Промышленные типы железных руд

Реферат

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.

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).

По химическому составу железные руды представляют собой окиси, гидраты окисей и углекислые соли закиси железа, встречаются в природе в виде разнообразных рудных 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.

Железная руда состоит из железа и его соединений. Материал является минеральным образованием. Основной разновидностью материала считается магнитный железняк, который получил распространение в промышленности России. В его состав входит приблизительно семьдесят процентов закиси и окиси железа.

Руде, как правило, характерный серо-стальной и черный цвета. На территории России магнитный железняк добывают на Урале. Помимо этого региона материал есть в недрах некоторых гор. Например, Качканар, Благодать.

2 стр., 979 слов

Железные руды. Общая характеристика

... распространённых способом обогащения железных руд. Магнитный железняк обычно представлен крепкими, плотными кусковыми рудами с мелкокристаллическим ... железа в рудах представлена минералом магнетитом. Руду, содержащую в основном магнетит, называют магнитным железняком или магнетитовой рудой. Магнетит можно рассматривать как закись-окись железа, содержащую 31,4% закиси железа и 68,96% окиси железа, ...

В производстве черной металлургии в Росси железорудную продукцию делят на несколько видов: аглоруду (имеет среднее содержание железа); сепарированную железную руду (имеет низкий уровень содержания железа); окатыши (сырая железосодержащая масса).

В России богатая железная руда применяется для получения чугуна и с неё, в большинстве случаев, выплавляют конвертное и мартеновское производство. В некоторых случаях с её помощью выплавляют железо. Сравнительно небольшой процент руды применяют в качестве природной окраски (название охра) или утяжелителя буровых растворов (глинистых).

Следует знать, что мировые запасы месторождений (уже разведанных) составляют сто шестьдесят миллиардов тонн. Железа в их содержится приблизительно восемьдесят миллиардов тонн. Самыми крупными запасами этого весьма популярного материала обладают такие страны, как Россия и Бразилия.

Удивительный факт — объемы мировой руды не угасают, а наоборот, прибавляются с каждым годом. Как правило, в России руду добывают открытым способом. Он заключается в следующем: технику доставляют прямиком к месторождению руды и потом сразу строят карьер. Глубина карьера составляет порядка пятисот метров (диаметр).

Потом добытую руду складывают на машины и увозят на предприятия для дальнейшей переработки.

Недостаток открытого метода заключается в том, что руду нельзя добывать на большой глубине. В таком случае целесообразней заниматься строительством шахт. Для этого делается специальный ствол (который напоминает форму колодца) с хорошо укрепленными стенками. Найденную руду взрывают и поднимают на поверхность.

В России достаточно много современного оборудования для успешного и быстрого поднятия руды. В России большее количество руды добывается именно через шахты. Хоть такой способ дорогой, но оказывается с хорошей итоговой производительностью.

Мировые разведанные запасы железной руды составляют порядка 160 млрд тонн, содержащих около 80 млрд тонн чистого железа. По данным Геологической службы США, Украина обладает крупнейшими в мире разведанными запасами железной руды, в то время как Россия и Бразилия делят первенство по объему запасов руды в пересчете на содержащееся в ней железо.

Распределение запасов руды по странам:

  • Украина — 18 %
  • Россия — 16 %
  • Китай — 13 %
  • Бразилия — 13 %
  • Австралия — 11 %
  • Индия — 4 %
  • США — 4 %
  • Прочие — 20 %

Запасы в пересчёте на содержание железа:

  • Россия — 18 %
  • Бразилия — 18 %
  • Австралия — 14 %
  • Украина — 11 %
  • Китай — 9 %
  • Индия — 5 %
  • США — 3 %
  • Прочие — 22 %

Австралия — 380,5 млн тонн.

Бразилия — 266,0 млн тонн. Индия — 90,7 млн тонн. ЮАР — 44,6 млн тонн.

Канада — 31,1 млн тонн. Россия — 21,7 млн тонн. Украина — 21,0 млн тонн. Швеция — 16,1 млн тонн. Казахстан — 15,0 млн тонн.

