Разработка месторождений железной руды

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования РФ

НИТУ МИСИС Горный Институт

Кафедра «Маркшейдерского дела и геодезии»

Реферат

По дисциплине «Квалиметрия недр»

На тему: «Разработка месторождений железной руды»

Выполнила: ст. гр. ГГ-2-10

Абалтусова М.

Приняла: проф.;д.т.н., проф.

Руденко В.В.

Москва - 2014



Введение

Железные руды -- природные минеральные образования, содержащие железо и его соединения в таком объёме, когда промышленное извлечение железа из этих образований целесообразно. Несмотря на то что железо входит в большем или меньшем количестве в состав всех горных пород, под названием железных руд понимают только такие скопления железистых соединений, из которых с выгодой в экономическом отношении можно получить металлическое железо.

Типы руд.

Различаются следующие промышленные типы железных руд:

· Титано-магнетитовые и ильменит-титаномагнетитовые в базитах и ультрабазитах

· Апатит-магнетитовые в карбонатитах

· Магнетитовые и магно-магнетитовые в скарнах

· Магнетит-гематитовые в железных кварцитах

· Мартитовые и мартит-гидрогематитовые (богатые руды, образуются по железным кварцитам)

· Гётит-гидрогётитовые в корах выветривания.

Существует три вида железорудной продукции, использующиеся в чёрной металлургии: сепарированная железная руда (обогащённая методом сепарации рассыпчатая руда), аглоруда (спечённая, окускованная путем термической обработки) и окатыши (сырая железосодержащая масса с добавлением флюсов (обычно, известняка); формуется в шарики диаметром около 1--2 см).

Химический состав.

По химическому составу железные руды представляют собой окиси, гидраты окисей и углекислые соли закиси железа, встречаются в природе в виде разнообразны хрудных минералов, из которых главнейшие: магнетит, или магнитный железняк; гётит, или железный блеск (красный железняк); лимонит, или бурый железняк, к которому относятся болотные и озерные руды; наконец, сидерит, или шпатоватый железняк (железный шпат), и его разновидность сферосидерит. Обыкновенно каждое скопление названных рудных минералов представляет смесь их, иногда весьма тесную, с другими минералами, не содержащими железа, как, например, с глиной, известняком или даже с составными частями кристаллических изверженных пород. Иногда в одном и том же месторождении встречаются некоторые из этих минералов совместно, хотя в большинстве случаев преобладает какой-нибудь один, а другие связаны с ним генетически.

Богатая железная руда в методике.

Железную руду, извлеченную из недр, в горном деле принято называть «сырой рудой». Под термином «товарная руда» в горном деле понимают «руду, подготовленную к металлургическому переделу».

Богатая железная руда имеет содержание железа свыше 57 %, а кремнезёма менее 8--10 %, серы и фосфора менее 0, 15 %. Представляет собой продукт природного обогащения железистых кварцитов, созданных за счёт выщелачивания кварца и разложения силикатов при процессах длительного выветривания или метаморфоза. Бедные железные руды могут содержать минимум 26 % железа.

Выделяют два главных морфологических типа залежей богатой железной руды: плоскоподобные и линейные.

Плоскоподобные залегают на вершинах крутопадающих пластов железистых кварцитов в виде значительных по площади с карманоподобной подошвой и относятся к типовым корам выветривания. Линейные залежи представляют падающие в глубину клиноподобные рудные тела богатых руд в зонах разломов, трещинуватостей, дробления, изгибов в процессе метаморфоза. Руды характеризуются высоким содержанием железа (54--69 %) и низким содержанием серы и фосфора. Наиболее характерным примером метаморфозных месторождений богатых руд могут быть Первомайское и Жёлтоводское месторождения в северной части Кривбасса.

Богатые железные руды идут на выплавку стали в мартеновском, конвертерном производстве или для прямого восстановления железа(горячебрикетированное железо).

Бедные и средние по содержанию железа руды в целях промышленного использования должны предварительно пройти через процесс обогащения.



