Este ușor să trimiți munca ta bună la baza de cunoștințe. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Postat pe http://www.allbest.ru/

Minereuri metalice și clasificarea lor

Minereu de metal este un mineral care conține metale valoroase în cantități care sunt benefice pentru prelucrarea industrială.

Metalele feroase includ fier, mangan, crom, titan și vanadiu. Depozite minereuri de fier clasificate ca industriale atunci când conținutul de metal este de cel puțin câteva zeci de milioane de tone și apariția superficială a corpurilor de minereu. În depozitele mari, conținutul de fier se ridică la sute de milioane de tone. Cele mai multe minereuri (în milioane de tone) sunt extrase în China (250), Brazilia (185), Australia (mai mult de 140), Rusia (78), SUA și India (60 fiecare) și Ucraina (45).

Clasificarea minereurilor de metale feroase:

b Minereurile de hematită (minereurile roșii de fier) ​​sunt oxid de fier cu un conținut de fier de 51...66%, umiditate - 1,6...7%.

b Minereurile de magnetită (minereurile de fier magnetice) sunt oxizi de fier complecși. Conținutul de fier variază de la 50...60%, umiditate - 2...12%.

b Minereurile brune de fier sunt minereuri de hidroxid de fier. Conținutul mediu de fier este de 30-55%, umiditate 8-18%.

b Pirita de fier (pirită, pirita de sulf) este un minereu galben-auriu cu un luciu metalic, care conține până la 44% fier și până la 52% sulf. zăcământ de minereu metal neferos

Metalele neferoase sunt împărțite în două grupe principale:

· usoara (aluminiu, magneziu, titan);

· grele (cupru, zinc, plumb, nichel, cobalt).

Dintre metalele ușoare neferoase, aluminiul domină în ceea ce privește volumele de producție și consum. Rusia are rezerve mari de minereuri de metale neferoase. Caracteristica lor distinctivă este procentul extrem de scăzut de metal pe care îl conțin. Prin urmare, minereurile din aproape toate metalele neferoase sunt îmbogățite. Principalele rezerve sunt situate în Urali, Vest și Siberia de Est, Orientul Îndepărtatși alte regiuni ale țării.

Clasificarea minereurilor de metale neferoase:

b Ferromangan - un aliaj care conține mai mult de 10% fier și mai puțin de 10% mangan

b Minereul de crom conține 13-61% crom, 4-25% aluminiu, 7-24% fier, 10-32% magneziu și alte componente

b Minereurile de bauxită conțin 50-60% alumină, care conține până la 37% aluminiu.

b Alumina este un produs de prelucrare a bauxitei, pulbere polidispersă alb, datorită conținutului ridicat de oxid de aluminiu, este principala materie primă pentru industria aluminiului.

Metode de obținere a unui element util prin mijloace chimice.

· 1. Concentrarea

Multe minereuri conțin materiale nedorite, cum ar fi argila și granitul, numite și gangă. Astfel, extracția metalelor constă în îndepărtarea acestei roci sterile.

· 2. Metoda de leşiere in situ

O metodă de extragere a unui mineral prin dizolvarea selectivă a acestuia cu reactivi chimici într-un corp de minereu la locația sa și extragerea lui la suprafață. PV este utilizat pentru extracția metalelor neferoase.

· 3. Recuperare

Extragerea metalelor în acest mod implică reducerea minereurilor lor la o stare metalică. Metalele care există în mod natural ca minereuri de oxid pot fi reduse folosind carbon sau monoxid de carbon.

· 4. Electroliza

Metalele aparținând capătului superior al intervalului de tensiune sunt de obicei reduse prin electroliza minereurilor lor topite. Aceste metale includ aluminiu, magneziu și sodiu.

· 5. Rafinare

Purificarea metalelor de impurități prin electroliză, când metalul brut este anodul, iar metalul purificat este depus pe catod.

Postat pe Allbest.ru

Documente similare

Informații de bază despre metoda de leșiere in situ. Demineralizarea naturală a soluțiilor reziduale. Exploatarea uraniului prin metoda de levigare subterană. Obținerea de metale din dezechilibru și minereuri pierdute din intestinele Pământului. Factorii de leșiere bacteriană.

rezumat, adăugat 20.05.2009


Condițiile de aplicare și eficacitatea concasării mecanice subterane a minereului. Caracteristicile echipamentului complexe de zdrobire. Mecanizarea zdrobirii în condițiile filialei Gorno-Shorsky a OJSC „Evrazruda”. Selectarea, clasificarea și aplicarea concasoarelor.

lucrare curs, adăugată 11.01.2015


Analiza procesului de preparare a minereului în industria minieră. Metode de prelucrare a mineralelor. Concepte de bază și scopul operațiunilor de screening. Caracteristicile proceselor de măcinare și măcinare. Selectarea tehnologiei și echipamentelor de concasare a minereului.

lucrare curs, adaugat 14.05.2014


Caracteristicile indigenilor minereuri de aur. Studiu de prelucrare a minereului la zăcământul Muruntău. Calculul schemei de zdrobire cu selecția echipamentului. Bilanțul material de levigare a minereului cu soluție de cianură. Calculul profitabilității produsului și al profitului.

teză, adăugată 29.06.2012


Determinarea cantității de minereu și metal din subsol cu ​​clarificarea distribuției rezervelor pe grade individuale și pe secțiuni ale zăcământului. Determinarea calității minereului și a gradului de fiabilitate și fiabilitate a cifrelor de calcul al rezervelor și a gradului de explorare a zăcământului.

prezentare, adaugat 19.12.2013


Încălcarea structurii geologice a subsolului. Supraîncărcare suprafata pamantului produse de prelucrare a mineralelor. Minereuri din metale feroase și neferoase. Pietre colorate: diamant, malachit, smarald, rodonit, charoit, chihlimbar si perle. Minerale de construcție.

