استخراج سنگ آهن به روش معدن. طبقه بندی سنگ آهن

سنگ معدن چگونه استخراج می شود؟

امروزه هر گونه تولید به استخراج مواد معدنی بستگی دارد. برای تولید مثلاً نوعی وسیله الکترونیکی باید منابع زیادی از زمین استخراج کرد. امروزه محبوب ترین منبع نفت است، اما سنگ معدن های مختلف از نظر محبوبیت فاصله زیادی ندارند، زیرا فلزات همیشه برای هر تولید ضروری هستند. بدون آنها ماشین، ساختمان و بسیاری چیزهای دیگر وجود نخواهد داشت. با این حال، تعداد کمی از مردم می دانند که چگونه سنگ معدن در زمان ما استخراج می شود.

این را در نظر بگیرید سوال جالببا هم

سنگ معدن امروزه چگونه استخراج می شود؟

استخراج سنگ معدن موضوع پیچیده ای است که در آن باید در ضخامت زمین کاوش کرد و ذخایر فلزات و کانی های مختلف را یافت. قبل از شروع خود معدن، آنها ابتدا مکان لازم را پیدا می کنند که در آن ذخایر سنگ معدن قرار دارد. پس از این، خود فرآیند استخراج آغاز می شود که به دو روش انجام می شود:

1. استخراج سنگ معدن روباز.
2. معدن سنگ معدن بسته.

بیایید این دو روش، مزایا و معایب آنها را با جزئیات در نظر بگیریم.

معدن روباز

در حال حاضر روش استخراج روباز غالب است. این از روش بسته ایمن تر است.

اگر سنگ معدنی در محل وجود نداشته باشد، استخراج باز ترجیح داده می شود سنگ های سختمواد معدنی و خاک که می تواند به طور قابل توجهی در تولید تداخل داشته باشد، و همچنین خیر شهرک هاو سیستم های ارتباطی

پنج نوع استخراج سنگ معدن باز وجود دارد:

• روش سطحی با حذف کامل سربار و تمام مواد معدنی که کشف خواهد شد مشخص می شود. سنگ های اضافه بار به مناطق استخراج شده معدن ریخته می شوند.
• ماینینگ عمیق عبارت است از استخراج روباره و سنگ معدن در لایه های پلکانی به سمت پایین.
• نوع حفاری مرتفع برای مناطق کوهستانی معمول است، جایی که بهتر است سنگ های سرباره در ارتفاعات پایین تر از بالا به پایین قرار گیرند.
• روش معدنکاری در ارتفاعات عمیق فقط برای مناطق بسیار پیچیده کوهستانی مناسب است.
• روش زیر آب اگر مواد معدنی در کف مخزنی قرار داشته باشند که ابتدا نتوان آنها را بیرون آورد، از این روش برای تولید سنگ معدن استفاده می شود.

قبل از شروع کار، خاک باید شل شود. اگر تولید در خاک کوهستان، سپس از مواد منفجره برای خرد کردن خاک سنگ استفاده می شود.

پس از استخراج سنگ معدن، با حمل و نقل به کارخانه ها و سایر مشتریان منتقل می شود.

در این صورت، استخراج سنگ معدنی باز مقرون به صرفه تر از استخراج سنگ معدن بسته است، اما تغییر چشمگیری در چشم انداز و شکل گیری معادن غول پیکر ایجاد خواهد شد.

معدن سنگ معدن بسته

این روش در صورتی استفاده می شود که نیاز به تغییر منظر سطح باشد، اما باید شبکه ای از تونل ها را در زیر آن بسازید و سنگ معدن را استخراج کنید. روش بسته از زمان های بسیار قدیم مورد استفاده قرار می گرفته است و در زمان ما به ویژه در مناطق کوهستانی ادامه دارد.

با این حال، روش بسته استخراج سنگ معدن برای کارگران گرانتر و کمتر ایمن است، زیرا معدن همیشه می تواند به طور غیرمنتظره ای سقوط کند و معدنچیان را دفن کند. علاوه بر این، هزینه زیادی دارد منابع بیشتربرای ساخت معدن و رساندن سنگ معدن به سطح.

همچنین می توانید چندین مقاله ما را در این زمینه بخوانید.

Stoilensky GOK در منطقه بلگورود یکی از تولید کنندگان پیشرو مواد خام سنگ آهن است: بیش از 15٪ از تولید سنگ معدن تجاری در روسیه را تشکیل می دهد. فیلمبرداری بیش از پنج سال انجام شد و در مجموع بیش از 25 روز طول کشید. گزارش تصویری عالی

1. سنگ آهن، سازندهای معدنی طبیعی حاوی آهن و ترکیبات آن در حجمی است که استخراج صنعتی آهن از این سازندها توصیه می شود. SGOK مواد خام خود را از کانسار Stoilensky ناهنجاری مغناطیسی کورسک می گیرد. از بیرون، چنین اشیایی شبیه اکثر صنایع - نوعی کارگاه، آسانسور و لوله است.

