Dzelzsrūda ir iezis, kas satur dažādu minerālu dabisku uzkrājumu un obligāti vienā vai otrā proporcijā satur dzelzi, ko var izkausēt no rūdas. Komponenti, kas veido rūdu, var būt ļoti dažādi. Visbiežāk tas satur šādus minerālus: hematītu, martītu, siderītu, magnetītu un citus. Rūdas sastāvā esošās dzelzs kvantitatīvais saturs ir atšķirīgs, vidēji tas svārstās no 16 līdz 70%.

Atkarībā no dzelzs satura daudzuma rūdā to iedala vairākos veidos. Dzelzs rūdu, kas satur vairāk nekā 50% dzelzs, sauc par bagātu. Parastās rūdas satur ne mazāk kā 25% un ne vairāk kā 50% dzelzs. Zemas kvalitātes rūdām ir zems dzelzs saturs, tas veido tikai ceturto daļu no kopējā rūdas saturā iekļauto ķīmisko elementu daudzuma.

Dzelzs rūdas, kas satur pietiekamu dzelzs saturu, šim procesam visbiežāk tiek bagātinātas, bet var izmantot arī tīrā veidā, tas ir atkarīgs no rūdas ķīmiskā sastāva. Lai ražotu, ir nepieciešama precīza noteiktu vielu attiecība. Tas ietekmē gala produkta kvalitāti. Pārējos elementus var kausēt no rūdas un izmantot paredzētajam mērķim.

Kopumā visas dzelzsrūdas atradnes ir iedalītas trīs galvenajās grupās, tās ir:

Magnētiskās nogulsnes (veidojas augstas temperatūras ietekmē);
eksogēni nogulumi (veidojas iežu sedimentācijas un laika apstākļu ietekmē);
metamorfogēnās nogulsnes (veidojas nogulumu aktivitātes un tai sekojošas augsta spiediena un temperatūras ietekmes rezultātā).

Šīs galvenās noguldījumu grupas savukārt var iedalīt atsevišķās apakšgrupās.

Ļoti bagāta ar noguldījumiem dzelzs rūda. Tās teritorijā atrodas vairāk nekā puse no pasaules dzelzs atradnēm. Visplašākā atradne ir Bakchar depozīts. Šis ir viens no lielākajiem dzelzsrūdas atradņu avotiem ne tikai teritorijā Krievijas Federācija, bet arī visā pasaulē. Šī atradne atrodas Tomskas apgabalā Andromas un Iksas upju rajonā.

Rūdas atradnes šeit tika atklātas 1960. gadā, meklējot naftas avotus. Depozīts atrodas ļoti plašā 1600 kvadrātmetru platībā. metri. Dzelzsrūdas atradnes atrodas 200 metru dziļumā.

Bakchar dzelzs rūdas ir 57% bagātas ar dzelzi, tajās ir arī citi noderīgi ķīmiskie elementi: fosfors, zelts, platīns, pallādijs. Dzelzs tilpums bagātinātajā dzelzsrūdā sasniedz 97%. Kopējais rūdas krājums šajā atradnē tiek lēsts 28,7 miljardu tonnu apmērā. Rūdas ieguves un attīstības tehnoloģijas gadu no gada tiek pilnveidotas. Karjeru ieguvi paredzēts aizstāt ar urbumu ieguvi.

Krasnojarskas apgabalā, aptuveni 200 km attālumā no Abakanas pilsētas, rietumu virzienā atrodas Abagaskoe dzelzsrūdas atradne. Vietējo rūdu sastāvā dominējošais ķīmiskais elements ir magnetīts, to papildina musketovīts, hematīts, pirīts. Kopējais dzelzs sastāvs rūdā nav tik augsts un sasniedz 28%. Aktīva rūdas ieguve šajā atradnē notiek kopš 80. gadiem, neskatoties uz to, ka tā tika atklāta tālajā 1933. gadā. Depozīts sastāv no divām daļām: dienvidu un ziemeļu. Katru gadu šajā vietā tiek iegūts vidēji nedaudz vairāk par 4 miljoniem tonnu dzelzsrūdas. Kopējais dzelzsrūdas rezervju apjoms Abas atradnē ir 73 miljoni tonnu.

