Какой руде содержится наибольшее количество железа

Металлургическая промышленность не может существовать без добычи железорудного сырья. Сегодня железо используется почти в каждой отрасли, поэтому уровень разработки месторождений полезных ископаемых достаточно высокий. Многие страны могут похвастаться большим количеством залежей. Страны лидеры по добыче железной руды – крупнейшие индустриальные государства, обеспечивающие мир этим ценным сырьем.

Мировая добыча железной руды: характеристика

В мире насчитывается 98 государств, обладающих обширными месторождениями полезного ископаемого, с повышенным содержанием железа. Они отлично подходят для промышленной выработки сырья и экспорта его в зарубежные страны. Самыми крупными запасами железной руды обладает Россия, что не удивительно, учитывая геологическую структуру и размеры территории.

Здесь не только сосредоточено большое количество полезного ископаемого, но и его качественные характеристики сильно отличаются от конкурентов. Крупнейший железорудный район – Курская магнитная аномалия – считается уникальным месторождением, а по запасам сырья она не имеет аналогов в мире. Несмотря на это, главный экспортер металлов на мировой рынок – Китай.

Большое количество залежей находится на Украине, в Австралии, Бразилии. Интересно, что запасы Китая намного меньше, чем в России, но уровень выработки больше.

Предполагается, что на планете содержится до 780 миллиардов тонн железорудного сырья, но на данный момент разведано всего 477 миллиардов тонн. Это огромное количество сырья, которое еще долгое время может обеспечивать человечество ценными металлическими ресурсами. Также нужно учитывать и тот факт, что потребности металлургии немного перекрываются с помощью вторичного сырья.

Запасы железной руды по странам.

В Украине первенство по количеству запасов получает Криворожское месторождение. Для него характерны гематиты и магнетиты с высоким содержанием железа (55 -65%), что является сырьем высокого качества.

В США 80 % ресурсов добывается в железорудном бассейне, вблизи озера Верхнее. Большинство залежей магнетитовые, с содержанием Fe до 55%. Огромное количество добытого сырья экспортируется на мировой рынок именно отсюда. В Канаде главные месторождения располагаются на острове Ньюфаундленд и провинции Квебек. Там добываются как магнетиты, так и гематиты, содержание ценного сырья в которых достигает 57%.

Бразилия считается страной, где добывается самое качественное железорудное сырье в мире. Процентное содержание железа в минералах достигает 70%, что в природе встречается редко. Месторождения Итабири, Итабирита заполнены так называемой кусковой рудой, которая высоко ценится в мире.

Австралийская сырьевая база представлена гематитами и лемонитами (болотная руда). Это вид минералов, содержащий большое количество железа, но по качеству он уступает магнетиту. Бальная часть месторождений расположены на западном побережье страны, а самым крупным является Брокен. Месторождения Индии богаты не только гематитами, но и глиноземами, поэтому в этом полезном ископаемом встречается повышенное содержание алюминия, что отрицательно сказывается на качестве.

87% от всемирной добычи руды приходится на сырье низкого качества. Содержание железа в таких рудах не превышает 40%, и они требуют обогащения.

Способы добычи железной руды

При разработке месторождения железной руды очень большую роль играет глубина залежей, на которой находится полезное ископаемое. Поэтому существует два способа добычи – карьерный и шахтный. При первом глубина составляет до 600 метров. Для получения сырья снимается верхний слой, который не содержит железосодержащих минералов. Запасы руды добываются открытым способом, с помощью техники, а в дальнейшем грузится на белазы и доставляется в места обогащения и переработки.

Преимущество этого способа в низкой себестоимости, если сравнивать с сооружением шахт. Но он наносит огромный вред экологии местности. Во время выработки разрушается биосфера, есть опасность попадания токсинов в водоемы. После разработки карьеры засыпаются, поверхность выравнивается, но на восстановление естественного баланса уходят долгие годы.

Шахтный способ добычи железной руды в мире также распространен. Он обеспечивает возможность глубоких залеганий – более 1 километра. Его стоимость намного выше, ведь необходимо задействовать большое количество оборудования, обустроить шахты, чтобы предотвратить обвалы и установить стабильную систему транспортировки сырья.

Крупнейшие месторождения в России

Самой мощной по праву является Курская магнитная аномалия, с запасами в 250 миллиардов тонн. Учитывая тот факт, что разведанные мировые запасы резервы составляют до 500 миллиардов тонн, то можно сделать вывод, что более 50% сырья содержится на территории страны, и является лидером по запасам железной руды.

