Марганец
Марганец – күмістей ақ сынғыш қатты металл. Марганец легирленген болат пен шойын өндірісінде қолданылады. Сондай-ақ қорытпаларға легирленген қоспа ретінде. Оларға күш, қаттылық және қаттылық беру. Марганецтің едәуір мөлшері Үндістан мен Бразилияда өндіріледі. Көп бөлігіМарганец кендерінің әлемдік өнеркәсіптік қоры Украинада (42,2%), Оңтүстік Африкада (19,9%), Қазақстанда (7,3%), Габонда (4,7%), Австралияда (3,5%), Қытайда (2,8%) және Ресейде (2,7%). %).Ванадий
Ең бірі сирек өкілдеріқара металл – ванадий. Жоғары сортты шойын мен болат өндіру ванадийді қолданудың негізгі бағыттарының бірі болып табылады. Аэроғарыш өнеркәсібі үшін ванадий қоспасы жоғары өнімділікті қамтамасыз етеді. Күкірт қышқылын өндіруде катализатор ретінде кеңінен қолданылады. Табиғатта ванадий титамагнетит кендерінде кездеседі. Сирек фосфориттер. Сондай-ақ құрамында ураны бар құмтастар мен алевролиттерде, оның концентрациясы екі пайыздан аспайды. Мұндай кен орындарындағы негізгі ванадий кенінің минералдары ванадий мусковит-роскоэлит және карнотит болып табылады. Кейде бар елеулі мөлшерлерванадий бокситте, қоңыр көмірде, ауыр мұнайда, битумды тақтатас пен құмда да кездеседі. Ванадий әдетте минералды шикізаттың негізгі компоненттерін алудан жанама өнім ретінде алынады. Мысалы, мұнайды жағудан шыққан күлден, көмірден немесе титаногнетит концентраттарын өңдеу кезінде титан шлактарынан және т.б. Тіркелген ванадий қоры бойынша Оңтүстік Африка, Австралия және Ресей көш бастап тұр. Ванадийдің негізгі өндірушілері Оңтүстік Африка, АҚШ, Ресей, негізінен Орал және Финляндия болып табылады.Chromium
Хром сұр-ақ, өте қатты металл. Бұл ыстыққа төзімді, қышқылға төзімді баспайтын болаттың негізгі компоненттерінің бірі және маңызды ингредиент. Хромның жеткілікті үлкен кен орны Арменияда орналасқан. Ресейде Оралда шағын кен орны игеріліп жатыр. Жоғары сұрыпты хромит рудаларының болжамды қорының 15,3 миллиард тоннасының 79%-ы Оңтүстік Африкада, онда 1995 жылы өндіріс . 5,1 млн тоннаны құрады.Қазақстанда өндіріс 2,4 млн тоннаны, Үндістанда – 1,2 млн тоннаны және Түркияда – 0,8 млн тоннаны құрады.Адам Жердегі барлық минералдар мен тау жыныстарын бір жолмен пайдаланады. Қара және түсті металдартүрінде жер қыртысына пайдалы қазбалар қалай кіреді кен.
Ғалымның айтуы бойынша Виноградова Ажер қыртысының шөгінділерінде келесі элементтер басым (олардың мөлшері пайызбен берілген): магний (2,2), калий (2,5), натрий (2,8), кальций (3,7), темір (5,5), алюминий (8,5), кремний (27), оттегі (48). Бұл элементтер жер қыртысын құрайтын силикаттар мен алюмосиликаттар құрамына кіреді.
Темір
Темір- ортақ элемент. Оның мөлшері жер қыртысыбірнеше пайызды құрайды, бірақ темір құрамында кемінде 25 пайыз металл бар бай кендерден өндіріледі.
Темір рудалары
Темір кен орындарының түрлері өте алуан түрлі. Ең маңыздылары деп аталатындар темірлі кварциттер– қара жолақтары темір минералдары магнетит болып табылатын ұсақ жолақты жыныстар – магнитті темір рудасыжәне аз гематит – гематит– жарық таспаларымен қабатталған кварц. Мұндай кен орындарында көптеген миллиард тонналар бар темір рудаларыжәне негізінен ең көне қабаттарда белгілі, екі немесе одан да көп миллиард жыл! Олар ежелгі кристалды қалқандар мен платформаларда дамыған. Оларда кең таралған Солтүстік және Оңтүстік америка , Батыста Австралия, В Африка, В Үндістан. Темір рудасының бұл түрінің қоры іс жүзінде шексіз - 30 триллион тоннадан астам, шын мәнінде астрономиялық көрсеткіш! Ферругинді кварциттер қоршаған төбелерден ерітінділерде, мүмкін, ыстық терең ерітінділерде түсетін темірдің арқасында ежелгі бассейндерде темір бактерияларының әсерінен пайда болған деп болжанады.
