الخصائص العامة للمعادن

بادئ ذي بدء ، تسمى الصخور والمعادن المستخدمة في اقتصاد البلدان بالمعادن.

وفقًا لحالتهم الجسدية ، يمكن أن يكونوا:

• صلب - فحم ، ملح ، خام ، رخام ، إلخ ؛
• سائل - زيت ، مياه معدنية ؛
• غازي - غاز قابل للاشتعال والهيليوم والميثان.

عندما يؤخذ استخدامها كأساس ، فإنها تميز:

• الوقود - الفحم والنفط والجفت ؛
• خام - خامات الصخور ، بما في ذلك المعادن ؛
• غير معدني - الحصى والطين والرمل وما إلى ذلك.

يتم تمثيل مجموعة منفصلة بالأحجار الكريمة والزينة.

تشكلت المعادن بطرق مختلفة ومن حيث الأصل فهي نارية ، رسوبية ، متحولة ، توزيعها في باطن الأرض يخضع لأنماط معينة.

تتميز المناطق المطوية عادة بالنار ، أي معادن خام. يرجع هذا الظرف إلى حقيقة أنها تتكون من الصهارة والمحاليل المائية الساخنة المنبعثة منها.

تصعد الصهارة من أحشاء الأرض من خلال شقوق في قشرة الأرض وتتجمد فيها على أعماق مختلفة.

أيضًا ، يمكن أيضًا تكوين معادن الخام من حمم الصهارة البركانية ، والتي تبرد بسرعة نسبيًا. يتم إدخال الصهارة ، كقاعدة عامة ، خلال فترة الحركات التكتونية النشطة ، وبالتالي ، ترتبط معادن الركاز بالمناطق المطوية على الكوكب.

يمكن أيضًا تشكيل الخامات على سهول المنصة ، ولكن في هذه الحالة يتم حصرها في الطبقة السفلى من المنصة. على المنصات ، ترتبط معادن الخام بالدروع ، أي مع بروز أساس المنصة على السطح أو في تلك الأماكن التي لا يختلف فيها الغطاء الرسوبي في السماكة ، وتقترب الأساس من السطح.

مثال على هذا المجال هو الشذوذ المغناطيسي كورسك في روسيا وحوض كريفوي روج في أوكرانيا.

ملاحظة 1

بشكل عام ، الركام عبارة عن ركام معدني يمكن من خلاله استخلاص المعادن أو المركبات المعدنية بالوسائل التكنولوجية.

ترتبط الخامات المعدنية بمناطق البناء الجبلي النشط ، لكن وجود الجبال لا يعني وجود رواسب غنية. الجزء الثالث من أوروبا ، على سبيل المثال ، تحتله الجبال ، لكن هناك القليل جدًا من رواسب الخام الكبيرة.

بناءً على مجال التطبيق ، يتم تقسيم معادن الخام إلى مجموعات - خامات معادن حديدية وخامات معادن غير حديدية وخامات معادن ثمينة ومعادن مشعة.

معدن خام مثل خام الحديد هو الأساس لإنتاج المعادن الحديدية - الحديد الزهر والصلب والمنتجات المدرفلة. تتركز أكبر احتياطيات خام الحديد في الولايات المتحدة الأمريكية والهند والصين والبرازيل وكندا.

توجد ودائع كبيرة منفصلة في كازاخستان وفرنسا والسويد وأوكرانيا وفنزويلا وبيرو وتشيلي وأستراليا وليبيريا وماليزيا ودول شمال إفريقيا.

يوجد في روسيا احتياطيات كبيرة من خام الحديد ، بالإضافة إلى KMA ، في جبال الأورال وشبه جزيرة كولا وفي كاريليا وفي سيبيريا.

خامات المعادن الحديدية

من بين خامات المعادن الحديدية ، تعتبر خامات الحديد هي الأكثر طلبًا واستخدامًا في الصناعة.

المعادن مثل الهيماتيت والمغنتيت والليمونيت والسيدريت والشاموزيت والتورينجيت هي الصخور الرئيسية الحاملة للحديد.

يتجاوز استخراج خام الحديد في العالم مليار طن. تعد الصين أكبر منتج لخام الحديد بـ 250 مليون طن ، بينما تنتج روسيا 78 مليون طن. تنتج الولايات المتحدة والهند 60 مليون طن لكل منهما ، أوكرانيا - 45 مليون طن.

يتم استخراج خام الحديد في الولايات المتحدة في منطقة بحيرة سوبيريور وفي ولاية ميشيغان.

في روسيا ، أكبر حوض خام الحديد هو KMA ، الذي تقدر رواسبه بما يتراوح بين 200 و 210 مليار طن ، أو 50 ٪ من احتياطيات الكوكب. يغطي الحقل مناطق كورسك ، بيلغورود ، أوريول.

لإنتاج سبائك الصلب والحديد الزهر ، يتم استخدام المنغنيز كمادة مضافة لصناعة السبائك لمنحهم القوة والصلابة.

تتركز الاحتياطيات الصناعية العالمية من خامات المنغنيز في أوكرانيا - 42.2 ٪. توجد خامات المنجنيز في كازاخستان وجنوب إفريقيا والجابون وأستراليا والصين وروسيا.

يتم إنتاج كمية كبيرة من المنجنيز أيضًا في البرازيل والهند.

لكي لا يصدأ الفولاذ ، ولكي يكون مقاومًا للحرارة ومقاومًا للأحماض ، هناك حاجة إلى الكروم ، وهو أحد المكونات الرئيسية لخامات المعادن الحديدية.

يقترح المتخصصون أنه من بين احتياطيات العالم من هذا الخام ، يقع 15.3 مليار طن من خام الكروميت عالي الجودة في جنوب إفريقيا - 79 ٪. بكميات صغيرة ، يوجد الكروم في كازاخستان والهند وتركيا ، ويقع إيداع كبير إلى حد ما من هذا الخام في أرمينيا. يتم تطوير حقل صغير في روسيا في جبال الأورال.

ملاحظة 2

أندر المعادن الحديدية هو الفاناديوم. يتم استخدامه لإنتاج الحديد الصف والفولاذ الصف. الفاناديوم مهم جدًا لصناعة الطيران لأن إضافته توفر سبائك تيتانيوم عالية الأداء.

