Руда это полезное ископаемое

Кроме широко известных нефти и газа существуют и другие не менее важные полезные ископаемые. К ним относятся руды, которые добываются для получения черных и цветных металлов путем переработки. Наличие рудных месторождений – это богатство любой страны.

Каждая из естественных наук по-своему отвечает на этот вопрос. Минералогия определяет руду как совокупность минералов, изучение которых необходимо для совершенствования процессов извлечения наиболее ценных из них, а химия изучает элементный состав руды, чтобы выявить качественное и количественное содержание в ней ценных металлов.

Геология рассматривает вопрос: «что такое руды?» с точки зрения целесообразности их промышленного использования, поскольку эта наука занимается изучением строения и процессов, происходящих в недрах планеты, условиями образования горных пород и минералов, разведкой новых месторождений полезных ископаемых. Они представляют собой участки на поверхности Земли, на которых вследствие геологических процессов накопилось достаточное для промышленного использования количество минеральных образований.

Таким образом, на вопрос: «что такое руды?» наиболее полно можно ответить так. Руда – это горная порода с промышленным содержанием в ней металлов. Только в этом случае она имеет ценность. Руды металлов образуются при остывании магмы, которая содержит их соединения. При этом они кристаллизуются, распределяясь по величине своего атомного веса. Наиболее тяжелые оседают на дно магмы и выделяются в отдельный слой. Другие минералы образуют горные породы, а оставшаяся от магмы гидротермальная жидкость растекается по пустотам. Содержащиеся в ней элементы, застывая, образуют жилы. Горные породы, разрушаясь под воздействием природных сил, откладываются на дне водоемов, образуя осадочные отложения. В зависимости от состава горных пород формируются различные руды металлов.

Виды этих полезных ископаемых значительно разнятся. Что такое руды, в частности, железные? Если руда содержит достаточное для промышленной переработки количество металла, она называется железной. Они различаются происхождением, химическим составом, а также содержанием металлов и примесей, которые могут быть полезными. Как правило, это сопутствующие цветные металлы, например, хром или никель, но бывают и вредные – сера или фосфор.

Химический состав железных руд представлен различными его оксидами, гидроксидами или углекислыми солями окиси железа. К разрабатываемым рудам относятся красный, бурый и магнитный железняк, а также железный блеск – они считаются самыми богатыми и содержат металла более 50 %. К бедным относят такие, в которых полезный состав меньше – 25 %.

Магнитный железняк представляет собой окись железа. Он содержит более 70 % чистого металла, однако в залежах встречается вместе с серным колчеданом, а иногда с цинковой обманкой и другими образованиями. Магнитный железняк считается самой лучшей из использующихся руд. Железный блеск тоже содержит до 70 % железа. Красный железняк – оксид железа – один из источников добычи чистого металла. А бурые аналоги имеют до 60 % содержания металла и встречаются с примесями, иногда вредными. Они представляют собой водный оксид железа и сопутствуют почти всем железным рудам. Они также удобны легкостью добычи, переработки, однако металл, получаемый из этого вида руды, невысокого качества.

По происхождению месторождения железных руд их делят на три большие группы.

1. Эндогенные, или магматогенные. Их образование обусловлено геохимическими процессами, происходившими в глубинах земной коры, магматическими явлениями.
2. Экзогенные, или поверхностные, месторождения создавались вследствие процессов, происходящих в приповерхностной зоне земной коры, то есть на дне озер, рек, океанов.
3. Метаморфогенные месторождения формировались на достаточной глубине от поверхности земли под действием высокого давления и таких же температур.

Россия богата различными месторождениями. Самое большое в мире – это Курская магнитная аномалия, содержащая почти 50 % всех мировых запасов. В этом регионе магнитная аномалия отмечалась уже в XVIII веке, однако разработка залежей началась лишь в 30-х годах прошлого столетия. Запасы руд в этом бассейне с высоким содержанием чистого металла, они измеряются миллиардами тонн, а добыча ведется открытым или подземным методом.

Бакчарское месторождение железных руд, являющееся одним из наибольших в стране и мире, открыто в 60-х годах прошлого века. Запасы руды в нем с концентрацией чистого железа до 60 % составляют около 30 миллиардов тонн.

В Красноярском крае находится Абагасское месторождение – с магнетитовыми рудами. Открыто было оно еще в 30-х годах прошлого столетия, однако разработку его начали вести только через полвека. В Северной и Южной зонах бассейна добыча ведется открытым способом, а точное количество запасов равно 73 миллионам тонн.

Открытое еще в 1856 году, до сих пор является действующим Абаканское месторождение железных руд. Сначала разработка велась открытым способом, а с 60-х годов XX века – подземным способом на глубине до 400 метров. Содержание чистого металла в руде доходит до 48 %.

Что такое руды никеля? Минеральные образования, которые используются для промышленного получения этого металла, называются никелевыми рудами. Встречаются сульфидные медно-никелевые с содержанием в них чистого металла до четырех процентов и силикатные никелевые руды, аналогичный показатель которых составляет до 2,9 %. Первый вид месторождений обычно бывает магматического типа, а силикатные руды находятся в местах коры выветривания.

Развитие никелевой промышленности в России связано с разработкой их местонахождения на Среднем Урале в середине XIX столетия. Почти 85 % сульфидных месторождений сконцентрировано в Норильском регионе. Залежи на Таймыре по богатству запасов и разнообразию минералов – самые крупные и уникальные в мире, в них находится 56 элементов таблицы Менделеева. По качеству никелевых руд Россия не уступает другим странам, преимуществом является и то, что они содержат дополнительно редкие элементы.

На Кольском полуострове сосредоточено около десяти процентов ресурсов никеля в сульфидных месторождениях, а на Среднем и Южном Урале разрабатываются силикатные залежи.

Руды России характеризуются количеством и разнообразием, необходимыми для промышленного применения. Однако в то же время они отличаются сложными природными условиями добычи, неравномерностью размещения на территории страны, несовпадением региона размещения ресурсов с плотностью населения.

источник

Самые древние находки железных изделий — бусы из прокованных полосок метеоритного железа. Они найдены в дофараонском Египте в стоянках раннего медного века. Этим бусам около 6 тыс. лет. В то время железо не было основой производства орудий труда, оно еще долго было драгоценным металлом. В одном из текстов на папирусе есть свидетельство о том, что правитель хеттов из Митании прислал фараону Аменхотепу III, жившему около 3,5 тыс. лет назад, и его сыну Эхнатону драгоценное железное оружие. Другой фараон Египта, живший около 32 столетий назад, в обращении к царю хеттов просил прислать ему железо в обмен на золото. Железный кинжал был найден в гробнице фараона Тутанхамона. В Месопотамии на месте древнего шумерского города — государства Ур найден кинжал с золотой рукояткой, изготовленный из метеоритного железа примерно 5100 лет назад.

Вероятнее всего первоначально человек использовал самородное железо метеоритов (из мирового пространства на поверхность Земли ежегодно выпадают многие тысячи тонн метеоритов, содержащих до 90 % железа, и только потом научился выплавлять его из руды, добываемой в месторождениях.

Крупнейшим из известных метеоритов является метеорит «Гоба», найденный на юго-западе Африки (60 т). Возможно, память человечества сохранилась в древнейших названиях железа: египтяне называли его «бени-пет» (небесный металл), шумеры — «ан-бар», что значит то же самое, а древние греки «сидорос — звездный».

В Араратской долине при раскопках холма Мохраблур были обнаружены остатки самой древней из известных на свете плавильной печи, сооруженной около 5 тыс. лет назад. Такие находки, хотя они и одиночные, говорят о возникновении производства железа и, следовательно, могут стать основанием для сдвига нижней границы железного века еще дальше от нашего времени. А вот более поздние находки известны и на территории нашей страны. Примерно 3500 лет назад у народа халибры, обитавшего в Закавказье, железо выплавлялось из железной руды уже в сыродутных горнах. Спустя некоторое время, примерно 3 тыс. лет назад, железные изделия широко распространились на Земле, в том числе и на юге современной территории нашей страны, вытесняя бронзовые изделия и знаменуя наступление железного века в истории человечества. Примерно 24 века назад во времена Боспорского государства разрабатывались керченские руды.