Hakasijā, netālu no Abazas pilsētas Rietumsajanu reģionā, ir izveidota Abakanas atradne. Tā tika atklāta 1856. gadā, un kopš tā laika rūda tiek iegūta regulāri. Laikā no 1947. līdz 1959. gadam Abakanas atradnē tika uzcelti īpaši uzņēmumi rūdu ieguvei un bagātināšanai. Sākotnēji tika veikta ieguve atvērtā metode, un vēlāk pārgāja uz pazemes metodi, uzbūvējot 400 metru šahtu. Vietējās rūdas ir bagātas ar magnetītu, pirītu, hlorītu, kalcītu, aktinolītu un andezītu. Dzelzs saturs tajos svārstās no 41,7 līdz 43,4%, pievienojot sēru un. Gada vidējais ražošanas līmenis ir 2,4 miljoni tonnu. Kopējā atradņu rezerve ir 140 miljoni tonnu. Dzelzsrūdas ieguves un pārstrādes centri atrodas Abazā, Novokuzņeckā un Abakanā.

Kurskas magnētiskā anomālija ir slavena ar bagātākajām dzelzsrūdas atradnēm. Šis ir lielākais dzelzs baseins visā pasaulē. Šeit atrodas vairāk nekā 200 miljardi tonnu rūdas. Šis daudzums ir nozīmīgs rādītājs, jo tas veido pusi no visas planētas dzelzsrūdas rezervēm. Lauks atrodas Kurskas, Orjolas un Belgorodas reģioni. Tās robežas pārsniedz 160 000 kvadrātmetru. km, ieskaitot deviņus valsts centrālos un dienvidu reģionus. Magnētiskā anomālija šeit tika atklāta jau sen, tālajā 18. gadsimtā, bet plašākas rūdas atradnes kļuva iespējams atklāt tikai pagājušajā gadsimtā.

Bagātākās dzelzsrūdas rezerves šeit sāka aktīvi iegūt tikai 1931. gadā. Šajā vietā ir dzelzsrūdas rezerves, kas vienādas ar 25 miljardiem tonnu. Dzelzs saturs tajā svārstās no 32 līdz 66%. Rakšana tiek veikta gan atklātā bedrē, gan pazemē. Kurskas magnētiskā anomālija ietver Prioskolskoje un Chernyanskoye dzelzsrūdas atradnes.

7. NODAĻA. RŪDU MINERĀLU GRUPAS PĒC FIZIKĀLAJĀM ĪPAŠĪBĀM. REFERENCES MINERĀLU DIAGNOSTISKĀS ĪPAŠĪBAS. DETERMINANTU TABULAS.

STANDARTA STUDIJU DIZAINS

RŪDU MINERĀLĀS UN DZĪDRĀS ZIVIS

No liela skaita rūdas minerālu var atšķirt raksturīgus trīs veidu savienojumus: vietējos elementus (metālus), sulfīdus un līdzīgus savienojumus un oksīdus - metālu savienojumus ar skābekli. Tie būtiski atšķiras pēc fizikālajām īpašībām, kas atvieglo diagnostiku.

1. Vietējiem elementiem, piemēram, Au, Ag, Fe, Cu, Pt, piemīt ideālu metālu fizikālās īpašības, t.i. kaļamība, lokanība, metālisks spīdums (gaismas necaurredzamība), siltuma un elektrības vadītspēja, augsts blīvums. To īpašības, pirmkārt, nosaka elektroniskā saite starp atomiem. Saites veids nosaka kristāla režģu struktūru un optiskās īpašības. Rūdas minerāliem svarīgas īpašības ir atstarošanas spēja un cietība. Vietējie metāli parasti ir visvairāk atstarojoši objekti, un tiem ir zema cietība. Tipiski rūdas minerāli ietver arī vietējā oglekļa - grafīta - sešstūra modifikāciju, kam raksturīgs zems atstarojums.

