Состав и свойства железной руды. Виды железных руд – общая характеристика железняков


Железная руда - основное сырье для металлургической промышленности мира. Рынок железной руды в значительной мере влияет на экономику разных стран.

Сегодня основным потребителям этого металлургического сырья является Китай. Отметим, что именно эта азиатская страна по производству стали в мире занимает лидирующие позиции, поставляя на мировой рынок практически 50 процентов металла.

Посмотрим, каковы запасы железных руд в мире на сегодняшний день и кто лидирует в рейтинге стран, добывающих железную руду.

Запасы железных руд в разных странах мира.

Известно, что на сегодняшний день в 98 странах мира выявлены месторождения железной руды разного качества. По оценкам экспертов мировые запасы железной руды могут составлять порядка 790 миллиардов тон. На сегодняшний день общие запасы железных руд в мире приравниваются к 464 миллиардам тонн. Отметим, что из них подтвержденными на данный момент являются около 200 миллиардов тонн.

В большинстве своем мировые запасы составляют железные руды низкие и средние по качеству. В долевом отношении на них приходится более 87 процентов от общего разведанного запаса в мире. Такие руды содержат в себе железа от 16 до 40 процентов и требуют впоследствии дополнительного обогащения. К примеру, в России, одной из пяти лидеров-стран по добычи руды, только чуть более 12 процентов добывается железной руды высокого качества (в которой содержание железа не меньше 60%).

Оговоримся, что сегодня железная руда добывается в более пятидесяти странах мира. При этом основная часть этого сырья (до 78 процентов) поставляется из пяти стран-лидеров: Китая, Бразилии, России, Австралии и Индии.

Лидер по добычи железной руды - Китай. В 2010 году тут добыли 900 миллионов тонн, к 2013 году это цифра увеличилась и составила за весь 2012-ый около 1,3 миллиарда тонн.

Отметим, что за два года первая пятерка лидеров по добыче руды нисколько не изменилась. Так, следом за Китаем идет Австралия, в которой за два года также увеличился объем добываемой руды с 420 до 525 миллионов тонн. Об этом говорится в отчете Геологической службы США. На третьем месте - Бразилия, где в 2012 году было добыто 375 миллионов тонн (что превышает показатели 2010 года всего 5 миллионов тонн). Четвертое и пятое место у Индии и России соответственно, здесь в прошлом гуду было добыто 245 и 100 миллионов тонн.

Заметим, что Украина, которая является самой богатой страной по залежам железа, в 2012 году добыла всего 81 миллион тонн.

В общем же в 2012 году в мире всеми компаниями было добыто 3 миллиарда тонн руды.

Приведем небольшую таблицу запасов железа в разных странах мира, согласно оценкам METALRESEARCH:

Как видно, в пятерку лидеров по запасам железной руды не входит Индия, где официально подтверждено на 2012 год (данные Геологической службы США) не более 7 миллиардов тонн. При этом напомним, что по добычи Индия в мире занимает четвертое место.

Если говорить не о руде, а собственно о полезном железе, то лидерами тут будут Россия и Бразилия.

В контексте последней статистики, отметим, что в производстве (для выплавки в доменных печах) может применяться только руда, содержащая не меньше 55 процентов железа. В противном случае ее дополнительно обогащают железом, доводя уровень содержания до 60 процентов.

Крупнейший железорудный район мира - Курская магнитная аномалия.

На сегодняшний день самым крупным месторождением железной руды в мире считается Курская магнитная аномалия (Россия). Разведанные запасы руды - 30 миллиардов тонн.

Курская магнитная аномалия охватывает несколько областей - Орловскую, Курскую и Белгородскую. Железные руды здесь залегают на территории площадью около 160 квадратных километров (отмечается, что залежи захватывают около девяти областей страны).

Согласно официальным данным, запасы кварцитов (разведанные) составляют более 25 миллиардов тонн (содержание железа в руде не превышает 37 процентов). Также здесь есть большие залежи богатой руды (до 66%) - около 30 миллиардов тонн.

Заметим, что руда на Курской магнитной аномалии добывается двумя способами: открытым (на месторождениях Лебединское, Стойленское и Михайловское) и в подземных месторождениях (Коробковское).

