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鉱物:鉄鉱石。 世界の鉄鉱石埋蔵量

簡単な歴史情報。鉄に関する最初の記述は、紀元前 4000 年頃に作成されたエジプトのパピルスに見られます。 e. どうやらそれは隕石の中でのみ知られていたようです。 鉄製品は紀元前2千年紀に登場しました。 e. エジプト、アッシリア、そして少し遅れてインドと中国で。 人間による武器、道具、その他の物品の製造のための鉄の広範な使用は、青銅器時代から鉄器時代(紀元前約 IX ~ VIII 世紀)への置き換えを決定しました。 冶金学の発展により、褐色鉄鉱石を木炭で製錬する小型炉は、さまざまな原料から鋳鉄を製錬する高炉に取って代わられました。 鉄鉱石石炭コークスについて。 鉄冶金は 20 世紀に特に大きな発展を遂げ、合金添加剤 (Co、Cr、Ni、Mo、W) に続き、レアメタル (Nb、Ta、Zr、Se、Te、V) が製造に広く使用され始めました。特殊鋼、レアアース(Ce、Laなど)。

鉄、鋳鉄、鋼の炭素含有量は異なります。鉄は 0.04 ~ 0.2%、鋼は 0.2 ~ 1.5%、鋳鉄は 2.5 ~ 4% 以上含有します。 鉱石中のSおよびPの含有量は0.3%、As 0.07%、Sn 0.08%、ZnおよびPb 0.01%、Cu 0.2%、SiO 2 15%、MgO 12.5%を超えてはなりません。 鉄鉱石中の有用な不純物は、Mn、Ti、Ni、Cr、Mo、V です。

地球化学。鉄は地殻に最も広く存在する元素の 1 つです。 そのクラーク率は4.65%です。 濃度の増加(最大 2 クラーク)は、超塩基性岩、塩基性岩、中間岩、および変成岩で観察されます。 これらの岩石では、輝石、カンラン石、角閃石、または黒雲母と関連付けられています。 鉄には 54 Fe、56 Fe、57 Fe、58 Fe の 4 つの既知同位体があります。 それは 2 つの安定した原子価を持っています。 Fe 2+ 化合物は主に内因性プロセスに関連し、Fe 3+ 化合物は外因性プロセスに関連します。 工業鉱石中の平均金属含有量とそのクラークの比を表す鉄濃度係数は低く、10 に相当します。鉄は、Ti、V、 Mn、Cr、Ni、Co は 1 つの地球化学ファミリーを形成します。 亜成岩条件では、通常、苦鉄質岩では Ti および V、超苦鉄質火成岩では Cr、Ni、Co と結合します。 過生成ゾーンでは、鉄と Al、Mn、およびまれに Cr、Ni、Co、V との結合が典型的ですが、天然の鉄は自然界ではまれです。 鉄は主に親リソフィルおよびカルコフィル元素ですが、親鉄性の傾向も示します。 第二鉄は、溶液中では低い pH でのみ安定します。 pH が上昇すると、塩の加水分解が急激に増加し、Fe(OH) 3 の不溶性沈殿物が形成されます。溶液中に電解質 (Ca、Mg、アルカリ金属塩) が存在すると、Fe 3+ が急速に沈殿します。 SiO 2 のコロイドと腐植物質が Fe 3+ を凝集から保護します。 第一鉄は電解質の影響を受けにくいですが、酸性または中性の環境でのみ安定します。

鉱物学。鉄を含む鉱物は約300種類知られています。 その中には岩を形成するものもたくさんあります。 比較的少数の鉱物グループが産業上重要です。 マグネタイト Fe 3 O 4 (Fe含有量72.4%)。 フェリスピネルグループの鉱物。 マグネシオフェライト MgFe 2 O 4 と同型系列を形成し、他のスピネルと連続系列を形成します。 立方晶系で結晶化し、結晶は八面体ですが、菱形十二面体や立方体になることはあまりありません。 典型的な凝集体は、顆粒状、ドルーゼン状、放射状、腎臓状、卵状、煤状などです。強い磁性を持ちます。 黒、時には青みがかった色。 ラインは黒です。 光沢は半金属から金属です。 硬度5.5~5.6、比重4.8~5.3g/cm3。 TiO 2 混合物を含むマグネタイト 呼ばれた チタノマグネタイト、および V 2 O 5 の混合物を使用 – カルソナイト. ヘマタイト Fe 2 O 3 (Fe 70%) は三方晶系で結晶化します。 結晶は層状、菱面体状、まれに角柱状、斜面体状です。 葉状骨材 ( 鉄雲母, アイアンローズ)、触ると鱗状で油っぽい( 鉄分サワークリーム)、高密度、隠微結晶 ( ヘマタイト)、焼結、腎臓形 ( 赤いガラスの頭, 血に飢えた)、土っぽい、卵状など。鉱物の色は黒、スチールグレーです。 縞はチェリーレッドで、光沢は半金属、ダイヤモンドのようなものです。 硬度5~6、比重5.26g/cm3。 マルティット Fe 2 O 3 (Fe 70%) – 磁鉄鉱の後の赤鉄鉱の仮像。 ラテライト風化堆積物や鉄の帽子の中に形成されます。 褐色の鉄鉱石: 天然水酸化鉄 – ゲーサイト(FeO×OH) と ハイドロゲータイト(FeO*OH*nH 2 O) を水酸化シリカおよび粘土質 (Fe 48 ~ 63%) と混合します。 サイデライト FeCO 3 (Fe 48.3%)。 同形系列には、FeCO 3 – MgCO 3 および FeCO 3 – MnCO 3 があります。 マンガン含有鉱物の種類 - マンガノシデライト, オリゴナイト、マグネシウム含有ミネラル – 側索炎、カルシウム含有 – シデロドトスコバルト含有 – コバルトオリゴナイトそして コバルトフェロシデライト。 ケイ酸鉄 – シャモサイトそして チューリンガイト(鉄分 27 – 38%)。

鉄の硫黄およびヒ素化合物( 黄鉄鉱, 亜砒鉄鉱など)は、Fe 含有量が高いにもかかわらず、S および As は鉄鉱石の組成中の有害な成分であるため、鉄鉱石として産業上の関心のある鉱物にはなりません。

産業用途。鉄鉱石は、高炉で鋳鉄、非高炉法で鉄、ベッセマー転炉または平炉で鋼を製造するための天然原料です。 石油産業では、深井戸を掘削する際に、粘土溶液の増量剤として磁鉄鉱が使用されています。

冶金に適した鉄鉱石は、物理的特性だけでなく、特定の鉱物組成と化学組成を持っていなければなりません。 開発に適した原鉱石中の鉄含有量の最小値は 25 ~ 30% です。 チタン磁鉄鉱鉱石からはチタンとバナジウムが抽出されるため、平均鉄含量 15 ~ 17% で開発できます。

高炉での製錬に使用される鉱石の最小鉄含有量は、一定の範囲内で変化し、鉱石の鉱物の種類によって異なります。 磁鉄鉱および赤鉄鉱の場合、鉄含有量は少なくとも 46 ~ 50% でな​​ければなりません。 褐色鉄石の場合 - 37 ~ 45%。 菱鉄鉱の場合 – 30 ~ 36%。 鉄含有量の低い鉱石は、鉱石の選別、洗浄、磁気および電磁分離などのプロセスによって濃縮されます。 から 物理的特性鉄鉱石では、密度、硬度、塊性、気孔率、ガス透過性、さらには構造と組織が最も重要です。

資源と埋蔵量。鉄鉱石資源は 130 か国以上で知られています。 SNPPによると 「航空地質学」 天然資源省 RF 1997 年初めの時点で、その量は 1 兆 4,560 億トンと推定されており、33.3% がアメリカ大陸、29.6% がヨーロッパ、15.8% がアジア、12% がオーストラリアとオセアニア、そして 9.3% がアフリカに集中しています。 最大の鉄鉱石資源はロシア - 2,560 億トン(カテゴリー P 1、P 2、および P 3 の予測資源を含む)、ブラジル - 2,000 億トン、オーストラリア - 1,650 億トン、米国 - 1,500 億トンです。