2. Sulfīdiem, tādiem kā: galēna - PbS, sfalerīts - ZnS, milerīts - NiS, cinobra - HgS, pirotīts - FeS, kovelīts - CuS - nepiemīt metālu īpašības. Tie parasti ir trausli un slikti vada elektrība, tiem ir vidēja atstarošanās spēja, daži daļēji pārraida gaismu. Elektroniskās saites starp ķīmiskajiem elementiem, kas ietilpst sulfīdu kristālrežģos, ir jonu vai jaukta tipa, kas nosaka to optisko īpašību kraso atšķirību. Daudziem sulfīdiem ir plaša fizikālo īpašību anizotropija, tostarp cietība un atstarošanas spēja. Šajā rūdas minerālu grupā ietilpst arī daudzi selēna, telurīda, arsēna un antimona savienojumi, starp kuriem ir daudz rūpnieciski nozīmīgu minerālu.

3. Oksīdi, piemēram, magnetīts - Fe 2+ Fe 3+ 2 O 4, hematīts - Fe 2 O 3, rutils - TiO 2, kuprīts - Cu 2 O, ilmenīts - FeTiO 3, hromīts - FeCr 2 O 4, atšķiras pat vairāk no metāliem elastības un elektriskās vadītspējas trūkuma dēļ. Oksīdiem parasti ir raksturīga zema atstarošanas spēja un augsta cietība. Daudzi oksīdi pārraida gaismu. Ķīmisko saišu veidi oksīdos ir dažādi, kas izraisa to plašās fizikālo īpašību atšķirības.

Vietējo metālu, sulfīdu un oksīdu loma nogulšņu veidošanā ir atšķirīga. Vietējie metāli veido nogulsnes ārkārtīgi reti, un sulfīdi un oksīdi ir daudzu nogulumu galvenās sastāvdaļas.

Svarīgākie rūdas minerāli, kas veido atradnes, ir:

Atsauces minerāli ir: pirīts, galēna, fahlores, sfalerīts. To diagnostiskās īpašības ir norādītas tabulā. 1.

1. tabula

References minerālu diagnostikas īpašības

Ir svarīgi izprast šo minerālu īpašības, lai tos varētu viegli atpazīt praksē un izmantot citu minerālu diagnosticēšanai. Piedāvātās etalonu grupas galvenā priekšrocība ir to plašā izplatība dažādās atradnēs, to īpašību stabilitāte, standarta krāsas, atstarošanas stiprums utt. Piemēram, atstarošanas koeficienta samazināšanās sērijā: pirīts-galēna-fahlors -sfalerīts sastopams 10–15% robežās, kas atbilst acs uztveres intervālam. Tas atvieglo navigāciju atsauces tabulās, izmantojot “saziņas metodi”. Mikrocietība dabiski palielinās arī sērijā: galena-sfalerīts-fahlor-pirīts (no 2,5 līdz 6,5), kas ļauj izmantot primitīvu shēmu cietības grupu noteikšanai, izmantojot “skrāpējuma metodi”. Izmantojot standartu piemēru, tiek iegūtas tādas diagnostiskās īpašības kā standarta krāsas: balta (galēna) un pelēka (sfalerīts), "iekšējā struktūra" (sasmalcināšanas trīsstūri galēnā) un "iekšējie refleksi" (sfalerīts un fahlerīts) utt.

Citu kursā “Rūdu mineralogrāfija” iekļauto minerālu īpašības ir norādītas standarta atslēgu tabulu veidā.

Piemērs darbam ar definīciju tabulu

Kā piemēru apsveriet tabulu S.A. Juško un V.V. Ivanovs (4. pielikums), kas dots darbā S.A. Juško “Rūdu laboratoriskās izpētes metodes” (1984). Tabula sastādīta, izmantojot rūdas minerālu fizikālās pamatīpašības, kuras students nosaka laboratorijas apstākļos. Tabulā norādītie minerāli ir sadalīti 36 grupās atkarībā no to īpašībām.

