Желязна руда- естествени минерални образувания, съдържащи желязо и неговите съединения в такъв обем, когато е целесъобразно промишленото извличане на желязо от тези образувания. Въпреки факта, че желязото е включено в по-голямо или по-малко количество в състава на всички скали, под името на железни руди се разбират само такива натрупвания на железни съединения, от които може да се получи икономично метално желязо.
Железните руди са специални минерални образувания, които включват желязо и неговите съединения. Този вид руда се счита за желязна, ако съотношението на този елемент се съдържа в такъв обем, че е икономически изгодно за промишлен добив.
Има три основни вида продукти от желязна руда, използвани в черната металургия:
- сепарирана желязна руда (ниско съдържание на желязо);
- агломерирана руда (средно съдържание на желязо);
- пелети (сурова желязосъдържаща маса)
Находките на желязна руда се считат за богати, ако съдържанието на желязо в тях е повече от 57%. Бедните железни руди могат да съдържат най-малко 26% желязо. Учените разграничават два основни морфологични типа желязна руда; линейни и плоски. 
Линейните находища на желязна руда са клиновидни рудни тела в зоните на земни разломи, завои в процеса на метаморфоза. Този вид желязна руда се отличава с особено високо съдържание на желязо (54-69%) с ниско съдържание на сяра и фосфор.
Плоскоподобни отлагания могат да бъдат открити по върховете на железен кварцит. Те принадлежат към типичната кора за изветряне.
Богатите железни руди се изпращат основно за топене в мартеновско и конверторно производство или за директно редуциране на желязото.
Основните промишлени видове находища на желязна руда:
- - пластови седиментни отлагания;
- - комплексни находища на титаномагнетит;
- - находища на железни кварцити и богати руди;
- - скарнови находища на желязна руда;
Малки промишлени видове находища на желязна руда:
- - сидеритни находища на желязна руда;
- - латеритни находища, подобни на желязна руда;
- - сложни карбопатито-апатит-магнетитови отлагания;
Световните запаси от доказани находища на желязна руда възлизат на 160 милиарда тона, те съдържат около 80 милиарда тона чисто желязо. Най-големите находища на желязна руда се намират в Украйна, а най-големите запаси на чисто желязо се намират в Русия и Бразилия.
Обемът на световното производство на желязна руда нараства всяка година. През 2010 г. са добити повече от 2,4 милиарда тона желязна руда, като две трети от производството се падат на Китай, Австралия и Бразилия. Ако към тях добавим Русия и Индия, тогава общият им пазарен дял ще бъде над 80%.
Как се добива руда
Нека разгледаме няколко основни варианта за добив на желязна руда. Във всеки конкретен случай изборът в полза на определена технология се прави, като се вземе предвид местоположението на минералите, икономическата целесъобразност от използване на едно или друго оборудване и др.
В повечето случаи рудата се добива чрез открит добив. Тоест, за организацията на производството първо се изтегля дълбока кариера, приблизително 200-300 метра дълбочина. След това желязната руда се отстранява от дъното му в големи машини. Което веднага след добива на дизелови локомотиви се транспортира до различни заводи, където от него се произвежда стомана. Днес много големи предприятия произвеждат рудодобив, в случай че разполагат с цялото необходимо оборудване за извършване на такава работа.
Копаенето на кариера трябва да се извършва с помощта на големи багери, но трябва да се има предвид, че този процес може да ви отнеме доста години. След като багерите достигнат първия слой желязна руда, е необходимо той да бъде предаден за анализ на експерти, за да могат да определят какъв процент желязо съдържа. Ако този процент е не по-малък от 57, тогава в този случай ще бъде икономически изгодно решение за добив на руда в тази област. Такава руда може безопасно да се транспортира до фабриките, тъй като след преработка тя задължително ще произведе висококачествена стомана.
Това обаче не е всичко, трябва много внимателно да се проверява стоманата, която идва от преработката на желязна руда. Ако качеството на добитата руда не отговаря на европейските стандарти, тогава трябва да разберете как да подобрите качеството на производството.
