Demir cevheri madenciliğinde dünya liderleri. Demir cevheri - özellikleri, ekstraksiyonu, uygulaması

Yıllık dünyada demir cevheri madenciliği yaklaşık 2,4 milyar tondur (2010 yılı itibariyle). 2010 yılında dünyada demir cevheri üretiminde liderler şunlardır:

1. Çin (yaklaşık 900 milyon ton);
2. Avustralya (400 milyon tondan fazla);
3. Brezilya (neredeyse 400 milyon ton).

Diğerleri en büyük ülkelerİle demir cevheri madenciliği V şu anda Bunlar: Hindistan, Rusya, Ukrayna, Güney Afrika, ABD, Kanada, İran, İsveç, Kazakistan,İÇİNDE Venezuela, Meksika ve Moritanya.

Ana demir cevheri tedarikçileri dünya pazarında Brezilya, Avustralya, Güney Afrika, Kanada, Hindistan, İsveç ve en büyükleri bulunmaktadır. ithalatçılar— Japonya, ABD ve Batı Avrupa.

Dünyada birkaç ana “demir cevheri köprüsü” oluşmuştur:

• Avustralya → Japonya ve Batı Avrupa;
• Brezilya → Japonya, ABD ve Batı Avrupa;
• Güney Afrika → Japonya ve Batı Avrupa;
• Hindistan → Japonya ve Batı Avrupa.

Genel dünya üretimi haline gelmek yılda yaklaşık 1.400 milyon ton (2010 verileri) ve çeliğin %70'i üretildi gelişmiş ülkeler Ancak dünyadaki bölgeler açısından bakıldığında yabancı Asya (%57'den fazla) ilk sırada yer alırken, onu yabancı Avrupa (%16,5) takip ediyor. Kuzey Amerika(%11) ve BDT (%10). Özellikle zayıf gelişmiş demir metalurjisi Afrika ülkelerinde. Aynı zamanda, gelişmiş ülkeler öncelikle yüksek kaliteli çelik üretimine önem veriyorsa, gelişmekte olan ülkeler yalnızca çelik üretiminin niceliksel göstergelerine ödeme yapıyor.

Dünyanın en büyüğü çelik ülkeleri 2010 yılı için şunlardı:

1. Çin (yaklaşık 630 milyon ton);
2. Japonya (yaklaşık 110 milyon ton);
3. ABD (yaklaşık 80 milyon ton). Siteden materyal

Kişi başına en yüksek çelik üretim oranına sahip ülkeler Batı Avrupa Kişi başına çelik üretiminde mutlak dünya lideri Lüksemburg'dur.

Bilimsel ve teknolojik devrim döneminde bir değişim yaşandı demir metalurjisi Gelişmiş ülkelerde denize ve tüketiciye. ortaya çıktı büyük merkezler liman kentlerinde metalurjik üretim: Taranto (İtalya), Dunkirk ve Foz (Fransa), Tokyo ve Chiba (Japonya), Chicago, Philadelphia ve Baltimore (ABD). Hem gelişmiş hem de en büyük gelişmekte olan ülkeler Eski alanlar önemini korudu mu? demir metalurjisi koklaşabilir taş kömürü yataklarına yönelik - Ruhr (Almanya), Donbass (Ukrayna), Yukarı Silezya (Polonya), Pensilvanya (ABD), Tangshan ve Fushun (Çin), Durgapur ve Bokaro (Hindistan), demir cevheri - Cree Howl Rog (Ukrayna) , Lorraine (Fransa), Duluth (ABD), Wuhan (Çin), Jamshedpur (Hindistan) veya bunların kombinasyonları - Anshan ve Shenyang (Çin).

En büyük ihracatçılarürünler demir metalurjisi Japonya'dır. Almanya, İtalya, Polonya, Rusya, Ukrayna, Güney Kore. Ana ithalatçılar- Batı Avrupa ülkeleri ve ABD.

Bu sayfada aşağıdaki konularda materyaller bulunmaktadır:

• Çin'in ana demir cevheri tedarikçileri

• Antik Yunanistan'da demir metalurjisi

• Coğrafyaya ilişkin parçacık metalurjisi raporu

• Antik demir metalurjisi

• Küresel demir cevheri ve çelik tedarikçilerinin coğrafyası her zaman aynı mıdır?

Bu materyalle ilgili sorular:

Bugün dünyanın 98 ülkesinde demir cevheri yataklarının tespit edildiği bilinmektedir. farklı kalite. Uzmanlara göre dünya demir cevheri rezervleri yaklaşık 790 milyar ton olabilir. Bugün dünyadaki toplam demir cevheri rezervi 464 milyar tona eşit olup, bu rakamın teyit edildiği doğrulanmıştır. şu an yaklaşık 200 milyar tondur.

Dünya rezervlerinin çoğu demir cevheri düşük ve ortalama kalite. Pay açısından bakıldığında, dünyanın toplam kanıtlanmış rezervlerinin yüzde 87'sinden fazlasını oluşturuyorlar. Bu tür cevherler yüzde 16 ila 40 oranında demir içerir ve daha sonra ilave zenginleştirme gerektirir. Örneğin, cevher madenciliğinde önde gelen beş ülkeden biri olan Rusya'da, yüksek kaliteli demir cevherinin (demir içeriği en az %60 olan) yalnızca yüzde 12'den biraz fazlası çıkarılıyor.

Bugün dünya çapında elliden fazla ülkede demir cevheri çıkarılmaktadır. Üstelik bu hammaddenin büyük bir kısmı (%78'e kadar) önde gelen beş ülkeden geliyor: Çin, Brezilya, Rusya, Avustralya ve Hindistan.

Demir cevheri üretiminde lider Çin'dir. 2010 yılında burada 900 milyon ton maden çıkarılmışken, 2013 yılında bu rakam artarak 2012 yılının tamamında yaklaşık 1,3 milyar tona ulaştı.