В Свентокшисских горах неподалеку от польского селения Слупя Нова у подножия Лысой горы ныне располагается музей древней металлургии. Здесь 35—40 лет назад археологи открыли остатки старых железоплавильных печей-дымарок, в которых металлурги плавили железо еще 22 века назад.

Мы не будем последовательно рассматривать историю развития металлургии. Это не наша задача. Вспомним только, что Россия вписала славные страницы в этот процесс: в конце XVII — начале XVIII вв. в России были сооружены крупные металлургические заводы, которые работали на рудах уральских, карельских, тульских и криворожских месторождений. Металл экспортировался, в том числе в Англию и другие страны.

Сегодня ясно, что железо — самое распространенное полезное ископаемое (ресурсы его в недрах только суши выходят за пределы 3,5 трлн. т, т. е. на каждого из живущих людей приходится около 700 т металла). Мощному прогрессу металлургии железа способствует не только огромное число крупнейших месторождений, но и возможность производить из железа путем легирования и специальной обработки металлы с самыми разнообразными свойствами, в результате уже сегодня используются более 12 000 видов железных сплавов, в основном сталей.

За прошедшие тысячелетия совершенствовались способы получения железа из железных руд, улучшались его качества, ширились области его применения. Однако в XX веке созданы синтетические материалы, которые вытесняют железо (сталь, чугун) в машинах, механизмах, приборах, они по некоторым конструкционным свойствам превосходят железо.

И все-таки, как бы ни было велико значение других металлов и материалов, железо, этот «патриарх» металлов, сохранило за собой роль главного конструкционного материала, без которого немыслимы современное хозяйство и техника. Масштабы его производства просто несопоставимы с выплавкой других металлов. Железа вырабатывают в несколько раз больше, чем всех остальных металлов, вместе взятых. Видимо, начавшись 3600 лет назад, все. еще длится на Земле «железный век».

Само слово «железо» происходит, очевидно, от санскритского «джальжа» — «металл», «руда». По-латыни «железо» — «феррум» (крепость). В Греции сталь называлась «халид», это имя имеет небольшое племя древних металлургов в Малой Азии.

Чистое железо — вязкий и ковкий металл, блестящий, серебристо-белый. Оно обладает высокой теплопроводностью и электропроводностью. Температура плавления наиболее чистого железа 1538 °С, кипения — 2872 °С. Железо — мягкий металл, но его сплавы с углеродом отличаются твердостью. Из железных руд выплавляют: сталь (содержит от 0,2 до 2 %, чаще около 1,5 % углерода), чугун (от 2,5 % и выше; обычно до 4 %), железо (0,04—0,2 %). Сплавы, содержащие от 2 до 2,5 % углерода (сталистые чугуны), почти не используются.

Наибольшим применением в различных отраслях хозяйства пользуются стали, в меньшей степени — чугуны, еще реже железо.

По химическому составу стали разделяются на углеродистые и легированные (специальные), по назначению — на конструкционные (для изготовления деталей машин, строительных конструкций), инструментальные и сталь со специфическими свойствами (нержавеющая, жаропрочная, электротехническая и др.).

В настоящее время для промышленности потребовалось и чистое железо, имеющее три степени чистоты — технически чистое железо (низкоуглеродистая электротехническая сталь), выше — карбонильное и электролитическое железо, еще выше — железо зонной очистки. Все эти разновидности имеют чрезвычайно высокие пластические и магнитные свойства, хорошую свариваемость. Из-за слабых механических свойств чистейшее железо непригодно для изготовления конструкций: оно выносит нагрузки до 17—21 кг/мм 2 . Но, если чистое железо легировать примесями, оно способно выдержать до 600 кг/мм 2 , что примерно втрое превышает возможности стали. Вредными примесями в железных рудах считаются сера, фосфор, мышьяк, олово, цинк, свинец.

В природе известно до 500 минералов, содержащих железо, около 300 из них — типичные минералы железа, но промышленное значение имеет меньшее число, среди которых важнейшее место занимают четыре: магнетит (магнитный железняк), Fe₃O₄, 72 % металла; гематит (красный железняк), Fe₂O₃, 70 %; лимонит (бурый железняк), Fe₂O₃∙H₂O, 60%; сидерит (железный шпат), FeCO₃, 48% металла.

«Магнетит» — старый термин. Происхождение его названия чаще всего связывают с названием местности Магнезия (Греция), а в других случаях с именем легендарного пастуха Магнес, который якобы первым открыл этот минерал с магнитными свойствами на горе Ида, обнаружив, что железный наконечник посоха и гвозди башмаков прилипают к горной породе, содержащей магнетит.

Название «гематит» происходит от древнегреческого «гематикос» — «кроваво-красный» и дано по густо окрашенному цвету порошка и черты. Лимонит так назвали потому, что предполагали его луговое или болотное происхождение («леймос» — с греческого — луг). Этот минерал часто встречается в форме оолитовых скоплений прибрежно-морского происхождения, образующих крупные месторождения. «Сидерит» (сидерос) в переводе с греческого железо.

В связи с различным содержанием железа руды делятся на богатые (идут сразу в плавку без обогащения) и бедные (требуют обогащения). В зависимости от основного рудообразующего минерала различают магнетитовые, титаномагнетитовые, гематитовые и гидрогематитовые, лимонитовые, сидеритовые и мартитовые руды (последние — продукты окисления магнетита).

Магнетитовые руды могут содержать до 50—70 % железа. В докембрийских отложениях магнетит, гематит и мартит в форме включений заполняют поры кварцита (железистые кварциты). Среди последних выделяют породу джеспилит (от английского «джеспер» — яшма). Если вглядеться в строение этой густо-красной, стально-серой, темно-вишневой или лиловой полосчатой породы, смятой в мелкие складки, можно увидеть, что она состоит из тонкого чередования прослойков кварца и гематита или магнетита (яшмовидная порода). Порода эта содержит до 70 % чистого железа (в среднем 35 %) и является железной рудой. Кроме того она часто используется в качестве декоративного камня. Особенности образования джеспилита пока не выяснены. Например, академик Л. С. Берг в своих работах высказывал соображения, что железистые кварциты и джеспилиты — породы органогенные, образовавшиеся в древнейших морях в результате аккумулирующей жизнедеятельности пелагических микроорганизмов. Наличие слоистости он объяснял сезонным развитием планктонных микроорганизмов. Имеются и другие соображения.

Существуют доменная и бездоменная металлургия. Природная руда, как правило, не соответствует требованиям технологического процесса и поэтому подвергается предварительной обработке — обогащению. Мартитовые руды — наиболее ценные «мартеновские» руды (55 % железа). Они часто идут в плавку без обогащения (известны на КМА, в Кривом Роге, Магнитогорском и Высокогорском месторождениях на Урале, Соколовской и Сарбайской группах в Казахстане).

Титано-магнетитовые — это обычно, комплексные, легко обогатимые руды, которые помимо железа (до 55 %) содержат титан (двуокиси титана до 20 %) и ванадий (разведаны на Урале, в Карелии). Гематитовые и гидрогематитовые руды (50—68 % железа) приурочены в основном к зонам выветривания железистых кварцитов (Кривой Рог и Белозерское месторождения на Украине, Гостищевское месторождение на КМА и др.).

Лимонитовые руды (бурые железняки) — наиболее распространенный тип железных руд в осадочных, инфильтрационных и остаточных месторождениях. Руды осадочных месторождений обычно оолитовые. Они содержат железо (до 30—55 %), кремнезем (20—30 %), глинозем (5—6%), марганец (до 4—5 %) и ванадий (до 0,1 %). Сидеритовые руды (25—39 % железа) используются редко, главным образом в качестве флюса или после окислительного обжига как рудная составляющая в доменной шихте.

