adsby.ru → Росія

Техноаналітприлад. Найголовніші мінерали залізняку

6. За кількістю загальних (на 01.01.2003 р. – 100 млрд. т – 16,1 % світових) та розвіданих (56,1 млрд. т – 18,6 % світових) запасів залізнякуРосія стійко посідає перше місце у світі, повністю задовольняє свої потреби у залізорудній сировині та значні обсяги товарних залізних руд, концентратів, котунів, гарячебрикетованого заліза щорічно постачає на експорт.

7. Залізозорові родовища промислового значеннядуже різноманітні. Вони відомі в ендогенних, екзогенних та метаморфогенних комплексах порід. З урахуванням генези прийнято виділяти такі основні промислові типи.

8. Магматичні родовища:

а) титаномагнетитові та ільменіт-титаномагнетитові, що являють собою зони концентрованої вкрапленості (з шліровими та жило-лінзоподібними відокремленнями) ванадій- і титановмісних магнетитів в інтрузивах габро-піроксеніт-дунітовий, габрод ське, Копанське, Першоуральське на Уралі, Пудожгірське в Карелії, Чинейське в Читинській області, родовища Бушвельдського комплексу в ПАР, Роутівара, Таберг у Швеції, Аллард-Лейк (Лак-Тіо) у Канаді та ін);

б) бадделеїт-апатит-магнетитові, що утворюють серії лінзо- та жилоподібних тіл в ультраосновних лужних інтрузивах з карбонатитами (Ковдорське на Кольському півострові, Палабора у Південній Африці).

Перед титаномагнетитовых і бадделеит-апатит-магнетитовых руд припадає 6,6 % світових розвіданих запасів і 5,6 % виробництва товарних руд. У Росії вони становлять 12,9% у запасах та 18,2% у виробництві товарних руд.

9. Метасоматичні родовища (родовища скарново-магнетитових руд) представлені різною мірою оруднілими скарнами і скарноїдами, що утворюють складні пласто- і лінзоподібні поклади магнетитових руд в осадових, вулканогенно-осадових та метаморфічних породах (Соколівське, Соколовське, Соколовське, Соколовське, Соколовське, Соколовське, Соколовське, Соколовське; та інші на Уралі; Абаканське, Тейське в Красноярському краї; Перед скарново-магнетитовых руд припадає 9,5 % світових розвіданих запасів і 8,3 % виробництва товарних руд. Руди цього типу у Росії становлять відповідно 12,2 і 12,9 %.

10. Гідротермальні родовища:

а) генетично пов'язані з траппами та представлені жило-стовбоподібними та різної складної форми покладами магномагнетитових руд в осадових, пірокластичних породах та трапах (Коршунівське, Рудногірське, Нерюндинське, Капаєвське, Тагарське у Східному Сибіру);

б) гідротермально-осадові сидеритові, гематит-сидеритові, представлені пласто-, жило- та лінзоподібними приголосними та січними покладами сидеритових, гематит-сидеритових (у верхніх горизонтах окислених) руд в осадових породах (Бакальське рудне поле на Уралі, Бере Уенза, Бу-Кадра, Заккар-Бені-Саф в Алжирі, Більбао в Іспанії).

Частка руд цього типу у розвіданих запасах і виробництві товарних руд у світі незначна і вбирається у 1 %, у Росії у запасах вона становить – 5,4 %, у виробництві товарних руд – 2,9 %.

11. Вулканогенно-осадові родовища – приголосні пласти та лінзи гематитових, магнетит-гематитових та гематит-магнетитових руд у вулканогенно-осадових породах (Західно-Каражальське в Казахстані, Холзунське на Алтаї). Частка руд цього типу у розвіданих запасах і виробництві товарних руд у світі незначна. У Росії такі родовища поки що не розробляються.

12. Осадочные морские месторождения, образовавшиеся в морских бассейнах и представленные слабо дислоцированными пластовыми залежами лептохлоритовых и гидрогётитовых оолитовых руд в морских терригенно-карбонатных мезокайнозойских отложениях (Керченский железорудный бассейн на Украине, Аятское в Казахстане, месторождения бурых железняков Лотарингского железорудного бассейна (на территории Франции, Бельгії, Люксембургу), Великобританії, Німеччини, провінції Ньюфаундленд Канади та Бірмінгемського району в США). Частка руд цього типу у розвіданих запасах у світі становить 10,6 %, у виробництві товарних руд – 8,9 %. У Росії такі родовища не розвідані та не відпрацьовуються.

