Сталь это полезное ископаемое или нет

Обновлено: 15.05.2024

Много интересного, что скрыто от взгляда человека можно найти в недрах земли. Этими открытиями и спешу я сегодня поделиться с вами.

Что такое полезные ископаемые и почему их так называют может быть и вы когда-то об этом задумывались?

Полезные они – потому что по человек из них создает разнообразные полезные вещи, которые в дальнейшем служат для уюта, обогрева и безопасности. Ископаемые — потому что их извлекают из глубины земли.

Листая страницы истории

Точного времени, когда же началась первая добыча полезных ископаемых, не знает никто. Однако, примерно в 2600 годах до нашей эры, египтяне отправились на Синайский полуостров для добычи слюды, а открыли и добыли более полезный минерал медь.

Для развития своего государства, римляне строили шахты от Африки до Британии. Среди них была такая шахта Рио Тинто в Испании, где было добыто много драгоценных металлов:

золота и серебра,
меди и олова,
свинца и железа.

В Развитии торговли и военном деле добыча разных железных и драгоценных руд играла большую роль.

Надеюсь, вы слышали, про золотую лихорадку в середине 19 века в Южной Америке? Помимо золота там были найдены залежи алмазов.

А в детстве, надеюсь все, читали сказку, про хозяйку медной горы. Там мастер Данила хотел сделать каменный цветок живым. События в сказке происходили на Урале, а минералы из которых он делал свой цветок, были найдены в горах.

Какие бывают природные ископаемые

Список природных ископаемых очень богат и разнообразен.

Все эти богатства нашей земли можно классифицировать, опираясь на их основные характеристики:

Твердые, такие как гранит, разновидности угля, руды разных металлов, соли.
Жидкие, такие как минеральные воды, ртуть, нефть.
Газообразные, к ним относятся горючие и негорючие газы.

Виды полезных ископаемых, раскроют их происхождение.

Горючие (осадочные)
Рудные (магматические)
Нерудные (неметаллические)
Подземные воды

Интересно вам будет узнать, что кроме магматических пород, есть и метаморфические породы. Рассажу немного о них. Само это название — магматическая порода раскрывает нам тайну происхождения. Обычная пемза, что у вас в ванне, а также гранит, базальты и липариты все это имеем магматическое происхождение.

Что же такое метаморфическая порода? Тут еще интересней. Метаморфозы или изменения породы под влиянием атмосферного давления и температур окружающей среды привели к образованию новых минералов, таких как мрамор, тальк, хлорит, графит и пейс.

Металлические и неметаллические природные ископаемые

Как вы уже наверно догадались металлические это те, которые содержат в себе металл, например железная руда, марганцевая руда, оловянная руда и другие. Неметаллические это остальные твердые породы.

Чтобы было нагляднее продемонстрирую вам карту и условные обозначения природных ископаемых по всему миру.

Мировые запасы полезных ископаемых в земной коре оценить достаточно трудно, а порой невозможно. Каждый год добывается по подсчету ученых приблизительно 120 млрд тонн различного топлива и сырья.

Для развития производства и процветания любого государства важную роль играют минеральные ресурсы. Их использование важно в любой отрасли хозяйства, в качестве сырья или горючего материала.

Знаете ли вы, что в начале, месторождения полезных ископаемых были предсказаны учеными, которые основывались на научных прогнозах и поисках? Геологическая разведка лишь подтвердила эти прогнозы и обнаружила точные места залегания ценного сырья, с использованием достижений в технике и приборостроении.

Разработка месторождений полезных ископаемых в наше время стала намного проще, а минеральных ресурсов все меньше.

С появлением таких достижений человечества как электричество и созданием разного вида специальных машин ускорилась и добыча природных ископаемых. Стали распространены такие способы разработки месторождений полезных ископаемых как:

Открытый способ – создание котлованов (разрезы и карьеры)
Закрытый способ – используют при большой глубине залегания полезных ископаемых (шахты и штольни)
Бурение скважин
Морской способ – добыча ниже уровня моря.

Типы месторождений зависят от видов природных ископаемых, которые можно отнести к нескольким основным группам —

Металлические
Неметаллические
Минеральные
Горючие
Водные

Эти названия говорят сами за себя. Все страны и государства на нашей планете имеют различное количество природных ресурсов. Распределены они по всей огромной планете неравномерно.

Зависит это от многих факторов, в том числе и от географического расположения и геологического строения земли. Мы же не станем искать залежи горных пород или железную руду на равнине? Конечно — нет, ведь для их образования нужны определенные условия.

Какие же существуют на сегодня способы добычи полезных ископаемых?

Вы знаете, что такие ископаемые как уголь, золото и алмазы добывают открытым способом. Разрабатывают карьер с помощью специальной техники, углубляясь в недра земли все глубже и глубже. Добытую породу вывозят на горнодобывающие предприятия, где в дальнейшем подвергают переработке. Это наиболее эффективный способ добычи.

Второй способ добычи — это подземный шахтный ствол или штольня, имеющие выход на поверхность земли, откуда и вывозится горная порода. Такие шахты имеют как горизонтальные, так и вертикальные выработки, где производится бурение твердых пород.

Богатые запасы полезных ископаемых: угля и природного газа, нефти и минералов расположены по всему земному шару. И все это необходимо рационально использовать и извлекать из глубинных недр нашей земли, не нанося вред природе и окружающей среде.

Рациональное использование природных богатств земли в наше время просто жизненно необходимо, ведь их запасы не безграничны. Поэтому мы должны извлекать без потерь природное сырье, заботясь в том числе и о сохранении окружающей среды.

