Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.

Paskelbta http://www.allbest.ru/

Metalo rūdos ir jų klasifikacija

Metalo rūda yra mineralas, kurio vertingų metalų kiekis yra naudingas pramoniniam perdirbimui.

Juodieji metalai yra geležis, manganas, chromas, titanas ir vanadis. Gimimo vieta geležies rūdos klasifikuojamas kaip pramoninis, kai metalo kiekis yra ne mažesnis kaip kelios dešimtys milijonų tonų ir negiliai atsiranda rūdos kūnų. Dideliuose telkiniuose geležies kiekis siekia šimtus milijonų tonų. Daugiausia rūdos (milijonais tonų) išgaunama Kinijoje (250), Brazilijoje (185), Australijoje (daugiau nei 140), Rusijoje (78), JAV ir Indijoje (po 60) ir Ukrainoje (45).

Juodųjų metalų rūdų klasifikacija:

b Hematito rūdos (raudonosios geležies rūdos) yra geležies oksidas, kurio geležies kiekis yra 51...66%, drėgmė - 1,6...7%.

b Magnetinės rūdos (magnetinės geležies rūdos) yra sudėtingi geležies oksidai. Geležies kiekis svyruoja nuo 50...60%, drėgmė - 2...12%.

b Rudos geležies rūdos yra geležies hidroksido rūdos. Vidutinis geležies kiekis 30-55%, drėgmė 8-18%.

b Geležies piritas (piritas, sieros piritas) yra aukso geltonumo rūda su metaliniu blizgesiu, kurioje yra iki 44% geležies ir iki 52% sieros. rūdos metalo spalvotųjų metalų telkinys

Spalvotieji metalai skirstomi į dvi pagrindines grupes:

· lengvas (aliuminis, magnis, titanas);

· sunkūs (varis, cinkas, švinas, nikelis, kobaltas).

Tarp lengvųjų spalvotųjų metalų pagal gamybos ir vartojimo apimtis dominuoja aliuminis. Rusija turi dideles spalvotųjų metalų rūdos atsargas. Jų išskirtinis bruožas – itin mažas metalo procentas juose. Todėl sodrinami beveik visų spalvotųjų metalų rūdos. Pagrindiniai draustiniai yra Urale, Vakarų ir Rytų Sibiras, Tolimieji Rytai ir kituose šalies regionuose.

Spalvotųjų metalų rūdos klasifikacija:

b Feromanganas – lydinys, kuriame yra daugiau nei 10 % geležies ir mažiau nei 10 % mangano

b Chromo rūdoje yra 13-61% chromo, 4-25% aliuminio, 7-24% geležies, 10-32% magnio ir kitų komponentų

b Boksito rūdose yra 50-60% aliuminio oksido, kuriame yra iki 37% aliuminio.

b Aliuminio oksidas yra boksito perdirbimo produktas, polidispersiniai milteliai baltas, dėl didelio aliuminio oksido kiekio tai yra pagrindinė aliuminio pramonės žaliava.

Naudingo elemento gavimo cheminėmis priemonėmis būdai.

· 1. Koncentracija

Daugelyje rūdų yra nepageidaujamų medžiagų, tokių kaip molis ir granitas, dar vadinami gangu. Taigi metalo gavyba susideda iš šių atliekų pašalinimo.

· 2. In situ išplovimo būdas

Mineralų išgavimo būdas selektyviai jį ištirpinant cheminiais reagentais rūdos telkinyje jo vietoje ir išgaunant į paviršių. PV naudojamas spalvotųjų metalų gavybai.

· 3. Atsigavimas

Tokiu būdu išgaunant metalus, jų rūdos tampa metalinės. Metalai, kurie natūraliai egzistuoja kaip oksidinės rūdos, gali būti redukuojami naudojant anglį arba anglies monoksidą.

· 4. Elektrolizė

Metalai, priklausantys viršutinei įtampos diapazono ribai, paprastai redukuojami elektrolizės būdu jų išlydytoms rūdoms. Šie metalai yra aliuminis, magnis ir natris.

· 5. Rafinavimas

Metalų valymas nuo priemaišų naudojant elektrolizę, kai neapdorotas metalas yra anodas, o išgrynintas metalas nusodinamas ant katodo.

Paskelbta Allbest.ru

Panašūs dokumentai

Pagrindinė informacija apie in situ išplovimo metodą. Natūrali likutinių tirpalų demineralizacija. Urano kasyba požeminio išplovimo būdu. Metalų gavimas iš pusiausvyros sutrikimo ir prarastos rūdos iš Žemės žarnų. Bakterijų išplovimo veiksniai.

santrauka, pridėta 2009-05-20


Naudojimo sąlygos ir požeminio mechaninio rūdos smulkinimo efektyvumas. Įrangos charakteristikos gniuždymo kompleksai. Smulkinimo mechanizavimas OJSC "Evrazruda" Gorno-Shorsky filialo sąlygomis. Smulkintuvų parinkimas, klasifikavimas ir pritaikymas.

kursinis darbas, pridėtas 2015-11-01


Rūdos paruošimo proceso kasybos pramonėje analizė. Mineralų apdirbimo būdai. Pagrindinės atrankos operacijų sąvokos ir tikslas. Smulkinimo ir malimo procesų ypatumai. Rūdos smulkinimo technologijos ir įrangos parinkimas.

kursinis darbas, pridėtas 2014-05-14


Vietinių bruožai aukso rūdos. Rūdos apdorojimo Muruntau telkinyje tyrimas. Smulkinimo schemos su įrangos parinkimu skaičiavimas. Rūdos medžiagų balansinis išplovimas cianido tirpalu. Produkto pelningumo ir pelno skaičiavimas.

baigiamasis darbas, pridėtas 2012-06-29


Rūdos ir metalo kiekio podirvyje nustatymas, išaiškinus atsargų pasiskirstymą pagal atskiras rūšis ir telkinio atkarpas. Rūdos kokybės ir atsargų skaičiavimo duomenų patikimumo ir patikimumo bei telkinio žvalgymo laipsnio nustatymas.

pristatymas, pridėtas 2013-12-19


Podirvio geologinės struktūros pažeidimas. Perkrova žemės paviršiaus mineralų perdirbimo produktai. Juodųjų ir spalvotųjų metalų rūdos. Spalvoti akmenys: deimantas, malachitas, smaragdas, rodonitas, čaroitas, gintaras ir perlai. Statybiniai mineralai.