Тұндыру шөгінді темір рудаларыкөлдерде, теңіздерде кездеседі - заманауи «табиғи зертханаларда». IN Соңғы жылдарысекрециялар ашық темір түйіндері(түйіндер) мұхиттардың түбінде. Оларда темірдің ғана емес, сонымен бірге оның ілеспе заттарының да орасан зор қоры бар марганец, никельжәне басқа элементтер.
Темір кен орындарының түрлеріне деп аталатындар жатады байланыс немесе скарн шөгінділері, олар шекарада орналасқан гранитті жыныстарЖәне әктастарыжәне магмалық денеден әкелінген ерітінділердің есебінен түзілген. Бұл типтегі кен орындары бай кендерден тұрады.
Темір минералдары тапшы болып көрінеді. Негізгілері: магнетит, гематит, сонымен қатар әртүрлі сорттар қоңыр темір рудалары, сидерит(темір карбонаты). Бұл минералдар береді үлкен әртүрлілікдепозиттердің түрлері.
Марганец
Құрылуы жөнінен темірге ұқсас және техникалық қолдану марганец.
Шөгінді кендер
Ол әдетте темірмен бірге жүреді шөгінді кендержәне ежелгі метаморфтық шөгінділер. Ол темір сияқты, қара металлургияның негізі, жоғары сапалы болаттарды өндіру үшін қолданылады.
Chromium
Қара металдарға жатады хром. Оның негізгі минералы хромит– қара қатты массалар мен кристалдардың қосындыларын түзеді ультрамафикалық жыныстар.
Хромит кен орындары
Хромит кен орындары, сондай-ақ ультра негізді тау жыныстарының қоршау массивтері терең жарықтар аймақтарында кездеседі. Кенді магма жер қыртысының тереңдігінен, мантиядан шыққан. Хромит кен орындары белгілі Оңтүстік-Батыс Африка, қосулы Филиппин, қосулы Куба, қосулы Орал.
Хром металлургия өндірісінде қолданылады болатқа ерекше қаттылық береді, металл беттерін хромдау кезінде және бояу өндірісінде ол қосылыстарға жасыл түс береді.
Бір техникалық топқа жатады титан. Ол ильменит түріндегі негізгі магмалық жыныстардан және жер үсті және теңіз жағажайлары мен қайраңдарында өте кең таралған плассерлерден өндіріледі ( Бразилия, Австралия, Үндістан), мұндағы оның көзі титаномагнетит, ильменит және рутил.
Титан өндірісте қолданылады болаттың арнайы сорттары. Бұл ыстыққа төзімді, жеңіл металл.
Бұл да маңызды ванадий– өндіру үшін пайдаланылатын кен орындары мен плассерлерде титанның жиі серіктесі әсіресе берік болат сорттары, бронь мен снарядтар өндірісінде, автомобиль өнеркәсібінде және атом энергетикасында қолданылады. Мұнда қорытпалардағы элементтердің жаңа комбинациялары барған сайын маңызды бола түсуде. Мысалы, ванадийдің титанмен, ниобиймен, вольфраммен, циркониймен, алюминиймен қорытпасы зымыран өндірісінде және ядролық технологияда қолданылады. Ал жаңа композициялық материалдар да минералды шикізаттан дайындалады.
Никель және кобальт
Никель және кобальт, сондай-ақ темір тұқымдасының элементтері, көбінесе, мафиктік және ультрамафикалық жыныстарда, әсіресе никельде кездеседі.