Существуют на сегодняшний день и более рациональные способы добычи природных ископаемых, которые позволяют добывать и перерабатывать их с малыми затратами и потерями. А так же позволяют извлекать сопутствующие вещества и сырье, которые часто содержатся в горной породе.

Надеюсь, вам понравился мой краткий обзор полезных ископаемых, находящихся в недрах нашей земли и вы узнали много полезного для себя. Напишите ваши отзывы о моей статье в комментариях. Мне будет интересно их почитать. А на сегодня это все. Разрешите с вами попрощаться и до новых встреч.

Предлагаю Вам подписаться на обновления блога. А также вы можете поставить свою оценку статье по 10 системе, отметив ее определенным количеством звездочек. Приходите ко мне в гости и приводите друзей, ведь этот сайт создан специально для вас. Я уверена, что вы обязательно найдете здесь много полезной и интересной информации.

Рудные полезные ископаемые: ценное сырье наших отраслей промышленности

Доброго всем дня, сегодня друзья я расскажу вам о том, что такое рудные полезные ископаемые, как они появились на нашей земле и что к ним относится. Ведь именно юрский период считается той эпохой, когда на планете начался процесс формирования железных руд.

Фундаментальной основой зарождения всех рудных ископаемых в древности явились глубинные процессы, происходящие как в литосфере земли – ее ядре и мантии, так и на твердой поверхности земли, где главными их природными преобразователями стали жидкая вода и дующий ветер.

История появления ценной руды

На протяжении многих веков поверхность земли постепенно остывала, однако внутренние разогретые силы давления глубинных земных разломов привели к значительному высвобождению тепловой энергии и выходу вместе с ней земных пород на твердую поверхность.

В результате глубинных разломов, появившихся в результате движения тектонических пластов, на поверхности земли вскоре образовались:

складчатые области в виде горных пород,
фундаментальные платформы в виде отдельных возвышенностей,
и впадины отдельных частей материков.

Эти территории явились сырьевой базой для:

геологической разведки,
промышленной добычи,
массовой переработки,

ценной руды с соединениями металла, образующейся в результате остывания и кристаллизации магмы.

При этом тяжелые руды металлов вступали в химическую реакцию с атмосферой земли, где в зависимости от физико-химической величины атомного веса распределялись по всей магме, поэтому эти породы еще называют магматическими.

Так тяжелые соединения в основном залегают на самом дне магмы, другие же легкоподвижные соединения переместились на ее поверхность, где растеклись на значительные расстояния по земной коре.

Считается, что все месторождения руды своим появлением обязаны энергии природного гелия, участвующего в радиоактивных превращениях при формировании планеты Земли.

Раскаленные до несколько тысяч градусов лавовые потоки вытекали из многочисленных разломов и трещин на поверхность земли.

В результате химических реакций разрушения старых кристаллических решеток атомов и создания новых решеток атомов, появились многие вновь созданные химические элементы веществ существующие и поныне.

На протяжении долгого времени человечество пыталось организовать горнорудное производство, где главной задачей являлось получение металла, основой которого служила металлическая руда, без добычи который не был бы прогресс человеческой цивилизации.

Уже в средние века активная добыча и выплавка рудных металлов стали залогом всемирного процветания экономики разных стран, однако усиливающийся технологический прогресс изменил саму структуру экономики, которая все больше и больше требовала различных металлов.

Поэтому только на сегодня всемирная экономика с различными отраслями промышленности использует свыше 80 видов редких и часто встречающихся металлических руд.

Общая характеристика металлической руды

Ценность ископаемой руды заключается в том, что эта полезная порода, содержит не только минеральные образования, но и соединения металлических компонентов, которые постоянно используют для выплавки металлов либо их соединений технологическим процессом металлургической промышленности и получению готового сырья тяжелой промышленностью, и народным хозяйством страны.

Давайте же узнаем, какие полезные вещества относятся к рудным ископаемым, это, прежде всего горная группа ископаемых, появившаяся в складчатых областях планеты:

алюминиевые и медные руды,
марганцевые и оловянные руды,
никелевые и хромовые руды,
кобальтовые и полиметаллические: свинцово-цинковые руды,
ванадиевые и вольфрамовые руды,
золото, серебро и платина,

где все эти руды металлов наиболее востребованы нашей промышленностью. По области применения все рудные полезные ископаемые можно разделить на следующие группы:

руды черных металлов – сталь, железо и чугун,
руды цветных металлов — легкие: алюминий и магний, титан и литий, цезий и стронций, кальций и калий, и тяжелые: медь и олово, цинк, свинец и никель,
руды благородных металлов – серебро и золото, платина и осмий, рутений и иридий,
руды радиоактивных металлов – уран и полоний, радий и торий,
руды редкоземельных металлов – лантан и цирконий, самарий и германий, селен и тербий,
руды тугоплавких металлов – молибден и вольфрам, тантал и ванадий, хром и марганец,
руды малых металлов – кобальт и кадмий, мышьяк, висмут и ртуть,
металлические сплавы — бронза и латунь,

все эти металлические руды и сплавы используются в различных отраслях промышленности, входящих в комплекс таких предприятий как:

электротехническая и полупроводниковая,
автомобильная и авиационная,
радиотехническая и аэрокосмическая,
транспортное и сельскохозяйственное машиностроение.

Пройдет совсем мало времени и многие из этих металлов резко подорожают, так как станут достаточно редкими из-за усиливающейся добычи и исчерпаемости рудных месторождений. Поэтому уже сегодня, необходимо заняться вплотную повторной переработкой металлического лома, позволяющего сберегать огромное количество электроэнергии и достаточно улучшая окружающую среду.

