Küldje el a jó munkát a tudásbázis egyszerű. Használja az alábbi űrlapot

Diákok, végzős hallgatók, fiatal tudósok, akik a tudásbázist tanulmányaikban és munkájukban használják, nagyon hálásak lesznek Önnek.

közzétett http://www.allbest.ru/

Fémércek és osztályozásuk

Fémérc egy ásvány, amely értékes fémeket tartalmaz az ipari feldolgozás szempontjából előnyös mennyiségben.

A vasfémek közé tartozik a vas, a mangán, a króm, a titán és a vanádium. Születési hely vasércek Iparinak minősül, ha a fémtartalom legalább több tízmillió tonna és az érctestek sekély előfordulása. A nagy lelőhelyeken a vastartalom eléri a százmillió tonnát. A legtöbb ércet (millió tonnában) Kínában (250), Brazíliában (185), Ausztráliában (több mint 140), Oroszországban (78), az USA-ban és Indiában (60) és Ukrajnában (45) bányászják.

A vasfémércek osztályozása:

b A hematit ércek (vörös vasércek) vas-oxidok, amelyek vastartalma 51...66%, nedvesség - 1,6...7%.

b A mágneses ércek (mágneses vasércek) összetett vas-oxidok. A vastartalom 50...60%, nedvesség - 2...12%.

b A barna vasércek vas-hidroxid ércek. Az átlagos vastartalom 30-55%, nedvességtartalom 8-18%.

b A vaspirit (pirit, kénpirit) egy aranysárga, fémes fényű érc, amely legfeljebb 44% vasat és legfeljebb 52% ként tartalmaz. ércfém színesfém lelőhely

A színesfémeket két fő csoportra osztják:

· könnyű (alumínium, magnézium, titán);

· nehéz (réz, cink, ólom, nikkel, kobalt).

A könnyű színesfémek közül az alumínium dominál a termelés és a fogyasztás mennyiségét tekintve. Oroszország nagy színesfémérc-készletekkel rendelkezik. Megkülönböztető jellemzőjük a rendkívül alacsony fémtartalom. Ezért szinte az összes színesfém érce dúsított. A fő tartalékok az Urálban, a nyugati és Kelet-Szibéria, Távol-Keletés az ország más régióiban.

A színesfém-ércek osztályozása:

b Ferromangán – 10%-nál több vasat és 10%-nál kevesebb mangánt tartalmazó ötvözet

b A krómérc 13-61% krómot, 4-25% alumíniumot, 7-24% vasat, 10-32% magnéziumot és egyéb összetevőket tartalmaz

b A bauxit ércek 50-60% alumínium-oxidot tartalmaznak, amely legfeljebb 37% alumíniumot tartalmaz.

b Az alumínium-oxid bauxitfeldolgozás terméke, polidiszperz por fehér, magas alumínium-oxid tartalma miatt az alumíniumipar fő alapanyaga.

Hasznos elem kémiai úton történő kinyerésének módszerei.

· 1. Koncentráció

Sok érc nemkívánatos anyagokat tartalmaz, például agyagot és gránitot, amelyeket csapadéknak is neveznek. Így a fémkitermelés a hulladékkő eltávolításából áll.

· 2. In situ kilúgozási módszer

Ásvány kinyerésének módszere úgy, hogy a helyén egy érctestben kémiai reagensekkel szelektíven feloldják, majd a felszínre vonják ki. A PV-t színesfémek kitermelésére használják.

· 3. Helyreállítás

A fémek ily módon történő kinyerése magában foglalja az ércek fémes állapotba történő redukálását. A természetben oxidércként létező fémek szén- vagy szén-monoxiddal redukálhatók.

· 4. Elektrolízis

A feszültségtartomány felső végéhez tartozó fémeket általában olvadt érceik elektrolízisével redukálják. E fémek közé tartozik az alumínium, a magnézium és a nátrium.

· 5. Finomítás

Fémek tisztítása a szennyeződésektől elektrolízissel, amikor a nyers fém az anód, és a tisztított fém a katódra kerül.

Közzétéve az Allbest.ru oldalon

Hasonló dokumentumok

Alapvető tudnivalók az in situ kilúgozási módszerről. A maradék oldatok természetes demineralizálása. Uránbányászat földalatti kilúgozásos módszerrel. Fémek kinyerése egyensúlyból, és elveszett ércek a Föld beléből. A bakteriális kimosódás tényezői.

absztrakt, hozzáadva: 2009.05.20


Az érc föld alatti mechanikai aprításának alkalmazási feltételei és hatékonysága. A berendezés jellemzői zúzó komplexek. A zúzás gépesítése az OJSC "Evrazruda" Gorno-Shorsky ágának körülményei között. Daráló kiválasztása, osztályozása és alkalmazása.

tanfolyami munka, hozzáadva 2015.11.01


Az érckészítési folyamat elemzése a bányászatban. Ásványfeldolgozási módszerek. A szűrési műveletek alapfogalmai és célja. A zúzási és őrlési eljárások jellemzői. Érczúzó technológia és berendezés kiválasztása.

tanfolyami munka, hozzáadva 2014.05.14


Az őslakosok jellemzői aranyércek. Az ércfeldolgozás vizsgálata a muruntaui lelőhelyen. A zúzási séma kiszámítása a felszerelés kiválasztásával. Érc anyagmérleg-kimosása cianidoldattal. A termék jövedelmezőségének és nyereségének kiszámítása.