2. زمانی که سکوهای تماشای عمومی روی لبه یک کاسه معدن ساخته می شود، نادر است. در Stoilensky GOK نزدیک شدن به این دهانه عظیم با قطر سطحی بیش از 3 کیلومتر و عمق حدود 380 متر تنها با گذرگاه ها و تاییدیه ها امکان پذیر است. از بیرون نمی توان گفت که آسمان خراش های شهر مسکو به راحتی در این سوراخ قرار می گیرند و حتی بیرون نمی آیند) قابل کلیک:

3. در حال ماینینگ هستند روش باز. برای رسیدن به سنگ معدن غنیو کوارتزیت ها، معدنچیان ده ها میلیون متر مکعب خاک، خاک رس، گچ و ماسه را حذف و به زباله دانی منتقل می کنند.

4. سنگ های سست با استفاده از بیل مکانیکی و دراگلین استخراج می شوند. "Backhoes" شبیه سطل های معمولی هستند ، فقط در معدن SGOK بزرگ هستند - 8 متر مکعب. متر

5. این سطل به راحتی می تواند 5-6 نفر یا 7-8 نفر چینی را در خود جای دهد.

6. سنگ های سست که معدنچیان به آن روباره می گویند، با قطار به زباله دان ها منتقل می شود. به صورت هفتگی، افق هایی که در آن کار انجام می شود، شکل خود را تغییر می دهد. به همین دلیل، ما دائماً مجبوریم مسیرهای راه آهن، شبکه ها، جابجایی گذرگاه های راه آهن و غیره را دوباره تراز کنیم.

7. Dragline. سطل روی بوم 40 متری به جلو پرتاب می شود، سپس طناب ها آن را به سمت بیل مکانیکی می کشند.

8. سطل با وزن خود حدود ده متر مکعب خاک را در یک پرتاب جمع می کند.

9. اتاق توربین.

10. راننده به مهارت بسیار بالایی نیاز دارد تا چنین سطلی را بدون آسیب رساندن به کناره ها یا لمس خط فشار قوی شبکه تماس لکوموتیو در ماشین تخلیه کند.

11. بوم بیل مکانیکی.

12. قطاری با واگنهای کمپرسی (اینها واگنهای خودکشی هستند) بار روباره را به زباله دانی منتقل می کند.

14. روی زباله ها، کار معکوس رخ می دهد - سقف ماشین ها توسط یک بیل مکانیکی در تپه های مرتب ذخیره می شود. در این مورد، سنگ های سست به سادگی در یک پشته ریخته نمی شوند، بلکه به طور جداگانه ذخیره می شوند. در زبان ماینرها به این گونه انبارها، سپرده های تکنوزا می گویند. از آنها گچ برای تولید سیمان، خاک رس برای تولید رس منبسط شده، ماسه برای ساخت و ساز و خاک سیاه برای احیای زمین گرفته می شود.

15. کوههای رسوبات گچ. همه اینها چیزی نیست جز ذخایر ماقبل تاریخ موجودات دریایی- نرم تنان، بلمنیت ها، تریلوبیت ها و آمونیت ها. حدود 80 تا 100 میلیون سال پیش، یک دریای کم عمق باستانی در این مکان پاشیده شد.

16. یکی از جاذبه های اصلی Stoilensky GOK مجتمع معدن و روباره (GVK) با یک واحد کلیدی است - یک بیل مکانیکی با چرخ سطل پیاده روی KU-800. GVK در چکسلواکی ساخته شد، به مدت دو سال در معدن SGOK مونتاژ شد و در سال 1973 به بهره برداری رسید.

17. از آن زمان، یک بیل مکانیکی چرخشی در کناره های معدن راه می رود و رسوبات گچ را با یک چرخ 11 متری قطع می کند.

18. ارتفاع بیل مکانیکی 54 متر، وزن - 3 هزار و 350 تن. این با وزن 100 واگن مترو قابل مقایسه است. این مقدار فلز می تواند 70 تانک T-90 بسازد. قابل کلیک:

19. بیل مکانیکی بر روی میز چرخان قرار می گیرد و با کمک "اسکی" حرکت می کند که توسط سیلندرهای هیدرولیک به حرکت در می آید. برای راه اندازی این هیولا به ولتاژ 35 هزار ولت نیاز است.

20. مکانیک ایوان تولماچف یکی از افرادی است که در پرتاب KU-800 شرکت کرد. بیش از 40 سال پیش، در سال 1972، بلافاصله پس از فارغ التحصیلی از کالج معدن گوبکین، ایوان دیمیتریویچ به عنوان دستیار اپراتور بیل مکانیکی چرخشی پذیرفته شد. آن موقع بود که مجبور شدم متخصص جواندر امتداد گالری های راه پله بدوید! نکته این است که قسمت الکتریکیمعلوم شد که بیل مکانیکی کاملاً کامل نیست ، بنابراین باید بیش از صد مرحله را پشت سر گذاشت تا اینکه دلیل شکست یک یا واحد دیگر را پیدا کنید. به علاوه، اسناد به طور کامل از چک ترجمه نشده بودند. برای درک نمودارها، مجبور بودم شب روی کاغذها بنشینم، زیرا تا صبح باید بفهمم که چگونه این یا آن نقص را برطرف کنم.

21. راز طول عمر KU-800 در آن است رژیم خاصکار کردن واقعیت این است که علاوه بر تعمیرات برنامه ریزی شده در طول فصل کاری، در زمستان کل مجموعه غیر قابل استفاده می شود. بازسازی اساسیو انجام بازسازی خطوط نقاله. GVK سه ماه است که برای فصل جدید آماده می شود. در این مدت آنها موفق می شوند تمام اجزا و مجموعه ها را مرتب کنند.