Никель кендері
Ол ірі кен орындарын құрайды Оңтүстік-Батыс Африка, қосулы Кола түбегі және ауданда Норильск. Бұл магмалық кен орындары. Мантиядан немесе ыстық сулы ерітінділерден келетін магмалық балқымадан кристалданған никель сульфидтері. Ерекше түрі құрамында никель бар негізгі тау жыныстарының үгілу нәтижесінде пайда болған қалдық никель шөгінділері болып табылады, мысалы базальттар, габброидтер. Бұл жағдайда тотыққан никельді минералдар борпылдақ жасыл массалар түрінде пайда болады. Бұл бірдей қалдық никель кендерітемірмен байытылған, бұл оларды темір-никель қорытпаларын өндіру үшін пайдалануға мүмкіндік береді. Мұндай кен орындары табылған Орал, бірақ олар әсіресе кең тараған тропикалық аймақ- аралдарда Индонезия, қосулы Филиппин, онда жер бетіндегі тау жыныстарының қарқынды тотығуы жүреді.
Түсті металдар
Өнеркәсіп үшін маңызды болып табылады түсті металдар. Олардың көпшілігі геохимиялық жағынан мысға жататын халькофильдер тобына жатады (халкос – мыс): мыс, қорғасын, мырыш, молибден, висмут. Табиғатта бұл металдар қосылыстар түзеді сұр, сульфидтер.
Түсті металдардың минералдары негізінен ыстық сулы ерітінділерден шөгінді; негізгілері мысға арналған халькопирит- алтын минерал борнит– сирень минералы, халькопириттің тұрақты серігі, сондай-ақ қара күйе халькоцит, ол көптеген мыс кен орындарының басында кездеседі.
Мыс кендері
Мыс кен орындары өте алуан түрлі. Соңғы жылдары жанартаулық саңылауларда жиі кездесетін порфир деп аталатын төмен сұрыпты диссеминирленген кендер өте маңызды болды. Олар терең магмалық камералардан шығатын ыстық ерітінділерден түзілген. Мұндай кендердің қоры өте үлкен, әсіресе Оңтүстік және Солтүстік Америка.
Үлкен мәнсу қоймалары да бар мыс кендері , арқылы құрылған вулкандық атқылаулартеңіздердің түбінде. Бұл пирит деп аталатын түрі, онда мыс колчеданы - халькопирит– темір колчедандарымен бірге табылған – пирит. Бұл депозиттер ұзақ уақытОралдағы кендердің негізгі көзі ретінде қызмет етті.
Соңында, деп аталатын үлкен рөл құмтастарықұрамында мыс минералдары бар. Бұл түрдегі депозиттер кіреді Чита облысы, ал шетелде ең ірі кен орындары Африкадағы Катанга.
Қорғасын және мырыш
Депозиттердің өзіндік ерекшеліктері бар қорғасын және мырыш, бұл бір-бірімен тығыз байланысты металдар. Қорғасынның негізгі минералы қорғасын жылтырлығы немесе галена, текше кристалдардағы күмістей ақ түсті минерал.
Қорғасын кендері
Қорғасын концентраттарынан алынған күміс, висмут, сурьма. Соңғысы қорғасын жылтырында шамалы ғана қоспаны құрайды, бірақ балқытудың үлкен масштабы бар. қорғасын кендеріолар өз минералдарынан осы құнды элементтерді алу үшін өте маңызды қоспаны құрайды.
Мырыштың негізгі минералы болып табылады сфалерит(мырыш қоспасы). Ол руда сияқты металл жылтырлығы емес, гауһар тәрізді жылтырлығы бар болғандықтан, оны алдамшы деп атайды. Оның түсі әртүрлі: қоңырдан қара және кілегейге дейін. Бұл екі минерал, галена мен сфалерит үнемі бірге кездеседі деп айтылады.
Мырыш концентраттары
бастап мырыш концентраттарыменікі германий, индий, кадмий және галий. Олар мырыш қоспасында өте аз қоспа түзеді, онда олар кристалдық тордағы мырыш атомдарын ауыстырып, олардың орнын алады. Құрамы шамалы болса да, мырыш қоспасынан осы ұсақ қоспаларды алу оларды өндірудің негізгі көзі болып табылады.
