انواع سنگ آهن - مشخصه کلی سنگ آهن. مواد معدنی: سنگ آهن

2. ذخایر اصلی سنگ آهن در اتحاد جماهیر شوروی

اتحاد جماهیر شوروی در ذخایر سنگ آهن رتبه اول را در جهان دارد. اتحاد جماهیر شوروی دارای حدود 54 درصد از ذخایر اثبات شده سنگ آهن جهان است. ذخایر اصلی در اتحاد جماهیر شوروی به شرح زیر است.

جنوب و مرکز اتحاد جماهیر شوروی

سنگ معدن کانسار Krivoy Rog متفاوت است محتوای بالاآهن و مقدار کمی ناخالصی مضر: 0.04 - 0.08٪ S و 0.03 - 0.06٪ R. حوضه Krivoy Rog دارای ذخایر بسیار زیادی از کوارتزیت ها است که حاوی حدود 35٪ آهن و تقریباً همان مقدار سنگ ضایعات است. شکل سیلیس (SiO 2).

کانسار کرچ عمدتاً توسط سنگ آهن قهوه ای نشان داده می شود که حاوی حداکثر 4.6٪ منگنز، تا 1٪ فسفر (گاهی اوقات بیشتر) و آهن نسبتا کمی - تا 39٪ است.

ذخایر تولا و لیپتسک توسط سنگ آهن قهوه ای نشان داده شده است. در سنگ معدن تولا، محتوای آهن به 45٪ و در سنگ معدن لیپتسک - تا 47٪ می رسد. سنگ معدن تولا حاوی فسفر بیشتری (حدود 0.44٪) است.

بلگورودسکی منطقه سنگ آهنشامل پنج سپرده برخی از ذخایر در این منطقه سرشار از کوارتزیت های مگنتیت هستند. در اینجا سنگ معدنهای غنی نیز وجود دارد که میزان آهن در آنها به 61 درصد می رسد.

ناهنجاری مغناطیسی کورسک (KMA) یک رسوب حاوی هماتیت های غنی (حاوی 54.8 - 61.4٪ آهن) و کوارتزیت های ضعیف است. سپرده بسیار بزرگ و امیدوار کننده است.

ذخایر شمال غربی

هفت کانسار سنگ آهن در این منطقه وجود دارد. بزرگترین آنها Olenegorskoye و Eno-Kovdorskoye هستند که سنگ معدن آنها به عنوان پایه سنگ آهن کارخانه متالورژی Cherepovets عمل می کند. سنگ معدن کانسار اولنگورسک عمدتاً توسط مگنتیت ها و هماتیت ها نشان داده می شود. میانگین آهن موجود در این سنگها حدود 31 درصد است. سنگ باطله سنگ معدن این کانسار مانند کانسار کریووی روگ است. ویژگی‌های ترکیب شیمیایی سنگ‌های آهن ذخایر انو کودور محتوای فسفر بالای آن‌ها و افزایش بازیافت سنگ‌های باطله است. میانگین آهن این کانسار 30 درصد است.

ذخایر سنگ آهن قفقاز و ماوراء قفقاز

پایه سنگ آهن کارخانه متالورژی ماوراء قفقاز کانسار داشکسان است. سنگ معدن این کانسار تا 14 درصد آهک (CaO) و تا 1.2 درصد منیزیم (MgO) دارد. از نظر محتوای آهن، آنها فقیر در نظر گرفته می شوند، زیرا محتوای آن از 39٪ تجاوز نمی کند.

ذخایر سنگ آهن اورال

به بزرگترین سپرده هااین منطقه شامل Magnitogorskoye (سنگ معدن توسط کارخانه آهن و فولاد Magnitogorsk استفاده می شود)، Tagil-Kushvinskoye (کارخانه های متالورژی کوشوینسکی و نوو-تاگیلسکی) و Bakalskoye (کارخانه متالورژی چلیابینسک) می باشد.