22. الکسی مارتیانوف در کابین با نمای روتور بیل مکانیکی. چرخ سه طبقه چرخان چشمگیر است. به طور کلی، سفر از طریق گالری های KU-800 نفس گیر است.

این برداشت ها احتمالاً قبلاً برای شما کمی محو شده است؟
- بله، البته چنین چیزی وجود دارد. بالاخره من از سال 1971 اینجا کار می کنم.
- پس در آن سال ها این بیل مکانیکی هنوز وجود نداشت؟
- یه سایتی بود که تازه شروع کردن به نصبش. به صورت گره‌ای به اینجا آمد و حدود سه سال توسط ناظران مونتاژ چک مونتاژ شد.
- آیا این تکنیک در آن زمان بی سابقه بود؟
- بله، این چهارمین خودرویی است که از خط مونتاژ این سازنده چکسلواکی خارج می شود. در واقع مردان روزنامه به ما حمله کردند. حتی مجله "علم و زندگی" در مورد بیل مکانیکی ما نوشت.

23. وسایل برقی معلق و اتاق های تابلو برق به عنوان وزنه تعادل در برابر بوم عمل می کنند.

البته من می فهمم که این یک بیل مکانیکی است. اما من هنوز نمی توانم تصور کنم که چنین "غول بزرگی" واقعا چگونه می تواند راه برود؟
- خیلی خوب راه می رود، خوب می چرخد. یک قدم دو و نیم متری فقط یک و نیم دقیقه طول می کشد. در اینجا، در نوک انگشتان شما، کنترل از راه دور برای مراحل است: اسکی، پایه، توقف، چرخاندن بیل مکانیکی. در یک هفته ما آماده می شویم مکان خود را تغییر دهیم، در سمت معکوسبیایید به جایی برویم که نوار نقاله در حال ساخت است.

24. الکسی مارتیانوف، سرکارگر ماشین آلات GVK، در مورد بیل مکانیکی خود با عشق صحبت می کند، گویی یک جسم جاندار است. او می گوید که چیزی برای خجالت ندارد: هر یک از خدمه او با ماشین خود یکسان رفتار می کنند. علاوه بر این، متخصصان سازنده چک که بر تعمیرات اساسی بیل مکانیکی نظارت دارند شروع به صحبت از موجود زنده می کنند.

25. فقط روی سکوی بالای بیل مکانیکی، چهل متری از زمین، اندازه واقعی آن را احساس می کنید. به نظر می رسد می توانید در گالری های راه پله گم شوید، اما در این پیچیدگی های ارتباطات فلزی و کابلی نیز کارگران و اتاق های ماشین، سالنی با تجهیزات الکتریکی، تابلو برق، محفظه های واحدهای هیدرولیک برای راه رفتن، چرخش، دستگاه های بالابر و گسترش بوم دوار، بلند کردن جرثقیل ها، نوار نقاله ها.

با وجود تمام فلز و انرژی مصرفی بیل مکانیکی، خدمه آن تنها 6 نفر را استخدام می کند.

26. نردبان های آهنی باریک با پله های متحرک در بعضی جاها مانند مسیرهای جنگلی بیل مکانیکی را در هم می پیچد. رودخانه های بی پایان سیم طول و عرض بیل مکانیکی را سوراخ می کنند.

27. - چگونه آن را مدیریت می کنید؟ آیا از خود رازی دارید؟ به عنوان مثال اینجا آمده است فرد جدید، چند ماه دیگر می تواند اینجا روی این صندلی بنشیند؟
- این ماه ها نیست، سال هاست. یادگیری کار در کابین خلبان، تصادف کردن، راه رفتن یک چیز است، اما احساس ماشین کاملا متفاوت است. بالاخره فاصله من تا اپراتور بوم بارگیری 170 متر است و باید همدیگر را خوب بشنویم و ببینیم. نمی دانم با پشتم چه احساسی داشته باشم، حدس می زنم. البته اینجا یک بلندگو هم هست. هر پنج راننده صدای من را می شنوند. و من می توانم آنها را بشنوم. همچنین باید مدارهای الکتریکی و ساختار این ماشین عظیم را بشناسید. برخی به سرعت یاد می گیرند و برخی تنها پس از ده سال راننده می شوند.

28. طراحی KU-800 هنوز با راه حل های مهندسی خود شگفت زده می شود. اول از همه، محاسبات بهینه واحدهای باربر و قطعات. کافی است بگوییم که بیل مکانیکی شبیه به KU-800 چک دارای ابعاد و وزن قابل توجهی است که تا یک و نیم برابر سنگین تر است.

29. گچ بریده شده توسط روتور حدود 7 کیلومتر را از طریق یک سیستم نوار نقاله طی می کند و با کمک یک پخش کننده در کوه های گچی ذخیره می شود.

30. در یک سال چنان حجمی از گچ به زباله دانی فرستاده می شود که برای پرکردن یک جاده دو خطه به ارتفاع 1 متر و طول 500 کیلومتر کافی باشد.

31. بارگذاری بوم اپراتور. در مجموع یک شیفت 4 نفره روی پخش کننده کار می کند.

32. پخش کننده - یک کپی کوچکتر از KU-800، به جز عدم وجود چرخ روتور. بیل مکانیکی در معکوس.