Ведь ежегодно из недр земли добывается и перерабатывается миллиард тонн металлической руды, а по данным экспертов только на сегодня вторичная переработка лома дает половину всего перерабатываемого металла.

Ценные свойства металлов

Многие из перечисленных металлических руд и сплавов обладают замечательными свойствами, ценность которых заключена в их необычайных возможностях, подразделяющихся на:

физические свойства – цветовая окраска и магнитные свойства, удельный вес и температура плавления, электрическая проводимость и высокая теплопроводность, расширяемость при нагревании,
химические свойства – антикоррозионная стойкость и восстановительная активность к окислению и растворимости,
механические свойства – высокая прочность и проникающая твердость, сохраняющаяся пластичность и деформируемая упругость, высокая вязкость,
технологические свойства – низкая жидкотекучесть и высокая прокаливаемость, склонность к плавлению и отличная свариваемость, относительная усадка и прекрасное резание,

также многие из этих металлов легко поддаются таким производственным видам обработки как:

ковка и прокатка,
волочение и штамповка.

Некоторые металлы обладают не только полезными свойствами, но и лечебными антибактериальными свойствами из-за природной способности покрываться защитной пленкой на воздушной поверхности. Это, прежде всего — золото и серебро, медь и олово.

Видимо поэтому неспроста, сегодня по разведанным запасам только железной руды такие страны мира как — Россия и Китай занимают лидирующие позиции в мире.

А на сегодня это все. Надеюсь, вам понравилась моя статья о том, какие рудные полезные ископаемые, являются ценным сырьем различных отраслей нашей промышленности. Может быть, и вам приходилось видеть как добывают металлы для нашей промышленности, напишите об увиденном в комментарии к этой статье. А теперь разрешите с вами попрощаться и до новых встреч.

Предлагаю Вам подписаться на обновления блога. Здесь вы можете поставить свою оценку статье по 10 системе, отметив ее определенным количеством звездочек. Приходите ко мне в гости и приводите друзей, ведь этот сайт создан специально для вас. Я уверена, что вы обязательно найдете здесь много полезной и интересной информации.

Твердые полезные ископаемые недр нашей земли в развитии человечества

Приветствую вас дорогие любители природы, сегодня мы с вами узнаем какие твердые полезные ископаемые можно обнаружить в недрах нашей земли, о том какую важную роль они сыграли в развитии всего человечества. Так давайте же узнаем, что это за природные богатства и какова их роль в современном мире.

Со школьного курса физики нам известно, что все вещества в природе имеют четыре агрегатных состояния – жидкое и твердое, газообразное и плазматическое. Что же касается полезных ископаемых, то чаще всего их можно встретить в виде:

жидкости – нефть и минеральные воды,
газы – природный и инертный газы,
твердые – торф и уголь, руды и металлы.

Однако количество и многообразие всех этих богатств указывает на благополучие той или иной страны, где их добывают.

История обнаружения первых полезных ископаемых

С того момента, когда древний человек впервые взял в свою руку цельный увесистый камень, он серьезно задумался о пользе применения этого твердого предмета.

В самом начале он использовал скальный гранит в виде первого каменного орудия труда:

ударного и колющего инструмента – молотки и топоры,
режущего и метательного инвентаря — ножи и резцы, наконечники копий и стрел,
и многие другие предметы домашнего обихода – рубила и скребки.

В это же время человек освоил не только секреты изготовления домашних орудий труда и различной утвари, но и начал строить из камня первые дома и целые поселения, тем самым закладывая прочный фундамент в развитие человеческой цивилизации.

Доподлинной известно, что родоначальником в добыче первых твердых полезных ископаемых были древние египтяне. Их знания о природных материалах позволили найти медь и обнаружить слюду. А в истории Греции известна добыча и обработка такого драгоценного металла как серебро.

Древние римляне в эпоху своей великой империи уже имели достаточные знания о таких металлах как:

С приходом промышленной революции в 18 веке возникла острая необходимость в добычи полезных ископаемых, а современные технологии того времени ускорили их темпы добычи.

Так всем известная золотая лихорадка позволила добыть огромное количество драгоценного золота. В тоже самое время, были открыты и знаменитые на весь мир, месторождения алмазов в Южной Африке.

С развитием добывающей промышленности сформировалась и классификация твердых полезных ископаемых на основе использования и применения их в материальном производстве и технической сфере.

Классификация видов твердых природных веществ

Преобладающими в природе веществами являются твердые полезные ископаемые, многие из которых являются настолько важным в стратегическом плане сырьем, что обеспечивают нашу энергетическую отрасль.

Главным образом это торф и уголь – самое твердое энергоемкое топливо, образованное путем отложения разложившейся древней растительности. Процесс превращения торфа в уголь называется углефикацией, а главным химическим элементом является углерод 50-70%.

По своему назначению все твердые ископаемые можно классифицировать по следующим видам:

Горючие – торф, уголь, сланцы,
Металлические руды – черные, цветные и благородные,
Неметаллическое или горно-химическое сырье.

В состав неметаллического сырья входят:

Нерудные ископаемые – строительные камни и материалы

асбест и амфиболит, алебастр и базальт,
валун и глина, гипс и гранит,
гнейс и габбро, галечник и гравий,
доломит и диорит, диабаз и известняк,
кремень и кварцит, мел и мрамор,
песчаник и пемза, ракушечник и сланец,
слюда и травертин, тальк, известняк и щебень.