Geležies rūdą žmonės pradėjo kasti prieš daugelį šimtmečių. Net tada jie pradėjo akivaizdžių pranašumų geležies naudojimas.

Rasti mineralinių darinių, kuriuose yra geležies, yra gana lengva, nes šis elementas sudaro apie penkis procentus žemės plutos. Apskritai geležis yra ketvirtas pagal gausumą elementas gamtoje.

IN gryna forma Neįmanoma rasti, geležies randama tam tikrais kiekiais daugelio rūšių uolienose. Geležies rūda turi didžiausią geležies kiekį, iš kurios metalo gavyba yra ekonomiškai naudingiausia. Geležies kiekis jame priklauso nuo jos kilmės, kurios normali dalis yra apie 15%.

Cheminė sudėtis

Geležies rūdos savybės, vertė ir savybės tiesiogiai priklauso nuo jos cheminės sudėties. Geležies rūdoje gali būti įvairaus kiekio geležies ir kitų priemaišų. Priklausomai nuo to, yra keletas tipų:

• labai turtingas, kai geležies kiekis rūdose viršija 65%;
• turtingas, kuriame geležies procentas svyruoja nuo 60% iki 65%;
• vidutinis, nuo 45% ir daugiau;
• vargšų, kuriuose procentas naudingų elementų neviršija 45 proc.

Kuo daugiau šalutinių produktų yra geležies rūdoje, tuo daugiau energijos reikia jai apdoroti, o gatavų produktų gamyba yra mažiau efektyvi.

Uolienos sudėtis gali būti įvairių mineralų, atliekų ir kitų šalutinių produktų derinys, kurių santykis priklauso nuo jos telkinio.

Magnetinės rūdos išsiskiria tuo, kad jų pagrindas yra oksidas, turintis magnetinių savybių, tačiau stipriai kaitinant jos prarandamos. Šios rūšies uolienų kiekis gamtoje yra ribotas, tačiau geležies kiekis joje gali prilygti raudonajai geležies rūdai. Iš išorės jis atrodo kaip kieti juodai mėlyni kristalai.

Sparinė geležies rūda yra siderito pagrindu pagaminta rūdos uoliena. Labai dažnai jame yra nemažas kiekis molio. Šios rūšies uolienų gamtoje gana sunku rasti, todėl dėl mažo geležies kiekio ji retai naudojama. Todėl neįmanoma jų priskirti pramoninėms rūdų rūšims.

Be oksidų, gamtoje yra ir kitų silikatų ir karbonatų rūdų. Geležies kiekis uolienoje yra labai svarbus pramoniniam naudojimui, bet taip pat svarbu, kad būtų naudingų šalutinių elementų, tokių kaip nikelis, magnis ir molibdenas.

Programos

Geležies rūdos taikymo sritis beveik visiškai apsiriboja metalurgija. Jis daugiausia naudojamas ketaus lydymui, kuris kasamas naudojant atviro židinio arba konverterines krosnis. Šiandien ketus naudojamas įvairiose žmogaus veiklos srityse, įskaitant daugumą pramoninės gamybos rūšių.

Ne mažiau naudojami įvairūs lydiniai geležies pagrindu – daugiausia platus pritaikymasįgijo plieno dėl savo stiprumo ir antikorozinių savybių.

Ketaus, plienas ir įvairūs kiti geležies lydiniai naudojami:

1. Mechaninė inžinerija, skirta įvairių mašinų ir prietaisų gamybai.
2. Automobilių pramonė, skirta variklių, korpusų, rėmų, taip pat kitų komponentų ir dalių gamybai.
3. Karinė ir raketų pramonė, specialios įrangos, ginklų ir raketų gamyba.
4. Konstrukcija, kaip armuojantis elementas arba laikančiųjų konstrukcijų konstrukcija.
5. Lengvoji ir maisto pramonė, kaip konteineriai, gamybos linijos, įvairūs agregatai ir įrenginiai.
6. Kasybos pramonė, kaip specialios mašinos ir įrenginiai.

Geležies rūdos telkiniai

Pasaulio geležies rūdos atsargų kiekis ir vieta yra riboti. Rūdos atsargų kaupimo teritorijos vadinamos telkiniais. Šiandien geležies rūdos telkiniai skirstomi į:

1. Endogeninis. Jiems būdinga ypatinga vieta Žemės pluta, dažniausiai titanomagnetito rūdų pavidalu. Tokių inkliuzų formos ir vietos yra įvairios, jie gali būti lęšių pavidalo, sluoksniai, esantys žemės plutoje nuosėdų pavidalu, ugnikalnių nuosėdos, formos įvairios venos ir kitos netaisyklingos formos.
2. Egzogeninis. Ši rūšis apima rudos geležies rūdos ir kitų nuosėdinių uolienų telkinius.
3. Metamorfogeninis. Kurie apima kvarcito nuosėdas.