Олар өте құнды! Мысалы, кадмий ядролық реакторларды, аккумуляторларды, төмен балқитын қорытпаларды өндіруде қолданылады. Галлий ерігіштігі төмен болғандықтан (балқу температурасы 30 градус Цельсий) термометрлерде сынапты алмастырғыш ретінде қолданылады. Қалай мен висмут қосылған кадмий балқу температурасы 70 градус болатын ағаш қорытпасын шығарады. Күміске қосылған индий соңғысына керемет жылтыр береді, ал мыспен легирленгенде кеме корпустарын коррозиядан қорғайды. теңіз суы. Германий жартылай өткізгіштер өндірісінде қолданылады.
Сульфидті кен
Көбінесе кендерде қорғасынмен және мырышпен бірге кездеседі күміс, висмут, мышьяк, мысСондықтан қорғасын-мырыш кен орындары полиметалл деп аталады. Бұл шөгінділер ыстық сулы ерітінділерден түзіледі және әсіресе көбінесе шөгінділер мен тамырлар түрінде кездеседі. әктастары, олар ауыстырылады сульфидті кен.
Қалайы және вольфрам
Қалайы және вольфрамсирек металдарға жатады және ерекше топты білдіреді (тәжірибеде олар қазір «түсті» деп жіктеледі). Түсті металдарды қолдану өте кең: машина жасауда, техниканың басқа салаларында және әскери істерде.
Бір сәт елестетейік, қалайы сияқты металдың ресурстары таусылды, бүкіл тіршілік дереу тоқтайды: қалайы қорытпалары кез келген механизмге қажетті подшипниктерге пайдаланылады, қалайы қорытпаларысыз вагондар, электровоздар шығару мүмкін емес еді. , станоктар, консервілер (қалайы) өндірісі құлдырады – металл қаңылтыр банкалар). Қалай сияқты көзге көрінбейтін металл барлық технологияда өте қажетті буын болып көрінетін сияқты.
Сирек металл минералдары
Бұл металдар оттегі қосылыстары түрінде кездеседі: қалайы – оксидте, касситерит, немесе қалайы тас, вольфрам – вольфрам қышқылының тұздарында: вольфрам және шеелит. Пайдалы қазбаларБұл элементтер граниттер арасында немесе олардың жанында кварц тамырларында жиі кездеседі. Ақ кварцқа қарсы жылтыр қара немесе қоңыр вольфрамит кристалдары ерекшеленеді. Кейде олар депозиттердің басқа түрлерінде кездеседі: шеелитграниттердің скарндардағы әктастармен жанасуларында, касситерит– сульфидті тамырларда.
Оттегі қосылыстары көптеген деп аталатындарды құрайды сирек металдар: литий, рубидий, цезий, бериллий, необий, тантал – олар көбінесе пегматитті тамырларда кездеседі. Ежелгі кембрийге дейінгі пегматиттер оларға әсіресе бай ( Африка, Бразилия, Канада).
Жеңіл металдар қазіргі уақытта маңызды болып келеді - алюминийжәне оның одан да жеңіл ағалары - магнийЖәне бериллий. Бұл металдар көптеген салаларда оны алмастыруға арналған қуатты темірдің бәсекелестері болып табылады. Бұл металдар мен олардың қорытпалары техникада, әсіресе ұшақ құрылысында, зымыран жасауда, бұрғылау құбырларын өндіруде – жеңіл металл қажет жерде кеңінен қолданылады.
Алюминий шикізаты – боксит
Алюминий, белгілі болғандай, жер қыртысында өте кең таралған және болашақта оны кез келген алюмосиликаттан алуға болады. тастар, осы элементке бай. Әзірге дәстүрлі алюминий шикізатыболып табылады боксит. Олар теңіз бассейндерінде шөгу кезінде шөгу нәтижесінде де, алюмосиликатты жыныстардың үгілуінен де түзілетін сулы глиноземді қосылыстардан тұрады.
IN Соңғы уақыт-дан алюминий алу әдісі әзірленді ежелгі кристалды шисттер, сазды шөгінділердің метаморфизмі кезінде түзілген, сондай-ақ бастап сілтілі магмалық тау жыныстары. Осылайша, алюминийді алу көздері мәселесі ешқашан адамның алдынан шықпайды: бұл металл барлық кейінгі ұрпақтар үшін жеткілікті болады. Әңгіме тек қуатты энергияны қажет ететін өндірістерді құру үшін оны өндіру технологиясы мен электр қуатына қатысты.