34. حالا اصلی مواد معدنی مفیددر معدن Stoilensky GOK اینها کوارتزیت های آهن دار هستند. آنها حاوی آهن از 20 تا 45٪ هستند. سنگ هایی که بیش از 30 درصد آهن دارند به طور فعال به آهنربا واکنش نشان می دهند. با این ترفند، معدنچیان اغلب مهمانان را غافلگیر می کنند: "این سنگ های معمولی چگونه هستند و ناگهان توسط آهنربا جذب می شوند؟"

35. دیگر سنگ آهن غنی به اندازه کافی در معدن کارخانه استخراج و فرآوری Stoilensky وجود ندارد. با یک لایه نه چندان ضخیم کوارتزیت پوشانده شده بود و تقریباً فرسوده شده بود. بنابراین، کوارتزیت ها در حال حاضر ماده اولیه اصلی سنگ آهن هستند.

37. برای استخراج کوارتزیت ها ابتدا آنها را بلاست می کنند. برای این کار شبکه ای از چاه ها را حفر می کنند و مواد منفجره را درون آنها می ریزند.

38. عمق چاه ها به 17 متر می رسد.

39. Stoilensky GOK سالانه تا 20 انفجار سنگ انجام می دهد. علاوه بر این، جرم مواد منفجره مورد استفاده در یک انفجار می تواند به 1000 تن برسد. برای جلوگیری از شوک لرزه ای، ماده منفجره توسط موجی از چاه به چاه با تاخیر کسری از ثانیه منفجر می شود.

40. بادابوم!

43. بیل های بزرگ سنگ معدن خرد شده در اثر انفجار را در کامیون های کمپرسی بارگیری می کنند. حدود 30 کامیون BelAZ با ظرفیت بالابری 136 تن در معدن SGOK وجود دارد.

44. یک بلاز 136 تنی در 5-6 دور بیل مکانیکی با یک کپه پر می شود.

48. قابل کلیک:

49. کاترپیلار به اندازه یک نفر.

51. دیمیتری، راننده بلاز، می گوید که رانندگی با این "فیل" دشوارتر از شش ژیگولی نیست.

52. اما مجوز باید جداگانه گرفته شود. نکته اصلی این است که ابعاد را احساس کنید و هرگز فراموش نکنید که با چه وزنی کار می کنید.

60. بلازی ها سنگ معدن را به انبارهای حمل و نقل در قسمت میانی معدن حمل می کنند، جایی که سایر بیل مکانیکی ها آن را در ماشین های تخلیه بارگیری می کنند.

63. قطارهای بارگیری 11 واگنی به کارخانه فرآوری ارسال می شود. لوکوموتیوهای برقی باید سخت کار کنند، زیرا حمل 1150 تن سنگ معدن در امتداد یک جاده مارپیچ صعودی کار آسانی نیست.

64. بار برای صعود و خالی برای فرود.

66. در کارخانه فرآوری، سنگ معدن در دهانه سنگ شکن های عظیم تخلیه می شود.

67. سنگ معدن در طی فرآیند غنی سازی، چندین مرحله خردایش را طی می کند. روی هر یک از آنها کوچکتر و کوچکتر می شود.

68. هدف از این فرآیند بدست آوردن سنگ معدن تقریباً به ماسه ریز است.

69. جزء مغناطیسی از این توده خرد شده کوارتزیت ها با استفاده از جداکننده های مغناطیسی انتخاب می شود.

72. بدین ترتیب کنسانتره سنگ آهن با میزان آهن 65 - 66 درصد به دست می آید. هر چیزی که به جداکننده ها مغناطیسی نشده باشد توسط معدنچیان سنگ های باطله یا باطله نامیده می شود.

73. باطله ها را با آب مخلوط می کنند و به مخازن مخصوص - باطله ها پمپاژ می کنند.

74. زباله های باطله، ذخایر فناورانه محسوب می شوند، زیرا شاید در آینده یاد بگیرند که از آنها عناصر ارزشمند استخراج کنند. برای جلوگیری از وزش باد گرد و غبار از باطله ها که خشم دوستداران محیط زیست و ساکنان محلی را برمی انگیزد، باطله ها دائماً با رنگین کمان می بارند. خوشبختانه آب معدن در انبوهی است!

75. برای جلوگیری از غرقاب شدن معدن، یک شبکه دریفت محور زهکشی در عمق حدود 200 متری زیر زمین حفاری شد.

76. از رانش ها که طول کل آن حدود 40 کیلومتر است، چاه ها به سمت بالا به داخل معدن حفر می شوند تا آب های زیرزمینی را رهگیری کنند.

78. هر ساعت 4500 متر مکعب آب از چاه زهکشی Stoilensky GOK خارج می شود. این معادل حجم 75 مخزن راه آهن است.

80. از توجه و شکیبایی شما بسیار سپاسگزارم!

سنگ آهن سنگی است که حاوی انباشتگی طبیعی مواد معدنی مختلف است و لزوماً به یک نسبت حاوی آهن است که می توان آن را از سنگ ذوب کرد. اجزای تشکیل دهنده سنگ معدن می توانند بسیار متنوع باشند. اغلب حاوی مواد معدنی زیر است: هماتیت، مارتیت، سیدریت، مگنتیت و غیره. محتوای کمی آهن موجود در سنگ معدن متفاوت است، به طور متوسط ​​از 16 تا 70 درصد متغیر است.