Tokių rūdų telkinių galima rasti visoje mūsų planetoje. Didžiausias kiekis telkiniai sutelkti posovietinių respublikų teritorijoje. Ypač Ukraina, Rusija ir Kazachstanas.

Tokios šalys kaip Brazilija, Kanada, Australija, JAV, Indija ir Pietų Afrika turi didelius geležies atsargas. Tuo pačiu metu beveik visose šalyse gaublys Turime savo išplėtotus telkinius, o jei jų pritrūksta, uoliena įvežama iš kitų šalių.

Geležies rūdos sodrinimas

Kaip minėta, yra keletas rūdų rūšių. Turtingus galima apdoroti iš karto po ištraukimo iš žemės plutos, kitus reikia sodrinti. Be sodrinimo proceso, rūdos apdorojimas apima kelis etapus, tokius kaip rūšiavimas, smulkinimas, atskyrimas ir aglomeravimas.

Šiandien yra keletas pagrindinių sodrinimo būdų:

1. Paraudimas.

Jis naudojamas rūdoms valyti iš šalutinių produktų molio arba smėlio pavidalu, kurie išplaunami vandens srove po vandeniu. aukštas spaudimas. Ši operacija leidžia padidinti geležies kiekį žemos kokybės rūdoje maždaug 5%. Todėl jis naudojamas tik kartu su kitais sodrinimo būdais.

1. Gravitacinis valymas.

Tai atliekama naudojant specialias suspensijų rūšis, kurių tankis viršija atliekų tankį, bet yra mažesnis už geležies tankį. Veikiami gravitacinių jėgų, šalutiniai produktai kyla į viršų, o geležis nukrenta į pakabos apačią.

1. Magnetinis atskyrimas.

Labiausiai paplitęs sodrinimo būdas, kurio pagrindu skirtinguose lygiuose magnetinių jėgų įtakos suvokimas rūdos komponentais. Toks atskyrimas gali būti atliekamas naudojant sausą uolieną, šlapią uolieną arba alternatyvų dviejų jų būsenų derinį.

Sausiems ir drėgniems mišiniams apdoroti naudojami specialūs būgnai su elektromagnetais.

1. Flotacija.

Taikant šį metodą, susmulkinta rūda dulkių pavidalu panardinama į vandenį, pridedant specialios medžiagos (flotacijos reagento) ir oro. Veikiant reagentui, geležis prisijungia prie oro burbuliukų ir pakyla į vandens paviršių, o atliekos nugrimzta į dugną. Geležies turintys komponentai surenkami nuo paviršiaus putų pavidalu.

Iš skambių Lotyniškas žodis„minera“ – „akmuo, gimdantis metalą“ – ir atsirado žodis „mineralogija“. Žinių apie akmenį ištakos buvo prarastos kažkur paleolito tolumoje. Neišsenkantis mūsų protėvių smalsumas buvo derinamas su nepasotinamu noru gauti naudos aplinką, ir naivus polinkis dievinti gamtą – su „švaktiška“ troškimu iš karto panaudoti „dievų“ galią. Netgi pati baisiausia „dievybė“ – ugnis – rizikavo įnešti į savo urvą. O gamtos dosniai išbarstyti kieti titnaginiai akmenukai (šie „istorijos kertiniai akmenys“), kurie buvo suskaldyti, atidengdami aštrias briaunas, virto kaltais, grandikliais, ietigaliais ir strėlėmis.

Mūsų akmens amžiaus protėvis Homohabilis (parankus žmogus) *, iškasęs titnagą kaip pirmąją „rūdą“, naudojo (žinoma!) vieną iš pagrindinių geocheminių elemento silicio ypatybių, būtent jo gausą: žemės plutoje ten yra. yra šiek tiek daugiau nei ketvirtadalis silicio, t.y. tiek, kiek visų kitų elementų kartu sudėjus (atėmus deguonį).

* (Seniausias akmeniniai įrankiai, rasti Kenijoje ir Tanzanijoje, buvo pagaminti daugiau nei prieš 2,5 milijono metų!)

Tiesa, norint įvaldyti tokią rūdą, reikėjo eksperimentiškai ištirti pagrindines titnago savybes: gebėjimą nuo smūgio sukelti kibirkštį, didelį kietumą, klampumą ir, svarbiausia, smegenio lūžį, suformuojantį aštrią pjovimo briauną (pav. . 32).

Be racionalios akmens amžiaus įrankių formos ir tobulo apdirbimo, mus stebina ir dar kai kas: akmens amžiaus žmogus (jau neolite) neapsiribojo pirmos klasės titnago paieškomis paviršiuje, kasė titnagą “. rūdos“ gylyje. Neolito laikų požeminė titnago kasyba žinoma Belgijoje, Prancūzijoje, Anglijoje, Švedijoje, Lenkijoje ir Baltarusijoje. Viena iš kasyklų Belgijoje (Spienna miestelis) siekia septyniolikos metrų gylį. Kasyklos apačioje yra horizontalūs darbai, visiškai paremti apleista uola. Galima tik stebėtis, kokiais įgūdžiais akmens amžiaus kalnakasiai išskyrė šias seniausias žemėje kasyklas, tiksliai atsekdami aukštos kokybės titnago sluoksnius minkštame kreidiniame kalkakmenyje. Negalima paneigti šių žmonių dalyvavimo mineralogijoje!