Китай — 628,2 млн тонн. Япония — 105,5 млн тонн. Южная Корея — 42,1 млн тонн. Германия — 28,8 млн тонн. Франция — 17,0 млн тонн. Тайвань — 14,6 млн тонн. Нидерланды — 9,8 млн тонн.

Крупнейшие экспортёры и импортёры железорудного сырья

Экспортёры:

Импортёры:

Железорудные ресурсы России представлены бурыми, красными (или гематитовыми рудами), магнитными железняками (или магнетитовыми рудами) и др. Качественная характеристика их различна. Имеются запасы как бедных железных руд, в которых содержание железа колеблется в пределах 25-40%, так и богатых с содержанием железа до 68%.

Железорудные ресурсы неравномерно размещены по территории России. Основная часть запасов железных руд приходится на европейскую часть страны. Наибольшие разведанные запасы сосредоточены в Центрально-Черноземном, Уральском, Западно-Сибирском и Восточно-Сибирском экономических районах.

В европейской части страны наиболее крупным является железорудный бассейн Курской магнитной аномалии (КМА).

Он находится на территории Белгородской, Курской и частично Воронежской областей Центрально-Черноземного района, а также Орловской области Центрального района. Бассейн занимает площадь около 180 тыс. км2. Балансовые запасы железных руд составляют около 43,4 млрд т.

Руды КМА состоят преимущественно из железистых кварцитов (содержание железа в среднем — 32%) и богатых гематитовых руд (содержание железа 56-62%).

Глубина залегания колеблется от 30 до 500 м.

Промышленная добыча железных руд ведется в Белгородской и Курской областях, где находится основная часть запасов богатых руд (месторождение Яковлевское, Михайловское, Лебединское и Стойленское).

Руды КМА характеризуются многокомпонентным составом. Кровля и вскрышные породы представлены минерально-строительным сырьем, вспомогательными материалами для металлургического производства, бокситами и отдельными видами горно-химического сырья. Гидрогеологические условия эксплуатации бассейна сложные, так как руды перекрыты мощной толщей сильно обводненных осадочных пород. Добыча руды осуществляется подземным и открытым способами.

Месторождения Мурманской области и Республики Карелия имеют запасы магнетитовых, титаномагнетитовых руд и железистых кварцитов. Руды при невысоком содержании железа (28-32%) хорошо обогащаются. Наиболее крупные месторождения в Мурманской области — Ковдорское и Оленегорское, в Карелии — Костомукшское.

Месторождения Урала тянутся широкой полосой с севера на юг параллельно Уральскому горному хребту. Они размещены на территории Свердловской, Пермской, Челябинской и Оренбургской областей. Балансовые запасы железных руд на Урале составляют около 14 млрд т.

На Северном Урале залежи железной руды сосредоточены в Северной и Богославской группах месторождений, на Среднем Урале — в Тагило-Кушвинской и Качканарской группах, на Южном Урале — в Байкальской и Орско-Халиловской группах месторождений. Основная часть запасов железных руд Урала (70%) сосредоточена в Качканарской группе в Свердловской области, где залегают титаномагнетитовые руды. Они относятся к бедным, но легкообогатимым, содержат в среднем около 17% железа, а также ванадий и незначительное количество вредных примесей (серы и фосфора).

Месторождения разрабатываются открытым способом и являются сырьевой базой металлургических предприятий Среднего Урала.

Железорудные ресурсы Урала к настоящему времени значительно выработались. Так, исчерпаны ресурсы месторождений гор Магнитная и Благодать. Поэтому в настоящее время часть рудного сырья поступает на Урал из других районов страны.

В Западной Сибири важнейшие железорудные месторождения расположены в Горной Шории (Кемеровская область) и Горном Алтае (Алтайский край).

Их запасы составляют более 1 млрд т. Руды Горной Шории магнетитовые. Среднее содержание железа в них находится в пределах 40-50%. Основная часть запасов руд Горной Шории сосредоточена в Темиртаусском, Таштагольском, Шалымском и других месторождениях. Руда добывается как открытым, так и подземным способом. Добываемые руды являются сырьевой базой Кузнецкого металлургического комбината и Западно-Сибирского металлургического завода. Месторождения магнетитовых руд в Западной Сибири выявлены и на территории Алтайского края (Инское и Белорецкое месторождения).