鉄鉱石の総埋蔵量は 107 か国で知られています。 埋蔵量は3,813億トン(確認埋蔵量2,143億トンを含む)に達し、総埋蔵量と確認埋蔵量ではロシアが世界の26.4%と26.7%で首位となっている(表1)。

表1

一部の国における鉄鉱石埋蔵量(百万トン)

世界の一部

確認済み

イギリス

ドイツ

カザフスタン

コートジボワール

マダガスカル

ブラジル

ベネズエラ

オーストラリア

探査(確認)された埋蔵量に基づいて、鉄鉱石鉱床は超大規模(10億トン以上)、大規模(3億~10億トン)、中規模(5,000万~3億トン)、小規模(5,000万トン未満)に分類されます。 )。

採掘と生産。 20 世紀から 21 世紀にかけての鉄鉱石の採掘。 40か国以上で実施されています。 鉄鉱石原料の主な量は、鉄含有珪岩および頁岩中の磁鉄鉱・赤鉄鉱の鉱床から採掘されました。 このタイプの鉱床の大部分は露天掘りで開発されています。 開発量の点で第 2 位は、堆積性のハイドロゲータイト、シャモサイト、菱鉄鉱の鉱床によって占められています。

世界の商用鉄鉱石生産量は約10億トンで、鉄鉱石総生産量の92.1%を占める12の生産国(中国24.2%、ブラジル17.5%、オーストラリア14.3%、ロシア7%、インド6.5%、米国 – 6.1%、ウクライナ – 4.6%、カナダ – 3.6%、南アフリカ – 3%、ベネズエラ – 2%、スウェーデン – 2%、カザフスタン – 1.3%。

中国では約100の大規模な鉱床が開発されており、その埋蔵量は1億トンを超えています(鉱石中の鉄含有量は平均33%)。 17 の鉱山会社が操業しています。 オーストラリアでは、国の鉱業のほぼすべてがピルバラ(西オーストラリア)の鉄鉱石州に集中しています。 この地域は国内で採掘される全鉱石の97%を占めています。 鉄鉱石原料の最大の生産者は同社です « リオ ティント " s ハマースリー » .

ロシアでは、最大の鉱床が中央黒土地域に集中しています。 ここの鉄鉱石鉱床の採掘は、3 つの採掘および加工工場 (レベディンスキー、ミハイロフスキー、ストイレンスキー) によって行われています。 鉄鉱石鉱床は、北部(コフドルスコエ、コストムクシャ、オレネゴルスコエ鉱床)、ウラル、西シベリア、東シベリア地域でも開発されています。

金属生成と鉱石形成の年代。鉄鉱石鉱床は、始生代後期および原生代初期から中新世および鮮新世までのすべての時代で形成されました。 地向斜段階では、鉄の主な集中は初期段階で発生し、火成岩およびスカルン鉄鉱床が形成される玄武岩質の火成活動と密接に関連しています。 地向斜サイクルの中期および後期では、鉄の生産性はあまり高くありません。

外因性の鉄鉱石鉱床は、大陸から流域への鉄の移動に特有の条件が存在した原生代初期に形成され始めました。 鉄は明らかに重炭酸塩の形で深海に輸送され、そこで水酸化物および部分的に炭酸塩の形で珪質層と一緒に堆積したと考えられます。 このような地層のその後の変成作用は、鉄鉱石原料の膨大な埋蔵量に関連する鉄珪岩の形成につながる可能性があります。 後の時代に生じた堆積鉄鉱床は、以前に激しいラテライト風化を経験していた陸地からの鉄化合物により、主に棚帯に形成されました。 鉄の移動は、フミン酸による凝固から保護されたコロイド溶液の形で行われました。 堆積物蓄積領域の酸化還元電位の変化に応じて、褐色鉄鉱石またはケイ酸鉄鉱石が発生しました。

先カンブリア時代鉄鉱石原料の大規模でユニークな鉱床の形成に非常に有利でした。 これらには、クリヴォイ・ログ(ウクライナ)、KMA(ロシア)、西オーストラリア州(ハマーズリー鉱床)、ラブラドール地域(カナダ)、スペリオル湖(米国、カナダ)、ビハール州、オリッサ州(インド)、ミナスジェライス州(ブラジル)など。

古生代前期先カンブリア紀と比較すると、カレドニアの地殻形成に関連する鉄の鉱化がそれほど顕著ではないことが特徴です。 鉄鉱石鉱床は世界の多くの国で発見されていますが、世界の埋蔵量と生産量に占める鉄鉱石の割合は比較的小さいです。 この時代の最大の鉱床は、北アメリカのワウバナ (カナダのニューファンドランド州) と米国のアラバマ州バーミンガム地域の鉱床で知られています。

古生代後期 CIS では多数の堆積物が形成されました。 それらのほとんどは、遺伝的に花崗岩に関連する接触転移性磁鉄鉱鉱石に代表されます。 これらには、ウラル山脈のタギル・クシュビンスカヤグループの鉱床(ヴィソコゴルスコエ、ゴルノブラゴダツコエなど)が含まれます。 クズネツク・アラタウ(テイグループ)、ゴルヌイ・アルタイ(インスコエ、ベロレツコエ、その他の鉱床)。 カザフスタンでは、この年代の鉱床はクスタナイ鉱石地区(カチャルスコエ、サルバイスコエ、ソコロフスコエなど)および中央カザフスタン(アタス層群、最大の鉱床は西カラジャル鉱床)で知られている。 西ヨーロッパ、オーストリア、ベルギー、フランスでは、比較的小規模ながら多数の鉱床が発見されています。 オーストリアの菱鉄鉱鉱床は、グレイワック、石灰岩、千枚岩、珪岩、砂岩に代表されるデボン紀鉱床の開発地域である東アルプスで長い間開発されてきました。 このうち最大のものはエルツベルグ畑です。 この時代の鉱床は、アルジェリア、リビア、その他の北アフリカ諸国でも確認されています。

中生代多数の堆積性海洋および大陸 (河川および湖沼) の鉄鉱石鉱床が、若い周縁台およびプレート上に形成されました。 鉄鉱石の蓄積が大規模に発生した。 世界最大の州の 1 つは西ヨーロッパ州で、ここでは褐鉄鉱と赤鉄鉱、そして程度は低いものの、菱鉄鉱とシャモサイトからなるオーライト鉄鉱石が形成されました。 この県の大部分はフランスにあります。 ジュラ紀の鉄鉱石の大規模な鉱床は、リンコシャー (フローディンガム鉱床)、ヨークシャー (クリーブランド鉱床)、オックスフォードシャー (バンバリー鉱床) など、イギリスに集中しています。ドイツでは、最も重要な鉱床はザルツギッター地域にあります。 ここには、厚さ 5 ~ 100 m の白亜紀後期の基底礫岩が鉱石を産出しており、卵石質の褐色鉄岩がそれに付随しています。 鉱石中の鉄含有量は 25 ~ 33%、SiO 2 17 ~ 30%、CaO 4 ~ 9%、P は 0.9% 未満です。

北アフリカでは、中生代に大規模な鉄鉱石鉱床群(ビルバオ型)が形成されました。 それらは、埋蔵量が少ないこと(1から2,000〜3,000万トン)、まれに最大1億トンであることによって区別されますが、高品質の鉱石(平均鉄含有量約52%)が特徴です。 このグループには、ジュラ紀および白亜紀の石灰岩の代替鉱床が含まれます。アルジェリアでは、ウエンザ、ブー・カルダ、ベニ・スエイフの鉱床が含まれます。 モロッコ - ウィクソン; チュニジア - ジェリッサ、ドゥアリアなど。アジアでは、中国とマレーシアで中生代の鉄鉱石鉱床が知られています。 中国ではいくつかの種類があります。 Dae グループの鉱床は湖北省で調査されています。 鉱床は三畳紀の石灰岩と閃緑岩および閃長岩の貫入との接触部に位置しています。 それらは主に赤鉄鉱、局所的には磁鉄鉱、そしてそれほど一般的ではありませんが褐鉄鉱によって代表されます。 鉄含有量 57.6 ~ 60.5%、P 0.03 ~ 0.1%、S 0.06 ~ 0.32%、SiO 2 5.9 ~ 9.4%。