Особенное отличие от остальных месторождений – наличие железного кварцита. Это редкий минерал магматического происхождения, и здесь его запасы почти неисчерпаемы. Еще одна примечательная особенность – расположение залежей близко к земле (35 – 500 метров), что значительно снижает затраты на выработку сырья. Магнетитовые минералы этого месторождения содержат до 50% железа, а гематит-мартировые – до 65%.

Огромное значение в железорудной промышленности имеют месторождения:

• Белорецкое;
• Керченское;
• Михайловское;
• Лебединское;
• Стойленское;
• Олегорское;
• Ено-Ковдорское;
• Костамукшское.

Одним из самых интересных можно назвать Качканарское месторождение, где кроме железа из сырья получают титан – особенно ценный металл.

Импорт и экспорт

Несмотря на то, что многие страны добывают руды, это не значит, что они не закупают его извне. Огромное количество полезного ископаемого из России и Бразилии поставляется в Китай, так как качество сырья там немного ниже, что сказывается на металлургической промышленности. К тому же потребности в железе иногда не равносильны, и его не хватает, для реализации всех планов.

Больше всего полезных ископаемых с высоким содержанием железа экспортируется из Индии, Бразилии и Австралии. Это можно объяснить сниженными потребностями стран в этом сырье и его высоким качеством, благодаря чему переработка железа требует меньше ресурсов.

Железная руда – важный ископаемый продукт, который человечество стало добывать много столетий назад. С давних времён железо нашло широкое применение в бытовых и прочих условиях жизни человеческого общества. Одно из ключевых преимуществ и свойств железной руды – возможность изготовления стали, получаемой в процессе её плавки.

Руда железа может иметь различные свойства, минеральный состав, а также процентное соотношение примесей и металлов в зависимости от типа и места её разработки. Найти места добычи железорудных минералов с соответствующим техническим оснащением не представляется сложной задачей, поскольку железо составляет более 5% твёрдых залежей земной коры по всей поверхности планеты. Согласно Википедии и другим достоверным источникам, железная руда занимает четвёртое место по распространённости среди полезных ископаемых, добываемых в окружающем мире.

Тем не менее, найти этот металл в природе в чистом виде не представляется возможным – отыскать его можно в определённых количествах в большинстве известных типов и вида камня (горных пород). Минералы (железорудные) одни из наиболее выгодных в плане добычи. От характера происхождения железной руды зависит количественное содержание в ней железа.

Как выглядит руда железа и что собой представляет?

В качестве ключевого химического элемента железо входит в состав множества горных пород. Тем не менее, далеко не каждая такая порода может быть потенциальным сырьевым продуктом для добычи и разработки. Целесообразность разработки железных руд, как таковых, во многом зависит от процентного состава.

Его добычей плотно занялись более 3 тысяч лет назад, что обусловлено возможностью изготавливать на основе железа более качественных и прочных изделий в сравнении с бронзой и медью, которые стали добываться ещё раньше. Уже в те времена, мастера, работавшие с плавильнями, могли точно различать виды железной руды.

В настоящее время принято выделять несколько типов сырья, пригодного для последующей выплавки полезного металла:

• магнетиновый;
• магнетино-апатитный;
• магнетино-титановый;
• гидрогетит-гетитовый;
• гематито-магнетиновый.

Богатым считается месторождение железной руды с процентным составным содержанием железа 57%. Но, как уже было сказано выше, целесообразными могут быть разработки залежей, в которых руда содержит 26% этого полезного металла. В составе горных пород железо преобладает в виде оксидов. Остальные составляющие представляют собой фосфор, серу и кремнезёмы.

Существуют таблицы железной руды, в которых отражен её сырьевой, химический состав и процентное содержание железа. Если руководствоваться численными показателями большинства таких таблиц, то условно можно разделить ценные руды по степени их богатства и свойствам на 4 категории

• очень богатые – содержание основного металла более 65%;
• умеренно богатые – средний процент железа 60-65%;
• умеренные – от 45% и более;
• бедные – менее 45% добываемых полезных элементов в целом.

В зависимости от количества побочных примесей, входящих в состав разрабатываемого месторождения железа, требуется большее или меньшее количество энергии на переработку. От этого во многом зависит эффективность производства готовой продукции на основе железа.

Характер происхождения

Большая часть известных рудниковых типов была сформирована под влиянием трёх основных факторов. От них, собственно, зависят особенности и характеристики руды железа.

Магматическое формирование. Магматические составы формировались под воздействием высоких температур магмы либо при условии высокой активности древних вулканов. По сути, имели место естественные процессы перемешивания и переплавки горных пород.

Эта разновидность полезных ископаемых представляет собой кристаллические минеральные ископаемые соединения, отличающиеся высоким процентом содержания железа. Залежи магматических ископаемых, как правило, можно обнаружить в зонах старинного образования гористых местностей. Именно в этих местах расплавленные вещества подходили максимально близко к поверхностным слоям почвы.