Отметим, что по подсчетам ученых перспективные запасы железной руды в этой аномалии могут составляться порядка 200 миллиардов тонн. Эксперты отмечают, что объемы добычи руды на месторождениях Курской магнитной аномалии будут сохраняться до 2020 года, в последующем же возможен спад.

Перспективным направлением для России, как одной из стран, имеющей большие ресурсы железной руды, по мнению ученых и специалистов горнодобывающей отрасли, станет разработка месторождений с богатыми рудами (до 70 процентов), которые находятся в пределах Курской магнитной аномалии.

Железо - металл, значение которого трудно переоценить. Следы его применение видны повсеместно, а начало использования ознаменовалось новой эпохой, ведь запасы железной руды в мире велики и многие страны могут похвастаться её наличием. Но откуда оно взялось? Как добывают данный металл?

Страны лидеры по запасам железной руды

На сегодняшний день мир имеет около 100 стран, в которых были обнаружены крупные месторождения железных руд. По подсчетам аналитиков на планете Земля ее содержится до 800 млрд. тонн.

Стоит отметить, что большинство данных залежей представлены рудами низкого и среднего качества. По оценкам специалистов они составляют 80% от запасов всей железной руды. Как пример, в Китае процент содержания богатых месторождений не превышает даже 8%.

Крупными запасами железной руды в мире выделяются такие страны как:

  • Россия. На ее долю приходит 18% запасов всего мира. Причем сюда входит именно чистый металл, а не его минералы.
  • Бразилия. Процент мирового запаса данной страны составляет 17%.
  • Австралия. Там находится 14% запасов всего железа.
  • Украина. Несмотря на относительно малые размеры, данная страна содержит 11% мировых запасов.
  • Китай замыкает пятерку лидеров в мире по количеству месторождений. Его запасы составляют 9% от мировых.

Лидеры по добыче железных руд

Наличие ресурсов вовсе не говорит об их освоении. На сегодняшний момент в мире 78% всех руд экспортируется пятью странами:

  • Китай является безоговорочным лидером по добыче железной руды. За год она добывает в среднем 900 млн. тонн.
  • Австралия постоянно повышает уровень своей добычи. Сегодня она составляет 420 млн. тонн.
  • Запасы Бразилии позволяют добывать ей по 350 млн. тонн руды в год.
  • Индия представила на рынок 245 млн. тонн в прошлом году.
  • Россия в среднем выдает 100 млн. тонн руды в год.

Стоит отметить, что данное соотношение лидеров наблюдается уже в течение 10 лет. Изменяется только объем их добычи.

Запасы в России

Железорудные ресурсы России представлены в виде красного и бурого железняка. Месторождения расположены неравномерно по всей стране, и основная их часть приходится на европейскую территорию. В частности, там находится курская магнитная аномалия, располагающая 25%-ыми запасами железной руды всего мира. Она включает в себя 150 кв. километров площади и охватывает территорию девяти губерний. По оценкам зарубежных экспертов запасы ее руды равны около 200 млрд. тонн. Из них на обогащенную руду приходится 30 млрд. тонн.

Бакчарское месторождение занимает второе место по количеству запасов железной руды. Оно находится в устье рек Икса и Андорма, что территориально располагается в Томской губернии. Запас железосодержащих минералов примерно равен 28 млрд. тоннам.

Мурманская область имеет значительные запасы красного железняка. Сюда относят в первую очередь Оленегорское месторождение. На него приходится около 18 млрд. тонн.

В Сибирской части существенные запасы руд приходятся на Кемерово и Алтай. В них ежегодно добывается около 1 млрд. тонны руды. Причем необходимо заметить, что руда достаточно высокого качества с содержанием чистого металла в ней 50-55%.

На Дальнем востоке главным источником руд является Хабаровский край, Амурская область и республика Саха. Здесь добывают около 700 млн. тонн. Здесь железная руда представлена в виде всевозможных металлических соединений, процент железа в которых не превышает 30%.