Недостатъкът на отворения метод е, че позволява на желязна руда да се добива само на относително малка дълбочина. Тъй като често лежи много по-дълбоко - на разстояние 600-900 m от повърхността на земята - трябва да се изграждат мини. Първо се прави шахта, която прилича на много дълбок кладенец с надеждно подсилени стени. Коридорите, наречени дрифтове, се простират от багажника в различни посоки. Намерената в тях желязна руда се взривява, а след това парчетата й се издигат на повърхността с помощта на специално оборудване. Този метод за добив на желязна руда е ефективен, но в същото време е свързан със сериозна опасност и цена. 
Има и друг начин за добив на желязна руда. Нарича се SRS или сондажно хидравлично производство. Рудата се извлича от земята по следния начин: пробива се дълбок отвор, там се спускат тръби с хидромонитор и с помощта на много силна водна струя скалата се раздробява, след което се издига на повърхността. Този метод е безопасен, но за съжаление все още е неефективен. Благодарение на този метод е възможно да се добиват само около 3% от желязната руда, докато с помощта на мини се добива около 70%. Въпреки това специалистите се занимават с разработването на метода за сондажно хидравлично производство и затова има надежда, че в бъдеще тази конкретна опция ще стане основна, измествайки кариерите и мини.
Освен добре познатите нефт и газ има и други също толкова важни минерали. Те включват руди, които се добиват за получаване на желязо и чрез преработка. Наличието на рудни находища е богатството на всяка страна.
Какво представляват рудите?
Всяка от природните науки отговаря на този въпрос по свой начин. Минералогията определя рудата като съвкупност от минерали, изучаването на които е необходимо за подобряване на добива на най-ценните от тях, а химията изучава елементния състав на рудата, за да разкрие качественото и количественото съдържание на ценни метали в нея.
Геологията разглежда въпроса: "Какво са рудите?" от гледна точка на целесъобразността на тяхното промишлено използване, тъй като тази наука се занимава с изучаване на структурата и процесите, протичащи в недрата на планетата, условията за образуване на скали и минерали, проучване на нови находища на минерали. Те представляват области на земната повърхност, където поради геоложки процеси е натрупано достатъчно количество минерални образувания за промишлено използване.
Образуване на руди
По този начин, на въпроса: "Какво са рудите?" най-пълният отговор е следният. Рудата е скала с индустриално съдържание на метал. Само тогава тя има стойност. Металните руди се образуват, когато магмата, която съдържа техните съединения, се охлади. В същото време те кристализират, като се разпределят според стойността на атомното си тегло. Най-тежките се утаяват на дъното на магмата и се открояват в отделен слой. Други минерали образуват скали, а хидротермалната течност, останала от магмата, протича през празнините. Съдържащите се в него елементи, замръзвайки, образуват вени. Скалите, срутващи се под въздействието на природните сили, се отлагат на дъното на резервоарите, образувайки седиментни отлагания. В зависимост от състава на скалите се образуват различни метални руди.
Желязна руда
Видовете на тези минерали варират значително. Какво представляват рудите, по-специално железните? Ако рудата съдържа достатъчно количество метал за промишлена обработка, тя се нарича желязо. Те се различават по произход, химичен състав и съдържание на метали и примеси, които могат да бъдат полезни. По правило това са придружаващи цветни метали, например хром или никел, но има и вредни - сяра или фосфор.
Химичният състав е представен от неговите различни оксиди, хидроксиди или карбонатни соли на железен оксид. Добиваните руди включват червена, кафява и магнитна желязна руда, както и железен блясък - те се считат за най-богатите и съдържат повече от 50% метал. Към бедните се отнасят тези, при които полезният състав е по-малък – 25%.
Състав на желязна руда
Магнитната желязна руда е железен оксид. Съдържа повече от 70% чист метал, но в отлаганията се среща заедно с, а понякога и с цинкова смес и други образувания. се счита за най-добре използваната руда. Железният блясък също съдържа до 70% желязо. Червената желязна руда - железен оксид - е един от източниците за добив на чист метал. А кафявите аналози имат до 60% съдържание на метал и се намират с примеси, понякога вредни. Те са воден железен оксид и придружават почти всички железни руди. Те също така са удобни за лекота на добив, обработка, но металът, получен от този вид руда, е с ниско качество.