Minereul de fier a început să fie extras de oameni cu multe secole în urmă. Chiar și atunci au început avantaje evidente utilizarea fierului.

Găsirea formațiunilor minerale care conțin fier este destul de ușoară, deoarece acest element reprezintă aproximativ cinci la sută din scoarța terestră. În general, fierul este al patrulea element cel mai abundent din natură.

ÎN formă pură Este imposibil de găsit, fierul se găsește în anumite cantități în multe tipuri de roci. Minereul de fier are cel mai mare conținut de fier, extragerea metalului din care este cea mai profitabilă din punct de vedere economic. Cantitatea de fier pe care o conține depinde de originea sa, a cărui proporție normală este de aproximativ 15%.

Compoziția chimică

Proprietățile minereului de fier, valoarea și caracteristicile sale depind direct de compoziția sa chimică. Minereul de fier poate conține cantități variate de fier și alte impurități. În funcție de aceasta, există mai multe tipuri:

• foarte bogat, când conținutul de fier din minereuri depășește 65%;
• bogat, procentul de fier în care variază de la 60% la 65%;
• medie, de la 45% și peste;
• cei săraci, în care un procent elemente utile nu depășește 45%.

Cu cât există mai multe produse secundare în minereul de fier, cu atât este nevoie de mai multă energie pentru procesarea acestuia și cu atât producția de produse finite este mai puțin eficientă.

Compoziția unei roci poate fi o combinație de diferite minerale, roci sterile și alte produse secundare, al căror raport depinde de depozitul său.

Minereurile magnetice se disting prin faptul că se bazează pe un oxid care are proprietăți magnetice, dar când sunt încălzite puternic, se pierd. Cantitatea de acest tip de rocă în natură este limitată, dar conținutul de fier din acesta poate fi la fel de bun ca minereul de fier roșu. În exterior, arată ca niște cristale solide negru-albastru.

Minereul de fier este o rocă de minereu pe bază de siderit. Foarte des conține o cantitate semnificativă de argilă. Acest tip de rocă este relativ greu de găsit în natură, ceea ce o face să fie rar folosită din cauza conținutului scăzut de fier. Prin urmare, este imposibil să le clasificăm ca tipuri industriale de minereuri.

Pe lângă oxizi, natura conține și alte minereuri pe bază de silicați și carbonați. Cantitatea de fier dintr-o rocă este foarte importantă pentru utilizarea sa industrială, dar și prezența unor elemente secundare benefice, cum ar fi nichelul, magneziul și molibdenul.

Aplicații

Domeniul de aplicare al minereului de fier este aproape complet limitat la metalurgie. Este folosit în principal pentru topirea fontei, care este extrasă folosind cuptoare cu vatră deschisă sau cu convertizor. Astăzi, fonta este folosită în diverse sfere ale activității umane, inclusiv în majoritatea tipurilor de producție industrială.

Diferite aliaje pe bază de fier nu sunt mai puțin utilizate - cele mai multe aplicare largă oțel câștigat datorită rezistenței și proprietăților sale anticorozive.

Fonta, oțelul și diverse alte aliaje de fier sunt utilizate în:

1. Inginerie mecanică, pentru producția de diverse mașini și dispozitive.
2. Industria auto, pentru fabricarea motoarelor, carcaselor, cadrelor, precum și a altor componente și piese.
3. Industria militară și de rachete, în producția de echipamente speciale, arme și rachete.
4. Construcție, ca element de armare sau construcție de structuri portante.
5. Industrii ușoare și alimentare, precum containere, linii de producție, diverse unități și dispozitive.
6. Industria minieră, ca mașini și echipamente speciale.

Zăcăminte de minereu de fier

Rezervele de minereu de fier din lume sunt limitate ca cantitate și locație. Teritoriile de acumulare a rezervelor de minereu se numesc depozite. Astăzi, zăcămintele de minereu de fier sunt împărțite în:

1. Endogen. Se caracterizează printr-o locație specială în scoarta terestra, de obicei sub formă de minereuri de titanomagnetit. Formele și locațiile unor astfel de incluziuni sunt variate, pot fi sub formă de lentile, straturi situate în scoarța terestră sub formă de depozite, depozite vulcanice, sub formă diverse veneși alte forme neregulate.
2. Exogen. Acest tip include depozite de minereuri de fier brun și alte roci sedimentare.
3. Metamorfogen. Care includ zăcăminte de cuarțit.