Вопрос о том, надолго ли хватит железных руд, давно волнует человечество и подчас ответ на него звучал весьма драматично. Так, в 1910 г. на Международном геологическом конгрессе в Стокгольме перед учеными была поставлена задача по борьбе с железным голодом, хотя в то время в мире добывалось примерно в 1000 раз меньше железа, чем сейчас. Подсчеты тогда показали, что железа на Земле хватит человечеству только до 1970 г. (!). Позднее на Международном геологическом конгрессе в Брюсселе (1922 г.) мрачные прогнозы были вновь подтверждены. Однако спустя всего год, 7 апреля 1923 г. у г. Щигры впервые из неглубокой скважины были извлечены железистые кварциты будущей КМА. Несколько позднее аналогичные кварциты были открыты на древних платформах и в других странах. Хотя в большинстве случаев содержание железа в них составляло 35 %, все же огромные размеры залежей вселяли оптимизм.

Распространение докембрийских железистых кварцитов имеет вид трех межконтинентальных полос — поясов. Западный пояс пересекает с юга на север Восточную Европу, Северный Ледовитый океан, восточные части Северной и Южной Америки, южную часть Атлантического океана. В пределах этого пояса и располагаются узлы железонакопления КМА, Кривого Рога, Кременчуга, Белозерки, месторождений Кольского полуострова, Бразилии, Канады. Восточный пояс располагается в восточной части Евразии и в Австралии. Он протягивается через Колыму, по Уссурийскому краю, КНР, КНДР, Бирме, Индии, через восточную часть Индийского океана к западной Австралии. Третий пояс пересекает Евразию в форме довольно узкой полосы от Пиренейского полуострова через Францию, центральную и южную части Восточно-Европейской равнины (в месте пересечения с Западным поясом размещается железорудный узел, представленный КМА, Кривым Рогом, Кременчугом и т. д.), через Казахстан и Южный Урал, Алтай, Туву, Северное Прибайкалье, Южный Алдан, Восточный и Западный Саян, Становой хребет.

Существует несколько гипотез происхождения докембрийских железорудных поясов Земли. Если учесть современные представления о процессе образования Земли (например, гипотезы О. Ю. Шмидта, В. Г. Фесенкова и др.) в результате сгущения космической материи, то получается, что наиболее тяжелые и магнитные тела (а это, конечно же, прежде всего обломки железа) в силу законов гравитации и магнетизма скопились в центральной части и образовали ядро Земли Сегодня это подтверждается разделением плотности вещества Земли: средняя ее плотность 5,5 г/см 3 , поверхностные слои имеют 2,5—2,7 г/см 3 (слои «гранитный» и «осадочный»), зато плотность ядра равна 11,5—17,3 г/см 3 . Итак, получается, что то железо, которое находится в верхних оболочках Земли, накопилось уже после образования основных сфер Земли. В связи с этим сформировалось две точки зрения — о проблеме накопления железа в верхних оболочках Земли.

Первая гипотеза объясняет это тем, что в глубинных слоях Земли наблюдается движение веществ в форме конвекционных потоков. О. Г. Сорохтин в 1983 г. убедительно показал, что одни потоки (наиболее тяжелые) опускаются до ядра (почти на 3000 км), а другие потоки (облегченные), наоборот, выносят вещество ядра к поверхности. Последние и захватывают железо. Замечено, что некоторые вулканы содержат в своих лавах очень много железа. На Сибирской платформе многие месторождения железа имеют вулканическое происхождение (например, Ангаро-Илимская группа).

Согласно другой гипотезе, считается, что накопление железа в докембрии на поверхности Земли связано с поступлением магнетита из космической пыли. Эту точку зрения высказал М. И. Калганов, исследователь КМА. Дело в том, что в Космосе существуют темные туманности, грандиозные скопления космической пыли, почти нацело состоящей из мельчайших шариков магнетита. Астроном, академик В. А. Амбарцумян считает, что каждые 200 млн. лет (а по другим данным каждые 180—250 млн. лет) Солнечная система совершает один оборот вокруг центра Галактики. При этом движении она в прошлом многократно пересекла Млечный путь с его темными туманностями. Это пересечение охватывало по времени долгие миллионы и десятки миллионов лет. В связи с гравитационным и магнитным притяжением со стороны Земли и происходило накопление железистых осадков. Полагают, что темные туманности Земля «проходила» в раннем архее, раннем, среднем и позднем протерозое. Докембрийские железистые скопления имеют именно эти четыре возраста, но самыми крупными среди них являются позднепротерозойские.

Общие запасы железных руд несоциалистического мира на 1987 г. оцениваются в 242 млрд. т, при этом одна половина заключена в недрах развитых капиталистических стран, вторая — в месторождениях развивающихся стран. Подтвержденные запасы этой группы стран составляют около 110 млрд. т. Примерно 80 % общих запасов железа здесь размещено в 12 несоциалистических государствах (в млрд. т): в Бразилии (45), Австралии (40,7), Канаде (26,4), США (25,4), Индии (17,5), ЮАР (9,5), Ливии (5,6), Перу (4,9), Швеции (4,7), Франции (4), Гвинеи (4), Великобритании (3,1).

По балансовым запасам СССР занимает первое место в мире (более 110 млрд. т). В Советском Союзе разведано более 350 месторождений. Их особенностью является равномерное размещение по стране, но все же основные разведанные запасы (87 %) сосредоточены на Украине (где в 80 месторождениях сконцентрирована треть общесоюзных запасов, в 35 осваиваемых месторождениях извлекается более половины общесоюзной добычи металла — в основном в Криворожском бассейне, Кременчугском, Белозерском районах), на Урале, в Северном Казахстане, в Западной и Восточной Сибири. Среднее содержание металла во всех разведанных месторождениях СССР составляет более 37 %. Примерно седьмую часть от разведанных запасов составляют богатые руды, среднее содержание железа в которых превышает 55%.

В европейской части СССР (и на Кавказе) выделяется 4 железорудных района: Центральный, Украинский, Северо-Западный, Кавказский.

В Центральном железорудном районе размещается один из самых уникальных в мире по запасам и качеству руды железорудный бассейн — Курская магнитная аномалия. Этот бассейн протянулся в северо-западном направлении на 600 км, при ширине до 250 км. Он располагается на территории 11 областей. В нем сосредоточено более 45 млрд. т богатых гематит-мартитовых и сидерит-мартитовых руд, размещенных в месторождениях Яковлевском, Гостищевском, Михайловском, Лебединском, Коробковском. Здесь сооружен Оскольский электрометаллургический комбинат — первенец отечественной бездоменной металлургии. Тут нет традиционных и дорогостоящих производств — коксохимического и доменного. Технологический процесс начинается прямо с изготовления окатышей. Сегодня район КМА формируется как территориально-промышленный комплекс. В его освоении на основе взаимовыгодного сотрудничества участвуют страны — члены СЭВ.

Украинский железорудный бассейн является одним из старейших в мире. Здесь размещаются Криворожский, Керченский, Кременчугский и Белозерский железорудные районы. Они составляют сырьевую базу многих металлургических заводов европейской части нашей страны, а также соседних социалистических стран — Чехо-Словакии, Польши, Болгарии и др. Бурые железняки Керченского бассейна добываются преимущественно открытым способом и всюду здесь красная земля, обогащенная оксидами железа.

Исследования ученых показали, что накопление осадочных железных руд здесь происходило в условиях прибрежной части теплого киммерийского (плиоцен) моря за счет сноса железистых соединений с окружающей территории суши.

На Северо-Западе СССР месторождения железных руд размещаются на Кольском полуострове — Оленегорское и Енское, а также в Карелии — Пудож-Гора и Костамукшское.

Урал, как и Украина, один из стародавних металлургических регионов страны. Здесь много месторождений. По тяготению добываемой руды к ближайшим металлургическим комбинатам выделено семь рудных районов.

На территории Западной Сибири крупные запасы имеют месторождения Западно-Сибирского (Нарымского) железорудного бассейна, протянувшегося в Среднем Приобье почти от Транссибирской железнодорожной магистрали у г. Новосибирска на север на 1400 км до р. Большой Хеты. Здесь известны крупнейшие месторождения: Бакчарское (18 млрд. т) на юге и Колпашевское (20 млрд. т) на севере. Геологические запасы оолитовых железных руд Западной Сибири со средним содержанием железа до 36—38 % составляют 350 млрд. т (в 8 раз больше КМА). В перспективе здесь можно будет получить самые дешевые руды в стране.

Месторождения Алтае-Саянской горной области являются базой для Кузнецкого и Западно-Сибирского металлургических комбинатов. В Восточной Сибири находятся Ангаро-Питский и Нижне-Тунгусский (прогнозные запасы 1,5 трлн. т) железорудные бассейны. В пределах Нижне-Тунгусского бассейна выделяют два крупнейших месторождения — Эмельдакское и Сурингдаконское. Важное экономическое значение имеет Ангаро-Илимский железорудный район с крупными месторождениями Коршуновским и Рудногорским, а также Южно-Якутский, или Алданский, железорудный район. Последний — база будущих металлургических предприятий, тяготеющих к Байкало-Амурской магистрали.

В Казахстане первое место занимают магнетитовые и оолитовые руды Кустанайского железорудного бассейна, в состав которого входят месторождения Соколовское, Сарбайское, Качарское, Лисаковское (бурые железняки) и Аятское.

Крупные запасы железных руд имеет Китай: группа месторождений Аньшань и месторождение Байюнь-Эбо.

В Бразилии богатые железные руды сосредоточены в рудных полях «Железного четырехугольника» — в центральном Минас-Жерайсе (Итабира и др.), Серра-дус-Караджас (Караджас), Моору-ду-Урукун (Урукун).

Основная масса железной руды Индии находится на северо-востоке страны — месторождения Сингхбхум и другие. На юго-западе размещается железо-марганцевое месторождение.

В Канаде имеются крупные месторождения: на юго-востоке о-ва Ньюфаундленд месторождение оолитовых руд Уобана (общие запасы 20 млрд. т), на п-ове Лабрадор известные месторождения железистых кварцитов с магнетитовыми и гематитовыми рудами.

В Австралии на северо-западе находится железорудный бассейн Хамерсли, или Пилбара, (общие запасы 20 млрд. т, при содержании железа 55—60 %).

В США примерно 90 % разведанных запасов сосредоточено в месторождениях района озера Верхнего, представленных магнетитовыми и гематитовыми рудами. Здесь на западе размещаются уникальные месторождения Месаби-Рейндж, Миномайни-Рейндж и др.

Во Франции основные запасы и практически вся добыча железных руд связаны с уникальным Лотарингским бассейном. В ЮАР разрабатываются руды высококачественных гематитовых месторождений Трансвааля (содержание железа 66 %). Одно из уникальных месторождений мира — Кирунавара (или Кируна) находится в Швеции. Крупные месторождения имеются в Норвегии, Великобритании, Гвинее, Алжире, Танзании, Ливии, Венесуэле, Боливии, Перу и др.

Месторождения железных руд известны, таким образом, на всех, материках. Они образовывались в течение всех геологических периодов и имеют самое разное происхождение. Однако три четверти всех запасов железа в уникальных и крупных месторождениях являются докембрийскими: все они размещены в пределах щитов (и их склонов) древних платформ, приурочены в основании к нижнепротерозойской толще, сформировавшейся 2,6—2,0 млрд. лет назад. Эти залежи представлены железистыми кварцитами (называемыми у нас джеспилитами, а в Скандинавии — таконитами, на американских континентах — итабиритами). Мезозойские железорудные месторождения представлены осадочными оолитовыми рудами месторождений Западной Сибири, Западной Европы.

Мировая добыча в 1986 г. составила 906 млн. т товарной железной руды (в том числе в социалистических странах около 300 млн. т), а в середине 70-х гг. она достигала уже 1130 млн. т. Снижение производства в последние годы произошло за счет уменьшения добычи в капиталистических и развивающихся странах.

Железные руды добываются в 54 странах. Однако основных добывающих стран всего семь: СССР (250 млн. т), КНР (151 млн. т), Бразилия (132 млн. т), Австралия (86 млн. т), Индия (49 млн. т), США (40 млн. т), Канада (37 млн. т). На международном капиталистическом рынке цены на железные руды (51,5—60 % железа) составляют 15—30 долл. за 1 т. Экспортируется примерно половина добываемой руды.

Источник: В.Д. Войлошников, Н.А. Войлошникова. Книга о полезных ископаемых. Издательство «Недра». Москва. 1991

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

источник

Полезные ископаемые — горные породы и минералы, которые используются или могут быть применены в народном хозяйстве. Подразделяются они по-разному. В одном случае подчеркивается их физическое состояние, и выделяются следующие типы:

• твердые (различные руды, уголь, мрамор, гранит, соли);
• жидкие (нефть, минеральные воды);
• газовые (горючие газы, гелий, метан).

В другом случае за основу берется их использование, вследствие чего выделяются ископаемые:

• горючие (уголь, торф, нефть, природный газ, горючие сланцы);
• рудные (руды горных пород, включающие металлические полезные компоненты и неметаллические (графит, асбест);
• нерудные (неметаллические и негорючие полезные ископаемые: песок, гравий, глина, мел, известняк, различные соли. Отдельной группой стоят драгоценные и поделочные камни).

По происхождению все полезные ископаемые делятся на магматические, осадочные и метаморфические. В их размещении по территории Земли прослеживаются определенные закономерности. В складчатых областях обычно залегают магматические полезные ископаемые. Это связано с тем, что руды образовались в основном из магмы и выделяющихся из нее горячих водных растворов. Магма поднимается из недр по разломам и застывает в толще горных пород на различной глубине. Магматические полезные ископаемые могут образовываться и из излившейся магмы — лавы, которая быстро остывает. Обычно внедрение магмы происходит в период активных тектонических движений, поэтому рудные полезные ископаемые связаны со складчатыми областями. На платформенных равнинах они приурочены к фундаменту — нижнему ярусу платформы. На платформах рудные месторождения могут быть приурочены к щитам (щит — выход фундамента платформы на поверхность) либо к тем частям платформы, где мощность осадочного чехла невелика и фундамент подходит близко к поверхности. Так расположены железные руды Курской магнитной аномалии (КМА) в России. На щитах добываются руды в Криворожском бассейне (Украина) и др.

Осадочные полезные ископаемые наиболее характерны для платформ, так как там располагается платформенный чехол. Преимущественно это нерудные полезные ископаемые и горючие, ведущую роль среди которых играют газ, нефть, уголь, горючие сланцы. Они образовались из накопившихся в прибрежных частях мелководных морей и в озерно-болотных условиях суши остатков растений и животных. Эти обильные органические остатки могли накопиться лишь в достаточно влажных и теплых условиях, благоприятных для пышного развития растительности. В жарких засушливых условиях в мелководных морях и прибрежных лагунах происходило накопление солей, использующихся как сырье в химической промышленности.

Существует несколько способов добычи полезных ископаемых. Во-первых, это открытый способ, при котором горные породы добываются в карьерах. Он экономически более выгоден, так как способствует получению более дешевого продукта. Однако брошенный карьер может стать причиной образования широкой сети оврагов. Шахтный способ добычи угля требует больших затрат, поэтому является более дорогостоящим. Наиболее дешевый способ добычи нефти — фонтанный, когда нефть поднимается по скважине под давлением нефтяных газов. Распространен также насосный способ добычи. Существуют и особые способы добычи полезных ископаемых. Они называются геотехнологическими. С их помощью из недр Земли добывают руду. Делается это закачиванием горячей воды, растворов в пласты, содержащие необходимое полезное ископаемое. Другие скважины откачивают полученный раствор и отделяют ценный компонент.

Потребность в полезных ископаемых постоянно растет, увеличивается добыча минерального сырья, но полезные ископаемые — это исчерпаемые природные ресурсы, поэтому необходимо более экономно и полно расходовать их.