İki yılda cevher üretiminde ilk beş liderin hiç değişmediğini belirtelim. Çin'i, çıkarılan cevher hacminin iki yılda 420'den 525 milyon tona çıktığı Avustralya takip ediyor. Bu, ABD Jeoloji Araştırması'nın raporunda belirtilmiştir. Üçüncü sırada ise 2012 yılında 375 milyon ton üretim yapılan (2010 rakamlarını yalnızca 5 milyon ton aşan) Brezilya yer alıyor. Hindistan ve Rusya sırasıyla dördüncü ve beşinci sırada yer alıyor; geçen yıl burada 245 ve 100 milyon ton üretim yapılmıştı.

Demir yatakları bakımından en zengin ülke olan Ukrayna'nın 2012 yılında sadece 81 milyon ton üretim yaptığını belirtelim.

Genel olarak 2012 yılında dünyadaki tüm şirketler 3 milyar ton cevher üretti.

Demir cevheri rezervlerini göz önünde bulundurun Farklı ülkeler Dünya (2012) tablo 1.1'de.

Tablo 1.1 Dünyanın farklı ülkelerindeki demir cevheri rezervleri (2012)

Gördüğünüz gibi Hindistan, 2012 yılı için resmi olarak 7 milyar tondan fazla olmadığı teyit edilen demir cevheri rezervleri açısından ilk beş arasında yer almıyor (ABD Jeolojik Araştırma verileri). Hindistan aynı zamanda üretim açısından da dünyada dördüncü sırada yer alıyor.

Tablo 1.2 faydalı demir rezervleri açısından önde gelen ülkelerin listesini incelemektedir.

Tablo 1.2 Metal piyasalarını inceleyen analist grubu. Erişim modu: Elektronik kaynak // http://www.metalresearch.ru/ Dünyanın farklı ülkelerinde faydalı demir rezervleri (2013)

senin sayende benzersiz özellikler– dövülebilirlik, dayanıklılık, süneklik – metal dünya çapında herhangi bir endüstri tarafından yaygın olarak kullanılmaktadır. Üretiminin hammaddeleri demir içeren minerallerdir.

Dünya rezervleri

Her kıtada demir içeren mineral yatakları vardır. Kaynakları aşağıdaki gibi dağıtılır (azalan sırayla):

• Avrupa devletleri.
• Asya ülkeleri.
• Afrika kıtası: Güney Afrika, Cezayir, Liberya, Zimbabve, Angola, Gabon.
• Güney ve Kuzey Amerika.

98 ülkenin topraklarında demir cevheri yatakları keşfedildi. Bugün gerçek rakamı 212 milyar ton, ancak bilim adamları bu stratejik hammaddenin dünyadaki rezervinin 790 milyar tona ulaşabileceğine inanıyor.

İÇİNDE yüzde Dünya çapında demir cevheri rezervleri şu şekilde dağılmaktadır:

• Ukrayna – %18.
• Rusya – %16.
• Brezilya – %13.
• Avustralya – %11.
• Çin – %13.
• Hindistan – %4.
• Gerisi -% 25.

Cevher katmanları demir içeriğine göre değişir. Bunlar zengin (%50'den fazla Fe), sıradan (%25-50) ve fakirdir (%25'ten az). Bu nedenle demir içeriği açısından rezervleri farklı şekilde dağıtılır:

• Rusya – %19.
• Brezilya – %18.
• Avustralya – %14.
• Ukrayna – %11.
• Çin – %9.
• Hindistan – %4.
• Gerisi -% 25.

Çıkarılan tüm demir içeren minerallerin %87'si düşük kalitededir (%16-40 demir içeriği). Bu tür hammaddeler zenginleştirme gerektirir. Rusya, demir içeriği %60'ın üzerinde olan yüksek kaliteli demir bileşiklerinin yalnızca %12'sini üretiyor. Metalurji için en yüksek kaliteli hammaddeler Avustralya anakarasında çıkarılmaktadır (%64 Fe).

Mevcut cevher üretimi seviyesinde dünya ekonomisine demir arzının 250 yıl süreceği tahmin edilmektedir.

En büyük mevduat

Dünyadaki tüm ülkeler arasında en zengin demir cevheri rezervleri Rusya Federasyonu. Birkaç bölgede yoğunlaşmışlardır.

Kursk manyetik anomalisi. Burası küresel ölçekte devasa bir demir cevheri bölgesi. Burada birkaç güçlü mevduat var. Bunlardan biri - Lebedinskoye (14,6 milyar ton) - büyüklüğü ve üretim hacimleri açısından iki kez Guinness Rekorlar Kitabı'na girdi.

Ve ayrıca daha az zengin bölgeler:

• Ural.
• Kola cevher bölgesi.
• Karelya.
• Batı Sibirya.

Rusya'nın yanı sıra büyük mevduat bölgede bulunmaktadır:

• Avustralya (Iron Knob, Batı Avustralya).
• ABD (Verkhneozernoe).
• Kanada (Newfoundland ve Labrador).
• Güney Afrika (Transvaal).
• Hindistan (Singbhum).
• İsveç (Kirunavaare Dağı).
• Çin (Anshan şehri yakınında).

Ukrayna'nın önemli demir cevheri rezervleri var - 21 milyar tondan fazla. Burada 3 yatak var - Krivorozhskoye, Beloretskoye ve Kremenchugskoye. İkincisinin mevduatı var düşük içerik bezi. Ayrıca birçok zararlı yabancı madde içerirler. Diğer iki yatak ise yüksek kalitede demir cevheri üretiyor.

Zengin demir bileşikleri (%68'e kadar Fe) Venezuela'da çıkarılmaktadır. Ülkenin kaynağı 2.200 milyon tondur.Brezilya'nın Carajas ve Urukum yatakları on milyar tondan fazla zengin yatak (%50-69 Fe) içermektedir. Adada yaklaşık 3.000 milyon ton kahverengi sıradan demir cevheri bulunmaktadır. Küba.

ABD'de kapsamlı zenginleştirme gerektiren büyük miktarda demirli kuvarsit yatakları bulunmaktadır.

2017 yılı demir cevheri üretimine göre dünya ülkelerinin sıralaması

Cevher madenciliği 50'den fazla ülkenin topraklarında gerçekleştirilmektedir. Sektör liderleri Çin, Avustralya, Brezilya, Rusya ve Hindistan'dır. Birlikte demir içeren minerallerin %80'ini üretirler.