Depozitele de astfel de minereuri pot fi găsite pe toată planeta noastră. Cea mai mare cantitate depozitele sunt concentrate pe teritoriul republicilor post-sovietice. Mai ales Ucraina, Rusia și Kazahstan.

Țări precum Brazilia, Canada, Australia, SUA, India și Africa de Sud au rezerve mari de fier. În același timp, aproape în toate țările glob Avem propriile noastre zăcăminte dezvoltate, iar dacă există o lipsă de ele, roca este importată din alte țări.

Ameliorarea minereului de fier

După cum am spus, există mai multe tipuri de minereuri. Cele bogate pot fi procesate direct după extragerea din scoarța terestră, altele trebuie îmbogățite. Pe lângă procesul de valorificare, prelucrarea minereului include mai multe etape, precum sortarea, zdrobirea, separarea și aglomerarea.

Astăzi există mai multe metode principale de îmbogățire:

1. Flushing.

Este folosit pentru curățarea minereurilor de subproduse sub formă de argilă sau nisip, care sunt spălate cu jeturi de apă sub presiune mare. Această operațiune vă permite să creșteți cantitatea de fier din minereul de calitate scăzută cu aproximativ 5%. Prin urmare, este utilizat numai în combinație cu alte tipuri de îmbogățire.

1. Curățare gravitațională.

Se realizează folosind tipuri speciale de suspensii, a căror densitate depășește densitatea rocii sterile, dar este inferioară densității fierului. Sub influența forțelor gravitaționale, produsele secundare se ridică în vârf, iar fierul cade în partea de jos a suspensiei.

1. Separare magnetică.

Cea mai comună metodă de îmbogățire, care se bazează pe la diferite niveluri perceperea de către componentele minereului a influenţei forţelor magnetice. O astfel de separare poate fi efectuată cu rocă uscată, rocă umedă sau într-o combinație alternativă a celor două stări.

Pentru prelucrarea amestecurilor uscate și umede se folosesc tambure speciale cu electromagneți.

1. Flotația.

Pentru această metodă, minereul zdrobit sub formă de praf este scufundat în apă cu adăugarea unei substanțe speciale (reactiv de flotație) și aer. Sub influența reactivului, fierul se unește cu bulele de aer și se ridică la suprafața apei, în timp ce roca sterilă se scufundă în fund. Componentele care conțin fier sunt colectate de la suprafață sub formă de spumă.

Din sonor cuvânt latin„minera” - „piatra care dă naștere metalului” - și a apărut cuvântul „mineralogie”. Originile cunoștințelor despre piatră s-au pierdut undeva în depărtarea paleoliticului. Curiozitatea inepuizabilă a strămoșilor noștri s-a combinat cu o dorință nesățioasă de a beneficia mediu, și o tendință naivă de a diviniza natura - cu o dorință „blasfemioasă” de a folosi imediat puterea „zeilor” în acțiune. Chiar și cea mai formidabilă „zeitate” - focul - omul risca să o aducă în peștera lui. Și pietricele dure de silex împrăștiate cu generozitate de natură (aceste „pietre de temelie ale istoriei”), care au fost despicate, dezvăluind margini ascuțite, el a transformat în daltă, răzuitoare, vârfuri de lance și săgeți.

Strămoșul nostru din epoca de piatră Homohabilis (omul de înțeles) *, care a extras silexul ca prim „minereu”, a folosit (în mod inexplicabil, desigur!) una dintre principalele caracteristici geochimice ale elementului siliciu, și anume abundența sa: în scoarța terestră există este puțin mai mult de un sfert de siliciu, adică la fel de mult ca toate celelalte elemente combinate (minus oxigen).

* (Cel mai vechi unelte de piatră, găsite în Kenya și Tanzania, au fost făcute cu mai bine de 2,5 milioane de ani în urmă!)

Adevărat, pentru a stăpâni un astfel de minereu, a fost necesar să se studieze experimental proprietățile de bază ale silexului: capacitatea de a produce o scânteie la impact, duritate mare, vâscozitate și, cel mai important, o fractură concoidală care formează o muchie ascuțită (Fig. . 32).

Pe lângă forma rațională și prelucrarea perfectă a uneltelor din epoca de piatră, altceva ne frapează: omul din epoca de piatră (deja în neolitic) nu s-a limitat la căutarea unor silexuri de primă clasă la suprafață, a extras „minereuri” de silex la adâncime. Exploatarea subterană a silexului neolitic este cunoscută în Belgia, Franța, Anglia, Suedia, Polonia și Belarus. Una dintre minele din Belgia (orașul Spienna) atinge o adâncime de șaptesprezece metri. În fundul minei se află lucrări orizontale, susținute în întregime de stâncă abandonată. Nu se poate decât să se minuneze de priceperea cu care minerii din epoca de piatră au sculptat aceste cele mai vechi mine de pe pământ, trasând cu precizie straturi de silex de înaltă calitate în calcarul moale de cretă. Acestor oameni nu li se poate nega implicarea în mineralogie!