في إنتاج حامض الكبريتيك ، يستخدم الفاناديوم كعامل مساعد. إنه غير موجود في شكله النقي ، ويوجد الفاناديوم في تركيبة خامات التيتانيوم المغنتيت ، التي توجد أحيانًا في الفوسفوريت ، والأحجار الرملية الحاملة لليورانيوم والأحجار الغرينية. صحيح أن تركيزه لا يزيد عن 2٪.

في بعض الأحيان ، يمكن العثور على كميات كبيرة من الفاناديوم في البوكسيت ، والفحم البني ، والصخر القاري والرمال. عند استخراج المكونات الرئيسية من المواد الخام المعدنية ، يتم الحصول على الفاناديوم كمنتج ثانوي.

وفقًا للاحتياطيات المسجلة لهذا الخام ، فإن القادة هم جنوب إفريقيا وأستراليا وروسيا ، ومنتجيها الرئيسيون هم جنوب إفريقيا والولايات المتحدة الأمريكية وروسيا وفنلندا.

خامات المعادن غير الحديدية

يتم تمثيل المعادن غير الحديدية بمجموعتين:

1. الضوء ، وتشمل الألومنيوم والمغنيسيوم والتيتانيوم ؛
2. الثقيلة منها النحاس والزنك والرصاص والنيكل والكوبالت.

من بين جميع المعادن غير الحديدية ، يعتبر الألومنيوم هو الأكثر شيوعًا في القشرة الأرضية.

من بين خصائصه الفيزيائية الكثافة المنخفضة ، والتوصيل الحراري العالي ، والليونة ، والتوصيل الكهربائي ، ومقاومة التآكل. هذا المعدن يفسح المجال بشكل جيد للتزوير ، الختم ، الدرفلة ، الرسم. يمكن لحامها بسهولة.

المادة الخام للألمنيوم المعدني هي الألومينا ، والتي يتم الحصول عليها عن طريق معالجة خامات البوكسيت والنيفلين.

توجد احتياطيات من البوكسيت في غينيا والبرازيل وأستراليا وروسيا تحتل المرتبة التاسعة من حيث هذه الاحتياطيات.

تتركز احتياطيات البوكسيت الروسي في منطقتي بيلغورود وسفيردلوفسك ، وكذلك في جمهورية كومي. البوكسيت الروسي ذو جودة منخفضة. توجد خامات النفيلين في شبه جزيرة كولا. من حيث إنتاج الألومينا ، تحتل روسيا المرتبة السادسة في العالم. يتم إنتاج جميع الألومينا من المواد الخام المحلية.

تم اكتشاف التيتانيوم في عام 1791. وتتمثل خصائصه المميزة في قوته العالية ومقاومته للتآكل. بالنسبة للصناعة ، فإن النوع الرئيسي من خامات التيتانيوم هو الغرينيات الساحلية والبحرية. تُعرف هذه الغريصات الكبيرة في روسيا وأستراليا والهند والبرازيل ونيوزيلندا وماليزيا وسريلانكا.

الرواسب الغرينية من التيتانيوم معقدة وتحتوي على الزركونيوم.

تشمل المعادن الخفيفة غير الحديدية المغنيسيوم ، الذي استخدم في الصناعة مؤخرًا نسبيًا. خلال سنوات الحرب ، ذهب معظمها لإنتاج القذائف الحارقة والقنابل والقنابل الحارقة.

تقتصر المواد الخام لإنتاج المغنيسيوم على مناطق عديدة من الكوكب. يوجد المغنيسيوم في الدولوميت والكرناليت والبيشوفيت والكاينيت والصخور الأخرى المنتشرة على نطاق واسع في الطبيعة.

تمثل الولايات المتحدة حوالي 41٪ من إنتاج العالم من معدن المغنيسيوم و 12٪ من مركباته.

بالإضافة إلى الولايات المتحدة ، تعد تركيا وكوريا الشمالية منتجين رئيسيين للمغنيسيوم المعدني. يتم إنتاج مركبات المغنيسيوم في روسيا والصين وكوريا الشمالية والنمسا واليونان وتركيا.

من بين المعادن الثقيلة غير الحديدية ، يبرز النحاس ، وهو عنصر بلاستيكي ذو لون ذهبي-وردي مغطى بغشاء أكسجين في الهواء الطلق.

السمة المميزة للنحاس هي خصائصه المضادة للبكتيريا. في السبائك التي تحتوي على النيكل والقصدير والذهب والزنك ، يتم استخدامه في الصناعة.

بعد تشيلي والولايات المتحدة ، تحتل روسيا المرتبة الثالثة في العالم من حيث احتياطيات النحاس.

بالإضافة إلى النحاس الأصلي ، فإن المواد الخام المستخدمة في إنتاجه هي الكالكوبايرايت والبورنيت. يتم توزيع رواسب النحاس في الولايات المتحدة الأمريكية - جبال روكي ، في الدرع الكندي ومقاطعات كيبيك ، أونتاريو في كندا ، في تشيلي وبيرو ، في حزام النحاس في زامبيا ، جمهورية الكونغو الديمقراطية ، في روسيا ، كازاخستان ، أوزبكستان ، أرمينيا.

المنتجون الرئيسيون والرئيسيون لهذا المعدن هم تشيلي والولايات المتحدة الأمريكية ، وكذلك كندا وإندونيسيا وبيرو وأستراليا وبولندا وزامبيا وروسيا.

تم الحصول على الزنك لأول مرة من الكالامين وهو أساسًا كربونات الزنك ZnCO2. اليوم ، يتم الحصول على الزنك من خامات الكبريتيد ، وأهمها مزيج الزنك والمارماتيت.

يتم استخراج خامات الزنك في كندا والولايات المتحدة الأمريكية وروسيا وأستراليا والمكسيك وأفريقيا الوسطى وكازاخستان واليابان ودول أخرى.

المنتجون الرئيسيون لخام الزنك - اليابان والولايات المتحدة ، هم أيضًا المستوردون الرئيسيون لها.

المعروف منذ العصور القديمة أن النيكل ، عند إضافته إلى الفولاذ ، يزيد من لزوجته ومرونته وخصائصه المضادة للتآكل.

لأول مرة ، تم الحصول على الكوبالت المعدني في عام 1735. ويستخدم اليوم لإنتاج السبائك فائقة الصلابة.