Басқа мәселе бериллий. Бұл салыстырмалы сирек металл. бөлігі болып табылады бериллжәне жоғары температуралы шөгінділерде, пегматиттерде, сондай-ақ ыстық сулы ерітінділерден түзілген тамырларда кездесетін басқа да минералдар. Бұл бағалы метал рентгендік түтіктерді жасау үшін арнайы қорытпаларда қолданылады.
Көбеюде кешенді қолдануминерал. Мысалы, олар көмірден алады сирек элементтер, негізінен өте құнды германий.
сияқты элемент селен, тәуелсіз минералдарда жиі кездеспейді, бірақ құрамында бар пирит
Өндіріс көлемі бойынша Ресейдің материалдық секторында отын-энергетикалық ресурстардан кейін екінші және металл ресурстары арасында бірінші орында тұрған темір рудалары ел экономикасының негізі болып табылады. Темір мен оның қорытпаларының үлесі қазіргі уақытта 90%-дан астамды құрайды. жалпы санытехнологияда қолданылатын металдар.
Ресейдің темір рудасының базасы әлемдегі ең үлкен, бірақ өндірілген рудадағы темірдің мөлшері бойынша негізгі өндіруші елдерден төмен.
Ресейде темір рудалары маңызды рөл атқарады. 2004 жылы 17,0 млн тонна тауарлық темір рудалары мен концентраттары экспортталды; импорт 4,0 млн тоннаны құрады (негізінен металлургиялық зауыттар мен Батыс Сібір).
ХХ ғасырдың басындағы еліміздің темір кенінің әлеуеті. 206,2 млрд тоннаға бағаланып, қажеттілікті қамтамасыз етеді Ресей экономикасыжәне экспорттық жеткізілімдер.
Ресейдің мемлекеттік балансында темір рудасының 193 кен орны бар, оның ішінде қоры 101,0 млрд тонна 174 кен орны, оның ішінде А+В+С1 санаттары бойынша – 56,8 млрд тонна темірдің орташа мөлшері 35,87% және С2 санатында – 44,2 46,5% темір құрайтын миллиард тонна; қалған 19-ы баланстан тыс резервтері бар депозиттер. Болжалды ресурстар 105 млрд тоннаға бағаланады, оның ішінде Р1 категориясы бойынша 90 млрд тонна.Қорлар мен болжамды ресурстар ел бойынша біркелкі бөлінген.
Ресейдің темір рудасы базасының ерекшелігі бірегей және өте ауқымды кен орындарында темір кені ресурстарының шоғырлануы болып табылады. Осылайша, А+В+С1+С2 санатындағы темір рудаларының жалпы қорларының 19 бірегей (3 млрд. тоннадан астам) және өте ірі (1–3 млрд. тонна) қорлары 82,7%, 22 ірі (б. 300 мың тоннадан 1 млрд тоннаға дейін) – 10,4%, 42 орташа (50–300 млн. тонна) – 5,8%, 91 ұсақ (50 млн. тоннаға дейін) – 1,1%. Бұл ретте рудалардағы темірдің орташа мөлшері 39,45%; 32,83%; 34,79% және 36,93%. Өте ірі және бірегей кен орындарының рудаларындағы темір мөлшерінің жоғарылауы Курск магниттік аномалиясының Белгород кен аймағындағы бай (темір мөлшері - 60,0% дейін) гематит-мартит кендерінің айтарлықтай қорларымен байланысты.
2004 жылы елімізде 97,1 млн тонна тауарлық темір рудасы өндірілді. Елдегі темір рудасын өндірудің жалпы көлемінің 54,5% үлесіне тиесілі болса, 1991 жылы ол 39,6% құрады, бұл темір рудасын өндіру орталығының Курск магниттік аномалиясына ауысқандығын көрсетеді.
Ең үлкен жұмыс істейтін кәсіпорындарКурск магниттік аномалиясы - Михайловский, Лебединский, Стойленский, Коробковский тау-кен байыту комбинаттары және салынып жатқан Яковлевский шахтасы, республикада - Костомукша тау-кен байыту комбинаты, Оралда - Качканарский.