Primul oraș neolitic cunoscut din istoria omenirii, Çatalhöyük din Anatolia de Sud, care a apărut în mileniul al VII-lea î.Hr., nu este mai puțin admirabil. e. bazată pe industria „minieră”. Suprafața ocupată cândva de această așezare era de 32 de acri! În această zonă existau case cu acoperișuri plate, despărțite de străduțe înguste care urcau dealul până la picioare. vulcani dispăruți Karadzhidag și Gasandag. Arheologul James Mellaart, care a descoperit-o aşezare anticăîn 1958, descrie lucrurile uimitoare găsite acolo: vase din oase și lemn, figurine din lut copt și piatră verde închis, inclusiv figurine ale Zeiței Mame, figuri mici de oameni pe jos și călare, imagini cu tauri, berbeci și leoparzi. . Și mai uimitoare sunt picturile strălucitoare multicolore de pe pereții templelor mormântului și mai ales basoreliefurile uriașe, ajungând uneori la doi metri, cu oameni și animale. La realizarea lor, pe un cadru din paie sau lut a fost aplicat un strat de tencuială, iar pentru a înfățișa o zeitate cu cap de taur sau vacă, pur și simplu un craniu autentic cu coarne a fost atașat de peretele templului ca bază a unui basorelief, care a fost acoperit tot atunci cu tencuială pictată.

Arheologii au stabilit compoziția turmei care aparținea acestui trib și au aflat că, pe lângă creșterea vitelor și agricultura, oamenii din Çatalhüyük vânau măgari sălbatici, căprioare, mistreți și leoparzi. Și totuși, potrivit lui James Mellaart, baza existenței lor, care a determinat întregul mod de viață și dimensiunea fără precedent a așezării la acea vreme, a fost extracția obsidianului - o materie primă excelentă pentru armele ceremoniale și militare. Rezervele inepuizabile din această materie primă de înaltă calitate au fost ascunse în „cămările” vulcanilor Karadzhidag și Gasandag. Se poate considera că Çatalhöyük este una dintre primele așezări de pe pământ de „monopoliști” excelente „materii prime strategice” din epoca de piatră. Cele mai bune mostre Arheologii au găsit acest „minereu” antic ascuns în rezervă sub podelele caselor.

Dar o altă descoperire este, de asemenea, interesantă în Çatalhöyük: aici s-au găsit pentru prima dată cele mai vechi * produse metalice - scule mici, piercing-uri și margele. Cercetările au arătat că sunt fabricate în principal din cupru.

* (Ceva mai târziu, în cursul superior al râului. Tigrul, la est de Çatalhöyük, au fost descoperite mici obiecte din cupru (mileniul VIII - VII î.Hr.).)

Poate că în Anatolia de Sud oamenii s-au familiarizat pentru prima dată cu minereul în înțelegerea noastră a cuvântului. Descoperirile arheologice arată că mineralogii care au trăit cu aproape nouă mii de ani în urmă cunoșteau bine proprietățile nu numai ale sticlei vulcanice, ci și ale unor minerale de cupru.

Așadar, prima cunoaștere cu minereul a avut loc în epoca de piatră, când oamenii au observat că nu toate pietrele crapă de la căldura unui foc și zboară în fragmente ascuțite (prelucrarea pietrei începea adesea cu un incendiu); devin moale și flexibile în foc - maleabile. Pentru prima dată, palma unei persoane a simțit greutatea și răcoarea magnifică a metalului!

Probabil, în primul rând, metalele „gata” au fost stăpânite - cupru nativ, aur, fier. Sunt atât metale, cât și minerale - formațiuni naturale de compoziție constantă.

Dar ce anume a făcut din aur „metalul regilor și regele metalelor”? De ce cuprul a fost înaintea fierului cu aproape cinci mii de ani, iar aluminiul ne este cunoscut de puțin peste o sută de ani? De ce numim tantal, beriliu și cesiu „metale de astăzi”?

Se pare că soarta unui metal depinde foarte adesea nu numai de propriile sale calități, ci și de proprietățile compușilor săi naturali - minerale. Să ne amintim istoria dezvoltării metalelor.

Omul folosește într-un fel sau altul toate mineralele și rocile Pământului. Metale feroase și neferoase cum mineralele sunt incluse în scoarța terestră sub formă minereu. Potrivit savantului A. Vinogradovaîn depozitele scoarței terestre predomină următoarele elemente (conținutul lor este dat în procente): magneziu (2,2), potasiu (2,5), sodiu (2,8), calciu (3,7), fier (5,5), aluminiu (8,5), siliciu (27), oxigen (48). Aceste elemente fac parte din silicații și aluminosilicații care formează scoarța terestră.

Fier

Fier- un element comun. Cantitatea sa în scoarța terestră este estimată la câteva procente, dar fierul este extras din minereuri bogate care conțin cel puțin 25 la sută metal.