Vispirms ir ieteicams noteikt minerāla anizotropijas raksturu. Pamatojoties uz šo pazīmi, minerālvielas iedala divās lielās grupās. Precīza definīcija anizotropija ļaus krasi ierobežot minerāla meklēšanas diapazonu.

Tālāk jums jānosaka atstarošanas pakāpe. Katrā gan izotropo, gan anizotropo minerālu grupā pirmā vertikālā kolonna kreisajā pusē ir apzīmēta: “Atspulgs”. Tas ir sadalīts trīs apakšsadaļās (no apakšas uz augšu): “vienāds ar sfalerītu un mazāk”, “vienāds ar galēnu un mazāks” un “lielāks par galēnu”. Aptuvenā atstarošanas koeficienta noteikšana, izmantojot standartus, ļauj ierobežot minerālu meklēšanu līdz 3-7 grupām.

Minerāla krāsas noteikšana atstarotā gaismā neliecina lielas grūtības, bet atrisina citu problēmu - atdala “skaidri krāsotus” minerālus, kuru, piemēram, starp anizotropajiem minerāliem nav tik daudz. Šis īpašums ir norādīts tabulas otrajā vertikālajā ailē: “Minerālkrāsa”.

Nākamā vertikālā kolonna “Iekšējie refleksi pulverī” ļauj izcelt minerālus ar skaidri izteiktiem iekšējiem refleksiem, kas ir īpaši svarīgi bezkrāsainu minerālu grupās.

Pēdējā kolonna pirms diagnostikas grupas numura noteikšanas ir “Cietība”. Studentu cietības noteikšana tiek veikta

biroja apstākļus ātri divos veidos. Cietības klasi nosaka skrāpēšanas metode ar vara un tērauda adatām: “augsta”, “vidēja” un “zema”. Mikrocietības vērtību nosaka, izmantojot MPT-3 mikrocietības mērītāju.

Diagnostikas grupas noteikšana sašaurina minerālu meklēšanu, bet vēl pilnībā neatrisina identifikācijas problēmu. Dažas grupas ir ļoti sarežģītas minerālvielu kopuma ziņā, piemēram, Nr. 7, 10, 15, 22 utt. Tālāk jums jāizmanto visas papildu īpašības saskaņā ar uzziņu grāmatām: graudu morfoloģija, iekšējā struktūra, paraģenētiskās asociācijas, krāsa nokrāsas utt. Tie var lieliski palīdzēt mikroķīmiskas reakcijas standarta reaģentu komplekta klātbūtnē. Dažu minerālu identificēšanu var droši noteikt, tikai analizējot ķīmisko sastāvu un rentgenstaru difrakcijas modeļus.

Standarta shēmas rūdas minerālu un pulētu sekciju izpētei

Derīgo izrakteņu izpētes shēma:

1. Atstarošanas koeficientu novērtē (attiecībā pret standartiem) vai mēra, izmantojot spektrofotometru.

2. Noteikts: krāsa, anizotropija, dubultā atstarošana, krāsu efekti, iekšējo atspīdumu klātbūtne, mikrocietība skrāpējot.

3. Tiek pārbaudīta magnētisma klātbūtne.

4. Tiek pētīta graudu forma un iekšējā struktūra.

5. Izmantojot īpašību tabulu, tiek noteikts minerāls un analogu grupa.

6. Izmantojot uzziņu grāmatas, tiek noskaidroti raksturlielumi un izdarīta izvēle.

7. Ja noteikšana ir apgrūtināta, tad uz PMT-3 ierīces tiek noskaidrota mikrocietība un atkal tiek noteikts minerāls, izmantojot minerālu cietības tabulu.

8. Ja minerālvielu nevarēja noteikt pēc tabulas datiem:

– sagatavot paraugu mikrozondes analīzei, lai noskaidrotu ķīmisko sastāvu;

– sagatavot preparātu rentgena izmeklēšanai.