Каменные самоцветы и драгоценные камни – прозрачные и полупрозрачные минералы и породы

агат и аквамарин, аметист и алмаз,
азурит и авантюрин, александрит и альмандин,
амазонит и аметрин, аммолит и апатит,
берилл и бирюза, бриллиант и верделит,
гранат и горный хрусталь, гематит и гагат,
гелиодор и гелиотроп, гессонит и гиалит,
демантоид и жадеит, жемчуг и змеевик,
кварц и коралл, корунд и кошачий глаз,
лазурит и лабрадор, лунный камень и малахит,
изумруд и нефрит, оникс и обсидиан,
опал и оливин, перламутр и перидот,
рубеллит и родонит, рубин и родолит,
раухтопаз и сапфир, сердолик и сардоникс,
топаз и тигровый глаз, турмалин и флюорит,
халцедон и хризолит, хризоберилл и хризопраз,
циркон и цитрин, чароит, янтарь и яшма.

Горно-химическое сырье – природные залежи неметаллических руд и минералов

фосфаты – апатиты и фосфориты,
калийные соли – сильвин и карналлит, лангбейнит и шенит, полигалит и хартзальц,
самородная сера – сульфидная и сульфатная,
борные руды – карбонаты и боросиликаты, соленосные и глинистые бораты,
калийно-магнезиальные соли,
баритовое сырье – барит и витерит,
самородные залежи мышьяка, брома и йода.

Рациональное использование природных богатств

Добыча природных ископаемых по всему миру требует изъятия из хозяйственного землепользования огромных площадей, где вопросы рационального использования продуктивных угодий выходят на первое место.

А массовое развитие и применение в добыче природных богатств передовых технологий все больше истощали промышленные запасы сырья на суше, поэтому все чаще человечество стало использовать огромные водные пространства, где морские месторождения полезных ископаемых оказались, намного богаче.

Как оказалось, промышленные запасы природного сырья стали удовлетворяться за счет морских недр, где массовая добыча в несколько раз дешевле и выгодней сухопутной, поэтому многие развитые страны увеличивают с каждым годом добычу и производство твердых полезных ископаемых, влияющих на технический прогресс.

Ведь эти богатства земных недр имеют не только прекрасные свойства, но и чудесный рисунок и цвет, которые так необходимы в повседневной жизни и в некотором смысле являются неиссякаемым источником природных богатств, без которых современная жизнь человека была бы невозможной.

Поэтому результаты добычи и переработки твердых ископаемых требуют бережного отношения и рационального их использования.

А на сегодня это все. Надеюсь, вам понравилась моя статья о твердых полезных ископаемых и их роли в развитии человечества. Может быть, вам доводилось в своей жизни сталкиваться с некоторыми из них, напишите об этом в ваших комментариях, мне будет интересно об этом узнать. А теперь разрешите с вами попрощаться и до новых встреч.

Железные руды: классификация, ценность, способы добычи и применение

Железные руды – это залегающие в земле полезные ископаемые, имеющие в своём составе железо в количестве достаточном для их добычи и промышленного освоения. Производимый из этих руд металл, является металлургической основой современной цивилизации. Используется он повсеместно в любом направлении человеческой деятельности: от освоения космоса, до изготовления обычных предметов повседневного пользования.

Классификация

Железные руды классифицируются по целому ряду признаков.

Прежде всего, наиболее важным фактором в экономическом отношении является процентное содержание железа. Поэтому руды подразделяются на ряд типов:

Богатые – содержание полезного минерала превышает 50%.
Обычные руды имеют в своём составе 25 - 50% железа.
Небогатое железом сырьё не располагает значительным количеством железа. Его в них не более 25%. Именно поэтому такие руды и носят название бедных.

Что касается химического состава, то в основном это – разнообразные соединения железа с кислородом, водой и углеродом, встречающиеся в природе в виде:

бурых железняков – лимонитов,
магнитных железняков – магнетитов,
красных железняков – гематитов,
шпатовых железняков – сидеритов.

Железосодержащие месторождения обычно располагают следующими видами руд:

Апатит-магнетитовыми, содержащиеся в карбонатитах.
Гётит-гидрогётитовыми, размещающиеся в корах выветривания.
Магнетитовыми и магмо-магнетитовыми в среде скарнов.
Магнетит-гематитовыми, находящиеся среди железных кварцитов.
Мартитовыми и мартит-гидрогематитовыми – особо богатые минералом руды в железных кварцитах.
Титано-магнетитовыми, а также ильменит-титаномагнетитовыми, размещающееся в базитах и ультра-базитах.

Для полноты картины необходимо также отметить, что залежи этого вида полезных ископаемых образуются в результате:

высокотемпературного воздействия – магматогенные месторождения;
выветривания пород гор и осадочных отложений – экзогенные;
осадочной деятельности, подвергшейся в дальнейшем значительному воздействию давления и температуры.

Факторы, определяющие ценность руд

Рентабельность разработки каждого конкретного месторождения объясняется целым набором условий:

Количественный и качественный состав основного минерала, то есть опять же концентрация железа в руде. Понятно, что чем она выше, тем лучше. Этот фактор оказывает решающее влияние на выход конечного продукта и сам процесс плавки. Именно он повышает производительность оборудования и не требует дополнительных затрат на обогащение.

Что касается запасов месторождения, то необходимый минимум для окупаемости вложенных средств, по расчётам экономистов, составляет 600 млн. тонн. Меньшие размеры не покрывают затрат на создание необходимой инфраструктуры: производственных мощностей, инженерных сетей, дорог, жилья, общественных сооружения.