بسته به میزان آهن موجود در سنگ معدن، به چند نوع تقسیم می شود. سنگ آهن حاوی بیش از 50 درصد آهن غنی نامیده می شود. سنگ معدن های معمولی حاوی کمتر از 25٪ و بیش از 50٪ آهن نیستند. سنگ معدن کم عیار دارای محتوای کم آهن است.

سنگ آهنی که حاوی مقدار کافی آهن است، اغلب ذوب می شود، اما می توان آن را به شکل خالص خود نیز استفاده کرد، این به ترکیب شیمیایی سنگ معدن بستگی دارد. برای تولید، نسبت دقیقی از مواد خاص لازم است. این بر کیفیت محصول نهایی تأثیر می گذارد. عناصر دیگر را می توان از سنگ معدن ذوب کرد و برای هدف مورد نظر استفاده کرد.

به طور کلی تمامی ذخایر سنگ آهن به سه گروه اصلی تقسیم می شوند که عبارتند از:

رسوبات آذرین (تحت تأثیر دمای بالا);
رسوبات برون زا (تشکیل شده در نتیجه رسوب و هوازدگی سنگ ها);
رسوبات دگرگونی (که در نتیجه فعالیت رسوبی و تأثیر متعاقب آن ایجاد می شود فشار بالاو دما).

این گروه های اصلی سپرده ها را می توان به نوبه خود به چند زیر گروه تقسیم کرد.

از نظر ذخایر سنگ آهن بسیار غنی است. قلمرو آن شامل بیش از نیمی از ذخایر آهن جهان است. گسترده ترین کانسار، کانسار باکر است. این یکی از بزرگترین منابع ذخایر سنگ آهن نه تنها در قلمرو است فدراسیون روسیه، بلکه در سراسر جهان. این کانسار در منطقه تومسک در ناحیه رودخانه های آندروما و ایکسا قرار دارد.

ذخایر سنگ معدن در اینجا در سال 1960 در طول جستجوی منابع نفتی کشف شد. این نهشته در مساحت بسیار وسیعی به وسعت 1600 متر مربع گسترش یافته است. متر ذخایر سنگ آهن در عمق 200 متری قرار دارند.

سنگ معدن باکچار 57 درصد غنی از آهن است، آنها همچنین حاوی عناصر شیمیایی مفید دیگری هستند: فسفر، طلا، پلاتین، پالادیوم. حجم آهن موجود در سنگ آهن غنی شده به 97 درصد می رسد. مجموع ذخیره سنگ معدن در این کانسار 28.7 میلیارد تن برآورد شده است. فن آوری های استخراج و توسعه سنگ معدن سال به سال بهبود می یابد. قرار است استخراج معادن معدنی با معدن چاه جایگزین شود.

در قلمرو کراسنویارسک، تقریباً 200 کیلومتری شهر آباکان، در جهت غربی، ذخایر سنگ آهن آبگاسکوئه قرار دارد. غالب است عنصر شیمیاییکه بخشی از کانه های محلی مگنتیت است که توسط مسکتویت، هماتیت و پیریت تکمیل می شود. ترکیب کل آهن در سنگ معدن زیاد نیست و به 28 درصد می رسد. استخراج سنگ معدن فعال در این کانسار از دهه 80 ادامه داشته است، علیرغم اینکه در سال 1933 کشف شد. این کانسار از دو بخش جنوبی و شمالی تشکیل شده است. هر سال به طور متوسط ​​کمی بیش از 4 میلیون تن سنگ آهن در این مکان استخراج می شود. مجموع ذخایر سنگ آهن کانسار عباس 73 میلیون تن است.

در خاکاسیا، نزدیک شهر آبازا در منطقه سایان غربی، کانسار آباکان توسعه یافته است. در سال 1856 کشف شد و از آن زمان به طور مرتب سنگ معدن استخراج می شود. طی سال‌های 1947 تا 1959، شرکت‌های ویژه استخراج و غنی‌سازی سنگ معدن در کانسار آبکان احداث شد. در ابتدا استخراج به روش روباز انجام شد و بعداً به روش زیرزمینی روی آوردند و یک معدن 400 متری احداث کردند. سنگ معدن محلی غنی از مگنتیت، پیریت، کلریت، کلسیت، اکتینولیت و آندزیت است. میزان آهن در آنها بین 41.7 تا 43.4 درصد با افزودن گوگرد و. متوسط ​​سطح تولید سالانه 2.4 میلیون تن است. کل سهاممیزان ذخایر به 140 میلیون تن می رسد. مراکز استخراج و فرآوری سنگ آهن در آبازا، نووکوزنتسک و آباکان قرار دارند.

ناهنجاری مغناطیسی کورسک به دلیل غنی ترین ذخایر سنگ آهن معروف است. این بزرگترین استخر آهنی در کل جهان است. بیش از 200 میلیارد تن سنگ معدن در اینجا نهفته است. این مقدار یک شاخص قابل توجه است، زیرا نیمی از ذخایر سنگ آهن در کل سیاره را تشکیل می دهد. این میدان در قلمرو کورسک، اوریول و مناطق بلگورود. مرزهای آن بیش از 160000 متر مربع است. کیلومتر، شامل 9 منطقه مرکزی و جنوبی کشور است. یک ناهنجاری مغناطیسی در اینجا مدتها پیش، در قرن هجدهم کشف شد، اما کشف ذخایر معدنی گسترده تر تنها در قرن گذشته امکان پذیر شد.