Dünya genelinde demir madenciliği sektörünün hacimleri yıldan yıla artıyor ancak insanlığın ihtiyaçlarını tam olarak karşılayamıyor. Madencilik ve metalürji endüstrileri gelişmiş olan birçok ülke, kendi demir cevheri kaynaklarına sahip olmadığından, bunları yurtdışından satın almak zorunda kalıyor.

En büyük ithalatçılar Güney Kore, Japonya, ABD ve AB ülkeleridir. Cevher üretiminde dünyada 1. sırada yer alan Celestial Republic bile ithal etmek zorunda kalıyor. Avustralya, Brezilya ve Hindistan en çok demir cevheri ihraç ediyor.

Demir cevheri endüstrisinin nasıl geliştiğini hayal etmek için, yıllık (milyon ton) cevher üretimine ilişkin karşılaştırmalı bir tablo sunulmaktadır:

Hindistan demir cevheri endüstrisi istikrarlı bir büyüme gösteriyor. 2020 yılına kadar göstergelerinin %35 artması bekleniyor.

Dünyadaki tüm madencilik şirketleri arasında 3 cevher devi önemli bir yer tutuyor:

• BHP Billiton, en büyük Avustralya-İngiliz şirketi.
• Vale S.A. (Brezilya şirketi).
• Rio Tinto, çok uluslu bir şirket.

Birçok ülkede madencilik faaliyetleri yürütüyorlar, kendi enerji santralleri, demir cevheri işleme ve çelik eritme tesisleri var, kendi nakliyelerini kullanarak demiryolu ve deniz taşımacılığı gerçekleştiriyorlar ve hammadde için dünya fiyatlarını belirliyorlar.

Demir cevheri taş ocaklarında veya madenlerde çıkarılır. Yöntemin seçimi fosillerin derinliğine bağlıdır. Hammaddeler, ekstraksiyon yerinden, saf demirin çeşitli safsızlıklardan ayrıldığı yüksek fırınlara işlenmek üzere gönderilir.

Dünya rezervleri

Demir içeren fosiller tüm kıtalarda bulunabilir. 98 ülkede mevduat tespit edildi. Bugün 212 milyar ton maden çıkarılıyor. Bilim insanları bu kayaların gezegendeki toplam kütlesinin 790 milyar ton olduğunu öne sürüyor. Cevher katmanlarındaki demir miktarı değişiklik gösterir. Zengin, sıradan ve fakir mevduatlar var. Bu nedenle çıkarılan cevher miktarının ve ondan elde edilen demirin oranı farklıdır.

Minerallerin büyük çoğunluğunun kalitesi düşüktür. Madenlerden çıkarılan minerallerin %86'sı %16 ile %40 arasında demir içerir. Bu nedenle hammaddelerin bir şeylerle zenginleştirilmesi gerekiyor. % 12'si Rusya'da çıkarılıyor kaliteli malzeme Hedef hammaddelerin %60'ından fazlasını içerir. Mineraller en yüksek kalite metalurji endüstrisi için Avustralya'da çıkarılmaktadır. Buradaki cevher %64 demir içeriyor.

Mineraller, yeterli miktarda ham madde içeriyorsa çıkarılır. endüstriyel işleme uygundu. Metalurjide kullanılan üç ana ürün türü vardır:

• Ayrılmış.
• Agloruda.
• Peletler.

Zengin yataklar ortalama %57 demir içerirken zayıf yataklar yaklaşık %26 demir içerir.

Cinsin morfolojik özelliklerine göre sınıflandırılması:

1. Dökümhane.
2. Düzkanlı.

Döküm kayaları, yer kabuğundaki fay bölgelerinde bulunan kama şeklindeki cisimlerdir. Bu tür birikintiler, minimum miktarda kükürt ve fosfor ile birlikte% 54 ila 69 arasında çok miktarda demir içerir.

Demirli kuvarsit yataklarının üst seviyelerinde yassı kaya cevheri mineralleri bulunur. Zenginleştirilmiş malzemeler açık ocak ve konvertör fırınlarında işlenir, bazen hedef hammaddelerin doğrudan indirgenmesi için gönderilir.

Başlıca mevduat türleri:

• Katmanlı tortul.
• Titanyum manyetit.
• Skarn.

Az önemli türler mevduat:

• Siderit.
• Macunsu lateritik.
• Karbolit ve manyetit.

Jeolojik araştırma verilerine göre yerkürenin bağırsakları dünya çapında yaklaşık 80 milyar ton hedef hammadde içermektedir. Eğer cevher çıkarırsan modern yollarla sabit hacimlerde demir kullanım süresi 250 yıl ile sınırlıdır.

En büyük mevduat

Rusya'nın diğer ülkelere göre daha fazla cevher rezervi var. Mevduatlar şurada bulunur: farklı bölgeler. Kursk manyetik anomalisi, cevherin çıkarıldığı küresel ölçekte devasa bir alandır. Bu bölgede çok sayıda büyük yatak bulunmaktadır.

Bu minerallerin zengin olduğu diğer yerler:

• Ural.
• Karelya.
• Kola cevher bölgesi.
• Batı Sibirya.

Diğer ülkelerin topraklarında bulunan büyük yatakları sıralayalım:

• Avustralya.
• Kanada.
• Hindistan.
• İsveç.
• Çin.

Ukrayna topraklarında da çok sayıda cevher rezervi bulunmaktadır. Mevduatları sıralayalım:

• Krivoy Rog.
• Beloretskoe.
• Kremenchugskoe.

Bazı yataklardaki mineraller fazla demir içermez; çok sayıda zararlı kirlilikler. Ukrayna topraklarında yüksek kaliteli cevher yatakları bulunmaktadır.

Venezuela yatakları %68 demir içeriyor. Brezilya'da 10 milyon tondan fazlası var. Amerika Birleşik Devletleri'nde kalite özelliklerini iyileştirmek için zenginleştirme gerektiren demirli kuvarsitler çıkarılmaktadır.