Ne mažiau žavingas ir pirmasis žmonijos istorijoje žinomas neolito miestas Çatalhöyük Pietų Anatolijoje, iškilęs VII tūkstantmetyje prieš Kristų. e. remiantis „kasybos“ pramone. Kadaise šios gyvenvietės užimta teritorija buvo 32 ha! Šioje vietovėje stovėjo namai plokščiais stogais, atskirti siauromis gatvelėmis, einančiomis kalno šlaitu į papėdę užgesusių ugnikalnių Karadžidagas ir Gasandagas. Jį atradęs archeologas Jamesas Mellaartas senovės gyvenvietė 1958 m., aprašo ten rastus nuostabius daiktus: kaulinius ir medinius indus, figūrėlės iš kepto molio ir tamsiai žalio akmens, įskaitant Motinos deivės figūrėles, mažas žmonių figūrėles pėsčiomis ir žirgais, bulių, avinų ir leopardų atvaizdus. . Dar nuostabesni yra ryškūs įvairiaspalviai paveikslai ant kapų šventyklų sienų ir ypač didžiuliai, kartais net du metrus siekiantys žmonių ir gyvūnų bareljefai. Jas gaminant ant rėmo iš šiaudų ar molio buvo užteptas tinko sluoksnis, o norint pavaizduoti dievybę su jaučio ar karvės galva, tiesiog prie šventyklos sienos buvo pritvirtinta autentiška kaukolė su ragais kaip pagrindas. bareljefas, kuris taip pat tada buvo padengtas dažytu tinku.

Archeologai nustatė šiai genčiai priklausančios bandos sudėtį ir sužinojo, kad be galvijų auginimo ir žemdirbystės, Çatalhüyük žmonės medžiojo laukinius asilus, elnius, šernus ir leopardus. Ir vis dėlto, pasak Jameso Mellaarto, jų egzistavimo pagrindas, nulėmęs visą gyvenimo būdą ir precedento neturintį to meto gyvenvietės dydį, buvo obsidiano – puikios žaliavos apeiginiams ir kariniams ginklams – gavyba. Neišsenkamos šios aukštos kokybės žaliavos atsargos buvo paslėptos Karadžidago ir Gasandag ugnikalnių „sandėliuose“. Galima manyti, kad Çatalhöyük yra viena pirmųjų gyvenviečių žemėje, kurioje gyveno puikios akmens amžiaus „strateginės žaliavos“ „monopolininkai“. Geriausi pavyzdžiai Archeologai rado šią senovinę „rūdą“, paslėptą rezervate po namų grindimis.

Tačiau Çatalhöyük mieste įdomus ir kitas radinys: čia pirmą kartą buvo rasti seniausi * metalo dirbiniai – maži ylos, auskarai ir karoliukai. Tyrimai parodė, kad jie daugiausia pagaminti iš vario.

* (Kiek vėliau, upės aukštupyje. Tigris, į rytus nuo Çatalhöyük, buvo aptikti nedideli variniai objektai (VIII - VII tūkst. pr. Kr.).)

Galbūt Pietų Anatolijoje žmonės pirmą kartą susipažino su rūda mūsų supratimu. Archeologiniai radiniai rodo, kad beveik prieš devynis tūkstančius metų gyvenę mineralogai puikiai žinojo ne tik vulkaninio stiklo, bet ir kai kurių vario mineralų savybes.

Taigi pirmoji pažintis su rūda įvyko dar akmens amžiuje, kai žmonės pastebėjo, kad ne visi akmenys sutrūkinėja nuo ugnies karščio ir suskrenda į aštrias skeveldras (akmens apdirbimas dažnai prasidėdavo nuo ugnies), kartais susiduriama su trinkelėmis, kurios tapti minkštas ir lankstus ugnyje – kalus. Pirmą kartą žmogaus delnas pajuto nuostabų metalo sunkumą ir vėsumą!

Tikriausiai pirmiausia buvo įvaldyti „paruošti“ metalai - vietinis varis, auksas, geležis. Tai ir metalai, ir mineralai – natūralūs pastovios sudėties dariniai.

Bet kas tiksliai padarė auksą „karalių metalu ir metalų karaliumi“? Kodėl varis lenkė geležį beveik penkiais tūkstančiais metų, o aliuminis mums žinomas šiek tiek daugiau nei šimtą metų? Kodėl tantalą, berilį ir cezį vadiname „šiandieniais metalais“?

Pasirodo, metalo likimas labai dažnai priklauso ne tik nuo jo paties savybių, bet ir nuo natūralių jo junginių – mineralų savybių. Prisiminkime metalų vystymosi istoriją.

Žmogus vienaip ar kitaip naudoja visus Žemės mineralus ir uolienas. Juodieji ir spalvotieji metalai kaip mineralai yra įtraukti į žemės plutą forma rūda. Pasak mokslininko A. Vinogradovažemės plutos telkiniuose vyrauja šie elementai (jų kiekis pateikiamas procentais): magnis (2,2), kalis (2,5), natris (2,8), kalcis (3,7), geležis (5,5), aliuminis (8,5), silicis (27), deguonies (48). Šie elementai yra dalis silikatų ir aliumosilikatų, sudarančių žemės plutą.

Geležis

Geležis- bendras elementas. Jo kiekis žemės plutoje vertinamas keliais procentais, tačiau geležis išgaunama iš turtingų rūdų, kuriose yra ne mažiau kaip 25 procentai metalo.