Ресейдің қара металлургиясын темір рудаларының барланған және игерілген қорларымен қанағаттанарлық жалпы қамтамасыз етумен және елде тауарлық темір рудаларын жеткілікті өндірумен біркелкі емес бөлуҚуаттарының үштен екісі шоғырланған, ал темір рудаларының үштен бірі өндірілетін Батыс Сібірдегі металлургиялық комбинаттар жергілікті тауарлық кендердің өткір тапшылығын бастан кешіруде. Бұл тапшылық кем дегенде 2015 жылға дейін Ресейдің еуропалық бөлігінен кендердің импорты мен Қазақстаннан импорттың есебінен жабылады және жабылады.
№ 8 Қара металл кендері.
16.05.2011 11133 1022Тақырып № 8. «Қара металл кендері».
Темірді қара металл кендерінен балқытады. Ол болат пен шойынның бөлігі болып табылады.
Қара металл кендері:
1. магнитті темір рудасы – магнит тартады;
2. қоңыр темір кені;
3. қызыл темір кені.
Бұл кендердің барлығы деп аталады темір кені.
Темір кені өндіріледі:
1. карьер – карьер – Рудный – Соколовско-Сарбайское
өріс.
2. жабық әдіс – шахта –
Кен өте қатты. Сондықтан алдымен оны жарып жібереді, сосын вагондарға тиейді.
Металлургиялық зауыттарда домна пештерінде алдымен балқытады шойын. Және олар оны одан ерітеді болат.
Шойын мен болат темір қорытпалары болып табылады.
Темір таза күйінде пайдаланылмайды, өйткені ол тез тотпен жабылады.
Қазақстан кен қоры бойынша жетекші орындардың бірін алады.
85%-дан астамҚазақстанның барлық темір рудасының қоры Қостанай облысында орналасқан.
Ең үлкен кен орны Соколовско-Сарыбайское ұшақтан табылды. Мұны шағын ұшақтың ұшқышы ұшып бара жатып байқаған белгілі орынКомпас инесі шеңбер бойымен жүгіре бастайды. Бұл жерде жер бетіне жақын жатқаны белгілі болды магнитті темір рудасы.
Басқа темір кен орындары орналасқанСарыарқада, Солтүстік Арал ауданында. (қалалары: Жезқазған, Қаражал, Арал)
Студенттің тегі, аты:_____________________ Күні, айы: __________
Сынақ парағы № 8. Тақырыбы: «Қара металл кендері».
1. Қара металл кенінен не балқытылады? Қайда барады?
________________________________________________________________
.
2. Қара металдардың кендерін көрсетіңіз:
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
3. Темір кені қалай өндіріледі?
4. Оның қандай қасиеті бар? Оны алу үшін олар алдымен не істейді?
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
5. Металлургиялық зауыттарда домна пештерінде не балқытылады?
__________________________________________________________________
6. Олар қалай аталады?
__________________________________________________________________
7. Неліктен темір таза күйінде емес, тек қорытпа түрінде қолданылады?
_____________________________________________________________________
8. Қазақстандағы темір рудасының ең бай қоры қайда? Қалай
бұл депозит қалай аталады?
_______________________________________________________________________________________________________________________________________
9. Қазақстандағы ең ірі кен орны қалай ашылғанын айтыңыз.
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
10. Басқа темір кен орындары қайда?
__________________________________________________________________
Материалды жүктеп алу
Материалдың толық мәтінін жүктеуге болатын файлды қараңыз.
Бет материалдың бір үзіндісін ғана қамтиды.
Қара металл рудалары барлық магмалық және шөгінді тау жыныстарының бөлігі болып табылады, бірақ қара кендер атауы темір қосылыстарының осындай жинақтарын білдіреді, олардың үлкен өлшемдерал металл темірді үнемді өндіруге болады. Темір рудалары (1-сурет) шектеулі жерлерде ғана және белгілі жерлерде ғана кездеседі. Химиялық құрамы жағынан олар табиғатта әр алуан түрінде кездесетін оксидтер, оксидтердің гидраттары және темір оксидінің көмірқышқыл газы тұздары. кенді минералдар, оның ішінде ең маңыздылары: магнитті темір рудасы немесе магнетит, темір жылтырлығы және оның тығыз сорты қызыл темір рудасы, батпақты және көлдік кендерді қамтитын қоңыр темір кені, ең соңында, сферозидерит сортындағы темір рудасы. Әдетте, аталған кен минералдарының әрбір жинақталуы олардың құрамында темірі жоқ басқа минералдармен, мысалы, саз, әктас немесе тіпті өте жақын араласқан қоспасын білдіреді. құрамдас бөліктеркристалды магмалық тау жыныстары. Кейде бұл пайдалы қазбалардың кейбіреулері бір кен орнында бірге кездеседі, дегенмен көп жағдайда біреуі басым, ал қалғандары генетикалық тұрғыдан онымен байланысты.