szakdolgozat, hozzáadva: 2012.06.29


Az altalajban lévő érc és fém mennyiségének meghatározása a készletek egyes osztályok és lelőhelyi szelvények szerinti megoszlásának tisztázásával. Az érc minőségének és a készletszámítási adatok megbízhatóságának és megbízhatóságának, valamint a lelőhely feltárási fokának meghatározása.

bemutató, hozzáadva 2013.12.19


Az altalaj geológiai szerkezetének megsértése. Túlterhelés a Föld felszíneásványi feldolgozási termékek. Vas- és színesfémek ércei. Színes kövek: gyémánt, malachit, smaragd, rodonit, charoit, borostyán és gyöngy. Építőipari ásványok.

Az emberek sok évszázaddal ezelőtt kezdték el a vasércet bányászni. Még akkor is elkezdték nyilvánvaló előnyök vashasználat.

A vastartalmú ásványi képződmények megtalálása meglehetősen egyszerű, mivel ez az elem a földkéreg körülbelül öt százalékát teszi ki. Összességében a vas a negyedik legnagyobb mennyiségben előforduló elem a természetben.

BAN BEN tiszta forma Lehetetlen megtalálni, a vas bizonyos mennyiségben megtalálható sokféle kőzetben. A vasérc rendelkezik a legmagasabb vastartalommal, amelyből a fém kitermelése gazdaságilag a legjövedelmezőbb. A benne található vas mennyisége az eredetétől függ, amelynek normál aránya körülbelül 15%.

Kémiai összetétel

A vasérc tulajdonságai, értéke és jellemzői közvetlenül függenek kémiai összetételétől. A vasérc változó mennyiségű vasat és egyéb szennyeződéseket tartalmazhat. Ettől függően többféle típus létezik:

• nagyon gazdag, ha az ércek vastartalma meghaladja a 65%-ot;
• gazdag, amelyben a vas százalékos aránya 60% és 65% között változik;
• átlagosan 45% felett;
• a szegények, amelyekben százalék hasznos elemeket nem haladja meg a 45%-ot.

Minél több melléktermék van a vasércben, annál több energia szükséges a feldolgozásához, és a késztermékek előállítása is annál kevésbé hatékony.

Egy kőzet összetétele lehet különféle ásványok, hulladékkőzet és egyéb melléktermékek kombinációja, amelyek aránya a lelőhelyétől függ.

A mágneses érceket az a tény különbözteti meg, hogy olyan oxidon alapulnak, amely mágneses tulajdonságokkal rendelkezik, de erősen hevítve elvesznek. Az ilyen típusú kőzet mennyisége a természetben korlátozott, de vastartalma olyan jó lehet, mint a vörös vasérc. Külsőleg tömör fekete-kék kristályoknak tűnik.

A vasérc szideriten alapuló érckőzet. Nagyon gyakran jelentős mennyiségű agyagot tartalmaz. Ezt a fajta kőzetet viszonylag nehéz megtalálni a természetben, ami alacsony vastartalmával párosulva ritkán használható. Ezért lehetetlen őket az ipari érctípusok közé sorolni.

Az oxidokon kívül a természet más szilikát- és karbonátalapú érceket is tartalmaz. A kőzet vastartalma nagyon fontos ipari felhasználása szempontjából, de fontos az olyan hasznos mellékelemek jelenléte is, mint a nikkel, a magnézium és a molibdén.

Alkalmazások

A vasérc alkalmazási köre szinte teljesen a kohászatra korlátozódik. Főleg öntöttvas olvasztására használják, amelyet nyitott kandallóval vagy átalakító kemencékkel bányásznak. Ma az öntöttvasat az emberi tevékenység különféle területein használják, beleértve az ipari termelés legtöbb típusát.

Különféle vasalapú ötvözetek nem kevésbé használatosak – a legtöbbet széles körű alkalmazás szilárdsága és korróziógátló tulajdonságai miatt acélt nyert.

Az öntöttvas, acél és különféle egyéb vasötvözetek felhasználása:

1. Gépgyártás, különféle gépek, készülékek gyártásához.
2. Autóipar, motorok, házak, vázak, valamint egyéb alkatrészek és alkatrészek gyártásához.
3. Katonai és rakétaipar, speciális berendezések, fegyverek és rakéták gyártásában.
4. Építés, erősítő elemként vagy teherhordó szerkezetek építése.
5. Könnyű- és élelmiszeripar, mint konténerek, gyártósorok, különféle egységek és eszközök.
6. Bányászat, mint speciális gépek és berendezések.

Vasérc lelőhelyek

A világ vasérckészletei mennyiségben és helyben korlátozottak. Az érckészletek felhalmozási területeit lelőhelyeknek nevezzük. Ma a vasérc lelőhelyek a következőkre oszlanak:

1. Endogén. Különleges elhelyezkedés jellemzi őket földkéreg, általában titanomagnetit ércek formájában. Az ilyen zárványok alakja és elhelyezkedése változatos, lehetnek lencsék, a földkéregben elhelyezkedő rétegek lerakódások formájában, vulkáni lerakódások, formában különféle vénákés egyéb szabálytalan formák.
2. Exogén. Ebbe a típusba tartoznak a barna vasércek és egyéb üledékes kőzetek.
3. Metamorfogén. Amelyek kvarcit lerakódásokat tartalmaznak.