13. Осадові континентальні родовища, що утворилися в річкових або озерних басейнах і представлені пластовими та лінзоподібними покладами лептохлоритових та гідрогетитових оолітових руд у викопних річкових відкладах (Лисаківське в Казахстані). Частка руд цього типу у розвіданих запасах і виробництві товарних руд у світі незначна. У Росії такі родовища не розвідані та не відпрацьовуються.

14. Метаморфізовані залізисті кварцити поширені на древніх щитах, платформах і деяких серединних масивах фанерозойских складчастих областей. Більшість їх має ранньопротерозойський та архейський вік; значно менше поширені пізньопротерозойські та ранньопалеозойські родовища. Залізні кварцити утворюють великих розмірів залізорудних басейнів. Рудні поклади кварцитів у межах родовищ зазвичай мають великі розміри: кілометри по простяганню, перші сотні або десятки метрів за потужністю. Характерна пластоподібна форма рудних тіл, тонкосмугові текстури та подібний мінеральний склад руд на різних родовищах (Криворізький басейн на Україні, в Росії – родовища Курської магнітної аномалії, Оленегірське на Кольському півострові, Костомукшське в Карелії, Тариннахське та Горкітське , Бразилії – район Каражас і «Залізного чотирикутника», США – район оз. Великі та унікальні запаси родовища, легка збагачуваність руд, можливість розробки відкритим способом великими кар'єрами із застосуванням потужної гірничодобувної та транспортної техніки дозволяють вважати їх сприятливими об'єктами видобутку залізних руд у всіх басейнах світу. Частка руд цього типу у розвіданих запасах і виробництві товарних руд у світі перевищує 60 %, у Росії у запасах вона становить – 55,9 %, у виробництві товарних руд – 64,5 %.

15. Родовища кор. Відповідно до цього у своєму поширенні вони пов'язані з районами і площами розвитку залізистих кварцитів, приурочені до площних і лінійних корів вивітрювання, що розвиваються по них (Михайлівське, Яковлівське, Гостищівське, Висловське, Разуменське в Росії, родовища багатих руд Кривого Рогу в Україні, залізорудні Австралії, Бразилії, Індії, США). Перед родовищ цього типу припадає 12,5 % розвіданих запасів же Росії та 1,3 % виробництва товарних руд. У сумі частка родовищ двох останніх типів - залізистих кварцитів і полігенних багатих залізних руд, що розвиваються - становить у світі 70,9% розвіданих запасів і 74,4% виробництва товарних руд, тобто. це найважливіші промислові типи родовищ. Частка руд двох останніх типів родовищ у Росії становить запасах 68,4 %, у виробництві товарних руд – 65,8 %.

16. Інші гіпергенні залізні руди:

а) бурі залізняки, пов'язані з корами вивітрювання сидеритів (Бакальська та Зигазино-Комарівська групи родовищ на Уралі, Березовське у Читинській області);

б) уривчасті плащеподібні поклади хром-нікелевих гетит-гідрогетитових руд, поширені в корі вивітрювання ультраосновних порід (латеритні руди Куби, Філіппін, Індонезії, Гвінеї, Малі, на Уралі – Сєровське та родовища Орсько-Халілівського району). Такі руди, як правило, леговані нікелем та кобальтом.

Частка інших гіпергенних залізних руд у розвіданих запасах у світі становить 2,4%, у виробництві товарних руд – 2,0%, у Росії відповідно 1,1 та 0,2%.

17. Залежно від умов утворення надзвичайно різноманітний і мінеральний склад залізняку, що визначає значною мірою їх промислову цінність. Залізні руди поділяються на 11 основних промислових типів (табл. 2).

Методичні рекомендації спрямовані на надання практичної допомоги надрокористувачам та організаціям, які здійснюють підготовку матеріалів з підрахунку запасів корисних копалин та подають їх на державну експертизу.