Hammaddelerin çıkarılması için farklı yöntemler kullanılır:

1. İçin açık yöntem Tüm çalışma ekipmanı sahanın yakınında bulunmalıdır. 500 m derinliğe kadar ocak oluşturuluyor, madenlerin çok derin olmadığı durumlarda bu madencilik yöntemi kullanılıyor.
2. Kapalı madencilik yöntemi en sık kullanılır. Teknoloji, derinliği 1 km'ye ulaşan madenlerin oluşturulmasını içeriyor. Cevher özel ekipman kullanılarak çıkarılır. Kapalı yöntem kaynak yoğundur ve riskli olabilir.

Cevher, kaldırma makinaları ile işleme sahasına taşınır. Bu minerallerden demir, erime noktası 1500 derece olan ısıl işlemle elde edilir. Mineraller çeşitli safsızlıklar içerebilir. Yüksek fırınlarda eritildikten sonra demir çıkarılır ve kaplara dökülür. Isıl işlem sürecinde cüruflar ayrıştırılır.

Demir cevheri madenciliğinde dünya liderlerini sıralayalım:

• BHP Billiton bir Avustralya-İngiliz kuruluşudur.
• Vale S.A – Brezilyalı şirket
• Rio Tinto ulusötesi bir holdingtir.

Birçok ülkede cevher çıkarılmaktadır. Bu şirketler enerji santralleri, hammadde işleme ve çelik üretim tesisleri işletmektedir. Kuruluşlar kendi ulaşım araçlarına sahiptir ve dünya çapında madenlerin maliyetini belirler.

2017 yılı demir cevheri üretimine göre dünya ülkelerinin sıralaması

Bu tür maden dünya çapında 98 ülkede çıkarılmaktadır. Önde gelen ülkeler en fazla minerali üretiyor:

• Çin.
• Avustralya.
• Brezilya.
• Rusya.
• Hindistan.

Bu eyaletlerde tüm cevherin %80'i sanayi için kullanılıyor. Sektörün hacmi her geçen yıl genişliyor, insanların artan ihtiyaçları hala tam olarak karşılanamıyor. Bazı eyaletlerde madencilik için gerekli tüm ekipmanlar mevcut ancak hammadde sıkıntısı yaşanıyor. İş için endüstriyel sektörler maden ithalatını organize etmek gerekiyor.

Dünyanın başlıca demir cevheri ihracatçıları şunlardır:

• Güney Kore.
• Japonya.
• Avrupa Birliği.

Çin bile hammadde ithal etmek zorunda kalıyor. Hindistan'da bu endüstri sürekli gelişiyor. Uzmanlar, 2020 yılına kadar üretilen mineral miktarının %35'e çıkacağını öngörüyor.

Dünya var doğal gaz (eşdeğer yakıta çevirirsek) 79 milyar ton kanıtlanmış rezerv ve 276 milyar ton muhtemel rezerv (fiziksel olarak sırasıyla 66 trilyon ve 230 trilyon m3) bulunmaktadır. Kanıtlanmış en büyük gaz rezervleri gelişmekte olan ülkelerde bulunmaktadır - Irak, Suudi Arabistan ve Yakın ve Orta Doğu'nun diğer ülkeleri ile Cezayir, Libya, Nijerya, Venezuela, Meksika'da. Gelişmiş ülkelerden ABD, Kanada, Avustralya'nın önemli gaz rezervleri vardır ve Avrupa'da - Büyük Britanya, Norveç ve Hollanda (rezervler) Kuzey Denizi). Bu ülkelerin birçoğunda son 15-20 yılda gaz rezervleri keşfedildi ve daha fazla keşif yapılabileceğine inanmak için nedenler var.

Dünyadaki doğal gaz üretimi yılda 1,7 trilyon m3'e ulaşıyor. Bu rakam artacak ve 21. yüzyılın ortalarına gelindiğinde ikiye katlanabilecek. Gazın küresel enerji tüketimindeki payının 2020 yılına kadar %15 civarında olacağı tahmin edilmektedir.

Jeolojik potansiyel rezervler demir cevheri trilyonlarca ton olarak tahmin ediliyor. Kullanımı şu anda ekonomik olmayanlar da dahil olmak üzere bilinen yatakların kaynakları yaklaşık 600 milyar tona ve güvenilir ve olası rezervlere - 260 milyar tona ulaşıyor Dünyanın en büyük demir cevheri yatakları Brezilya, Avustralya, Kanada ve ABD'de bulunmaktadır. , Güney Afrika ve arasında Avrupa ülkeleri– Fransa, İngiltere, Almanya, İsveç ve Norveç. BDT ve Çin'de büyük demir cevheri yatakları var. Bilinen endüstriyel cevher yataklarındaki demir içeriği çoğunlukla %40'ı geçmez. Demir içeriği %30-35 veya daha az olan düşük tenörlü cevherler, madencilik ve işleme tesislerinde zenginleştirme sürecine tabi tutulur. Demir içeriği %45'in üzerinde olan zengin cevherler zenginleştirilmeden kullanılır.

Dünyadaki demir cevheri üretimi yılda yaklaşık 870 milyon tondur. Arka son yıllarÜretimi önemli ölçüde azaldı ve demir metalurjisi üretimi azaldı. Özellikle otomotiv endüstrisinde talebin azalması nedeniyle çelik üretim kapasitesi de azaldı. Çeliğin yerini plastikler, ağır hizmet seramikleri ve diğer malzemeler alıyor.

Genel rezervler boksit(alüminyum üretimi için hammaddeler) 50 milyar ton olup, bunun güvenilir ve olası - yaklaşık 20 milyar tonu Boksit üretimi, başta Avustralya, Gine ve Jamaika olmak üzere 80 milyon tona ulaşmaktadır.

Genel rezervler bakır cevherleri 450 milyon tonu güvenilir ve muhtemel olmak üzere 860 milyon ton olarak belirlenmiş olup, 363 milyon tonu beklenen, 290 milyon tonu ise teorik veriler bulunmaktadır. olası kaynaklar. Toplam bakır cevheri rezervlerinin büyük kısmı ABD, Şili, Zaire, Zambiya'nın yanı sıra Kanada, Panama ve Peru'da bulunmaktadır. Bu cevherlerin yaklaşık 8 milyon tonu yılda çıkarılmaktadır.