Для этого есть несколько путей:

• снижение потерь полезных ископаемых при их добыче;
• более полное извлечение из породы всех полезных компонентов;
• комплексное использование полезных ископаемых;
• поиск новых, более перспективных месторождений.

Таким образом, основным направлением использования полезных ископаемых на ближайшие годы должно стать не увеличение объема их добычи, а более рациональное использование.

При современных поисках полезных ископаемых необходимо использовать не только новейшую технику и чувствительные приборы, но и научный прогноз поиска месторождений, который помогает целенаправленно, на научной основе вести разведку недр. Именно благодаря подобным методам были сначала научно предсказаны, а затем открыты месторождения алмазов в Якутии. Научный прогноз опирается на знание связей геологического строения и условий образования полезных ископаемых.

Алмаз — самый твердый из всех минералов. По составу он — чистый углерод. Встречается в россыпях и в виде вкраплений в изверженных породах. Алмазы бывают бесцветные, но встречаются и окрашенные в различные цвета. Ограненный алмаз называется бриллиантом. Его вес принято измерять в каратах (1 карат = 0,2 г). Самый крупный алмаз найден в Южной Африке: он весил более 3000 карат. Большинство алмазов добывается в Африке (98% от добычи в капиталистическом мире). В России крупные месторождения алмазов расположены в Якутии. Прозрачные кристаллы используются для изготовления драгоценных камней. До 1430 года бриллианты считались обычными драгоценными камнями. Законодательницей моды на них стала француженка Агнесса Сорель. Непрозрачные алмазы благодаря своей твердости используются в промышленности для резания и гравировки, а также для шлифовки стекла и камня.

Золото — мягкий ковкий металл желтого цвета, тяжелый, на воздухе не окисляется. В природе встречается главным образом в чистом виде (самородки). Самый крупный самородок, весом в 69,7 кг, был найден в Австралии.

Золото встречается и в виде россыпи — это результат выветривания и размыва месторождения, когда крупинки золота освобождаются и уносятся в реки, образуя россыпи. Золото испрльзуют при производстве точных приборов и различных украшений. В России золото залегает на Урале и в Восточной Сибири. За рубежом — в Канаде, Южной Африке, Австралии. Так как в природе золото встречается в небольших количествах и добыча его связана с большими затратами, то оно и считается драгоценным металлом.

Платина (от испанского plata — серебро) — драгоценный металл от белого до серо-стального цвета. Отличается тугоплавкостью, стойкостью к химическим воздействиям и электропроводностью. Добывается главным образом в россыпях. Используется для изготовления химической посуды, в электротехнике, ювелирном и зубоврачебном деле. В России платина добывается на Урале и в Восточной Сибири. За рубежом — в Южной Африке.

Драгоценные камни (самоцветы) — минеральные тела, обладающие красотой окраски, блеском, твердостью, прозрачностью. Они подразделяются на две группы: камни, идущие на огранку, и поделочные. К первой группе относятся алмаз, рубин, сапфир, изумруд, аметист, аквамарин. Ко второй группе — малахит, яшма, горный хрусталь. Все драгоценные камни, как правило, имеют магматическое происхождение. Однако жемчуг, янтарь, коралл — минералы органического происхождения. Драгоценные камни применяются в ювелирном деле и в технических целях.

В России драгоценные камни добываются в основном на Урале, а за рубежом — в Бразилии, Индии, на острове Мадагаскар.

Каменный уголь — это горючая осадочная горная порода растительного происхождения с содержанием углерода до 97%. Залегает пластами, мощность которых достигает иногда нескольких десятков метров. Уголь — один из важнейших видов ископаемого топлива. Он используется в металлургии для производства чугуна, в качестве сырья для химической промышленности, как топливо. Разновидностью каменного угля являются коксующиеся угли, которые легко спекаются и используются в черной металлургии. Каменный уголь с высокой теплотворной способностью (8000 ккал/кг) называется антрацитом. По цвету он черный, имеет металлический блеск. Залегает между слоями осадочных пород. Антрацит используется как высококачественное топливо. Основные месторождения каменного угля в России: Кузбасс, Печорское, Тунгусское, Иркутское, Ленское, Южно-Якутское, Зырянское. За рубежом: Аппалачское (США), Верхнесилезское (Польша), Рурское (Германия). Ведущее место по добыче угля в мире занимает Китай. Добыча каменного угля ведется в Великобритании, во Франции и в других странах.

Нефть — горючая маслянистая жидкость, обычно темного цвета, залегает среди пористых осадочных пород, пропитывая пески и известняки. Она состоит из разнообразных углеводородов. Большинство ученых предполагают, что нефть — продукт изменения органических остатков. Нефть широко используется как высококачественное топливо (теплотворная способность ее 11000 ккал/кг), сырье для получения бензина, керосина, парафина, смазочных масел, также она является сырьем для химической промышленности. В России нефть добывается в Западно-Сибирском бассейне (почти 2/3 всей добычи России), на Северном Кавказе, в Поволжье, на севере острова Сахалин. За рубежом: в странах Персидского залива, Алжире, Ливии, Индонезии, Венесуэле, США, Мексике и других странах.

Природный газ — газы, способные гореть; встречаются в пустотах горных пород, образуя иногда большие газовые скопления. Большинство промышленных газовых месторождений связано с нефтяными, однако встречаются и самостоятельные месторождения. Запасы природных газов достигают иногда сотен миллиардов кубометров. Наиболее богаты залежами природных газов Россия, Украина, Саудовская Аравия. Природный газ — самое дешевое и удобное топливо.

Бурый уголь — ископаемый уголь, содержащий до 78% углерода. Залегает пластами среди осадочных пород, образуется из растительных остатков. В буром угле обычно встречается в виде примеси глинистое вещество, отчего повышается его зольность. Он может самовозгораться. Теплотворная способность его ниже, чем у каменного угля (6000 ккал/кг), но тем не менее его используют как топливо или как сырье для получения горючего топлива и других химических продуктов. Разновидность бурого угля с ясно видимым строением остатков древесины называется лигнитом. Он чаще всего встречается в отложениях молодых геологических систем. Практически весь лигнит поступает на тепловые электростанции. В России бурый уголь добывается в следующих бассейнах: Подмосковном, Челябинском, Канско-Ачинском, Ленском. За рубежом добыча ведется в Германии, Чехии (Остравско-Карвинский бассейн).

Торф — темно-бурая масса, состоящая из полуразложившихся растительных остатков. Образуется в болотах и зарастающих водоемах. Содержание углерода в нем до 60%. Торф применяется как дешевое топливо; из него вырабатывают термоизоляционные плиты, уксусную кислоту. Он также широко используется для удобрения полей. В России торфяники занимают большие пространства, особенно в лесной зоне.

Туфы — горные породы различного происхождения. Известковый туф — пористая горная порода, образующаяся в результате осаждения углекислого кальция из источников. Такой туф используется для получения цемента и извести. Вулканический туф — сцементированный вулканический пепел. Туфы применяются как строительный материал. Имеет разные цвета.

Слюды — горные породы, обладающие способностью расщепляться на тончайшие слои с гладкой поверхностью; в виде примесей встречаются в осадочных породах. Различные слюды применяются как хороший электроизолятор, для изготовления окон в металлургических печах, в электро- и радиопромышленности. В России слюды добываются в Восточной Сибири, в Карелии. Промышленные разработки месторождений слюд ведутся на Украине, в США, Бразилии.

Мрамор — кристаллическая горная порода, образовавшаяся в результате метаморфизма известняков. Он бывает различного цвета. Применяется мрамор как строительный материал для облицовки стен, в архитектуре и скульптуре. В России много его месторождений на Урале и Кавказе. За рубежом наибольшей известностью пользуется мрамор, добываемый в Италии.

Асбест (греч. неугасимый) — группа волокнистых несгораемых горных пород, расщепляющихся на мягкие волокна зеленовато-желтого или почти белого цвета. Он залегает в виде жил (жила — минеральное тело, заполняющее трещину в земной коре, имеет обычно плитообразную форму, уходя по вертикали на большие глубины. Длина жил достигает двух и более километров), среди изверженных и осадочных пород. Применяется для изготовления специальных тканей (противопожарная изоляция), брезентов, огнестойких кровельных материалов, а также теплоизоляционных материалов. В России добыча асбеста ведется на Урале, в Саянах, за рубежом — в Китае и других странах.

Асфальт (смола) — хрупкая смолистая горная порода бурого или черного цвета, представляющая собой смесь углеводородов. Асфальт легко плавится, горит коптящим пламенем, является продуктом изменения некоторых видов нефти, из которых улетучилась часть веществ. Асфальт часто пронизывает песчаники, известняки, мергель. Применяется как строительный материал для покрытия дорог, в электротехнике и резиновой промышленности, для приготовления лаков и смесей для гидроизоляции. Основные месторождения асфальта в России — район г. Ухта, за рубежом — в Венесуэле, во Франции, Иордании, Израиле.

Калийные соли — осадочные горные породы, состоящие из минералов, содержащих калий, — сильвина, каинита и другие. Самые распространенные калийные соли — карналитовая, каинитовая. Наиболее крупное месторождение в России — Соликамское (Урал). Калийные соли используются для производства калийных удобрений. Добыча этих солей ведется на западе Украины, в Казахстане, Беларуси, Германии, Польше, Франции, США, Канаде и во многих других странах мира.

Апатиты — минералы, богатые фосфорными солями, зеленого, серого и других цветов; встречаются среди различных изверженных пород, местами образуя большие скопления. Апатиты в основном используются для производства фосфорных удобрений, их используют также в керамической промышленности. В России крупнейшие залежи апатитов расположены в Хибинах, на Кольском полуострове. За рубежом их добывают в Швеции, Испании, Южно-Африканской Республике.

Фосфориты — осадочные горные породы, богатые соединениями фосфора, которые образуют в породе зерна или скрепляют различные минералы в плотную породу. Окраска фосфоритов темно-серая. Применяются они, как и апатиты, для получения фосфорных удобрений. В России месторождения фосфоритов распространены в Московской и Кировской областях. За рубежом их добывают в США (п-ов Флорида) и Северной Африке.

Алюминиевые руды — минералы и горные породы, используемые для получения алюминия. Главные алюминиевые руды — это бокситы, нефелины и алуниты.

Бокситы (название пошло от местности Бо на юге Франции) — осадочные горные породы красного или коричневого цвета. На севере Австралии залегает 1/3 их мировых запасов, и по их добыче страна входит в число ведущих государств. В России бокситы добываются в Уральских горах. Главным компонентом бокситов является окись алюминия.

Алуниты (название происходит от слова алун — квасцы (фр.) — минералы, в состав которых входят алюминий, калий и другие включения. Алунитовая руда может быть сырьем для получения не только алюминия, но и калийных удобрений и серной кислоты. Месторождения алунитов есть в США, Китае, на Украине, в Азербайджане и других странах.

Нефелины (название происходит от греческого «нефеле», что означает облако) — минералы сложного состава, серого или зеленого цветов, содержащие значительное количество алюминия. Входят в состав изверженных пород. В России нефелины добывают на Кольском полуострове и в Восточной Сибири. Алюминий, получаемый из этих руд, — мягкий металл, дает прочные сплавы, широко применяется в машиностроении, а также в производстве товаров домашнего обихода.

Железные руды — природные минеральные скопления, содержащие железо. Они разнообразны по минералогическому составу, количеству в них железа и различным примесям. Примеси могут быть ценными (марганцевый хром, кобальт, никель) и вредными (сера, фосфор, мышьяк). Главными железными рудами являются бурый железняк, красный железняк, магнитный железняк.

Бурый железняк, или лимонит, — смесь нескольких минералов, содержащих железо с примесью глинистых веществ. Имеет бурый, желто-бурый или черный цвет. Встречается чаще всего в осадочных породах. Если руды бурого железняка — одной из наиболее распространенных железных руд — имеют содержание железа не менее 30%, то они считаются промышленными. Основные месторождения — в России (Урал, Липецкое), на Украине (Керченское), Франции (Лотарингское), на Кубе.

Красный железняк, или гематит, — минерал от красно-бурого до черного цвета, содержащий железа до 65%.

Встречается в различных горных породах в виде кристаллов и тонких пластин. Иногда образует скопления в виде твердых или землистых масс ярко-красного цвета. Основные месторождения красного железняка — в России (КМА), на Украине (Кривой Рог), США, Бразилии, Казахстане, Канаде, Швеции.

Магнитный железняк, или магнетит, — минерал черного цвета, содержащий 50-60% железа. Это высококачественная железная руда. Состоит из железа и кислорода, сильно магнитен. Встречается в виде кристаллов, вкраплений и сплошных масс. Основные месторождения — в России (Урал, КМА, Сибирь), на Украине (Кривой Рог), в Швеции и США.

Медные руды — минеральные скопления, содержащие медь в количестве, пригодном для промышленного использования. Обычно перерабатываются руды, содержащие медь от 1% и выше. Большинство медных руд требуют обогащения — отделения пустой породы от ценного компонента. Около 90% мировых запасов меди сосредоточено в месторождениях, руды которых кроме меди включают в себя еще какой-либо металл. Чаще всего это бывает никель. Медь широко применяется в промышленности, особенно в электропромышленности и в машиностроении. Медь идет на производство сплавов, имеющих широкое применение как в быту, так и в промышленности: сплава меди с оловом (бронза), сплава меди с никелем (мельхиор), сплава меди с цинком (латунь), сплава меди с алюминием (дюралюминий). В России медные руды залегают на Урале, в Восточной Сибири, на Кольском полуострове. Богатые месторождения руд имеются в Казахстане, Узбекистане, Армении. Среди зарубежных стран добычу медной руды ведут Чили, Перу, Заир, Замбия, Конго, Канада, США, Польша.

Марганцевые руды — минеральные соединения, содержащие марганец, главное свойство которого — придавать стали и чугуну ковкость и твердость. Современная металлургия немыслима без марганца: выплавляется специальный сплав — ферромарганец, содержащий до 80% марганца, который применяется для выплавки высококачественной стали. Кроме этого, марганец необходим для роста и развития животных, является микроудобрением. Основные месторождения руды располагаются на Украине (Никольское), в Индии, Бразилии и Южно-Африканской Республике.

Оловянные руды — многочисленные минералы, содержащие олово. Разрабатываются оловянные руды с содержанием олова 1-2% и более. Эти руды требуют обогащения — увеличения ценного компонента и отделения пустой породы, поэтому в плавку идут руды, содержание олова в которых увеличено до 55%. Олово не окисляется, что вызвало его широкое применение в консервной промышленности. В России оловянные руды залегают в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке, а за рубежом их добывают в Индонезии, на полуострове Малакка.

Вольфрамовые руды — минералы, содержащие вольфрам. В природе они встречаются в соединении с железом, марганцем и калием. Вольфрам — очень важный в промышленном отношении металл. 90% его используют при производстве высококачественной стали, так как добавка вольфрама резко повышает ее твердость, увеличивает ее прочность и упругость. Вольфрам используется также в производстве нитей для электроламп, для изготовления высококачественных красок. Вольфрамовые руды в России добываются в Восточной Сибири и на Северном Кавказе. За рубежом — в Китае, США, Боливии, Португалии, Мьянме.

Никелевые руды — минеральные соединения, содержащие никель. Он не окисляется на воздухе. Добавка никеля к сталям сильно повышает их упругость. Чистый никель применяется в машиностроении. В России его добывают на Кольском полуострове, на Урале, в Восточной Сибири; за рубежом — в Канаде, на Кубе, в Бразилии.