غنی ترین ذخایر سنگ آهن تنها در سال 1931 در اینجا به طور فعال استخراج شد. این مکان دارای ذخیره ای معادل 25 میلیارد تن سنگ آهن است. میزان آهن موجود در آن بین 32 تا 66 درصد است. استخراج معادن به دو روش باز و زیرزمینی انجام می شود. ناهنجاری مغناطیسی کورسک شامل ذخایر سنگ آهن Prioskolskoye و Chernyanskoye است.

از نظر در دسترس بودن ذخایر سنگ آهن پیش بینی شده، روسیه تنها در رتبه سوم پس از برزیل و ایالات متحده قرار دارد. مقدار کل سنگ معدن در فدراسیون روسیه تقریباً 120.9 میلیارد تن برآورد شده است. اگر پایایی "داده های اطلاعاتی" را در نظر بگیریم، دقیق ترین ذخایر تعیین شده (دسته P1) 92.4 میلیارد تن است، احتمال تولید در به طور کاملدر 16.2 میلیارد تن (رده P2) و احتمال استخراج سنگ معدن اکتشاف شده 2.4 میلیارد تن (رده P3) است. میانگین محتوای آهن 35.7٪ است. بخش اصلی منابع بر روی KMA (ناهنجاری مغناطیسی کورسک)، واقع در بخش اروپایی روسیه متمرکز شده است. ذخایر واقع در سیبری و خاور دور از اهمیت کمتری برخوردار هستند.

توزیع ذخایر سنگ معدن در روسیه

سهم سنگ معدنی با کیفیت بالا که نیازی به تصفیه ندارد، با مقدار آهن حداقل 60 درصد در روسیه، تقریباً 12.4 درصد است. اساساً سنگ معدن ها متوسط ​​و ضعیف هستند و میزان آهن آن بین 16 تا 40 درصد است. با این وجود، ذخایر بزرگتنها استرالیا دارای سنگ معدن غنی در جهان است. 72 درصد از ذخایر روسیه به عنوان سودآور طبقه بندی می شوند.

امروزه در فدراسیون روسیه 14 مورد وجود دارد بزرگترین سپرده ها. از این تعداد، 6 مورد در ناحیه ناهنجاری قرار دارند (یعنی بیش از نیمی)، که 88 درصد از توسعه سنگ آهن را تامین می کند. ترازنامه دولتی فدراسیون روسیه دارای 198 سپرده در دفاتر خود است که 19 مورد آن دارای ذخایر خارج از ترازنامه است. سایت های اصلی استخراج سنگ آهن که به ترتیب نزولی قرار دارند (بر اساس حجم مواد معدنی استخراج شده):
- سپرده Mikhailovskoye (در منطقه کورسک);
- ایستگاه مترو Gusevgorskoye (در منطقه Sverdlovsk)؛
- ایستگاه مترو Lebedinskoye (در منطقه بلگورود)؛
- متر استویلنسکویه (در منطقه بلگورود)؛
- m Kostomuksha (کارلیا)؛
- m Stoilo-Lebedinskoye (در منطقه بلگورود)؛
- m Kovdorskoye (در منطقه مورمانسک)؛
- m Rudnogorskoe (در منطقه ایرکوتسک)؛
- ایستگاه مترو Korobkovskoye (در منطقه بلگورود)؛
- ایستگاه مترو Olenegorskoye (در منطقه مورمانسک)؛
- m Sheregeshevskoye (در منطقه Kemerovo)؛
- ایستگاه مترو Tashtagolskoye (در منطقه Kemerovo)؛
- m. Abakanskoye (خاکاسیا)؛
- ایستگاه مترو Yakovlevskoye (در منطقه Belgorod).

در طول دهه گذشته، فدراسیون روسیه شاهد افزایش تولید سنگ آهن بوده است. میانگین افزایش سالانه حدود 4 درصد است. با این حال، چیزی برای تلاش وجود دارد: سهم سنگ معدن روسیه در تولید جهانی کمتر از 5.6٪ است. اساسا تمام سنگ معدن در روسیه در KMA (54.6٪) استخراج می شود. در کارلیا و منطقه مورمانسکحجم 18 درصد است کل تولید، در منطقه Sverdlovsk 16٪ از سنگ معدن "برای کوه" تولید می شود.

مواد خام سنگ آهن (IROR) نوع اصلی مواد خام متالورژی است که در متالورژی آهنی برای تولید چدن، آهن احیا شده مستقیم (DRI) و آهن بریکت شده داغ (HBI) استفاده می شود.

بشر در عصر آهن یعنی حدود چهار هزار سال پیش شروع به ساخت و استفاده از فرآورده های آهن کرد. امروزه سنگ آهن یکی از رایج ترین مواد معدنی است. شاید فقط زغال سنگ و مصالح ساختمانیدر حجم زیاد از زیر خاک استخراج می شوند. بیش از 90 درصد سنگ آهن در متالورژی آهنی برای تولید آهن و فولاد استفاده می شود.

چدن آلیاژی از آهن با کربن (2-4٪) است، به طور معمول، شکننده است و حاوی ناخالصی های سیلیکون، منگنز، گوگرد، فسفر و گاهی اوقات عناصر آلیاژی - کروم، نیکل، وانادیم، آلومینیوم و غیره است. چدن از سنگ معدن آهن در کوره های بلند به دست می آید بخش عمده ای از چدن (بیش از 85٪) به فولاد (چدن محدود) فرآوری می شود، بخش کوچکتری برای ساخت قطعات ریخته گری شکل (چدن ریخته گری) استفاده می شود.

