Главные промышленные типы железорудных месторождения
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Старооскольский технологический институт им. А.А. УГАРОВА (филиал) федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
СТИ НИТУ МИСиС
Факултет ММТ
Кафедра металлургия им. С.П. Угаровой
Дисциплина Сырьевая и топливная база металлургии
Направление подготовки М группа м-13-д
| Р Е Ф Е Р А Т |
ГЕНЕЗИС МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД
Студент: Смолкин А.В.
Предподаватель:
Кожухов А.А ______________________________
Отчет защищен с оценкой____________________
«___»_____________________20_
Старый Оскол
2015
ЖЕЛЕЗНЫЕ РУДЫ
Природные минеральные образования, содержащие железо в таком количестве и соединениях, из которых промышленное извлечение металла экономически целесообразно. Железные руды разнообразны по минеральному составу, содержанию железа, полезных и вредных примесей, условиям образования и промышленным свойствам. Главные рудные минералы: оксиды железа —магнетит, гематит, мартит, гидрооксиды — гётит и гидрогётит, карбонаты — сидерит и сидероплезит, силикаты — шамозит и тюрингит. Содержание железа в промышленных рудах от 16 до 72%. Среди полезных примесей Ni, Co, Mn, W, Mo, Cr, V и др., среди вредных — S, R, Zn, Pb, As,
Cu. Важнейшими минералами являются: магнетит, магномагнетит, титаномагнетит, гематит, гидрогематит, гётит, гидрогётит, сидерит, железистые хлориты. Железные руды различаются по минеральному составу, содержанию железа, полезных и вредных примесей, условиям образования и промышленным свойствам. Железные руды разделяют на богатые (более 50% железа), рядовые (50-25%) и бедные (менее 25% железа) В зависимости от химического состава их применяют для выплавки чугуна в естественном виде или после обогащения. Железные руды, использующиеся для производства стали, должны содержать определённые вещества в необходимых пропорциях. От этого зависит качество получаемого продукта. Некоторые химические элементы (помимо железа) могут извлекаться из руды и использоваться для других целей. Месторождения железной руды разделяют по происхождению. Обычно выделяют 3 группы: магматогенные, экзогенные и метаморфогенные. Они могут подразделяться ещё на несколько групп. Магматогенные образуются в основном при воздействии на различные соединения высоких температур. Экзогенные месторождения возникли в долинах рек при отложении осадков и выветривании горных пород. Метаморфогенные месторождения — ранее существовавшие осадочные месторождения, преобразовавшиеся в условиях высоких давлений и температур. Наибольшее количество железной руды сосредоточено на территории России.
Месторождения железных руд по генезису подразделяются на эндогенные, экзогенные и метаморфогенные.
ЭНДОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ, ГИПОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ, МАГМАТОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ, — залежи полезных ископаемых, связанные с геохимическими процессами глубинных частей Земли. Формируются из магматических расплавов или из газовых и жидких горячих минерализованных растворов среди глубинных геологических структур в обстановке высоких давлений и температур.
Среди эндогенных месторождений выделяется 5 главных генетических групп: магматические, пегматитовые, карбонатитовые, скарбовые , гидротермальные. Магматические месторождения образуются при застывании расплавов с обособлением руд хрома ,титана, ванадия, железа, платины, меди, никеля, редких металлов, а также апатита и алмазов. Пегматитовые месторождения представляют собой раскристаллизовавшиеся отщепления конечных продуктов остывающей магмы, используемых в качестве керамического сырья и для добычи слюд, драгоценных камней и редких металлов. Карбонатитовые месторождения ассоциируют с ультраосновными щелочными магматическими породами, среди которых накапливаются карбонатные минералы и находящиеся среди них руды меди, ниобия, апатит и флогопит. Скарновые месторождения возникают под воздействием горячих минерализованных паров, у контакта с магматической массой, создающих залежи руд железа, меди, вольфрама, молибдена,свинца, кобальта, золота, бора и др. Гидротермальные месторождения состоят из руд цветных, благородных и радиоактивных металлов, представляющих собой осадки, циркулирующих на глубине горячих минерализованных водных растворов.
Среди эндогенных выделяют: магматические — залежи вкрапленных титано-магнетитовых руд в габбро-пироксенитовых породах (Качканарское месторождение на Урале в CCCP; месторождения Бушвелдского комплекса в ЮАР, Лиганга в Танзании, Тегавус в США, Тельнес в Норвегии, Таберг в Швеции); карбонатитовые вкрапленные в прожилковые перовскит-титаномагнетитовые и апатит- магнетитовые руды в щелочно-ультраосновных интрузиях центрального типа (Ковдорское месторождение в Карелии, CCCP; месторождения Сукулу в Уганде, Дорова в Зимбабве, Люлекоп в ЮАР); скарново-магнетитовые линзо- и пластообразные залежи (Высокогорская и Гороблагодатская группы, Северо-Песчанское месторождение, Сарбайское, Соколовское, Качарское, Таштагольское месторождения, Абаканское месторождение, Тейское и Дашкесанское месторождения и др. — CCCP; Айрон-Спрингс, Адирондак и др. — США; Рудные горы — ГДР и ЧССР; месторождения Болгарии, Италии, Китая, Румынии, Японии и др.); гидротермальные жильные и неправильной формы рудные тела (Коршуновское, Рудногорское, Нерюндинское, Тагарское и др. магномагнетитовые месторождения — CCCP); гидрогётит-сидеритовые (Бильбао — Испания; Эрцберг — Австрия); вулканогенно-осадочные пластовые залежи (Западно-Каражальское в Центральном Казахстане, Холзунское в Горном Алтае, Терсинская группа в Кузнецком Алатау — CCCP; Лан-Дилль в ФРГ; Гара-Джебилет в Алжире).
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ , гипергенные месторождения, седимектогенные месторождения, — залежи полезных ископаемых, связанные с древними и современными геохимическими процессами Земли. Образуются на поверхности Земли в её тонкой верхней части, включающей горизонты грунтовых и частично пластовых подземных вод, на дне болот, озёр, рек, морей и океанов.
Экзогенные месторождения формируются в результате механического и биохимического преобразования и дифференциации минеральных веществ эндогенного происхождения. Среди экзогенных месторождений различают четыре генетических группы: остаточные, инфильтрационные, россыпные и осадочные. Остаточные месторождения формируются вследствие выноса растворимых минеральных соединений из зоны выветривания и накопления труднорастворимого минерального остатка, образующего руды железа, никеля, марганца, алюминия. Инфильтрационные месторождения возникают при осаждении из подземных вод поверхностного происхождения растворённых в них минеральных веществ с образованием залежей руд урана ,меди, серебра, золота, самородной серы. Россыпные месторождения создаются при накоплении в рыхлых отложениях на дне рек и морских побережий тяжёлых и прочных ценных минералов, к числу которых принадлежат золото, платина, минералы титана, вольфрама, олова. Осадочные месторождения образуются в процессе осадконакопления на дне морских и континентальных водоёмов, формирующего залежи угля, горючих сланцев, нефти, горючего газа, солей, фосфоритов, руд железа, марганца, бокситов, урана, меди, а также строительных материалов (гравий, песок, глина, известняк, цементное сырьё). Экзогенные месторождения имеют крупное промышленное значение.
ЭКЗОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ представлены осадочными пластовыми сидеритовыми и бурожелезняковыми месторождениями Бакальской группы (см. Бакальское рудоуправление), Керченского железорудного бассейна, Аятского железорудного бассейна, Лисаковского и Западно-Сибирского бассейнов в CCCP, Клинтонского бассейна в США, Бафинг-Бакойского бассейна в Мали, бассейна Северной Австралии; месторождениями гидрогётитовых, тюрингитовых и шамозитовых руд Лотарингского железорудного бассейна Франции, ФРГ, Бельгии и Люксембурга, а также месторождениями Китая; месторождениями выветривания богатых гематит-мартитовых руд Криворожского железорудного бассейна, Курской магнитной аномалии и другими в CCCP, Верхнего озера железорудного бассейна в США и Канаде и другими, пластовых природно-легированных гётит- гидрогётитовых руд, образовавшихся в коре выветривания ультраосновных пород (Орско-Халиловская группа в Актюбинской области Казахской CCP, месторождения Гавайских островов, Филиппин, Гвианы, Суринама, Кубы и др.).
МЕТАМОРФОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ полезных ископаемых— месторождения полезных ископаемых, образовавшиеся в процессе метаморфизма горных пород в обстановке высоких давлений и температур и находящиеся среди метаморфических комплексов. Разделяются на две группы; метаморфизованные месторождения иметаморфические месторождения.
Минеральный состав метаморфогенных месторождений соответствует метаморфическим фациям рудовмещающих пород. С самой низкой цеолитовой фацией связаны месторождения самородной меди типа Верхнего озера в Северной Америке. С наиболее широко распространённой фацией зелёных сланцев ассоциируют месторождения железистых кварцитов, колчеданных руд, золота и урана Южной Африки, плотного графита, нефрита. К глаукофановой фации относятся магнетит-амфиболовые железистые кварциты, силикатные руды марганца. К амфиболовой фации принадлежат железные руды типа таконитов и итаберитов, кианит-диаспор-силлиманит-андалузитовые роговики, месторождения кристаллического графита, корунда. Гранулитовой фации соответствуют месторождения гранатов, флогопита. Самую высокую эклогитовую фацию характеризуют титановые руды, сложенные рутилом.
Метаморфогенные месторождения представлены месторождениями железистых кварцитов Кривого Рога, KMA, Кременчугской магнитной аномалии, Костомукщского и Оленегорского районов в Карелии и на Кольском полуострове, Чаро-Токкинского железорудного района в Южной Якутии и др. — CCCP; сюда относятся также район озера Верхнего — США, Канада; месторождения Серда-дус-Каражас и в штате Минас-Жерайс — Бразилия; в штате Майсур и др. — Индия; района хребта Нимба— Либерия; Хамерсли — Западная Австралия и др.
Главные промышленные типы железорудных месторождения
· 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.
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. Гематит 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.