مواد معدنی: سنگ آهن. ذخایر سنگ آهن در جهان

بر اساس ذخایر اکتشاف شده (تأیید شده)، ذخایر سنگ آهن به بسیار بزرگ (بیش از 1 میلیارد تن)، بزرگ (300 میلیون تا 1 میلیارد تن)، متوسط ​​(50 تا 300 میلیون تن) و کوچک (کمتر از 50 میلیون تن) تقسیم می شوند. ).

معدن و تولید.استخراج سنگ آهن در اواخر قرن 20 تا 21. در بیش از 40 کشور انجام شده است. مقدار اصلی مواد خام سنگ آهن از ذخایر سنگ معدن مگنتیت-هماتیت در کوارتزیت ها و شیل های آهن دار استخراج شده است. اکثریت قریب به اتفاق ذخایر از این نوع توسط معدن روباز توسعه یافته اند. جایگاه دوم از نظر حجم توسعه توسط کانسارهای سنگ معدنی هیدروگوتیت-کاموزیت-سیدریت رسوبی اشغال شده است.

تولید جهانی سنگ آهن تجاری حدود 1 میلیارد تن است. 12 کشور تولید کننده 92.1٪ از کل تولید سنگ آهن را تشکیل می دهند: چین - 24.2٪، برزیل - 17.5٪، استرالیا - 14.3٪، روسیه - 7٪، هند - 6.5٪. ایالات متحده - 6.1٪، اوکراین - 4.6٪، کانادا - 3.6٪، آفریقای جنوبی - 3٪، ونزوئلا - 2٪، سوئد - 2٪، قزاقستان - 1.3٪.

در چین، حدود 100 ذخایر بزرگ در حال توسعه است که ذخایر آنها بیش از 100 میلیون تن است (محتوای آهن در سنگ معدن به طور متوسط ​​33٪ است). 17 شرکت معدنی در حال فعالیت هستند. در استرالیا، تقریباً تمام صنایع معدنی این کشور در استان سنگ آهن پیلبارا (استرالیای غربی) متمرکز شده است. این منطقه 97 درصد از کل معادن استخراج شده در کشور را به خود اختصاص داده است. بزرگترین تولید کننده مواد اولیه سنگ آهن این شرکت است « ریو تینتو " س همرسلی اهن» .

در روسیه، بزرگترین ذخایر در منطقه مرکزی زمین سیاه متمرکز شده است. بهره برداری از ذخایر سنگ آهن در اینجا توسط سه کارخانه استخراج و فرآوری (لبدینسکی، میخائیلوفسکی و استویلنسکی) انجام می شود. ذخایر سنگ آهن نیز در مناطق شمالی (کانسارهای کودورسکویه، کوستوموکشا و اولنگورسکویه)، اورال، سیبری غربی و سیبری شرقی در حال توسعه هستند.

فلزشناسی و سنین تشکیل سنگ معدن.ذخایر سنگ آهن در تمام دوران ها تشکیل شده است: از اواخر آرکئن و اوایل پروتروزوییک تا میوسن و پلیوسن را شامل می شود. در مرحله ژئوسنکلینال، غلظت اصلی آهن در مراحل اولیه اتفاق می افتد و ارتباط نزدیکی با ماگماتیسم بازالتی دارد، زمانی که ذخایر سنگ آهن آذرین و اسکارن تشکیل می شوند. مراحل میانی و پایانی چرخه ژئوسنکلینال برای آهن چندان مولد نیست.

ذخایر سنگ آهن برون زا در پروتروزوییک اولیه، زمانی که شرایط خاصی برای انتقال آهن از قاره ها به حوضه های آبی وجود داشت، شروع به شکل گیری کردند. آهن ظاهراً به شکل بی کربنات به اعماق اقیانوس منتقل شد و در آنجا به شکل هیدروکسیدها و تا حدی کربنات همراه با سازندهای سیلیسی رسوب کرد. دگرگونی بعدی چنین سازندهایی می تواند منجر به تشکیل کوارتزیت های آهن دار شود که با ذخایر عظیمی از مواد خام سنگ آهن همراه است. رسوبات آهن رسوبی که در دوره های بعدی به وجود آمدند عمدتاً در ناحیه قفسه به دلیل ترکیبات آهنی که از خشکی می آمدند تشکیل شدند که قبلاً هوازدگی شدید لاتریتی را تجربه کرده بودند. انتقال آهن به شکل محلول های کلوئیدی، محافظت شده از انعقاد توسط اسیدهای هیومیک انجام شد. بسته به تغییرات پتانسیل ردوکس در منطقه تجمع رسوب، سنگ آهن قهوه ای یا سنگ آهن سیلیکات به وجود آمد.

دوران پرکامبرینبرای تشکیل ذخایر بزرگ و منحصر به فرد مواد خام سنگ آهن بسیار مطلوب بود. اینها شامل ذخایر کوارتزیت های آهن دار و سنگ معدن های غنی مارتیت-هماتیت تشکیل شده از آنها در Krivoy Rog (اوکراین)، KMA (روسیه)، استرالیای غربی (کانسار هامرسلی)، منطقه لابرادور (کانادا)، دریاچه سوپریور (ایالات متحده آمریکا، کانادا)، ایالت های بیهار و اوریسا (هند)، میناس گرایس (برزیل) و غیره.

دوران پالئوزوئیک اولیهدر مقایسه با پرکامبرین، با کانی سازی آهن کمتر مرتبط با تکتوژنز کالدونین مشخص می شود. ذخایر سنگ آهن در بسیاری از کشورهای جهان یافت می شود، اما سهم آنها در ذخایر و تولید جهانی نسبتاً کم است. بزرگترین ذخایر این عصر در آمریکای شمالی شناخته شده است - Waubana (استان نیوفاندلند در کانادا) و ذخایر در منطقه بیرمنگام آلاباما در ایالات متحده آمریکا.

که در اواخر دوره پالئوزوئیکتعدادی از سپرده ها در CIS تشکیل شد. بیشتر آنها توسط سنگ معدن مگنتیت تماسی متاسوماتیک، که از نظر ژنتیکی به گرانیتوئیدها مرتبط هستند، نشان داده می شوند. اینها شامل ذخایر گروه Tagil-Kushvinskaya در اورال (Vysokogorskoye، Gornoblagodatskoye و غیره) است. در Kuznetsk Alatau (گروه Tey)، Gorny Altai (Inskoye، Beloretskoye و ذخایر دیگر). در قزاقستان، ذخایر با این سن در منطقه سنگ کوستانای (کاچارسکویه، ساربایسکویه، سوکولوفسکویه و غیره) و همچنین در قزاقستان مرکزی (گروه آتاسو، که بزرگترین کانسار در آن، کانسار غربی کارادژال است) شناخته شده است. ذخایر متعدد اما نسبتاً کوچک در اروپای غربی - در اتریش، بلژیک، فرانسه یافت می شود. نهشته‌های سیدریتی اتریش مدت‌هاست در آلپ شرقی، در منطقه توسعه نهشته‌های دونین، که با خاکستری‌ها، سنگ‌های آهکی، فیلیت‌ها، کوارتزیت‌ها و ماسه‌سنگ‌ها نشان داده می‌شوند، توسعه یافته‌اند. از این میان، بزرگترین میدان Erzberg است. ذخایر با این سن در الجزایر، لیبی و دیگر کشورهای شمال آفریقا نیز شناسایی شده است.

که در دوران مزوزوئیکذخایر سنگ آهن رسوبی متعدد دریایی و قاره ای (دریایی و دریاچه ای) بر روی سکوها و صفحات اپی هرسینی جوان تشکیل شد. انباشت سنگ آهن در مقیاس بزرگ اتفاق افتاد. یکی از بزرگترین در جهان، استان اروپای غربی است، جایی که سنگ آهن اولیتی تشکیل شده است که از لیمونیت و هماتیت و تا حدی سیدریت و شاموزیت تشکیل شده است. بیشتر این استان در فرانسه قرار دارد. ذخایر بزرگ سنگ آهن ژوراسیک در بریتانیای کبیر متمرکز شده است - در لینکوشایر (کانسار فرودینگهام)، یورکشایر (کانسار کلیولند)، آکسفوردشایر (کانسار بانبری)، و غیره. در آلمان، مهمترین ذخایر در منطقه سالزگیتر واقع شده است. کنگلومرای قاعده ای کرتاسه زیرین با ضخامت 5-100 متر در اینجا کانه زا است.سنگ های آهن قهوه ای اولیتی با آن مرتبط هستند. محتوای آهن در سنگ معدن 25-33٪، SiO 2 17-30٪، CaO 4-9٪، P کمتر از 0.9٪ است.