Sınırlı stoklar ve diğer demir dışı metaller– kurşun, kalay, çinko. Toplam kurşun rezervi 200 milyon ton, güvenilir ve olası - 100 milyon tondur.Rezervlerin çoğu ABD, Avustralya ve Kanada'da bulunmaktadır. Yıllık kurşun üretimi yaklaşık 2,5 milyon tondur.Toplam kalay rezervleri 8,3 milyon tondur ve bunun güvenilir ve muhtemel 3,8 milyon tonudur (Hindistan, ardından Tayland, Bolivya).

Sonraki bölüm >

Demir gibi kimyasal element birçoğunun parçası kayalar ancak bunların hepsi ekstraksiyon için hammadde olarak kabul edilmez. Her şey maddenin yüzde bileşimine bağlıdır. Spesifik olarak demir cevheri, yararlı metal hacminin ekonomik olarak çıkarılmasını mümkün kıldığı mineral oluşumlarını ifade eder.

Bu tür hammaddelerin çıkarılması 3000 yıl önce başladı, çünkü demir, bakır ve bronzla karşılaştırıldığında daha kaliteli dayanıklı ürünler üretmeyi mümkün kıldı (bkz. bakır cevheri). Ve o zamanlar, izabe tesisleri olan ustalar cevher türlerini ayırt ediyorlardı.

Günümüzde metalin daha fazla eritilmesi için aşağıdaki hammadde türleri çıkarılmaktadır:

• Titanyum-manyetit;
• Apatit-manyetit;
• Manyetit;
• Manyetit-hematit;
• Goetit-hidrogoetit.

Demir cevheri en az %57 demir içeriyorsa zengin kabul edilir. Ancak %26 oranında gelişmeler mümkün kabul edilebilir.

Kayadaki demir çoğunlukla oksit formundadır, geri kalan katkı maddeleri silika, kükürt ve fosfordur.

Şu anda bilinen tüm cevher türleri üç şekilde oluşmuştur:

• Magmatik. Bu tür cevherler maruz kalma sonucu oluşmuştur Yüksek sıcaklık magma veya eski volkanik aktivite, yani diğer kayaların erimesi ve karışması. Bu tür mineraller yüksek oranda demir içeren sert kristal minerallerdir. Magmatik kökenli cevher yatakları genellikle erimiş maddenin yüzeye yaklaştığı eski dağ yapı bölgeleriyle ilişkilidir.

Magmatik kayaların oluşum süreci şu şekildedir: Çeşitli minerallerin (magma) eriyiği çok akışkan bir maddedir ve fay yerlerinde çatlaklar oluştuğunda bunları doldurur, soğur ve kristal bir yapı kazanır. Yer kabuğunda donmuş magma içeren katmanlar bu şekilde oluşmuştur.

• Metamorfik. Sedimanter mineral türleri bu şekilde dönüştürülür. Süreç şu şekildedir: Yerkabuğunun bireysel bölümleri hareket ettiğinde, bazı katmanları aşağıdakileri içerir: gerekli unsurlar, üstteki kayaların altına düşer. Derinliklerde yüksek sıcaklık ve basınca duyarlıdırlar üst katmanlar. Milyonlarca yıl boyunca bu tür etkiler burada meydana gelir. kimyasal reaksiyonlar, başlangıç ​​malzemesinin bileşiminin dönüştürülmesi, maddenin kristalleştirilmesi. Daha sonra bir sonraki hareket sırasında kayalar yüzeye yaklaşır.

Tipik olarak, bu menşeli demir cevheri çok derinde bulunmaz ve yüksek oranda faydalı metal bileşimine sahiptir. Örneğin, parlak bir örnek manyetik demir cevheridir (%73-75'e kadar demir).

• tortul. Cevher oluşumu sürecindeki ana “işçiler” su ve rüzgardır. Kaya katmanlarını yok edip ovalara taşıyarak katmanlar halinde birikiyorlar. Ayrıca bir reaktif olarak su, kaynak malzemeyi (sızıntı) değiştirebilir. Sonuç olarak, %30 ile %40 arasında demir içeren ufalanmış ve gevşek cevher olan kahverengi demir cevheri oluşur. büyük miktarçeşitli safsızlıklar.

Çeşitli oluşum yollarından dolayı ham maddeler genellikle katmanlar halinde kil, kireçtaşı ve magmatik kayalarla karıştırılır. Bazen farklı kökenlerden gelen yataklar tek bir alanda karıştırılabilir. Ancak çoğu zaman listelenen cins türlerinden biri baskındır.

Jeolojik araştırma yoluyla belirli bir alanda meydana gelen süreçlerin yaklaşık bir resmini oluşturduktan sonra, olası yerler demir cevheri yatakları ile. Örneğin, Kursk manyetik anomalisi veya magmatik ve metamorfik etkilerin bir sonucu olarak endüstriyel açıdan değerli demir cevheri türlerinin oluştuğu Krivoy Rog havzası gibi.

Demir cevherinin endüstriyel ölçekte çıkarılması

İnsanlık çok uzun zaman önce cevher çıkarmaya başladı, ancak çoğu zaman bu, önemli kükürt safsızlıkları ("bataklık" demiri olarak adlandırılan tortul kayalar) içeren düşük kaliteli hammaddeydi. Geliştirme ve eritme ölçeği sürekli artıyordu. Bugün, çeşitli demir cevheri yataklarının tam bir sınıflandırması oluşturulmuştur.

Başlıca endüstriyel yatak türleri

Tüm cevher yatakları kayanın kökenine bağlı olarak türlere ayrılır ve bu da ana ve ikincil demir cevheri alanlarını ayırt etmeyi mümkün kılar.

Başlıca endüstriyel demir cevheri yatakları türleri

Bunlar aşağıdaki mevduatları içerir:

• Mevduat çeşitli türler metamorfik yöntemle oluşturulan demir cevheri (ferruginous kuvarsitler, manyetik demir cevheri), bileşim açısından çok zengin cevherlerin çıkarılmasını mümkün kılar. Tipik olarak birikintiler, yer kabuğundaki eski kaya oluşum süreçleriyle ilişkilidir ve kalkan adı verilen oluşumların üzerinde yer alır.

