Железные руды

руды (далее Ж) природные минеральные образования, содержащие в таких количествах и соединениях, при которых промышленное извлечение из них металла экономически целесообразно. Ж разнообразны по минеральному составу, содержанию полезных и вредных примесей, условиям образования и промышленным свойствам. Важнейшими рудными минералами являются: магнетит, магномагнетит, титаномагнетит, гематит, гидрогематит, гетит, гидрогетит, сидерит, (шамозит, тюрингит и др.). Содержание в промышленных рудах изменяется в широких пределах - от 16 до 70%. Различают богатые (³ 50% ), рядовые (50-25% ) и бедные (³ 25% ) Ж В зависимости от состава Ж применяются для выплавки чугуна в естественном виде или после обогащения. Ж, содержащие меньше 50% , обогащают (до 60% ) главным образом методами сепарации или гравитационного обогащения. Рыхлые и сернистые (>0,3% ) богатыеЖ, а также концентраты обогащения окусковываются путем агломерации; из концентратов производятся также т. н. окатыши. Ж, идущие в доменную шихту, во избежание ухудшения качества стали или условий плавки, не должны содержать более 0,1-0,3% , Р и и 0,05-0,09% , , , . Примесь в Ж , , , , , , кроме некоторых случаев, полезна. Три первых элемента улучшают качество стали, а , , Со могут попутно извлекаться при обогащении и металлургическими переделе.

Месторождения Ж по происхождению разделяются на 3 группы - магматогенные, экзогенные и метаморфогенные. Среди магматогенных различаются: магматические - дайкообразные, неправильные и пластообразные залежи связанные с габбро-пироксенитовыми породами (Кусинское и Качканарское месторождения на Урале в СССР, местооождения Бушвельдского комплекса в ЮАР, Лиганга в Танзании), и апатито-магнетитовые залежи, связанные с сиенитами и сиенитдиоритами (Лебяжинское на Урале в СССР, Кируна и Елливарс в Швеции); контактово-метасоматические, или скарновые, возникают на контактах или вблизи интрузивных массивов; под воздействием высокотемпературных растворов вмещающие карбонатные и др. породы превращаются в скарны, а также пироксен-альбитовые и скаполитовые породы, в которых обособляются сложные по форме залежи сплошных и вкрапленных магнетитовых руд (в СССР - Соколовское, Сарбайское в Северо-Западном Казахстане, Высокогорское и др. на Урале, ряд месторождений в Горной Шории; Айрон-Спрингс в США и др.); гидротермальные образуются при участии горячих минерализованных растворов, путем отложения Ж по трещинам и зонам смятия, а также при метасоматическом замещении боковых пород; к этому типу относятся Коршуновское и Рудногорское магномагнетитовые месторождения Восточной Сибири, гидрогетит-сидеритовое Абаильское в Средней Азии, сидеритовые месторождения Бильбао в Испании и др.

К экзогенным месторождениям относятся: осадочные - и механические осадки морских и озерных бассейнов, реже в долинах и дельтах рек, возникающие при местном обогащении вод бассейна соединениями и при сносе в них продуктов прилегающей суши; слагают пласты или линзы среди осадочных, иногда - вулканогенно-осадочных пород; к этому типу относятся месторождения бурых частью сидеритов, силикатных руд (в СССР - Керченское в Крыму, Аятское - Казахская ССР; в ФРГ - Лан-Диль и др.); месторождения коры выветривания образуются в результате выветривания горных пород с породообразующими минералами; различают остаточные, или элювиальные, месторождения, когда продукты выветривания, обогащенные (вследствие выноса из породы др. составных частей), остаются на месте (тела богатых гематито-мартитовых руд Кривого Рога, Курской аномалии, района оз. Верхнего в США и др.), и инфильтрационные (цементационные), когда вынесено из выветривающихся пород и переотложено в нижележащих горизонтах (Алапаевское месторождение на Урале и др.).

Метаморфогенные (метаморфизованные) месторождения - преобразованные в условиях высоких давлений и температур ранее существовавшие, преимущественно осадочные, месторождения. Гидроокислы и сидериты переходят при этом обычно в гематит и магнетит. Метаморфические процессы иногда дополняются гидротермально-метасоматическим образованием магнетитовых руд. К этому типу относятся месторождения кварцитов Кривого Рога, Курской аномалии, месторождения Кольского полуострова, провинции Хамерсли (Австралия), полуострова Лабрадор (Канада), штат Минас-Жерайс (Бразилия), штат Майсур (Индия) и пр.