Также, большое значение имеет остальной состав руды – то есть пустая порода, способная в зависимости от своих качеств увеличивать или уменьшать выход шлака.
Очень важную роль играет наличие примесей. Если полезные из них улучшают качество выплавленного металла, то от вредных компонентов нужно избавляться сложными технологическими методами или нейтрализовать их неблагоприятное воздействие.
Физико-металлургические свойства руды, тоже необходимо учитывать. Обогатимость, прочность, размягчаемость, размеры кусков, влажность – всё это факторы, определяющие потенциальную ценность месторождений железных руд.
Кроме того, имеет значение и способность исходного материала восстанавливаться – отдавать кислород, что существенно ускоряет процесс выплавки.
Одним из условий, определяющих экономическую целесообразность разработки, является глубина залегания рудного тела и место его расположения в зависимости от удалённости от развитых экономических районов. Преодоление этих проблем требует прокладки дорог, обеспечения месторождения людскими и энергетическими ресурсами.

Способы добычи

Способ добычи определяется в зависимости от индивидуального характера залегания рудного дела. Решающим обстоятельством конечно же выступает глубина.

Открытый

Как обычно, если полезные ископаемые расположены не далеко от поверхности земли (порядка 300 метров) и есть возможности для проведения большого объёма работ по вскрытию и перемещению грунта, то прибегают к созданию карьера. Мощными экскаваторами перемещают породы в отвалы, а дойдя до нижних слоев залежей, проводят окончательный анализ месторождения на процент содержания железа.

Окончательное решение принимает экспертная комиссия. В случае положительного результата, массы изъятой породы направляются на металлургические предприятия для дальнейшей переработки.

Закрытый

Хотя значительная масса железной руды добывается карьерным способом, но иногда приходится прибегать к строительству глубоких шахт. Происходит это в том случае, если искомые слои полезного ископаемого находятся на глубине порядка одного километра. Сам процесс заключается в прокладке вертикального ствола, от которого в дальнейшем ответвляются горизонтальные штреки.

При всех своих недостатках (дороговизна строительства и опасность эксплуатации), данный способ наиболее эффективен.

Также кроме этих двух способов в последнее время находит применение метод скважинной гидродобычи. Суть его заключается в том, что внутрь пробуренной скважины подаётся под значительным давлением вода. В результате чего, размытая струёй порода перемещается наверх.

Технология обогащения

Подготовительный процесс

Предварительным этапом обогащения железных руд является дробление и измельчение. Цель этих операций – получить массу нужной величины кусков и частиц, а также отделить пустую породу. Обычно для этого применяется грохочение (просеивание) и классификация (разделение водным потоком частиц по крупности) исходного материала.

Основной процесс

Непосредственно процесс обогащения может включать в себя один из следующих методов:

Сухая, мокрая или комбинированная магнитная сепарация. В основу процесса заложена различная магнитная проницаемость химических веществ. В случае мокрой сепарации специальные электромагнитные барабаны забирают минералы, насыщенные ферромагнитами из пульпы. Сухой метод заключается в снятии магнитной фракции из подаваемой шихты, вращающейся лентой.
Использование суспензий средней плотности между железом и пустой породой, даёт возможность применять гравитационную сепарацию.
Флотационный метод основан на использовании специального реагента, позволяющего формировать воздушно-жидкостную металлическую пену, которая затем снимается и направляется на дальнейшую переработку.
Самым простым способам обогащения является промывка. Сама по себе она малоэффективна, поэтому применяется совместно с другими методами. Но в случае загрязнённости исходной породы глиной или песком, без неё не обойтись.

После процесса обогащения концентрат подвергают агломерации и отправляют на доменную, а затем при необходимости, и кислородно-конверторную плавку. Отходы производства могут быть использованы для извлечения редких или цветных металлов, иногда их употребляют при изготовлении песка и щебня.

Вспомогательный процесс

В ходе технологии обогащения часто приходится прибегать к вспомогательным процессам, обеспечивающим удаление ненужных фракций: пыли, шлама, влаги. Сгущение, спекание, фильтрование, сушка дают возможность получить концентрат необходимой готовности для последующего использования.

Продукты переработки

Основная цель добычи железной руды заключается в производстве из неё чёрных металлов, получаемых в процессе выплавки.

Сталь

Всем известная сталь – это соединение железа (до 45%), углерода (до 2,14%) и целого ряда других химических элементов. Марганца, кремния, азота, серы, кислорода, фосфора. При необходимости в её состав добавляют хром для повышения жаростойкости, или никель – для вязкости и улучшения антикоррозийных свойств.

В зависимости от содержания углерода C и легирующих добавок, стали подразделяются:

на низко-, средне- и высокоуглеродистые;
на низко-, средне- и высоколегированные.

По своему назначению стали бывают: жаропрочные, инструментальные, конструкционные, криогенные и нержавеющие.

Возникает вполне резонный вопрос, каким же образом получают столь широкий ассортимент продукции?

Прежде всего, из агломерата под воздействием воздуха в доменных печах выплавляется чугун (более подробно речь об этом пойдёт в следующем разделе статьи).

А уж потом из чугуна путём переработки, заключающейся в уменьшении содержания углерода, и кроме него – серы и фосфора (значительное количество которых ухудшает механические свойства стали, повышая её ломкость и хрупкость), производят конечную продукцию – сталь. Осуществляются эти процессы производства стали конверторным (Бессмеровским или Томасовским), Мартеновским или электротермическим методами. В зависимости от теплофизического состояния исходного материала (расплавленное или твёрдое) и потребности выплавки некоторых сортов стали, способы производства могут варьироваться, иногда дополняя друг друга.

Чугун

Чугун представляет собой высокоуглеродистый (выше 2,14%) сплав железа. Именно благодаря этому он отличается повышенной хрупкостью. Производят его путём плавки переработанной руды в доменных печах при температуре порядка 1200 0 C.

В зависимости от своего состава и технологии получения, различают светлый (белый), серый, ковкий, высокопрочный и передельный чугун. Впрочем, последний используется лишь как промежуточный материал для производства стали.