Az ilyen ércek lelőhelyei egész bolygónkon megtalálhatók. Legnagyobb mennyiség a betétek a posztszovjet köztársaságok területén koncentrálódnak. Főleg Ukrajnában, Oroszországban és Kazahsztánban.

Az olyan országok, mint Brazília, Kanada, Ausztrália, az USA, India és Dél-Afrika, nagy vastartalékokkal rendelkeznek. Ugyanakkor szinte minden országban földgolyó Saját fejlesztésű lelőhelyeink vannak, és ha hiány van belőlük, akkor a kőzetet más országokból importálják.

Vasérc dúsítás

Mint említettük, többféle érc létezik. A gazdagokat közvetlenül a földkéregből való kinyerés után lehet feldolgozni, a többit dúsítani kell. Az ércfeldolgozás a dúsítási folyamaton kívül több szakaszból áll, mint például a válogatás, aprítás, az elválasztás és az agglomerálás.

Ma a dúsításnak számos fő módja létezik:

1. Öblítés.

Az ércek agyag vagy homok formájú melléktermékektől való megtisztítására szolgál, amelyeket vízsugárral mosnak ki. magas nyomású. Ez a művelet lehetővé teszi az alacsony minőségű érc vastartalmának körülbelül 5%-os növelését. Ezért csak más típusú dúsítással együtt használják.

1. Gravitációs tisztítás.

Különleges típusú szuszpenziókkal hajtják végre, amelyek sűrűsége meghaladja a hulladékkő sűrűségét, de alacsonyabb, mint a vas sűrűsége. A gravitációs erők hatására a melléktermékek felfelé emelkednek, a vas pedig a felfüggesztés aljára esik.

1. Mágneses elválasztás.

A dúsítás leggyakoribb módja, amely azon alapul különböző szinteken a mágneses erők hatásának érckomponensek általi érzékelése. Az ilyen elválasztás elvégezhető száraz kőzettel, nedves kőzettel, vagy ennek két állapotának alternatív kombinációjában.

A száraz és nedves keverékek feldolgozásához speciális elektromágneses dobokat használnak.

1. Flotáció.

Ehhez a módszerhez a por formájában zúzott ércet vízbe mártják speciális anyag (flotációs reagens) és levegő hozzáadásával. A reagens hatására a vas csatlakozik a légbuborékokhoz és felemelkedik a víz felszínére, míg a meddőkő lesüllyed a fenékre. A vasat tartalmazó komponenseket hab formájában gyűjtik össze a felületről.

A hangzatostól Latin szó A „minera” – „kő, amely fémet szül” – és az „ásványtan” szó keletkezett. A kővel kapcsolatos ismeretek eredete valahol a paleolitikum távolában elveszett. Őseink kimeríthetetlen kíváncsisága párosult a haszonszerzés kielégíthetetlen vágyával környezet, és naiv hajlam a természet istenítésére – „istenkáromló” vágyakozással, hogy az „istenek” erejét azonnal cselekvésben használjuk. Még a legfélelmetesebb „istenség” – a tűz – is megkockáztatta, hogy bejusson a barlangjába. A természet által bőkezűen szétszórt kemény kovakő kavicsokból (ezek a „történelem sarokkövei”), amelyeket felhasított, éles széleket tárt fel, vésőkké, kaparókká, lándzsahegyekké és nyilakká változott.

Kőkorszaki ősünk, Homohabilis (ügyes ember) *, aki az első „ércként” kovakőt bányászott, felhasználta (természetesen megmagyarázhatatlanul!) a szilícium elem egyik fő geokémiai jellemzőjét, nevezetesen annak bőségét: ott a földkéregben. valamivel több, mint egynegyede szilíciumnak, azaz annyi, mint az összes többi elem együttvéve (mínusz oxigén).

* (A legősibb kőeszközök, amelyet Kenyában és Tanzániában találtak, több mint 2,5 millió évvel ezelőtt készültek!)

Igaz, az ilyen érc elsajátításához kísérletileg kellett tanulmányozni a kovakő alapvető tulajdonságait: az ütés hatására szikraképző képességet, a nagy keménységet, viszkozitást, és ami a legfontosabb, a konchoidális törést, amely éles vágóélt képez (1. ábra). 32).

A kőkorszaki szerszámok racionális formája és tökéletes megmunkálása mellett más is feltűnik bennünk: a kőkorszak embere (már a neolitikumban) nem korlátozódott a felszínen első osztályú kovakő felkutatására, kovakőt bányászott” ércek” mélységben. A neolitikus földalatti kovakőbányászat Belgiumban, Franciaországban, Angliában, Svédországban, Lengyelországban és Fehéroroszországban ismert. Az egyik belgiumi bánya (Spienna városa) eléri a tizenhét méter mélységet. A bánya alján vízszintes munkák találhatók, amelyeket teljes egészében elhagyott kőzet támaszt alá. Csak ámulni lehet azon, hogy a kőkorszaki bányászok milyen ügyességgel faragták ki ezeket a föld legrégebbi aknáit, precízen követve a kiváló minőségű kovakő rétegeit a puha, krétás mészkőben. Ezektől az emberektől nem lehet megtagadni, hogy részt vegyenek az ásványtanban!