Основные промышленные типы Ж классифицируются по преобладающему рудному минералу. Бурые Рудные минералы представлены гидроокислами больше всего гидрогетитом. ТакиеЖ обычны в осадочных месторождениях и месторождениях коры выветривания. Сложение плотное или рыхлое; осадочныеЖ часто имеют оолитовую текстуру. Содержание колеблется от 55 до 30% и менее. Обычно требуют обогащения. Т. н. самоплавкие бурые в которых

близко к единице, идут в плавку при содержании до 30% (Лотарингия). В бурых некоторых месторождений находится до 1-1,5% и более (Бильбао в Испании, Бакальское в СССР). Важное значение имеют комплексные бурые при наличии 32-48% в них нередко содержится также до 1% , до 2% , сотые доли процента Со, иногда . Из таких руд могут без добавок выплавляться чугуны и низколегированная сталь. Красные и, или гематитовыеЖ. Основным рудным минералом является гематит. Представлены главным образом в коре выветривания (зона окисления) кварцитов и скарновых магнетитовых руд. ТакиеЖ часто называют мартитовыми (мартит - псевдоморфозы гематита по магнетиту). Среднее содержание от 51 до 60%, иногда выше, с незначительными примесями и Р. Известны месторождения гематитовых руд с присутствием в них до 15-18% . Менее развиты гидротермальные месторождения гематитовых руд. или магнетитовыеЖ. Рудный минерал - магнетит (иногда магнезиальный), нередко мартитизированный. Наиболее характерны для месторождений контактово-метасоматического типа, связанных с известковыми и магнезиальными скарнами. Наряду с богатыми массивными рудами (50-60% ) распространены вкрапленныеЖ, содержащие менее 50% . Известны месторождения руд с присутствием ценных примесей, в частности Со, . Вредные примеси - сульфидная сера, Р, иногда , . Особую разновидность магнетитовых руд представляют Ж, являющиеся комплексными Важное промышленное значение приобретают вкрапленные Ж, являющиеся по существу основными интрузивными породами с повышенным содержанием породообразующего В них обычно присутствует 16-18% , но они легко обогащаются сепарацией (Качканарское месторождение на Урале и др.). СидеритовыеЖ (шпатовые разделяются на сидеритовыеЖ и глинистые шпатовые Среднее содержание 30-35%. После обжига, в результате удаления ₂, сидеритовыеЖ превращаются в промышленные ценные тонкопористые (обычно содержат до 1-2% , иногда до 10%). В зоне окисления сидеритовыеЖ превращаются в бурые Силикатные Ж. Рудными минералами в них являются обычно сопровождающиеся гидроокислами иногда сидеритом ( 25-40%). Примесь незначительна, Р до 0,9-1%. СиликатныеЖ слагают пласты и линзы в рыхлых осадочных породах. Часто обладают оолитовой текстурой. В коре выветривания превращаются в бурые, частью красные кварциты (джеспилиты, роговики) - бедные и средние (12-36% ) докембрийские метаморфизованные Ж, сложенные тонкими чередующимися кварцевыми, магнетитовыми, гематитовыми, магнетит-гематитовыми прослоями, местами с примесью силикатов и карбонатов. В кварцитах мало примесей , Р. Залежи кварцитов обычно обладают крупными запасами металла. Их обогащение, в особенности магнетитовых разностей, дает вполне рентабельный концентрат с содержанием 62-68% . В коре выветривания кварц из кварцитов выносится, и возникают крупные залежи богатых гематито-мартитовых руд.

Большая часть Ж используется для выплавки чугунов, сталей, а также ферросплавов. В относительно небольших количествах служат природными красками (охры) и утяжелителями буровых глинистых растворов. Требования промышленности к качеству и свойствам Ж разнообразны. Так, для выплавки некоторых литейных чугунов применяются Ж с большой примесью Р (до 0,3-0,4%). Для плавки мартеновских чугунов (главного продукта доменного производства), при плавке на коксе содержание в руде, вводимой в домну, не должно превышать 0,15%. Для производства чугунов, идущих в мартеновский передел кислым способом, Ж должны быть особо малосернистыми и малофосфористыми; для передела основным способом в качающихся мартенах допускается несколько более повышенная примесь в руде Р, но не выше 1,0-1,5% (в зависимости от содержания ). Томасовские чугуны плавятся из Ж с повышенным количеством . При выплавке чугунов любого типа содержание в Ж не должно превышать 0,05%. Руда, используемая в домне без предварительного спекания, должна быть механически достаточно прочной. Т. н. мартеновскиеЖ, вводимые в шихту, должны быть кусковыми и иметь высокое содержание при отсутствии примесей и Р. Обычно таким требованиям удовлетворяют плотные богатые мартитовыеЖ. МагнетитовыеЖ с содержанием до 0,3-0,5% используются для получения сталей с повышенной устойчивостью против коррозии.

В мировой добыче и переработке Ж различных промышленных типов отчетливо проявляется тенденция значительного увеличения добычи бедных, но хорошо обогащающихся руд, в особенности магнетитовых кварцитов, в меньшей мере вкрапленных руд. Рентабельность использования таких руд достигается крупными масштабами горно-обогатительных предприятий, совершенствованием техники обогащения и окускования получаемых концентратов, в частности получения т. н. окатышей. Вместе с тем сохраняет актуальность задачи увеличения ресурсов Ж, не требующих обогащения.

Лит.: база черной металлургии СССР, М., 1957; Требования промышленности к качеству минерального сырья. Справочник для геологов, в. 59 - 2 изд., М., 1962; Обзор минеральных ресурсов стран капиталистического мира, (Годовой обзор), М., 1968.

Г. А. Соколов.

	Copyright © 1999-2023 Oval.ru, All Rights Reserved.