در شمال آفریقا، در دوران مزوزوئیک، گروه بزرگی از ذخایر سنگ آهن (نوع بیلبائو) تشکیل شد. آنها با ذخایر کوچک (از 1 تا 20 تا 30 میلیون تن)، کمتر به 100 میلیون تن متمایز می شوند، اما با سنگ معدن های با کیفیت بالا (متوسط ​​محتوای آهن حدود 52٪) مشخص می شوند. این گروه شامل نهشته‌های جایگزین در سنگ‌های آهکی ژوراسیک و کرتاسه می‌شود: در الجزایر نهشته‌های اوئنزا، بوخردا، بنی سوئیف. در مراکش - ویکسون؛ در تونس - جریسا، دواریا و غیره در آسیا، ذخایر سنگ آهن مزوزوئیک در چین و مالزی شناخته شده است. در چین انواع مختلفی دارند. ذخایر گروه Dae در استان هوبی اکتشاف شده است. کانسارها در محل تماس سنگ آهک های تریاس با نفوذهای دیوریت و سینیت قرار دارند. آنها عمدتا توسط هماتیت، به صورت محلی توسط مگنتیت و کمتر معمول توسط لیمونیت نشان داده می شوند. محتوای آهن 57.6-60.5٪، P 0.03-0.1٪، S 0.06-0.32٪، SiO 2 5.9-9.4٪.

در قلمرو روسیه، N. M. Strakhov استان متالوژنیک اوراسیا شمالی را شناسایی کرد که در داخل آن موارد زیر قرار دارند: حوضه های لیپتسک و تولا از سنگ معدن های سیدریت-هیدروگوتیت. ذخایر سنگ معدن سیدریت-هیدروگوتیت در مناطق گورکی و ویاتکا. رسوبات نوع نفوذ گروه Alapaevsk در دامنه شرقی اورال. منطقه سنگ آهن خوپرسکی؛ حوضه آیات از سنگ معدن دریایی (K2) در شرق ماوراءالنهر. حوضه سیبری غربی از سنگ معدن های اولیتی دریایی در بخش میانی رودخانه. Ob. ذخایر سنگ آهن متعددی در سکوی سیبری در منطقه توسعه تله های پرمو-تریاس شناخته شده است که به سمت قسمت های حاشیه ای تونگوسکا گیر می کند.

عصر سنوزوئیکبا تجلی گسترده ای از فرآیندهای تشکیل سنگ آهن مشخص شد که منجر به تشکیل موارد زیر شد: 1) ذخایر متعدد از نوع لاتریت در آمریکا، آسیا، اقیانوسیه و آفریقا. 2) ذخایر رسوبی (دریایی و قاره ای) در کشورهای مستقل مشترک المنافع، اروپای غربی، آمریکای شمالی و آفریقا. 3) ذخایر اسکارن در رومانی، اندونزی، مکزیک و سایر کشورها. مشخصه این دوره منابع بزرگ آهن موجود در ذخایر سنگ لاتریتی است که اغلب حاوی غلظت های صنعتی نیکل و Co می باشد. در کشورهای مستقل مشترک المنافع، بزرگترین ذخایر سنگ معدن حوضه کرچ است که شامل منطقه دریای سیاه شمالی، بخش شرقی است. استپ کریمه، شبه جزیره کرچ و تامان. ذخایر سنگهای رسوبی با سن سوم در تعدادی از کشورها شناخته شده است اروپای غربی– دانمارک، آلمان (Kessenberg، Grunten)، بلژیک (Herold)، سوئیس (Delemont).

انواع ژنتیکی کانسارهای صنعتی. ذخایر سنگ آهن با اهمیت صنعتی بسیار متنوع است. از جمله: 1) آذرین، 2) کربناتیت، 3) اسکارن، 4) گرمابی آتشفشانی، 5) آتشفشانی-رسوبی، 6) پوسته هوازدگی، 7) رسوبی و 8) دگرگونی. ذخایر اصلی سنگ آهن در پوسته زمینمرتبط با رسوبات دگرگونی و رسوبی.

رسوبات آذریندر گروه ذخایر سنگ آهن واقعا آذرین، دو طبقه متمایز می شوند: 1) با سنگ های آذرین اسیدی و 2) با سنگ های بازی و اولترابازیک. نماینده معمولی کلاس اول سپرده است کیروناوارا، واقع در شمال سوئد. توسعه آن در قرن نوزدهم پس از معرفی روش ذوب فولاد توماس به تولید آغاز شد، زمانی که استفاده صنعتی از سنگ معدن فسفر ممکن شد. این رسوب توسط یک بدنه سنگی دال مانند از برخورد زیرسطحی نشان داده می شود که به سمت شرق با زاویه 50 تا 60 درجه فرو رفته و در امتداد تماس پورفیری سینیت در دیواره پا و پورفیری کوارتز در دیواره آویزان قرار دارد. طول این بدنه به 4.75 کیلومتر و ضخامت متوسط ​​100 متر می رسد و از مگنتیت در ارتباط نزدیک با آپاتیت تشکیل شده است. مواد معدنی رگه شامل اوژیت، هورنبلند، بیوتیت و تورمالین است. کانه ها حجیم، متراکم و کمتر با بافت سیال و برش خورده هستند. بدنه سنگ توسط دایک هایی از آپلیت ها، سینیت-پورفیری ها و گرانیت ها عبور می کند. محتوای آهن 55-70٪، P - 3.5-6٪ یا بیشتر است. آپاتیت ها حاوی خاک های کمیاب و ایتریوم در محدوده 0.15-0.65٪ هستند. ذخایر سنگ معدن مگنتیت در کانسار Kirunovara 1.8 میلیارد تن تخمین زده می شود. این کانسار به شدت در حال توسعه است. سنگ معدن به شرکت های متالورژی در سوئد، آلمان و بریتانیا عرضه می شود. سهم ذخایر از این نوع بیش از 5 درصد است و عمدتاً در سوئد رخ می دهد.

نهشته های آذرین مرتبط با سنگ های مافیک و اولترامافیک، مناطق انتشار متمرکز با جداسازی شلیرن و عدسی رگه ای تیتانومغناطیس هستند. کانی اصلی کانسارهای این طبقه تیتانومغناطیس با ساختار تجزیه محلول جامد است که مگنتیت حاوی توده های ایلمنیتی با صفحه نازک است. دانه های مگنتیت، ایلمنیت و اسپینل در مقادیر جزئی ذکر شده اند. سنگ معدن با غلظت صنعتی آهن، V، گاهی اوقات Ti و محتوای کم S و P مشخص می شود. رسوبات این طبقه به طور گسترده در اورال (Kachkanarskoye، Kusinskoye، و غیره)، در کوه های Altai (Kharlovskoye) شناخته شده است. ایالات متحده آمریکا (Tegavus)، آفریقای جنوبی و سایر کشورها.

ذخایر کربناتیتذخایر سنگ آهن اغلب با توده های کربناتیت همراه است. آنها معمولاً به نفوذهای قلیایی- اولترابازیک از نوع مرکزی محدود می شوند. سنگ معدن پروسکیت-تیتانومغناطیس و آپاتیت-مگنتیت معمولی هستند. چنین ذخایری در روسیه در سپر بالتیک (کودور، آفریقا)، پلتفرم سیبری (توده گولینسکی)، در سکوی آفریقایی (سوکولو در اوگاندا، دوروا در زیمبابوه، لیولکوپ در آفریقای جنوبی و غیره) شناخته شده است.

یک مثال معمولی خواهد بود میدان Kovdorskoye.این منطقه در منطقه کیروف در منطقه مورمانسک واقع شده است و محدود به توده سنگ های آلکالن و کربناتیت های اولترابازیک با مساحت 40 کیلومتر مربع است. توده یک نفوذ چند فازی از نوع مرکزی است که متشکل از اولیوینیت‌ها، ملتیژیت‌ها، یولیت‌ها، سینیت‌های نفلین و همچنین مجموعه پیچیده‌ای از متاسوماتیت‌ها و کربناتیت‌های سیلیکات است. سنگ‌های معدنی مگنتیت و سنگ‌های حاوی مگنتیت، بدنه‌ای به طول 0.3 کیلومتر و عرض 0.1 تا 0.8 کیلومتر را تشکیل می‌دهند که در جهت زیرآبی کشیده شده است. کانسار تا عمق 600-700 متر کاوش شده است. سنگ معدن با محتوای کلسیت کوچک غالب است: آپاتیت-فورستریت-مگنتیت، فوستریت-مگنتیت و فلوگوپیت-آپاتیت-فورستریت-مگنتیت. همه انواع سنگ معدن حاوی انتشار خوب پیروکلر و بادلیت هستند. محتوای اجزای اصلی در سنگ معدن (٪) است: Fe 20-55 (متوسط ​​29)، MgO 15-17، CaO 11-12، P 2.9، S 1.2، MnO و TiO2 - دهم درصد. این رشته توسط JSC در حال توسعه است "کودور".

رسوبات اسکارن (تماسی-متازوماتیک).همراه با نفوذهای اسیدی متوسط ​​(گرانودیوریت ها، دیوریت های کوارتز)، معمولاً در تماس با لایه های کربناته. آنها در اورال (Vysokogorskoye، Goroblagodatskoye، و غیره)، در قزاقستان در منطقه Kustanai (Sokolovskoye، Sarbaiskoye، Kacharskoye، و غیره)، کوه شوریا و Khakassia (Teyskoye، Telbes، Tashtagol، Abakanskoye، و غیره)، ایالات متحده آمریکا گسترده هستند. (Iron Springs، Adirondack)، مراکش (ریف)، رومانی (بانات) و سایر کشورها.