N. M. ストラホフは、ロシアの領土内で、北ユーラシアの金属生成地域を特定しました。その中には以下の地域があります。 ゴーリキー地方とヴィャトカ地方の菱鉄鉱・ヒドロゲータイト鉱石の鉱床。 ウラル山脈の東斜面にあるアラパエフスク層群の浸透型鉱床。 コペルスキー鉄鉱石地区。 東ウラル山脈のアヤット盆地の海洋鉱石 (K 2)。 西シベリア川の中流にある海洋性オーライト鉱石の盆地。 オブ。 多数の鉄鉱石鉱床が、ペルモ三畳紀のトラップの発達領域のシベリアプラットフォーム内で知られており、ツングースカ結合の辺縁部に向かって引き寄せられています。

新生代鉄鉱石の形成過程が非常に広範囲に現れていることが特徴であり、それによって以下の形成がもたらされました。 1) アメリカ、アジア、オセアニア、アフリカに多数のラテライト型鉱床が存在します。 2) CIS、西ヨーロッパ、北アメリカ、アフリカの堆積物(海洋および大陸)堆積物。 3) ルーマニア、インドネシア、メキシコおよびその他の国のスカルン鉱床。 この時代の特徴は、ラテライト鉱床に含まれる大量の鉄資源であり、工業用濃度の Ni と Co が含まれることがよくあります。 CIS で最大の鉱石埋蔵量は、黒海北部地域と東部を含むケルチ盆地です。 クリミア草原、ケルチ半島とタマン半島。 第三紀の堆積鉱石の鉱床は多くの国で知られている 西ヨーロッパ– デンマーク、ドイツ (ケッセンベルク、グルンテン)、ベルギー (ヘロルト)、スイス (ドレモン)。

鉱床の遺伝的タイプ. 産業上重要な鉄鉱床は非常に多様です。 それらの中には、1) 火成岩、2) カーボナタイト、3) スカルン、4) 火山起源の熱水、5) 火山起源の堆積岩、6) 風化地殻、7) 堆積岩、8) 変成岩があります。 主な鉄鉱石埋蔵量は、 地球の地殻変成堆積物および堆積物に関連しています。

火成鉱床。実際のマグマ性鉄鉱石鉱床のグループでは、1) 酸性火成岩、2) 塩基性および超塩基性岩に関連する 2 つのクラスが区別されます。 第一種の代表的なものは預金です。 キルナバラ、スウェーデン北部に位置します。 その開発は、鉄鋼製錬のトーマス法が生産に導入された 19 世紀に始まり、リン鉱石の工業的利用が可能になった。 この鉱床は、50〜60°の角度で東に傾斜する、水底走向のスラブ状の鉱体で表され、裾壁の閃長岩斑岩と垂れ壁の石英斑岩の接触に沿って横たわっています。 この天体の長さは 4.75 km、平均厚さは 100 m に達し、アパタイトと密接に結合した磁鉄鉱で構成されています。 鉱脈鉱物には、オージャイト、角閃石、黒雲母、トルマリンなどがあります。 鉱石は塊状で緻密ですが、流動性や角礫状の質感を持つことはあまりありません。 鉱体には、アプライト、閃長岩斑岩、花崗岩の岩脈が横切っています。 Fe含有量は55~70%、Pは3.5~6%以上です。 アパタイトには、レアアースとイットリウムが 0.15 ~ 0.65% の範囲で含まれています。 キルノバラ鉱床の磁鉄鉱鉱石の埋蔵量は 18 億トンと推定されており、この鉱床は集中的に開発が進められています。 この鉱石はスウェーデン、ドイツ、英国の冶金企業に供給されています。 このタイプの鉱床の割合は 5% を超え、主にスウェーデンで発生しています。

苦鉄質岩および超苦鉄質岩に関連する火成鉱床は、チタン磁鉄鉱のシュリーレン偏析および静脈レンズ状偏析を伴う集中散布帯です。 このクラスの鉱床の主な鉱石鉱物は、固溶体の分解構造を有するチタン磁鉄鉱であり、薄板イルメナイト連晶を含む磁鉄鉱である。 マグネタイト、イルメナイト、スピネルの粒子が少量認められます。 この鉱石は、Fe、V、場合によっては Ti の工業濃度と、S と P の含有量が低いことを特徴としています。このクラスの鉱床は、ウラル山脈 (カチャナルスコエ、クシンスコエなど)、アルタイ山脈 (ハルロフスコエ)、米国(テガバス)、南アフリカ、その他の国。

カーボナタイトの堆積物。鉄鉱石鉱床はカーボナタイト山塊と関連付けられることがよくあります。 それらは通常、中心型のアルカリ超塩基性貫入に限定されます。 ペロブスカイト-チタン磁鉄鉱およびアパタイト-磁鉄鉱鉱石が代表的です。 このような鉱床は、ロシアのバルト楯状地(アフリカ、コブドル)、シベリア・プラットフォーム(グリンスキー山塊)、アフリカ・プラットフォーム(ウガンダのスクル、ジンバブエのドロバ、南アフリカのリュレコップなど)で知られている。

典型的な例は次のとおりです。 コフドルスコエフィールド。ムルマンスク地方のキーロフ地区に位置し、面積40平方キロメートルの超塩基性アルカリ岩とカーボナタイトの山塊に限定されています。 この山塊は中心型の多相貫入であり、連続貫入したカンラン石、メルテイジャイト、イジョライト、霞石閃長岩、およびケイ酸塩後染岩とカーボナタイトの複雑な複合体で構成されています。 磁鉄鉱鉱石と磁鉄鉱を含む岩石は、長さ 0.3 km、幅 0.1 ~ 0.8 km の海底方向に細長い鉱体を形成します。 この鉱床は深さ 600 ~ 700 m まで探査されており、アパタイト - フォルステライト - マグネタイト、フォルステライト - マグネタイト、金雲母 - アパタイト - フォルステライト - マグネタイトといった方解石含有量の少ない鉱石が主に存在します。 すべての種類の鉱石には、パイロクロアとバデライトの微細な散布が含まれています。 鉱石中の主成分の含有量 (%): Fe 20 ~ 55 (平均 29)、MgO 15 ~ 17、CaO 11 ~ 12、P 2.9、S 1.2、MnO および TiO 2 – 10 分の 1 パーセント。 この分野はJSCによって開発されています 「コフドール」.

スカルン(接触転移​​性)堆積物中程度の酸性の貫入(花崗閃緑岩、石英閃緑岩)に関連しており、通常は炭酸塩層と接触しています。 それらは、ウラル山脈(ヴィソコゴルスコエ、ゴロブラゴダツコエなど)、カザフスタンのクスタナイ地方(ソコロフスコエ、サルバイスコエ、カチャルスコエなど)、ショリア山脈およびハカシア山脈(テイスコエ、テルベス、タシュタゴル、アバカンスコエなど)、米国に広く分布しています。 (アイアンスプリングス、アディロンダック)、モロッコ(リーフ)、ルーマニア(バナット)など。

堆積物は、シート状の堆積物、レンズ、固体鉱石の巣、スカルン内の散在磁鉄鉱によって表されます。 スカルンの組成はさまざまです。ガーネット、ガーネット-エピドート、輝石-ガーネット、アクチノライト、エピドート-緑泥石などが見つかります。 鉱石中の鉄含有量は 20 ~ 70% です。 硫黄は多くの場合 (最大 3%) 存在し、黄鉄鉱および黄銅鉱鉱石の拡散に関連しています。