Nem kevésbé csodálatra méltó az emberiség történetében ismert első neolitikus város, a dél-anatóliai Çatalhöyük, amely az ie 7. évezredben keletkezett. e. a "bányászat" alapján. A település egykoron elfoglalt területe 32 hektár volt! Ezen a területen lapostetős házak álltak, amelyeket a hegyoldalon felfelé futó szűk utcák választottak el egymástól kialudt vulkánok Karadzhidag és Gasandag. James Mellaart régész, aki felfedezte ősi település 1958-ban leírja az ott található csodálatos dolgokat: csont- és faedényeket, sült agyagból és sötétzöld kőből készült figurákat, köztük az Anyaistennő figuráit, gyalogos és lóháton ülő kis emberek alakjait, bikák, kosok és leopárdok képeit . Ennél is elképesztőbbek a sírtemplomok falán látható élénk, többszínű festmények és különösen a hatalmas, olykor két métert is elérő, embereket és állatokat ábrázoló domborművek. Elkészítésükkor a szalmából vagy agyagból készült keretre vakolatréteget hordtak fel, bika- vagy tehénfejű istenség ábrázolásához pedig egyszerűen egy autentikus szarvú koponyát rögzítettek a templom falára a templom falára. domborművet, amelyet aztán festett vakolat is bevont.

A régészek megállapították a törzshöz tartozó csorda összetételét, és megtudták, hogy a szarvasmarha-tenyésztés és a mezőgazdaság mellett Çatalhüyük lakossága vadszamarakra, szarvasokra, vaddisznókra és leopárdokra vadászott. Márpedig James Mellaart szerint létezésük alapja, amely meghatározta az egész életmódot és a település akkoriban példátlan méretét, az obszidián kitermelése volt, amely a szertartási és katonai fegyverek kiváló alapanyaga. Ennek a kiváló minőségű alapanyagnak kimeríthetetlen készletei rejtőztek a Karadzhidag és Gasandag vulkánok „kamráiban”. Feltételezhető, hogy Çatalhöyük a kőkorszaki kiváló „stratégiai nyersanyagokkal” rendelkező „monopolisták” egyik első települése a földön. A legjobb minták A régészek ezt az ősi „ércet” a házak padlója alatt, tartalékban találták.

De egy másik lelet is érdekes Çatalhöyükben: itt találták meg először a legősibb * fémtermékeket - kis csúszdákat, piercingeket és gyöngyöket. Kutatások kimutatták, hogy elsősorban rézből készülnek.

* (Valamivel később, a folyó felső szakaszán. Tigrisben, Çatalhöyüktől keletre apró réztárgyakat fedeztek fel (Kr. e. VIII - VII. évezred).)

Talán Dél-Anatóliában ismerkedtek meg az emberek először az érccsel a szó megértésében. A régészeti leletek azt mutatják, hogy a csaknem kilencezer évvel ezelőtt élt ásványkutatók nemcsak a vulkáni üveg, hanem egyes rézásványok tulajdonságaival is tisztában voltak.

Tehát az érccsel való első ismerkedés még a kőkorszakban történt, amikor az emberek észrevették, hogy nem minden kő reped el a tűz hevétől és repül éles szilánkokra (a kőfeldolgozás gyakran tűzzel kezdődött); néha olyan tömbökre bukkannak, amelyek lágy és hajlékony lesz a tűzben - képlékeny. Az ember tenyere most először érezte a fém csodálatos nehézségét és hidegségét!

Valószínűleg először a „kész” fémeket sajátították el - a natív rezet, aranyat, vasat. Fémek és ásványok egyaránt – állandó összetételű természetes képződmények.

De pontosan mi tette az aranyat „a királyok fémévé és a fémek királyává”? Miért előzte meg a réz közel ötezer évvel a vasat, az alumíniumot pedig valamivel több mint száz éve ismerjük? Miért nevezzük a tantált, a berilliumot és a céziumot „napjaink fémeinek”?

Kiderült, hogy egy fém sorsa gyakran nemcsak saját tulajdonságaitól, hanem természetes vegyületeinek - ásványi anyagainak - tulajdonságaitól is függ. Emlékezzünk a fémek fejlődésének történetére.

Az ember így vagy úgy felhasználja a Föld összes ásványát és kőzetét. Vas- és színesfémek hogy az ásványok milyen formában szerepelnek a földkéregben érc. A tudós szerint A. Vinogradova a földkéreg üledékeiben a következő elemek dominálnak (tartalmuk százalékban van megadva): magnézium (2,2), kálium (2,5), nátrium (2,8), kalcium (3,7), vas (5,5), alumínium (8,5), szilícium (27), oxigén (48). Ezek az elemek a földkérget alkotó szilikátok és alumínium-szilikátok részei.

Vas

Vas- közös elem. A földkéregben található mennyiségét néhány százalékra becsülik, de a vasat legalább 25 százalék fémet tartalmazó gazdag ércekből bányászják.