رسوبات با رسوبات ورقه مانند، عدسی ها، لانه های سنگ معدن جامد و مگنتیت های منتشر شده در اسکارن ها نشان داده می شوند. ترکیب اسکارن ها متنوع است: گارنت، گارنت-اپیدوت، پیروکسن-گارنت، اکتینولیت و اپیدوت-کلریت یافت می شود. میزان آهن موجود در سنگ معدن از 20 تا 70 درصد متغیر است. گوگرد اغلب وجود دارد (تا 3%) که با انتشار در سنگ معدن پیریت و کالکوپیریت همراه است.

میدان سوکولوفسکویه.در 40 کیلومتری شهر کوستانای در ناوگان تورگای قرار دارد و محدود به ناحیه اسکارن های گارنت-پیروکسن-اسکاپولیت است که در امتداد ناحیه گسلی در تماس سنگ آهک های پالئوزوئیک با دیوریت ها و پورفیریت ها ایجاد شده است. در ناحیه اسکارن که در جهت زیرین به مدت 7.3 کیلومتر امتداد دارد، یک توده سنگ معدنی مگنتیت قرار دارد که با زاویه 70 تا 80  به سمت غرب فرو رفته است. بیشترین غلظت مگنتیت در قسمت جنوبی کانی مشاهده می شود. در اینجا، در افق های بالایی، ضخامت بدنه سنگ معدن به 250-270 متر می رسد. در ناحیه باقی مانده کانسار، ضخامت آن از 100-110 متر تجاوز نمی کند. کانی سازی در بسته ای از توفیت های آهکی (ضخامت) توسعه می یابد. 120-140 متر)، زیر لایه ای از پورفیریت ها. گسل های زیر عرضی و مورب، کانسار را به چند بخش با طول 800 تا 1400 متر تقسیم می کنند. در افق های بالای کانسار، تا عمق 70 تا 75 متری، مگنتیت ها ماریتیزه می شوند. محتوای آهن در سنگ معدن غنی 57-58٪، S 1.35-2.57٪، P 0.07-0.09٪ است. در میان سنگ معدن های پراکنده ای که نیاز به غنی سازی دارند، دو گونه متمایز می شوند: با محتوای آهن 30-50 و 20-30٪. سنگ معدن ها با غلظت بالایی از کلسیم و منیزیم مشخص می شوند که روند تکنولوژیکی ذوب آنها را بهبود می بخشد. این رشته در حال توسعه است "Sokolovsko-Sarbayskaya اتحادیه". سنگ معدن استخراج شده به کارخانه استخراج و فرآوری Sokolovsko-Sarbaisky عرضه می شود.

ذخایر هیدروترمال آتشفشانیاز نظر پاراژنتیکی ارتباط نزدیکی با تله ها دارد. آنها در سکوی سیبری گسترده هستند، جایی که آنها تعدادی از مناطق سنگ آهن را تشکیل می دهند: Angaro-Katsky، Angaro-Ilimsky، Sredneangarsky، Kansko-Taseevsky، Tungussky، Bakhtinsky و Ilimpesky. رسوبات در رسوبات پالئوزوئیک پوشش سکوی رخ می دهد. منطقه توزیع آنها با توسعه تله های نفوذی کنترل می شود که در زیر آن رسوبات هالوژن در بخش قرار دارند. آنها با تشکیل کلریدهای آهن همراه هستند که به مجتمع های سنگی پوشاننده مهاجرت کردند. مسیرهای مهاجرت شدید این محلول ها گسیختگی های تکتونیکی و همچنین احتمالاً لوله ای از انفجارها بود. در اثر تاثیر آنها، تغییرات متاسوماتیک در سنگ ها و کانی سازی رخ داد. اجسام سنگ رگه ای شکل، عدسی شکل و اغلب هستند شکل نامنظم. غنی ترین مناطق سنگ معدنی از توده هایی از کانه های پیوسته و پراکنده و پراکنده تشکیل شده است. میزان آهن موجود در سنگ معدن از 25 تا 60 درصد متغیر است. مگنتیت کانه ساز همیشه حاوی یک مخلوط هم شکل منیزیم است و به انواع مگنتیت تعلق دارد.

بزرگترین و نمونه ترین نماینده این گروه است میدان Korshunovskoye.در منطقه ژلزنوگورسک، منطقه ایرکوتسک، در نزدیکی راه آهن Taishet-Lena واقع شده است. این نهشته در رسوبات پوشش سکو قرار دارد که توسط گلسنگ، سنگ آهک، مارن، سیلت استون و ماسه سنگ کامبرو-اردویسین نشان داده شده است. مکان‌هایی که سنگ‌های رسوبی با گسل‌های تکتونیکی با شیب تند تلاقی می‌کنند، از برش‌های توف و قطعات سنگ‌های میزبان که دستخوش تغییرات متاسوماتیک شده‌اند، ساخته شده‌اند. شکل بدنه های سنگ معدنی به شکل استوک، عدسی و ستونی است. کانه اصلی از جنوب غربی به شمال شرقی به مدت 2.5 کیلومتر با عرض 0.4 تا 0.6 کیلومتر امتداد دارد. در عمق، بدنه سنگ باریک می شود و تا 1100 متر ردیابی می شود. برچا و کانه های پراکنده غالب هستند که با انتقال تدریجی متقابل به هم متصل می شوند. کانی اصلی سنگ معدن مگنتیت است که حاوی حداکثر 6٪ MgO است. کانی فرعی هماتیت است. ذخایر ثابت شده این میدان بیش از 400 میلیون تن است. میانگین محتوای Fe 34.4٪، S 0.02٪ و P 0.2٪. این کانسار توسط کارخانه استخراج و فرآوری کورشونوفسکی اداره می شود.

رسوبات آتشفشانی-رسوبینسبتا نادر هستند. اینها عبارتند از کراجال غربی در قزاقستان، گروه ترسینسکی در کوزنتسک آلاتائو، گارا جبیلت و مشری عبدالازیس در الجزایر، و ذخایر لان و دیل در آلمان. آنها به عنوان یک قاعده از نظر فضایی با مناطق ناودیس سازندهای eugeosynclinal مرتبط هستند. بسترهای سنگ معدن معمولاً همراه با لایه میزبان خود تغییر شکل می دهند. سنگ معدن از هماتیت، مگنتیت و سیدریت تشکیل شده است. آنها حاوی سولفیدها - پیریت، کالکوپیریت، آرسنوپیریت، اسفالریت، گالن، و از جمله کانی های غیرفلزی (رگه ای) - سریسیت، کلریت، کوارتز، عقیق، کلسدونی، دولومیت، آنکریت، آپاتیت و غیره هستند. اهمیت صنعتی ذخایر این گروه کوچک است.

نماینده معمولی این گروه است میدان کرجال غربی.در منطقه کاراگاندا قزاقستان، تقریباً 110 کیلومتری جنوب غربی ایستگاه واقع شده است. جوآن آو آرک. فارغ التحصیلان 1957-1958 در اکتشاف این رشته شرکت کردند. دانشکده زمین شناسی و جغرافیای دانشگاه دولتی بلاروس (V.P. Eroshin, D.M. Eroshina). در ناحیه کانسار مجموعه‌ای از سنگ‌های افوزیو و توفی دونین پایین-میانی (ضخامت تا 1.5 کیلومتر) و مجموعه‌ای از سنگ‌های رسوبی دونین بالا- کربنیفر پایین با همین ضخامت وجود دارد. سنگ های تشکیل دهنده این سازندها به شدت نابجا، چین خورده، شکسته شده توسط گسل و نفوذ دایک های دیوریت و پورفیری دیوریت هستند. تا عمق 600 متری، سنگ ها در زاویه 45 تا 50 درجه قرار دارند و یک ناودیس پیچیده را تشکیل می دهند. کانسار یک بدنه ورقه مانند را تشکیل می دهد که می توان آن را در امتداد ضربه به مدت 6.5 کیلومتر و در امتداد شیب تا 0.8 کیلومتر ردیابی کرد. ضخامت این بدنه 20-40 متر است. در قسمت پایین ذخایر سنگ معدن، سنگ معدن هماتیت، در وسط - عمدتا مگنتیت، و در قسمت بالا - سنگ معدن هماتیت و منگنز با عیار پایین توسعه یافته است. کانی های جزئی سیدریت، باریت پیریت، گالن، اسفالریت هستند. ذخایر اکتشاف شده این کانسار بیش از 300 میلیون تن سنگ معدن با میانگین محتوای Fe 55.6٪، SiO 2 12.4٪، S 0.6٪ و P 0.03٪ است.