بخش عمده ای از سنگ آهن مغناطیسی کانسار مگنیتوگورسک از دو نوع سنگ معدنی تشکیل شده است: مگنتیت و مارتیت. مگنتیت های این کانسار گوگردی هستند. میزان گوگرد در لانه های منفرد به 4 درصد و آهن به 59 درصد می رسد. مارتیت ها حاوی گوگرد بسیار کمتری (تا 0.16٪) با میانگین آهن 62٪ (تا 65٪) هستند. باند این کانه ها از سیلیس، آلومینا، آهک و منیزیم تشکیل شده است. سنگ ضایعات اصلی آلومینا است.

سنگ معدن آهن مغناطیسی Tagil-Kushva (کوه های Blagodat، Vysokaya و Lebyazhya) حاوی حداکثر 62٪ آهن است. در برخی نقاط محتوای آن به 30 - 32٪ کاهش می یابد. باند این کانه ها از سیلیس و آلومینا تشکیل شده است. سنگ معدن گوگرد و فسفر است در برخی مناطق میزان گوگرد به 1.5٪ و فسفر 1.2٪ می رسد. در برخی مناطق سنگ معدن از نظر فسفر نسبتاً خالص است. سنگ معدن Goroblagodat حاوی مس است. در طول استخراج، سنگ معدن به سنگ معدن کم مس، حاوی حداکثر 0.2٪ مس، و سنگ مس - تا 0.7٪ تقسیم می شود. سنگ معدن غنی شده توده ای برای ذوب کوره بلند به صورت خام استفاده می شود و سنگ معدن غبارآلود پس از غنی سازی و انباشته شدن استفاده می شود.

سنگ آهن قهوه ای کانسار باکال را می توان خالص در گوگرد و فسفر دانست. میانگین آهن موجود در سنگ معدن این کانسار 48 تا 50 درصد است.

سنگ آهن سیبری و خاور دور

نهشته های این منطقه را می توان به چند گروه تقسیم کرد:

شوریه کوهستانی که در آن سنگ معدن 42 تا 55 درصد آهن و خاکاسیا (کانه های معدنی تا 46 درصد آهن دارند). این ذخایر پایه مواد خام کارخانه متالورژی کوزنتسک هستند.

گروه های Beloretskaya، Inskaya (در آلتای)، Auzasskaya و Alatau-Altalytskaya که سنگ معدن آنها به پایگاه مواد خام کارخانه متالورژی سیبری غربی تبدیل خواهد شد.

گروه های Angaro-Pitskaya و Angaro-Ilimsk با نهشته های Nizhne-Angarsk، Korshunovsk، Rudnogorsk و سایر ذخایر پایه های اصلی کارخانه های متالورژی جدید - Krasnoyarsk و Pribaikalsk خواهند بود.

گروه های گارینسکایا و کیمپانسکایا (خاور دور)، ناحیه پریارگونسکی در منطقه چیتا و گروه آلدانسکایا در جمهوری سوسیالیستی خودمختار شوروی یاکوت.

سنگ ضایعات از ذخایر سیبری و خاور دورعمدتاً به شکل اکسید کلسیم (CaO) ارائه می شود که در هنگام ذوب کوره بلند مشکلی ایجاد نمی کند. سنگ معدن غنی این منطقه از 50 تا 55 درصد و سنگ معدن ضعیف 33 تا 45 درصد آهن دارد.

سپرده های اتحاد جماهیر شوروی قزاقستان

بر اساس ارضی، منابع سنگ آهن اتحاد جماهیر شوروی قزاقستان به سه منطقه تقسیم می شود: قزاقستان مرکزی، آرال و کوستانای. آخرین منطقه سنگ آهن همچنین پایه کارخانه آهن و فولاد Magnitogorsk و کارخانه Barnaul در سیبری غربی. این منطقه توسط سنگ معدن مگنتیت (45 - 59٪) از ذخایر Sokolovskoye، Sarbaiskoye، Kacharskoye، Kurzhunkulskoye و سایر ذخایر نشان داده شده است. سنگ آهن قهوه ای (37 - 42٪) از ذخایر Ayatskoye، Lisakovskoye و Kirovskoye.