Според произхода си находищата на желязна руда се разделят на три големи групи.
- Ендогенен или магматогенен. Образуването им се дължи на геохимични процеси, протичащи в дълбините на земната кора, магматични явления.
- Екзогенни или повърхностни отлагания са създадени в резултат на процеси, протичащи в приповърхностната зона на земната кора, тоест на дъното на езера, реки, океани.
- Метаморфогенни отлагания са се образували на достатъчна дълбочина от земната повърхност под въздействието на високо налягане и същите температури.
Запаси от желязна руда в страната
Русия е богата на различни находища. Най-големият в света - съдържа почти 50% от всички световни резерви. В този регион е отбелязано още през 18 век, но разработването на находища започва едва през 30-те години на миналия век. Запасите на руда в този басейн са с високо съдържание на чист метал, те се измерват в милиарди тонове, а добивът се извършва по открит или подземен метод.
Находището на желязна руда Бакчар, едно от най-големите в страната и света, е открито през 60-те години на миналия век. Запасите от руда в него с концентрация на чисто желязо до 60% са около 30 милиарда тона.
В Красноярския край има находище Абагасское - с магнетитни руди. Открит е още през 30-те години на миналия век, но развитието му започва едва половин век по-късно. В северните и южните зони на басейна се извършва открит добив, като точният размер на запасите е 73 милиона тона.
Открито още през 1856 г., находището на желязна руда Абакан все още е активно. Първоначално разработката се извършва по открит начин, а от 60-те години на XX век - по подземен метод на 400 метра дълбочина. Съдържанието на чист метал в рудата достига 48%.
Никелови руди
Какво представляват никелови руди? Минералните образувания, които се използват за промишленото производство на този метал, се наричат никелови руди. Има сулфидни медно-никелови руди със съдържание на чист метал до четири процента и силикатни никелови руди, чийто същия индекс е до 2,9%. Първият тип находища обикновено са от магматичен тип, а на местата на кората на изветряне се срещат силикатни руди.
Развитието на никеловата индустрия в Русия е свързано с развитието на тяхното местоположение в Средния Урал в средата на 19 век. Почти 85% от сулфидните находища са съсредоточени в района на Норилск. Находките в Таймир са най-големите и уникални в света по богатство на запаси и разнообразие от минерали, съдържат 56 елемента от периодичната таблица. По отношение на качеството на никелови руди Русия не отстъпва на други страни, предимството е, че съдържат допълнителни редки елементи.
На Колския полуостров около десет процента от ресурсите на никел са концентрирани в сулфидни находища, докато силикатните находища се разработват в Средния и Южен Урал.
Руските руди се характеризират с количеството и разнообразието, необходими за промишлена употреба. Но в същото време те се отличават със сложни природни условия на производство, неравномерно разпределение на територията на страната и несъответствие между региона на разпределение на ресурсите и гъстотата на населението.
Благодарение на уникалните си свойства - ковкост, здравина, пластичност - металът е широко използван от всяка индустрия по целия свят. Суровината за производството му са минерали, съдържащи желязо.
Акции в света
На всеки континент има находища на желязоносни минерали. Техните ресурси са разпределени по следния начин (в низходящ ред):
- европейски държави.
- Държави от Азия.
- Африкански континент: Южна Африка, Алжир, Либерия, Зимбабве, Ангола, Габон.
- Южна и Северна Америка.
На териториите на 98 щата са открити находища на желязна руда. Към днешна дата реалната им цифра е 212 милиарда т. Но учените смятат, че световните находища на тази стратегическа суровина могат да възлизат на 790 милиарда тона.
Като процент запасите от желязна руда в страните по света са разпределени, както следва:
- Украйна - 18%.
- Русия - 16%.
- Бразилия - 13%.
- Австралия - 11%.
- Китай - 13%.
- Индия - 4%.
- Останалото е 25%.
Рудните пластове се различават по съдържание на желязо. Те са богати (повече от 50% Fe), обикновени (25-50%), бедни (по-малко от 25%). Следователно, по отношение на съдържанието на желязо, техните резерви се разпределят по различен начин:
- Русия - 19%.