رسوبات هوازدگیآنها اغلب با: 1) لاتریت ها و 2) کلاه های آهنی نشان داده می شوند. رسوبات لاتریت های آهن داردر جریان هوازدگی توده‌های سنگ‌های پایه و اولترابازیک در آب و هوای گرمسیری مرطوب تشکیل می‌شوند. در این شرایط، سیلیکات‌های حاوی آهن دو ظرفیتی با تشکیل سنگ‌های لیمونیت غنی‌شده با Ni، Co، Cr و Mr تجزیه می‌شوند، یعنی کانی‌های آلیاژی طبیعی ظاهر می‌شوند. بزرگترین ذخایر مرتبط با پوسته هوازدگی لاتریت در کوبا واقع شده است. پوشش لاتریتی با ضخامت 5 تا 30 متر در مساحتی به وسعت 150 کیلومتر مربع توسعه یافته است و به طور متناوب تا چندین ده کیلومتر قابل ردیابی است. سنگ معدن از eluvium خاکی حاوی هیدروکسیدهای آهن، هماتیت، بقایای سرپانتینیت با مخلوطی از دانه های کروم اسپینل و سیلیکات های نیکل تشکیل شده است. سنگ معدن حاوی (%): Fe 40-50، Cr 2 O 3 1.5-1.8 (تا 4)، Ni 0.7-0.8 (تا 2.5)، منگنز 0.5-3، صدم P، S تا 0.2، SiO 2 18 -30 و Al 2 O 3 10-12. کانسارها از نظر قدمت درجه سوم هستند و مجموع ذخایر آنها 15 میلیارد تن است و بزرگترین آنها کانسارهای موآ و مایاری هستند.

رسوبات کلاه آهنیدر طی اکسیداسیون کانه های سولفیدی یا سیدریتی تشکیل می شوند. سنگ معدن اغلب از هیدروکسیدهای آهن تشکیل شده است. آنها ساختار متخلخل، سلولی، غاردار یا کلوفورم دارند. برخی از عناصر ارزشمند در سنگ معدن کلاه آهن - طلا، نقره، سرب، نیکل و غیره حفظ می شود.

رسوبات رسوبیآنها بسیار گسترده و مهم هستند اهمیت اقتصادی، رتبه دوم را در بین سایر انواع ژنتیکی سنگ آهن دارد. با توجه به شرایط تشکیل، آنها به دریایی و قاره ای تقسیم می شوند.

نهشته های دریایی رسوبیدر نتیجه انتقال آهن توسط آب های زیرزمینی رودخانه ها به صورت سوسپانسیون های ریز و درشت، محلول های کلوئیدی و انعقاد آنها در هنگام برخورد با آب های شور حوضه های دریایی تشکیل می شوند. رسوب سنگ اغلب در طول تجاوز دریا رخ می دهد، که به تشکیل سنگ معدن با ساختارهای اولیتی کمک می کند. از جمله سنگ‌های اکسیدی، متشکل از هیدروکسیدهای آهن، سنگ‌های سیلیکات که عمدتاً توسط کلریت‌های آهنی نشان داده می‌شوند، و سنگ‌های کربناته، که اساساً سنگ‌های سیدریت هستند. ذخایر رسوبی دریایی در میان رسوبات با سنین مختلف یافت می شود - از پروتروزوئیک (کانسار Nizhneangarsk) تا دوره سوم (حوضه سنگ آهن کرچ، ذخایر در نیجر و بنین و غیره). در کانی‌های ذخایر رسوبی دریایی، محتوای آهن بین 20 تا 50 درصد، اغلب 30 تا 40 درصد است.

در میان کانسارهای سنگ آهن دریایی رسوبی وجود دارد ژئوسنکلینالو سکو.اولین آنها توسط نهشته‌های تشکیل سیدریت در نهشته‌های خاک‌زایی-کربناته دریایی (گروه نهشته‌های باکال شیب غربی) نشان داده می‌شوند. اورال جنوبی) و نهشته های هماتیت دریایی در رسوبات خاک زایی کربناته (Nizhneangarskoye، Clinton در ایالات متحده). کانسارهای دریایی پلت فرم از سنگ معدن سیدریت-لپتوکلریت-هیدروهماتیت (حوضه های آیت، کرچ، سیبری غربی، لورن) تشکیل شده است.

یک نماینده معمولی حوضه های دریایی رسوبی از نوع پلت فرم است حوضه سنگ آهن کرچ.این استخر در سال 1830 افتتاح شد. سنگ معدن در دهه 1955-1970 شروع به توسعه کرد. حومه شرقی و شمالی شبه جزیره کرچ را پوشش می دهد و می توان آن را تا شبه جزیره تامان دنبال کرد. مساحت آن 150 کیلومتر مربع است. قلمرو حوضه از رسوبات دوره سوم فوقانی تشکیل شده است که به صورت چین های ملایم با محورهای کشیده در جهات عرضی و شمال شرقی چین خورده است. دو نوع ذخایر سنگ آهن رسوبی وجود دارد. نوع اول به ساختارهای براکی سینکلینال تکتونیکی بزرگ محدود می شود - فرورفتگی ها، دومی با ساختارهای شبه تکتونیکی مرتبط است - فرورفتگی های جبرانی در منطقه توسعه آتشفشانی گلی.

رسوبات دوره سوم فوقانی که فرورفتگی ها را تشکیل می دهند شامل تعدادی لایه رس با ماسه ها و در قسمت پایین با سنگ های آهکی است. لایه سنگ معدن توسط سنگ‌های آهکی مرحله پونتیک (پلیوسن پایین) پوشیده شده است. در قسمت های مرکزی فرورفتگی به صورت افقی قرار دارد و روی بال ها با زاویه 10-15 درجه متمایل است. ضخامت سازند از 2 تا 3 متر روی بال ها تا 25 تا 30 متر در قسمت های محوری فرورفتگی متغیر است. لایه سنگ معدن عمدتا از سنگ معدنی اولیتی تشکیل شده است. اندازه اولیت ها از کسری از میلی متر تا 5-10 میلی متر متغیر است. آنها توسط کرچنیت، ویویانیت، باریت، پسیلوملان، پیرولوزیت، کربنات آهن و منگنز سیمان می شوند. انواع اصلی سنگ معدن "تنباکو" و "قهوه ای" است. اولی در منطقه ردوکس تشکیل شد، دومی به هزینه اولی در منطقه اکسیداسیون. سنگ معدن منگنز-آهن "خاویار" اهمیت ثانویه دارد که از نظر محتوای منگنز افزایش یافته با سنگ معدن "قهوه ای" تفاوت دارد. با کیفیت ترین کانسنگ های قهوه ای که کانی های اصلی آن هیدروگوتیت و فریمونت موریلونیت و کانی های فرعی آن سیلوملان، پیرولوزیت، گچ، آراگونیت، کلسیت، پیریت، کرچنیت، کوارتز، فلدسپات و گلوکونیت است. سنگ معدن "قهوه ای" حاوی (%): Fe 37.7; MnO 3; V 2 O 5 1.20; P 1.0; S 0.06; به عنوان 0.13.

ذخایر رسوبی قاره ایعمدتاً توسط سنگ‌های آهن قهوه‌ای با منشأ دریاچه‌ای و باتلاقی نشان داده می‌شوند. چنین سنگ معدنی در بستر اروپای شرقی گسترده است و در مناطق تولا و لیپتسک شناخته شده است. آنها با محتوای کم آهن (تا 30-40٪) مشخص می شوند. بزرگترین کانسار از این نوع است لیزاکوفسکویهدر دهه 1960 در منطقه کوستانای (قزاقستان) افتتاح شد. ذخایر سنگ معدن در اینجا ده ها کیلومتر در امتداد کانال های رودخانه دیرینه امتداد دارند. محتوای آهن در سنگ معدن 30-35٪ و P حدود 0.5٪ است.

رسوبات دگرگونیاز اهمیت اقتصادی استثنایی برخوردار هستند. آنها بخش عمده ای از ذخایر جهان و حدود 60 درصد از تولید سنگ آهن جهان را تشکیل می دهند. از نظر ذخایر ، اینها معمولاً ذخایر منحصر به فرد و بزرگ هستند. آنها در سپرهای کانادا، برزیل، هند، آفریقای جنوبی، بالتیک و اوکراین و همچنین در سکوهای چینی و استرالیایی، توده کورسک-ورونژ و سایر استان های متشکل از سازندهای پرکامبرین شناخته شده اند.

این مجموعه شامل: 1) ذخایر کوارتزیت های آهن دار و 2) سنگ معدن غنی آهن در سازندهای دگرگونی باستانی. کوارتزیت های آهنی تنها مشخصه نواحی چین خورده پرکامبرین هستند. این سنگ‌ها سنگ‌های نسبتاً ضعیفی با محتوای آهن 20 تا 40 درصد (معمولاً 32 تا 37 درصد) هستند و با غلظت‌های بسیار کم فسفر و S مشخص می‌شوند. تن متعلق به سازندهای اوژئوسنکلینال پروتروزوییک پایینی است که دچار دگرگونی رخساره شیست سبز شده اند. کانی‌های اصلی کوارتزیت‌های فروژینی این سازند کوارتز، مگنتیت، هماتیت، کومینگتونیت، بیوتیت، کلریت، کمتر سیدریت، پیروکسن‌ها و آمفیبول‌های قلیایی هستند. رسوبات عمیق تر تغییر یافته دگرگونی رخساره های آمفیبولیت توسط ذخایر کوچکتر (صدها میلیون تن) نشان داده می شوند.