Minereuri de fier

Tipurile de depozite de fier sunt foarte diverse. Cea mai mare valoare au așa-numitele cuarzite feruginoase– roci cu benzi fine în care benzile negre sunt minerale de fier magnetit – minereu de fier magneticși mai puțină hematită - hematită– interstratificat cu panglici de lumină cuarţ. Astfel de zăcăminte conțin multe miliarde de tone minereuri de fierși sunt cunoscute mai ales în cele mai vechi strate, vechi de două sau mai multe miliarde de ani! Ele sunt dezvoltate în scuturi și platforme cristaline antice. Sunt răspândite în de nord și America de Sud , în vest Australia, V Africa, V India. Rezervele din acest tip de minereu de fier sunt practic nelimitate - peste 30 de trilioane de tone, o cifră cu adevărat astronomică! Se presupune că cuarțitele feruginoase s-au format prin acțiunea bacteriilor fierului în bazinele antice datorită fierului care venea în soluții de pe dealurile din jur, și poate în soluții fierbinți și adânci.
Depunere minereuri sedimentare de fier apare în lacuri, mări - „laboratoare naturale” moderne. ÎN ultimii ani secretiile sunt deschise noduli de fier(noduli) pe fundul oceanelor. Acestea conțin rezerve uriașe nu numai de fier, ci și însoțitor mangan, nichel si alte elemente. Tipurile de depozite de fier includ așa-numitele contact sau depozite skarn, care se află la graniță roci de granitŞi calcareşi s-a format datorită soluţiilor aduse din corpul magmatic. Depozitele de acest tip sunt compuse din minereuri bogate. Mineralele de fier par să fie rare. Principalele: magnetit, hematit, precum și diverse soiuri minereuri de fier brun, siderit(carbonat de fier). Aceste minerale dau mare varietate tipuri de depozite.

Mangan

Asemănător fierului în ceea ce privește formarea și aplicație tehnică mangan.


Minereuri sedimentare

De obicei, însoțește fierul minereuri sedimentare si antice depozite metamorfice. El, ca fierul, baza metalurgiei feroase, folosit pentru producerea oțelurilor de înaltă calitate.

Crom

Metalele feroase includ crom. Principalul său mineral este cromit– formează mase solide negre și incluziuni de cristale în roci ultramafice.

Depozite de cromit

Depozite de cromit, precum și masivele înconjurătoare de roci ultrabazice, se găsesc în zone de falii adânci. Magma purtătoare de minereu a venit din adâncurile subcrustale, din manta. Depozitele de cromit sunt cunoscute în Africa de Sud-Vest, pe Filipine, pe Cuba, pe Ural. Cromul este utilizat în producția metalurgică pentru dând oţelului o duritate deosebită, în cromarea suprafețelor metalice și în producția de vopsele, dă compușilor o culoare verde.
Aparține aceluiași grup tehnic titan. Este extras din roci magmatice de bază sub formă de ilmenit și din placeri, terestre și foarte răspândite pe plajele și rafturile mării ( Brazilia, Australia, India), unde sursa sa este titanomagnetit, ilmenit și rutil.
Titanul este folosit în producție clase speciale de oțel. Acest metal rezistent la căldură, ușor.

De asemenea, este important vanadiu– un însoțitor frecvent al titanului în depozite și plasare, folosit pentru fabricație clase de oțel deosebit de rezistente, folosit în producția de armuri și proiectile, în industria auto, în energie nucleară. Aici, noile combinații de elemente din aliaje devin din ce în ce mai importante. De exemplu, un aliaj de vanadiu cu titan, niobiu, wolfram, zirconiu și aluminiu este utilizat în producția de rachete și în tehnologia nucleară. Și noi materiale compozite sunt, de asemenea, preparate din materii prime minerale.

Nichel și cobalt

Nichel și cobalt, de asemenea elemente din familia fierului, se găsesc mai des în rocile mafice și ultramafice, în special în nichel.

Minereuri de nichel


Formează depozite mari în Africa de Sud-Vest, pe Peninsula Kola si in zona Norilsk. Acestea sunt depozite magmatice. Sulfuri de nichel cristalizate din topitura magmatica provenita din manta sau din solutii apoase fierbinti. Un tip special este reprezentat de depozitele reziduale de nichel formate ca urmare a intemperiilor rocilor de bază purtătoare de nichel, de exemplu bazalt, gabroizi. În acest caz, mineralele de nichel oxidate apar sub formă de mase libere verzui. Aceleași reziduuri minereuri de nichelîmbogățite cu fier, ceea ce le permite să fie utilizate la fabricarea aliajelor fier-nichel. Astfel de depozite se găsesc în Ural, dar sunt răspândite în special în zona tropicală - pe insule Indonezia, pe Filipine, unde are loc oxidarea intensivă a rocilor de la suprafață.

Metale neferoase

Importante pentru industrie sunt metale neferoase. Multe dintre ele aparțin din punct de vedere geochimic grupului calcofililor, înrudiți cu cuprul (chalcos - cupru): cupru, plumb, zinc, molibden, bismut. În natură, aceste metale formează compuși cu gri, sulfuri. Mineralele metalelor neferoase au fost depuse mai ales din soluții apoase fierbinți; principalele sunt pentru cupru calcopirită- mineral auriu bornit– un mineral liliac, un însoțitor constant al calcopiritei, precum și o funingine neagră calcocit, care apare în vârful multor zăcăminte de cupru.