ソコロフスコエフィールド。それは、トゥルガイ トラフのクスタナイ市から 40 km のところに位置し、古生代の石灰岩と閃緑岩および斑状岩が接触する断層帯に沿って発達した、ガーネット-輝石-スカポライト スカルンのゾーンに限定されています。 海底方向に 7.3 km にわたって延びるスカルン帯には、西に 70 ~ 80 度の角度で傾斜する磁鉄鉱鉱体が存在します。 磁鉄鉱の濃度が最も高いのは鉱体の南部で観察されます。 ここで、上部の地平線では、鉱体の厚さは250〜270 mに達します。鉱床の残りの領域では、その厚さは100〜110 mを超えません。石灰岩タファイトのパックで鉱化が進行します(厚さ120–140 m)、その下には斑状鉱石の層があります。 亜緯度および斜めの断層により、鉱床は長さ 800 ~ 1400 m の多数のセグメントに分割されており、鉱石は磁鉄鉱で塊状であり、あまり拡散しません。 鉱床の上層、深さ 70 ~ 75 m まででは、磁鉄鉱が鉄鉄化されます。 豊富な鉱石中の Fe 含有量は 57 ~ 58%、S 1.35 ~ 2.57%、P 0.07 ~ 0.09% です。 選鉱を必要とする普及している鉱石の中で、Fe 含有量が 30 ~ 50% と 20 ~ 30% の 2 種類が区別されます。 この鉱石は高濃度の Ca と Mg を特徴としており、これにより製錬の技術プロセスが向上します。 分野は開発中です 「ソコロフスコ・サルバイスカヤ」 協会"。 採掘された鉱石は、ソコロフスコ・サルバイスキー採掘・加工工場に供給されます。

火山性熱水鉱床準遺伝的にトラップと密接に関連しています。 それらはシベリアプラットフォームに広く分布しており、アンガロ・カツキー、アンガロ・イリムスキー、スレドネアンガルスキー、カンスコ・タセーエフスキー、ツングーススキー、バフチンスキー、イリンペスキーなどの多くの鉄鉱石地域を形成しています。 堆積物はプラットフォームカバーの古生代の堆積物で発生します。 それらの分布領域は侵入トラップの発達によって制御され、その下にはハロゲン堆積物がセクションにあります。 それらは塩化鉄の形成に関連しており、塩化鉄はその上にある岩石複合体に移動しました。 これらの溶液が集中的に移動するルートは地殻変動であり、おそらく爆発の管でもありました。 それらの影響の結果として、岩石の変成変化と鉱化が起こりました。 鉱体は静脈状、レンズ状で、多くの場合、 不規則な形状。 最も豊富な鉱石ゾーンは、連続した鉱石と角礫岩が散在した鉱石の両方の塊で構成されています。 鉱石中の鉄含有量は 25 ~ 60% です。 鉱石形成磁鉄鉱は常にマグネシウムの同形混合物を含み、磁鉄鉱の変種に属します。

このグループの最大かつ最も典型的な代表者は、 コルシュノフスコエフィールド。イルクーツク地方のジェレズノゴルスク地区、タイシェト・レナ鉄道の近くに位置しています。 堆積物は、泥岩、石灰岩、泥灰土、シルト岩、カンブロ オルドビス紀の砂岩に代表されるプラットフォーム カバーの堆積物に局在しています。 堆積岩が急傾斜の地殻断層と交差する場所は、凝灰岩角礫岩と、変成作用を受けた母岩の破片でできています。 鉱体の形状はストック状、レンズ状、柱状などがあります。 主要な鉱体は南西から北東に 2.5 km、幅 0.4 ~ 0.6 km にわたっています。 深さになると、鉱体は狭くなり、1100 m まで追跡され、角礫岩と散在鉱石が優勢であり、それらは緩やかな相互遷移によって接続されています。 主な鉱石鉱物は磁鉄鉱で、最大 6% の MgO を含みます。 マイナーな鉱石鉱物は赤鉄鉱です。 この田の確認埋蔵量は4億トンを超えています。 Fe 34.4%、S 0.02%、P 0.2%の平均含有量。 この鉱床はコルシュノフスキー鉱業加工工場によって運営されています。

火山性堆積物は比較的まれです。 これらには、カザフスタンの西カラハル鉱床、クズネツク・アラタウのテルシンスキー鉱床、アルジェリアのガラ・ジェビレット鉱床とミシェリ・アブデルラジス鉱床、ドイツのラン鉱床とディル鉱床が含まれます。 それらは、原則として、好地向斜地層の向斜帯と空間的に接続されています。 鉱石層は通常、母層の地層とともに変形します。 鉱石は赤鉄鉱、磁鉄鉱、菱鉄鉱で構成されています。 硫化物 - 黄鉄鉱、黄銅鉱、亜砒鉄鉱、閃亜鉛鉱、方鉛鉱、および非金属 (鉱脈) 鉱物 - 絹雲母、緑泥石、石英、オパール、玉髄、ドロマイト、アンケライト、アパタイトなどを含みます。 このグループの鉱床の産業上の重要性小さいです。

このグループの典型的な代表者は、 西カラハル畑。カザフスタンのカラガンダ地方に位置し、駅から南西に約110kmです。 ジャンヌダルク。 1957 年から 1958 年の卒業生がこの分野の探索に参加しました。 ベラルーシ州立大学地質地理学部(V.P.エロシン、D.M.エロシナ)。 堆積物の領域には、デボン紀下期から中期の一連の噴出性および凝灰岩(厚さ 1.5 km まで)と、同じ厚さのデボン紀後期から石炭紀下期の一連の堆積岩があります。 これらの地層を構成する岩石は、高度に転位し、褶曲し、断層によって破壊され、閃緑岩および閃緑岩斑岩の岩脈によって貫入されています。 深さ 600 m までの岩石は 45 ~ 50°の角度で横たわっており、複雑な向斜を形成しています。 鉱床はシート状の物体を形成しており、走向に沿って 6.5 km、傾斜に沿って 0.8 km 追跡できます。 この岩体の厚さは20〜40 mで、鉱床の下部には赤鉄鉱鉱石、中央には主に磁鉄鉱、上部には低品位の赤鉄鉱とマンガン鉱石が発達しています。 微量鉱物は、菱鉄鉱、重晶石黄鉄鉱、方鉛鉱、閃亜鉛鉱です。 この鉱床の探査埋蔵量は3億トンを超える鉱石で、平均含有量はFe 55.6%、SiO 2 12.4%、S 0.6%、P 0.03%です。

風化堆積物。それらは、1) ラテライトと 2) アイアン ハットによって最もよく表されます。 鉄質ラテライトの鉱床湿潤な熱帯気候における塩基性岩および超塩基性岩の山塊の風化の間に形成されます。 これらの条件では、二価の鉄を含むケイ酸塩が分解して、Ni、Co、Cr、およびMrが豊富な褐鉄鉱鉱石、つまり天然の合金鉱石が形成されます。 ラテライト風化地殻に関連する最大の鉱床はキューバにあります。 厚さ 5 ~ 30 m のラテライト被覆が 150 km 2 の面積にわたって発達しており、断続的に数十 km にわたって追跡できます。 鉱石は、水酸化鉄、赤鉄鉱、蛇紋岩の残骸を含む土質溶出石と、クロムスピネル粒子およびケイ酸ニッケルの混合物で構成されています。 鉱石含有量 (%): Fe 40 ~ 50、Cr 2 O 3 1.5 ~ 1.8 (最大 4)、Ni 0.7 ~ 0.8 (最大 2.5)、Mn 0.5 ~ 3、P 100 分の 1、S 最大 0.2、SiO 2 18 –30 および Al 2 O 3 10–12。 この鉱床は第三紀のもので、総埋蔵量は 150 億トンで、最大のものはモア鉱床とマヤリ鉱床です。

アイアンハット堆積物硫化物または菱鉄鉱の酸化中に形成されます。 鉱石はほとんどの場合水酸化鉄で構成されています。 それらは、多孔性、細胞性、海綿状、またはコロフォーム構造を持っています。 Au、Ag、Pb、Ni など、いくつかの貴重な元素はアイアン ハット鉱石に保存されています。

堆積物。それらは非常に広範囲に普及しており、重要な役割を果たしています。 経済的重要性、他の遺伝的タイプの鉄鉱石の中で2番目にランクされています。 形成条件により海洋性と大陸性に分けられます。

海洋堆積物川の地下水による鉄の移動の結果として、微細および粗い懸濁液、コロイド溶液、および海盆の塩水と出会う際のそれらの凝固の結果として形成されます。 鉱石の堆積は海進中に起こることが多く、これがオーライト構造を持つ鉱石の形成に寄与します。 それらの中には、水酸化鉄からなる酸化鉱石、主に緑泥石第一鉄に代表されるケイ酸塩鉱石、本質的に菱鉄鉱鉱石である炭酸塩鉱石があります。 海洋堆積物は、原生代(ニジネアンガルスク堆積物)から第三紀(ケルチ鉄鉱石盆地、ニジェールとベニンの堆積物など)まで、さまざまな年代の堆積物中に見られます。 海洋堆積物の鉱石では、Fe 含有量は 20 ~ 50% の範囲であり、多くの場合は 30 ~ 40% です。