Метаморфическое формирование. В процессе такого формирования образуются минералы осадочного типа. Суть этого процесса сводится к передвижению отдельных участков коры Земли при котором определённые пласты, богатые определёнными элементами, попадают под породы, залёгшие выше.

Полезные ископаемые, которые образовались при очередном перемещении, мигрируют ближе к земляной поверхности. Железная руда, которая образуется в процессе метаморфического формирования, как правило, имеет высокое процентное содержание полезных металлических соединений и располагается не слишком глубоко от поверхности. Один из наиболее распространённых примеров – железняк магнитный, содержащий в своём составе до 75% железа.

Осадочное формирование. В данном случае основные факторы этого типа формирования рудников – естественные силы природы, в частности ветры и вода. Пласты породы подвергаются разрушению и перемещению в низины – именно здесь они скапливаются, формируя отдельные слои. В качестве реагента выступает вода, которая выщелачивает исходные материалы. В ходе таких процессов формируются залежи бурого железняка, представляющего собой рассыпчатую, разрыхлённую массу с высоким содержанием минеральных примесей и процентным содержанием железа до 35-40%.

За счёт различной специфики образования метаморфических пород сырьё часто перемешивается внутри пластов с магматической породой, известняком и глиной. В одном и том же месторождении, обозначенном соответствующим знаком на карте, обнаруживаются различные по происхождению залежки, которые перемешаны между собой. Места, предположительно богатые осадочными железными рудами в этом случае определяются в ходе геологических разведочных мероприятий.

Основные свойства и типы. Из какой руды получают железо?

К наиболее распространённому типу принято относить красный железняк, основой которого служит гематитовый оксид. В его составе содержится минимум побочных примесей и свыше 70% железа.

Следующий по распространённости – бурый железняк (лимонит), представляющий собой оксид железа, содержащий в своём составе H2O. Как правило, в состав лимонита входит порядка четверти процентного содержания железа. В природе бурый железняк можно встретить в форме пористых, рыхлых пород, содержащих фосфор и марганец. В качестве пустой породы в руде содержится глина.

Магнитная руда железа содержит в своём составе магнитный оксид, свойства которого теряются в условиях сильного нагрева. В природе встречается намного реже вышеперечисленных пород и по процентному соотношению железа в некоторых случаях не уступает красному железняку.

Железняк шпатовый – рудная порода, содержащая сидерит с высоким содержанием глины в составе. Это весьма редкая порода, а за счёт малого содержания железа добывают его намного реже, особенно если речь идёт о промышленном применении.

Помимо оксидов существуют другие железорудные типы, в основу которых входят карбонаты и силикаты.

Географическое расположение ключевых месторождений

Все основные месторождения принято делить на:

1. Метаморфогенные – кварцитовые залежи;
2. Экзогенные – бурый железняк и прочие осадочные породы;
3. Эндогенные – преимущественно титаномагнетитовые составы.

Подобные рудные залежи встречаются практически на каждом континенте. Большая часть железорудных залежей находится на территории стран СНГ, в частности это территория Казахстана, России и Украины. Достаточно большими запасами железорудных скоплений могут похвастать такие государства, как ЮАР, Индия, США, Австралия, Канада и Бразилия. Существуют карты месторождений железной руды, как в мировых масштабах, так и с более подробным указанием залежей на территории конкретного государства.

Значение железной руды и сферы, в которых она используется

По преимуществу все отрасли, в которых задействованы эти полезные ископаемые, связаны с металлургической сферой. По большей части руду железа используют при выплавке чугуна с использованием конверторной или мартеновской печи. В свою очередь чугун широко применим во многих промышленных отраслях.

Сегодня крайне популярен и активно изготавливается и другой сверхпрочный, антикоррозийный сплав – сталь, для чего также используются железорудные ископаемые. Это наиболее популярный промышленный сплав, который славится устойчивостью к коррозии и высокой прочностью.

Стальные и чугунные материалы применяют в следующих отраслях:

• ракетостроительная и военная промышленность, производство специальной техники;
• машиностроение, включая изготовление станков и прочих заводских механизмов;
• автомобильное производство (изготавливаются автомобильные рамы, элементы двигателей, корпуса и прочие механические узлы);
• добывающая промышленность (производство тяжёлого добывающего оборудования и прочей спецтехники);
• строительство – армирующие материалы, создание несущего каркаса.

Способы добычи

Методы и способы извлечения рудных ископаемых ресурсов из недр зависят от глубины, на которой залегает искомый материал. В этом контексте принято выделять три основных способа:

Скважинный метод (гидродобыча) – для работы таким способом специалисты бурят скважины, достигаю