المادة الخام للرصاص هي خامها الرئيسي غالينا المعدنية. يتم استخراج خامات الرصاص في العديد من البلدان ، وأبرز منتجيها هم أستراليا والصين وبيرو وكندا.

يُستخرج الرصاص في كازاخستان وروسيا والمكسيك والسويد وجنوب إفريقيا والمغرب. توجد رواسب كبيرة من الرصاص في أوزبكستان وطاجيكستان وأذربيجان.

في روسيا ، تتركز رواسب الرصاص في Altai و Transbaikalia و Yakutia و Primorye وشمال القوقاز.

تتناول هذه المقالة الموارد المعدنية للأرض. على وجه الخصوص ، سنتحدث عن الأنواع الرئيسية للمعادن التي تتميز بالعلوم الجيولوجية ....

بواسطة Masterweb

10.04.2018 12:00

حتى في المراحل الأولى من تطوره ، استخدم الشخص العاقل بنشاط الموارد التي قدمتها له الطبيعة. في البداية ، كان ما يمكن رؤيته - ماء ، خشب ، حجارة. في المستقبل ، بدأ الناس يسألون أنفسهم بشكل متزايد السؤال: ما الذي يمكن أن يكون مفيدًا تحت الأرض؟ وقدمت له أحشاء كوكبنا العديد من المفاجآت السارة.

تتناول هذه المقالة الموارد المعدنية للأرض. على وجه الخصوص ، سنتحدث عن الأنواع الرئيسية للمعادن التي تتميز بالعلوم الجيولوجية الحديثة. أين يتم تعدينهم ، وفي أي قطاعات اقتصادية يتم استخدامهم؟ وما هي أنواع المعادن التي تعتبر الأكثر قيمة والمطلوبة اليوم؟

الثروة المعدنية للأرض

في أعماق كوكبنا توجد المئات ، إن لم يكن الآلاف من الأنواع المختلفة من المعادن. بعضها أصعب من الفولاذ (مثل الماس على سبيل المثال) ، في حين أن البعض الآخر ينهار وينهار من أخف ضربة (مثال حي هو الكاولين). توجد أنواع معينة من المعادن المستخرجة في حالة تجمع سائل (نفط) أو غازي (غاز طبيعي). يتم تطويرها باستخدام نظام الآبار الخاصة.

يمكن أن تكون المعادن الموجودة في قشرة الأرض على شكل أغشية أو أعشاش أو طبقات أو عدسات أو عروق. غالبًا ما تشكل تراكمات العديد من الرواسب أحواضًا ومقاطعات وحقول خام كاملة. يتم تطوير واستخراج الموارد المعدنية من قبل فرع منفصل من العلوم والتكنولوجيا يسمى التعدين.

ما أنواع المعادن التي يعزلها العلماء اليوم؟ سنتحدث عن هذا بمزيد من التفصيل في القسم التالي من مقالتنا.

أنواع المعادن

يمكن أن يكون نشأة بعض المواد المعدنية والمركبات مختلفة تمامًا. على سبيل المثال ، يرتبط أصل العديد من الخامات بعمليات الصهارة التي تحدث في أعماق قشرة الأرض. لكن النفط تشكل من بقايا النباتات والحيوانات التي ماتت منذ ملايين السنين. لذلك ، من المنطقي تمامًا التمييز بين نوعين من المعادن:

• عضوي.
• غير عضوي.

هناك أيضًا عدد من التصنيفات الأخرى. لذلك ، وفقًا لحالة التجميع ، يتم تمييز المعادن الصلبة والسائلة والغازية ، وفقًا لظروف التواجد في قشرة الأرض - الخزان ، الوريد ، إلخ. كما تتميز الأنواع التالية من المعادن حسب المنشأ وظروف التكوين:

• داخلي المنشأ (يتكون على أعماق كبيرة في سماكة قشرة الأرض).
• خارجي المنشأ (يتكون على سطح الغلاف الصخري - في قاع البحيرات أو المستنقعات أو البحار أو المحيطات).
• متحولة (مواد تشكلت تحت تأثير درجات الحرارة والضغط المرتفعين للغاية).

هناك تصنيف آخر معمم. لذلك ، وفقًا لذلك ، فإن أهم أنواع المعادن هي الوقود (أو القابل للاحتراق) ، والخام (المعدني) وغير المعدني. في بعض الأحيان يتم تمييز المواد الخام لصناعة البناء كفئة فرعية منفصلة. سوف نتناول هذه الأنواع الثلاثة من المعادن بمزيد من التفصيل.

الوقود الحفري

المعادن القابلة للاحتراق (أو الوقود) هي نوع من الموارد المعدنية تتميز بخاصية مثل الاحتراق. وتستخدم بشكل أساسي كمصدر للطاقة الحرارية. تشمل الأنواع الرئيسية لمعادن الوقود النفط والغاز الطبيعي والفحم الصلب والبني والجفت والأنثراسايت والصخر الزيتي.

يطلق احتراق جميع أنواع الوقود المذكورة أعلاه كمية كبيرة من الطاقة. يتم تسهيل ذلك من خلال الكربون ، الموجود في جميع المعادن القابلة للاحتراق دون استثناء. من المستحيل تخيل حياة مدينة حديثة بدون زيت ، يتم الحصول منه على البنزين ، أو بدون غاز ، يتم إنفاقه على تدفئة العديد من المباني السكنية. يستخدم الفحم على نطاق واسع في الصناعات الثقيلة ، على وجه الخصوص ، في هندسة الطاقة الحرارية والمعادن الحديدية.

خامات المعادن

تتواجد المعادن في العديد من الأشياء التي نستخدمها كل يوم: السيارات ، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، والهواتف المحمولة ، والأجهزة المنزلية ، وحتى المصابيح الكهربائية الأكثر شيوعًا. علاوة على ذلك ، غالبًا ما تكون هذه ليست معادن نقية ، ولكنها سبائك صنعها الإنسان بشكل مصطنع. لذلك ، فإن الفولاذ المستخدم على نطاق واسع هو سبيكة من الحديد بالكربون وبعض العناصر الأخرى (على سبيل المثال ، المنغنيز). لكن المرحلة الأولى في عملية إنتاج أي معدن أو سبيكة هي استخراج المواد الخام اللازمة.