堆積性の海洋鉄鉱石鉱床の中には、 地向斜そして プラットホーム。最初のものは、海洋第三炭酸塩鉱床(西斜面のバカル鉱床グループ)内の菱鉄鉱形成鉱床によって表されます。 南ウラル)および陸生炭酸塩堆積物中の海洋ヘマタイト堆積物(米国クリントンのニジネアンガルスコエ)。 プラットフォーム海洋堆積物は、菱鉄鉱-レプトクロライト-ハイドロヘマタイト鉱石で構成されています(アヤット、ケルチ、西シベリア、ロレーヌ盆地)。

プラットフォーム型の堆積海盆の代表的なものは次のとおりです。 ケルチ鉄鉱石盆地。このプールは 1830 年代にオープンしました。 この鉱石は 1955 ~ 1970 年代に開発され始めました。 ケルチ半島の東と北の郊外をカバーしており、タマン半島までたどることができます。 その面積は150平方キロメートルです。 盆地の領域は上部第三紀の堆積物で構成されており、緯度と北東方向に伸びた軸を持つ緩やかな褶曲に折り畳まれています。 堆積鉄鉱床には 2 つのタイプがあります。 最初のタイプは大きな構造短向斜構造(トラフ)に限定されており、2番目のタイプは擬似構造構造(泥火山の発達帯の補償トラフ)に関連しています。

トラフを構成する上部第三紀の堆積物には、砂が間に挟まれた多数の粘土層が含まれており、下部には石灰岩が存在します。 鉱石層の下にはポントス期 (鮮新世前期) の石灰岩があります。 谷の中央部分では水平にあり、翼では10〜15°の角度で傾斜しています。 地層の厚さは、翼部の 2 ~ 3 m からトラフの軸部の 25 ~ 30 m まで変化します。 鉱石層は主にオーライト鉱石で構成されています。 ウーライトのサイズは、1 ミリメートルの何分の 1 から 5 ~ 10 mm までさまざまです。 それらはケルヘナイト、ビビアナイト、重晶石、シロメレン、パイロルサイト、炭酸鉄および炭酸マンガンによってセメント化されています。 主な鉱石の種類は「タバコ」と「褐色」です。 前者は酸化還元ゾーンで形成され、後者は酸化ゾーンで前者を犠牲にして形成されます。 次に重要なのは、マンガン鉄の「キャビア」鉱石で、マンガン含有量が増加しているという点で「茶色」鉱石とは異なります。 最高品質の「褐色」鉱石で、主な鉱物はハイドロゲーサイト、フェリモンモリロナイト、副鉱物はシロメラン、パイロルサイト、石膏、アラゴナイト、方解石、黄鉄鉱、ケルヘナイト、石英、長石、海緑石です。 「褐色」鉱石には次のものが含まれます (%): Fe 37.7; MnO 3;V 2 O 5 1.20; P1.0; S 0.06; 0.13として。

大陸堆積物主に湖沼や湿地由来の褐色鉄鉱石が代表的です。 このような鉱石は東ヨーロッパプラットフォームに広く分布しており、トゥーラとリペツク地域で知られています。 鉄含有量が低い(最大30〜40%)ことが特徴です。 このタイプの最大の預金は リサコフスコエ 1960年代にクスタナイ地域(カザフスタン)でオープンしました。 ここの鉱床は古川の水路に沿って数十キロメートルにわたって広がっています。 鉱石中のFe含有量は30〜35%、Pは約0.5%です。

変成堆積物経済的に非常に重要です。 それらは世界の埋蔵量の大部分を占め、世界の鉄鉱石生産量の約60%を占めています。 埋蔵量に関しては、これらは原則としてユニークで大規模な埋蔵量です。 それらは、カナダ、ブラジル、インド、南アフリカ、バルト海、ウクライナの楯状地だけでなく、中国やオーストラリアの台地、クルスク・ヴォロネジ山塊や先カンブリア時代の地層で構成される他の地域でも知られています。

このシリーズには、1) 鉄含有珪岩の鉱床と 2) 古代の変成地層の豊富な鉄鉱石が含まれます。 鉄珪岩は先カンブリア時代の褶曲領域にのみ特徴的です。 これらは、鉄含有量が 20 ~ 40% (通常は 32 ~ 37%) の比較的貧弱な鉱石で、P と S の濃度が極めて低いことが特徴です。鉄含有珪岩の最大の鉱床はすべて、数十億、数百億の鉱石埋蔵量があります。トンは、緑色片岩相の変成を受けた原生代後期の好地向斜地層に属します。 この層の鉄質珪岩の主な鉱物は、石英、磁鉄鉱、赤鉄鉱、カミントン石、黒雲母、緑泥石、あまり一般的ではありませんが、菱鉄鉱、輝石、およびアルカリ性角閃石です。 角閃岩相変成作用のより深く変化した堆積物は、より小さな(数億トン)堆積物で表されます。

鉄含有珪岩の地層に関連する鉱床 豊富な鉄鉱石。これらは、古代の風化または変成作用の過程での石英の浸出とケイ酸塩の分解の結果として形成された、鉄含有珪岩の自然濃縮の産物です。 豊富な鉱床には主に 2 つの形態学的タイプがあります - 外套状と線状です。 前者は鉄含有珪岩の急傾斜層の頭部に位置し、後者は鉄含有珪岩の間の豊富な鉄鉱石からなるくさび形の鉱体であり、深さまで広がっており、かなりの厚さである。 高品位鉱石の鉱物組成: マルタイトおよびマルタイト化磁鉄鉱、ヘマタイト、針鉄鉱、ヒドロゲーサイト、粘土鉱物、二次炭酸塩、黄鉄鉱。 鉱石には高い Fe 含有量 (54 ~ 69%) が含まれています。

このタイプの最大の鉄鉱石盆地は CIS にあります。クルスク磁気異常 (レベディンスコエ、ミハイロフスコエ、コロブコフスコエ、サルトゥイコフスコエ、その他の鉱床)、クリヴォイログ鉄鉱石盆地、はるか海外のラブラドル鉄鉱石地帯 (カナダ) 、スペリオル湖地域(アメリカ)、ミナスジェライス州(ブラジル)、ビハール州とオリッサ州(インド)、ハマーズリー盆地(西オーストラリア)などにある鉱床群。

このグループの典型的な代表者は、 クリヴォイ・ログ (Krivoy Rog-Kremenchug) 鉄鉱石盆地。ウクライナ内のドニエプル川の右岸に位置します。 原生代のクリヴォイ ログ シリーズの鉄質の岩石は生産性が高く、北から北東に向かって 100 km にわたって狭い帯状に広がっています。 クリヴォイ・ログ地域の幅は5〜6 kmに達します。 クリヴォイ・ログ・シリーズは始生代の岩石上に鋭い角度の不一致を伴って横行しています。 このセクションでは、下位 – アルコース千枚岩 (アンダー鉱石)、下位 – アーコース千枚岩 (アンダー鉱石)、および 中央のものは鉄含有珪岩やホルンフェルスに代表される含鉱石で、上のものは粘土頁岩(過剰鉱石)です。 盆地の地質構造は非常に複雑です(図1)。 Krivoy Rog シリーズは、翼が 45 ~ 80° の角度で傾斜している向斜襞と背斜襞からなる複雑な向斜層を形成しています。 向斜のヒンジは北方向に最大 40 度の角度で下がります。 この盆地では(南から北に)、イングレツカヤ(南の鉱石場)、サクサガンスカヤ(メインまたはサクサガンスコエ鉱石場)、ペルヴォマイスカヤ、アノフスカヤ、ゼルトレチェンスカヤ(北の鉱石場)、ポペルノナストフスカヤなど、多くの鉱石を含む構造物が盆地で区別されます。