Geležies rūdos

Geležies nuosėdų rūšys yra labai įvairios. Aukščiausia vertė turi vadinamuosius geležies kvarcitai- smulkiai juostuotos uolienos, kuriose juodos juostos yra geležies mineralai magnetitas, magnetinė geležies rūda ir mažiau hematito hematitas– persluoksniuotas šviesos kaspinais kvarcas. Tokiuose telkiniuose yra daug milijardų tonų geležies rūdos ir yra žinomi daugiausia seniausiuose sluoksniuose, kurių amžius yra du ar daugiau milijardų metų! Jie sukurti senoviniuose kristaliniuose skyduose ir platformose. Jie yra plačiai paplitę Šiaurės ir Pietų Amerika , vakaruose Australija, V Afrika, V Indija. Šios rūšies geležies rūdos atsargos praktiškai neribotos – daugiau nei 30 trilijonų tonų, tikrai astronominė figūra! Daroma prielaida, kad geležies kvarcitai susidarė veikiant geležies bakterijoms senoviniuose baseinuose dėl geležies, kuri pateko į tirpalus iš aplinkinių kalvų, o gal ir į karštus giluminius tirpalus.
Nusodinimas nuosėdinės geležies rūdos pasitaiko ežeruose, jūrose – šiuolaikinėse „gamtos laboratorijose“. IN pastaraisiais metais išskyros yra atviros geležies mazgeliai(mazgeliai) vandenynų dugne. Juose yra didžiulės ne tik geležies, bet ir ją lydinčios medžiagos atsargos mangano, nikelio ir kiti elementai. Geležies telkinių rūšys apima vadinamąsias kontaktiniai arba skarniniai indėliai, kurios yra pasienyje granito uolienos Ir kalkakmenis ir susidarė dėl tirpalų, atneštų iš magminio kūno. Šio tipo telkinius sudaro turtingos rūdos. Atrodo, kad geležies mineralų trūksta. Pagrindiniai: magnetitas, hematitas, taip pat įvairių veislių rudos geležies rūdos, sideritas(geležies karbonatas). Šie mineralai suteikia didelė įvairovė indėlių rūšys.

Manganas

Panašus į geležį formavimosi ir techninis pritaikymas mangano.


Nuosėdinės rūdos

Paprastai jis pridedamas prie geležies nuosėdinės rūdos ir senovinis metamorfinės nuosėdos. Jis kaip geležis, juodosios metalurgijos pagrindas, naudojamas aukštos kokybės plieno gamybai.

Chromas

Juodieji metalai apima chromo. Jo pagrindinis mineralas yra chromitas– formuoja juodas kietas mases ir kristalų intarpus ultramafinės uolienos.

Chromito nuosėdos

Chromito nuosėdos, taip pat juosiantys ultrabazinių uolienų masyvai, randami gilių lūžių zonose. Rūdinė magma atkeliavo iš požeminių gelmių, iš mantijos. Chromito nuosėdos žinomos m Pietvakarių Afrika, įjungta Filipinai, įjungta Kuba, įjungta Uralas. Chromas naudojamas metalurgijos gamyboje suteikiant plienui ypatingą kietumą, chromuojant metalinius paviršius ir gaminant dažus, mišiniams suteikia žalią spalvą.
Priklauso tai pačiai techninei grupei titano. Jis išgaunamas iš pagrindinių magminių uolienų ilmenito pavidalu ir iš vietinių uolienų, sausumos ir labai plačiai paplitusių jūros paplūdimiuose ir lentynose ( Brazilija, Australija, Indija), kur jo šaltinis yra titanomagnetitas, ilmenitas ir rutilas.
Gamyboje naudojamas titanas specialios plieno rūšys. Tai karščiui atsparus, lengvas metalas.

Taip pat svarbu vanadis– dažnas titano palydovas nuosėdose ir intarpuose, naudojamas gamybai ypač tvirtos plieno rūšys, naudojamas šarvų ir sviedinių gamyboje, automobilių pramonėje, in atominė energija. Čia vis svarbesni tampa nauji elementų deriniai lydiniuose. Pavyzdžiui, vanadžio ir titano, niobio, volframo, cirkonio ir aliuminio lydinys naudojamas raketų gamyboje ir branduolinėje technologijoje. O iš mineralinių žaliavų ruošiamos ir naujos kompozitinės medžiagos.

Nikelis ir kobaltas

Nikelis ir kobaltas, taip pat geležies šeimos elementai, dažniau randami mafinėse ir ultramafinėse uolienose, ypač nikelyje.

Nikelio rūdos


Jis formuoja didelius nuosėdas Pietvakarių Afrika, įjungta Kolos pusiasalis ir rajone Norilskas. Tai yra magminės nuosėdos. Nikelio sulfidai kristalizuojasi iš magminio lydalo, gaunamo iš mantijos arba iš karštų vandeninių tirpalų. Ypatingą tipą reprezentuoja likutinės nikelio nuosėdos, susidarančios dėl nikelio turinčių pagrindinių uolienų, pvz. bazaltai, gabroidai. Tokiu atveju oksiduoti nikelio mineralai atsiranda purių žalsvų masių pavidalu. Tie patys likučiai nikelio rūdos praturtintas geležimi, todėl jas galima naudoti geležies ir nikelio lydiniams gaminti. Tokie telkiniai randami Uralas, tačiau jie ypač paplitę atogrąžų zonoje – salose Indonezija, įjungta Filipinai, kur vyksta intensyvi paviršiuje esančių uolienų oksidacija.

Spalvotieji metalai

Pramonei svarbūs yra spalvotieji metalai. Daugelis jų geochemiškai priklauso chalkofilų grupei, susijusiai su variu (chalcos - varis): varis, švinas, cinkas, molibdenas, bismutas. Gamtoje šie metalai sudaro junginius su pilka, sulfidai. Spalvotųjų metalų mineralai nusėdo daugiausia iš karštų vandeninių tirpalų; pagrindiniai yra skirti variui kalkopiritas- aukso mineralas bornite– alyvinis mineralas, nuolatinis chalkopirito palydovas, taip pat juodasis suodis chalkocitas, kuris atsiranda daugelio vario telkinių viršuje.