Minereuri de cupru

Depozitele de cupru sunt foarte diverse. În ultimii ani, minereurile diseminate de calitate scăzută de așa-numitul tip porfir, care apar adesea în gurile vulcanice, au devenit foarte importante. S-au format din soluții fierbinți provenite din camere de magmă adânci. Rezervele de astfel de minereuri sunt uriașe, mai ales în America de Sud și de Nord.
De mare importanță sunt și depozitele de rezervor minereuri de cupru, formată în timpul erupțiilor vulcanice de pe fundul mărilor. Acesta este așa-numitul tip de pirit, în care pirita de cupru - calcopirită– găsit împreună cu pirite de fier – pirită. Aceste depozite pentru o lungă perioadă de timp a servit ca sursă principală de minereuri în Urali. În fine, marele rol al așa-zisului gresii cuproase care conțin minerale de cupru. Acest tip include depozitele în regiunea Chita, iar în străinătate cele mai mari depozite Katanga în Africa.

Plumb și zinc

Depozitele au propriile lor caracteristici plumb și zinc, aceste metale indisolubil legate. Principalul mineral de plumb este luciul de plumb, sau galena, un mineral alb-argintiu în cristale cubice.


Minereuri de plumb

Extras din concentrate de plumb argint, bismut, antimoniu. Acestea din urmă formează doar o impuritate nesemnificativă în luciul de plumb, dar cu o scară uriașă de topire minereuri de plumb ele constituie un aditiv foarte important pentru extragerea acestor elemente valoroase din propriile minerale. Principalul mineral al zincului este sfalerita(blendă de zinc). Se numește momeală pentru că are un luciu asemănător unui diamant, mai degrabă decât un luciu metalic, precum minereul. Culoarea sa variază: de la maro la negru și crem. S-a spus că aceste două minerale, galena și sfalerita, apar în mod constant împreună.

Concentrate de zinc

Din concentrate de zinc mina germaniu, indiu, cadmiu și galiu. Ele formează o impuritate foarte minoră în amestecul de zinc, unde înlocuiesc atomii de zinc din rețeaua cristalină, luându-le locul. Și, în ciuda conținutului nesemnificativ, extracția acestor mici impurități din amestecul de zinc este principala sursă a producției lor. Sunt de mare valoare! De exemplu, cadmiul este folosit în producție reactoare nucleare, baterii, aliaje cu punct de topire scăzut. Galiul, datorită fuzibilității sale scăzute (punct de topire de numai 30 de grade Celsius), este folosit ca înlocuitor al mercurului în termometre. Cadmiul cu staniu și bismut produce un aliaj de lemn cu un punct de topire de 70 de grade. Indiul adăugat argintului îi conferă acestuia din urmă o strălucire mare, iar atunci când este aliat cu cupru, protejează corpurile navelor împotriva coroziunii. apa de mare. Germaniul este folosit în producția de semiconductori.

Minereu sulfurat

Adesea se găsește împreună cu plumbul și zincul în minereuri argint, bismut, arsenic, cupru Prin urmare, depozitele de plumb-zinc sunt numite polimetalice. Aceste depozite se formează din soluții apoase fierbinți și se găsesc în special sub formă de depuneri și vene printre calcare, care sunt înlocuite minereu sulfurat.

Staniu și wolfram

Staniu și wolfram aparțin unor metale mai rare și reprezintă un grup special (în practică sunt acum clasificate drept „neferoase”). Utilizarea metalelor neferoase este foarte largă: în inginerie mecanică, în alte domenii ale tehnologiei și în afacerile militare.
Să ne imaginăm pentru o clipă că resursele unui metal precum staniul s-au epuizat, toată viața s-ar opri imediat: la urma urmei, aliajele de staniu sunt folosite pentru rulmenții necesari în orice mecanism, fără aliaje de staniu ar fi imposibil să se producă mașini, locomotive electrice. , mașini-unelte, ar scădea producția de conserve (staniu) – metal conserve de conserve). S-ar părea că un metal atât de discret precum staniul este o verigă extrem de necesară în toate tehnologiile.

Minerale metalice rare

Aceste metale se găsesc sub formă de compuși ai oxigenului: staniu - în oxid, casiterita, sau piatră de staniu, wolfram - în săruri ale acidului tungstic: wolfram și scheelit. Minerale Aceste elemente se găsesc adesea în filoanele de cuarț printre sau lângă granite. Cristalele de wolframite negre sau maro strălucitoare ies în evidență pe cuarțul alb. Uneori se găsesc în alte tipuri de depozite: scheelita la contactele granitelor cu calcarele din skarns, casiterita– în venele sulfurate. Compușii de oxigen formează mulți așa-numiți metale rare: litiu, rubidiu, cesiu, beriliu, neobiu, tantal - se gasesc adesea in filoanele pegmatite. Pegmatitele precambriene antice sunt deosebit de bogate în ele ( Africa, Brazilia, Canada).
Metalele ușoare devin în prezent importante - aluminiuși frații săi și mai ușori - magneziuŞi beriliu. Aceste metale sunt concurenți ai fierului atotputernic, conceput pentru a-l înlocui în multe domenii. Aceste metale și aliajele lor sunt utilizate pe scară largă în tehnologie, în special în construcția de avioane, producția de rachete, în producția de țevi de foraj - oriunde este nevoie de metal ușor.