鉄質珪岩の中では、磁鉄鉱、磁鉄鉱-赤鉄鉱、赤鉄鉱タイプおよびそれらの酸化物の種類が区別されます。 主に鉄の酸化物と水酸化物からなる高品位の鉱石は、鉄含有珪岩の間にシート状、柱状、ストック状、レンズ状の鉱床を形成します。 これらは、高い Fe 含有量 (54 ~ 64%) と低濃度の有害な不純物 (S 0.03 ~ 0.15%、P 0.04 ~ 0.26%) が特徴です。 豊富な鉱石の埋蔵量は15億トン(平均鉄含有量57.6%)、鉄質珪岩 - 180億トン(平均鉄含有量35.9%)です。

ベラルーシの鉱床と鉱石の操業。鉄鉱石は、結晶質の基盤および堆積カバーの岩石(湿地鉱石、菱鉄鉱)で確認されました。 結晶基盤には 2 つの鉱床と 10 の鉱石の産出が知られています。 最大の預金は、 オコロフスコエ、ミンスク地域のストルブツィ地区に位置します。 鉄珪岩は、オコロヴォ系列 (年齢約 20 億年) の層状地層に関連しています。 それらは宿主の斜麻岩および角閃岩と密接に寄生関係にあります。 鉄質層の発生は、緯度下、子午線および北西のストライクの地殻変動によって複雑になります。 厚さ 20 ~ 80 から 125 ~ 259 m の鉄質珪岩の 3 つの層が、シート状の形状をしており、南東に 60 ~ 80°の角度で傾斜している単斜晶系の産状であることが鉱床で確認されました。 地平線では最大5〜6の鉱石層が区別されます。 ケイ酸塩-磁鉄鉱珪岩と磁鉄鉱角閃岩の 2 つの主なタイプの鉱石が開発されています。 主な鉱石鉱物は磁鉄鉱で、黄鉄鉱、磁硫鉄鉱、黄銅鉱、チタン鉄鉱が時折見出され、また、あまり発達していない酸化帯では、火鉄鉱、赤鉄鉱、褐鉄鉱が見られます。 生産的な地層の平均鉄含有量は 27% です。 鉱石が豊富に含まれています。 予備探査データによると、深さ 700 メートルまでのカテゴリー C1 の鉄鉱石の埋蔵量は 3 億 4,000 万トンに達します。

ノヴォセルコフスコエフィールドイルメナイト - 磁鉄鉱鉱石は、グロドノ地域のコレリチ地区にあります。 それは角閃岩相条件下で変成作用を受けた小さな (1.5~0.5 km) 斑れい岩貫入によって支配されています。 鉱床は、北西の衝突による地殻変動(断層など)によって、変位振幅約 100 m の 3 つのブロックに分割され、カットオフ含有量は合計 Fe です。 それぞれの15%には、厚さ4〜128メートル、走向に沿った長さ110〜411メートル、傾斜に沿った長さ110〜110メートルのシート状のレンズ形の鉱体が3〜5個あります。主な鉱石鉱物は磁鉄鉱 (最大 60 %) とイルメナイト (最大 30 %) で、副次的なものは黄鉄鉱と磁硫鉄鉱です。 鉱石中の主成分の平均含有量は (%) 以内で変化します: Fe 合計。 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。

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なぜ鉄鉱石が必要なのかという質問をすると、それがなければ人は高みに到達できないことが明らかになります 現代の発展文明。 工具や武器、機械部品や工作機械、これらはすべて鉄鉱石から作ることができます。 今では産業が存在しない 国民経済、鋼鉄や鋳鉄を含まない。

鉄は地殻に広く分布している 化学元素。 この元素は地殻中に純粋な形で見つかることはほとんどなく、化合物(酸化物、炭酸塩、塩など)の形で存在します。 含まれるミネラル化合物 かなりの量この元素は鉄鉱石と呼ばれます。 鉄を 55% 以上含む鉱石の工業的使用は経済的に正当化されます。 金属含有量が低い鉱石材料は、予備濃縮の対象となります。 強化方法 鉄鉱石の採掘常に改善されています。 したがって、現在、鉄鉱石(プア)中の鉄量の要件は常に減少しています。 鉱石は、鉱石形成元素、鉱物不純物、および廃岩の化合物で構成されています。

  • 高温の影響下で形成された鉱石はマグマと呼ばれます。
  • 古代の海の底の堆積の結果として形成された - 外因性。
  • 極度の圧力と温度の影響下 - 変成作用。

品種の起源が決まります 採掘条件鉄はどのような形で含まれているか。

鉄鉱石の主な特徴は、地殻中に広く存在し、非常に重要な埋蔵量があることです。

主な鉄含有鉱物化合物は次のとおりです。

  • ヘマタイトは、約 68 ~ 72% の元素と最小限の有害な不純物を含むため、鉄の最も貴重な供給源であり、ヘマタイト鉱床は赤色鉄鉱石と呼ばれます。
  • 磁鉄鉱 - このタイプの鉄鉱石の主な特性は磁気特性です。 ヘマタイトと同様に鉄含有量が 72.5% であり、硫黄含有量も高くなります。 堆積物を形成します - 磁性鉄鉱石。
  • 含水金属酸化物のグループ 一般名茶色の鉄鉱石。 これらの鉱石は鉄含有量が低く、マンガンとリンが混合されています。 これは、このタイプの鉄鉱石の特性、つまり顕著な還元性、構造の多孔性を決定します。
  • 菱鉄鉱(炭酸鉄) – 廃岩の含有量が高く、金属自体に約 48% が含まれています。

鉄鉱石の用途

鉄鉱石は、鋳鉄、鋼鋳鉄、鋼の製錬に使用されます。 ただし、以前は 鉄鉱石本来の目的に使用されると、採掘工場や加工工場で濃縮されます。 これは、鉄含有量が 25 ~ 26% 未満の不良鉱石材料に適用されます。 低品位鉱石を選鉱するためのいくつかの方法が開発されています。

  • 磁気法では、鉱石成分の透磁率の違いを利用します。
  • 鉱石粒子の異なる濡れ性係数を使用する浮遊選鉱法。
  • 高圧下で液体を噴射して空の不純物を除去するフラッシング方法。
  • 特殊なサスペンションを使用して廃石を除去する重力法。

選鉱の結果、鉄鉱石から最大 66 ~ 69% の金属を含む精鉱が得られます。

鉄鉱石と精鉱がどのように、どこで使用されるか:

  • 鉱石は、鋳鉄を製錬するための高炉生産で使用されます。
  • 鋳鉄段階をバイパスして鋼を直接生産する。
  • 合金鉄の製造に。

その結果、鋼や鋳鉄から形材やシートが作られ、そこから必要な製品が作られます。

鉄鉱石- これらの地層からの鉄の工業的抽出が推奨されるような量の鉄およびその化合物を含む天然鉱物層。 鉄分が多く含まれているにもかかわらず、 少ない量すべてに含まれる 、鉄鉱石という名前は、そのような鉄化合物の蓄積のみを指します。 経済的に金属鉄が手に入る。

鉄鉱石は、鉄とその化合物を含む特別な鉱物層です。 このタイプこの元素の割合が工業的採掘が経済的に有利になるような量に含まれている場合、鉱石は鉄とみなされます。

鉄冶金で使用される鉄鉱石製品には、主に 3 つのタイプがあります。

— 分離された鉄鉱石(鉄含有量が低い)。

- 焼結鉱(平均鉄含有量)。

— ペレット(鉄を含む未加工の塊)

鉄鉱床は、その中の鉄の割合が 57% 以上であれば、豊富であると考えられます。 低品位の鉄鉱石には、最低 26% の鉄が含まれる場合があります。 科学者は、鉄鉱石の形態学的に 2 つの主要なタイプを認識しています。 直線的で平らな感じ。

鉄鉱石の線状鉱床は、変成の過程で曲がる地断層のゾーンにあるくさび形の鉱石体です。 このタイプの鉄鉱石は、鉄含有量が特に高く (54 ~ 69%)、硫黄とリンの含有量が低いことが特徴です。

平らな堆積物は鉄含有珪岩層の上に見られます。 それらは典型的な風化地殻に属します。

高品位の鉄鉱石は主に、平炉や転炉での製錬、または鉄の直接還元のために送られます。

鉄鉱石鉱床の主な産業タイプ:

  • — 層状の堆積物;
  • - 複雑なチタン磁鉄鉱の堆積物。
  • - 鉄含有珪岩と豊富な鉱石の鉱床。
  • — スカルン鉄鉱石鉱床。

マイナーな産業タイプの鉄鉱石鉱床:

  • - 鉄鉱石の菱鉄鉱鉱床。
  • - 鉄鉱石の層状ラテライト鉱床。
  • - 複雑なカーボパタイト アパタイト - マグネタイト堆積物。

世界の確認済み鉄鉱石鉱床の埋蔵量は 1,600 億トンに達し、そのうち約 800 億トンの純鉄が含まれています。 鉄鉱石の最大の鉱床はウクライナで発見され、純鉄の最大の埋蔵量はロシアとブラジルにあります。

世界の鉄鉱石の生産量は年々増加しています。 2010 年には 24 億トン以上の鉄鉱石が採掘され、中国、オーストラリア、ブラジルが生産量の 3 分の 2 を占めました。 これにロシアとインドを加えると、合計の市場シェアは80%を超えることになる。

鉱石の採掘方法

鉄鉱石採掘の主なオプションをいくつか見てみましょう。 それぞれの具体的なケースにおいて、鉱物資源の場所、いずれかの機器の使用の経済的実現可能性などを考慮して、いずれかの技術を優先する選択が行われます。

ほとんどの場合、鉱石は採石法を使用して採掘されます。 つまり、採掘を組織するには、まず、深さ約200〜300メートルの深い採石場が掘られます。 その後、大型機械を使って鉄鉱石を底から直接取り除きます。 抽出後すぐにディーゼル機関車でさまざまな工場に輸送され、そこで鉄鋼が製造されます。 今日、多くの大企業は、そのような作業を実行するために必要なすべての設備を備えていれば、鉱石を採掘しています。

大型の掘削機を使用して採石場を掘る必要がありますが、このプロセスにはかなりの年月がかかる可能性があることを考慮する必要があります。 掘削機が鉄鉱石の最初の層まで掘削した後、その層に含まれる鉄の割合を正確に判断できるように、それを分析のために専門家に提出する必要があります。 このパーセンテージが少なくとも 57 であれば、この地域で鉱石を採掘する決定は経済的に有益になります。 このような鉱石は、加工後に確実に高品質の鋼が生産されるため、安全に工場に輸送できます。

しかし、それだけではありません。鉄鉱石を加工して得られる鋼材は非常に注意深くチェックする必要があります。 採掘された鉱石の品質がヨーロッパの基準を満たしていない場合、生産の品質を向上させる方法を理解する必要があります。

露天掘り法の欠点は、鉄鉱石を比較的浅い深さでしか採掘できないことです。 それはしばしば地表から600〜900メートルの距離にあるはるかに深いところにあるため、鉱山を建設する必要があります。 まず、しっかりと補強された壁を持つ非常に深い井戸に似た坑道が作成されます。 幹からはドリフトと呼ばれる廊下がさまざまな方向に伸びています。 その中で見つかった鉄鉱石は爆破され、その破片は特別な装置を使用して地表に持ち上げられます。 この鉄鉱石の抽出方法は効果的ですが、同時に重大な危険を伴い、費用もかかります。

鉄鉱石を採掘する別の方法があります。 これは SHD またはボーリング水力採掘と呼ばれます。 鉱石は次の方法で地面から抽出されます: 掘削 深い井戸そこで水圧モニターを備えたパイプを降ろし、非常に強力なウォータージェットを使用して岩石を粉砕し、それを地表まで持ち上げます。 この方法は安全ですが、残念ながらまだ効果的ではありません。 この方法のおかげで、鉄鉱石の約3%しか抽出できず、約70%が鉱山で採掘されています。 しかし、専門家はボーリング水力採掘方法を開発しているため、将来的にはこの選択肢が採石場や鉱山に取って代わる主要な選択肢になることが期待されています。

ロシアは自然がこれほど豊富な鉱物を惜しみなく与えた土地です 鉄鉱石のような。 この幸運を少なくとも大まかに評価するには、私たちの生活における金属製品の役割を想像し、生産カテゴリーへの論理的な橋を架けるだけで十分です。

数百世紀前にそれらが初めて人々の生活に入ったとき、人類の生活様式と意識の変化は非常に大きく、この時代が「鉄器時代」と呼ばれるようになったのも当然のことです。

鉄鉱石とは何ですか?またどのように見えますか?

多かれ少なかれ純粋な形の鉄、または酸素、硫黄、ケイ素などの他の物質との化合物を含む地殻内の地層。

工業規模で貴重な物質を抽出することが経済的に有益である場合、そのような鉱床は鉱石と呼ばれます。

このような鉱物層には多くの種類があります。 種のリーダー 地層– ギリシャ語で赤い鉄鉱石またはヘマタイト。 ギリシャ語から翻訳された名前は「血の赤」を意味し、 化学式– Fe 2 O 3 。

酸化鉄は、黒からチェリー、赤までの複雑な色をしています。 不透明で、ほこりっぽく密度が高い場合があります(2番目の場合は表面に光沢があります)。

形状は多様です - 穀物、鱗片、結晶、さらにはピンクのつぼみの形で見られます。

鉄鉱石の形成


人間にとって有用な鉄含有ミネラルは、自然界での起源に基づいて、いくつかの主要なグループに分類できます。

  1. マグマ生成地層 - 影響下で形成されたもの 高温.
  2. 外因性 - 起源 川の谷降水と岩石の風化の結果として。
  3. 変成作用 - 古い堆積物に基づいて形成されます。 高圧そして熱。

これらのグループはさらに多数の亜種に分類されます。

鉄鉱石の種類と特徴

経済的な観点から、それらは主に鉄含有量によって分類されます。

  1. 高 – 55% 以上。 ではありません 自然の形成、そしてすでに工業用の半完成品です。
  2. 平均。 一例は焼結鉱です。 鉄分が豊富な天然原料から機械的作用により得られます。
  3. 低い - 20% 未満。 これらは磁気分離の結果として得られます。

鉱石採掘の場所は経済的にも重要です。

  1. 線形 - 凹部の場所にあります 地球の表面、鉄分が最も豊富で、硫黄とリンの含有量が低い。
  2. 平らな形状 - 自然界では、鉄を含む珪岩の表面に形成されます。

地質学的パラメーターによると、ヘマタイトに加えて、以下のものが広く普及しており、積極的に使用されています。

  1. 褐鉄鉱石 (nFe 2 O 3 + nH 2 O) は、水が関与する金属酸化物で、通常は褐鉄鉱をベースとしています。 特徴的な汚れた黄色がかった色、緩い、多孔質。 貴重な金属が4分の1から50パーセント含まれています。 それほど多くはありませんが、物質は十分に復元されています。 良質な鋳鉄をさらに生産するために濃縮されています。
  2. 磁性鉄鉱石、マグネタイト - 天然酸化鉄 (Fe 3 O 4)。 ヘマタイト種はあまり一般的ではありませんが、70% 以上の鉄を含んでいます。 それらは緻密で粒状で、岩に埋め込まれた結晶の形をしており、色は黒と青です。 当初、接続は 磁気特性、高温の影響により中和されます。
  3. 菱鉄鉱FeCO 3を含むスパー鉄鉱石。
  4. 鉱石中に粘土が多く含まれているものが粘土鉄鉱石です。 鉄分が比較的少なく空隙のある希少種。

ロシアの鉄鉱石鉱床

世界最大の鉱床はクルスク磁気異常です。 この自然の創造物は非常に壮大であるため、人々は 16 世紀の終わりからそれを理解しようとしてきました。 航海計器が電力でおかしくなった 電界、150平方キロメートル以上にわたって地下から影響を及ぼします。 鉱石の埋蔵量は数十億トンに達します。

マグネタイト珪岩の鉱床は、ムロムスク近郊のオレネゴルスク鉱床で開発されています。

コラ半島では、磁鉄鉱、かんらん石、アパタイト、マグネシオフェライトがアイスコ・コフドールの堆積物から採掘されており、コストムクシャ鉱床の領土にあるカレリアには多くの鉱山があります。

の一つ 最も古い場所ロシアの地図上にある鉱石採掘場は、 スヴェルドロフスク地方。 18 世紀末から物質が供給されており、カチャカナール鉱床グループと呼ばれています。

ペトリン時代の起業家デミドフ家の遺産は、積極的に変革されつつあります。 20世紀の終わりに、グセヴォゴルスク鉱石集積地がここで開発され始めました。

世界の鉄鉱石埋蔵量

クルスク近くの壮大な堆積の後、そのような現象としては世界最大 地理的地図– ウクライナのクリヴォイ・ログ鉱床の鉄鉱床の帯。

世界の鉄鉱石鉱床の地図 (クリックして拡大)

ロレーヌ鉄鉱石盆地の富は 3 つに分けられます。 ヨーロッパ諸国– フランス、ルクセンブルク、ベルギー。

北米大規模な鉱山がニューファンドランド島、ベル島、ラブラドール市近くで操業しています。 南部では、鉱石が豊富な場所はイタビラとカラザスと呼ばれていました。

インド北東部にもかなりの鉱石埋蔵量があり、 アフリカ大陸ギニアのコナクリ市で採掘されます。

国別の分布リストは次のようになります。

鉄鉱石の採掘

マイニング方法の最初の基準は、作業が行われる場所です。

  1. 地上: 化石が地表から 0.5 km 以内で発生する場合。 この場合、発破操作と特別な装置を使用して巨大な採石場を掘削する方が経済的に有益です(そして環境にとっても費用がかかります)。 これはオープンソースのマイニング方法です。
  2. 地下: 地球の腸内に鉱石を大量に沈めるには、鉱山の建設が必要です。 クローズドマイニング方法は、人にとってそれほどトラウマではありません 生態系、しかし、より労働集約的であり、人間にとって危険です。

抽出された鉱石は工場に輸送され、そこで原料が粉砕されて濃縮されます。 から鉄が引き出される 化学物質他の要素と一緒に。

これを行うには、1 つではなく複数のプロセスを経る必要がある場合があります。

  1. 重力分離 (物理的密度の違いによる鉱石粒子は、材料に対する機械的影響 (粉砕、振動、回転、ふるい分け) によって崩壊します)。
  2. 浮遊選鉱(均一に粉砕された原材料を空気で酸化し、金属をそれ自体に付着させる)。
  3. 磁気分離:
    • 不純物は水流で洗い流され、金属は磁石で引き離され、鉱石濃縮物が得られます。
    • 磁気分離の生成物は浮選を経て、原料から純粋な形の鉄の残りの半分が現れます。
  4. 複雑な方法: 上記のプロセスをすべて使用し、場合によっては複数回実行します。

得られた熱練炭鉄は電気冶金工場に送られ、そこで標準形状または最大 12 メートルの特注の金属ビレットの形になります。 そして鋳鉄は高炉生産に送られます。

鉄鉱石の用途

使用目的 – 鋳鉄および鋼の製造。

そしてそれらは、自動車、事務機器、パイプライン、食器や機械、芸術的な鍛造品やさまざまな工具など、私たちの身の回りにある多種多様なものの製造に使用されています。

結論

鉄鉱石埋蔵量は地図上では次のように示されています。 二等辺三角形幅広の黒いベース付き。 このサインは、鉄鋼産業の本質を伝えています。さまざまな暗号通貨市場とは対照的に、鉄鋼産業は現代の製造業経済の安定した基盤であり、ほとんどの金融業者は依然としてそれが真実であると考えています。


鉄鉱石は世界の冶金産業の主原料です。 鉄鉱石市場は各国の経済に大きな影響を与えます。

現在、この冶金原料の主な消費者は中国です。 このアジアの国が鉄鋼生産において世界の主導的地位を占めており、金属のほぼ50パーセントを世界市場に供給していることに注目しましょう。

現在の世界の鉄鉱石埋蔵量はどのくらいで、鉄鉱石生産国ランキングのトップはどこなのかを見てみましょう。

世界各国の鉄鉱石埋蔵量。

現在までに、世界 98 か国でさまざまな品質の鉄鉱石鉱床が確認されていることが知られています。 専門家によると、世界の鉄鉱石埋蔵量は約7,900億トンになる可能性がある。 現在、世界の鉄鉱石の総埋蔵量は4,640億トンに相当します。 そのうち確認されたのは この瞬間約2000億トンです。

世界の埋蔵量の大部分は、低品質および中品質の鉄鉱石で構成されています。 シェアに関しては、世界の総確認埋蔵量の 87 パーセント以上を占めています。 このような鉱石には 16 ~ 40 パーセントの鉄が含まれており、その後追加の濃縮が必要になります。 例えば、鉱石採掘の主要5カ国の一つであるロシアでは、高品質の鉄鉱石(鉄含有量が少なくとも60%以上)は12%強しか採掘されていない。

今日、鉄鉱石は世界の50か国以上で採掘されているということを留保しておきます。 さらに、この原材料の大部分(最大 78 パーセント)は、中国、ブラジル、ロシア、オーストラリア、インドの主要 5 か国から来ています。

鉄鉱石生産のリーダーは中国です。 2010 年にはここで 9 億トンが採掘されましたが、2013 年までにこの数字は増加し、2012 年全体では約 13 億トンに達しました。

2 年間で、鉱石生産のトップ 5 のリーダーはまったく変わっていないことに注意してください。 したがって、中国に続くのはオーストラリアで、ここでも鉱石の採掘量は2年間で4億2,000万トンから5億2,500万トンに増加しました。 これは米国地質調査所の報告書に記載されています。 3位はブラジルで、2012年には3億7,500万トンが生産されました(2010年の数字をわずか500万トン上回っています)。 4位と5位はそれぞれインドとロシアで、昨年ここで2億4500万トンと1億トンが生産された。

鉄鉱床の点で最も豊かな国であるウクライナの2012年の生産量はわずか8,100万トンであることに注意してください。

一般に、2012 年には、世界中のすべての企業が 30 億トンの鉱石を生産しました。

これは、鉄埋蔵量の小さな表です。 さまざまな国 METALRESEARCH の推定によると、世界では次のようになります。

ご覧のとおり、インドは鉄鉱石埋蔵量のトップ 5 に入っておらず、2012 年に公式に確認されたのは 70 億トンに過ぎません (米国地質調査所のデータ)。 インドは生産量で世界第 4 位であることを思い出してください。

鉱石についてではなく、有用な鉄そのものについて話す場合、ここでのリーダーはロシアとブラジルになります。

最新の統計に照らして、製造(高炉での製錬)に使用できるのは、少なくとも 55 パーセントの鉄を含む鉱石のみであることに注意してください。 それ以外の場合はさらに鉄が豊富になり、含有量レベルは 60 パーセントになります。

世界最大の鉄鉱石地域はクルスク磁気異常です。

今のところ一番多いのは 多額の預金世界の鉄鉱石はクルスク磁気異常(ロシア)と考えられています。 探査された鉱石埋蔵量は300億トンです。

クルスクの磁気異常は、オリョール、クルスク、ベルゴロドのいくつかの地域に及んでいます。 ここの鉄鉱石は約160平方キロメートルの面積にあります(鉱床は国の約9つの地域をカバーしていることが注目されています)。

公式データによると、珪岩の埋蔵量(探査)は250億トン以上に達します(鉱石中の鉄含有量は37パーセントを超えません)。 また、豊富な鉱石(最大66%)、約300億トンの大規模な鉱床もあります。

クルスク磁気異常の鉱石は、露天掘り(レベジンスコエ、ストイレンスコエ、ミハイロフスコエ鉱床)と地下鉱床(コロブコフスコエ)の 2 つの方法で採掘されることに注意してください。

科学者によれば、この異常における鉄鉱石の有望な埋蔵量は約2,000億トンである可能性があることに注意してください。 専門家らは、クルスク磁気異常鉱床での鉱石生産量は2020年まで続くが、その後は減少する可能性があると指摘している。

科学者や鉱業専門家らによると、鉄鉱石資源が豊富な国の一つであるロシアにとって有望な方向性は、クルスク磁気異常内に位置する豊富な鉱石(最大70パーセント)を含む鉱床の開発だという。