Pulētas sekcijas apraksta diagramma:

1. Parauga tekstūru nosaka makroskopiski.

2. Mikroskopā nosaka visu minerālu sastāvu.

3. Minerālu fāžu skaits un to tilpums:

– galvenie minerāli (> 1%);

- nelielas minerālvielas (< 1 %);

– reti minerāli (viengraudu).

4. Tiek izmērīti visu minerālu graudu izmēri.

5. Izšķir regulāru akreciju, paraģenēzes un asociācijas.

6. Analizētas vecuma attiecības starp minerāliem un asociācijām.

7. Tiek noteikta veidošanās secība un sastādīta tās diagramma.

8. Tiek noteikta mineralizācijas struktūra un veids.

9. Tiek izdarīts secinājums par ģenēzi.

10. Lai ilustrētu pierādījumus, ir iezīmētas vietas.

Uzdodot jautājumu – kāpēc nepieciešama dzelzsrūda, kļūst skaidrs, ka bez tās cilvēks nebūtu sasniedzis civilizācijas mūsdienu attīstības virsotnes. Instrumenti un ieroči, mašīnu daļas un darbgaldi - to visu var izgatavot no dzelzsrūdas. Mūsdienās nav nevienas tautsaimniecības nozares, kas varētu iztikt bez tērauda vai čuguna.

Dzelzs ir plaši izplatīts zemes garozā ķīmiskie elementi. Šis elements tīrā veidā zemes garozā praktiski nekad nav atrodams savienojumu veidā (oksīdi, karbonāti, sāļi utt.); Minerālu savienojumus, kas satur ievērojamu daudzumu šī elementa, sauc par dzelzs rūdām. ≥ 55% dzelzs saturošu rūdu rūpnieciska izmantošana ir ekonomiski pamatota. Rūdas materiāli ar mazāku metālu saturu ir pakļauti iepriekšējai bagātināšanai. Dzelzs rūdas ieguves bagātināšanas metodes tiek pastāvīgi pilnveidotas. Tāpēc šobrīd prasības pēc dzelzs daudzuma dzelzsrūdā (sliktā) pastāvīgi samazinās. Rūda sastāv no rūdu veidojošā elementa savienojumiem, minerālu piemaisījumiem un atkritumiem.

• darbības laikā veidojas rūdas paaugstināta temperatūra, tiek saukti par magmatogēniem;
• veidojas sedimentācijas rezultātā seno jūru dibenā - eksogēni;
• ekstremāla spiediena un temperatūras ietekmē - metamorfogēns.

Iežu izcelsme nosaka ieguves apstākļus un to, kādā veidā tajos ir dzelzs.

Dzelzsrūdu galvenā iezīme ir to plašā izplatība un ļoti ievērojamas rezerves zemes garozā.

Galvenie dzelzi saturošie minerālu savienojumi ir:

• hematīts ir visvērtīgākais dzelzs avots, jo tajā ir aptuveni 68–72% elementa un minimāli kaitīgo piemaisījumu daudzums tiek saukts par sarkano dzelzsrūdu;
• magnetīts - šāda veida dzelzsrūdas galvenā īpašība ir magnētiskās īpašības. Kopā ar hematītu tajā ir 72,5% dzelzs saturs, kā arī augsts sēra saturs. Veido nogulsnes – magnētiskās dzelzsrūdas;
• ūdeņražu metālu oksīdu grupa, ko kopīgi sauc par brūnajām dzelzs rūdām. Šīm rūdām ir zems dzelzs saturs, mangāna un fosfora piemaisījumi. Tas nosaka šāda veida dzelzsrūdas īpašības - ievērojamu reducējamību, struktūras porainību;
• siderīts (dzelzs karbonāts) – ir augsts atkritumiežu saturs, pats metāls satur apmēram 48%.