- Бразилия - 18%.
- Австралия - 14%.
- Украйна - 11%.
- Китай - 9%.
- Индия - 4%.
- Останалото е 25%.
От всички добивани желязоносни минерали 87% са с ниско качество (съдържание на желязо 16–40%). Такива суровини изискват обогатяване. Русия произвежда само 12% висококачествени железни съединения със съдържание на желязо над 60%. Най-висококачествените суровини за металургията се добиват в континенталната част на Австралия (64% Fe).
Смята се, че при сегашното ниво на добив на руда, снабдяването с желязо на световната икономика ще бъде 250 години.
Най-големите депозити
От всички страни в света най-богатите запаси от желязна руда са в Руската федерация. Те са съсредоточени в няколко региона.
Курск магнитна аномалия. Това е огромен регион на желязна руда в глобален мащаб. Тук има няколко мощни находища. Един от тях - Лебединско (14,6 милиарда тона) - беше два пъти вписан в Книгата на рекордите на Гинес за своя размер и продукция.
Както и по-малко богатите региони:
- Урал.
- Колски руден район.
- Карелия.
- Западен Сибир.
В допълнение към Русия, на територията се намират големи находища:
- Австралия (Iron Knob, Западна Австралия).
- САЩ (Верхнеозерно).
- Канада (Нюфаундленд, Лабрадор).
- Южна Африка (Трансваал).
- Индия (Сингбхум).
- Швеция (планината Кирунавааре).
- Китай (близо до град Аншан).
Украйна разполага със значителни запаси от желязна руда – повече от 21 млрд. т. Тук има 3 находища – Криворожское, Белорецко и Кременчугско. Последният има отлагания с ниско съдържание на желязо. Освен това те съдържат много вредни примеси. Другите две находища произвеждат висококачествена желязна руда.
Във Венецуела се добиват богати железни съединения (до 68% Fe). Ресурсът на страната е 2200 млн. т. Бразилските находища Караяс и Урукум съдържат повече от десет милиарда тона богати находища (50–69% Fe). На острова се намират около 3000 милиона тона обикновена кафява желязна руда. Куба.
В Съединените щати има огромни находища на железни кварцити, които изискват значително обогатяване.
Рейтинг на страните в света за добив на желязна руда за 2017 г
Рудата се добива в повече от 50 страни. Лидерите в индустрията са Китай, Австралия, Бразилия, Русия, Индия. Заедно те извличат 80% от всички минерали, съдържащи желязо.
Обемът на желязодобивната индустрия в цял свят се увеличава от година на година, но те не покриват напълно нуждите на човечеството. Много страни с развита минна и металургична индустрия нямат достатъчно собствени ресурси от желязна руда и са принудени да я купуват в чужбина.
Най-големите вносители са Южна Корея, Япония, САЩ и страните от ЕС. Дори Поднебесната империя – република, която е на 1-во място в света по добив на руда – е принудена да я внася. Най-големият износ на суровини от желязна руда е Австралия, Бразилия и Индия.
За да се илюстрира как се развива индустрията за желязна руда, е представена сравнителна таблица за производството на руда годишно (милиони тона):
Индийската индустрия за желязна руда нараства стабилно. Очаква се той да се увеличи с 35% до 2020 г.
Сред всички минни компании в света 3 рудни гиганта заемат основно място:
- BHP Billiton, най-голямата австралийско-британска компания.
- Vale S. A. (бразилска компания).
- Rio Tinto, мултинационална корпорация.
Те извършват производство в много страни, притежават електроцентрали, заводи за обогатяване на минерали от желязна руда и топене на стомана, извършват железопътни и морски превози със собствен транспорт, определят световни цени на суровините.
Как се добива рудата?
В днешно време всяко производство зависи от добива на полезни изкопаеми. За да се произведе, например, някакво електронно устройство, е необходимо да се извлекат много ресурси от земята. Най-популярният ресурс днес е петролът, но различни руди не изостават по популярност, тъй като металите винаги са необходими за всяко производство. Без тях нямаше да има коли, сгради и много други неща. Малко хора обаче знаят как се добива руда в наше време.
Нека разгледаме този интересен въпрос заедно.