رسوبات مرتبط با اقشار کوارتزیت های آهنی سنگ معدن غنی آهنآنها محصول غنی سازی طبیعی کوارتزیت های آهن دار هستند که در نتیجه شسته شدن کوارتز و تجزیه سیلیکات ها در طی فرآیندهای هوازدگی یا دگرگونی باستانی ایجاد شده اند. دو نوع مورفولوژیکی اصلی ذخایر معدنی غنی وجود دارد - شنل شکل و خطی. اولی روی سر لایه‌های شیب‌دار کوارتزیت‌های آهنی قرار دارد، دومی بدنه‌های گوه‌ای از سنگ‌های آهن غنی در میان کوارتزیت‌های آهنی هستند که تا عمق و ضخامت قابل‌توجهی امتداد دارند. ترکیبات معدنی کانسنگ‌های با عیار بالا: مارتیت و مگنتیت مارتیت شده، هماتیت، گوتیت، هیدروگوتیت، کانی‌های رسی، کربنات‌های ثانویه و پیریت. سنگ معدن دارای محتوای آهن بالا (54-69٪) است.

بزرگترین حوضه های سنگ آهن از این نوع در کشورهای مستقل مشترک المنافع هستند: ناهنجاری مغناطیسی کورسک (Lebedinskoye، Mikhailovskoye، Korobkovskoye، Saltykovskoye و ذخایر دیگر)، حوضه سنگ آهن Krivoy Rog، در خارج از کشور - کمربند سنگ آهن لابرادور (کانادا) ، گروهی از ذخایر در منطقه دریاچه سوپریور (ایالات متحده آمریکا)، در ایالت میناس گرایس (برزیل)، در ایالت های بیهار و اوریسا (هند)، حوضه همرسلی (استرالیای غربی) و غیره.

نماینده معمولی این گروه است حوضه سنگ آهن Krivoy Rog (Krivoy Rog-Kremenchug).واقع در ساحل سمت راست Dnieper در اوکراین. سری سنگ های آهن دار Krivoy Rog در سن پروتروزوئیک مولد هستند و به شکل نوار باریکی از شمال-شمال شرقی به طول 100 کیلومتر امتداد دارند. عرض آن در منطقه Krivoy Rog به 5-6 کیلومتر می رسد. سری Krivoy Rog به طور متجاوزانه با یک ناهماهنگی زاویه‌ای تیز بر روی سنگ‌های آرکئن قرار دارد. در بخش، آن را به سه بخش متمایز می کنند: پایین - آرکوز فیلیت (underore). وسطی سنگ‌دار است که با کوارتزیت‌های آهن دار و هورنفلز نشان داده می‌شود و قسمت بالایی شیل رسی (بیش از سنگ معدن) است. ساختار زمین شناسی حوضه بسیار پیچیده است (شکل 1). سری Krivoy Rog یک ناودیس پیچیده را تشکیل می‌دهد که از چین‌های ناودیس و تاقدیس تشکیل شده است که بال‌هایی در زوایای 45 تا 80 درجه فرو می‌روند. لولاهای ناودیس با زاویه تا 40  در جهت شمال فرو می روند. تعدادی از سازه های سنگ دار در حوضه (از جنوب به شمال) متمایز می شوند: Inguletskaya (میدان سنگ معدن جنوبی)، Saksaganskaya (میدان سنگ اصلی یا Saksaganskoye)، Pervomaiskaya، Annovskaya، Zheltorechenskaya (میدان سنگ معدن شمالی)، Popelnonastovskaya.

در میان کوارتزیت های فروژین، انواع مگنتیت، مگنتیت-هماتیت، هماتیت و انواع اکسیدی آنها مشخص می شود. کانه های با عیار بالا که عمدتاً از اکسیدها و هیدروکسیدهای آهن تشکیل شده اند، در میان کوارتزیت های آهن دار رسوبات ورقه ای، ستونی، استوک و عدسی شکل را تشکیل می دهند. آنها با محتوای آهن بالا (54-64٪) و غلظت کم ناخالصی های مضر (S 0.03-0.15٪، P 0.04-0.26٪) مشخص می شوند. ذخایر سنگ معدن غنی به 1.5 میلیارد تن (متوسط ​​محتوای آهن 57.6٪)، کوارتزیت های آهنی - 18 میلیارد تن (متوسط ​​محتوای آهن 35.9٪) است.

کانسارها و عملیات سنگ معدن در بلاروس.سنگ‌های آهن در سنگ‌های زیرزمین کریستالی و پوشش رسوبی (کانه‌های باتلاقی، سیدریت) شناسایی شدند. 2 کانسار و 10 رخداد سنگ معدنی در زیرزمین کریستالی وجود دارد. بزرگترین سپرده است اوکولوفسکوئه، واقع در منطقه Stolbtsy در منطقه مینسک. کوارتزیت های آهنی با تشکیلات طبقه بندی شده سری Okolovo (سن حدود 2 میلیارد سال) مرتبط هستند. آنها در ارتباط پاراژنتیکی نزدیک با پلاژیوژنیس ها و آمفیبولیت های میزبان هستند. وقوع اقشار آهنی با اختلالات تکتونیکی حمله زیر عرضی، زیرسطحی و شمال غربی پیچیده است. سه افق از کوارتزیت های آهن دار با ضخامت 20-80 تا 125-259 متر، دارای شکل ورقه مانند، یک رخداد تک کلینال با شیب به سمت جنوب شرقی در زاویه 60-80 درجه، در نهشته شناسایی شدند. حداکثر 5-6 لایه سنگ معدن در افق ها متمایز می شود. دو نوع اصلی سنگ معدن توسعه می یابد: کوارتزیت های سیلیکات-مگنتیت و آمفیبولیت های مگنتیت. کانی اصلی سنگ معدن مگنتیت است؛ پیریت، پیروتیت، کالکوپیریت، ایلمنیت گاهی اوقات یافت می شود و در منطقه اکسیداسیون ضعیف - مارتیت، هماتیت و لیمونیت. میانگین محتوای آهن در سازندهای مولد 27 درصد است. سنگ معدن به خوبی غنی شده است. بر اساس داده های اولیه اکتشاف، ذخایر سنگ آهن رده C 1 تا عمق 700 متری به 340 میلیون تن می رسد.

میدان Novoselkovskoyeسنگ معدن ایلمنیت-مگنتیت در ناحیه کورلیچی در منطقه گرودنو قرار دارد. توسط یک نفوذ گابرو کوچک (1.5 0.5 کیلومتر) که تحت شرایط رخساره آمفیبولیت دگرگونی شده است، کنترل می شود. این نهشته با اختلالات زمین ساختی (مانند گسل ها) یک ضربه شمال غربی به سه بلوک با دامنه جابجایی حدود 100 متر با محتوای برش آهن کل تقسیم می شود. 15٪ در هر یک از آنها از سه تا پنج بدنه سنگی به شکل ورقه مانند، عدسی شکل با ضخامت 4 تا 128 متر، طول در امتداد ضربه از 110 تا 411 متر و در امتداد شیب - از 110 وجود دارد. تا 640 متر کانی های اصلی سنگ معدن مگنتیت (تا 60 درصد) و ایلمنیت (تا 30 درصد) و کانی های فرعی پیریت و پیروتیت هستند. میانگین محتوای اجزای اصلی در سنگ معدن در (٪) متفاوت است: کل آهن. 23.5-35.7; TiO 2 4.2-6.0; V 2 O 5 0.15-0.24; P 2 O 5 0.48-0.51; S 0.8-1.04.

با پرسیدن این سوال - چرا سنگ آهن مورد نیاز است ، مشخص می شود که بدون آن فرد به ارتفاع نمی رسد. توسعه مدرنتمدن ابزار و سلاح، قطعات ماشین آلات و ماشین آلات - همه اینها را می توان از سنگ آهن تهیه کرد. امروز صنعت وجود ندارد اقتصاد ملی، بدون فولاد یا چدن.

آهن به طور گسترده در پوسته زمین پراکنده است عناصر شیمیایی. این عنصر عملاً هرگز به شکل خالص در پوسته زمین یافت نمی شود، بلکه به صورت ترکیبات (اکسیدها، کربنات ها، نمک ها و غیره) یافت می شود. ترکیبات معدنی حاوی مقدار قابل توجهیبه این عنصر سنگ آهن می گویند. استفاده صنعتی از سنگ معدن حاوی ≥ 55 درصد آهن توجیه اقتصادی دارد. مواد معدنی با محتوای فلز کمتر در معرض غنی سازی اولیه هستند. روش های غنی سازی برای استخراج سنگ آهندائما در حال بهبود هستند. بنابراین در حال حاضر نیاز به مقدار آهن موجود در سنگ آهن (فقیر) به طور مداوم در حال کاهش است. سنگ معدن از ترکیبات عنصر کانه ساز، ناخالصی های معدنی و سنگ های باطله تشکیل شده است.