بر اساس انواع تکنولوژیک، سنگ آهن به مگنتیت (19.0%)، هماتیت (1.9%)، سنگ آهن قهوه ای (77.3%)، سیدریت (0.1%) و کوارتزیت هماتیت (1.7%) تقسیم می شود که از این تعداد 4.17 میلیون تن تقسیم می شوند. نیازی به غنی سازی ندارد (55.9%).

مهمترین شاخص کیفیت سنگ آهنمیزان آهن موجود در آن است. بنابراین، هنگام ارزیابی متالورژیک سنگ آهن، اول از همه به این شاخص و همچنین به ترکیب سنگ ضایعات توجه می شود. سنگ باطله ای که نسبت مجموع بازهای CaO + MgO به مجموع اسیدهای SiO2 + Al 2 O 3 برابر یا نزدیک به واحد است، خود ذوب نامیده می شود.

سنگ آهن یک سازند معدنی است که جزء اصلی آن آهن است. برای معادن صنعتی، سنگ معدنی با درصد آهن بالا، بیش از 40 درصد، مناسب و از نظر اقتصادی سودآور است. درصد بالاوجود آهن در سنگ آهن مغناطیسی 70 درصد است.

ذخایر جهانی سنگ آهن

استخراج سنگ آهن یکی از صنایع پیشرو است مجتمع تولیدیدر روسیه با وجود این واقعیت، کشور ما تنها 5.6 ​​درصد از آن را تولید می کند کل تولیدسنگ معدن در جهان در مجموع، ذخایر جهانی بیش از 160 میلیارد تن است. بر اساس برآوردهای اولیه، محتوای آهن خالص می تواند تا 80 میلیارد تن برسد. توزیع ذخایر سنگ آهن بر اساس کشور:

نقشه ذخایر سنگ آهن در روسیه

• فدراسیون روسیه – 18%;
• چینی جمهوری خلق – 9%;
• استرالیا – 14%؛
• برزیل – 18%؛
• اوکراین - 11٪
• کانادا - 8٪
• ایالات متحده آمریکا - 7٪
• سایر کشورها - 15٪.

سنگ‌های آهن معمولاً بر اساس میزان آهن آن‌ها و همچنین ترکیب معدنی(ناخالصی ها). سنگ معدن نیز به آهن غنی (بیش از نیمی از آهن)، معمولی (از یک چهارم تا نیم) و ضعیف (کمتر از یک چهارم محتوای آهن) تقسیم می شود.

حاوی سنگ آهن مغناطیسی حداکثر مقدارآهن استخراج شده در روسیه در اورال - در کوه های ویسوکایا و مگنیتنایا. کچکنار، گریس.

ذخایر بزرگ در سوئد در نزدیکی شهرهای فالون، گلیوار و دانمور. در ایالات متحده، ذخایر قابل توجهی در ایالت پنسیلوانیا وجود دارد. در نروژ - پرسبرگ و آرندال. روسیه از نظر تعداد ذخایر سنگ معدن در رتبه سوم جهان قرار دارد. برزیل در رتبه اول و استرالیا در رتبه دوم قرار دارند. ذخایر سنگ آهن در روسیه امروز به بیش از 50 میلیارد تن می رسد.

بزرگترین سپرده ها

کانسار سنگ آهن باکچار در منطقه تومسک بین دو رودخانه - آندورما و ایکسا واقع شده است. این یکی از بزرگترین نه تنها در روسیه، بلکه در جهان است. ذخایر تقریباً 28.7 میلیارد تن برآورد شده است. روشن در حال حاضرفن آوری های جدید به طور فعال برای این زمینه معرفی می شوند، مانند استخراج هیدرولیک گمانه، به جای استخراج معادن روباز، مانند گذشته.