Dzelzsrūdas pielietojumi

Dzelzsrūdu izmanto čuguna, tērauda čuguna un tērauda kausēšanai. Tomēr pirms dzelzs rūda izmanto paredzētajam mērķim, tas tiek bagātināts ieguves un pārstrādes rūpnīcās. Tas attiecas uz sliktiem rūdas materiāliem, kuru dzelzs saturs ir mazāks par 25-26%. Ir izstrādātas vairākas zemas kvalitātes rūdu ieguves metodes:

• magnētiskā metode, tā ietver rūdas komponentu magnētiskās caurlaidības atšķirību izmantošanu;
• flotācijas metode, izmantojot dažādas izredzes rūdas daļiņu mitrināmība;
• skalošanas metode, kas noņem tukšus piemaisījumus ar šķidruma strūklu zem augsta spiediena;
• gravitācijas metode, izmantojot īpašas suspensijas, lai noņemtu atkritumiežus.

Benficēšanas rezultātā no dzelzsrūdas iegūst līdz 66-69% metāla saturošu koncentrātu.

Kā un kur tiek izmantota dzelzsrūda un koncentrāti:

• rūdu izmanto domnu ražošanā čuguna kausēšanai;
• ražot tēraudu tieši, apejot čuguna stadiju;
• ferosakausējumu ražošanai.

Rezultātā no iegūtā tērauda un čuguna tiek izgatavoti profili un loksnes, no kurām pēc tam tiek izgatavoti nepieciešamie izstrādājumi.

Dzelzsrūda ir īpašs minerālu veidojums, kas ietver dzelzi un tā savienojumus. Rūdu uzskata par dzelzi, ja tā satur šo elementu pietiekamā daudzumā, lai tās ieguve būtu ekonomiski izdevīga.

Galvenais dzelzsrūdas veids ir magnētiskā dzelzsrūda. Tas satur gandrīz 70% dzelzs oksīda un dzelzs oksīda. Šī rūda ir melnā vai tērauda pelēkā krāsā. Krievijā tos iegūst Urālos. Tas ir atrodams Vysokaya, Grace un Kachkanar dziļumos. Zviedrijā tas ir sastopams Faluņas, Dannemoras un Gelivaras apkaimē. ASV tā ir Pensilvānija, bet Norvēģijā Ārendāla un Persberga.

Melnajā metalurģijā dzelzsrūdas izstrādājumus iedala trīs veidos:

Atdalīta dzelzsrūda (zems dzelzs saturs);

Sinterrūda (ar vidēju dzelzs saturu);

Granulas (jēldzelzi saturoša masa).

Morfoloģiskie veidi

Dzelzsrūdas atradnes, kuru sastāvā ir vairāk nekā 57% dzelzs, tiek uzskatītas par bagātām. Zemas kvalitātes rūdas ietver tās, kas satur vismaz 26% dzelzs. Zinātnieki ir sadalījuši dzelzsrūdu divos morfoloģiskajos veidos: lineārajā un plakanajā.

Lineārā tipa dzelzsrūda sastopama kā ķīļveida rūdas ķermeņi zemes līkumu un lūzumu zonās. Šim tipam raksturīgs īpaši augsts dzelzs saturs (no 50 līdz 69%), bet sērs un fosfors šajā rūdā ir nelielos daudzumos.

Plakaniem nosēdumiem veidojas virs dzelzs kvarcīta slāņiem, kas ir tipiska atmosfēras garoza.

Dzelzs rūda. Uzklāšana un ekstrakcija

Bagātīgo dzelzsrūdu izmanto čuguna ražošanai, un to galvenokārt izmanto kausēšanai pārveidotāju un martenu ražošanā vai tieši dzelzs reducēšanai. Nelielu daudzumu izmanto kā dabīgu krāsu (okeru) un mālu svēršanas līdzekli.

Pasaules izpētīto atradņu rezervju apjoms ir 160 miljardi tonnu, un tajās ir aptuveni 80 miljardi tonnu dzelzs. Dzelzsrūda ir atrodama Ukrainā, un Krievijai un Brazīlijai ir vislielākās tīras dzelzs rezerves.