• سنگ معدنی که تحت تأثیر دمای بالا تشکیل می شود ماگمایی نامیده می شود.
• در نتیجه رسوب در کف دریاهای باستانی - برون زا تشکیل شده است.
• تحت تأثیر فشار و دمای شدید - دگرگونی.

منشا نژاد را تعیین می کند شرایط معدنو به چه شکل آهن در آنها وجود دارد.

ویژگی اصلی سنگ آهن، وجود گسترده و ذخایر بسیار قابل توجه آنها در پوسته زمین است.

ترکیبات معدنی اصلی حاوی آهن عبارتند از:

• هماتیت با ارزش ترین منبع آهن است، زیرا حاوی حدود 68-72٪ عنصر و حداقل ناخالصی های مضر است؛ رسوبات هماتیت سنگ آهن قرمز نامیده می شود.
• مگنتیت - خاصیت اصلی این نوع سنگ آهن خاصیت مغناطیسی است. همراه با هماتیت دارای آهن 72.5 درصد و همچنین گوگرد بالایی است. رسوبات - سنگ معدن آهن مغناطیسی.
• گروهی از اکسیدهای فلزات آبدار زیر نام متداولسنگ آهن قهوه ای این سنگ معدنی دارای محتوای کم آهن، ترکیبات منگنز و فسفر است. این ویژگی های سنگ آهن این نوع را تعیین می کند - کاهش قابل توجهی، تخلخل ساختار.
• سیدریت (کربنات آهن) - دارای محتوای بالای سنگ ضایعات است، خود فلز حاوی حدود 48٪ است.

کاربردهای سنگ آهن

سنگ آهن برای ذوب چدن، چدن فولادی و فولاد استفاده می شود. با این حال، قبل از سنگ آهنمورد استفاده برای هدف مورد نظر خود، در معرض غنی سازی در کارخانه های معدن و فرآوری قرار می گیرد. این در مورد مواد معدنی ضعیف، که محتوای آهن آنها زیر 25-26٪ است، صدق می کند. چندین روش برای بهینه‌سازی سنگ‌های معدنی با عیار پایین توسعه داده شده است:

• روش مغناطیسی، شامل استفاده از تفاوت در نفوذپذیری مغناطیسی اجزای سنگ معدن است.
• روش فلوتاسیون، با استفاده از ضرایب ترشوندگی مختلف ذرات سنگ معدن.
• روش فلاشینگ، که ناخالصی های خالی را با جت های مایعات تحت فشار بالا حذف می کند.
• روش گرانشی، با استفاده از تعلیق ویژه برای حذف سنگ های زائد.

در نتیجه غنی سازی، کنسانتره ای حاوی 66-69 درصد فلز از سنگ آهن به دست می آید.

نحوه و مکان استفاده از سنگ آهن و کنسانتره:

• سنگ معدن در تولید کوره بلند برای ذوب چدن استفاده می شود.
• تولید مستقیم فولاد با دور زدن مرحله چدن؛
• برای تولید فروآلیاژها

در نتیجه از فولاد و چدن به دست آمده پروفیل ها و ورق هایی ساخته می شود که سپس محصولات لازم از آن ساخته می شود.

سنگ آهن- تشکیلات معدنی طبیعی حاوی آهن و ترکیبات آن در حجمی که استخراج صنعتی آهن از این سازندها توصیه می شود. علیرغم اینکه آهن در بیشتر یا مقدار کمتردر همه گنجانده شده است سنگ هانام سنگ آهن تنها به چنین انباشتگی از ترکیبات آهنی اطلاق می شود که از آنها سود می برد. از نظر اقتصادیمی توانید آهن فلزی تهیه کنید.

سنگ‌های آهن، تشکیلات معدنی خاصی هستند که حاوی آهن و ترکیبات آن هستند. این نوعسنگ معدن در صورتی آهن محسوب می شود که نسبت این عنصر به اندازه ای باشد که استخراج صنعتی آن از نظر اقتصادی سودآور باشد.

سه نوع اصلی از محصولات سنگ آهن مورد استفاده در متالورژی آهن وجود دارد:

- سنگ آهن جدا شده (میزان آهن کم)؛

- سنگ معدن تف جوشی (متوسط ​​مقدار آهن)؛

- گلوله (توده خام حاوی آهن)

ذخایر سنگ آهن در صورتی غنی تلقی می شوند که نسبت آهن موجود در آنها بیش از 57 درصد باشد. سنگ آهن کم عیار می تواند حاوی حداقل 26 درصد آهن باشد. دانشمندان دو نوع مورفولوژیکی اصلی سنگ آهن را می شناسند. خطی و مسطح

کانسارهای خطی سنگ آهن، توده‌های سنگی گوه‌ای شکل در مناطق گسل‌های زمین، خمیدگی‌ها در فرآیند دگرگونی هستند. این نوع سنگ آهن با محتوای آهن بالا (54-69٪) با محتوای گوگرد و فسفر کم مشخص می شود.

رسوبات مسطح مانند را می توان در بالای بسترهای کوارتزیتی فروژین یافت. آنها به پوسته های هوازدگی معمولی تعلق دارند.

سنگ آهن با عیار بالا عمدتاً برای ذوب در اجاق باز و تولید مبدل یا برای احیای مستقیم آهن ارسال می شود.

انواع صنعتی اصلی ذخایر سنگ آهن:

• - ذخایر رسوبی طبقه بندی شده؛
• - رسوبات پیچیده تیتانومغناطیس؛
• - ذخایر کوارتزیت های آهن دار و سنگ معدن غنی.
• - ذخایر سنگ آهن اسکارن؛

انواع صنعتی جزئی ذخایر سنگ آهن:

• - ذخایر سیدریت سنگ آهن؛
• - ذخایر لاتریت لایه ای سنگ آهن؛
• - رسوبات پیچیده کربوپاتیت آپاتیت-مگنتیت؛

ذخایر جهانی ذخایر اثبات شده سنگ آهن بالغ بر 160 میلیارد تن است که حاوی حدود 80 میلیارد تن آهن خالص است. بزرگترین ذخایر سنگ آهن در اوکراین و بزرگترین ذخایر آهن خالص در روسیه و برزیل قرار دارد.

حجم تولید جهانی سنگ آهن هر سال در حال افزایش است. بیش از 2.4 میلیارد تن سنگ آهن در سال 2010 استخراج شد که چین، استرالیا و برزیل دو سوم تولید را به خود اختصاص دادند. اگر روسیه و هند را به آنها اضافه کنیم، کل سهم بازار آنها بیش از 80 درصد خواهد بود.

سنگ معدن چگونه استخراج می شود

بیایید به چند گزینه اصلی برای استخراج سنگ آهن نگاه کنیم. در هر مورد خاص، انتخاب به نفع یک یا دیگر فناوری با در نظر گرفتن موقعیت منابع معدنی، امکان اقتصادی استفاده از یک یا آن تجهیزات و غیره انجام می شود.

در بیشتر موارد، سنگ معدن با استفاده از روش معدن استخراج می شود. یعنی برای سازماندهی معدن ابتدا یک معدن عمیق به عمق تقریبی 200-300 متر حفر می شود. پس از این، سنگ آهن مستقیماً با استفاده از ماشین آلات بزرگ از کف آن جدا می شود. که بلافاصله پس از استخراج، با لوکوموتیوهای دیزلی به کارخانه های مختلف منتقل می شود و در آنجا فولاد از آن ساخته می شود. امروزه بسیاری از شرکت های بزرگ به شرط داشتن تمام تجهیزات لازم برای انجام چنین کاری، سنگ معدن را استخراج می کنند.

شما باید یک معدن را با استفاده از بیل های بزرگ حفر کنید، اما باید در نظر داشته باشید که این روند می تواند چند سال طول بکشد. پس از حفاری بیل مکانیکی تا اولین لایه سنگ آهن، لازم است آن را برای تجزیه و تحلیل به کارشناسان ارائه دهند تا بتوانند دقیقاً تعیین کنند که چه درصدی آهن دارد. اگر این درصد حداقل 57 باشد، تصمیم به استخراج سنگ معدن در این منطقه از نظر اقتصادی سودآور خواهد بود. چنین سنگ معدنی را می توان با خیال راحت به کارخانه ها منتقل کرد، زیرا پس از فرآوری قطعاً فولاد با کیفیت بالا تولید می شود.

با این حال، این همه چیز نیست، فولادی که از فرآوری سنگ آهن به دست می آید باید با دقت بررسی شود. اگر کیفیت سنگ معدن استخراج شده با استانداردهای اروپایی مطابقت نداشته باشد، درک چگونگی بهبود کیفیت تولید ضروری است.