Vario rūdos

Vario telkiniai yra labai įvairūs. Pastaraisiais metais labai svarbios tapo žemos kokybės išsklaidytos vadinamojo porfyro tipo rūdos, kurios dažnai pasitaiko ugnikalnių angose. Jie buvo suformuoti iš karštų tirpalų, gaunamų iš gilių magmos kamerų. Tokių rūdų atsargos yra didžiulės, ypač jose Pietų ir Šiaurės Amerikoje.
Didelę reikšmę turi ir rezervuarų telkiniai vario rūdos, susidarė ugnikalnių išsiveržimų metu jūrų dugne. Tai vadinamasis pirito tipas, kuriame vario piritas - kalkopiritas– randama kartu su geležies piritais – piritas. Šie indėliai ilgam laikui tarnavo kaip pagrindinis rūdos šaltinis Urale. Galiausiai, puikus vaidmuo vadinamas vario smiltainiai kurių sudėtyje yra vario mineralų. Šis tipas apima indėlius Čitos regionas, o užsienyje didžiausi indėliai Katanga Afrikoje.

Švinas ir cinkas

Indėliai turi savo ypatybes švino ir cinko, šie neatskiriamai susiję metalai. Pagrindinis švino mineralas yra švino blizgesys arba galena, sidabriškai baltas mineralas kubiniuose kristaluose.


Švino rūdos

Išgaunamas iš švino koncentratų sidabras, bismutas, stibis. Pastarieji sudaro tik nereikšmingą švino blizgesio priemaišą, tačiau su didžiuliu lydymosi mastu švino rūdos jie yra labai svarbus priedas išgaunant šiuos vertingus elementus iš savo mineralų. Pagrindinis cinko mineralas yra sfaleritas(cinko mišinys). Jis vadinamas masalu, nes turi deimantų blizgesį, o ne metalinį blizgesį, kaip rūda. Jo spalva skiriasi: nuo rudos iki juodos ir kreminės. Teigiama, kad šie du mineralai, galena ir sfaleritas, nuolat atsiranda kartu.

Cinko koncentratai

Nuo cinko koncentratai mano germanis, indis, kadmis ir galis. Jie sudaro labai nedidelę priemaišą cinko mišinyje, kur jie pakeičia cinko atomus kristalinėje gardelėje, užimdami savo vietą. Ir, nepaisant nereikšmingo kiekio, šių mažų priemaišų ekstrahavimas iš cinko mišinio yra pagrindinis jų gamybos šaltinis. Jie yra labai vertingi! Pavyzdžiui, gamyboje naudojamas kadmis branduoliniai reaktoriai, akumuliatoriai, mažai tirpstantys lydiniai. Galis dėl mažo lydumo (lydymosi temperatūra tik 30 laipsnių Celsijaus) naudojamas kaip gyvsidabrio pakaitalas termometruose. Kadmis su alavu ir bismutu sukuria medienos lydinį, kurio lydymosi temperatūra yra 70 laipsnių. Indis, pridėtas prie sidabro, suteikia pastarajam puikų blizgesį, o legiruotas su variu apsaugo laivų korpusus nuo korozijos. jūros vanduo. Germanis naudojamas puslaidininkių gamyboje.

Sulfido rūda

Rūdose dažnai randama kartu su švinu ir cinku sidabras, bismutas, arsenas, varis Todėl švino-cinko nuosėdos vadinamos polimetalinėmis. Šios nuosėdos susidaro iš karštų vandeninių tirpalų ir ypač dažnai aptinkamos nuosėdų ir venų pavidalu kalkakmenis, kurios pakeičiamos sulfidinė rūda.

Alavas ir volframas

Alavas ir volframas priklauso retesniems metalams ir atstovauja ypatingai grupei (praktikoje dabar jie priskiriami „spalvotiesiems“). Spalvotųjų metalų panaudojimas labai platus: mechaninėje inžinerijoje, kitose technologijos srityse, kariniuose reikaluose.
Įsivaizduokime akimirką, kad išseko tokio metalo kaip skarda ištekliai, tuoj sustotų visas gyvenimas: juk alavo lydiniai naudojami bet kokiame mechanizme reikalingiems guoliams, be alavo lydinių būtų neįmanoma pagaminti automobilių, elektrinių lokomotyvų. , staklės, kristų konservų (skardos) gamyba – metalo skardinės). Atrodytų, toks nekrentantis į akis metalas kaip alavas yra itin reikalinga visų technologijų grandis.

Reti metalų mineralai

Šie metalai randami deguonies junginių pavidalu: alavas - okside, kasiteritas, arba alavo akmuo, volframas – volframo rūgšties druskose: volframas ir scheelitas. MineralaiŠie elementai dažnai randami kvarco gyslose tarp granitų arba šalia jų. Blizgantys juodi arba rudi volframito kristalai išsiskiria iš balto kvarco. Kartais jie randami kitų tipų telkiniuose: scheelitas granito sąlytyje su kalkakmeniais skarnuose, kasiteritas– sulfidinėse venose. Iš deguonies junginių susidaro daug vadinamųjų retieji metalai: litis, rubidis, cezis, berilis, neobis, tantalas – jų dažnai randama pegmatito gyslose. Ypač daug jų yra senovės prekambro pegmatituose ( Afrika, Brazilija, Kanada).
Lengvieji metalai šiuo metu tampa svarbūs – aliuminio ir dar lengvesni jo broliai - magnio Ir berilio. Šie metalai yra visagalio geležies konkurentai, skirti ją pakeisti daugelyje sričių. Šie metalai ir jų lydiniai plačiai naudojami technikoje, ypač lėktuvų statyboje, raketų gamyboje, gręžimo vamzdžių gamyboje – visur, kur reikia lengvojo metalo.