Железная руда. Ее виды и отличия

Выделение чистого железа из природных минералов - основной метод получения чистого металла. Как правило, железо содержится в незначительном количестве практически во всех горных образованиях. Железная руда отличается наличием в своем составе как минимум 26% чистого металла, представленного в виде гидратов, оксидов и солей железа.

Наиболее распространёнными типами руд являются:

  • Бурый железняк;
  • Железный шпат;
  • Красный железняк.

По количеству содержания чистого железа металлургия подразделяет руды на следующие виды:

  • Богатая руда. Железо в них свыше 57%, фосфора с серой не более 0,15%, а кремнезёма менее 9%. Данная руда представляет собой окатыши железа с вкраплением известняка.
  • Средняя руда. На 35-57% состоит из железа.
  • Бедная руда. Включает в себя как минимум 26% чистого металла.

Богатые руды служат основным сырьем для изготовления первичных чугунов. Выплавку осуществляют в специальных газовых печах - вагранок. Стали получают дальнейшей переработкой чугуна в мартеновских и конверторных печах. В них происходит удаление излишнего углерода, а также доводка химического состава по кремнию, фосфору и сере.

Средние и бедные руды используются металлургией после предварительного обогащения железом.

Способы добычи железных руд

Добыча начинается с поиска и разведывания месторождений. Для этого используют специальные приборы, принцип работы которых построен на рассеивании, приеме и оцифровке звуковых волн.

Горнодобывающая промышленность выделяет следующие типы месторождений:

  • Плоскоподобные. Руда в них располагается на вершине залегания разного рода горных образований.
  • Линейные. Представляют собой железную руду, устремляющуюся вглубь земной коры. Данные месторождения отличаются повышенным содержанием железа в руде. Количество фосфора и серы при этом в них незначительно.

Кроме широко известных нефти и газа существуют и другие не менее важные полезные ископаемые. К ним относятся руды, которые добываются для получения черных и путем переработки. Наличие рудных месторождений - это богатство любой страны.

Что такое руды?

Каждая из естественных наук по-своему отвечает на этот вопрос. Минералогия определяет руду как совокупность минералов, изучение которых необходимо для совершенствования процессов извлечения наиболее ценных из них, а химия изучает элементный состав руды, чтобы выявить качественное и количественное содержание в ней ценных металлов.

Геология рассматривает вопрос: «что такое руды?» с точки зрения целесообразности их промышленного использования, поскольку эта наука занимается изучением строения и процессов, происходящих в недрах планеты, условиями образования горных пород и минералов, разведкой новых месторождений полезных ископаемых. Они представляют собой участки на поверхности Земли, на которых вследствие геологических процессов накопилось достаточное для промышленного использования количество минеральных образований.

Образование руд

Таким образом, на вопрос: «что такое руды?» наиболее полно можно ответить так. Руда - это горная порода с промышленным содержанием в ней металлов. Только в этом случае она имеет ценность. Руды металлов образуются при остывании магмы, которая содержит их соединения. При этом они кристаллизуются, распределяясь по величине своего атомного веса. Наиболее тяжелые оседают на дно магмы и выделяются в отдельный слой. Другие минералы образуют горные породы, а оставшаяся от магмы гидротермальная жидкость растекается по пустотам. Содержащиеся в ней элементы, застывая, образуют жилы. Горные породы, разрушаясь под воздействием природных сил, откладываются на дне водоемов, образуя осадочные отложения. В зависимости от состава горных пород формируются различные руды металлов.

Железные руды

Виды этих полезных ископаемых значительно разнятся. Что такое руды, в частности, железные? Если руда содержит достаточное для промышленной переработки количество металла, она называется железной. Они различаются происхождением, химическим составом, а также содержанием металлов и примесей, которые могут быть полезными. Как правило, это сопутствующие цветные металлы, например, хром или никель, но бывают и вредные - сера или фосфор.

Химический состав представлен различными его оксидами, гидроксидами или углекислыми солями окиси железа. К разрабатываемым рудам относятся красный, бурый и магнитный железняк, а также железный блеск - они считаются самыми богатыми и содержат металла более 50 %. К бедным относят такие, в которых полезный состав меньше - 25 %.