Залізо в хімічно чистому вигляді – блискучий сріблясто-білий в'язкий та ковкий метал, що має щільність 7,8 г/см 3 та температуру плавлення 1539±1 °С. Утворює метали з багатьма елементами. Найбільш поширеними є залізовуглецеві сплави (чавун, сталі), сплави заліза з марганцем (феромарганець), кремнієм (феррокремний), хромом (ферохром), вольфрамом, ванадієм, титаном, ніобієм, кобальтом, нікелем, молібденом та ін. сучасної техніки.

Рівень виробництва заліза та її сплавів – одне із визначальних показників стану промислового розвитку.

У 2003 р. у Росії вироблено 91,8 млн. т товарних залізняку. По випуску стали 2003 р. – 62,7 млн. т – Росія посідала четверте у світі після Китаю, Японії та США. Високим рівнемрозвитку чорної металургії мають Китай, Японія, США, Південна Корея, Німеччина, Україна.

Середній вміст заліза в земної кори– 5,0 %, воно є одним із найпоширеніших елементів і входить до складу великої кількостімінералів (понад 300 ) . Головні промислово-цінні мінерали заліза – оксиди та гідроксиди, меншою мірою – карбонати; це магнетит, титаномагнетит та гематит, а також мартит (псевдоморфоза гематиту по магнетиту), гетит, гідрогетит (лимоніт) та сидерит (табл. 1).

Таблиця 1

Найголовніші мінерали залізняку

	Хімічна формула

Магнетит
Магномагнетит	(Мg, Fe) Про Fe 2 Про 3
Титаномагнетит*
Гематит
Гетіт
Гідрогетит (лимоніт)
Сидерит
* Магнетит з ізоморфною домішкою титану або гомогенний твердий розчин магнетиту та ульвошпінелі. До титаномагнетиту часто належать і ільменомагнетит – магнетит з ільменітовими продуктами розпаду твердого розчину.

6. За кількістю загальних (на 01.01.2003 р. – 100 млрд. т – 16,1 % світових) та розвіданих (56,1 млрд. т – 18,6 % світових) запасів залізняку Росія стійко посідає перше місце у світі , повністю задовольняє свої потреби у залізорудній сировині та значні обсяги товарних залізних руд, концентратів, котунів, гарячебрикетованого заліза щорічно постачає на експорт.

7. Залізозорові родовища промислового значення дуже різноманітні. Вони відомі в ендогенних, екзогенних та метаморфогенних комплексах порід. З урахуванням генези прийнято виділяти такі основні промислові типи.

8. Магматичні родовища:

10. Гідротермальні родовища:

14. Метаморфізовані залізисті кварцити поширені на древніх щитах, платформах і деяких серединних масивах фанерозойских складчастих областей. Більшість їх має ранньопротерозойський та архейський вік; значно менше поширені пізньопротерозойські та ранньопалеозойські родовища. Залізні кварцити утворюють великих розмірів залізорудних басейнів. Рудні поклади кварцитів у межах родовищ зазвичай мають великі розміри: кілометри простягання, перші сотні чи десятки метрів за потужністю. Характерна пластоподібна форма рудних тіл, тонкосмугові текстури та подібний мінеральний склад руд на різних родовищах (Криворізький басейн на Україні, в Росії – родовища Курської магнітної аномалії, Оленегірське на Кольському півострові, Костомукшське в Карелії, Тариннахське та Горкітське , Бразилії – район Каражас і «Залізного чотирикутника», США – район оз. Великі та унікальні запаси родовища, легка збагачуваність руд, можливість розробки відкритим способом великими кар'єрами із застосуванням потужної гірничодобувної та транспортної техніки дозволяють вважати їх сприятливими об'єктами видобутку залізних руд у всіх басейнах світу. Частка руд цього типу у розвіданих запасах і виробництві товарних руд у світі перевищує 60 %, у Росії у запасах вона становить – 55,9 %, у виробництві товарних руд – 64,5 %.