Урано-радиевые руды — минеральные скопления, содержащие уран. Радий — продукт радиоактивного распада урана. Содержание радия в рудах урана ничтожно мало — до 300 мг на 1 тонну руды. Урановые руды имеют большое значение, так как деление ядер каждого грамма урана может дать в 2 миллиона раз больше энергии, чем сжигание 1 грамма топлива, поэтому они используются в качестве топлива на АЭС для получения дешевой электроэнергии. Урано-радиевые руды добывают в России, США, Китае, Канаде, Конго, ЮАР и в других странах мира.

источник

Содержание статьи:

Железная руда — это основное сырье для мировой металлургической промышленности. От рынка этого ископаемого в существенной мере зависит экономика разных стран, поэтому разработке рудников уделяется повышенное внимание во всем мире.

Рудами называют горные породы, которые применяются для переработки и извлечения содержащихся в них металлов. Виды этих полезных ископаемых различаются по происхождению, химическому содержанию, концентрации металлов и примесей. В химическом составе руды присутствуют различные его оксиды, гидроксиды и углекислые соли железа.

Железо — распространенный в природе химический элемент. Его содержание в коре земли составляет около 4,2%. Но в чистом виде он почти не встречается, чаще всего в виде соединений — в окислах, карбонатах железа, солях и т.д. Железная руда — это соединение минералов со значительным количеством железа. В народном хозяйстве экономически обоснованным считается применение руд, содержащих более 55% этого элемента.

Железорудная промышленность — металлургическая отрасль, которая специализируется на добыче и обработке железной руды. Основное предназначение этого материала на сегодняшний день — производство чугуна и стали.

Всю продукцию, которую делают из железа, можно разделить на группы:

• Передельный чугун с повышенной концентрацией углерода (выше 2%).
• Литейный чугун.
• Сталь в слитках для изготовления проката, железобетона и стальных труб.
• Ферросплавы для выплавки стали.

Материал используется для выплавки чугуна и стали. Сегодня нет практически ни одной промышленной сферы, которая обходится без этих материалов.

Чугун — это сплав углерода и железа с марганцем, серой, кремнием и фосфором. Чугун производится в доменных печах, где при высоких температурах руду выделяют из оксидов железа. Практически 90% полученного чугуна является предельным и используется при выплавке стали.

Применяются различные технологии:

• электронно-лучевая выплавка для получения чистого высококачественного материала;
• вакуумная обработка;
• электро-шлаковый переплав;
• рафинирование стали (устранение вредных примесей).

Отличие стали от чугуна — минимальная концентрация примесей. Для очистки применяется окислительная выплавка в мартеновских печах.

Сталь самого высокого качества выплавляется в индукционных электрических печах с экстремально высокой температурой.

Руда отличается по концентрации содержащегося в ней элемента. Она бывает обогащенной (с концентрацией от 55%) и бедной (от 26%). Бедные руды целесообразно применять в производстве только после обогащения.

По происхождению выделяют следующие виды руд:

• Магматогенная (эндогенная) — образовавшаяся под воздействием высокой температуры;
• Поверхностная — осевшие остатки элемента на дне морских бассейнов;
• Метаморфогенная — полученная под воздействием экстремально высокого давления.

Основные соединения минералов с содержанием железа:

• Гематит (красный железняк). Самый ценный источник железа с содержанием элемента от 70% и с минимальной концентрацией вредных примесей.
• Магнетит. Химический элемент с содержанием металла от 72% отличается высокими магнитными свойствами и добывается на магнитных железняках.
• Сидерит (карбонат железа). Отмечается большое содержание пустой породы, самого железа в нем около 45-48%.
• Бурые железняки. Группа водных окислов с низким процентом железа, с примесями марганца и фосфора. Элемент с такими свойствами отличается хорошей восстанавливаемостью и пористой структурой.

Вид материала зависит от его состава и содержания дополнительных примесей. Самый распространенный красный железняк с высоким процентом железа может встречаться в разном состоянии — от очень плотного до пылевого.

Бурые железняки имеют рыхлую, слегка пористую структуру бурого или желтоватого цвета. Такой элемент часто нуждается в обогащении, при этом легко перерабатывается в руду (из него получается высококачественный чугун).

Магнитные железняки плотные и зернистые по своей структуре, выглядят как кристаллы, вкрапленные в породу. Оттенок руды — характерный черно-синий.

Добыча железной руды — это сложный технический процесс, при котором происходит погружение в земные недра с целью поиска минералов. На сегодняшний день существует два способа добычи руды: открытая и закрытая.

Открытый (карьерный способ) — распространенный и наиболее безопасный вариант по сравнению с закрытой техникой. Метод актуален для тех случаев, когда в рабочей зоне отсутствуют твердые породы, а рядом нет населенных пунктов или инженерных систем.

Сначала вырывается карьер до 350 метров глубиной, после чего со дна большими машинами собирается и вывозится железо. После добычи материал на тепловозах отправляется на заводы по изготовлению стали и чугуна.

Карьеры роются экскаваторами, но такой процесс занимает много времени. Как только машина доберется до первого пласта рудника, материал сдается на экспертизу, чтобы определить процент содержания железа и целесообразность дальнейших работ (если процент выше 55%, работы в этой местности продолжаются).

Шахтная (закрытая) добыча руды применяется только в том случае, если планируется сохранить целостность ландшафта в той области, где ведется разработка рудных залежей. Также этот способ актуален для работ в горной местности. В этом случае создается сеть тоннелей под землей, что приводит к дополнительным расходам — строительство самой шахты и сложная транспортировка металла на поверхность. Самый главный недостаток — высокий риск для жизни рабочих, шахта может обрушиться и перекрыть доступ на поверхность.

Добыча железной руды — одна из ведущих сфер хозяйственного комплекса РФ. Но несмотря на это, доля России в мировой добыче руды составляет всего 5,6%. Мировые запасы составляют около 160 млрд. тонн. Объем чистого железа достигает 80 млрд. тонн.

Распределение ископаемых по странам выглядит следующим образом:

• Россия — 18%;
• Бразилия — 18%;
• Австралия — 13%;
• Украина — 11%;
• Китай — 9%;
• Канада — 8%;
• США — 7%;
• остальные страны — 15%.

Существенные залежи железной руды отмечены в Швеции (города Фалуня и Гелливар). В Америке обнаружено большое количество руды в штате Пенсильвания. В Норвегии металл добывается в Персберге и Арендали.

Курская магнитная аномалия — крупное месторождение железной руды в РФ и в мире, в которой объем неочищенного металла достигает 30000 млн. тонн.

Площадь рудников Кольского полуострова составляет 115000 кв.км. Здесь добывается железная, никелевая, медная руды, кобальт и апатиты.

Горы Урала также входят в число самых крупных месторождений руды в РФ. Основной район разработок — Качканар. Объем рудных ископаемых составляет 7000 млн. тонн.

В меньшем объеме металл добывается в Западно-Сибирском бассейне, в Хакасии, Керченском бассейне, в Забайкальске и Иркутской области.

источник

Прежде всего, полезными ископаемыми называются горные породы и минералы, которые используются в хозяйстве стран.

По своему физическому состоянию они могут быть:

• твердые – уголь, соль, руда, мрамор и др.;
• жидкие – нефть, минеральные воды;
• газообразные – горючий газ, гелий, метан.

Когда за основу берут их использование, тогда выделяют:

• горючие – уголь, нефть, торф;
• рудные – руды горных пород, включающие металл;
• нерудные – гравий, глина, песок и др.

Отдельную группу представляют драгоценные и поделочные камни.

Полезные ископаемые образовались разными способами и по происхождению бывают магматические, осадочные, метаморфические, размещение которых по земным недрам подчиняется определенным закономерностям.

Для складчатых областей обычно характерны магматические, т.е. рудные полезные ископаемые. Данное обстоятельство связано с тем, что они образуются из магмы и выделяющихся их неё горячих водных растворов.

Магма поднимается из земных недр по трещинам в земной коре и в них застывает на различной глубине.

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Также рудные полезные ископаемые могут образоваться и из излившейся магмы-лавы, которая относительно быстро остывает. Магма внедряется, как правило, в период активных тектонических движений, поэтому рудные полезные ископаемые связаны со складчатыми областями планеты.

Руды могут образоваться и на платформенных равнинах, но, в этом случае они приурочены к нижнему ярусу платформы. На платформах рудные полезные ископаемые связаны со щитами, т.е. с выходами фундамента платформы на поверхность или в тех местах, где осадочный чехол не отличается мощностью, и фундамент близко подходит к поверхности.

Примером такого месторождения является Курская магнитная аномалия в России и Криворожский бассейн на Украине.

Вообще руда представляет собой минеральный агрегат, из которого технологическим путем можно извлечь металл либо соединения металлов.

Рисунок 1. Руда. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Задай вопрос специалистам и получи
ответ уже через 15 минут!

Руды металлов связаны с районами активного горообразования, но наличие гор ещё не означает наличия богатых месторождений. Третья часть Европы, например, занята горами, но, крупных рудных месторождений совсем немного.

Исходя из области применения, рудные полезные ископаемые делятся на группы – руды черных металлов, руды цветных металлов, руды благородных металлов и радиоактивные металлы.

Такое рудное полезное ископаемое, как железная руда является основой для производства черных металлов – чугуна, стали, проката. Крупнейшие запасы железных руд сосредоточены в США, Индии, Китае, Бразилии, Канаде.

Есть отдельные крупные месторождения в Казахстане, Франции, Швеции, Украине, Венесуэле, Перу, Чили, Австралии, Либерии, Малайзии, В странах Северной Африки.

В России крупные запасы железных руд, кроме КМА, есть на Урале, Кольском полуострове, в Карелии, В Сибири.

Среди руд черных металлов наиболее востребованными и используемыми в промышленности являются железные руды.

Такие минералы, как гематит, магнетит, лимонит, сидерит, шамозит и тюрингит являются главными железосодержащими породами.

Добыча железной руды в мире превышает 1 млрд. тонн. Самым крупным производителем железной руды является Китай, добывающий 250 млн. тонн, в то время как Россия добывает 78 млн. тонн. По 60 млн. тонн добывают США и Индия, Украина – 45 млн. тонн.

Добыча железной руды в США ведется в районе озера Верхнее и в штате Мичиган.

В России крупнейшим железорудным бассейном является КМА, залежи которой оцениваются в 200-210 млрд. тонн или 50% планетарных запасов. Месторождение охватывает Курскую, Белгородскую, Орловскую области.

Для производства легированной стали и чугуна используется марганец в качестве легирующей добавки для придания им прочности и твердости.

Мировые промышленные запасы марганцевых руд сосредоточены на Украине – 42,2%. Есть марганцевые руды в Казахстане, ЮАР, Габоне, Австралии, Китае, в России.

Большое количество марганца производится также в Бразилии и Индии.

Для того чтобы сталь не ржавела, была жаропрочной и кислотоупорной необходим хром, один из основных компонентов руд черных металлов.

Специалисты предполагают, что из мировых запасов этой руды 15,3 млрд. тонн хромитовая руда высокого сорта приходится на ЮАР – 79%. В небольших количествах хром есть в Казахстане, Индии, Турции, довольно крупное месторождение этой руды находится в Армении. Небольшое месторождение разрабатывается в России на Урале.

Самым редким из черных металлов является ванадий. Он используется для производства марочного чугуна и марочной стали. Ванадий очень важен для аэрокосмической промышленности, потому что его добавка обеспечивает высокие характеристики титановых сплавов.

При получении серной кислоты ванадий используется в качестве катализатора. В чистом виде его нет, и встречается ванадий в составе титаномагнетитовых руд, иногда встречается в фосфоритах, урансодержащих песчаниках и алевролитах. Правда, его концентрация не более 2%.

Иногда даже значительные количества ванадия могут быть в бокситах, бурых углях, битуминозных сланцах и песках. При извлечении главных компонентов из минерального сырья, ванадий получают как побочный продукт.

По учтенным запасам этой руды лидерами являются ЮАР, Австралия и Россия, а основные его производители ЮАР, США, Россия, Финляндия.

Цветные металлы представлены двумя группами:

1. легкие, к ним относятся алюминий, магний, титан;
2. тяжелые – это медь, цинк, свинец, никель, кобальт.

Из всех цветных металлов алюминий является самым распространенным в земной коре.

Среди его физических свойств такие, как малая плотность, высокая теплопроводность, пластичность, электрическая проводимость, коррозионная стойкость. Этот металл хорошо поддается ковке, штамповке, прокатке, волочению. Его легко можно сварить.

Исходное сырье для металлического алюминия – глинозем, который получают при переработке бокситов и нефелиновых руд.

Запасы бокситов есть в Гвинее, Бразилии, Австралии, а Россия занимает по ним 9-е место.

Российские запасы бокситов сосредоточены в Белгородской и в Свердловской области, а также в Республике Коми. Российские бокситы невысокого качества. Нефелиновые руды залегают на Кольском полуострове. По производству глинозема Россия занимает 6-е место в мире. Весь глинозем производится из отечественного сырья.

Титан, открыли в 1791 г. Его отличительные характеристики – это высокая прочность и коррозионная стойкость. Для промышленности основным типом титановых руд являются прибрежно-морские россыпи. Такие крупные россыпи известны в России, Австралии, Индии, Бразилии, Новой Зеландии, Малайзии, Шри-Ланке.

Россыпные месторождения титана являются комплексными и содержат цирконий.

К легким цветным металлам относится магний, который в промышленности применяется сравнительно недавно. В военные годы основная его часть шла для производства зажигательных снарядов, бомб, осветительных ракет.

Сырье для получения магния приурочено ко многим районам планеты. Магний содержится в доломите, карналлите, бишофите, каините и других породах, имеющих широкое распространение в природе.

На долю США приходится около 41% мирового производства металлического магния и 12% его соединений.

Кроме США крупными производителями металлического магния являются Турция и КНДР. Производителями соединений магния – Россия, Китай, КНДР, Австрия, Греция, Турция.

Среди тяжелых цветных металлов выделяется медь, которая представляет собой пластичный элемент золотисто-розового оттенка, на открытом воздухе покрывающийся кислородной пленкой.

Отличительной особенностью меди являются её высокие антибактериальные свойства. В сплавах с никелем, оловом, золотом, цинком она используется в промышленности.

После Чили и США, по запасам меди Россия стоит на третьем месте в мире.

Кроме самородной меди, сырьем для её получения является халькопирит и борнит. Распространяются месторождения меди в США – Скалистые горы, В Канадском щите и провинции Квебек, Онтарио в Канаде, в Чили и Перу, в медном поясе Замбии, ДРК, в России, Казахстане, Узбекистане, Армении.

Основными и крупными производителями этого металла являются Чили и США, а также Канада, Индонезия, Перу, Австралия, Польша, Замбия, Россия.

Цинк впервые получили из каламина, по существу это карбонат цинка ZnCO2. Сегодня получают цинк из сульфидных руд, наиболее важной из которых является цинковая обманка и марматит.

Добыча цинковых руд идет в Канаде, США, в России, Австралии, Мексике, в центральной Африке, Казахстане, Японии и других странах.

Крупные производители цинковой руды – Япония и США они же её крупные импортеры.

Известный с древности никель при добавке к стали повышает её вязкость, упругость, антикоррозионные свойства.

Впервые металлический кобальт был получен в 1735 г. Сегодня он используется для производства сверхтвердых сплавов.

Сырьем для свинца является его главный рудный минерал галенит. Свинцовые руды добываются во многих странах, а ведущие его производители Австралия, Китай, Перу, Канада.

Добыча свинца ведется в Казахстане, России, Мексике, Швеции, ЮАР, Марокко. Крупные месторождения свинца есть в Узбекистане, Таджикистане, Азербайджане.

В России свинцовые месторождения сосредоточены на Алтае, в Забайкалье, Якутии, Приморье, Северном Кавказе.

Так и не нашли ответ
на свой вопрос?

Просто напиши с чем тебе
нужна помощь

источник