فولاد یک آلیاژ چکش خوار از آهن و کربن (و افزودنی های آلیاژی) است که محصول نهایی اصلی فرآوری سنگ آهن است. فولاد دارای استحکام، چقرمگی بالا، توانایی تغییر آسان شکل در طی عملیات فشار سرد و گرم است و بسته به ترکیب شیمیایی و روش عملیات حرارتی، خواص مطلوب را به دست می‌آورد: مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی. این امر فولاد را به مهم ترین ماده ساختاری تبدیل می کند.

محصولات متالورژی آهنی در همه زمینه ها استفاده می شود تولید صنعتی، اما عمدتا در مهندسی مکانیک و ساخت و ساز سرمایه.

سنگ آهن یک ماده خام برای تولید فلزات آهنی است. سنگ آهنکه از زیر خاک استخراج می شود، در معادن معمولاً «سنگ خام» نامیده می شود.

مواد خام سنگ آهن (IROR) نوعی ماده خام متالورژی است که در متالورژی آهنی برای تولید آهن خام و فرآورده متالایزه (DRI و HBI) و همچنین در مقادیر کم در ذوب فولاد استفاده می شود. مواد اولیه سنگ آهن به دو نوع مواد اولیه آماده (آگلومره) و آماده (غیرآگلومره) تقسیم می شوند. سنگ آهن آماده یک ماده خام آماده برای استفاده در کوره بلند برای تولید چدن است. سنگ آهن آماده نشده یک ماده اولیه برای تولید مواد خام آگلومره است. سنگ آهن آماده نشده کنسانتره، کوره بلند و سنگ زینتر است. کنسانتره عمدتاً با جداسازی مغناطیسی سنگ آهن خرد شده با محتوای آهن کم تولید می شود. میزان استخراج آهن در کنسانتره به طور متوسط ​​حدود 80 درصد است، میزان آهن موجود در کنسانتره 60-65 درصد است.

سنگ معدن سینتر (ریزه سنگ آهن) تولید شده از سنگ معدن غنی با محتوای بالاآهن در نتیجه خرد کردن، غربالگری، لایه برداری، اندازه -10 میلی متر.

کوره بلند (سنگ معدنی توده ای) همچنین از سنگ معدن غنی، اندازه قطعه -70+10 میلی متر تولید می شود. مواد خام سنگ آهن برای فرآیند کوره بلند تحت انباشتگی و تراکم قرار می گیرند. سینتر از سنگ معدن و کنسانتره سینتر به دست می آید و تنها از کنسانتره برای تولید گلوله استفاده می شود.

گلولهاز کنسانتره سنگ آهن با افزودن سنگ آهک در نتیجه گلوله سازی مخلوط (گرانول هایی با قطر 1 سانتی متر) و پخت بعدی تولید می شوند.

آهن بریکت شده داغ سنگ آهن نیستند، زیرا در واقع، اینها محصولات فرآوری متالورژیکی هستند. مخلوطی از سنگ معدن، سیدریت، سنگ آهک و ضایعات صنعتی حاوی آهن با محتوای آهن بالا (مقیاس و غیره) به عنوان ماده اولیه برای تولید زینتر استفاده می شود. مخلوط همچنین در معرض گلوله سازی و تف جوشی قرار می گیرد.

ارزش متالورژیکی سنگ آهن و کنسانتره با محتوای آنها تعیین می شود جزء مفید(Fe)، و همچنین مفید (Mn، Ni، Cr، V، Ti)، مضر (S، P، As، Zn، Pb، Cu، K، Na) و سرباره ساز (Si، Ca، Mg، Al ) ناخالصی ها ناخالصی های مفید عناصر آلیاژی طبیعی فولاد هستند که خواص آن را بهبود می بخشند. ناخالصی های مضر یا خواص فلز را بدتر می کند (گوگرد و مس فلز را قرمز شکننده می کند، فسفر - شکننده سرد، آرسنیک و مس جوش پذیری را کاهش می دهد)، یا فرآیند ذوب چدن را پیچیده می کند (روی پوشش نسوز کوره را از بین می برد. سرب - پولک، پتاسیم و سدیم باعث ایجاد رسوب در مجاری گاز می شود.

محتوای گوگرد در سنگ معدن تجاری نباید بیش از 0.15٪ باشد. در سنگ معدن ها و کنسانتره های مورد استفاده برای تولید زینتر و گلوله، میزان گوگرد مجاز می تواند تا 0.6٪ باشد، زیرا در هنگام پخت و برشته کردن گلوله ها، درجه حذف گوگرد به 60-90٪ می رسد. حداکثر مقدار فسفر در سنگ معدن، زینتر و گلوله 0.07-0.15٪ است. هنگام ذوب آهن معمولی، وجود (نه بیشتر از) به عنوان 0.05-0.1٪، روی 0.1-0.2٪، مس تا 0.2٪ در قسمت سنگ آهن شارژ کوره بلند مجاز است. ناخالصی های تشکیل دهنده سرباره به بازی (Ca, Mg) و اسیدی (Si, Al) تقسیم می شوند. سنگ معدن و کنسانتره با بیشتر نگرش بالااکسیدهای بازی به اکسیدهای اسیدی تبدیل می شوند، زیرا ورودی شارهای خام در طول پردازش متالورژی بعدی کاهش می یابد.