Kristalin bir kalkan, büyük, kavisli bir mercek şeklinde bir oluşumdur. 4,5 milyar yıl önce yer kabuğunun oluşumu sırasında oluşan kayalardan oluşur.

Bu türden en ünlü yataklar şunlardır: Kursk Manyetik Anomalisi, Krivoy Rog Havzası, Superior Gölü (ABD/Kanada), Avustralya'daki Hamersley Eyaleti ve Brezilya'daki Minas Gerais demir cevheri bölgesi.

• Tabakalı tortul kayaçların birikintileri. Bu birikintiler, rüzgar ve su tarafından tahrip edilen minerallerde bulunan demir açısından zengin bileşiklerin çökelmesi nedeniyle oluşmuştur. Bu tür yataklardaki demir cevherinin çarpıcı bir örneği kahverengi demir cevheridir.

En ünlü ve büyük yataklar Fransa'daki Lorraine havzası ve aynı adı taşıyan yarımadadaki (Rusya) Kerç havzasıdır.

• Skarn yatakları. Genellikle cevher, magmatik ve metamorfik kökenlidir; katmanları, oluşumdan sonra dağların oluşumu sırasında yer değiştirmiştir. Yani, derinlemesine katmanlar halinde bulunan demir cevheri, litosferik plakaların hareketi sırasında kıvrımlar halinde ezilerek yüzeye taşınmıştır. Bu tür birikintiler genellikle katmanlar veya sütunlar şeklinde kıvrımlı alanlarda bulunur. düzensiz şekil. Magmatik olarak oluşmuştur. Bu tür yatakların temsilcileri: Magnitogorskoye (Ural, Rusya), Sarbaiskoye (Kazakistan), Iron Springs (ABD) ve diğerleri.
• Titanyum manyetit cevheri yatakları. Kökenleri magmatiktir ve çoğunlukla antik ana kaya kalkanlarının yüzeylemelerinde bulunur. Bunlar Norveç, Kanada ve Rusya'daki (Kachkanarskoye, Kusinskoye) havzaları ve tarlaları içerir.
• 2016 yılında Rusya'da yaklaşık yüz maden yatağı keşfedildi

İkincil yataklar şunları içerir: Rusya, Avrupa ülkeleri, Küba ve diğerlerinde geliştirilen apatit-manyetit, magno-manyetit, siderit, ferromangan yatakları.

Dünyanın önde gelen ülkelerinde demir cevheri rezervleri

Bugün, çeşitli tahminlere göre, yaklaşık 80 milyar ton metalin elde edilebileceği toplam 160 milyar ton cevher hacmine sahip yataklar araştırılmıştır.

ABD Jeoloji Araştırması, Rusya ve Brezilya'nın dünya demir cevheri rezervlerinin yaklaşık %18'ini oluşturduğuna dair veriler sağlıyor.

Demir rezervleri açısından önde gelen ülkeleri şu şekilde sıralayabiliriz:

Dünya cevher rezervlerinin resmi şöyle:

Bu ülkelerin çoğu aynı zamanda en büyük demir cevheri ihracatçılarıdır. Genel olarak satılan hammadde miktarı yılda yaklaşık 960 milyon tondur. En büyük ithalatçılar Japonya, Çin, Almanya, Güney Kore, Tayvan, Fransa'dır.

Tipik olarak özel şirketler hammaddelerin çıkarılması ve satışıyla ilgilenmektedir. Örneğin ülkemizdeki en büyükler, toplamda 100 milyon tona yakın demir cevheri ürünü üreten Metallinvest ve Evrazholding'dir.

Aynı ABD Jeoloji Araştırması'nın tahminlerine göre, madencilik ve üretim hacimleri sürekli artıyor, yılda yaklaşık 2,5-3 milyar ton cevher çıkarılıyor ve bu da dünya pazarındaki değerini düşürüyor.

Bugün 1 tonun kârı yaklaşık 40 dolar. Rekor fiyat 2007'de 180$/ton olarak kaydedildi.

Demir cevheri nasıl çıkarılır?

Demir cevheri katmanları farklı derinliklerde bulunur ve bu da onun toprak altından nasıl çıkarılacağını belirler.

Kariyer yolu. En yaygın taşocakçılığı yöntemi, yatakların yaklaşık 200-300 metre derinlikte bulunması durumunda kullanılır. Geliştirme, güçlü ekskavatörlerin ve kaya kırma tesislerinin kullanılmasıyla gerçekleşir. Daha sonra işleme tesislerine taşınmak üzere yüklenir.

Maden yöntemi. Daha derin katmanlar (600-900 metre) için maden yöntemi kullanılır. Başlangıçta, katmanlar boyunca sürüklenmelerin geliştiği bir mayın hizalaması delinir. Ezilmiş kayanın konveyörler kullanılarak “dağlara” tedarik edildiği yerden. Madenlerden çıkan cevher de işleme tesislerine gönderiliyor.

Sondaj hidrolik üretimi. Sondajlı hidrolik madencilik için öncelikle kaya tabakasına bir kuyu açılır. Bundan sonra, borular hedefe getirilir ve daha fazla ekstraksiyon için cevher güçlü su basıncıyla ezilir. Ancak günümüzde bu yöntem çok düşük verime sahiptir ve oldukça nadiren kullanılmaktadır. Örneğin, ham maddelerin %3'ü bu yöntemle, %70'i ise maden yöntemiyle çıkarılmaktadır.

Çıkarma işleminden sonra, metal eritme için ana hammaddeyi elde etmek amacıyla demir cevheri malzemesinin işlenmesi gerekir.

Cevherlerin bileşimi, gerekli demire ek olarak birçok yabancı madde içerdiğinden, maksimum faydalı verimi elde etmek için, eritme için malzemeyi (konsantre) hazırlayarak kayanın saflaştırılması gerekir. Tüm süreç madencilik ve işleme tesislerinde gerçekleştirilir. İLE çeşitli türler Cevherler, kendi saflaştırma ve gereksiz yabancı maddelerin uzaklaştırılması tekniklerini ve yöntemlerini uygularlar.

Örneğin manyetik demir cevherlerinin zenginleştirilmesine yönelik teknolojik zincir şu şekildedir:

• Başlangıçta cevher, kırma tesislerinde (örneğin çeneli kırıcılarda) kırma aşamasından geçer ve bir konveyör bant vasıtasıyla bir ayırma istasyonuna beslenir.
• Elektromanyetik ayırıcılar kullanılarak manyetik demir cevheri parçaları atık atık kayalardan ayrılır.
• Bundan sonra cevher kütlesi daha fazla kırma için nakledilir.
• Ezilen mineraller, titreşimli elekler adı verilen bir sonraki temizleme istasyonuna taşınır; burada yararlı cevher elenerek hafif atık kayadan ayrılır.
• Bir sonraki aşama, küçük yabancı madde parçacıklarının titreşimle ayrıldığı ince cevher haznesidir.
• Sonraki döngüler, bir sonraki su ilavesini, cevher kütlesinin sıvıyla birlikte gereksiz çamuru (atık kayayı) ortadan kaldıran bulamaç pompalarından öğütülmesini ve geçirilmesini ve tekrar kırmayı içerir.
• Cevher, pompalarla defalarca saflaştırıldıktan sonra, mineralleri yerçekimi yöntemini kullanarak bir kez daha saflaştıran eleğe gider.
• Tekrar tekrar saflaştırılan karışım, suyu uzaklaştıran bir kurutucuya beslenir.
• Kurutulmuş cevher tekrar manyetik ayırıcılara ve ancak o zaman gaz-sıvı istasyonuna gider.

Kahverengi demir cevheri biraz farklı prensiplere göre saflaştırılır ancak özü değişmez çünkü Ana görev zenginleştirme - üretim için en saf hammaddeleri elde etmek.

Zenginleştirmenin sonucu, eritmede kullanılan demir cevheri konsantresidir.

Demir cevherinden neler yapılır - demir cevherinin kullanım alanları

Metal elde etmek için demir cevherinin kullanıldığı açıktır. Ancak iki bin yıl önce metalurjistler, saf haliyle demirin oldukça yumuşak bir malzeme olduğunu ve ürünlerinin bronzdan biraz daha iyi olduğunu fark ettiler. Sonuç, bir demir ve karbon-çelik alaşımının keşfiydi.

Çelik için karbon, malzemeyi güçlendiren çimento rolünü oynar. Tipik olarak böyle bir alaşım %0,1 ila %2,14 oranında karbon içerir ve %0,6'nın üzerinde zaten yüksek karbonlu çelik bulunur.

Bugün bu metalden çok sayıda ürün, ekipman ve makine listesi yapılmaktadır. Bununla birlikte, çeliğin icadı, dayanıklı özelliklere sahip, ancak aynı zamanda mükemmel esneklik, işlenebilirlik ve diğer teknik, fiziksel ve diğer özelliklere sahip bir malzeme elde etmeye çalışan ustalar olan silah ustalığının gelişmesiyle ilişkilendirildi. kimyasal özellikler. Günümüzde yüksek kaliteli metal, onu alaşımlandıran, sertlik ve aşınma direnci sağlayan başka katkı maddelerine de sahiptir.

Demir cevherinden üretilen ikinci malzeme ise dökme demirdir. Aynı zamanda %2,14'ten fazlasını içeren bir demir ve karbon alaşımıdır.

Uzun süre, dökme demir, ya çelik eritme teknolojisi ihlal edildiğinde ya da eritme fırınlarının dibine çöken metalin bir yan ürünü olarak elde edilen işe yaramaz bir malzeme olarak kabul edildi. Çoğunlukla atılmıştır ve dövülemez (kırılgandır ve neredeyse sünek değildir).

Topçuların gelişinden önce çiftlikte dökme demir kullanmaya çalıştılar Farklı yollar. Örneğin inşaatta temel blokları yapıldı, Hindistan'da tabutlar yapıldı ve Çin'de başlangıçta madeni paralar bile basıldı. Topların ortaya çıkışı, gülle atmak için dökme demirin kullanılmasını mümkün kıldı.

Günümüzde dökme demir, makine mühendisliği başta olmak üzere birçok endüstride kullanılmaktadır. Bu metal aynı zamanda çelik üretmek için de kullanılır (açık ocaklı fırınlar ve Bessmer yöntemi).

Kömürden altın çıkarmayı mümkün kılan Rusya'daki gelişme

Üretim arttıkça giderek daha fazla malzemeye ihtiyaç duyulur ve bu da yoğun madenciliğe katkıda bulunur. Ancak gelişmiş ülkeler, kendi üretim hacimlerini azaltarak nispeten ucuz hammadde ithal etmenin daha uygun olduğunu düşünüyor. Bu, ana ihracatçı ülkelerin demir cevheri üretimini daha fazla zenginleştirme ve konsantre olarak satma yoluyla artırmasına olanak tanıyor.

Demir cevheri rezervlerinde lider ülkeler

Bugün dünyada büyük demir cevheri yataklarının keşfedildiği yaklaşık 100 ülke var. Analistlere göre Dünya gezegeninde 800 milyar tona kadar bu madde var.

Bu yatakların çoğunun düşük ve orta kalitede cevherlerle temsil edildiğini belirtmekte fayda var. Uzmanlara göre bunlar tüm demir cevheri rezervlerinin %80'ini oluşturuyor. Örnek olarak Çin'de zengin mevduatların oranı %8'i bile geçmiyor.

Aşağıdaki ülkeler dünyada büyük demir cevheri rezervlerine sahiptir:

• Rusya. Dünya rezervlerinin %18'ini oluşturur. Üstelik bu, minerallerini değil saf metali içerir.
• Brezilya. Bu ülkenin dünya rezervinin yüzdesi %17'dir.
• Avustralya. Tüm demir rezervlerinin %14'ü burada bulunmaktadır.
• Ukrayna. Nispeten küçük boyutuna rağmen, bu ülke Dünya rezervlerinin %11'ini içerir.
• Çin, mevduat sayısı açısından dünyada ilk beşte yer alıyor. Rezervleri dünya rezervlerinin %9'unu oluşturmaktadır.