Globālie rūdas ražošanas apjomi katru gadu pieaug. Vairumā gadījumu dzelzsrūda tiek iegūta ar atklātās bedres metodi, kuras būtība ir tāda, ka visa nepieciešamā tehnika tiek nogādāta atradnē, un tajā tiek izbūvēts karjers. Karjera dziļums ir vidēji ap 500 m, un tā diametrs ir atkarīgs no atrastās atradnes īpašībām. Pēc tam, izmantojot speciālu aprīkojumu, dzelzsrūda tiek iegūta, novietota uz transportlīdzekļiem, kas paredzēti smagu kravu pārvadāšanai, un nogādāta no karjera uz rūpnīcām, kas to apstrādā.

Atvērtās metodes trūkums ir iespēja iegūt rūdu tikai seklā dziļumā. Ja tas atrodas daudz dziļāk, jums ir jābūvē raktuves. Pirmkārt, tiek izgatavots stumbrs, kas atgādina dziļu aku ar labi nostiprinātām sienām. No stumbra dažādos virzienos stiepjas koridori, tā sauktie drifts. Tajos atrastā rūda tiek uzspridzināta, un pēc tam tās gabali tiek pacelti virspusē, izmantojot īpašu aprīkojumu. Dzelzsrūdas ieguve šādā veidā ir efektīva, taču saistīta ar nopietniem draudiem un izmaksām.

Ir arī cita metode, ar kuras palīdzību tiek iegūta dzelzs rūda. To sauc par SHD vai urbuma hidraulisko ekstrakciju. Rūdu no zemes iegūst šādā veidā: izurbj aku, nolaiž tajā caurules ar hidraulisko monitoru un ar ļoti spēcīgu ūdens strūklu sasmalcina iezi, kas pēc tam tiek pacelta virspusē. Dzelzs rūdas ieguve, izmantojot šo metodi, ir droša, bet diemžēl neefektīva. Tādā veidā ir iespējams iegūt tikai 3% rūdas, un 70% tiek iegūti, izmantojot raktuves. Tomēr SHD metodes attīstība uzlabojas, un pastāv liela varbūtība, ka nākotnē šī iespēja kļūs par galveno, izspiežot raktuves un karjerus.

Dzelzs ir izplatīts elements dabā. Tā saturs zemes garozā ir 4,2%. Tajā ir tikai vairāk skābekļa - 49,7%, silīcija - 26% un alumīnija - 7,45%.

Rūdas minerāli jeb rūdas ir tās minerālu masas, no kurām ir ekonomiski izdevīgi iegūt metālus vai nepieciešamais elements. Saskaņā ar šo dzelzs rūdas sauc par akmeņiem, no kuriem ir ekonomiski izdevīgi kausēt dzelzi. Pastāvīgās ekonomisko apstākļu izmaiņas, ko izraisa rūdas bagātināšanas metožu attīstība un to transportēšanas izmaksu samazināšanās, maina priekšstatu par dzelzsrūdu, jo dzelzs satura apakšējā robeža tajā pastāvīgi samazinās.

Rūpnieciskā rūdas atradne tiek uzskatīta par rūdu uzkrāšanos, kuru ir ekonomiski izdevīgi attīstīt. Šīs attīstības rentabilitāte palielinās, palielinoties atradnes kapacitātei, jo investīcijas, piemēram, raktuvju vai karjeru būvniecībā, mājokļos, komunikācijās ir ieteicamas tikai tad, ja atradne tiek ekspluatēta pietiekami ilgu laiku. Pieredze liecina, ka dzelzsrūdas atradnes izmantošana ir iespējama un tai ir ilgtspējīga perspektīva ar aptuveni 250-500 miljonu tonnu rezervēm.

Rūda sastāv no rūdas un rūdu veidojošiem minerāliem, sēklām un piemaisījumiem. Ekstrahētais elements ir atrodams rūdas minerālā.

Dzelzs rūdas rūdas minerāli ir oksīdi, dzelzs karbonāti un daži citi savienojumi. Galvenie no tiem ir aprakstīti tālāk.

Tā ķīmiskais sastāvs ir Fe 2 O 3 - bezūdens dzelzs oksīds. Hematīts satur 70% dzelzs. Hematīta veidoto rūdu sauc par sarkano dzelzsrūdu un ir visizplatītākais rūdas veids. To parasti raksturo augsts dzelzs saturs un zems kaitīgo piemaisījumu saturs. Tipiska hematīta rūdu atradne ir Krivoy Rog.

1. attēls- Hematīta minerāla vispārīgs skats

Tā ķīmiskais sastāvs ir Fe 3 O 4 - magnētiskais dzelzs oksīds, kas satur 72,4% dzelzs. No citiem rūpnieciskajiem dzelzsrūdas minerāliem tas atšķiras ar magnētiskajām īpašībām, kuras zūd, karsējot virs 570 o C. Magnetīts ir jaukts dzelzs oksīds FeO*Fe 2 O 3. Magnetīta veidotās rūdas sauc par magnētiskajām dzelzs rūdām vai magnetītiem. Tie ir retāk sastopami nekā hematīti, kam raksturīgs augsts dzelzs saturs, samazināta reducējamība un bieži vien kopā ar sēru.

2. attēls- Minerālu magnetīta veids

Dzelzs ūdeņraži - Fe 2 O 3 *nH 2 O - atkarībā no formas n vērtības Dažādi oksīdi, bet visas to veidotās rūdas sauc brūnās dzelzsrūdas. Izšķir šādus ūdeni saturošus dzelzs oksīdus:

• n=0,1 - hidrohematīts
• n=1 - gētīts
• n=1,5 - limonīts utt.

Visizplatītākās brūnās dzelzs rūdas, kuru pamatā ir limonīts, ir 2Fe 2 O 3 * 3H 2 O, ko sauc par limonītu.

Brūnajām dzelzs rūdām ir raksturīgs zems dzelzs saturs, tās ir irdenas, bieži vien kopā ar mangānu un fosforu, un tām ir augsta porainība un reducējamība.

3. attēls- Brūna dzelzsrūda uz limonīta bāzes

Siderite- ķīmiskais sastāvs ir FeCO 3 - dzelzs karbonāts. Satur 48,2% dzelzs. Siderīta veidoto rūdu sauc par dzelzsrūdu vai siderītu. Ar ievērojamu daudzumu māla piemaisījumu to var saukt par mālu dzelzsrūdu. Siderīti ir daudz retāk sastopami nekā citas rūdas. Tiem ir raksturīga augsta reducējamība, zems dzelzs saturs, jo tā saturs rūdas minerālā ir nenozīmīgs un liels daudzums atkritumi. Atmosfēras mitruma un skābekļa ietekmē siderīti var pārvērsties brūnās dzelzs rūdās, jo dzelzs oksīds (II) FeO*CO 2 molekulā oksidējas un absorbē mitrumu. Tāpēc ir atradnes, kurās augšējie rūdas slāņi ir brūnās dzelzsrūdas, bet apakšējie pamatieži ir siderīti.

4. attēls

Tā ķīmiskais sastāvs ir FeTiO 3 - titānskābes dzelzs sāls. Ilmenīts satur 36,8% dzelzs un 31,8% titāna. Tas vienmēr atrodams savstarpējos augos ar parasto magnetītu, t.i. FeTiO 3 *Fe 3 O 4 formā. Ilmenīta veidotās rūdas sauc par titanomagnetītiem.

5. attēls- Vispārējs skats uz minerālu ilmenītu

Titāna magnetīts ir blīva, grūti reducējama rūda, kas ražo biezus un ugunsizturīgus titānu saturošus izdedžus. Tam ir magnētiskas īpašības, un tas ir labi bagātināts ar magnētisko atdalīšanu. Bieži vien kopā ar vanādiju.

Dzelzs sulfīds FeS 2 dabā ir atrodams minerāla pirīta vai sēra pirīta formā. Tas satur 46,6% dzelzs. Dzelzs rūdas neveido pirītu. To izmanto ķīmiskajā rūpniecībā, kur to sadedzina, lai atdalītu sēru. Dzelzs tiek oksidēts un izmantots pirīta plēnes veidā aglomerāta ražošanā.