Aliuminio žaliava - boksitas

Aliuminis, kaip žinia, labai plačiai paplitęs žemės plutoje, o ateityje jo bus galima gauti iš bet kokių aliumosilikatinių uolienų, kuriose gausu šio elemento. Kol kas tradicinis aliuminio žaliava yra boksitas. Jie susideda iš vandeninių aliuminio oksido junginių, susidarančių tiek nusėdant jūros baseinuose, tiek veikiant aliumosilikatinėms uolienoms. IN Pastaruoju metu buvo sukurtas aliuminio gamybos iš senovės kristalinės skiltelės, susidarė molingų nuosėdų metamorfizmo metu, taip pat nuo šarminės magminės uolienos. Taigi, aliuminio gavimo šaltinių problema niekada nesusidurs: šio metalo užteks visoms vėlesnėms kartoms. Tai tik jos išgavimo technologijos ir elektros energijos klausimas, kad būtų sukurtos galingos energijos reikalaujančios pramonės šakos.

Kitas reikalas berilio. Tai gana retas metalas. Tai yra dalis berilis ir kitų mineralų, kurie randami aukštos temperatūros telkiniuose, pegmatituose, taip pat iš karštų vandeninių tirpalų susidariusiose venose. Šis vertingas metalas naudojamas specialiuose lydiniuose rentgeno vamzdelių gamybai.

Didėja kompleksinis mineralinių išteklių naudojimas. Pavyzdžiui, iš anglies išgaunami reti elementai, daugiausia itin vertingi germanis.

Toks elementas kaip seleno, nėra dažnai randamas nepriklausomuose mineraluose, bet yra piritas ir kiti sulfidai nereikšmingos priemaišos pavidalu, vietoj sieros; jis naudojamas puslaidininkiams, optiniams įtaisams, ypač žiūronams, telegrafo įrangai ir bespalviam stiklui kurti.

Geležies rūda yra pagrindinė pasaulinės metalurgijos pramonės žaliava. Ekonomika labai priklauso nuo šio mineralo rinkos. skirtingos salys, todėl kasyklų plėtrai visame pasaulyje skiriamas didesnis dėmesys.

Rūda: apibrėžimas ir savybės

Rūdos yra uolienos, naudojamos jose esantiems metalams apdoroti ir išgauti. Šių mineralų rūšys skiriasi kilme, chemine sudėtimi, metalų ir priemaišų koncentracija. IN cheminė sudėtis Rūdoje yra įvairių geležies oksidų, hidroksidų ir anglies dioksido druskų.

Įdomus! Rūda ūkyje buvo paklausi nuo seno. Archeologams pavyko išsiaiškinti, kad pirmieji geležiniai daiktai buvo pagaminti II amžiuje. pr. Kr. Šią medžiagą pirmieji panaudojo Mesopotamijos gyventojai.

Geležis- dažnas cheminis elementas gamtoje. Jo kiekis žemės plutoje yra apie 4,2%. Tačiau gryna jo beveik niekada nerasta, dažniausiai junginių pavidalu - oksiduose, geležies karbonatuose, druskose ir kt. Geležies rūda yra mineralų derinys su dideliu geležies kiekiu. IN nacionalinė ekonomika Rūdų, kuriose yra daugiau nei 55 % šio elemento, naudojimas laikomas ekonomiškai pagrįsta.

Kas gaminama iš rūdos

Geležies rūdos pramonė yra metalurgijos pramonė, kuri specializuojasi geležies rūdos gavyboje ir perdirbime. Pagrindinis šios medžiagos tikslas šiandien yra ketaus ir plieno gamyba.

Visus gaminius iš geležies galima suskirstyti į grupes:

• Ketaus su didele anglies koncentracija (daugiau nei 2%).
• Ketaus.
• Plieniniai luitai valcuotų gaminių, gelžbetonio ir plieninių vamzdžių gamybai.
• Geležies lydiniai plieno lydymui.

Kam reikalinga rūda?

Medžiaga naudojama geležies ir plieno lydymui. Šiandien praktiškai nėra pramonės sektoriaus, kuris galėtų apsieiti be šių medžiagų.

Ketaus yra anglies ir geležies lydinys su manganu, siera, siliciu ir fosforu. Ketus gaminamas aukštakrosnėse, kur aukšta temperatūra rūda išskiriama iš geležies oksidų. Beveik 90% susidariusio ketaus yra ribinė dalis ir naudojama plieno lydymui.

Naudojamos įvairios technologijos:

• elektronų pluošto lydymas, siekiant gauti gryną aukštos kokybės medžiagą;
• Vakuuminis apdorojimas;
• elektros šlako perlydymas;
• plieno rafinavimas (kenksmingų priemaišų pašalinimas).

Skirtumas tarp plieno ir ketaus yra minimali priemaišų koncentracija. Valymui naudojamas oksidacinis lydymas atviro židinio krosnyse.

Aukščiausios kokybės plienas lydomas elektrinėse indukcinėse krosnyse itin aukštoje temperatūroje.



Rūda skiriasi joje esančio elemento koncentracija. Jis gali būti praturtintas (55%) ir prastas (nuo 26%). Žemos kokybės rūdas gamyboje patartina naudoti tik po sodrinimo.

Pagal kilmę išskiriamos šios rūdos rūšys:

• Magmatogeninis (endogeninis) - susidaro veikiant aukštai temperatūrai;
• Paviršius – nusėdusios elemento liekanos jūros baseinų dugne;
• Metamorfogeninis – gaunamas veikiant itin aukštam slėgiui.

