. De kétezer évvel ezelőtt a kohászok rájöttek, hogy a vas tiszta formájában meglehetősen puha anyag, amelynek termékei valamivel jobbak, mint a bronz. Az eredmény a vas és szénacél ötvözetének felfedezése volt.

Az acélhoz használt szén a cement szerepét tölti be, megerősítve az anyagot. Általában egy ilyen ötvözet 0,1-2,14% szenet tartalmaz, és több mint 0,6% már magas széntartalmú acél.

Manapság a termékek, berendezések és gépek hatalmas listája készül ebből a fémből. Az acél feltalálása azonban összekapcsolódott a fegyverkovácsolás fejlődésével, amelyben a kézművesek igyekeztek erős tulajdonságokkal rendelkező, ugyanakkor kiváló hajlékonyságú, hajlékonyságú és egyéb műszaki, fizikai ill. kémiai jellemzők. Napjainkban a kiváló minőségű fémek más adalékanyagokat is tartalmaznak, amelyek ötvözik azt, növelve a keménységet és a kopásállóságot.

A második vasércből előállított anyag az öntöttvas. Szintén vas ötvözete szénnel, amely több mint 2,14%-ot tartalmaz.

Az öntöttvas sokáig haszontalan anyagnak számított, amelyet vagy az acélolvasztás technológiájának megszegésével, vagy az olvasztókemencék alján leülepedő melléktermékként nyertek. Alapvetően kidobták, nem kovácsolható (törékeny és gyakorlatilag nem képlékeny).

A tüzérség megjelenése előtt megpróbáltak öntöttvasat rögzíteni a farmon különböző utak. Például az építőiparban alapozótömböket készítettek belőle, Indiában koporsókat, Kínában pedig eredetileg érméket vertek. Az ágyúk megjelenése lehetővé tette az öntöttvas használatát ágyúgolyók öntésére.

Ma az öntöttvasat számos iparágban használják, különösen a gépiparban. Ezt a fémet acél előállítására is használják (nyílt kandallós kemencék és a Bessmer-módszer).

A termelés növekedésével egyre több anyagra van szükség, ami hozzájárul a lelőhelyek intenzív fejlődéséhez. De a fejlett országokat célszerűbbnek tartják a viszonylag olcsó alapanyagok behozatalát, csökkentve ezzel saját termelésük mennyiségét. Ez lehetővé teszi a fő exportáló országok számára, hogy növeljék a vasérc termelését annak további dúsításával és koncentrátumként történő értékesítésével.

A vasérc különleges ásványi képződmény, beleértve a vasat, valamint annak vegyületeit. Egy érc akkor tekinthető vasércnek, ha elegendő mennyiségben tartalmazza ezt az elemet ahhoz, hogy kitermelése gazdaságilag megtérüljön.

A vasérc fő fajtája a mágneses vasérc. Csaknem 70% oxidot és vas-oxidot tartalmaz. Ez az érc fekete vagy acélszürke. Oroszország területén az Urálban bányásznak. High, Grace és Kachkanar mélyén található. Svédországban Falun, Dannemor és Gellivar környékén található. Az Egyesült Államokban ez Pennsylvania, Norvégiában pedig Arendal és Persberg.

A vaskohászatban a vasérctermékeket három típusra osztják:

Elválasztott vasérc (alacsony vastartalommal);

Szinterérc (átlagos vastartalommal);

Pellet (nyersvas tartalmú massza).

Morfológiai típusok

A vasérc lelőhelyek akkor tekinthetők gazdagnak, ha összetételükben több mint 57% vasat tartalmaznak. A gyenge ércek közé tartoznak azok, amelyekben legalább 26% vas van. A tudósok a vasércet két morfológiai típusra osztották: lineárisra és laposra.

A lineáris típusú vasérc ék alakú érctestek a hajlítási és földzárlati zónákban. Ezt a típust különösen magas vastartalom jellemzi (50-69%), de az ilyen ércek kis mennyiségben tartalmaznak ként és foszfort.

A vastartalmú kvarcitok tetején lapos jellegű lerakódások keletkeznek, amelyek jellegzetes mállási kérget képviselnek.

Vasérc. Felhordás és kivonás

A dús vasércet nyersvas előállítására használják, és főként olvasztásra használják konverteres és kandallós termelésben, vagy közvetlenül a vas redukciójára. Kis mennyiségben természetes festékként (okker) és agyag nehezékeként használják

A feltárt lelőhelyek világtartalékának volumene 160 milliárd tonna, és mintegy 80 milliárd tonna vasat tartalmaznak. A vasérc Ukrajnában található, és Oroszország és Brazília rendelkezik a legnagyobb tiszta vas készletekkel.

A világ ércbányászatának volumene évről évre nő. A legtöbb esetben nyílt módszerrel bányásznak vasércet, melynek lényege, hogy minden szükséges berendezést a lelőhelyre szállítanak, és ott kőbánya épül. A kőbánya mélysége átlagosan körülbelül 500 m, átmérője a talált lelőhely adottságaitól függ. Ezt követően speciális berendezések segítségével a vasércet bányászják, nehéz terhek szállítására alkalmas járművekre rakják, és a kőbányából szállítják a feldolgozással foglalkozó vállalkozásokhoz.

A nyílt módszer hátránya, hogy csak kis mélységben lehet ércet kitermelni. Ha sokkal mélyebben fekszik, aknákat kell építeni. Először egy törzset készítenek, amely egy mély kúthoz hasonlít, jól megerősített falakkal. A törzsből különböző irányokba indulnak el a folyosók, az úgynevezett sodrások. A bennük talált ércet felrobbantják, majd darabjait speciális berendezések segítségével a felszínre emelik. A vasérc ily módon történő kitermelése hatékony, de komoly veszélyekkel és költségekkel jár.

Van egy másik módszer is a vasérc bányászatára. SHD-nek vagy fúrólyuk hidraulikus gyártásnak nevezik. A föld alól így nyerik ki az ércet: kutat fúrnak, abba hidraulikus monitorral ellátott csöveket engednek le, és nagyon erős vízsugárral összetörik a kőzetet, amit aztán a felszínre emelnek. A vasérc ily módon történő kitermelése biztonságos, de sajnos nem hatékony. Az ércnek csak 3%-a bányászható így, és 70%-a bányászattal történik. Az SHD módszer fejlesztése azonban folyamatban van, és nagy a valószínűsége annak, hogy a jövőben ez a lehetőség lesz a fő, kiszorítva a bányákat és kőbányákat.