Vasércek

A vaslerakódások fajtái igen változatosak. Legmagasabb érték van ún vastartalmú kvarcitok– finom sávos kőzetek, amelyekben fekete sávok vasásványok, magnetit – mágneses vasércés kevesebb hematit vörösvasérc– fényszalagokkal átrétegezve kvarc. Az ilyen lelőhelyek sok milliárd tonnát tartalmaznak vasércekés főleg a legrégebbi, két- vagy több milliárd éves rétegekben ismertek! Ősi kristálypajzsokban és platformokon fejlesztették ki őket. Széles körben elterjedtek Északi és Dél Amerika , nyugaton Ausztrália, V Afrika, V India. Az ilyen típusú vasérc készletei gyakorlatilag korlátlanok – több mint 30 billió tonna, valóban csillagászati ​​adat! Feltételezhető, hogy a vastartalmú kvarcitok vasbaktériumok hatására jöttek létre az ősi medencékben, a környező dombokról, esetleg forró mély oldatokban érkezett vasnak köszönhetően.
Lerakódás üledékes vasércek tavakban, tengerekben fordul elő - modern „természetes laboratóriumok”. BAN BEN utóbbi évek a váladék nyitva van vascsomók(csomók) az óceánok fenekén. Nemcsak vasból, hanem annak kísérőanyagából is hatalmas tartalékokat tartalmaznak mangán, nikkelés egyéb elemek. A vaslerakódások fajtái közé tartoznak az ún kontakt vagy skarn betétek, amelyek a határon találhatók gránit kőzetekÉs mészkövekés a magmás testből hozott oldatok hatására jött létre. Az ilyen típusú lelőhelyek gazdag ércekből állnak. A vas-ásványok kevésnek tűnnek. A főbbek: magnetit, hematit, valamint különféle fajták barna vasércek, sziderit(vas-karbonát). Ezek az ásványok adnak nagy változatosság betétek típusai.

Mangán

A vashoz hasonló képződését és műszaki alkalmazás mangán.


Üledékes ércek

Általában a vasat kíséri üledékes ércekés ősi metamorf lerakódások. Ő, mint a vas, a vaskohászat alapja, kiváló minőségű acélok gyártására használják.

Króm

A vasfémek közé tartozik króm. Fő ásványa az króm– fekete szilárd tömegeket és kristályzárványokat képez benne ultramafikus kőzetek.

Króm lerakódások

Króm lerakódások, valamint az ultrabázikus kőzetek körülvevő masszívumai a mély vetések zónáiban találhatók. Az érctartalmú magma a kéreg alatti mélységből, a köpenyből származott. Krómlerakódások ismertek ben Délnyugat-Afrika, tovább Fülöp-szigetek, tovább Kuba, tovább Urál. A krómot a kohászati ​​gyártásban használják különleges keménységet ad az acélnak, fémfelületek krómozásánál és festékek gyártásánál zöld színt ad a vegyületeknek.
Ugyanahhoz a műszaki csoporthoz tartozik titán. Alapvető magmás kőzetekből bányászják ilmenit formájában és földi kőzetekből, és nagyon elterjedt a tengeri strandokon és polcokon ( Brazília, Ausztrália, India), ahol forrása titanomagnetit, ilmenit és rutil.
A gyártás során titánt használnak speciális acélfajták. Ez hőálló, könnyű fém.

Az is fontos vanádium– a titán gyakori kísérője lerakódásokban és lerakókban, gyártáshoz használják különösen erős acélminőségek, páncélok és lövedékek gyártásában, az autóiparban, in nukleáris energia. Itt egyre fontosabbak az ötvözetek elemeinek új kombinációi. Például vanádium ötvözetét titánnal, nióbiummal, volfrámmal, cirkóniummal és alumíniummal használják rakéták gyártásában és a nukleáris technológiában. És ásványi alapanyagokból új kompozit anyagokat is készítenek.

Nikkel és kobalt

Nikkel és kobalt, szintén a vas család elemei, gyakrabban találhatók mafikus és ultramafikus kőzetekben, különösen a nikkelben.

Nikkelércek


Nagy lerakódásokat képez benne Délnyugat-Afrika, tovább Kola-félszigetés a környéken Norilsk. Ezek magmás lerakódások. A köpenyből származó magmás olvadékból vagy forró vizes oldatokból kristályosodó nikkel-szulfidok. Speciális típust képviselnek a nikkeltartalmú alapkőzetek mállása következtében kialakuló maradék nikkellerakódások, pl. bazaltok, gabbroidok. Ilyenkor az oxidált nikkel ásványok laza zöldes tömegek formájában jelennek meg. Ugyanezek a maradékok nikkelércek vassal dúsított, ami lehetővé teszi a vas-nikkel ötvözetek gyártásához való felhasználásukat. Ilyen lerakódások találhatók Urál, de különösen a trópusi övezetben - a szigeteken - elterjedtek Indonézia, tovább Fülöp-szigetek, ahol a felszínen lévő kőzetek intenzív oxidációja megy végbe.

Színesfémek

Az ipar számára fontosak színesfémek. Sokan közülük geokémiailag a rézzel rokon kalkofilek csoportjába tartoznak (khalcos - réz): réz, ólom, cink, molibdén, bizmut. A természetben ezek a fémek vegyületeket képeznek szürke, szulfidok. A színesfémek ásványai többnyire forró vizes oldatokból rakódtak le; a főbbek a rézre valók kalkopírit- arany ásvány bornit– lila ásvány, a kalkopirit állandó kísérője, valamint fekete korom kalcocit, amely számos rézlerakódás tetején fordul elő.