ناهنجاری مغناطیسی کورسک در روسیه بزرگترین حوضه سنگ آهن در جهان است. بر اساس محتاطانه ترین برآوردها، ذخایر این میدان 200 میلیارد تن است. ذخایر ناهنجاری مغناطیسی کورسک حدود نیمی از کل ذخایر سنگ آهن جهان را تشکیل می دهد. این حوضه سنگ آهن بلافاصله در قلمرو واقع شده است سه منطقه: کورسک، اوریول و بلگورود. همچنین مرسوم است که میدان های Chernyanskoye و Prioskolskoye را به عنوان بخشی از ناهنجاری مغناطیسی کورسک در نظر بگیرید.

کانسار سنگ آهن آباکان در نزدیکی شهر آبازا در جمهوری خاکاسیا قرار دارد. در ابتدا وجود داشتند توسعه باز، و سپس زیرزمینی (معادن). عمق معادن به 400 متر می رسد.

کانسار سنگ آهن Abagaskoye در قلمرو کراسنویارسک واقع شده است. سنگ معدن اصلی: منیزیت، آلومینا بالا و منیزیم. این کانسار به دو زون اصلی تقسیم می شود: شمالی (2300 متر) و جنوبی (بیش از 2600 متر). توسعه به صورت باز انجام می شود.

روش های استخراج

تمام روش های استخراج سنگ را می توان به 2 نوع اصلی تقسیم کرد: باز (معدن) و بسته (معادن). راه بازاستخراج معادن برخلاف روش بسته آسیب بیشتری به محیط زیست وارد می کند. اما استفاده از آن مستلزم سرمایه گذاری اندک است. سنگ معدنی که در آن کم عمق است پوسته زمین(تا 500 متر)، استخراج شده به روش معدن.

در مرحله اولیه قطع می شود لایه بالاییخاک اقدامات بعدی با هدف حفاری سنگ با استفاده از سطل های تجهیزات ویژه، بارگیری آن بر روی نوار نقاله ها و تحویل آن به کارخانه های فرآوری انجام می شود.

سنگ آهن اورال. میدان باکالسکویه

هنگام توسعه معادن، از فناوری انفجار برای حذف آسان تر سنگ استفاده می شود. عملیات انفجار با استفاده از مواد زیر انجام می شود:

• نیترات آمونیوم؛
• روغن امولسیون شده

انفجار در کسری از ثانیه رخ می دهد و قادر به تخریب است مناطق بزرگ سنگ. در حین عملیات انفجار، کیفیت سنگ معدن به هیچ وجه آسیب نمی بیند. بیشتر معدن بزرگنه تنها در روسیه، بلکه در سراسر جهان در آن واقع شده است منطقه بلگورود، بین Stary Oskol و شهر Gubkin.

آن را Lebedinsky می نامند، دو بار در کتاب رکوردهای گینس به دلیل اندازه و حجم تولید آن - عمق 450 متر، قطر - 5 کیلومتر، گنجانده شده است، تخمین زده می شود که 14.6 میلیارد تن سنگ آهن در اینجا نهفته است، حدود 133 واحد ماشین آلات و یک کامیون کمپرسی در روز کار می کند که می تواند تا 200 کیلوگرم سنگ معدن را تحویل دهد.

نکته قابل توجه در مورد این معدن این است که در معرض سیل است. آب های زیرزمینی. اگر آنها را پمپاژ نمی کردند، یک ماه دیگر این معدن عظیم پر می شد.

با این حال، استفاده از ذخایر معدن زمانی غیر ممکن می شود که سطح وقوع نژاد مفیدزیر 500 متر در این صورت از ساخت معادن زیرزمینی استفاده می کنند. گاهی عمق آنها به چندین کیلومتر می رسد. رانش ها در زیر زمین حفر می شوند - شاخه های گسترده.