Demir cevheri madenciliğinde liderler

Kaynakların varlığı onların gelişmiş olduğu anlamına gelmez. Şu anda dünyadaki tüm cevherlerin %78'i beş ülkeye ihraç edilmektedir:

• Çin, demir cevheri üretiminde tartışmasız liderdir. Yılda ortalama 900 milyon ton üretim yapmaktadır.
• Avustralya üretim seviyelerini sürekli artırıyor. Bugün 420 milyon tondur.
• Brezilya'nın rezervleri yılda 350 milyon ton cevher çıkarmasına olanak sağlıyor.
• Hindistan geçen yıl pazara 245 milyon ton sundu.
• Rusya yılda ortalama 100 milyon ton cevher üretiyor.

Bu lider oranının 10 yıldır gözlemlendiğini belirtmekte fayda var. Sadece üretimlerinin hacmi değişir.

Rusya'daki rezervler

Rusya'nın demir cevheri kaynakları kırmızı ve kahverengi demir cevheri şeklinde sunulmaktadır. Mevduatlar ülke genelinde eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır ve büyük bir kısmı Avrupa topraklarında bulunmaktadır. Özellikle dünya demir cevheri rezervlerinin %25'ine sahip olan Kursk manyetik anomalisi var. 150 metrekareden oluşmaktadır. kilometrelik bir alanı kapsıyor ve dokuz ilin topraklarını kapsıyor. Yabancı uzmanlara göre cevher rezervleri yaklaşık 200 milyar tondur. Bunun 30 milyar tonunu zenginleştirilmiş cevher oluşturuyor.

Bakchar yatağı demir cevheri rezervleri açısından ikinci sırada yer alıyor. Coğrafi olarak Tomsk ilinde bulunan Iksa ve Andorma nehirlerinin ağzında yer almaktadır. Demir içeren minerallerin rezervi yaklaşık 28 milyar tondur.

Murmansk bölgesi önemli miktarda kırmızı demir cevheri rezervine sahiptir. Bu öncelikle Olenegorsk yatağını içerir. Yaklaşık 18 milyar tona tekabül ediyor.

Sibirya kısmında Kemerovo ve Altay'da önemli cevher rezervleri bulunmaktadır. Burada yılda yaklaşık 1 milyar ton cevher çıkarılıyor. Ayrıca cevherin oldukça yüksek kalitede olduğunu ve %50-55 saf metal içeriğine sahip olduğunu da belirtmek gerekir.

Açık Uzak Doğu cevherlerin ana kaynağı Habarovsk bölgesi, Amur bölgesi ve Saha Cumhuriyeti. Burada yaklaşık 700 milyon ton çıkarılıyor. Burada demir cevheri, demir yüzdesi% 30'u aşmayan çeşitli metal bileşikleri formunda sunulmaktadır.

Demir cevheri. Türleri ve farklılıkları

Saf demirin doğal minerallerden izolasyonu, saf metal elde etmenin ana yöntemidir. Kural olarak demir hemen hemen tüm kaya oluşumlarında küçük miktarlarda bulunur. Demir cevheri, bileşiminde hidratlar, oksitler ve demir tuzları formunda sunulan en az% 26 saf metal bulunmasıyla ayırt edilir.

En yaygın cevher türleri şunlardır:

• Kahverengi demir cevheri;
• Demir direk;
• Hematit.

Metalurji, saf demir içeriğinin miktarına bağlı olarak cevherleri aşağıdaki türlere ayırır:

• Zengin cevher. %57'den fazla demir, %0,15'ten fazla fosfor ve kükürt ve %9'dan az silika içerirler. Bu cevher, kireçtaşı ile serpiştirilmiş demir topaklarından oluşur.
• Orta cevher. %35-57'si demirden oluşur.
• Zavallı cevher. En az %26 saf metal içerir.

Zengin cevherler, birincil dökme demir üretiminde ana hammadde görevi görür. Eritme özel gaz fırınlarında - kupolalarda gerçekleştirilir. Çelik olsun ilave işlemler açık ocak ve konvertör fırınlarında dökme demir. Fazla karbonu uzaklaştırmanın yanı sıra rafine ederler kimyasal bileşim silikon, fosfor ve kükürt için.

Orta ve düşük dereceli cevherler, demir ile ön zenginleştirmeden sonra metalurji tarafından kullanılır.

Demir cevheri madenciliği yöntemleri

Üretim, yatakların aranması ve keşfedilmesiyle başlar. Bu amaçla çalışma prensibi ses dalgalarının yayılması, alınması ve sayısallaştırılmasına dayanan özel cihazlar kullanılmaktadır.

Madencilik endüstrisi aşağıdaki mevduat türlerini ayırt eder:

• Düz benzeri. İçlerindeki cevher, oluşumun en üstünde yer almaktadır. Çeşitli türler dağ oluşumları.
• Doğrusal. Temsil etmek Demir cevheri, yer kabuğunun derinliklerine doğru hızla ilerliyor. Bu yataklar, cevherdeki yüksek demir içeriği ile karakterize edilir. İçlerindeki fosfor ve kükürt miktarı önemsizdir.

Bir maden yatağından metal çıkarmanın 2 ana yolu vardır. Her birinin kendine göre avantajları ve dezavantajları vardır.

Taş ocağı veya açık yöntem, minerallerin üst katmanının 300 metre derinliğe kadar kesilmesini içerir. Sonuç olarak cevher tamamen yatağın üst kısmında kalır. Daha sonra özel kovalar kullanılarak çıkarılır, yüklenir ve işlenmek üzere metalurji tesislerine gönderilir.

Bu yöntemin avantajları üretim hızı, kullanılan ekipmanın basitliği ve düşük finansal maliyetlerdir. Dezavantajı önemli hasardır çevre ve yalnızca 500 metreye kadar meydana geldiğinde cevher çıkarma imkanı.

Şaftlı veya kapalı yöntem teknolojik açıdan daha zordur. Daha gelişmiş ekipmanların kullanılmasını gerektirir. Bu method madencilik taş ocağı madenciliğine benzer, yalnızca cevher yüzeyden değil, özel endüstriyel kanallardan - madenlerden çıkarılır. Bu yöntem finansal açıdan daha pahalıdır ancak daha çevre dostudur.