Rézérc

A rézlerakódások nagyon változatosak. Az utóbbi években nagyon fontossá váltak a vulkáni szellőzőnyílásokban gyakran előforduló, alacsony minőségű, úgynevezett porfír típusú disszeminált ércek. Mély magmakamrákból származó forró oldatokból keletkeztek. Az ilyen ércek készletei hatalmasak, különösen itt Dél- és Észak-Amerika.
A tározói lerakódásoknak is nagy jelentősége van rézérc, vulkánkitörések során keletkezett a tengerek fenekén. Ez az úgynevezett pirit típus, amelyben a rézpirit - kalkopírit– vaspiritekkel együtt található pirit. Ezek a betétek hosszú ideje az uráli ércek fő forrásaként szolgált. Végül a nagy szerepe az ún réz homokkövek réz ásványokat tartalmaz. Ez a típus magában foglalja a betéteket Chita régió, külföldön pedig a legnagyobb betétek Katanga Afrikában.

Ólom és cink

A betéteknek megvannak a maga sajátosságai ólom és cink, ezek az elválaszthatatlanul kapcsolódó fémek. Az ólom fő ásványa az ólomfény, ill galenit, ezüstös-fehér ásvány köbös kristályokban.


Ólomércek

Ólomkoncentrátumokból vonják ki ezüst, bizmut, antimon. Ez utóbbiak csak jelentéktelen adalékanyagot képeznek az ólomfényben, de hatalmas olvadási léptékben ólomércek nagyon fontos adalékot jelentenek ezeknek az értékes elemeknek a saját ásványaikból való kinyerésében. A cink fő ásványi anyaga az szfalerit(cink keverék). Azért hívják csalinak, mert gyémántszerű fénye van, nem pedig fémes fénye, mint az érc. Színe változó: a barnától a feketéig és a krémszínig. Állítólag ez a két ásvány, a galenit és a szfalerit folyamatosan együtt fordul elő.

Cink koncentrátumok

Tól től cink koncentrátumok enyém germánium, indium, kadmium és gallium. Nagyon csekély szennyeződést képeznek a cinkkeverékben, ahol helyettesítik a cinkatomokat a kristályrácsban, átveszik a helyüket. És a jelentéktelen tartalom ellenére ezeknek az apró szennyeződéseknek a cinkkeverékből való kinyerése az előállításuk fő forrása. Nagy értékűek! A gyártás során például kadmiumot használnak atomreaktorok, akkumulátorok, alacsony olvadáspontú ötvözetek. A galliumot alacsony olvadhatósága miatt (olvadáspontja mindössze 30 Celsius fok) a hőmérőkben a higany helyettesítőjeként használják. A kadmium ónnal és bizmuttal 70 fokos olvadáspontú Wood-ötvözetet eredményez. Az ezüsthöz hozzáadott indium az utóbbinak nagyszerű fényt ad, és rézzel ötvözve megvédi a hajótesteket a korróziótól tengervíz. A germániumot félvezetők gyártására használják.

Szulfid érc

Gyakran megtalálható ólommal és cinkkel együtt az ércekben ezüst, bizmut, arzén, réz Ezért az ólom-cink lerakódásokat polifémesnek nevezik. Ezek a lerakódások forró vizes oldatokból keletkeznek, és különösen gyakran lerakódások és vénák formájában találhatók meg mészkövek, amelyeket lecserélnek szulfidérc.

Ón és volfrám

Ón és volfrám ritkább fémekhez tartoznak, és egy speciális csoportot képviselnek (a gyakorlatban ma már a „színesfémekhez” sorolják őket). A színesfémek felhasználása igen széleskörű: a gépészetben, a technika más területein és a hadügyben.
Képzeljük el egy pillanatra, hogy egy ilyen fém, például ón készletei kimerültek, azonnal leállna az élet: elvégre ónötvözeteket használnak minden mechanizmusban szükséges csapágyakhoz, ónötvözetek nélkül lehetetlen lenne autókat, elektromos mozdonyokat gyártani. , szerszámgépek, a konzerv (ón) gyártás visszaesne – fém Konzervdoboz). Úgy tűnik, hogy egy ilyen feltűnő fém, mint az ón, rendkívül szükséges láncszem minden technológiában.

Ritka fém ásványok

Ezek a fémek oxigénvegyületek formájában találhatók meg: ón - oxidban, kasszirit, vagy ónkő, volfrám - volfrámsav sókban: wolfram és scheelit. Ásványok Ezek az elemek gyakran megtalálhatók a kvarc ereiben a gránitok között vagy azok közelében. A fényes fekete vagy barna wolframit kristályok kiemelkednek a fehér kvarcból. Néha más típusú betétekben is megtalálhatók: scheelitis a gránitok érintkezésénél a szkarnokban lévő mészkővel, kasszirit– szulfid erekben. Az oxigénvegyületek számos ún ritka fémek: lítium, rubídium, cézium, berillium, neobium, tantál - gyakran megtalálhatók a pegmatit vénákban. Az ókori prekambriumi pegmatitok különösen gazdagok bennük ( Afrika, Brazília, Kanada).
A könnyűfémek jelenleg egyre fontosabbá válnak - alumíniumés még könnyebb testvérei - magnéziumÉs berillium. Ezek a fémek a teljhatalmú vas versenytársai, amelyeket számos területen helyettesítenek. Ezeket a fémeket és ötvözeteiket széles körben alkalmazzák a technológiában, különösen a repülőgépgyártásban, rakétagyártásban, fúrócsövek gyártásában – mindenhol, ahol könnyűfémre van szükség.