Анализ мирового рынка

Главные промышленные типы железорудных месторождений

· Месторождения железистых кварцитов и богатых руд, образовавшихся по ним. Имеют метаморфогенное происхождение. Руда представлена железистыми кварцитами, или джеспилитами, магнетитовыми, гематит-магнетитовыми и гематит-мартитовыми (в зоне окисления). Бассейны Курской магнитной аномалии (КМА, Россия) и Криворожский (Украина), район озера Верхнего (США и Канада), железорудная провинция Хамерсли (Австралия), район Минас-Жерайс (Бразилия).

· Пластовые осадочные месторождения. Имеют хемогенное происхождение, образовались за счет выпадения железа из коллоидных растворов. Это оолитовые, или бобовые, железные руды, представленные преимущественно гетитом и гидрогетитом. Лотарингский бассейн (Франция), Керченский бассейн, Лисаковское и др. (бывший СССР).

· Скарновые железорудные месторождения. Сарбайское, Соколовское, Качарское, гора Благодать, Магнитогорское, Таштагольское.

· Комплексные титаномагнетитовые месторождения. Происхождение магматическое, месторождения приурочены к крупным докембрийским интрузивам. Рудные минералы -- магнетит, титаномагнетит. Качканарское, Кусинское месторождения Канады, Норвегии.

Второстепенные промышленные типы железорудных месторождений.

· Комплексные карбопатитовые апатит-магнетитовые месторождения. Ковдорское.

· Железорудные магно-магнетитовые месторождения. Коршуновское, Рудногорское, Нерюндинское.

· Железорудные сидеритовые месторождения. Бакальское, Россия; Зигерлянд, Германия и др.

· Железорудные и железомарганцевые оксидные пластовые месторождения в вулканогенно-осадочных толщах. Каражальское.

· Железорудные пластообразные латеритные месторождения. Южный Урал; Куба и др.

Запасы

Мировые разведанные запасы железной руды составляют порядка 160 млрд тонн, в которых содержится около 80 млрд тонн чистого железа. По данным Геологической службы США, на долю месторождений железной руды Бразилии и России приходится по 18 % мировых запасов железа. Запасы в пересчёте на содержание железа:

· Россия -- 18 %

· Бразилия -- 18 %

· Австралия -- 14 %

· Украина -- 11 %

· Китай -- 9 %

· Индия -- 5 %

· США -- 3 %

· Прочие -- 22 %

Распределение запасов железной руды по странам:

· Украина -- 18 %

· Россия -- 16 %

· Китай -- 13 %

· Бразилия -- 13 %

· Австралия -- 11 %

· Индия -- 4 %

· США -- 4 %

· Прочие -- 20 %

3.Анализ российского рынка

Богатые и бедные руды.

В России добывают два типа железной руды: богатая и бедная:

БОГАТАЯ железная руда - это горная порода, первичное происхождение которой осадочное с последующей частичной дезинтеграцией под действием процессов выветривания. Основными породообразующими минералами богатой железной руды являются гематит Fe2O3 (содержание 40-55%) и кварц (содержание до 20%).

БЕДНАЯ руда представлена неокисленными железистыми кварцитами, которые состоят в основном из кварца, магнетита, гематита (не всегда) и имеют характерное тонкослоистое строение.

Качественные характеристики брикетов железной руды:

(железа горячего брикетирования)

(Выписка из технических условий Ту 0726-003-000- 86803-2001)

Настоящие технические условия распространяются на брикеты железной руды, (железо горячебрикетированное) ОАО "Лебединский ГОК", полученные методом прямого восстановления окисленных окатышей и предназначенные для производства стали.

Регламентируемые показатели:

1. Степень металлизации, %, не менее 92, 0

2. Массовая доля железа металлического, %, не менее 83, 0

3. Массовая доля углерода, %, не менее 0, 5

4. Массовая доля диоксида кремния, %, не более 4, 5

5. Массовая доля фосфора, %, не более 0, 015

6. Массовая доля серы, %, не более 0, 025

7. Плотность, г/см3 5, 0

8. Допустимое отклонение по плотности, г/см3 -0, 2

9. Массовая доля класса крупности менее 4 мм., %, не более 5, 0

Верхний предел по плотности брикетов не ограничивается. Брикеты железной руды поставляются железнодорожным транспортом навалом, партиями, удовлетворяющими потребителя. Взвешивание брикетов железной руды осуществляется с точностью ± 0, 4 % от массы вагона.