نقطه ضعف روش روباز این است که امکان استخراج سنگ آهن را تنها در عمق نسبتا کم می دهد. از آنجایی که اغلب بسیار عمیق تر است - در فاصله 600-900 متری از سطح زمین - ساخت معادن ضروری است. ابتدا یک شفت معدن ساخته می شود که شبیه یک چاه بسیار عمیق با دیوارهای ایمن تقویت شده است. راهروهایی به نام رانش از تنه در جهات مختلف گسترش می یابد. سنگ آهنی که در آنها یافت می شود، منفجر می شود و سپس قطعات آن با استفاده از تجهیزات ویژه به سطح زمین بلند می شوند. این روش استخراج سنگ آهن موثر است اما در عین حال با خطرات جدی همراه بوده و گران است.

راه دیگری برای استخراج سنگ آهن وجود دارد. به آن SHD یا معدن هیدرولیک گمانه می گویند. سنگ معدن به روش زیر از زمین استخراج می شود: حفاری چاه عمیقلوله ها را با مانیتور هیدرولیک در آنجا پایین می آورند و با استفاده از جت آب بسیار قوی سنگ را خرد می کنند و سپس آن را به سطح می آورند. این روش بی خطر است، اما، متاسفانه، هنوز موثر نیست. به لطف این روش، تنها حدود 3 درصد از سنگ آهن را می توان استخراج کرد، در حالی که تقریباً 70 درصد با استفاده از معادن استخراج می شود. با این حال ، متخصصان در حال توسعه روش استخراج هیدرولیک گمانه هستند و بنابراین امید وجود دارد که در آینده این گزینه به اصلی ترین گزینه تبدیل شود و معادن و معادن را جابجا کند.

روسیه سرزمینی است که طبیعت آن را سخاوتمندانه با چنین ثروت معدنی وقف کرده است مانند سنگ آهن. حداقل برای قدردانی از این شانس کافی است که نقش اشیاء فلزی را در زندگی خود تصور کنیم و پل منطقی را برای مقوله های تولید بسازیم.

بی جهت نیست که صدها قرن پیش وقتی برای اولین بار وارد زندگی مردم شدند، تغییرات در شیوه زندگی و آگاهی بشر به حدی بود که این دوره شروع به "عصر آهن" نامید.

سنگ آهن چیست و چه شکلی دارد؟

سازندهای پوسته زمین حاوی آهن به شکل کم و بیش خالص یا ترکیبات آن با سایر مواد: اکسیژن، گوگرد، سیلیکون و غیره.

هنگامی که استخراج یک ماده با ارزش در مقیاس صنعتی از نظر اقتصادی سودآور باشد، به چنین ذخایری سنگ معدن می گویند.

انواع مختلفی از این سازه های معدنی وجود دارد. رهبر گونه ها تشکیل زمین شناسی- سنگ آهن قرمز یا هماتیت در یونانی. نام ترجمه شده از یونانی به معنای "قرمز خون" است فرمول شیمیایی– Fe 2 O 3 .

اکسید آهن دارای رنگ پیچیده ای از سیاه تا گیلاسی و قرمز است. مات، می تواند گرد و غبار و متراکم باشد (در حالت دوم دارای درخشندگی سطحی است).

از نظر شکل متنوع - به شکل دانه ها، فلس ها، کریستال ها و حتی یک جوانه صورتی یافت می شود.

تشکیل سنگ آهن

بر اساس منشأ آنها در طبیعت، مواد معدنی حاوی آهن مفید برای انسان را می توان به چند گروه اصلی طبقه بندی کرد:

1. تشکل های ماگماتوژن - تحت تأثیر تشکیل شده اند دمای بالا.
2. برون زا - منشا گرفته در دره های رودخانهدر نتیجه بارش و هوازدگی سنگ ها.
3. دگرگونی - بر اساس رسوبات رسوبی قدیمی از فشار بالاو گرما

این گروه ها به نوبه خود به زیرگونه های متعددی تقسیم می شوند.

انواع سنگ آهن و خصوصیات آنها

از نقطه نظر اقتصادی، آنها در درجه اول بر اساس محتوای آهن خود طبقه بندی می شوند:

1. بالا - بیش از 55٪. نیست تشکیلات طبیعی، و در حال حاضر یک محصول نیمه تمام صنعتی است.
2. میانگین. به عنوان مثال سنگ معدن زینتر است. از مواد خام طبیعی غنی از آهن از طریق عمل مکانیکی به دست می آید.
3. کم - کمتر از 20٪. اینها در نتیجه جداسازی مغناطیسی به دست می آیند.

محل استخراج سنگ معدن نیز از نظر اقتصادی مهم است:

1. خطی - در مکان های فرورفتگی دراز بکشید سطح زمینغنی ترین آهن، با محتوای گوگرد و فسفر کم.
2. مسطح - در طبیعت روی سطح کوارتزیت های حاوی آهن تشکیل می شوند.

با توجه به پارامترهای زمین شناسی، علاوه بر هماتیت ها، موارد زیر به طور گسترده و فعال استفاده می شود:

1. سنگ آهن قهوه ای (nFe 2 O 3 + nH 2 O ) یک اکسید فلزی با مشارکت آب است که معمولاً بر پایه لیمونیت ها است. مشخصه رنگ زرد مایل به کثیف، شل، متخلخل. فلز با ارزش شامل یک چهارم تا پنجاه درصد است. نه زیاد - اما این ماده به خوبی بازسازی شده است. برای تولید بیشتر چدن خوب غنی شده است.
2. سنگ آهن مغناطیسی، مگنتیت - اکسید آهن طبیعی (Fe 3 O 4). گونه های هماتیت کمتر رایج هستند، اما حاوی بیش از 70 درصد آهن هستند. آنها متراکم و دانه ای هستند، به شکل کریستال های تعبیه شده در سنگ، به رنگ سیاه و آبی. در ابتدا اتصال دارد خواص مغناطیسی، اثرات دمای بالا آنها را خنثی می کند.
3. سنگ آهن اسپار حاوی سیدریت FeCO 3.
4. نسبت زیادی از خاک رس در سنگ معدن وجود دارد، سپس سنگ آهن رسی است. گونه‌ای کمیاب با میزان آهن نسبتاً کم و فضای خالی.

ذخایر سنگ آهن در روسیه

بزرگترین کانسار جهان ناهنجاری مغناطیسی کورسک است. این خلقت طبیعی به قدری باشکوه است که مردم از اواخر قرن شانزدهم سعی در درک آن داشتند. ابزارهای ناوبری با قدرت دیوانه شدند میدان الکتریکی، از زیر زمین بیش از 150 کیلومتر مربع را تحت تأثیر قرار می دهد. ذخایر سنگ معدن بالغ بر میلیاردها تن است.

ذخایر کوارتزیت های مگنتیت در کانسار اولنگورسک در نزدیکی مورومسک در حال توسعه هستند.

در شبه جزیره کولا، مگنتیت، الیوین، آپاتیت و منیزیوفریت از انباشت Eisko-Kovdor استخراج می شود و معادن بسیاری در Karelia در قلمرو کانسار Kostomuksha وجود دارد.

یکی از قدیمی ترین مکان هامعدن سنگ معدن، که در نقشه روسیه یافت می شود، در منطقه Sverdlovsk. از اواخر قرن هجدهم تامين كننده مواد بوده و گروه كانارهاي كچكنار ناميده مي شود.

میراث خانواده کارآفرینان دمیدوف از دوران پترین به طور فعال در حال تغییر است. در پایان قرن بیستم، انباشت سنگ گوسووگورسک در اینجا شروع به توسعه کرد.

ذخایر سنگ آهن در جهان

پس از تجمع عظیم در نزدیکی کورسک، بزرگترین چنین پدیده ای در جهان است نقشه جغرافیایی– نواری از ذخایر آهن از کانسار Krivoy Rog در اوکراین.

نقشه ذخایر سنگ آهن در جهان (برای بزرگنمایی کلیک کنید)

ثروت حوضه سنگ آهن لورن به سه تقسیم می شود کشورهای اروپایی- فرانسه، لوکزامبورگ و بلژیک.

که در آمریکای شمالیمعادن بزرگ در نیوفاندلند، جزیره بل و نزدیک شهر لابرادور کار می کنند. در جنوب، مکان های غنی از سنگ معدن ایتابیرا و کارازها نامیده می شد.

شمال شرق هند نیز دارای ذخایر سنگ معدن قابل توجهی است قاره آفریقااین معدن در شهر کوناکری گینه استخراج می شود.

لیست توزیع بر اساس کشور به شرح زیر است:

استخراج سنگ آهن

اولین معیار برای روش های استخراج محل انجام کار است:

1. بر روی زمین: زمانی که فسیل ها در فاصله بیش از نیم کیلومتری از سطح رخ نمی دهند. در این حالت، حفر معادن غول پیکر با استفاده از عملیات انفجار و تجهیزات ویژه، از نظر اقتصادی سودآورتر (و برای محیط زیست گران تر) است. این یک روش استخراج منبع باز است.
2. زیرزمینی: غوطه وری زیاد سنگ معدن در روده های زمین مستلزم ایجاد معدن است. روش استخراج بسته چندان آسیب زا نیست سیستم اکولوژیکی، اما کار فشرده تر و برای انسان خطرناک تر است.