هناك خمسة أنواع رئيسية من المعادن الخام. هو - هي:

• المعادن الحديدية (الحديد والكروم والمنغنيز).
• المعادن غير الحديدية (النحاس والألومنيوم والنيكل).
• المعادن النادرة (التنجستن والموليبدينوم والقصدير).
• المركبات المشعة (الراديوم واليورانيوم).
• المعادن النبيلة (الذهب والفضة والبلاتين).

تعتبر خامات الحديد (كأساس لإنتاج السبائك المختلفة) ، وكذلك خامات الألمنيوم والنحاس والنيكل ، ذات أهمية قصوى للبشرية في المرحلة الحالية من تطورها. على وجه الخصوص ، يساهم وجود رواسب كبيرة من المعادن غير الحديدية في أحشاء البلاد إلى حد كبير في تقدمه التقني. بعد كل شيء ، فهي تستخدم على نطاق واسع في الهندسة الكهربائية وهندسة الطائرات والملاحة الفضائية وإنتاج أدوات عالية الدقة.

المعادن غير المعدنية

المواد الخام المعدنية غير المعدنية هي نوع من المعادن التي لا تحتوي على معادن في تكوينها وتستخدم بشكل رئيسي في صناعة البناء. في المجموع ، تضم هذه المجموعة حوالي 100 اسم من الصخور والمعادن. والحجم الحديث لاستخراج الموارد المعدنية من النوع غير المعدني كبير جدًا.

لا يوجد تصنيف موحد ومقبول بشكل عام للمعادن غير المعدنية. من المعتاد هنا إبراز:

• تعدين المواد الخام (الاسبستوس ، الجرافيت ، التلك).
• المواد الخام الكيميائية (ملح البوتاسيوم ، الكبريت الأصلي ، الفوسفوريت).
• مواد البناء (الحجر الجيري والرمل والرخام والجرانيت والحجر الرملي والتوف والطين وغيرها).
• المواد الخام بيزو البصري (الصاري الأيسلندي ، الكوارتز ، الفلوريت البصري).
• الأحجار الكريمة وشبه الكريمة (اللابرادوريت والياقوت والياقوت والجمشت والأوبال وغيرها).

جغرافيا الموارد المعدنية للكوكب

يرتبط توزيع بعض المعادن على سطح كوكبنا ، أولاً وقبل كل شيء ، بالبنية الجيولوجية للمنطقة. لذلك ، يوجد على دروع المنصات القديمة العديد من رواسب المعادن الحديدية وغير الحديدية. لكن الرواسب الكبيرة من النفط والغاز والفحم والملح محصورة في مناطق الأحواض الهامشية وسفوح التلال. تنتشر المعادن غير المعدنية في كل مكان: داخل المناطق المطوية (الجبلية) وداخل مناطق المنصات.

على الخرائط الجغرافية ، يُشار إلى رواسب الموارد المعدنية برموز وعلامات بيانية خاصة. علاوة على ذلك ، كل معدن له تعيينه الخاص (انظر الصورة أدناه). لذلك ، على سبيل المثال ، يشار إلى الفحم بمربع مملوء ، والملح بمربع فارغ ، وخام الحديد بمثلث أسود متساوي الأضلاع ، وما إلى ذلك.

النفط والغاز

إذا قمت بإدراج أنواع المعادن التي يستخدمها الإنسان اليوم ، فإن الفاتورة ستذهب إلى المئات أو حتى الآلاف. إن الإمكانات المعدنية والموارد في باطن الأرض مدهشة بكل بساطة! لكن قلة هم الذين يجادلون في حقيقة أن أهم أنواع المعادن ، اعتبارًا من الربع الأول من القرن الحادي والعشرين ، هي النفط والغاز الطبيعي.

غالبًا ما يُطلق على النفط اسم الذهب الأسود ، مما يؤكد على أهمية وقيمة هذا المورد. هذا الوقود مطلوب في جميع أنحاء العالم ، وتجدد بعض الدول ميزانياتها جيدًا من بيعها. النفط هو أهم مورد معدني لشمال إفريقيا وجنوب غرب آسيا. المملكة العربية السعودية وفنزويلا وإيران والعراق وكندا هم قادة العالم من حيث إجمالي الاحتياطيات من هذا المعدن.

يجلب إنتاج النفط أرباحًا ضخمة للبلدان. يُستخرج الزيت من أحشاء الأرض بثلاث طرق رئيسية:

• ميكانيكي.
• نافورة.
• سلانتسيف.

الطريقة الأكثر شيوعًا هي طريقة الاستخراج الميكانيكية (أو الضخ). للقيام بذلك ، يتم حفر الآبار ، وبعد ذلك يتم ضخ الزيت باستخدام معدات ضاغط قوية. وتجدر الإشارة إلى أن الذهب الأسود لا يُستخرج من البر فحسب ، بل يُستخرج من البحر أيضًا. لهذا الغرض ، يتم تثبيت منصات عائمة خاصة على الماء.

غالبًا ما توجد رواسب الغاز بالقرب من رواسب النفط. غالبًا ما يشكلون معًا مناطق ومحافظات النفط والغاز بأكملها ، ويحتلون مناطق مهمة. الغاز الطبيعي هو خليط من عدة غازات دفعة واحدة (الميثان ، البروبان ، البيوتان وبعض الغازات الأخرى) ، والذي يتشكل في سماكة قشرة الأرض نتيجة التحلل اللاهوائي للمواد العضوية. يتم استخراجها من أحشاء الكوكب باستخدام الآبار التي يمكن أن يصل عمقها إلى عدة كيلومترات.

فحم

الفحم الأحفوري هو أحد أكثر الموارد المعدنية وفرة في العالم. تم العثور على رواسبها في جميع قارات الأرض. لكن الدول التالية لديها أكبر مخزون من الفحم: الولايات المتحدة الأمريكية والصين وروسيا والهند وأستراليا.

اعتمادًا على محتوى الكربون ، هناك ثلاثة أنواع رئيسية من هذا المعدن:

• الفحم البني (حتى 65-70٪ كربون).
• الفحم الصلب (75-95٪).
• أنثراسايت (أكثر من 95٪).

يختلف لون الفحم من البني إلى الرمادي الداكن والأسود.

يتم استخراج الفحم من أحشاء الكوكب بطريقتين رئيسيتين:

1. مغلق.
2. افتح.