Pagrindiniai mineraliniai junginiai, kurių sudėtyje yra geležies:

• Hematitas (raudonoji geležies rūda). Vertingiausias geležies šaltinis, kuriame yra 70% elementų ir minimali kenksmingų priemaišų koncentracija.
• Magnetitas. Cheminis elementas, kurio metalo kiekis yra 72%, išsiskiria dideliu magnetines savybes ir yra išgaunamas iš magnetinių geležies rūdų.
• Sideritas (geležies karbonatas). Yra daug atliekų uolienų, pačios geležies yra apie 45–48%.
• Rudos geležies rūdos. Vandeninių oksidų grupė, turinti mažą geležies procentą, su mangano ir fosforo priemaišomis. Tokiomis savybėmis pasižymintis elementas pasižymi geru regeneruojamumu ir porėta struktūra.



Medžiagos tipas priklauso nuo jos sudėties ir papildomų priemaišų kiekio. Labiausiai paplitusi raudonoji geležies rūda, turinti didelį geležies procentą, gali būti įvairių būsenų – nuo ​​labai tankios iki dulkėtos.

Rudos geležies rūdos turi birią, šiek tiek porėtą rudos arba gelsvos spalvos struktūrą. Toks elementas dažnai reikalauja sodrinimo, tačiau yra lengvai perdirbamas į rūdą (iš jo gaunamas aukštos kokybės ketus).

Magnetinės geležies rūdos yra tankios ir granuliuotos struktūros, atrodo kaip kristalai, įterpti į uolieną. Rūdos spalva būdinga juodai mėlyna.

Kaip kasama rūda

Geležies rūdos kasyba yra sudėtingas techninis procesas, apimantis nardymą į žemės gelmes ieškant mineralų. Šiandien yra du rūdos gavybos būdai: atviras ir uždaras.



Atviras (karjero metodas) yra įprastas ir saugiausias pasirinkimas, palyginti su uždara technologija. Metodas aktualus tais atvejais, kai darbo zona kietų uolų nėra ir netoliese nėra gyvenvietės arba inžinerines sistemas.

Pirmiausia iškasamas karjeras iki 350 metrų gylio, po to iš dugno dideli automobiliai Geležis surenkama ir transportuojama. Po išgavimo medžiaga dyzeliniais lokomotyvais siunčiama į plieno ir geležies gamyklas.

Karjerai kasami naudojant ekskavatorius, tačiau šis procesas užima daug laiko. Kai tik mašina pasiekia pirmąjį kasyklos sluoksnį, medžiaga pateikiama tyrimui, siekiant nustatyti geležies kiekį procentais ir tolesnio darbo tinkamumą (jei procentas didesnis nei 55%, darbas šioje srityje tęsiamas).

Įdomus! Palyginti su uždaruoju metodu, kasyba karjeruose kainuoja perpus pigiau. Šiai technologijai nereikia statyti kasyklų ar kurti tunelių. Tuo pačiu metu darbo atvirose duobėse efektyvumas yra kelis kartus didesnis, o medžiagos nuostoliai yra penkis kartus mažesni.

Uždaras kasybos metodas



Kasyklinė (uždara) rūdos kasyba naudojama tik tuo atveju, jei planuojama išlaikyti kraštovaizdžio vientisumą toje teritorijoje, kurioje kasami rūdos telkiniai. Šis metodas taip pat aktualus dirbant kalnuotose vietovėse. Tokiu atveju po žeme sukuriamas tunelių tinklas, dėl kurio atsiranda papildomų išlaidų – pačios kasyklos statyba ir kompleksinis metalo transportavimas į paviršių. Pagrindinis trūkumas yra didelis pavojus darbuotojų gyvybei, kasykla gali sugriūti ir užblokuoti prieigą prie paviršiaus.

Kur kasama rūda?

Geležies rūdos kasyba yra viena iš pirmaujančių sričių ekonominis kompleksas RF. Tačiau nepaisant to, Rusijos dalis pasaulio rūdos gamyboje yra tik 5,6%. Pasaulio atsargos siekia apie 160 milijardų tonų. Grynos geležies tūris siekia 80 milijardų tonų.

Šalys, kuriose gausu rūdų

Mineralų pasiskirstymas pagal šalis yra toks:

• Rusija - 18%;
• Brazilija - 18%;
• Australija - 13%;
• Ukraina - 11%;
• Kinija - 9%;
• Kanada - 8%;
• JAV - 7%;
• kitos šalys – 15 proc.

Švedijoje (Faluno ir Gelivaro miestuose) buvo pastebėti dideli geležies rūdos telkiniai. Rasta Amerikoje didelis skaičius rūda Pensilvanijoje. Norvegijoje metalas kasamas Persberge ir Arendalyje.

Rusijos rūdos

Kursko magnetinė anomalija yra didelis geležies rūdos telkinys Rusijos Federacijoje ir pasaulyje, kuriame nerafinuoto metalo tūris siekia 30 000 milijonų tonų.






Įdomus! Analitikai pastebi, kad naudingųjų iškasenų gavybos mastai KMA kasyklose tęsis iki 2020 m., o ateityje bus ir nuosmukio.

Kasyklos sritis Kolos pusiasalis yra 115 000 kv. Čia kasamos geležies, nikelio, vario rūdos, kobaltas ir apatitai.

Uralo kalnai taip pat yra vieni iš labiausiai dideli indėliai rūdos Rusijos Federacijoje. Pagrindinė plėtros sritis yra Kachkanar. Rūdos mineralų kiekis yra 7000 milijonų tonų.

Metalas mažesniais kiekiais kasamas Vakarų Sibiro baseine, Chakasijoje, Kerčės baseine, Zabaikalske ir Irkutsko srityje.