Состав железной руды

Магнитный железняк представляет собой окись железа. Он содержит более 70 % чистого металла, однако в залежах встречается вместе с а иногда с цинковой обманкой и другими образованиями. считается самой лучшей из использующихся руд. Железный блеск тоже содержит до 70 % железа. Красный железняк - оксид железа - один из источников добычи чистого металла. А бурые аналоги имеют до 60 % содержания металла и встречаются с примесями, иногда вредными. Они представляют собой водный оксид железа и сопутствуют почти всем железным рудам. Они также удобны легкостью добычи, переработки, однако металл, получаемый из этого вида руды, невысокого качества.

По происхождению месторождения железных руд их делят на три большие группы.

  1. Эндогенные, или магматогенные. Их образование обусловлено геохимическими процессами, происходившими в глубинах земной коры, магматическими явлениями.
  2. Экзогенные, или поверхностные, месторождения создавались вследствие процессов, происходящих в приповерхностной зоне земной коры, то есть на дне озер, рек, океанов.
  3. Метаморфогенные месторождения формировались на достаточной глубине от поверхности земли под действием высокого давления и таких же температур.

Запасы железных руд в стране

Россия богата различными месторождениями. Самое большое в мире - это содержащая почти 50 % всех мировых запасов. В этом регионе отмечалась уже в XVIII веке, однако разработка залежей началась лишь в 30-х годах прошлого столетия. Запасы руд в этом бассейне с высоким содержанием чистого металла, они измеряются миллиардами тонн, а добыча ведется открытым или подземным методом.

Бакчарское месторождение железных руд, являющееся одним из наибольших в стране и мире, открыто в 60-х годах прошлого века. Запасы руды в нем с концентрацией чистого железа до 60 % составляют около 30 миллиардов тонн.

В Красноярском крае находится Абагасское месторождение - с магнетитовыми рудами. Открыто было оно еще в 30-х годах прошлого столетия, однако разработку его начали вести только через полвека. В Северной и Южной зонах бассейна добыча ведется открытым способом, а точное количество запасов равно 73 миллионам тонн.

Открытое еще в 1856 году, до сих пор является действующим Абаканское месторождение железных руд. Сначала разработка велась открытым способом, а с 60-х годов XX века - подземным способом на глубине до 400 метров. Содержание чистого металла в руде доходит до 48 %.

Руды никеля

Что такое руды никеля? Минеральные образования, которые используются для промышленного получения этого металла, называются никелевыми рудами. Встречаются сульфидные медно-никелевые с содержанием в них чистого металла до четырех процентов и силикатные никелевые руды, аналогичный показатель которых составляет до 2,9 %. Первый вид месторождений обычно бывает магматического типа, а силикатные руды находятся в местах коры выветривания.

Развитие никелевой промышленности в России связано с разработкой их местонахождения на Среднем Урале в середине XIX столетия. Почти 85 % сульфидных месторождений сконцентрировано в Норильском регионе. Залежи на Таймыре по богатству запасов и разнообразию минералов - самые крупные и уникальные в мире, в них находится 56 элементов таблицы Менделеева. По качеству никелевых руд Россия не уступает другим странам, преимуществом является и то, что они содержат дополнительно редкие элементы.

На Кольском полуострове сосредоточено около десяти процентов ресурсов никеля в сульфидных месторождениях, а на Среднем и Южном Урале разрабатываются силикатные залежи.

Руды России характеризуются количеством и разнообразием, необходимыми для промышленного применения. Однако в то же время они отличаются сложными природными условиями добычи, неравномерностью размещения на территории страны, несовпадением региона размещения ресурсов с плотностью населения.

Железная руда представляют собой особое минеральное образование, включающее железо, а также его соединения. Руду считают железной в том случае, если она содержит этот элемент в достаточных объемах для того, чтобы было экономически выгодно его извлекать.

Основной разновидностью железной руды является магнитный железняк. Он содержит почти 70% окиси и закиси железа. Эта руда имеет черный или серо-стальной цвет. на территории России добывают на Урале. Встречается он в недрах Высокая, Благодать и Качканар. На территории Швеции его находят в окрестностях Фалуня, Даннемора и Гелливара. В США - это Пенсильвания, а в Норвегии - Арендаль и Персберг.