Как се добива руда днес
Добивът на руда е сложен бизнес, в който е необходимо да се навлезе дълбоко в земята и да се намерят находища на различни метали и минерали. Преди да пристъпят към самия добив, те първо намират необходимото място, където се намират рудните находища. След това започва самият процес на копаене, който се извършва по два начина:
- Открит рудник.
- Затворен добив на руда.
Нека разгледаме подробно тези два метода, техните плюсове и минуси.
Открит рудник
В момента преобладава открития добив. Това е по-сигурно от собствения метод.
Откритият добив е за предпочитане, ако на мястото на рудата няма твърди скали от минерали и пръст, които биха могли да пречат значително на добива, както и няма населени места и комуникационни системи.
Има пет вида открит добив:
- Повърхностният метод се характеризира с цялостно производство на открита порода и всички минерали, които ще бъдат открити. В обработените участъци на кариерата се изсипва открития материал.
- Добивът надолу е производството на открития материал и руда на стъпки надолу.
- Планинският тип работа е характерен за планинските райони, където е по-добре да се поставят открития на по-ниски височини отгоре надолу.
- Методът на планински дълбокодобив е подходящ само за много труден планински терен.
- Подводен път. Ако минералите са на дъното на резервоара, което не може да бъде изкопано предварително, тогава се използва този метод за добив на руда.
Преди да започнете работа, почвата трябва да се разхлаби. Ако развитието се извършва на планинска почва, тогава експлозивите се използват за раздробяване на каменна почва.
След добива на рудата тя се транспортира с транспорт до фабрики и други клиенти.
В този случай откритото копаене е по-икономично от затвореното, но ще има значителна промяна в ландшафта и образуването на гигантски открити рудници.
Затворено копаене
Този метод се използва, ако е необходимо да не се променя пейзажът на повърхността, но е необходимо да се постави мрежа от тунели под нея и да се извлече руда. Затвореният метод се използва от незапомнени времена и продължава да се прилага и в наше време, особено в планинските райони.
Затвореният метод за добив на руда обаче е по-скъп и по-малко безопасен за работниците, тъй като една мина винаги може неочаквано да се срути и да погребе миньори под нея. Освен това много повече ресурси се изразходват за изграждане на мина и доставяне на руда на повърхността.
Можете също да прочетете някои от нашите статии по тази тема.
Човечеството, според археолозите, се е научило да обработва желязна руда и да прави различни продукти от нея още през 3000 г. пр.н.е.
В различни страни желязната руда се обработва по сложни техники и през вековете хората само се подобряват в нейната обработка и коване. С течение на времето добивът на желязна руда се увеличава, а производството на качествени продукти се увеличава до такова ниво, че те стават достъпни за всички.
На всеки времеви етап човечеството използва железни руди, които могат да бъдат преработени с икономически ползи на оборудването от онова време: през първото хилядолетие се обработват само руди със съдържание на желязо най-малко 80-90%. Но колкото по-съвършени ставаха техниката и методите за добив на желязна руда, толкова по-бедни железни руди се използваха.
В съвременния свят индустриите, в които постоянно се използва желязна руда, са производство на стомана, топене на желязо, производство на феросплави и тръби.
Понастоящем всички находища на желязна руда се разделят според степента на съдържание на Fe на богати (57% от съдържанието на желязо в общата рудна маса) и бедни (най-малко 26%). А самата желязна руда се подразделя на обикновена (агломерна руда), съдържанието на желязо в нея е на средно ниво, пелетите са сурова желязосъдържаща маса, а отделената руда с най-ниско съдържание на желязо в общата маса.
Специален вид руда може да се припише на магнитната желязна руда със 70% съдържание на оксид и железен оксид. Регионът за добив на такава желязна руда в Русия е Урал, Грация, Магнитна планина.
Такива находища има и в Норвегия и Швеция. В Съединените щати магнитна желязна руда се добива в щата Пенсилвания, но най-добрите находища за добив на желязна руда в тази страна вече са изчерпани, има находища с обикновен клас руда (до 40-50% ), същата ситуация е при находищата на Украйна и Русия.