تُستخدم طريقة الاستخراج المغلقة (أو الخاصة بي) في أعماق كبيرة من طبقات الفحم (أكثر من 100 متر). لهذا الغرض ، يتم بناء المناجم أو الإعلانات. الميزة الرئيسية لطريقة التعدين هذه هي الحفاظ على البيئة. تسبب مناجم الفحم ضررًا أقل للبيئة من المحاجر أو القطع. في الوقت نفسه ، يعد التعدين خطيرًا للغاية على صحة العمال وحياتهم.

يتم استخدام طريقة التعدين المفتوح (أو المحجر) في الحالات التي توجد فيها طبقات الفحم بالقرب من سطح الأرض قدر الإمكان. في هذه الحالة ، يتم فتح الطبقة العليا من قشرة الأرض (بما في ذلك التربة) ويبدأ التطور المباشر للرواسب. يتم تكسير الصخور باستخدام آلات خاصة (سحب وكسارة) ونقلها إلى السطح. من بين مزايا تعدين الفحم في المناجم المفتوحة الكفاءة والأمان النسبي. ومع ذلك ، فإن المحاجر "تلتهم" مساحات شاسعة من الأرض وتسبب أضرارًا جسيمة للبيئة. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي الفحم المستخرج بهذه الطريقة عادة على كمية كبيرة من الشوائب المختلفة.

خام الحديد

خامات الحديد عبارة عن تكوينات معدنية طبيعية تحتوي على الحديد (Fe) بنسبة 10٪ إلى 75٪. بشكل عام ، يُعرف بحوالي مائتي معدن ، والتي تحتوي على الحديد. لكن أهمها المغنتيتات والهيماتيت. تعتبر الخامات التي تحتوي على نسبة تصل إلى 45٪ من الحديد فقيرة وتتطلب تخصيبًا إضافيًا.

خام الحديد هو المادة الخام الرئيسية للمعادن الحديدية. يذهب معظمها لإنتاج الحديد والفولاذ المدرفل. أكبر موردي خام الحديد إلى السوق العالمية هم الهند والصين وأوكرانيا وروسيا والبرازيل وكازاخستان وأستراليا. هذه البلدان تمثل أكثر من 80٪ من الإنتاج العالمي.

يتم استخراج هذا المعدن في المناجم والمحاجر (أقل في المناجم). يتم إرسال الخامات الغنية على الفور إلى المحلات المفتوحة والمحول لصهر الفولاذ. يجب تخصيب الخامات الفقيرة التي تحتوي على نسبة منخفضة من الحديد. تتم هذه العملية في مصانع التعدين والمعالجة الخاصة (GOKah). أولاً ، يتم سحق الخام المستخرج من أحشاء الأرض ، ثم يتم إرسال الكتلة الناتجة إلى فاصل مغناطيسي ، والذي "يسحب" جزيئات الحديد منه. بعد ذلك ، يتم تلبيد الخام المخصب في كريات صغيرة (قطرها 8-15 ملم) وإرسالها إلى مصانع التعدين.

يتزايد حجم إنتاج خام الحديد في العالم بسرعة. إذا تم استخراج حوالي مليار طن من هذه المادة الخام في عام 2001 ، فقد بلغ هذا الرقم في عام 2010 بالفعل 2.4 مليار طن. صحيح أن بعض البلدان المتقدمة للغاية تقلل تدريجياً من استهلاك خام الحديد وتتحول إلى إعادة تدوير الخردة المعدنية الموجودة لديها بالفعل.

ذهب

ربما لا يوجد شخص على وجه الأرض لا يسمع كلمة "كلوندايك". أصبح اسم هذه المنطقة في ألاسكا اسمًا مألوفًا كتسمية لمكان مليء بالكنوز الثمينة. في نهاية القرن التاسع عشر ، تم اكتشاف رواسب هائلة من الذهب هنا. وذهب الآلاف من المغامرين إلى أرض برية وبعيدة بحثًا عنه. تمكنت قلة محظوظة من الوصول إلى هناك والعثور على كنز أصفر لا يقدر بثمن.

لا يزال الذهب هو المعدن الأكثر قيمة على وجه الأرض اليوم. غالبًا ما يتم استخدامه في صناعة المجوهرات وككائن استثماري. تعتبر السبائك الذهبية الطريقة الأكثر موثوقية للحفاظ على مدخراتك. بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم المعدن النبيل أيضًا في الإلكترونيات الدقيقة وطب الأسنان وصناعة الأغذية.

على مر التاريخ ، استخرجت البشرية حوالي 160 ألف طن من الذهب من الأرض. من الناحية النقدية ، هذا مبلغ يقارب 8 تريليون دولار أمريكي. الدول الرائدة في تعدين الذهب في العالم هي: الصين ، روسيا ، أستراليا ، الولايات المتحدة الأمريكية ، جنوب إفريقيا ، بيرو ، كندا. هناك 37 شركة لتعدين الذهب تعمل على أراضي الاتحاد الروسي اليوم. تقع في مناطق بورياتيا وأمور وإيركوتسك وترانسبايكاليا وإقليم كراسنويارسك وجمهورية تيفا وبعض المناطق الأخرى من البلاد.

الماس

الماس معدن طبيعي ، شكل من أشكال الكربون. يتميز بصلابة عالية للغاية وموصلية حرارية. الماس المقطوع يسمى الماس. لفترة طويلة ، كان الديكور أغلى وقيمة. صحيح أن سعر الماس يرجع إلى حد كبير إلى الدرجة العالية للغاية من احتكار هذا السوق في الاقتصاد العالمي.

بالإضافة إلى المجوهرات ، وجد الماس تطبيقاته في الإلكترونيات والفضاء والصناعات النووية. نظرًا للصلابة الاستثنائية للمعادن ، يتم استخدامه في إنتاج المثاقب والقواطع شديدة التحمل.

الماس هو أهم نوع من المعادن في أفريقيا. على الأقل بعض دولها. وهكذا ، يتم استخراج كل ثانية من الماس في العالم في أربع دول من "القارة السوداء". هذه هي ناميبيا وبوتسوانا وجنوب إفريقيا وتنزانيا. المستوردون الرئيسيون الآخرون للمعادن الأكثر ديمومة هم الهند وروسيا وأنغولا وكندا.

على أراضي روسيا ، تم العثور على أول ماسة من قبل القن بافيل بوبوف في مقاطعة بيرم. لمثل هذا الاكتشاف القيم ، تم منحه الحرية. بعد ذلك ، تم اكتشاف أنابيب كيمبرلايت كبيرة في ياقوتيا ، بالإضافة إلى رواسب كبيرة في إقليم كراسنويارسك ومنطقة أرخانجيلسك.

الملح الصخري

عند الحديث عن المعادن الأكثر رواجًا ، لا يسع المرء إلا أن يذكر الملح. قيمة هذا المنتج المعدني والغذائي مرتفعة بشكل غير عادي. في العصور القديمة ، غالبًا ما كان الملح يؤدي وظيفة أموال التسوية. إنه حيوي لأي جسم بشري. يصاحب نقص الملح ضعف وصداع وغثيان.

الصيغة الكيميائية لهذا المعدن هي NaCl (كلوريد الصوديوم). في الطبيعة ، يحدث على شكل بلورات شفافة عديمة اللون. يتم الحصول على ملح المطبخ بعدة طرق. في الواقع ، يتم استخراج الملح الصخري بطريقة التعدين. يتم الحصول على المعدن أيضًا عن طريق هضم محاليل الملح السائلة.

في المجموع ، يتم استخراج حوالي 200 مليون طن من الملح في العالم سنويًا. أكبر منتجي هذا المنتج هم دول مثل الولايات المتحدة الأمريكية والصين والهند وكندا وفرنسا وألمانيا وروسيا وأوكرانيا وتشيلي. اكتشف علماء الآثار أقدم أحواض الملح على ساحل البحر الأسود (بلغاريا الحديثة). لقد وجد العلماء أن الملح بدأ في التنقيب هنا في وقت مبكر من الألفية السادسة قبل الميلاد.

شارع كييفيان ، 16 0016 أرمينيا ، يريفان +374 11233255

هناك العديد من الرواسب الطبيعية للمواد المهمة للإنسان. هذه موارد قابلة للاستنفاد ويجب الحفاظ عليها. بدون تطويرها وإنتاجها ، ستكون العديد من جوانب حياة الناس صعبة للغاية.

المعادن وخصائصها هي موضوع وموضوع دراسة جيولوجيا التعدين. يتم استخدام النتائج التي حصلت عليها في المستقبل لمعالجة العديد من الأشياء وإنتاجها.

المعادن وخصائصها

ما يسمى بشكل عام المعادن؟ هذه صخور أو هياكل معدنية لها أهمية اقتصادية كبيرة وتستخدم على نطاق واسع في الصناعة.

تنوعها كبير ، لذا فإن خصائص كل نوع محددة. هناك عدة خيارات رئيسية لتراكم المواد المدروسة في الطبيعة:

• الغرينيات.
• طبقات.
• عروق.
• قضبان.
• أعشاش.

إذا تحدثنا عن التوزيع العام للحفريات ، فيمكننا التمييز بين:

• المقاطعات.
• المقاطعات.
• حمامات.
• مكان الميلاد.

تعتمد المعادن وخصائصها على نوع معين من المواد الخام. وهذا ما يحدد نطاق استخدامها من قبل البشر ، وكذلك طريقة الاستخراج والمعالجة.

أنواع المعادن

يوجد أكثر من تصنيف واحد للمواد الخام المدروسة. لذلك ، إذا كان الأساس يعتمد على علامات حالة التجميع ، فسيتم تمييز هذه الأصناف.

1. صلبة معدنية. أمثلة: الرخام ، الملح ، الجرانيت ، الخامات المعدنية ، غير المعدنية.
2. سائل - المياه المعدنية الجوفية والنفط.
3. الغاز - الغاز الطبيعي والهيليوم.

إذا كان التقسيم إلى أنواع يعتمد على استخدام المعادن ، فإن التصنيف يأخذ الشكل التالي.

1. سريع الغضب. أمثلة: النفط والفحم القابل للاحتراق والميثان وغيرها.
2. خام أو ناري. أمثلة: جميع الخامات المحتوية على معادن ، وكذلك الأسبستوس والجرافيت.
3. غير معدني. أمثلة: جميع المواد الخام التي لا تحتوي على معادن (طين ، رمل ، طباشير ، حصى وغيرها) وكذلك الأملاح المختلفة.
4. أحجار كريمة. أمثلة: الثمينة وشبه الكريمة وكذلك (الماس ، الياقوت ، الياقوت ، الزمرد ، يشب ، العقيق الأبيض ، العقيق ، العقيق وغيرها).

وفقًا للتنوع المقدم ، من الواضح أن المعادن وخصائصها هي عالم كامل يتم استكشافه من قبل عدد كبير من الجيولوجيين وعمال المناجم.

الودائع الرئيسية

تتوزع المعادن المختلفة في جميع أنحاء الكوكب بالتساوي وفقًا للخصائص الجيولوجية. بعد كل شيء ، يتم تشكيل جزء كبير منهم بسبب حركات المنصات والانفجارات التكتونية. هناك العديد من القارات الرئيسية الأكثر ثراءً في جميع أنواع المواد الخام تقريبًا. هو - هي:

• شمال وجنوب أمريكا.
• أوراسيا.
• أفريقيا.

تستخدم جميع البلدان التي تقع في المناطق المحددة المعادن وخصائصها على نطاق واسع. في نفس المناطق التي لا توجد بها مواد خام ، هناك عمليات تسليم للتصدير.

بشكل عام ، بالطبع ، من الصعب تحديد المخطط العام لرواسب الموارد المعدنية. بعد كل شيء ، كل هذا يتوقف على نوع معين من المواد الخام. واحدة من أغلى المعادن الثمينة (تحتوي على معادن نبيلة). الذهب ، على سبيل المثال ، موجود في كل مكان باستثناء أوروبا (من القارات المذكورة أعلاه بالإضافة إلى أستراليا). إنها ذات قيمة عالية للغاية ، ويعد استخراجها أحد أكثر الأحداث شيوعًا في التعدين.

أوراسيا هي الأغنى بالموارد القابلة للاحتراق. يتم توزيع معادن الجبال (التلك ، الباريت ، الكاولين ، الحجر الجيري ، الكوارتزيت ، الأباتيت ، الأملاح) في كل مكان تقريبًا بكميات كبيرة.