В черной металлургии железорудную продукцию разделяют на три вида:

Сепарированную железную руду (с низким содержанием железа);

Аглоруду (со средним содержанием железа);

Окатыши (сырую железосодержащую массу).

Морфологические типы

Богатыми считаются такие залежи железной руды, которые содержат более 57% железа в своем составе. К бедным рудам относят те, в которых не менее 26% железа. Ученые разделили железную руду на два морфологических типа: линейный и плоскоподобный.

Железная руда линейного типа представляет собой рудные клиновидные тела в зонах изгибов и земных разломов. Данный тип отличается особенно большим содержанием железа (от 50 до 69%), но сера и фосфор в такой руде содержится в небольшом количестве.

Плоскоподобные залежи встречаются на вершинах пластов железистых кварцитов, которые представляют собой типовую кору выветривания.

Железная руда. Применение и добыча

Богатая железная руда применение находит для получения чугуна и в основном идет на выплавку в конвертерное и мартеновское производство или же непосредственно на восстановление железа. Небольшое количество используется как природная краска (охра) и утяжелитель глинистых

Объем мировых запасов разведанных месторождений составляют 160 млрд. тонн, а железа в них содержится около 80 млрд. тонн. Железная руда найдена на Украине, а самыми крупными запасами чистого железа обладают Россия и Бразилиия.

Объемы мировой добычи руды растут с каждым годом. В большинстве случаев железная руда добывается открытым методом, суть которого заключается в том, что всю нужную технику доставляют к месторождению, и там же строят карьер. Глубина карьера составляет в среднем около 500 м, а его диаметр зависит от особенностей найденного месторождения. После этого при помощи специального оборудования добывают железную руду, складывают на машины, приспособленные для перевозки тяжелых грузов, и доставляют из карьера на предприятия, которые занимаются переработкой.

Недостатком открытого метода является возможность добывать руду только на небольшой глубине. Если же она лежит намного глубже, приходится возводить шахты. Вначале делают ствол, напоминающий глубокий колодец с хорошо укрепленными стенками. В разные стороны от ствола отходят коридоры, так называемые штреки. Найденную в них руду взрывают, а потом ее куски поднимают на поверхность с помощью особого оборудования. Добыча железной руды таким способом эффективна, но связана с серьезной опасностью и затратами.

Существует еще другой способ, при помощи которого добывают железную руду. Его называют СГД или скважинной гидродобычей. Руда извлекается из-под земли таким образом: бурят скважину, опускают в нее трубы с гидромонитором и очень мощной водной струей дробят породу, которую потом поднимают на поверхность. Добыча железной руды этим способом безопасна, однако, к сожалению, неэффективна. Так удается добыть лишь 3% руды, а 70% добывается с помощью шахт. Однако разработка метода СГД совершенствуется, и есть большая вероятность, что в будущем этот вариант станет основным, вытеснив шахты и карьеры.

Благодаря своим уникальным свойствам – ковкости, прочности, пластичности – металл широко используется любой отраслью промышленности во всем мире. Сырьем для его изготовления являются железосодержащие минералы.

Запасы в мире

Залежи железосодержащих полезных ископаемых есть на каждом материке. Их ресурсы распределены так (по убыванию):

  • Европейские государства.
  • Страны Азии.
  • Африканский континент: ЮАР, Алжир, Либерия, Зимбабве, Ангола, Габон.
  • Южная и Северная Америка.

Месторождения железной руды обнаружены на территориях 98 государств. На сегодняшний день их реальная цифра – 212 млрд т. Но ученые считают, что мировые залежи этого стратегического сырья могут исчисляться 790 миллиардами тонн.

В процентном соотношении запасы железной руды по странам мира распределены так:

  • Украина – 18%.
  • Россия – 16%.
  • Бразилия – 13%.
  • Австралия – 11%.
  • Китай – 13%.
  • Индия – 4%.
  • Остальные – 25%.