Alumínium alapanyaga - bauxit

Az alumínium, mint ismeretes, nagyon elterjedt a földkéregben, és a jövőben bármilyen, ebben az elemben gazdag alumínium-szilikát kőzetből lehet nyerni. Egyelőre hagyományos alapanyag alumíniumhoz vannak bauxit. Vizes timföldvegyületekből állnak, amelyek mind a tengeri medencékben történő lerakódás során fellépő ülepedéssel, mind az alumínium-szilikát kőzetek mállásával képződnek. BAN BEN Utóbbi időben módszert fejlesztettek ki alumínium előállítására ősi kristálypalák, agyagos lerakódások metamorfózisa során keletkezett, valamint abból lúgos magmás kőzetek. Így az alumínium beszerzési forrásának problémája soha nem fog szembesülni az emberrel: ez a fém bőségesen elegendő lesz az összes következő generáció számára. Csak a kitermelési technológián és a villamosenergia-termelésen múlik, hogy erőteljes energiaigényes iparágak jöjjenek létre.

Más kérdés berillium. Ez egy viszonylag ritka fém. Ez része berillés más ásványok, amelyek magas hőmérsékletű lerakódásokban, pegmatitokban, valamint forró vizes oldatokból képződött erekben találhatók. Ezt az értékes fémet speciális ötvözetekben használják röntgencsövek gyártásához.

Növekszik az ásványkincsek integrált felhasználása. Például a szénből ritka elemeket vonnak ki, amelyek főként rendkívül értékesek germánium.

Olyan elem, mint szelén, nem gyakran található meg a független ásványokban, de jelen van pirités mások szulfidok jelentéktelen szennyeződés formájában, a kén helyett; félvezetők, optikai eszközök, különösen távcsövek, távíróberendezések és színtelen üvegek készítésére használják.

Vasérc a globális kohászati ​​ipar fő nyersanyaga. A gazdaság nagymértékben függ ennek az ásványnak a piacától. különböző országok, ezért a bányák fejlesztése világszerte fokozott figyelmet kap.

Érc: meghatározás és jellemzők

Az ércek olyan kőzetek, amelyeket a bennük lévő fémek feldolgozására és kitermelésére használnak. Ezeknek az ásványoknak a típusai különböznek eredetben, kémiai tartalomban, fémek és szennyeződések koncentrációjában. BAN BEN kémiai összetétel Az érc különféle vas-oxidokat, hidroxidot és szén-dioxid-sókat tartalmaz.

Érdekes! Az érc már ősidők óta keresett a gazdaságban. A régészeknek sikerült kideríteniük, hogy az első vastárgyak gyártása a 2. századra nyúlik vissza. IDŐSZÁMÍTÁSUNK ELŐTT. Ezt az anyagot először Mezopotámia lakói használták.

Vas- gyakori kémiai elem a természetben. Tartalma a földkéregben körülbelül 4,2%. De tiszta formájában szinte soha nem található meg, leggyakrabban vegyületek formájában - oxidokban, vas-karbonátokban, sókban stb. A vasérc ásványi anyagok és jelentős mennyiségű vas kombinációja. BAN BEN nemzetgazdaság Az ezen elemből több mint 55%-ot tartalmazó ércek felhasználása gazdaságilag indokoltnak tekinthető.

Ami ércből készül

Vasércipar egy kohászati ​​iparág, amely vasérc kitermelésére és feldolgozására specializálódott. Ennek az anyagnak a fő célja ma az öntöttvas és acél gyártása.

Minden vasból készült termék csoportokra osztható:

• Magas szénkoncentrációjú (2% feletti) nyersvas.
• Öntöttvas.
• Acélrudak hengerelt termékek, vasbeton és acélcsövek gyártásához.
• Vasötvözetek acél olvasztásához.

Mire kell az érc?

Az anyagot vas és acél olvasztására használják. Ma gyakorlatilag nincs olyan ipari szektor, amely nélkülözné ezeket az anyagokat.

Öntöttvas szén és vas ötvözete mangánnal, kénnel, szilíciummal és foszforral. Az öntöttvas kohókban készül, ahol magas hőmérsékletek az ércet vas-oxidokból izolálják. A keletkező öntöttvas csaknem 90%-a marginális, és az acélkohászáshoz használják fel.

Különféle technológiákat alkalmaznak:

• elektronsugaras olvasztás tiszta, kiváló minőségű anyag előállításához;
• Vákuumos feldolgozás;
• elektro-salak újraolvasztás;
• acélfinomítás (káros szennyeződések eltávolítása).

Az acél és az öntöttvas közötti különbség a szennyeződések minimális koncentrációja. A tisztításhoz a nyitott kandallóval végzett kemencékben az oxidatív olvasztást használják.

A legjobb minőségű acélt elektromos indukciós kemencékben olvasztják meg rendkívül magas hőmérsékleten.



Az érc a benne lévő elem koncentrációjában különbözik. Dúsítható (55%-os koncentrációval) és szegényes (26%-tól). Az alacsony minőségű érceket csak dúsítás után célszerű a termelésben felhasználni.

Eredetük alapján a következő érctípusokat különböztetjük meg:

• Magmatogén (endogén) - magas hőmérséklet hatására alakul ki;
• Felszín – az elem leülepedett maradványai a tengeri medencék fenekén;
• Metamorfogén - rendkívül magas nyomás hatására keletkezik.