التعدين

تستخدم طرق مختلفة لاستخراج المعادن وتجهيزها للاستخدام.

1. فتح المسار. يتم استخراج المواد الخام اللازمة مباشرة من المحاجر. بمرور الوقت ، يؤدي هذا إلى تكوين وديان واسعة النطاق ، وبالتالي ، فإنه لا يدخر الطبيعة.
2. طريقة التعدين هي الأصح لكنها مكلفة.
3. طريقة النافورة لضخ الزيت.
4. طريقة الضخ.
5. الطرق الجيوتقنية لمعالجة الخامات.

إن تطوير الرواسب المعدنية هو عملية مهمة وضرورية ، ومع ذلك ، تؤدي إلى عواقب مؤسفة للغاية. بعد كل شيء ، الموارد محدودة. لذلك ، في السنوات الأخيرة ، تم التركيز بشكل خاص ليس على كميات كبيرة من استخراج الموارد المعدنية ، ولكن على الاستخدام الصحيح والعقلاني من قبل الإنسان.

الصخور الخام (النارية)

تضم هذه المجموعة أهم وأكبر المعادن من حيث الإنتاج. الركاز هو تكوين ذو طبيعة معدنية يحتوي على كمية كبيرة من المعدن المطلوب (مكون آخر).

أماكن استخراج ومعالجة هذه المواد الخام تسمى المناجم. يمكن تصنيف الصخور النارية إلى أربع مجموعات:

• ملون.
• النبيل؛
• مكونات غير معدنية.

دعونا نعطي أمثلة على بعض الموارد المعدنية الخام.

1. حديد.
2. نيكل.
3. الأرجنتيني.
4. حجر القصدير.
5. البريل.
6. بورنيت.
7. الكالكوبيريت.
8. يورانينيت.
9. الاسبستوس.
10. الجرافيت وغيرها.

الذهب معدن خام

يوجد من بين المعادن الخام والخاصة. الذهب على سبيل المثال. كان إنتاجه مناسبًا منذ العصور القديمة ، لأنه كان دائمًا موضع تقدير كبير من قبل الناس. اليوم ، يتم استخراج الذهب وغسله في كل بلد تقريبًا يوجد في أراضيها على الأقل رواسب صغيرة منه.

في الطبيعة ، يوجد الذهب في شكل جزيئات أصلية. تم العثور على أكبر سبيكة في أستراليا تزن طبقة 70 كجم تقريبًا. في كثير من الأحيان ، بسبب تجوية الرواسب وتآكلها ، تتشكل الغرينيات على شكل حبيبات رملية من هذا المعدن الثمين.

يتم استخراجه من هذه الخلائط عن طريق الغسل والنخل. بشكل عام ، هذه ليست معادن شائعة جدًا وضخمة من حيث المحتوى. هذا هو سبب تسمية الذهب بمعدن ثمين ونبيل.

مراكز استخراج هذا المعدن الخام هي:

• روسيا.
• كندا.
• جنوب أفريقيا.
• أستراليا.

الوقود الحفري

تشمل هذه المجموعة الموارد المعدنية مثل:

• الفحم البني؛
• نفط؛
• غاز (الميثان والهيليوم) ؛
• فحم.

استخدام المعادن من هذا النوع هو وقود ومواد خام لإنتاج المركبات والمواد الكيميائية المختلفة.

الفحم عبارة عن أحفورة تقع على عمق ضحل نسبيًا في طبقات واسعة. كميته محدودة في إيداع معين واحد. لذلك ، بعد استنفاد مجموعة واحدة ، ينتقل الناس إلى حوض آخر. بشكل عام ، يحتوي الفحم على ما يصل إلى 97٪ كربون نقي. تشكلت تاريخيا نتيجة موت وانضغاط البقايا العضوية النباتية. استمرت هذه العمليات لملايين السنين ، لذلك يوجد الآن كمية هائلة من احتياطيات الفحم في جميع أنحاء الكوكب.

يُطلق على النفط أيضًا اسم الذهب السائل ، مما يؤكد مدى أهميته كمورد معدني. بعد كل شيء ، هذا هو المصدر الرئيسي للوقود عالي الجودة القابل للاحتراق ، بالإضافة إلى مكوناته المختلفة - الأساس ، المادة الخام للتركيبات الكيميائية. الدول الرائدة في إنتاج النفط هي دول مثل:

• روسيا.
• الجزائر؛
• المكسيك.
• إندونيسيا.
• فنزويلا.
• ليبيا.

وهو خليط من الهيدروكربونات الغازية ، وهو أيضًا وقود صناعي مهم. إنه ينتمي إلى أرخص المواد الخام ، لذلك يتم استخدامه على نطاق واسع بشكل خاص. الدولتان الرائدتان في الإنتاج هما روسيا والسعودية.

الأنواع غير المعدنية أو غير المعدنية

تشمل هذه المجموعة المعادن والصخور مثل:

• طين؛
• رمل؛
• الحصى.
• الحصى.
• صخرة محطمة؛
• التلك.
• الكاولين.
• الباريت.
• الجرافيت؛
• الماس؛
• كوارتز؛
• الأباتيت؛
• الفوسفوريت وغيرها.

يمكن دمج جميع الأصناف في عدة مجموعات حسب مساحة الاستخدام.

1. التعدين والمعادن الكيميائية.
2. المواد الخام المعدنية.
3. بلورات فنية.
4. مواد بناء.

غالبًا ما يتم تضمين الأحجار الكريمة في هذه المجموعة أيضًا. مجالات استخدام المعادن ذات الطبيعة غير المعدنية متعددة الأوجه وواسعة النطاق. هذه هي الزراعة (الأسمدة) ، والبناء (المواد) ، وصنع الزجاج ، والمجوهرات ، والهندسة ، والإنتاج الكيميائي العام ، وإنتاج الطلاء ، وما إلى ذلك.

خام الحديد هو تكوين معدني ذو طبيعة طبيعية ، يحتوي في تركيبته على مركبات الحديد المتراكمة في مثل هذا الحجم الكافي لاستخراجها اقتصاديًا. بالطبع الحديد موجود في كل الصخور. لكن خامات الحديد هي على وجه التحديد تلك المركبات الحديدية الغنية بهذه المادة لدرجة أنها تسمح بالاستخراج الصناعي للحديد المعدني.