Ферросплав

Одно из направлений современной металлургии заключается в получении ферросплавов – соединений железа с хромом, никелем, марганцем, титаном и некоторыми другими материалами, содержащими железо в незначительных количествах. Ценность данных материалов заключается в упрощении и дешевизне легирования, проводимого с их помощью, а также употреблении в качестве средств раскисления (удаления кислорода) при выплавке металлов.

Современная металлургия располагает тремя способами получения ферросплавов:

Алюминотермический.
Силикотермический.
Углевосстановительный.

Реализуются они с помощью плавильных горнов или электропечей.

Месторождения в России и мире

Российская Федерация располагает значительными залежами железных руд. Крупнейшими месторождениями на территории нашей страны являются:

Курская магнитная аномалия. По утверждениям экспертов – это четверть мировых запасов железной руды, оцениваемой в 200 млрд. тонн, из которых 30 млрд. уже имеют высокую степень обогащения.
Бакчарское месторождение в Томской области – второе по величине в России, обладающее наличием в составе руды ванадия и кобальта.
Также имеются значительные запасы железных руд в виде красного железняка на территории Мурманской области. Это – Оленигорское и Ковдорское месторождения.
Керченский полуостров Крыма богат бурыми железняками, которые требуют дальнейшего освоения.
Значительные залежи железа в Сибири находятся в районе города Кемерово и на Алтае.
Дальневосточный регион располагает месторождениями в Амурской области, республике Саха (Якутия) и на территории Хабаровского края.

Из крупнейших зарубежных месторождений можно выделить:

Кирунавара – Швеция.
Область Лотарингии – Франция.
Криворожский бассейн на Украине.
Нижняя Саксония в Германии.
Ньюфаундленское и Лабрадорское месторождения в Канаде.
Прибрежный район озера Верхнее в США.
Порт Маяри – Куба.
Эль-Пао и Серро-Боливар – Венесуэлла.
Итабира, Итабирита, Каражас в Бразилии.
Город Конакри (Гвинея) является местом крупнейших залежей железной руды в Африке.
Так называемый «железный пояс» Индии. Штаты: Бихар и Орисса.
Айрон-Монарк, Айрон-Ноб, Маунт-Голдсуэрти, Маунт-Том-Прайс, Маунт-Нырмен, Кокату и Хамерсли в Австралии.

Мировые запасы

Топ мировых лидеров по запасам железных руд возглавляют:

Россия – 18%.
Бразилия – 17%.
Австралия – 14%.
Украина – 11%.
Китай – 9%.

Общемировые запасы этого вида природного сырья оцениваются в 800 млрд. тонн, причём четыре пятых в его составе – руда низкого и среднего качества.

Добыча полезных ископаемых

Добыча полезных ископаемых – одна из важнейших сфер деятельности, призванная обеспечить сырьём многие отрасли промышленности, строительство, транспорт и энергетику. Начиная с древнейших времён, она позволяет извлекать газообразные, жидкие и твёрдые природные ресурсы с поверхности Земли, а также из её недр, а начиная с середины прошлого века – со дна морей и океанов.

Месторождения полезных ископаемых в России

Самая большая страна в мире располагает более 20 тысячами месторождений полезных ископаемых, оцениваемых по запасам ресурсов в 30 трлн. долларов. Этого гигантского природного богатства, практически равномерно распределённого по территории России должно хватить на несколько веков непрерывного использования. Поэтому по запасам природных ресурсов наше государство занимает одно из лидирующих мест на планете.

Экономическая география полезных ископаемых Российской Федерации такова, что:

Наибольшие природные запасы золота сосредоточены на Дальнем Востоке и в Якутии.
Углеводородами больше всего богат Ямало-Ненецкий автономный округ. Частично они есть в Татарстане, Башкортостане, Удмуртии, Оренбургской области, на территории бассейна реки Волги и на острове Сахалин.
Серебро в значительных количествах присутствует на территории Восточной Сибири и в горах Урала.
Нерудные строительные материалы обнаружены в Восточной Сибири.
Большая часть каменного угля залегает за Уральским Хребтом.
Горючие сланцы находятся в районах, прилегающих к Балтийскому морю.
Железная руда обнаружена на Балтийском щите, в Курской области и на Кольском полуострове.
Запасы урана присутствуют в Забайкалье.
Алюминием богат Урал и Западная Сибирь.
Цветные металлы сконцентрированы на Таймыре и на востоке Сибири.
Драгоценные и полудрагоценные камни распространены в горных массивах Урала, Алтая и Саян.

Однако необходимо отметить, что большинство природных ресурсов расположено в труднодоступных районах и отличаются низким содержанием полезных компонентов.

Основные способы добычи

В зависимости от глубины залегания минеральных ресурсов избирают тот или иной способ их добычи:

Карьерный или открытый способ. С его помощью добывают металлическую руду, нерудные строительные материалы, уголь. Это самый экономичный, но в то же время достаточно сильно воздействующий на почву способ. Что в дальнейшем снижает её плодородность и вредно влияет на окружающую среду.
Шахтный или подземный способ. Его также называют закрытым. Этот способ применяют при глубинном залегании минерального сырья, руд и полиметаллов. Его недостатком являются значительные затраты и высокий уровень производственного риска для шахтёров и горняков.
Открыто-подземный или комбинированный способ. Фактически он сочетает в себе первые два и используется в тех случаях, когда полезные ископаемые залегают как на поверхности, так и в глубине земной коры.
Скважинный или геотехнологический способ. Применяется для извлечения сырья, пребывающего в жидком или газообразном состоянии. Обычно с его помощью из пробуренных скважин добывают нефть и газ, серу и литий, уран и фосфор, прибегая к выщелачиванию, осаждению и плавлению. Для того чтобы затем по трубам извлекать столь нужные в народном хозяйстве минеральные ресурсы.
Дражный способ. Он сочетает в себе добычу и обогащение полезных ископаемых. Чаще всего к нему прибегают при освоении россыпей алмазов, золота, касситерита и платиноидов.