Поставка брикетов осуществляется в соответствии с требованиями договоров, заключенных между поставщиком и потребителем.

Соответствие качества брикетов железнорудных требованиям настоящих технических условий устанавливается предприятием-поставщиком.

Приемочный контроль брикетов производится предприятием-потребителем.

Брикеты железной руды пожаро- и взрывобезопасны, нетоксичны. На каждую партию брикетов выдается сертификат с указанием необходимых для потребителя данных. Брикеты железной руды должны храниться и транспортироваться в условиях, не допускающих их засорения и смешивания с другими материалами.

Как напомнили в пресс-центре, Лебединский горно-обогатительный комбинат является единственным в Европе производителем горячебрикетированного железа. Брикеты железной руды с массовой долей железа более 90% используются на многих сталеплавильных комбинатах мира наряду с металлургическим ломом, но в отличие от последнего не содержат вредных примесей цветных металлов, что существенно улучшает характеристики получаемой стали и позволяет использовать их для производства ее высококачественных марок. Плотность брикета - 5, 0г /см 3 /гарантир. знач. не менее 4, 8/

Прочность брикетов по классу - + 25 мм, 71, 39 % /не регламент. /

Верхний предел по плотности брикетов железной руды (железа горячебрикетированного) не ограничивается. Брикеты железной руды (железо горячебрикетированное) транспортируются всеми видами транспорта (автомобильным, железнодорожным и морским) в соответствии с правилами перевозок, действующими на каждом конкретном виде транспорта. На каждую партию брикетов железной руды (железа горячебрикетированного) выдается сертификат с указанием необходимых для потребителя данных. Брикеты железной руды (железо горячебрикетированное) должны храниться и транспортироваться в условиях, не допускающих их засорения и смешивания с другими материалами. Брикет железной руды (железо горячебрикетированное) имеет форму параллелепипеда с закругленными гранями. Продольное сечение брикета имеет форму прямоугольника размерами 110х50 мм. Максимальная толщина брикета составляет 35 мм. Вес брикета железной руды находится в пределах 0, 5-0, 6 кг. Брикеты железной руды (железо горячебрикетированное) отличается высоким содержанием Fe мет, низким содержанием серы и фосфора. Применяются в сталеплавильном производстве для выплавки высококачественных марок стали.

Крупнейшие месторождения железной руды в России:

Бакчарское железорудное месторождение

Это месторождение является одним из крупнейших подобных месторождений железной руды в России и мире. Оно находится на территории Томской области в междуречье рек Андорма и Икса. Месторождение было открыто случайно при разведке нефтяных месторождений в 1960-х годах.

Бакчаровское железорудное месторождение занимает площадь в 16 тысяч км2. Железорудные образования находятся на глубине от 190 до 220 метров. Руды содержат до 57 % железа, а также примеси других химических элементов (фосфора, ванадия, палладия, золота и платины). Содержание железа в обогащённой руде достигает 95-97 %. Запасы железной руды на данной территории оцениваются в 28, 7 миллиардов тонн.

В настоящее время внедряются новые технологии разработки месторождений. Добычу руды предполагается вести не карьерным способом, а с помощью скважинной гидродобычи.

Абагасское железорудное месторождение

Абагасское железорудное месторождение располагается в Красноярском крае в 186 км к западу от города Абакан на территории Минусинской котловины и Кузнецкого Алатау. Месторождении было открыто ещё в 1933 году, но разработка его началась только 50 лет спустя. Руды здесь в основном магнетитовые, высокоглинозёмистые, магнезиальные.

Главным рудным минералом здесь является магнетит, а второстепенные -- мушкетовит, гематит, пирит.

Абагасское железорудное месторождение делят на две зоны: Южная (длина свыше 2600 м) и Северная (2300 м). Балансовые запасы железных руд составляют свыше 73 миллионов тонн. Разработка ведётся открытым способом. Суммарная среднегодовая добыча 4, 4 миллионов тонн руды с содержанием железа 28, 4%.