Főbb vastartalmú ásványi vegyületek:

• Hematit (vörös vasérc). A legértékesebb vasforrás 70%-os elemtartalommal és minimális koncentrációjú káros szennyeződésekkel.
• Magnetit. A 72% fémtartalmú kémiai elemet magas jellemzi mágneses tulajdonságokés mágneses vasércekből bányászják.
• Sziderit (vas-karbonát). Magas a meddőkőtartalom, maga a vas körülbelül 45-48%.
• Barna vasércek. Alacsony vastartalommal rendelkező vizes oxidok csoportja, mangán és foszfor keverékével. Az ilyen tulajdonságokkal rendelkező elemet jó visszanyerhetőség és porózus szerkezet jellemzi.



Az anyag típusa az összetételétől és a további szennyeződések tartalmától függ. A legelterjedtebb, magas vastartalommal rendelkező vörös vasérc különböző halmazállapotú - a nagyon sűrűtől a porosig - megtalálható.

A barna vasércek laza, enyhén porózus szerkezetűek, barna vagy sárgás színűek. Az ilyen elem gyakran dúsítást igényel, de könnyen feldolgozható ércté (jó minőségű öntöttvas nyerhető belőle).

A mágneses vasércek sűrűek és szemcsés szerkezetűek, úgy néznek ki, mint a kőzetbe ágyazott kristályok. Az érc színe jellegzetes fekete-kék.

Hogyan bányásznak ércet

A vasércbányászat összetett technikai folyamat, amely magában foglalja a föld mélyére való merülést ásványok felkutatása céljából. Ma az ércbányászatnak két módja van: nyitott és zárt.



A nyitott (kőfejtő módszer) a zárt technológiához képest elterjedt és legbiztonságosabb lehetőség. A módszer azokra az esetekre vonatkozik, amikor munkaterület nincsenek kemény sziklák, és a közelben sincsenek települések vagy mérnöki rendszerek.

Először egy kőbányát ásnak 350 méter mélységig, majd az aljáról nagy autók A vasat összegyűjtik és szállítják. A kitermelés után az anyagot dízelmozdonyokon küldik acél- és vasgyárakba.

A kőbányákat kotrógépekkel ásják, de ez a folyamat sok időt vesz igénybe. Amint a gép eléri a bánya első rétegét, az anyagot vizsgálatra bocsátják a vastartalom százalékos arányának és a további munkák megvalósíthatóságának meghatározására (ha az arány 55% felett van, a munka ezen a területen folytatódik).

Érdekes! A zárt módszerhez képest a kőbányákban végzett bányászat fele annyiba kerül. Ez a technológia nem igényel bányák építését vagy alagutak létrehozását. Ugyanakkor a nyitott gödrökben végzett munka hatékonysága többszöröse, az anyagveszteség pedig ötször kisebb.

Zárt bányászati ​​módszer



A bányászati ​​(zárt) ércbányászatot csak akkor alkalmazzák, ha az érctelepek bányászatának területén a táj épségének megőrzését tervezik. Ez a módszer a hegyvidéki területeken végzett munka során is releváns. Ebben az esetben alagúthálózat jön létre a föld alatt, ami további költségekhez vezet - magának a bányának az építése és a fém komplex szállítása a felszínre. A fő hátrány a munkások életének nagy kockázata, a bánya összeomolhat és akadályozhatja a felszínre jutást.

Hol bányásznak ércet?

A vasércbányászat az egyik vezető terület gazdasági komplexum RF. Ennek ellenére Oroszország részesedése a világ érctermelésében mindössze 5,6%. A világ tartalékai körülbelül 160 milliárd tonnát tesznek ki. A tiszta vas mennyisége eléri a 80 milliárd tonnát.

Ércekben gazdag országok

Az ásványok országonkénti megoszlása ​​a következő:

• Oroszország - 18%;
• Brazília - 18%;
• Ausztrália - 13%;
• Ukrajna - 11%;
• Kína - 9%;
• Kanada - 8%;
• USA - 7%;
• más országokban - 15%.

Jelentős vasérc lelőhelyeket figyeltek meg Svédországban (Fálun és Gellivar városaiban). Amerikában találták nagyszámúérc Pennsylvaniában. Norvégiában a fémet Persbergben és Arendaliban bányászják.

Orosz ércek

A Kurszk mágneses anomália egy nagy vasérc lelőhely az Orosz Föderációban és a világon, amelyben a finomítatlan fém mennyisége eléri a 30 000 millió tonnát.






Érdekes! Az elemzők megjegyzik, hogy a KMA bányák ásványianyag-termelésének mértéke 2020-ig folytatódik, és a jövőben visszaesés lesz.

Bánya terület Kola-félsziget 115 000 négyzetkilométer. Itt bányásznak vasat, nikkelt, rézércet, kobaltot és apatitot.

Az Urál-hegység is a legtöbb közé tartozik nagy lerakódásokércek az Orosz Föderációban. A fő fejlesztési terület Kachkanar. Az ércásványok mennyisége 7000 millió tonna.

A fémet kisebb mennyiségben a nyugat-szibériai medencében, Hakasziában, a Kercsi-medencében, Zabajkalszkban és az Irkutszk régióban bányászják.