ماشین‌های ترکیبی، میخ‌ها را به داخل سنگ می‌رانند، آن را می‌شکنند، سپس از لودرها برای رساندن آن به سطح استفاده می‌کنند.

استخراج سنگ معدن با استفاده از روش معدن بسیار گران است، زیرا به زیرساخت خاصی و همچنین ایجاد نیاز دارد شرایط امنبرای کار افراد و تجهیزات موارد مکرر جابجایی سنگهای زمین و ریزش معادن، سیل آنها و سایر بلایای طبیعی. بنابراین در روسیه زمانی که سنگ معدن دارای درصد کمی آهن باشد از این روش استفاده نمی شود. اگرچه فناوری های صنعت تولید به طور مداوم در حال توسعه هستند و فرصت هایی را برای غنی سازی مولدتر سنگ معدن های حاوی آهن در مقادیر کم فراهم می کنند.

روش های غنی سازی سنگ

قبل از اعمال یکی از روش های غنی سازی، سنگ معدن حاصل باید خرد شود، زیرا لایه ها می توانند به دو متر برسد. در مرحله بعد، از یک یا چند روش غنی سازی استفاده می شود:

• شناورسازی؛
• روش پیچیده

جداسازی گرانشی یکی از موارد است بهترین راه هاتولید این روش به دلیل هزینه کم آن بسیار مورد استفاده قرار گرفته است. جداسازی گرانشی برای جداسازی ذرات سنگ بزرگ و کوچک از یکدیگر استفاده می شود. آنها نه تنها برای آهن، بلکه برای سنگ معدن قلع، سرب، روی، پلاتین و طلا نیز استفاده می شوند. تجهیزات مورد نیازاز یک پلت فرم ارتعاشی، یک ماشین گریز از مرکز و یک مارپیچ تشکیل شده است.

روش جداسازی مغناطیسی بر اساس تفاوت در خواص مغناطیسی مواد است. به لطف این خاصیت، این روش زمانی در تولید ضروری می شود که روش های دیگر اثر مطلوب را نداشته باشند.

جداسازی مغناطیسی برای جداسازی ناخالصی های غیرفلزی از سنگ آهن استفاده می شود. این بر اساس یک قانون ساده فیزیک است - آهن به یک آهنربا جذب می شود و ناخالصی ها با آب شسته می شوند. از مواد خام به دست آمده با استفاده از آهنربا، گلوله ها یا آهن بریکت داغ ساخته می شود.

فلوتاسیون روشی برای استخراج سنگ معدن است که در آن ذرات فلزی در اثر یک واکنش شیمیایی با حباب های هوا ترکیب می شوند. برای انجام جداسازی فلوتاسیون، لازم است که سنگ حاصل همگن باشد و تمام ذرات به یک اندازه خرد شوند.

همچنین در نظر گرفتن کیفیت معرف هایی که با مواد مورد نیاز تعامل خواهند داشت نیز مهم است عنصر شیمیایی. امروزه فلوتاسیون عمدتاً برای تجدید کنسانتره سنگ آهن به دست آمده در نتیجه جداسازی مغناطیسی استفاده می شود. در نتیجه، سنگ معدن هایی که قبلا استخراج شده اند 50 درصد دیگر از فلز را تولید می کنند.

به ندرت، تنها یک روش جداسازی برای به دست آوردن مواد اولیه لازم کافی است. اغلب، چندین روش و تکنیک در یک فرآیند غنی سازی استفاده می شود. ماهیت روش پیچیده آسیاب کردن، خالص سازی ناخالصی های سنگ بزرگ با استفاده از یک طبقه بندی مارپیچی و پردازش مواد خام در یک جداکننده مغناطیسی است. این روال چندین بار تکرار می شود تا حداکثر مقدار مواد اولیه تولید شود.