Абаканское железорудное месторождение

Абаканское железорудное месторождение располагается в Хакасии, у города Абаза.Располагается в северо-восточных отрогах Западного Саяна. Открыто в 1856 году, первоначально носило название «Абаканская благодать». После открытия разработка руд велась периодически.С 1947 по 1959 были построены предприятия по добыче и обогащению руд. С 1957 по 1962 месторождение разрабатывалось открытым способом, а затем подземным (шахта глубиной 400 м).

Абаканское -- месторождение магнетитовых руд. Здесь содержится: магнетит, актинолит, хлорит, кальцит, андезит и кобальтосодержащий пирит.

Разведанные запасы руды со средним содержанием железа 41, 7 -- 43, 4% с примесью цинка и серы составляют 140 миллионов тонн. Среднегодовая добыча 2, 4 миллионов тонн. Промышленный продукт содержит около 47, 5% железа. Центры добычи и переработки -- города Абаза, Абакан, Новокузнецк.

Курская магнитная аномалия

Курская магнитная аномалия самый мощный в мире железорудный бассейн. Залежи руды на её территории оцениваются в 200--210 миллиардов тонн, что составляет около 50 % железорудных запасов на планете. Она располагается в основном на территории Курской, Белгородской и Орловской областей.

В настоящее время границы Курской магнитной аномалии охватывают площадь размером свыше 160 тысяч км2, захватывая территории девяти областей Центра и Юга страны. Перспективные запасы богатых железных руд уникального бассейна составляют многие миллиарды тонн, а железистых кварцитов -- практически неисчерпаемы.

Магнитная аномалия в этом районе была открыта ещё в XVIII веке, но о возможной её причине - залежах магнитной руды, учёные заговорили лишь в прошлом веке. Богатые руды были открыты в 1931 году. Площадь около 120 тысяч км2. Руды: магнетитовые кварциты, богатые железные руды в коре выветривания железистых кварцитов. Запасы железистых кварцитов свыше 25 миллиардов тонн с содержанием железа 32-37 % и свыше 30 миллиардов тонн богатых руд (52-66 % железа). Месторождения разрабатываются как открытым, так и подземным способами.

В состав Курской магнитной аномалии входят Приоскольское железорудное месторождение и Чернянское железорудное месторождение.

Наиболее известные месторождения:

· Лебединское (Губкинский район Белгородской области; разработку месторождения осуществляет Лебединский ГОК, входящий в группу Металлоинвест)

· Михайловское (Железногорский район Курской области; разработку месторождения осуществляет Михайловский ГОК, входящий в группу Металлоинвест)

· Стойленское (Старооскольский район Белгородской области; разработку месторождения осуществляет Стойленский ГОК, принадлежащий Новолипецкому Металлургическому Комбинату)

4.Способы добычи

железный руда рынок месторождение

Добыча руды - ведется открытым способом, в карьерах, если глубина залегания руды невелика (менее 100м), а толщина рудного тела большая, и в шахтах, если руда залегает глубоко, а толщина рудных пластов малая.Добыча руды открытым способом более экономичено, однако связано с существенным изменением ландшафта и выемкой огромной массы пустой породы, расположенной над рудным телом. Добыча руды в шахтах требует больших затрат труда и только при достаточно мощных по толщине пластах и пологом их залегании может быть механизирована и автоматизирована.

Добыча руды открытым способом включает:

· подготовку земной поверхности

o рубка леса

o осушение болот

o отвод русел рек в сторону и т.д.

· вскрышные работы, удаление горных пород, залегающих над рудным телом

· добычные работы извлечение полезного ископаемого, которые включают в себя:

o буровзрывные работы

o выемку руды производимую экскаваторами

5. ГОСТ

РосСтандарт27.12 Производство продуктов прямого восстановления железной руды.Эта группировка включает: производство металлизованных окатышей, в том числе после пассивации, брикетов, губчатого железа с высоким содержанием металлического железа путем переработки окускованного железорудного сырья в шахтных печах или восстановлением мелкой руды в специальных агрегатах.



Список литературы

1. Статья из журнала «Технология конструкционных материалов и материаловедение» Автор: проф. Коротких М.Т.

2. Горная энциклопедия

3. «Месторождения полезных ископаемых» Автор: Ермолов В.А.

4. Сайт https://ru.wikipedia.org

Размещено на Allbest.ru

...