15. Родовища кор вивітрювання, представлені багатими гідрогематит- та сидерит-магнетитовими, мартит-магнетитовими рудами, формуються при перетворенні залізистих кварцитів в результаті гіпергенних процесів. Відповідно до цього у своєму поширенні вони пов'язані з районами і площами розвитку залізистих кварцитів, приурочені до площних і лінійних корів вивітрювання, що розвиваються по них (Михайлівське, Яковлівське, Гостищівське, Висловське, Разуменське в Росії, родовища багатих руд Кривого Рогу в Україні, залізорудні Австралії, Бразилії, Індії, США). Перед родовищ цього типу припадає 12,5 % розвіданих запасів же Росії та 1,3 % виробництва товарних руд. У сумі частка родовищ двох останніх типів - залізистих кварцитів і полігенних багатих залізних руд, що розвиваються - становить у світі 70,9% розвіданих запасів і 74,4% виробництва товарних руд, тобто. це найважливіші промислові типи родовищ. Частка руд двох останніх типів родовищ у Росії становить запасах 68,4 %, у виробництві товарних руд – 65,8 %.

16. Інші гіпергенні залізні руди:

Видобуток руди може проводитись як відкритим способом (кар'єрним) так і «закритим» способом (у рудниках). Також видобуток руди може здійснюватися прокачуванням через гірську породу рідин, при цьому відбувається вимивання руди з гірської породи- Цей процес називається вилуговуванням руди. Розглянемо ці процеси докладніше:

1) Відкритий (кар'єрний) спосіб - дуже поширений, і застосовується коли руда у земній корі залягає не глибоко. Кар'єр є котлованом величезних розмірів, розроблений для видобутку руди.

Можна виділити три характерні зони кар'єру:

Дно кар'єру- Дном кар'єра є майданчик нижнього уступу кар'єру (підошва кар'єру). В умовах розробки крутих та похилих тіл корисних копалин визначається з урахуванням умов безпечного виймання та навантаження гірських порід з останнього уступу: по ширині – не менше 20 м, по довжині – не менше 50 – 100 м.

Глибина кар'єру– це відстань по вертикалі між рівнем земної поверхніі дном кар'єру або відстань від верхнього контуру кар'єру до нижнього. Розрізняють проектну, кінцеву та граничну глибину кар'єру. Глибокі кар'єри у світі мають глибину майже 1 км, наприклад кар'єр Чукікамата (Чилі) створений для видобутку мідної рудимає глибинно близько 850 м. рис 1.

Граничний контур кар'єру– контур кар'єру на період його погашення, тобто припинення робіт з виїмки корисних копалин та розтину.

2) Підземний спосіб видобутку гірських порід - спосіб видобутку корисних копалин у надрах Землі шляхом проведення системи підземних гірничих виробок (шахт). Видобуток корисних копалин у рудниках була освоєна людиною в далекій старовині. До основних процесів підземної розробки відносяться:

Розтин родовища корисної копалини, включає буріння, відбійку.

Підготовка до виїмки – роботи із забезпечення доставки видобутої руди на поверхню

Очисна виїмка – доставка видобутої руди на поверхню.

3) Вилужування руди - процес виїмки гірської породи з надр її залягання шляхом прокачування через гірську масу водних розчинів неорганічних кислот (сірчаної, соляної, азотної та ін). Процес вилуговування умовно можна розділити на три стадії

Підведення реагуючих речовин до твердої поверхні здійснюється шляхом буріння свердловин у певній геометричній послідовності і закачування в них реагентів згаданих вище.

Хімічна реакція - хімічна реакціягірської породи з водними розчинами кислот

Відведення розчинних продуктів реакції в розчин (виїмка отриманого розчину на поверхню для проведення наступних робіт з очищення та збагачення).

Усі з перерахованих вище методів залежить від умов залягання гірської породи, від її хімічного складу, від складу домішкової (порожньої) породи, а також багатьох інших факторів. Так, наприклад, кар'єрний тип видобутку корисних копалин доцільно застосовувати при поверхневому заляганні руди, якщо родовище руди знаходиться глибоко під землею, то застосовують підземний тип розробки родовища. Процес вилуговування так само вимагає певних умов, наприклад він не може бути застосований якщо порода містить у собі руду перешкоджає проходженню через неї водних розчинів, а також якщо поруч із родовища знаходяться водойми або річки, так як може статися забруднення природних об'єктів, через підземні води і т.д.