Топливно-энергетические полезные ископаемые

Нефть

Седьмое место в мире занимает наша страна по количеству разведанных нефтяных запасов. Месторождения, оцениваемые в 14,1 млрд. т располагаются в 9 нефтегазоносных провинциях:

Волго-Уральской,
Енисейско-Анабарской,
Западно-Сибирской,
Лено-Вилюйской,
Лено-Тунгусской,
Охотской,
Прикаспийской,
Северо-Кавказско-Мангышлакской,
Тимано-Печорской,

и в 3 нефтегазоносных областях:

Анадырской,
Восточно-Камчатской,
Балтийской.

Лидером среди отечественных нефтяных месторождений считается Самотлорское – 7,1 млрд. т. Продуктивный период использования запасов этого жидкого вида углеводородного топлива на территории нашего государства оценивается в 22 года.

Природный газ

Россия является безусловным общемировым лидером по запасам голубого топлива, общий объём которого оценивается в 40 млрд. т. с перспективой добычи, составляющей более 80 лет.

Наибольшая его часть (свыше 75%) приходится на месторождения Сибири. Самыми крупными среди них являются: Уренгойское – 10 трлн. м 3 и Ямбургское – 8,9 трлн. м 3 .

Уголь

По запасам этого природного ископаемого, оцениваемого в 2,23 трлн. т, Россия находится на третьем месте. Причём значительную часть залежей – 69%, составляет бурый уголь. Большая часть запасов, составляющая 63% этого ценнейшего энергоресурса, расположена в восточной части страны:

Кузнецкий угольный бассейн – один из самых крупный в мире, располагающий гигантскими запасами каменного и коксующегося угля.
Канско-Ачинский (бурый уголь).
Печерский.
Южно-Якутский.

Большая часть отечественной угледобычи – 75% ведётся закрытым шахтным способом, что значительно повышает его себестоимость.

Горючие сланцы

Большая часть месторождений горючих сланцев располагается в Европейской части России, на территории Ленинградской и Самарской областей. Также имеются крупные месторождения на севере страны и в Сибири.

Однако активной разработке они не подвергаются, вследствие конкуренции со стороны более распространённых видов топлива, таких как нефть и газ. Возможно, к ней приступят после исчерпания основных углеводородных запасов.

По запасам этого природного ископаемого Россия уверенно входит в первую десятку. Согласно исследованиям пятилетней давности, его запасы составляют 507,8 тыс. т, что является десятой частью общемировых урановых ресурсов. Основные месторождения сосредоточены в Якутии и Бурятии и на территории Забайкальского края.

Металлические ископаемые

Металлы играют важнейшую роль в жизни общества. Без них невозможно представить себе ни промышленное производство, ни быт нынешнего человека.

Руды чёрных металлов

К чёрным металлам относятся железо и его сплавы: сталь, чугун и ферросплавы. Их руды подразделяются на группы, носящие название основного минерала:

Красные железняки или гематиты – это оксиды железа (Fe₂O₃), наиболее употребляемые в чёрной металлургии; а также применяемые в качестве красителя, известного под названием «сурик».
Магнитные железняки или магнетиты, представляющие собой закиси и окиси железа (FeOи Fe₂O) отличаются своими магнитными свойствами.
Бурые железняки или гетиты, называемые также лимонитом или болотной рудой, являются водной окисью железа. Их ценность заключается в том, что они могут непосредственно использоваться в процессе выплавки чугуна в домнах. Наиболее ценится металлургами лимонит Керченского месторождения, имеющий в своём составе ванадий, марганец и фосфаты.
Шпатовые железняки или сидериты – минералы серого цвета, содержащие в своём составе углекислое железо (FeCO₃). Россия является мировым лидером по месторождениям железняка: подтверждённые запасы оцениваются в 264 млрд. т.

Руды цветных металлов

Значительная часть полезных ископаемых носит название цветных металлов – это все металлы кроме железа, получившее своё название за специфический цвет.

Сырые руды этих металлов отличаются крайне низким содержанием металла и весьма разнообразным составом. Неудивительно, что они получили название полиметаллических руд. В связи с этим в цветной металлургии часто имеет место комплексное использование природного сырья.

В зависимости от плотности, они подразделяются на руды лёгких металлов: алюминия, титана, калия, кальция, лития, магния.И руды тяжёлых металлов: меди, олова, свинца, цинка.

Руды редких металлов

Обширная группа из 36 химических элементов получила своё название чисто по историческим причинам. На самом деле, они встречаются в природе нисколько не реже, а подчас значительно чаще чёрных, цветных и благородных металлов.

Руды редких металлов или залегают самостоятельно, или присутствуют попутно при разработке других полезных ископаемых. Значительную часть редких металлов извлекают из руд цветных металлов, а также из других минералов: германий – из бурых углей, ванадий – из руд железа и титана, гафний и рубидий – из руд других редких металлов.

На территории России значительные скопления руд редких металлов обнаружены на Кавказе, Урале, в Сибири, на Дальнем Востоке, а также в Якутии (Томторское месторождение).

Руды благородных металлов

К этой группе относят драгоценные металлы: золото и серебро, а также платину и металлы платиновой группы: иридий, осмий, палладий, родий и рутений, отличающиеся устойчивостью против окисления и коррозии.