Поради тази причина много страни, водещи в добива на желязна руда, трябва непрекъснато да подобряват технологиите за преработка на суровини. През последните години богати находища са открити само в Австралия, има ги в Канада и Мексико. В същото време Северна Америка и Западна Европа по общо количество добив на желязна руда са по-ниски от Австралия, която е лидер в добива на желязна руда от няколко години.
Страни като Германия, Великобритания и Белгия бяха принудени да се откажат от разработването на собствени находища, тъй като суровините, които се добиват там, принадлежат към третата група и по-нататъшната им обработка е много скъпа. В тези страни желязната руда се добивала в открит рудник. На първо място, подобно развитие на лоши находища причинява големи щети на околната среда, тъй като на всеки тон добито чисто желязо има няколко десетки тона сметища за промишлени отпадъци.
Технология за добив на желязна руда
В кариера, където пласт от желязна руда се намира на малка дълбочина, горните слоеве на почвата се изкопават на дълбочина около 500 метра. След отстраняване на горния слой, рудата се избира със специално оборудване и се транспортира от открития рудник до преработвателните предприятия. Икономическата полза за производителите в тези страни е намалена от лошото качество на рудата, която трябва да се преработи. Това води до допълнителни финансови разходи, а необходимостта от извършване на скъпи санационни мерки на мястото на разработка прави добива на такива полезни изкопаеми нерентабилен.
В резултат на това страни като Франция и Германия са сред първите десет държави за вносители на желязна руда и продукти от нейната първична преработка в продължение на много години. Доставките се извършват основно от азиатски страни, както и Русия.
Индия има богати находища в азиатските страни. В Южна Америка основното място за добив на желязна руда е Бразилия, която разполага с находища на желязна руда с 60% съдържание на желязна руда и успешно развива специализирани предприятия.
КНР, въпреки факта, че според експерти има големи, но лоши находища, тя все още преработва тази руда. През 2009 г. Китай е лидер в износа на суровини от желязна руда. В общото световно производство на желязна руда тази страна представлява 1/3 от всички суровини. В сравнение със средата на 20-ти век, основният добив на руда за желязната и стоманодобивната промишленост се измества от Западна Европа към Азия, Южна Америка и Източна Европа. В момента азиатските страни представляват около 55% от цялото производство.
В същото време търсенето на индустрията за добив на желязна руда в целия свят само нараства от година на година. Някои страни с развито автомобилно и индустриално производство, като Япония и Южна Корея, нямат собствени находища. Поради тази причина става важно въвеждането на нови технологии за намаляване на икономическите разходи при добива на суровини от желязна руда. Държавите по света със значителни запаси от желязна руда търсят нови технологии за обогатяване на добитите суровини.
Днес почти 100 държави разполагат с такива суровини, потенциално готови за развитие. Америка (както Северна, така и Южна) представлява около 267 милиарда тона, Русия - 100 милиарда тона, азиатските страни имат депозити от 110 милиарда тона, Австралия и Океания (общо) - 82, в Африка около 50 милиарда тона, в Европа - 56 милиард тона.
В същото време по отношение на съдържанието на желязо в рудата Бразилия и Русия имат еднакъв процент от световните запаси. Всяка от тези страни разполага с 18% от резервите. Третото място в този рейтинг е на Австралия с 14%, на четвъртото място е Украйна - 11%, КНР има резерви от 9%, Индия - 5%. Съединените щати имат най-малкия запас от желязна руда от сегашните активни разработчици на мини, само 3%.
Преработката на суровините се извършва по различни начини: страните от Западна Европа и САЩ, благодарение на новите научни и технически методи за обогатяване на лошите суровини, постигат по-качествен краен продукт. Те агломерират суровини, но тук трябва да се има предвид, че такива суровини не могат да се транспортират и трябва да се преработват на вътрешния пазар.
По отношение на добива на желязна руда печелят страните производителки, които доставят пелети от желязна руда за износ, технологиите за добив не се различават от общоприетите, но суровините са предварително обработени. Пелетите от желязна руда са лесни за транспортиране, а след това на място тази суровина, благодарение на съвременните технологии, лесно се редуцира до чисто желязо и влиза в по-нататъшния индустриален процес.