Materia prima pentru aluminiu - bauxita

Aluminiul, după cum se știe, este foarte răspândit în scoarța terestră, iar în viitor se va putea obține din orice roci aluminosilicate bogate în acest element. Deocamdată, tradițional materie primă pentru aluminiu sunt bauxită. Ele constau din compuși aposi de alumină formați atât prin sedimentare în timpul depunerii în bazinele marine, cât și prin intemperii rocilor aluminosilicate. ÎN în ultima vreme a fost dezvoltată o metodă de producere a aluminiului din vechi șisturi cristaline, format în timpul metamorfismului depozitelor argiloase, precum și din roci magmatice alcaline. Astfel, problema surselor de obținere a aluminiului nu se va confrunta niciodată cu o persoană: acest metal va fi suficient de abundent pentru toate generațiile următoare. Este doar o chestiune de tehnologie de extracție și electricitate pentru a crea industrii puternice, consumatoare de energie.

O altă chestiune beriliu. Acesta este un metal relativ rar. Face parte din berilși alte minerale care se găsesc în depozitele la temperatură ridicată, în pegmatite, precum și în filoanele formate din soluții apoase fierbinți. Acest metal valoros este folosit în aliaje speciale pentru fabricarea tuburilor cu raze X.

Utilizarea integrată a resurselor minerale este în creștere. De exemplu, din cărbune sunt extrase elemente rare, în principal extrem de valoroase germaniu.

Un element ca seleniu, nu se găsește adesea în minerale independente, dar este prezent în pirită si altele sulfuri sub forma unei impurități nesemnificative, luând locul sulfului; este folosit pentru a crea semiconductori, dispozitive optice, în special binoclu, echipamente telegrafice și sticlă incoloră.

Minereu de Fier este principala materie primă pentru industria metalurgică globală. Economia depinde în mare măsură de piața acestui mineral. diferite țări Prin urmare, dezvoltarea minelor primește o atenție sporită în întreaga lume.

Minereu: definiție și caracteristici

Minereurile sunt roci care sunt folosite pentru prelucrarea și extragerea metalelor pe care le conțin. Tipurile acestor minerale diferă ca origine, conținut chimic, concentrație de metale și impurități. ÎN compozitia chimica Minereul conține diferiți oxizi de fier, hidroxizi și săruri de dioxid de carbon.

Interesant! Minereul a fost căutat în fermă încă din cele mai vechi timpuri. Arheologii au putut afla că fabricarea primelor obiecte de fier datează din secolul al II-lea. B.C. Acest material a fost folosit pentru prima dată de locuitorii Mesopotamiei.

Fier- un element chimic comun în natură. Conținutul său în scoarța terestră este de aproximativ 4,2%. Dar în forma sa pură nu se găsește aproape niciodată, cel mai adesea sub formă de compuși - în oxizi, carbonați de fier, săruri etc. Minereul de fier este o combinație de minerale cu o cantitate semnificativă de fier. ÎN economie nationala Utilizarea minereurilor care conțin mai mult de 55% din acest element este considerată justificată din punct de vedere economic.

Ce se face din minereu

Industria minereului de fier este o industrie metalurgică specializată în extracția și prelucrarea minereului de fier. Scopul principal al acestui material astăzi este producția de fontă și oțel.

Toate produsele fabricate din fier pot fi împărțite în grupuri:

• Fonta bruta cu concentratie mare de carbon (peste 2%).
• Fontă.
• Lingouri de oțel pentru producția de produse laminate, beton armat și țevi de oțel.
• Feroaliaje pentru topirea oțelului.

Pentru ce este nevoie de minereu?

Materialul este folosit pentru topirea fierului și a oțelului. Astăzi practic nu există niciun sector industrial care să se poată face fără aceste materiale.

Fontă este un aliaj de carbon și fier cu mangan, sulf, siliciu și fosfor. Fonta este produsă în furnalele înalte, unde temperaturi ridicate minereul este izolat de oxizi de fier. Aproape 90% din fonta rezultată este marginală și este utilizată în topirea oțelului.

Sunt utilizate diverse tehnologii:

• topirea fasciculului de electroni pentru a obține material pur de înaltă calitate;
• prelucrare în vid;
• retopire electro-zgură;
• rafinarea oțelului (îndepărtarea impurităților dăunătoare).

Diferența dintre oțel și fontă este concentrația minimă de impurități. Topirea oxidativă în cuptoarele cu vatră deschisă este utilizată pentru purificare.

Oțelul de cea mai înaltă calitate este topit în cuptoare electrice cu inducție la temperaturi extrem de ridicate.



Minereu diferă prin concentrația elementului pe care îl conține. Poate fi îmbogățit (cu o concentrație de 55%) și sărac (de la 26%). Este recomandabil să folosiți minereuri de calitate scăzută în producție numai după îmbogățire.

Pe baza originii lor, se disting următoarele tipuri de minereuri:

• Magmatogen (endogen) - format sub influența temperaturii ridicate;
• Suprafață - resturi așezate ale elementului pe fundul bazinelor marine;
• Metamorfogen – obținut sub influența unei presiuni extrem de mari.

Principalii compuși minerali care conțin fier:

• Hematit (minereu de fier roșu). Cea mai valoroasă sursă de fier cu un conținut de elemente de 70% și o concentrație minimă de impurități nocive.
• Magnetit. Un element chimic cu un conținut de metal de 72% se distinge prin mare proprietăți magneticeși este extras din minereuri de fier magnetice.
• Siderita (carbonat de fier). Există un conținut ridicat de rocă sterilă, fierul în sine este de aproximativ 45-48%.
• Minereuri brune de fier. Un grup de oxizi apoși cu un procent scăzut de fier, cu amestecuri de mangan și fosfor. Un element cu astfel de proprietăți se caracterizează printr-o bună recuperare și o structură poroasă.



Tipul de material depinde de compoziția sa și de conținutul de impurități suplimentare. Cel mai comun minereu de fier roșu cu un procent mare de fier poate fi găsit în diferite stări - de la foarte dens la praf.

Minereurile de fier brun au o structură liberă, ușor poroasă, de culoare maro sau gălbui. Un astfel de element necesită adesea îmbogățire, dar este ușor de prelucrat în minereu (din el se obține fontă de înaltă calitate).

Minereurile de fier magnetice au o structură densă și granulară, arătând ca niște cristale încorporate în rocă. Culoarea minereului este caracteristică negru-albastru.

Cum se extrage minereul

Exploatarea minereului de fier este un proces tehnic complex care implică scufundarea în adâncurile pământului pentru a căuta minerale. Astăzi, există două metode de extragere a minereului: deschisă și închisă.



Deschis (metoda carierei) este o opțiune comună și cea mai sigură în comparație cu tehnologia închisă. Metoda este relevantă pentru acele cazuri când zona de lucru nu sunt pietre dure și nu sunt în apropiere aşezări sau sisteme de inginerie.

În primul rând, o carieră este săpată până la 350 de metri adâncime, după care din fund mașini mari Fierul este colectat și transportat. După extracție, materialul este trimis pe locomotive diesel către fabricile de oțel și fier.

Carierele sunt săpate cu excavatoare, dar acest proces durează mult. De îndată ce mașina ajunge la primul strat al minei, materialul este supus examinării pentru a determina procentul de conținut de fier și fezabilitatea lucrărilor ulterioare (dacă procentul este peste 55%, lucrările în acest domeniu continuă).

Interesant! În comparație cu metoda închisă, exploatarea în cariere costă jumătate mai mult. Această tehnologie nu necesită construcția de mine sau crearea de tuneluri. În același timp, eficiența muncii în cariere este de câteva ori mai mare, iar pierderea de material este de cinci ori mai mică.

Metoda de exploatare închisă



Exploatarea minereului minier (închis) este utilizată numai dacă este planificată pentru a menține integritatea peisajului în zona în care sunt exploatate zăcămintele de minereu. Această metodă este relevantă și pentru lucrul în zonele muntoase. În acest caz, se creează o rețea de tuneluri în subteran, ceea ce duce la costuri suplimentare - construcția minei în sine și transportul complex al metalului la suprafață. Principalul dezavantaj este riscul ridicat pentru viața lucrătorilor; mina se poate prăbuși și bloca accesul la suprafață.

Unde se extrage minereul?

Exploatarea minereului de fier este una dintre domeniile de vârf complex economic RF. Dar, în ciuda acestui fapt, ponderea Rusiei în producția mondială de minereu este de doar 5,6%. Rezervele mondiale se ridică la aproximativ 160 de miliarde de tone. Volumul de fier pur ajunge la 80 de miliarde de tone.

Țări bogate în minereuri

Distribuția mineralelor pe țări este următoarea:

• Rusia - 18%;
• Brazilia - 18%;
• Australia - 13%;
• Ucraina - 11%;
• China - 9%;
• Canada - 8%;
• SUA - 7%;
• alte țări - 15%.

S-au observat zăcăminte semnificative de minereu de fier în Suedia (orașele Falun și Gellivar). Găsit în America număr mare minereu din Pennsylvania. În Norvegia, metalul este extras în Persberg și Arendali.

Minereuri din Rusia

Anomalia magnetică Kursk este un mare zăcământ de minereu de fier din Federația Rusă și din lume, în care volumul de metal nerafinat ajunge la 30.000 de milioane de tone.






Interesant! Analiștii notează că amploarea producției de minerale la minele KMA va continua până în 2020 și va exista un declin în viitor.

Zona mină Peninsula Kola este de 115.000 km patrati. Aici se exploatează fier, nichel, minereuri de cupru, cobalt și apatite.

Munții Urali sunt, de asemenea, printre cei mai mulți depozite mari minereuri în Federația Rusă. Principala zonă de dezvoltare este Kachkanar. Volumul de minereu este de 7000 milioane de tone.

Metalul este extras în cantități mai mici în bazinul Siberiei de Vest, Khakassia, bazinul Kerci, Zabaikalsk și regiunea Irkutsk.