سنگ معدن استخراج شده به کارخانه منتقل می شود، جایی که مواد خام برای غنی سازی بعدی خرد می شود. آهن از بیرون کشیده می شود ترکیبات شیمیاییبا عناصر دیگر

گاهی اوقات برای انجام این کار باید نه یک، بلکه چندین فرآیند را طی کنید:

1. جداسازی گرانشی (ذرات سنگ معدن، به دلیل چگالی های فیزیکی مختلف، به دلیل اثرات مکانیکی بر روی مواد - خرد شدن، ارتعاش، چرخش و غربالگری متلاشی می شوند).
2. فلوتاسیون (اکسیداسیون مواد خام به طور مساوی خرد شده با هوا که فلز را به خود متصل می کند).
3. جداسازی مغناطیسی:
   • ناخالصی با جریان آب شسته می شود و فلز با آهنربا از بین می رود - کنسانتره سنگ معدن به دست می آید.
   • محصول جداسازی مغناطیسی تحت فلوتاسیون قرار می گیرد - ماده خام نیمی دیگر از آهن را به شکل خالص خود نشان می دهد.
4. روش پیچیده: با استفاده از تمام فرآیندهای فوق، گاهی اوقات چندین بار.

آهن بریکت شده داغ به دست آمده به یک کارخانه الکترومتالورژی فرستاده می شود، جایی که به شکل یک شمش فلزی با اشکال استاندارد یا سفارشی تا 12 متر ساخته می شود. و چدن به تولید کوره بلند فرستاده می شود.

کاربردهای سنگ آهن

کاربرد مورد نظر - تولید چدن و ​​فولاد.

و از آنها برای ساختن تنوع زیادی از چیزهای مختلف که ما را احاطه کرده اند استفاده می شود: اتومبیل، تجهیزات اداری، خطوط لوله، ظروف و ماشین آلات، آهنگری هنری و ابزارهای مختلف.

نتیجه

ذخایر سنگ آهن در نقشه ها به صورت نشان داده شده است مثلث متساوی الساقینبا پایه مشکی پهن این علامت ماهیت صنعت آهن و فولاد را بیان می کند: این پایه و اساس پایدار اقتصاد تولیدی مدرن است که هنوز توسط اکثر سرمایه داران صادق است - برخلاف بازارهای مختلف ارزهای دیجیتال.

سنگ آهن اصلی ترین ماده اولیه صنعت متالورژی جهان است. بازار سنگ آهن به طور قابل توجهی بر اقتصاد کشورهای مختلف تأثیر می گذارد.

امروزه مصرف کننده اصلی این ماده خام متالورژی کشور چین است. لازم به ذکر است که این کشور آسیایی است که با عرضه تقریبا 50 درصد فلز به بازار جهانی، جایگاه پیشرو در تولید فولاد در جهان را به خود اختصاص داده است.

بیایید ببینیم که ذخایر سنگ آهن جهان امروز چقدر است و چه کسی در رتبه بندی کشورهای تولیدکننده سنگ آهن پیشرو است.

ذخایر سنگ آهن در کشورهای مختلف جهان.

مشخص است که تا به امروز، ذخایر سنگ آهن با کیفیت های متفاوت در 98 کشور در سراسر جهان شناسایی شده است. به گفته کارشناسان، ذخایر سنگ آهن جهان ممکن است حدود 790 میلیارد تن باشد. امروزه مجموع ذخایر سنگ آهن در جهان معادل 464 میلیارد تن است. توجه داشته باشید که از آنها تایید شده است این لحظهحدود 200 میلیارد تن است.

اکثر ذخایر جهان را سنگ آهن با کیفیت پایین و متوسط ​​تشکیل می دهد. از نظر سهم، بیش از 87 درصد از کل ذخایر اثبات شده جهان را تشکیل می دهند. چنین سنگ معدنی حاوی آهن از 16 تا 40 درصد است و متعاقباً نیاز به غنی سازی اضافی دارد. به عنوان مثال، در روسیه، یکی از پنج کشور پیشرو در استخراج سنگ معدن، تنها کمی بیش از 12 درصد از سنگ آهن با کیفیت بالا (که محتوای آهن در آن حداقل 60٪ است) استخراج می شود.

اجازه دهید این نکته را قید کنیم که امروزه سنگ آهن در بیش از پنجاه کشور جهان استخراج می شود. علاوه بر این، بخش عمده ای از این ماده خام (تا 78 درصد) از پنج کشور پیشرو چین، برزیل، روسیه، استرالیا و هند تامین می شود.

پیشرو در تولید سنگ آهن چین است. در سال 2010، 900 میلیون تن در اینجا استخراج شد که تا سال 2013، این رقم افزایش یافت و برای کل سال 2012 به حدود 1.3 میلیارد تن رسید.

لازم به ذکر است که طی دو سال، پنج رهبر برتر در تولید سنگ به هیچ وجه تغییر نکرده اند. بنابراین، پس از چین، استرالیا قرار دارد که حجم سنگ معدن استخراج شده در آن نیز طی دو سال از 420 به 525 میلیون تن افزایش یافته است. این در گزارش سازمان زمین شناسی ایالات متحده آمده است. در جایگاه سوم برزیل قرار دارد که در آن 375 میلیون تن در سال 2012 تولید شد (که تنها 5 میلیون تن بیشتر از ارقام سال 2010 است). رتبه های چهارم و پنجم به ترتیب در هند و روسیه است؛ 245 و 100 میلیون تن در سال گذشته در اینجا تولید شده است.

توجه داشته باشید که اوکراین که ثروتمندترین کشور از نظر ذخایر آهن است، در سال 2012 تنها 81 میلیون تن تولید کرده است.

به طور کلی در سال 2012 تمامی شرکت های جهان 3 میلیارد تن سنگ معدن تولید کردند.

در اینجا جدول کوچکی از ذخایر آهن موجود است کشورهای مختلفجهان، بر اساس برآورد METALRESEARCH:

همانطور که می بینید، هند از نظر ذخایر سنگ آهن جزو پنج کشور برتر نیست، جایی که بیش از 7 میلیارد تن برای سال 2012 به طور رسمی تایید نشده است (داده های سازمان زمین شناسی ایالات متحده). به یاد داشته باشیم که هند از نظر تولید در رتبه چهارم جهان قرار دارد.

اگر در مورد سنگ معدن صحبت نکنیم، بلکه در مورد خود آهن مفید صحبت کنیم، روسیه و برزیل پیشتازان اینجا خواهند بود.

در زمینه آخرین آمار، خاطرنشان می کنیم که تنها سنگ معدنی حاوی حداقل 55 درصد آهن می تواند در تولید (برای ذوب در کوره بلند) استفاده شود. در غیر این صورت، بیشتر با آهن غنی می شود و سطح محتوای آن را به 60 درصد می رساند.

بزرگترین منطقه سنگ آهن در جهان ناهنجاری مغناطیسی کورسک است.

تا حد زیادی بیشترین سپرده بزرگسنگ آهن در جهان به عنوان ناهنجاری مغناطیسی کورسک (روسیه) در نظر گرفته می شود. ذخایر سنگ معدن اکتشاف شده 30 میلیارد تن است.

ناهنجاری مغناطیسی کورسک چندین منطقه را پوشش می دهد - اوریول، کورسک و بلگورود. سنگ آهن در اینجا در مساحتی در حدود 160 کیلومتر مربع قرار دارد (قابل ذکر است که ذخایر حدود 9 منطقه از کشور را پوشش می دهد).

طبق داده های رسمی، ذخایر کوارتزیت (اکتشاف شده) بیش از 25 میلیارد تن است (میزان آهن موجود در سنگ معدن از 37 درصد تجاوز نمی کند). همچنین ذخایر زیادی از سنگ معدن غنی (تا 66٪) وجود دارد - حدود 30 میلیارد تن.

توجه داشته باشید که سنگ معدن در ناهنجاری مغناطیسی کورسک به دو روش استخراج می شود: باز (در کانسارهای Lebedinskoye، Stoilenskoye و Mikhailovskoye) و در ذخایر زیرزمینی (Korobkovskoye).

لازم به ذکر است که به گفته دانشمندان، ذخایر امیدوارکننده سنگ آهن در این ناهنجاری می تواند حدود 200 میلیارد تن باشد. کارشناسان خاطرنشان می کنند که حجم تولید سنگ معدن در کانسارهای ناهنجاری مغناطیسی کورسک تا سال 2020 باقی خواهد ماند و پس از آن کاهش ممکن است.

یک جهت امیدوارکننده برای روسیه، به عنوان یکی از کشورهای دارای منابع بزرگ سنگ آهن، به گفته دانشمندان و متخصصان صنعت معدن، توسعه ذخایر با سنگ معدن غنی (تا 70 درصد) خواهد بود که در داخل ناهنجاری مغناطیسی کورسک قرار دارند.