Балансовые запасы железных руд Восточной Сибири составляют более 4 млрд т. Их месторождения находятся в Приангарье, Кузнецком Алатау, в Хакасии и в Забайкалье.

В Красноярском крае находится Ангаро-Питский бассейн. Среднее содержание железа в руде достигает 40%. Руды в основном тугоплавкие, сложнообогатимые. Наиболее крупные месторождения бассейна — Нижне-Ангарское и Ишимбинское.

Ангаро-Илимский бассейн в Иркутской области включает два крупных месторождения — Коршуновское и Рудногорское. Руды имеют повышенное содержание окиси магния и окиси кальция, что позволяет относить их к самоплавким и легкообогатимым. Разрабатываются в основном открытым способом.

В Красноярском крае расположены также такие крупные месторождения железных руд, как Абаканское, Тейское, Ирбинское, Краснокаменское. Имеется ряд месторождений в Иркутской и Читинской областях. металлургия железный руда доменной

На Дальнем Востоке месторождения железных руд выявлены на юге Хабаровского края, в Амурской области, Приморском крае, в Республике Саха. Основная их часть (80%) расположена на юге Якутии в Южно-Алданском и Чаро-Токинском железорудных районах. Здесь залегают руды магнетитовые с содержанием железа 41-53% и железистые кварциты легкообогатимые с содержанием железа 28%. Разрабатываются в основном открытом способом.

Отказ от системы ценообразования на основе годовых (либо квартальных) контрактов, превалировавшей на протяжении примерно 50 лет и обеспечивавшей высокую предсказуемость цен, и переход к привязке цен к ежедневно меняющимся индексам привели к тому, что в последние три года резкие падения спотовых цен на железную руду стали обычным делом.

Начиная с III квартала 2010г. рынок уже пережил три эпизода падения цен на 50-70 долл./т и сейчас переживает четвертое (с середины февраля спотовые цены на железную руду (62% Fe, на условиях поставки CIF Китай) снизились на 50 долл./т, примерно до 110 долл./т).

Единственная разница — в этом году оно началось раньше, чем обычно.

Однако главная причина во всех случаях была одной и той же: переход китайских металлургических заводов от покупки сырья к активному расходованию имеющихся запасов, вызванный быстрым снижением цен на сталь и, как следствие, падением операционной рентабельности до отрицательных значений, зачастую одновременно со стремительным ростом производства стали.

Китайские металлурги поняли, что, являясь, по сути, единственными покупателями железной руды на опотовом рынке, они могут легко добиваться значительного снижения цен, прекращая покупки на две-три недели и вынуждая трейдеров и импортеров опускать цены до тех пор, пока они вновь не станут привлекательными для покупателей. Однако здесь есть свои ограничения, накладываемые, во-первых, уровнем запасов, а во-вторых, высокой зависимостью китайских заводов от импорта, за счет которого в настоящее время покрывается около 70% их потребностей в железной руде.

Но как бы то ни было, продавив цены достаточно низко, они могут вновь на время переходить к активным покупкам и, таким образом, поддерживать рентабельность на приемлемом уровне. Однако долго это продолжаться не может, поскольку, как только заводы возобновляют пополнение запасов, цены разворачиваются в сторону роста и обычно восстанавливаются столь же быстро, как до этого падали.

Помимо этого, потенциал дальнейшего сокращения запасов сейчас невелик: запасы в портах близки к трехлетним минимумам, запасы на заводах опустились до 15-20 дней потребления (против нормы в 25-30 дней), запасы на рудниках — до трех дней (треть от нормы).

Тем не менее настрой участников и ожидания роста спроса по-прежнему оставляют желать лучшего, и в этой связи главным двигателем рынка остаются инвестиции государства в развитие городов и инфраструктуры.

За последние шесть месяцев обнародование новой программы урбанизации на период до 2020г. откладывалось уже дважды и теперь намечено на конец июня. Крупные госпредприятия также отложили масштабные инфраструктурные проекты до появления ясности в этом вопросе.