تشکیلات معدنی طبیعی حاوی آهن و ترکیبات آن در حجمی که استخراج صنعتی آهن توصیه می شود. اگرچه آهن به مقدار کم یا زیاد در ترکیب همه سنگ ها گنجانده شده است، اما نام سنگ آهن تنها به چنین تجمعاتی از ترکیبات آهنی اطلاق می شود. اندازه های بزرگو با سود در از نظر اقتصادیآهن فلزی را می توان به دست آورد.

موارد زیر متمایز می شوند: انواع صنعتیسنگ آهن:

• تیتانیوم-مگنتیت و ایلمنیت-تیتانومگنتیت در سنگ های مافیک و اولترامافیک؛
• آپاتیت-مگنتیت در کربناتیت ها;
• مگنتیت و مگنتیت-مگنتیت در اسکارن;
• مگنتیت-هماتیت در کوارتزیت های آهن؛
• مارتیت و مارتیت-هیدروهماتیت (سنگ معدنی غنی از کوارتزیت های آهنی)؛
• گوتیت-هیدروگوتیت در پوسته های هوازدگی.

سه نوع از محصولات سنگ آهن مورد استفاده در متالورژی آهن وجود دارد: جدا سنگ آهن(سنگ خرد شده غنی شده با روش جداسازی)، سنگ معدنی (سینتر، آگلومره شده با عملیات حرارتی) و گلوله (توده حاوی آهن خام با افزودن فلاکس (معمولاً سنگ آهک)؛ به شکل گلوله هایی با قطر حدود 1-2 سانتی متر) .

X ترکیب شیمیایی

توسط ترکیب شیمیاییسنگ آهن اکسیدها، هیدرات های اکسیدی و نمک های دی اکسید کربن اکسید آهن هستند که در طبیعت به شکل انواع کانی های معدنی یافت می شوند که مهمترین آنها مگنتیت یا سنگ آهن مغناطیسی است. گوتیت یا درخشش آهن (سنگ آهن قرمز)؛ لیمونیت یا سنگ آهن قهوه‌ای که شامل سنگ‌های باتلاقی و دریاچه‌ای است. در نهایت، سیدریت، یا سنگ آهن اسپار (اسپار آهن)، و انواع آن اسفروزیدیت. به طور معمول، هر انباشته از کانی های نامبرده شده نشان دهنده مخلوطی از آنها است، گاهی اوقات بسیار نزدیک، با سایر مواد معدنی که حاوی آهن نیستند، مانند خاک رس، سنگ آهک یا حتی. اجزاءسنگ های آذرین کریستالی گاهی اوقات برخی از این کانی ها با هم در یک کانسار وجود دارند، اگرچه در بیشتر موارد یکی غالب است و بقیه از نظر ژنتیکی به آن مرتبط هستند.

سنگ آهن غنی

سنگ آهن غنی دارای محتوای آهن بیش از 57٪، سیلیس کمتر از 8 ... 10٪، گوگرد و فسفر کمتر از 0.15٪ است. این محصول از غنی‌سازی طبیعی کوارتزیت‌های آهنی است که از طریق شسته شدن کوارتز و تجزیه سیلیکات‌ها در طی فرآیندهای هوازدگی طولانی‌مدت یا دگرگونی ایجاد می‌شود. سنگ آهن کم عیار می تواند حاوی حداقل 26 درصد آهن باشد.

دو نوع مورفولوژیکی اصلی ذخایر سنگ آهن غنی وجود دارد: مسطح و خطی. آنهایی که مسطح هستند بر روی لایه‌های شیب‌دار کوارتزیت‌های آهنی به شکل نواحی قابل توجهی با پایه‌ای جیبی‌مانند قرار دارند و به پوسته‌های هوازدگی معمولی تعلق دارند. کانسارهای خطی نشان دهنده توده های گوه مانند سنگ معدنی هستند که در مناطق گسلی، شکستگی، خرد شدن و خمش در طول فرآیند دگردیسی به عمق می افتند. سنگ معدن با محتوای آهن بالا (54...69٪) و محتوای گوگرد و فسفر کم مشخص می شود. نمونه بارز کانسارهای دگرگونی سنگ معدن غنی را می توان کانسارهای Pervomaiskoye و Zheltovodskoye در بخش شمالی Krivbass دانست. سنگ معدن غنی آهن برای ذوب فولاد در اجاق باز، تولید مبدل یا برای احیای مستقیم آهن (آهن بریکت شده داغ) استفاده می شود.

ذخایر

ذخایر قطعی سنگ آهن جهان حدود 160 میلیارد تن است که حاوی حدود 80 میلیارد تن آهن خالص است. طبق گزارش سازمان زمین شناسی ایالات متحده، ذخایر سنگ آهن در روسیه و برزیل هر کدام 18 درصد از ذخایر آهن جهان را تشکیل می دهند. منابع و ذخایر جهانی سنگ آهن تا تاریخ 01/01/2010:

بزرگترین تولیدکنندگان مواد اولیه سنگ آهن در سال 2010

به گفته U.S. سازمان زمین شناسی، تولید جهانی سنگ آهن در سال 2009، 2.3 میلیارد تن (افزایش 3.6 درصدی نسبت به سال 2008) بود.