Рудные пласты различаются по содержанию железа. Они бывают богатыми (более 50% Fe), рядовыми (25–50%), бедными (менее 25%). Поэтому в пересчете на содержание железа их запасы распределяются иначе:

  • Россия – 19%.
  • Бразилия – 18%.
  • Австралия – 14%.
  • Украина – 11%.
  • Китай – 9%.
  • Индия – 4%.
  • Остальные – 25%.

Из всех добываемых железосодержащих минералов 87% имеют низкое качество (содержание железа 16–40%). Такое сырье требует обогащения. Россия добывает только 12% железистых соединений высокого качества, с содержанием железа более 60%. Самое качественное сырье для металлургии добывают на Австралийском материке (64% Fe).

Подсчитано, что при существующем уровне добычи руды обеспеченность мирового хозяйства железом составит 250 лет.

Крупнейшие залежи

Из всех стран мира самые богатые запасы железной руды в Российской Федерации. Они сосредоточены в нескольких регионах.

Курская магнитная аномалия. Это огромный железорудный район мирового масштаба. Здесь расположено несколько мощных месторождений. Одно из них – Лебединское (14, 6 млрд т) – за свои размеры и объемы выработки дважды заносилось в книгу рекордов Гиннеса.

А также менее богатые регионы:

  • Урал.
  • Кольский рудный район.
  • Карелия.
  • Западная Сибирь.

Кроме России, крупные месторождения находятся на территории:

  • Австралии (Айрон-Ноб, Западно-Австралийское).
  • США (Верхнеозерное).
  • Канады (Ньюфаундлендское, Лабрадорское).
  • ЮАР (Трансваальское).
  • Индии (Сингбхум).
  • Швеции (гора Кирунавааре).
  • Китая (возле города Аньшань).

Значительные запасы железной руды имеет Украина – более 21 млрд т. Здесь есть 3 месторождения – Криворожское, Белорецкое и Кременчугское. Последнее имеет залежи с низким содержанием железа. Кроме того, они содержат много вредных примесей. На двух других месторождениях добывается железная руда высокого качества.

Богатые железистые соединения (до 68% Fe) добывают в Венесуэле. Ресурс страны составляет 2 200 млн т. На Бразильских месторождениях Каражас, Урукум содержатся более десятка миллиардов тонн богатых залежей (50–69% Fe). Около 3 000 млн т бурого рядового железняка залегает на о. Куба.

В США находятся огромные залежи железистых кварцитов, которые требуют основательного обогащения.

Рейтинг стран мира по добыче железной руды на 2017 год

Добыча руды осуществляется на территории более 50 государств. Лидерами отрасли являются Китай, Австралия, Бразилия, Россия, Индия. Совокупно они добывают 80% всех железосодержащих минералов.

Из года в год увеличиваются объемы железодобывающей отрасли во всем мире, но они не покрывают полностью потребности человечества. Многим государствам с развитыми горнодобывающей и металлургической отраслями промышленности не хватает собственных ресурсов железной руды, и они вынуждены закупать ее за границей.

Крупнейшими импортерами являются Южная Корея, Япония, США, страны Евросоюза. Даже Поднебесная – республика, которая занимает 1 место в мире по добыче руды – вынуждена ее импортировать. Больше всего экспортируют железорудного сырья Австралия, Бразилия и Индия.

Чтобы представить, как развивается железорудная отрасль, представлена сравнительная таблица по добыче руды за год (млн т):

Наблюдается неуклонный рост индийской железорудной промышленности. Предполагается, что к 2020 году ее показатели увеличатся на 35%.

Среди всех горнодобывающих компаний мира основополагающее место занимают 3 рудных гиганта:

  • BHP Billiton, самая крупная австралийско-британская компания.
  • Vale S. A. (бразильская компания).
  • Rio Tinto, транснациональная корпорация.

Они ведут добычу во многих государствах, владеют электростанциями, заводами по обогащению железорудных ископаемых и выплавке стали, осуществляют железнодорожные и морские перевозки собственным транспортом, устанавливают мировые цены на сырье.

kinderglad.ru - Я мама. Учимся готовить. Уход за ребенком. Развитие детей