Кроме того, смена региональных и муниципальных властей, последовавшая за сменой высшего руководства страны, затянулась, что также не могло не отразиться на планировании и принятии инвестиционных решений. Плюс к этому в марте правительство ужесточило регулирование в области недвижимости. Итогом всего этого стали возросший скептицизм в отношении перспектив роста спроса на сталь и, как следствие, длительный период расходования запасов.

Аналитики по-прежнему позитивно оценивают перспективы роста цен на железную руду и полагают, что наблюдаемое в настоящий момент снижение всего лишь временная коррекция. Согласно их прогнозам, и в этом, и в следующем году на рынке будет наблюдаться дефицит, чему, в частности, должен способствовать устойчивый рост китайского импорта, который должен возобновиться во втором полугодии 2013г. на фоне восполнения запасов металлургическими заводами. Это с лихвой компенсирует рост мощностей в Австралии (в основном у Rio Tinto и Fortescue) в этот период.

Предполагается что, как и в 2012г., рост предложения будет отставать от чрезмерно оптимистичных ожиданий и во втором полугодии 2013г. цены вернутся в диапазон 130-150 долл./т.

Мировое потребление товарных железных руд с учетом собственного производства, импорта и экспорта распределяется по странам весьма неравномерно и характеризуется в ведущих странах следующими данными: Китай 740 млн. т, что составляет 46,8% от мирового уровня, Япония — 8,6%, Россия — 5,7%. Однако значительная часть минерально-сырьевой базы представлена бедными и средними по качеству рудами с содержанием железа 16-40%, на долю которых приходится 87,5% разведанных запасов.

В России доля богатых руд с содержанием железа около 60% и более (не требующих обогащения) в разведанных запасах — всего 12,5%. Выпуск железной руды за последние 10 лет увеличивался в среднем на 1,8 % в год, а за последние 5 лет — на 9% в год. Тем не менее, спрос на железную руду в последние годы опережал предложение.

В целом по миру есть значительное число новых проектов добычи железной руды, реализация которых позволит не только компенсировать выбывающие ресурсы, но и обеспечить необходимый (с точки зрения прогнозного расширения мирового производства стали) рост добычи. Содержание железа в промышленных рудах колеблется от 16 до 70%.

Минимальное содержание железа в сырье, пригодном для доменной плавки — 55%. Руды, содержащие меньше 50% Fе обогащают до 60-65% Fe. Хотя добычу ведут почти в 50-ти странах, на долю первой пятерки (Бразилия, Австралия, Китай, Индия, Россия) приходится 78% мировой добычи.

Самым крупным производителем железной руды в мире является компания CVRD (Бразилия) — 18,5% мирового объема производства. Значительная часть сталеплавильных компаний либо не имеет собственной руды вообще (и работает целиком на покупном сырье), либо, при наличии собственной рудной базы, все равно докупает сырье на рынке, если объем собственной добычи недостаточен и/или добавки высококачественного покупного сырья позволяют оптимально вести плавку.

За последние 15 лет структура импорта железной руды претерпела существенные изменения. Ранее крупнейшим импортером являлась Европа, на долю которой приходилось 47% всего импорта. Однако лидером импорта железной руды на сегодняшний день стал Китай.

Добыча железной руды осуществляется открытым способом — карьерами и подземным способом — рудниками. Многие горнодобывающие фирмы поставляют железную руду на экспорт металлургическим холдингам, не перерабатывая её на месте добычи. Крупным экспортером является Австралия и Бразилия.

Крупнейшие карьеры по добыче железной руды в России расположены в бассейне Курской магнитной аномалии (КМА).

Это карьеры Лебединский, Михайловский и Стойленский, обеспечивающие производство 51% товарной железной руды в России и являющиеся самыми глубокими и мощными карьерами страны (глубина карьеров по замкнутому контуру составляет соответственно 350 м, 320 м и 315 м).

Экономический кризис привёл к снижению добычи железной руды в странах Центральной и Южной Америки и затормозил ввод в строй новых объектов по производству железорудного сырья. Компания Jindal Steel and Power отложила на полгода начало разработки крупного месторождения железной руды EL Mutun в Боливии. Тем не менее, перспектива развития производства железорудного сырья в этих странах неплохая.

В то же время на реализацию железорудных проектов в Африке оказывает влияние не только экономический мировой кризис, но и политическая обстановка в ряде стран. Так, компания Rio Tinto после смены правительства в Гвинее практически вынуждена свернуть проект разработки месторождения Simandou, хотя компания Rio Tinto планировала вложить $6 млрд. и с 2013 г. уже приступить к добыче на первой стадии этого проекта мощностью до 80 млн. тонн в год.

Государственным балансом России учтено 173 месторождения в том числе промышленных категорий (А+В+С1).

Формально в целом по России обеспеченность черной металлургии балансовыми запасами железных руд промышленных категорий при современном уровне добычи очень высокая — более 200 лет, но по существу положение с сырьевым обеспечением черной металлургии страны далеко от оптимального.

Если сравнить различные регионы страны, то состояние их обеспеченности запасами железных руд неравнозначное. При этом в каждом регионе существуют факторы, серьезно затрудняющие промышленное освоение балансовых запасов железных руд.

Центральный регион (бассейн КМА) является базовым для железорудной промышленности нашей страны. Всего в регионе на Государственном балансе числится 19 месторождений, из них 5 разрабатываются, одно подготовлено к освоению и 12 месторождений составляют государственный резерв.

Строительство новых рудников потребует крупных инвестиций, так как руды в бассейне КМА залегают под обводненной толщей преимущественно рыхлых осадочных пород на глубине от 100-200м (Курская область и северо-восточная часть Белгородской области) до 450- 800 м (запад Белгородской области, где сосредоточена подавляющая часть запасов богатых руд бассейна, а следовательно и всей России).

Уральский регион. Государственным балансом в этом регионе учтено 50 месторождений железных руд, из которых 23 эксплуатируются. Все они представлены бедными рудами, среди которых преобладают ванадийсодержащие титаномагнетиты с очень низким содержанием железа. Остальную часть запасов составляют скарново-магнетитовые руды, сидериты, а также бурые железняки и железистые кварциты.

Товарной рудой местного производства обеспечивается менее половины потребности черной металлургии Урала. Дефицит покрывается завозом товарной железной руды из Центрального региона и импортом из Казахстана.

Перспективы поддержания уровня добычи железорудного сырья в Уральском регионе связаны главным образом с освоением Качканарского месторождения титаномагнетитов.

Сибирский регион. Руды в основном бедные, требующие обогащения. Основная доля в запасах принадлежит скарново-магнетитовым рудам. Остальная часть балансовых запасов представлена гематитовыми, титаномагнетитовыми рудами, а также сидеритами, бурыми железняками и железистыми кварцитами. На государственном балансе числится 53 месторождения, из них 15 разрабатываются.

Перспективы освоения новых железорудных месторождений в Сибирском регионе в условиях рыночной экономики достаточно проблематичны из-за большой удаленности от железных дорог и сложных горно-геологических условий отработки.

Дальневосточный регион располагает достаточно крупными балансовыми запасами железных руд, представленных в основном скарново-магнетитовыми рудами и железистыми кварцитами. Государственным балансом учтено 14 месторождений. Ни одно из них не отрабатывается.

Разработка энергосберегающих, экологически-безопасных технологий освоения БЖР позволит вовлечь в разработку целый ряд железорудных месторождений КМА с общими запасами более 40 млрд.т.

Таким образом, на фоне благоприятной ситуации на мировом рынке металлов и сбалансированности поставок ЖРС как на внутренний, так и на внешний рынки, вполне вероятно, что цены на российскую железную руду до конца года сохранятся на текущем уровне.

В результате ожидаемого очередного роста базовых цен на железную руду в мире, в России будет актуальна тенденция к заключению долгосрочных контрактов на поставку ЖРС, что гарантирует объемы отгрузок и стабильные цены.

1. В. Г. Воскобойников, В. А. Кудрин, А. М. Якушев — «Общая металлургия», 1979