Наше государство обладает значительными запасами месторождений благородных металлов:

Золото – 25 тыс. т. Из них 4/5 составляют рудные месторождения, 1/5 – россыпные. Наиболее значимыми являются Бодайбинское месторождение золота в Восточной Сибири и Бамское золоторудное месторождение на Дальнем Востоке.
Серебро. По его запасам Россия держит первое место в мире, располагая 16-ью непосредственными месторождениями серебра (27% общероссийских запасов) и целым рядом комплексных месторождений. Первые из них расположены на территории Чукотки и Якутии.
Платиноиды – 6-10 тыс. т, что является третьим показателем в общемировом списке. Лидирующие позиции в отрасли занимают Нижнетагильское месторождение на Урале и Федорово-Панское месторождение в Мурманской области.

Неметаллические ископаемые

Неметаллические или нерудные природные ресурсы, используемые в своём непосредственном виде для строительства и промышленности или в качестве сырья, встречаются в природе в виде минералов или горных пород.

Горно-химическое сырьё

Горным сырьём для химического производства выступают:

Апатиты. На территории нашего государства находится крупнейшее месторождение апатитов на Кольском полуострове (Хибинское).
Бариты. Используется для получения бариевой соли, глазури и эмали.
Бораты. Выступают в качестве смягчителей воды при производстве стиральных порошков.
Фосфатные руды. Россия обладает более чем двумя сотнями крупных месторождений фосфоритов.
Сера, в значительной степени используемая для производства серной кислоты. Большими запасами этого природного сырья располагают Самарская область, Урал (серный колчедан), Камчатка, Курильские острова.

Горнотехническое сырьё

К этому виду полезных ископаемых относятся материалы, используемые в металлургии, а также при производстве абразивов, диэлектриков, керамики, стекла и теплоизоляционных материалов. Основными минералами в качестве горнотехнического сырья являются:

разнообразные глины, доломиты, известняки, кварцевые пески, фарфоровые камни;
ангидрид, гипс, перлит, доломиты, известняки, тальк, графит и многое другое.

Оптические материалы

Материалы природного или искусственного происхождения, обладающие прозрачностью и предназначенные для изготовления оптических устройств. В основном это стёкла, фотоситаллы (синтезированные материалы) и монокристаллы.

Соли и рассолы

Группа минералов, имеющих солёный привкус и легко растворяющихся в воде. По своему химическому составу они подразделяются на бораты, галогениды, йодиты, карбонаты, сульфаты калия, магния, натрия и хлориды.

Соли и рассолы находят применение в строительстве, при выпуске минеральных удобрений и в качестве пищевой добавки:

Калийные соли. Крупнейшее Верхнекамское месторождение калийно-магниевых солей (ВМКМС) располагается в Пермском крае.
Каменная или поваренная соль. Крупнейшими поставщиками на российский рынок являются:

ОАО «Бассосль», г. Астрахань – 1,3 млн. т в год;
ОАО «Уралкалий», г. Березники – 1,0 млн. т в год;
ОАО «Илецксоль», г. Оренбург – 0,5 млн. т в год.

Гипс или водный сульфат кальция находит широкое применение в строительстве, медицине, декоративно-прикладном искусстве.

Драгоценные и поделочные камни

Минералы, используемые в производстве ювелирных изделий и камнерезном производстве. Отличительными особенностями драгоценных камней являются красивый цвет, яркий блеск, прозрачность, разнообразные оптические эффекты. Кроме того, они обладают высокой прочностью и долговечностью.

Поделочные камни не отличаются прозрачностью, хотя и имеют красивую фактуру, а также хорошо подвергаются механической обработке. Обычно они находят применение при отделке зданий и некоторых изделий.

Залежи этих полезных ископаемых присутствуют на Урале (самоцветы), в Якутии (алмазы) и в Восточной Сибири.

Строительные материалы

К естественным природным минералам, используемым в строительстве, относятся:

Гравий – мелкий камень округлой формы.
Щебень – остроугольные камни, диаметром не более 70 мм, используемые в качестве наполнителя.
Песок – мелкозернистая каменная фракция размером до 5 мм.

А также полезные ископаемые, применяемые при изготовлении бетона, цемента и других вяжущих веществ.

На территории России имеется 8500 месторождений более 100 наименований нерудных строительных материалов. Самые крупные из них расположены в Вяземской, Кировской, Московской и Смоленской областях.

Объёмы добычи

Россия обладает гигантскими запасами полезных ископаемых и последовательно их использует. О чём говорит рост добывающей отрасли в 2019 году на 1,1%.

Показатели 2019 года:

Нефть и газовый конденсат – 561 млн. т.
Газ – 738 млрд. м 3 ; попутный нефтяной газ – 94,7 млрд. м 3 .
Каменный уголь – 357 млн. т.
Бурый уголь – 82,2 млн. т.
Золото (11 месяцев) – 337,26 т.
Добыча металлических руд (июль 2019 года) выросла по сравнению с аналогичным показателем на 1,9 %.
Добыча цветных металлов выросла на 3,1 % (соотношение: июль 2019 – к июлю 2018 года).
Добыча нерудных ископаемых выросла на 15,7 % (соотношение: июль 2019 – к июлю 2018 года).

Приведённые данные говорят о том, что доля России в общемировом масштабе, оцениваемом в 20 млрд. т ежегодной добычи полезных ископаемых, весьма значительна, а перспективы их дальнейшего использования даже пока в должной степени не оценены, вследствие своей огромности.

ПАО "Уралкалий" - ведущий вертикально интегрированный мировой производитель калия, одного из важнейших элементов, необходимых для развития всех живых организмов.

Читайте также: