Como o minério é extraído.  Minério de ferro - propriedades, extração, aplicação.  Vídeo: Minério de ferro

Como o minério é extraído. Minério de ferro - propriedades, extração, aplicação. Vídeo: Minério de ferro

Graças a eles propriedades únicas- maleabilidade, resistência, ductilidade - o metal é amplamente utilizado por qualquer indústria ao redor do mundo. As matérias-primas para sua fabricação são minerais contendo ferro.

Reservas do mundo

Existem depósitos de minerais ferrosos em todos os continentes. Seus recursos são distribuídos da seguinte forma (em ordem decrescente):

  • Estados europeus.
  • Países asiáticos.
  • Continente africano: África do Sul, Argélia, Libéria, Zimbábue, Angola, Gabão.
  • América do Sul e do Norte.

Naturalidade minério de ferro encontrados nos territórios de 98 estados. Hoje, seu número real é de 212 bilhões de toneladas, mas os cientistas acreditam que os depósitos mundiais dessa matéria-prima estratégica podem chegar a 790 bilhões de toneladas.

Em termos percentuais, as reservas de minério de ferro por país estão distribuídas da seguinte forma:

  • Ucrânia - 18%.
  • Rússia - 16%.
  • Brasil - 13%.
  • Austrália - 11%.
  • China - 13%.
  • Índia - 4%.
  • O resto - 25%.

Os leitos de minério diferem no teor de ferro. Eles são ricos (mais de 50% Fe), comuns (25-50%), pobres (menos de 25%). Portanto, em termos de teor de ferro, suas reservas estão distribuídas de forma diferente:

  • Rússia - 19%.
  • Brasil - 18%.
  • Austrália - 14%.
  • Ucrânia - 11%.
  • China - 9%.
  • Índia - 4%.
  • O resto - 25%.

De todos os minerais de ferro extraídos, 87% são de baixa qualidade (teor de ferro 16–40%). Tais matérias-primas requerem enriquecimento. Rússia extrai apenas 12% de compostos de ferro Alta qualidade, com um teor de ferro superior a 60%. As matérias-primas da mais alta qualidade para metalurgia são extraídas no continente australiano (64% Fe).

Calcula-se que no nível atual de mineração de minério, o fornecimento de ferro para a economia mundial será de 250 anos.

Os maiores depósitos

De todos os países do mundo, as mais ricas reservas de minério de ferro do Federação Russa. Eles estão concentrados em várias regiões.

Anomalia magnética de Kursk. Esta é uma enorme região de minério de ferro de escala mundial. Existem vários depósitos poderosos aqui. Um deles - Lebedinskoye (14,6 bilhões de toneladas) - foi duas vezes inscrito no Guinness Book of Records por seu tamanho e produção.

Assim como as regiões menos ricas:

  • Urais.
  • Região de minério de Kola.
  • Carélia.
  • Sibéria Ocidental.

Além da Rússia, grandes depósitos estão localizados no território de:

  • Austrália (Iron Knob, Austrália Ocidental).
  • EUA (Verkhneozernoe).
  • Canadá (Terra Nova, Labrador).
  • África do Sul (Transvaal).
  • Índia (Singbhum).
  • Suécia (Monte Kirunavaare).
  • China (perto da cidade de Anshan).

A Ucrânia tem reservas significativas de minério de ferro - mais de 21 bilhões de toneladas.Existem 3 depósitos aqui - Krivorozhskoye, Beloretskoye e Kremenchugskoye. Este último possui depósitos com baixo teor de ferro. Além disso, contêm muitos impurezas nocivas. Os outros dois depósitos produzem minério de ferro de alta qualidade.

Compostos ricos em ferro (até 68% Fe) são extraídos na Venezuela. O recurso do país é de 2.200 milhões de toneladas.Os depósitos brasileiros de Carajás e Urukum contêm mais de dez bilhões de toneladas de depósitos ricos (50-69% Fe). Cerca de 3.000 milhões de toneladas de minério de ferro marrom comum estão em cerca. Cuba.

Nos EUA existem enormes depósitos de quartzitos ferruginosos, que requerem um enriquecimento completo.

Ranking de países do mundo por produção de minério de ferro para 2017

A mineração de minério é realizada no território de mais de 50 estados. Os líderes da indústria são China, Austrália, Brasil, Rússia, Índia. Juntos, eles extraem 80% de todos os minerais que contêm ferro.

De ano para ano, o volume da indústria de mineração de ferro está aumentando em todo o mundo, mas eles não cobrem totalmente as necessidades da humanidade. Muitos países com indústrias de mineração e metalurgia desenvolvidas carecem de recursos próprios de minério de ferro e são forçados a comprá-lo no exterior.

Os maiores importadores são Coreia do Sul, Japão, EUA, países da UE. Até mesmo o Império Celestial - uma república que ocupa o primeiro lugar no mundo em termos de mineração de minério - é obrigado a importá-lo. Austrália, Brasil e Índia exportam a maioria das matérias-primas de minério de ferro.

Para imaginar como a indústria de minério de ferro está se desenvolvendo, é apresentado Tabela de comparação por extração de minério por ano (milhões de toneladas):

Houve um crescimento constante na indústria indiana de minério de ferro. Espera-se que até 2020 seu desempenho aumente em 35%.

Entre todas as mineradoras do mundo, 3 gigantes do minério ocupam um lugar fundamental:

  • BHP Billiton, a maior empresa australiana-britânica.
  • Vale S.A. (empresa brasileira).
  • Rio Tinto, uma corporação multinacional.

Eles mineram em muitos estados, possuem usinas de energia, usinas de enriquecimento de minério de ferro e fundição de aço, realizam transporte ferroviário e marítimo com transporte próprio, estabelecem preços mundiais de matérias-primas.

Minérios de ferro- formações minerais naturais contendo ferro e seus compostos em tal volume quando for aconselhável a extração industrial de ferro dessas formações. Apesar do ferro estar incluído em maior ou menor quantidade na composição de todos os pedras, sob o nome de minérios de ferro entende-se apenas tais acumulações de compostos ferruginosos, a partir dos quais o ferro metálico pode ser obtido economicamente.

Os minérios de ferro são formações minerais especiais, que incluem ferro e seus compostos. Esse tipo de minério é considerado minério de ferro se a proporção desse elemento estiver contida em tal volume que sua extração industrial seja economicamente viável.

A metalurgia ferrosa usa três tipos principais de produtos de minério de ferro:

— minério de ferro separado (baixo teor de ferro);

— minério sinterizado (teor médio de ferro);

- pellets (massas contendo ferro bruto)

Os depósitos de minério de ferro são considerados ricos se o teor de ferro neles for superior a 57%. Minérios de ferro pobres podem conter um mínimo de 26% de ferro. Os cientistas distinguem dois tipos morfológicos principais de minério de ferro; lineares e planas.

Depósitos lineares de minério de ferro são corpos de minério em forma de cunha nas zonas de falhas de terra, curvas em processo de metamorfose. Este tipo de minério de ferro é caracterizado por um teor de ferro particularmente alto (54-69%) com um baixo teor de enxofre e fósforo.

Depósitos planos podem ser encontrados nos topos dos leitos de quartzito de ferro. Eles pertencem a crostas de intemperismo típicas.

Os minérios de ferro ricos são enviados principalmente para fundição para produção a céu aberto e conversão ou para redução direta de ferro.

Os principais tipos industriais de depósitos de minério de ferro:

  • — depósitos sedimentares acamados;
  • — depósitos complexos de titanomagnetita;
  • — depósitos de quartzitos ferruginosos e minérios ricos;
  • — depósitos de minério de ferro skarn;

Tipos industriais menores de depósitos de minério de ferro:

  • — depósitos de siderita de minério de ferro;
  • — depósitos lateríticos em forma de folha de minério de ferro;
  • —depósitos complexos de carbopatita apatita-magnetita;

As reservas mundiais de jazidas de minério de ferro exploradas são de 160 bilhões de toneladas, elas contêm cerca de 80 bilhões de toneladas de ferro puro. As maiores jazidas de minério de ferro encontram-se na Ucrânia, e as maiores reservas de ferro puro estão localizadas na Rússia e no Brasil.

O volume de produção mundial de minério de ferro cresce a cada ano. Mais de 2,4 bilhões de toneladas de minério de ferro foram extraídas em 2010, com China, Austrália e Brasil respondendo por dois terços da produção. Se adicionarmos a Rússia e a Índia a eles, sua participação total de mercado será superior a 80%.

Como o minério é extraído

Considere várias opções principais para a extração de minério de ferro. Em cada caso, a escolha a favor de uma determinada tecnologia é feita levando em consideração a localização dos minerais, viabilidade economica uso deste ou daquele equipamento, etc.

Na maioria dos casos, o minério é extraído em uma pedreira. Ou seja, para organizar a produção, primeiro é escavada uma pedreira profunda, com aproximadamente 200-300 metros de profundidade. Depois disso, o minério de ferro é retirado diretamente do fundo em grandes máquinas. Que, imediatamente após a mineração, é transportado por locomotivas a diesel para diversas usinas, onde é feito o aço. Hoje, muitos grandes empreendimentos produzem minério, desde que possuam todos os equipamentos necessários para tal trabalho.

A pedreira deve ser escavada usando grandes escavadeiras, mas lembre-se de que esse processo pode levar muitos anos. Depois que as escavadeiras escavam até a primeira camada de minério de ferro, é necessário entregá-la a especialistas para análise, para que possam determinar exatamente qual a porcentagem de ferro que ela contém. Se esse percentual não for inferior a 57, a decisão de lavrar o minério nessa área será economicamente viável. Esse minério pode ser transportado com segurança para as colheitadeiras, pois após o processamento ele definitivamente produzirá aço de alta qualidade.

No entanto, isso não é tudo, você deve verificar com muito cuidado o aço que aparece como resultado do processamento do minério de ferro. Se a qualidade do minério extraído não atender aos padrões europeus, deve-se entender como melhorar a qualidade da produção.

A desvantagem do método aberto é que ele permite extrair minério de ferro apenas em profundidades relativamente rasas. Uma vez que muitas vezes fica muito mais profundo - a uma distância de 600-900 m da superfície da terra - as minas precisam ser construídas. Primeiro, é feito um poço, que se assemelha a um poço muito profundo com paredes bem reforçadas. Do tronco ao lados diferentes os corredores partem, que são chamados de drifts. O minério de ferro encontrado neles é explodido e, em seguida, suas peças são levantadas à superfície com a ajuda de equipamentos especiais. Este método de extração de minério de ferro é eficaz, mas ao mesmo tempo está associado a sérios riscos e custos.

Existe outra maneira de minerar minério de ferro. É chamado de SHD ou produção hidráulica de poço. O minério é extraído do subsolo da seguinte forma: Buryat poço profundo, os tubos com um hidromonitor são abaixados e com a ajuda de um jato de água muito forte eles esmagam a rocha e depois a levantam à superfície. Este método é seguro, no entanto, infelizmente, ainda é ineficaz. Com esse método, apenas cerca de 3% do minério de ferro pode ser extraído, enquanto as minas extraem cerca de 70%. No entanto, os especialistas estão desenvolvendo o método de produção hidráulica de poços e, portanto, há esperança de que no futuro essa opção se torne a principal, deslocando pedreiras e minas.

O teor de ferro nos minérios industriais é de 16 a 72%. Entre as impurezas úteis estão Ni, Co, Mn, W, Mo, Cr, V, etc., entre as nocivas estão S, R, Zn, Pb, As, Cu. minérios de ferro por gênese são divididos em, e (ver mapa).

Minérios de ferro básicos

Os tipos industriais de minérios de ferro são classificados de acordo com o mineral de minério predominante. Os minérios de magnetita são compostos de magnetita (às vezes magnesiana - magnomagnetita, muitas vezes martitizada - transformada em hematita durante a oxidação). São mais característicos de depósitos carbonatíticos, skarn e hidrotermais. Apatita e baddeleyita são extraídas de depósitos de carbonatita, e pirita contendo cobalto e sulfetos de metais não ferrosos são extraídos de depósitos de skarn. Uma variedade especial de minérios de magnetita são minérios de titanomagnetita complexos (Fe-Ti-V) de depósitos ígneos. Os minérios de hematita, compostos principalmente de hematita e, em menor grau, de magnetita, são comuns na crosta de intemperismo de quartzitos ferruginosos (minérios de martita), em minérios skarn, hidrotermais e vulcanogênico-sedimentares. Minérios ricos em hematita contêm 55-65% Fe e até 15-18% Mn. Os minérios de siderita são subdivididos em minérios de siderita cristalinos e minério de ferro espatulado argiloso; são frequentemente magnesianos (magnossideritas). São encontrados em depósitos hidrotermais, sedimentares e vulcano-sedimentares. O teor médio de Fe neles é de 30 a 35%. Após a torrefação de minérios de siderita, como resultado da remoção de CO 2, são obtidos concentrados de óxido de ferro finamente porosos contendo 1-2%, às vezes até 10% de Mn. Na zona de oxidação, os minérios de siderita se transformam em minério de ferro marrom. Os minérios de ferro silicatados são compostos por cloritos ferruginosos (leptoclorito, etc.), acompanhados de hidróxidos de ferro, às vezes. Formam depósitos sedimentares. O teor médio de Fe neles é de 25 a 40%. A mistura de enxofre é insignificante, fósforo até 1%. Eles geralmente têm uma textura oolítica. Na crosta de intemperismo, eles se transformam em minério de ferro marrom, às vezes vermelho (hidrohematita). Ironstones marrons são compostos de hidróxidos de ferro, na maioria das vezes hidrogoetita. Formam depósitos sedimentares (marinhos e continentais) e depósitos de crostas de intemperismo. Os minérios sedimentares geralmente têm uma textura oolítica. O teor médio de Fe nos minérios é de 30-35%. O minério de ferro marrom de alguns depósitos (Bakalskoye na URSS, Bilbao na Espanha, etc.) contém até 1-2% de Mn ou mais. O minério de ferro marrom naturalmente ligado, formado nas crostas de intemperismo de rochas ultramáficas, contém 32-48% Fe, até 1% Ni, até 2% Cr, centésimos de um por cento Co, V. Ferros fundidos cromo-níquel e baixo teor ligas de aço são fundidas a partir de tais minérios sem aditivos. ( , ferruginoso ) - minérios de ferro metamorfoseados com baixo e médio teor de ferro (12-36%), compostos por camadas alternadas finas de quartzo, magnetita, hematita, magnetita-hematita e siderita, em locais com mistura de silicatos e carbonatos. Eles se distinguem por um baixo teor de impurezas nocivas (S e R são centésimos de um por cento). Depósitos desse tipo geralmente possuem reservas de minério únicas (mais de 10 bilhões de toneladas) ou grandes (mais de 1 bilhão de toneladas). A sílica é realizada na crosta de intemperismo, e grandes depósitos de minérios ricos em hematita-martita aparecem.

As maiores reservas e volumes de produção recaem sobre quartzitos ferruginosos pré-cambrianos e ricos minérios de ferro formados a partir deles, minérios de ferro marrom sedimentar, bem como minérios de skarn, hidrotermal e magnetita carbonatítica, são menos comuns.

Enriquecimento de minério de ferro

Existem minérios ricos (mais de 50% Fe) e pobres (menos de 25% Fe) que requerem. Para caracterização qualitativa de minérios ricos importância tem o teor e a proporção de impurezas não metálicas (componentes formadores de escória), expressos pelo coeficiente de basicidade e módulo de sílex. De acordo com o valor do coeficiente de basicidade (razão da soma dos teores de óxidos de cálcio e magnésio para a soma de óxidos de silício e ) os minérios de ferro e seus concentrados são divididos em ácidos (menos de 0,7), autofluxos (0,7 -1.1) e básico (mais de 1.1). Os minérios autofluxantes são os melhores: os minérios ácidos exigem a introdução de uma quantidade maior de calcário (fluxo) na carga do alto-forno em comparação com os básicos. De acordo com o módulo de silício (a proporção de óxido de silício para óxido de alumínio), o uso de minérios de ferro é limitado a tipos de minérios com um módulo abaixo de 2. Minérios pobres que requerem enriquecimento incluem titanomagnetita, magnetita e também quartzitos de magnetita com magnetita Teor de Fe superior a 10-20%; quartzitos martita, hematita e hematita com teor de Fe superior a 30%; minérios de siderita, hidrogoetita e hidrogoetita-leptoclorito com teor de Fe superior a 25%. O limite inferior do teor total de Fe e magnetita para cada depósito, levando em consideração sua escala, lavra e condições econômicas, é definido pelas normas.

Os minérios que necessitam de enriquecimento são divididos em facilmente enriquecidos e difíceis de enriquecimento, o que depende de sua composição mineral e características texturais e estruturais. Minérios facilmente enriquecidos incluem minérios de magnetita e quartzo de magnetita, minérios endurecidos - minérios de ferro, nos quais o ferro está associado a formações criptocristalinas e coloidais, quando britados, não é possível revelar minérios neles devido ao seu tamanho extremamente pequeno e fino germinação com minerais não metálicos. A escolha dos métodos de enriquecimento é determinada pela composição mineral dos minérios, suas características texturais e estruturais, bem como a natureza dos minerais não metálicos e as propriedades físicas e mecânicas dos minérios. Os minérios de magnetita são enriquecidos pelo método magnético. O uso de separação magnética seca e úmida garante a produção de concentrados condicionados mesmo com teor de ferro relativamente baixo no minério original. Se houver graus comerciais de hematita nos minérios, métodos de beneficiamento por flotação magnética (para minérios finamente disseminados) ou gravidade magnética (para minérios grosseiramente disseminados) são usados ​​juntamente com magnetita. Se os minérios de magnetita contêm quantidades industriais de apatita ou sulfetos, cobre e zinco, minerais de boro e outros, então a flotação é usada para extraí-los dos resíduos da separação magnética. Os esquemas de enriquecimento para minérios de titanomagnetita e ilmenita-titanomagnetita incluem separação magnética úmida em vários estágios. Para isolar a ilmenita em concentrado de titânio, os resíduos de separação magnética úmida são enriquecidos por flotação ou gravidade, seguido de separação magnética em campo de alta intensidade.

Esquemas de enriquecimento para quartzitos de magnetita incluem britagem, moagem e enriquecimento magnético de baixo campo. O enriquecimento de quartzitos ferruginosos oxidados pode ser realizado por métodos magnéticos (em campo forte), magnéticos de torrefação e flotação. Para o enriquecimento de minério de ferro marrom oolítico hidrogoetita-leptoclorito, é usado um método gravitacional ou gravitacional-magnético (em campo forte); também estão em andamento pesquisas para enriquecer esses minérios por meio de um método magnético. A hidrogoetita argilosa e os minérios (seixo) são enriquecidos por lavagem. O enriquecimento de minérios de siderita geralmente é obtido por torrefação. Durante o processamento de quartzitos ferruginosos e minérios de skarn-magnetita, geralmente são obtidos concentrados com teor de Fe de 62-66%; em concentrados condicionados de separação magnética úmida de minérios de ferro apatita-magnetita e magnomagnetita, não inferior a 62-64%; para o processamento eletrometalúrgico, são produzidos concentrados com teor de Fe não inferior a 69,5%, SiO 2 não superior a 2,5%. Concentrados de enriquecimento gravitacional e gravitacional-magnético de minério de ferro marrom oolítico são considerados condicionados quando o teor de Fe é 48-49%; à medida que os métodos de enriquecimento melhoram, as necessidades de concentrados de minérios aumentam.

A maioria dos minérios de ferro são usados ​​para fundição de ferro. Uma pequena quantidade serve como tintas naturais (ocre) e agentes de ponderação para lamas de perfuração.

Reservas de minério de ferro

Em termos de reservas de minério de ferro (saldo - mais de 100 bilhões de toneladas), o CCCP ocupa o primeiro lugar no mundo. As maiores reservas de minério de ferro da URSS estão concentradas na Ucrânia, em regiões centrais RSFSR, no norte do Cazaquistão, nos Urais, no oeste e leste da Sibéria. Da quantidade total de reservas de minério de ferro exploradas, 15% são ricas e não requerem enriquecimento, 67% são enriquecidas por esquemas magnéticos simples e 18% requerem métodos de enriquecimento complexos.

KHP, Coreia do Norte e CPB possuem reservas significativas de minério de ferro, suficientes para o desenvolvimento de sua própria metalurgia ferrosa. Veja também

Hoje é difícil imaginar a vida sem aço, do qual são feitas muitas coisas ao nosso redor. A base deste metal é o ferro obtido pela fundição do minério. O minério de ferro difere em origem, qualidade, método de extração, o que determina a viabilidade de sua extração. Além disso, o minério de ferro se distingue por sua composição mineral, a porcentagem de metais e impurezas, bem como a utilidade dos próprios aditivos.

ferro como Elemento químico faz parte de muitas rochas, porém, nem todas são consideradas matérias-primas para a mineração. Tudo depende da composição percentual da substância. Especificamente, as formações ferríferas são chamadas de formações minerais nas quais o volume de metal útil torna sua extração economicamente viável.

Essas matérias-primas começaram a ser extraídas há 3.000 anos, uma vez que o ferro possibilitou a produção de produtos mais duráveis ​​em comparação com o cobre e o bronze (ver). E já naquela época, os artesãos que possuíam fundições distinguiam os tipos de minério.

Hoje, os seguintes tipos de matérias-primas são extraídos para posterior fundição de metais:

  • Magnetita de titânio;
  • Apatita-magnetita;
  • Magnetita;
  • Magnetita-hematita;
  • Goethita-hidrogoetita.

O minério de ferro é considerado rico se contiver pelo menos 57% de ferro. Mas, os desenvolvimentos podem ser considerados adequados em 26%.

O ferro na composição da rocha é mais frequentemente na forma de óxidos, os aditivos restantes são sílica, enxofre e fósforo.

Todos os tipos de minérios atualmente conhecidos foram formados de três maneiras:

  • ígneo. Tais minérios foram formados como resultado do impacto Temperatura alta magma ou atividade vulcânica antiga, ou seja, a refusão e mistura de outras rochas. Esses minerais são minerais cristalinos duros com uma alta porcentagem de ferro. Os depósitos de minério de origem ígnea estão geralmente associados a antigas zonas de construção de montanhas onde o material fundido se aproximou da superfície.

O processo de formação de rochas ígneas é o seguinte: um derretimento de vários minerais (magma) é uma substância muito fluida e, quando se formam rachaduras em falhas, ela as preenche, resfriando e adquirindo uma estrutura cristalina. Foi assim que se formaram as camadas de magma congelado na crosta terrestre.

  • metamórfico. É assim que os tipos sedimentares de minerais são transformados. O processo é o seguinte: ao mover seções individuais da crosta terrestre, algumas de suas camadas contendo os elementos necessários caem sob as rochas sobrejacentes. Em profundidade, eles estão sujeitos à alta temperatura e pressão das camadas superiores. Ao longo de milhões de anos, tais impactos ocorrem aqui reações químicas, transformando a composição do material de origem, a cristalização da substância. Então, no processo do próximo movimento, as rochas estão mais próximas da superfície.

Normalmente, o minério de ferro dessa origem não é muito profundo e possui uma alta porcentagem de composição metálica útil. Por exemplo, como um exemplo brilhante - minério de ferro magnético (até 73-75% de ferro).

  • sedimentar. Os principais "trabalhadores" do processo de formação do minério são a água e o vento. Destruindo camadas de rocha e movendo-as para planícies, onde se acumulam em camadas. Além disso, a água, como reagente, pode modificar o material de origem (lixiviação). Como resultado, forma-se minério de ferro marrom - um minério quebradiço e solto contendo de 30% a 40% de ferro, com grande quantidade várias impurezas.

As matérias-primas devido a várias formas de formação são frequentemente misturadas em camadas com argilas, calcários e rochas ígneas. Às vezes, depósitos de diferentes origens podem ser misturados em um campo. Mas na maioria das vezes prevalece um dos tipos listados de raça.

Tendo estabelecido por exploração geológica um quadro aproximado dos processos que ocorrem em uma determinada área, eles determinam os possíveis locais com a ocorrência de minérios de ferro. Como, por exemplo, a anomalia magnética de Kursk, ou a bacia de Krivoy Rog, onde, como resultado de influências magmáticas e metamórficas, foram formados tipos de minério de ferro valiosos em termos industriais.

Mineração de minério de ferro em escala industrial

A humanidade começou a extrair minério há muito tempo, mas na maioria das vezes eram matérias-primas de baixa qualidade com impurezas significativas de enxofre (rochas sedimentares, o chamado ferro "pântano"). A escala de desenvolvimento e fundição aumentou constantemente. Hoje, toda uma classificação de vários depósitos de minérios ferruginosos foi construída.

Os principais tipos de depósitos industriais

Todos os depósitos de minério são divididos em tipos dependendo da origem da rocha, o que por sua vez permite distinguir as regiões de minério de ferro principal e secundária.

Principais tipos de depósitos comerciais de minério de ferro

Estes incluem os seguintes depósitos:

  • depósitos Vários tipos minério de ferro (quartzos ferruginosos, minério de ferro magnético), formado por um método metamórfico, que permite extrair minérios muito ricos sobre eles. Normalmente, os depósitos estão associados aos processos mais antigos de formação de rochas da crosta terrestre e encontram-se em formações chamadas de escudos.

O Crystal Shield é uma formação de lente grande e curva. Consiste em rochas formadas no estágio de formação da crosta terrestre há 4,5 bilhões de anos.

As jazidas mais famosas desse tipo são: a anomalia magnética de Kursk, a bacia de Krivoy Rog, o Lago Superior (EUA/Canadá), a província de Hamersley na Austrália e a região mineira de minério de ferro no Brasil.

  • Depósitos de rochas sedimentares do reservatório. Esses depósitos foram formados como resultado da sedimentação de compostos ricos em ferro que estão presentes na composição de minerais destruídos pelo vento e pela água. Um exemplo notável de minério de ferro em tais depósitos é o minério de ferro marrom.

Os depósitos mais famosos e grandes são a bacia de Lorraine na França e Kerch na península de mesmo nome (Rússia).

  • Depósitos de Skarn. Normalmente o minério é de origem ígnea e metamórfica, cujas camadas, após a formação, foram deslocadas no momento da formação das montanhas. Ou seja, o minério de ferro, localizado em camadas em profundidade, foi amassado em dobras e movido para a superfície durante o movimento das placas litosféricas. Tais depósitos estão localizados mais frequentemente em áreas dobradas na forma de camadas ou pilares. forma irregular. Formado por magma. Representantes de tais depósitos: Magnitogorsk (Urais, Rússia), Sarbayskoye (Cazaquistão), Iron Springs (EUA) e outros.
  • Depósitos de minérios de titanomagnetita. Sua origem é ígnea, eles são mais frequentemente encontrados em afloramentos de rochas antigas - escudos. Estes incluem bacias e depósitos na Noruega, Canadá, Rússia (Kachkanarskoye, Kusinskoye).

Os depósitos menores incluem: apatita-magnetita, magno-magnetita, siderita, depósitos de ferromanganês desenvolvidos na Rússia, Europa, Cuba e outros.

Reservas de minério de ferro no mundo - países líderes

Hoje, segundo várias estimativas, já foram exploradas jazidas com um volume total de 160 bilhões de toneladas de minério, das quais podem ser obtidas cerca de 80 bilhões de toneladas de metal.

O US Geological Survey apresenta dados segundo os quais Rússia e Brasil respondem por cerca de 18% das reservas mundiais de minério de ferro.

Em termos de reservas de ferro, os seguintes países líderes podem ser distinguidos

A imagem das reservas mundiais de minério é a seguinte

A maioria desses países também são os maiores exportadores de minério de ferro. Em geral, o volume de matérias-primas vendidas é de cerca de 960 milhões de toneladas por ano. Os maiores importadores são Japão, China, Alemanha, Coreia do Sul, Taiwan, França.

Normalmente, as empresas privadas estão envolvidas na extração e venda de matérias-primas. Por exemplo, as maiores do nosso país, Metallinvest e Evrazholding, produzindo um total de cerca de 100 milhões de toneladas de produtos de minério de ferro.

De acordo com as estimativas do US Geological Survey, os volumes de mineração e produção estão em constante crescimento, cerca de 2,5 a 3 bilhões de toneladas de minério são extraídas por ano, o que reduz seu valor no mercado mundial.

O markup para 1 tonelada hoje é de cerca de US$ 40. O preço recorde foi fixado em 2007 - US$ 180/t.

Como o minério de ferro é extraído?

As jazidas de minério de ferro encontram-se em diferentes profundidades, o que determina seus métodos de extração das entranhas.

Caminho da carreira. O método de extração mais comum é usado quando os depósitos são encontrados a uma profundidade de cerca de 200 a 300 metros. O desenvolvimento ocorre através do uso de escavadeiras potentes e plantas de britagem de rochas. Depois disso, é carregado para transporte para as plantas de processamento.

método de mina. O método pit é usado para camadas mais profundas (600-900 metros). Inicialmente, o local da mina é perfurado, a partir do qual derivações são desenvolvidas ao longo das costuras. De onde a brita é alimentada "para a montanha" com a ajuda de transportadores. O minério das minas também é enviado para usinas de beneficiamento.

Mineração hidráulica de fundo de poço. Em primeiro lugar, para a produção hidráulica de fundo de poço, um poço é perfurado até a formação rochosa. Depois disso, os tubos são trazidos para o alvo, o minério é esmagado com uma forte pressão de água com extração adicional. Mas esse método hoje tem uma eficiência muito baixa e é usado muito raramente. Por exemplo, 3% das matérias-primas são extraídas desta forma e 70% por minas.

Após a lavra, o minério de ferro deve ser processado para obter a principal matéria-prima para a fundição do metal.

Como a composição dos minérios, além do ferro necessário, contém muitas impurezas, para obter o máximo rendimento útil, é necessário limpar a rocha preparando o material (concentrado) para a fundição. Todo o processo é realizado em plantas de mineração e beneficiamento. Para Vários tipos minérios, aplicam suas próprias técnicas e métodos de purificação e remoção de impurezas desnecessárias.

Por exemplo, a cadeia tecnológica de enriquecimento de minério de ferro magnético é a seguinte:

  • Inicialmente, o minério passa pela etapa de britagem em plantas de britagem (por exemplo, britadores de mandíbulas) e é alimentado por uma esteira transportadora para as estações de separação.
  • Usando separadores eletromagnéticos, os pedaços de minério de ferro magnético são separados dos resíduos de rocha.
  • Depois disso, a massa de minério é transportada para a próxima britagem.
  • Os minerais triturados são movidos para a próxima estação de limpeza, as chamadas peneiras vibratórias, aqui minério útil peneirado, separando da luz pedra desnecessária.
  • A próxima etapa é um bunker de minério fino, no qual as vibrações separam pequenas partículas impurezas.
  • Os ciclos subsequentes incluem a próxima adição de água, britagem e passagem da massa de minério através de bombas de polpa, que removem o lodo desnecessário (resíduos de rocha) junto com o líquido, e novamente britagem.
  • Após repetidas limpezas com bombas, o minério entra na chamada peneira, que, pelo método da gravidade, novamente purifica os minerais.
  • A mistura repetidamente purificada entra no desidratador, que remove a água.
  • O minério drenado chega novamente aos separadores magnéticos e só depois à estação gás-líquido.

O minério de ferro marrom é purificado de acordo com princípios um pouco diferentes, mas a essência disso não muda, porque a principal tarefa do enriquecimento é obter as matérias-primas mais puras para a produção.

O enriquecimento resulta em concentrado de minério de ferro utilizado na fundição.

O que é feito de minério de ferro - o uso de minério de ferro

É claro que o minério de ferro é usado para obter metal. Mas, há dois mil anos, os metalúrgicos perceberam que, em sua forma pura, o ferro é um material bastante macio, cujos produtos são um pouco melhores que o bronze. O resultado foi a descoberta de uma liga de ferro e aço carbono.

O carbono para o aço faz o papel do cimento, fortalecendo o material. Normalmente, essa liga contém de 0,1 a 2,14% de carbono e mais de 0,6% já é aço de alto carbono.

Hoje, uma enorme lista de produtos, equipamentos e máquinas é feita com esse metal. No entanto, a invenção do aço esteve associada ao desenvolvimento da ourivesaria, em que os artesãos procuravam obter um material com características fortes, mas ao mesmo tempo com excelente flexibilidade, ductilidade, e outros aspectos técnicos, físicos e características químicas. Hoje, o metal de alta qualidade tem outros aditivos que o ligam, adicionando dureza e resistência ao desgaste.

O segundo material que é produzido a partir do minério de ferro é o ferro fundido. É também uma liga de ferro com carbono, que contém mais de 2,14%.

Por muito tempo, o ferro fundido foi considerado um material inútil, obtido pela violação da tecnologia de fundição do aço ou como um subproduto que se deposita no fundo dos fornos de fundição. Basicamente, foi jogado fora, não pode ser forjado (frágil e praticamente não dúctil).

Antes do advento da artilharia, eles tentaram anexar ferro fundido na fazenda jeitos diferentes. Por exemplo, na construção, foram feitos blocos de fundação, caixões foram feitos na Índia e, na China, as moedas foram originalmente cunhadas. O advento dos canhões tornou possível o uso de ferro fundido para lançar balas de canhão.

Hoje, o ferro fundido é usado em muitas indústrias, especialmente na engenharia mecânica. Além disso, este metal é usado para produzir aço (fornos de lareira aberta e método de Bessmer).

Com o crescimento da produção, são necessários cada vez mais materiais, o que contribui para o desenvolvimento intensivo das jazidas. Mas os países desenvolvidos consideram mais conveniente importar matérias-primas relativamente baratas, reduzindo o volume de sua própria produção. Isso permite que os principais países exportadores aumentem a produção de minério de ferro com seu enriquecimento e venda como concentrado.

O minério de ferro é uma formação mineral especial, incluindo ferro, bem como seus compostos. Um minério é considerado minério de ferro se contiver esse elemento em volumes suficientes para torná-lo economicamente lucrativo para extraí-lo.

A principal variedade de minério de ferro é o minério de ferro magnético. Contém quase 70% de óxido e óxido ferroso. Este minério é preto ou cinza aço. no território da Rússia, eles são extraídos nos Urais. Encontra-se nas profundezas do Alto, Graça e Kachkanar. Na Suécia, encontra-se nas proximidades de Falun, Dannemor e Gellivar. Nos EUA, é a Pensilvânia, e na Noruega, Arendal e Persberg.

Na metalurgia ferrosa, os produtos de minério de ferro são divididos em três tipos:

Minério de ferro separado (com baixo teor de ferro);

Minério sinterizado (com teor médio de ferro);

Pellets (massa bruta contendo ferro).

Tipos morfológicos

Os depósitos de minério de ferro são considerados ricos se contiverem mais de 57% de ferro em sua composição. Minérios pobres incluem aqueles em que pelo menos 26% de ferro. Os cientistas dividiram o minério de ferro em dois tipos morfológicos: linear e plano.

O minério de ferro do tipo linear são corpos de minério em forma de cunha nas zonas de curvas e falhas de terra. Este tipo se distingue por um teor de ferro particularmente alto (de 50 a 69%), mas o enxofre e o fósforo estão contidos nesse minério em pequenas quantidades.

Depósitos planos ocorrem nos topos de quartzitos ferruginosos, que representam uma crosta típica de intemperismo.

Minério de ferro. Aplicação e extração

O minério de ferro rico é usado para produzir ferro-gusa e é usado principalmente para fundição na produção de conversores e fornos abertos ou diretamente para a redução de ferro. Uma pequena quantidade é usada como tinta natural (ocre) e agente de ponderação para argila

O volume das reservas mundiais de jazidas exploradas é de 160 bilhões de toneladas, e elas contêm cerca de 80 bilhões de toneladas de ferro. O minério de ferro é encontrado na Ucrânia, e a Rússia e o Brasil possuem as maiores reservas de ferro puro.

O volume de mineração de minério mundial está crescendo a cada ano. Na maioria dos casos, o minério de ferro é extraído por um método aberto, cuja essência é que todo o equipamento necessário é entregue ao depósito e uma pedreira é construída lá. A profundidade da pedreira é em média de cerca de 500 m, e seu diâmetro depende das características do depósito encontrado. Depois disso, com a ajuda de equipamentos especiais, o minério de ferro é extraído, empilhado em veículos adaptados para transportar cargas pesadas e entregue da pedreira às empresas que estão envolvidas no processamento.

A desvantagem do método aberto é a capacidade de extrair minério apenas em profundidades rasas. Se for muito mais profundo, você terá que construir minas. Primeiro, é feito um tronco que se assemelha a um poço profundo com paredes bem fortificadas. Corredores, os chamados desvios, partem do tronco em diferentes direções. O minério encontrado neles é explodido e, em seguida, suas peças são levantadas à superfície com a ajuda de equipamentos especiais. A extração de minério de ferro dessa forma é eficiente, mas envolve sérios riscos e custos.

Existe outro método pelo qual o minério de ferro é extraído. É chamado de SHD ou produção hidráulica de poço. O minério é extraído do subsolo desta forma: um poço é perfurado, tubos com monitor hidráulico são baixados nele e a rocha é esmagada com um jato de água muito forte, que é então elevado à superfície. A extração de minério de ferro dessa forma é segura, mas, infelizmente, ineficiente. Apenas 3% do minério pode ser extraído dessa maneira e 70% é extraído usando minas. No entanto, o desenvolvimento do método SHD está sendo aprimorado, e há uma grande probabilidade de que no futuro essa opção se torne a principal, deslocando minas e pedreiras.