پس از فرآوری سنگ آهن و به دست آوردن فلز به شکل HBI (آهن بریکت شده داغ) به کارخانه الکترومتالورژی فرستاده می شود که بلنک های فلزی تولید می کند. فرم های استاندارد، و همچنین غیر استاندارد، به صورت جداگانه سفارش داده شده است. گاهی اوقات صفحات فولادی می توانند تا 12 متر طول داشته باشند.

فلز با کیفیت بالا تضمین می کند فن آوری های پیشرفتهبازیابی آن ذوب قوس الکتریکی است که میزان ناخالصی ها را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

پس از کارخانه متالورژی، فولاد به کاربران نهایی - ماشین سازی، شرکت های خودروسازی، برای صنایع لوله، بلبرینگ و سخت افزار ارسال می شود.

ویدئو: سنگ آهن

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 عمدتاً در مهندسی مکانیک و ساخت و ساز سرمایه.

سنگ آهن یک ماده خام برای تولید فلزات آهنی است. در معادن، سنگ آهن استخراج شده از زمین معمولا به عنوان "سنگ معدن 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 غنیبا محتوای آهن بالا 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 انباشته شدن 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 شوند).

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.

انواع صنعتی سنگ آهن به شرح زیر است:

• 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 فرآورده سنگ آهن مورد استفاده در متالورژی آهنی وجود دارد: سنگ آهن جدا شده (سنگ آهن خرد شده غنی شده به روش جداسازی)، سنگ زینتر (سینتر شده، آگلومره شده با عملیات حرارتی) و گلوله (توده حاوی آهن خام با افزودن شار (معمولاً). سنگ آهک) به شکل توپ 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.

سنگ آهن یک تشکیل معدنی است شخصیت طبیعیکه حاوی ترکیبات آهن انباشته شده در حجمی است که برای استخراج اقتصادی آن کافی است. البته همه سنگ ها حاوی آهن هستند. اما سنگ آهن دقیقا همان ترکیبات آهنی است که آنقدر غنی از این ماده است که اجازه می دهد تولید صنعتیآهن فلزی

انواع سنگ آهن و مشخصات اصلی آنها

همه سنگ‌های آهن از نظر ترکیب معدنی و وجود ناخالصی‌های مضر و مفید تفاوت زیادی دارند. شرایط تشکیل آنها و در نهایت میزان آهن.

مواد اصلی که به عنوان سنگ معدن طبقه بندی می شوند را می توان به چند گروه تقسیم کرد:

• اکسیدهای آهن که شامل هماتیت، مارتیت، مگنتیت است.
• هیدروکسیدهای آهن - هیدروگوتیت و گوتیت؛
• سیلیکات - تورینگیت و شاموزیت؛
• کربناتها - سیدروپلزیت و سیدریت.

سنگ معدن آهن صنعتی حاوی آهن در غلظت های مختلف - از 16 تا 72٪ است. ناخالصی های مفید موجود در سنگ آهن عبارتند از: منگنز، نیکل، کو، مو و غیره ناخالصی های مضر نیز وجود دارد که عبارتند از: روی، اس، سرب، مس و غیره.

ذخایر سنگ آهن و فناوری معدن

بر اساس پیدایش، ذخایر سنگ آهن موجود به دو دسته تقسیم می شوند:

• درون زا. آنها می توانند آذرین باشند که نمایانگر اجزای سنگ معدن تیتانومغناطیس هستند. همچنین ممکن است آخال کربناتیت وجود داشته باشد. علاوه بر این، نهشته‌های اسکارن-مگنتیت عدسی‌شکل، ورقه‌مانند، رسوب‌های آتشفشانی-رسوبی، رگه‌های گرمابی و همچنین وجود دارند. شکل نامنظماجسام سنگ معدن
• برون زا. اینها عمدتاً شامل سنگ آهن قهوه ای و کانسارهای لایه رسوبی سیدریت و همچنین کانسارهای تورینگیت، شاموزیت و هیدروگوتیت می شوند.
• دگرگونی رسوبات کوارتزیت های آهنی هستند.