أنواع خامات الحديد وخصائصها الرئيسية

تختلف جميع خامات الحديد اختلافًا كبيرًا في تركيبتها المعدنية ووجود شوائب ضارة ومفيدة. شروط تكوينها ، وأخيراً محتوى الحديد.

يمكن تقسيم المواد الرئيسية المصنفة على أنها خام إلى عدة مجموعات:

• أكاسيد الحديد ، والتي تشمل الهيماتيت ، المارتيت ، المغنتيت.
• هيدروكسيدات الحديد - هيدروغوثايت والجيوثايت ؛
• السيليكات - تورينجيت وشاموسيت ؛
• كربونات - سيدروبلسيت وسيدريت.

في خامات الحديد الصناعية ، يوجد الحديد بتركيزات مختلفة - من 16 إلى 72٪. تشمل الشوائب المفيدة الموجودة في خامات الحديد: Mn ، Ni ، Co ، Mo ، إلخ. هناك أيضًا شوائب ضارة ، والتي تشمل: Zn ، S ، Pb ، Cu ، إلخ.

رواسب خام الحديد وتكنولوجيا التعدين

حسب التكوين ، تنقسم رواسب خام الحديد الموجودة إلى:

• ذاتية النمو. يمكن أن تكون نارية ، وهي شوائب من خامات التيتانيوم المغنطيسية. قد يكون هناك أيضًا شوائب كربوناتيت. بالإضافة إلى ذلك ، هناك رواسب عدسية تشبه الألواح المغنتيت ، ورواسب صفيحة بركانية رسوبية ، وأوردة حرارية مائية ، وكذلك أجسام خام غير منتظمة الشكل.
• خارجي. وتشمل هذه بشكل أساسي رواسب مكامن رسوبية من الحديد البني والسيدريت ، بالإضافة إلى رواسب خامات ثورنجيت ، وشاموزيت ، وهيدروجويثيتيت.
• متحولة - هذه هي رواسب كوارتزيت حديدية.

يتم استفزاز الحجم الأقصى لتعدين الخام من خلال الاحتياطيات الكبيرة وتهبط على كوارتزيت الحديدوز ما قبل الكمبري. خامات الحديد البني الرسوبية أقل شيوعًا.

عند التنقيب ، يتم تمييز الثراء ويحتاج إلى تخصيب الخامات. تقوم صناعة تعدين خام الحديد أيضًا بمعالجتها المسبقة: الفرز والسحق والتخصيب المذكور أعلاه ، فضلاً عن التكتل. تسمى صناعة تعدين الخام صناعة خام الحديد وهي أساس المواد الخام للمعادن الحديدية.

صناعات التطبيق

خام الحديد هو المادة الخام الرئيسية لإنتاج الحديد. يدخل في إنتاج الموقد أو المحول ، وكذلك لتقليل الحديد. من الحديد ، كما تعلم ، ينتجون مجموعة متنوعة من المنتجات ، وكذلك من الحديد الزهر. الصناعات التالية تحتاج إلى هذه المواد:

• الهندسة الميكانيكية وتشغيل المعادن.
• صناعة السيارات؛
• صناعة الصواريخ
• صناعة عسكرية؛
• الصناعات الغذائية والصناعات الخفيفة؛
• قطاع البناء؛
• استخراج النفط والغاز ونقلهما.

ترتبط فترة طويلة من حياتي باستخراج المعادن - كان علي أن أعمل في شركة لإنتاج الغاز. لكنني كنت في المنجم مرة واحدة فقط ، في مدينة زيليزنوجورسك ، ليس بعيدًا عن كورسك. هناك يقومون بتعدين خام الحديد في مقلع ضخم. لنكون صادقين ، المشهد مثير للإعجاب للغاية! أوصي الجميع بزيارة هذا المكان ورؤية بأعينهم ، وفي نفس الوقت اكتساب معرفة إضافية.

ما يسمى المعادن الخام

تعد معادن الركاز أحد أنواع المعادن الطبيعية الصلبة التي تحتوي على معادن. تشكلت في معظم الحالات من الصهارة التي ارتفعت على طول صدوع في قشرة الأرض وتجمدت. حدث هذا أثناء تحركات الصفائح التكتونية ، لذلك غالبًا ما توجد رواسب من خامات مختلفة في المناطق الجبلية.

تعتبر معادن الركاز فقط تلك الخامات التي تحتوي على كمية من المعدن تكفي لاستخراجها المربح وفي شكل يسهل الوصول إليه.

خامات المعادن الأساسية

تنقسم جميع خامات المعادن إلى عدة مجموعات: خامات غير حديدية ، وحديدية ، ونبيلة ، ومشعة.

تعتبر خامات الحديد هي العنصر الرئيسي بين خامات المعادن الحديدية. بعد كل شيء ، يستخدم الحديد في العديد من الصناعات.

المعادن التي تحتوي على معظم الحديد هي:

• الهيماتيت.
• أكسيد الحديد الأسود.
• شاموسيت.
• ليمونيت.
• التهاب الحلق.
• سيدريت.

لإنتاج المعادن الحديدية ، مثل الحديد الزهر والصلب ، هناك حاجة أيضًا إلى معادن أخرى ، والتي تُصنف أيضًا على أنها حديدية. هذه هي الكروم والمنغنيز و (أندر المعادن في هذه المجموعة) الفاناديوم. أنها تحسن نوعية الحديد.

الخامات الرئيسية للمعادن غير الحديدية هي النحاس والزنك والقصدير والنيكل والرصاص وخامات الفضة.

أكثر المعادن غير الحديدية شيوعًا على وجه الأرض هو الألومنيوم. البوكسيت وخامات النفيلين هي مصدرها الرئيسي.

خامات البلاد

من حيث احتياطيات الخامات المعدنية ، فإن بلادنا هي الأولى في العالم. المناطق الرئيسية التي تتركز فيها هذه المعادن هي: جبال الأورال ، مناطق مختلفة من سيبيريا ، شبه جزيرة كولا ، إقليم ألتاي ، القوقاز ، إقليم كراسنويارسك.

يعد Kursk Magnetic Anomaly ، حيث يقع Zheleznogorsk ، أكبر حوض لخام الحديد في روسيا.