حداکثر حجم تولید سنگ معدن توسط ذخایر قابل توجهی ایجاد می شود و بر روی کوارتزیت های فروژین پرکامبرین می افتد. سنگ معدن قهوه ای-آهن رسوبی کمتر رایج است.

در حین استخراج، بین سنگهای غنی و آنهایی که نیاز به غنی سازی دارند، تمایز قائل می شود. صنعت تولید کننده سنگ آهن نیز فرآوری اولیه خود را انجام می دهد: تفکیک، خرد کردن و بهینه سازی فوق الذکر و همچنین انباشتگی. صنعت معدن سنگ آهن را صنعت سنگ آهن می نامند و پایه مواد اولیه متالورژی آهنی است.

برنامه های کاربردی

سنگ آهن ماده اولیه اصلی برای تولید چدن است. به تولید اجاق باز یا مبدل و همچنین برای بازیابی آهن می رود. همانطور که مشخص است، طیف گسترده ای از محصولات از آهن و همچنین از چدن ساخته می شود. صنایع زیر به این مواد نیاز دارند:

• مهندسی مکانیک و فلزکاری؛
• صنعت خودرو؛
• صنعت موشک؛
• صنایع نظامی;
• صنایع غذایی و سبک؛
• صنعت ساختمان؛
• تولید و حمل و نقل نفت و گاز.

سنگ آهن یکی از سازندهای معدنی است. در میان عناصر تشکیل دهنده آن آهن و ترکیبات مختلف وجود دارد. اگر سنگ معدن دارای نسبت زیادی آهن باشد، آن را به عنوان آهن طبقه بندی می کنند. تولید اصلی سنگ آهن از سنگ آهن مغناطیسی حاصل می شود. ترکیبات آهن حدود 70 درصد آن را اشغال می کند.

ذخایر سنگ آهن در جهان

در مجتمع صنعتی روسیه، سهم اصلی مربوط به استخراج سنگ معدن است. به طور کلی، این کشور بیش از 6 درصد به تولید جهانی کمک نمی کند. در مجموع، امروزه حدود 160 میلیارد تن از این فسیل در سیاره زمین وجود دارد. با احتساب سهم آهن موجود در آن، ذخایر این ماده خاص 80 میلیارد تن برآورد شده است.

ذخایر سنگ آهن در کشورهای مختلفجهان به شرح زیر است:

• روسیه و برزیل - هر کدام 18 درصد.
• استرالیا - 14٪.
• اوکراین - 10٪.
• چین - 9٪.
• کانادا - 8٪.
• ایالات متحده آمریکا - حدود 7٪.

15 درصد باقیمانده در سهام مختلف بین سایر کشورهای جهان توزیع می شود.

کارشناسان محصولات سنگ آهن را به چند دسته تقسیم می کنند که عبارتند از:

• با محتوای آهن بالا (بیش از 50٪ از ترکیب)؛
• خصوصی (25-49٪)؛
• فقیر (کمتر از 25٪).

سنگ آهن مغناطیسی با بالاترین میزان آهن مشخص می شود. روشن قلمرو روسیهذخایر آن عمدتا در این منطقه واقع شده است کوه های اورال. این سنگ معدنی همچنین در مقادیر زیادی در سوئد و در برخی از ایالت های ایالات متحده وجود دارد.

ذخایر فعلی سنگ معدن های مختلف در روسیه امروز حدود 50 میلیارد تن است. این کشور از نظر میزان ذخایر خود، پس از استرالیا و برزیل در رتبه سوم جهان قرار دارد.

روش های استخراج سنگ معدن

اکنون چندین روش اساسی برای استخراج سنگ معدن وجود دارد. برای هر مورد، انتخاب به صورت جداگانه انجام می شود. هنگام تصمیم گیری، متخصصان تعدادی از عوامل را ارزیابی می کنند، از جمله امکان اقتصادی کارکرد ماشین ها و واحدهای خاص، محل سنگ آهن و برخی دیگر.

راه شغلی

بخش عمده ای از سایت های استخراج سنگ آهن با استفاده از روش های استخراج روباز توسعه یافته اند. در مرحله اولیه کار، شامل آماده سازی یک معدن با عمق معین (به طور متوسط ​​300 متر) است. در مرحله بعد تجهیزات دیگری نیز در کار گنجانده شده است. توده سنگ معدن با استفاده از کمپرسی های بزرگ از آن خارج می شود.

به طور معمول، سنگ بلافاصله به شرکت های تخصصی برای تولید بیشتر محصولات سنگ آهن از جمله فولاد منتقل می شود.

هنگام تهیه یک معدن با استفاده از این روش معدن، از بزرگترین و عظیم ترین بیل مکانیکی استفاده می شود. زمانی که فرآیند به اتمام رسید و تکنیک به پایان رسید لایه های پایین ترتوده سنگ معدن، نمونه های حاصل بلافاصله قبل از شروع استخراج سنگ آهن مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند. بر اساس نتایج آن، نسبت خاص آهن در ترکیب آن تعیین می شود.

تصمیم برای شروع توسعه و استخراج سنگ آهن در صورتی اتخاذ می شود که تجزیه و تحلیل وجود آهن را در مقدار بیش از 57 درصد نشان دهد. این گزینه مفید خواهد بود از نظر اقتصادی. در غیر این صورت کمیسیون ویژه ای در مورد لزوم استخراج چنین مطالبی تصمیم گیری می کند گزینه های ممکنبهبود کیفیت تولید

مزایای زیادی دارد. عیب اصلی آن این است که توسعه و استخراج سنگ معدن می تواند در اعماق کم انجام شود.

روش معدن

در عمل، سنگ معدن اغلب بسیار عمیق است. این امر توسعه معادن را ضروری می کند. عمق آنها به چند صد متر می رسد - تا یک کیلومتر. در ابتدا تنه آن سازماندهی شده است که دارد شباهت خارجیبا چاه

راهروهای تخصصی از شفت معدن امتداد دارند. به آنها دریفت می گویند. این یکی از بیشترین است راه های موثراستخراج سنگ معدن. با این حال، گران ترین است از نظر مالیو خطرناک

تولید هیدرولیک گمانه

SHD یک روش هیدرومکانیکی است. در این صورت تولید مستلزم سازماندهی است چاه عمیقکه شامل لوله های مجهز به مانیتور هیدرولیک می باشد. سپس، با استفاده از یک جت آب، سنگ شکسته شده و به سمت بالا حرکت می کند.

این گزینه با راندمان کم اما ایمنی بالا مشخص می شود. در عمل در 3 درصد موارد استفاده می شود.

روش های غنی سازی سنگ

در هر صورت، فرآیند غنی‌سازی با آسیاب کردن مواد اولیه انجام می‌شود. در مرحله بعدی، غنی سازی به طور مستقیم با استفاده از یکی از روش ها انجام می شود:

• جداسازی گرانشی؛
• جداسازی مغناطیسی؛
• شناورسازی؛
• تکنیک پیچیده

بزرگترین کاربرد عملیگزینه جدایی گرانشی را دریافت کرد. حداقل هزینه را دارد. برای اجرا به ماشین هایی مانند ماشین گریز از مرکز، سکوی ارتعاشی و مارپیچ نیاز است.

به دلیل وجود خواص مغناطیسی در مواد، گزینه جداسازی مغناطیسی کار می کند. در مواردی که سایر موارد بی اثر هستند، مرتبط است.

در عمل، یک اثر پیچیده بر روی سنگ معدن از طریق چندین روش غنی سازی اغلب مورد نیاز است.

ویدئو: سنگ آهن اورال