Темірді қолданудың басталуы біздің дәуірімізге дейінгі 3-мыңжылдықта, адамдар метеориттерден еңбек және аңшылық құралдар мен зергерлік бұйымдар жасаған кезден басталады. 1 мыңжылдықта. адамдар рудалардан темір қорыта бастады, қола дәуірі темір дәуірімен ауыстырылды. Металлургияның дамуымен қоңыр темір рудалары домна пештерінде алдымен көмірмен, ал 19 ғасырдан бастап балқытыла бастады. көмір және кокс бойынша. Олар шойыннан болат балқытуды үйренді. Және ХХ ғасырда. және марганец, хром, титан, никель, кобальт, ванадий, вольфрам, молибден, ниобий, тантал қосу арқылы жоғары сапалы легирленген болаттар.
1-сурет. Темір кені
Ауа қыртысының түзілуінің темір рудалы кен орындарының ішінде үш түрін ажыратады – плассер, қалдық (қоңыр теміртас және мартит кендері) және тотығу аймақтары (темір қалпақшалар). Тек қалдық кен орындарының өндірістік маңызы бар. Қалдық шөгінділер негізінен гипербазиттерде, габброларда, диабаздарда және базальттарда, сонымен қатар ферругинді шөгінді және метаморфтық тау жыныстарында түзіледі. Силикаттар сілтісіздірілген және кремний диоксиді, күкірт және сілтілер үгілу қабығынан шығарылған кезде олардың орнына темір, алюминий, марганец, хром, титан, кобальт, никель және басқа компоненттердің гидроксидтері мен оксидтері жиналады. Аналық жыныстардың құрамындағы атмосфераға төзімді минералдар (магнетит, хром шпинельдер, ильменит және т.б.) үгілу қыртысында шоғырланып, темір кендерін байытады. мазмұны ұлғайдыхром, титан, никель, ванадий, кобальт.
Табиғи легирленген қоңыр темір кендері ультранегізді және негізді жыныстардың және басқа түзілімдердің (сидерит, оолит және т.б.) рудаларының үгілу кезінде түзіледі. Бұл түрге Испаниядағы Бильбао кен орны жатады, мұнда ұзындығы 3 км-ге дейін және ені 1 км-ге дейінгі бастапқы сидерит пен анкерит шөгінділерінің үстінде қалыңдығы 30 м-ге дейінгі лимонит пен гематит кен денелері пайда болды. Осыған ұқсас кен орындары Вьетнамда (Тай Гуэн), Алжирде, Гвинеяда, Индонезияда, Жаңа Каледонияда, Кубада және Филиппинде белгілі. Кендерде темір мөлшері 60%-ға жетеді.
Жер қыртысының түзілуінің ортаңғы және кейінгі девон кезеңіндегі темірлі-кремнийлі (жаспелиттік) түзілістердің жыныстары сілтілік және сілтілі жер силикаттарының ыдырауымен, магнетиттің тотығуымен (мартизациялануымен), кремнийдің сілтіленуімен және бай темірдің түзілуімен қарқынды үгілуге ұшырады. кендер. Мұндай кендер кейбір ҚМА кен орындарында тік профиль бойынша тереңге түсетін қалың шөгінділерді құрайды.
ҚМА-дағы барлық белгілі жоғары сортты темір рудалары екі генетикалық типпен ұсынылған: қалдық және шөгінді. Бай рудалардың кен орындары темірлі кварциттердің жоғарғы (бас) бөліктерінде орналасқан. Жоғары сортты кендер, әдетте, феррогенді кварциттердің текстурасы мен минералдық құрамын тұқым қуалайды және ауыр (көлемдік салмағы 3-3,8), әлсіз магнитті, мартиттен, магнетиттен (сирек), темір слюдасынан тұратын ұсақ және ұсақ түйіршікті жыныстар. , карбонат (сидерит және кальцит), майда қабыршақты гематит және гидрогематит, гидрогоэтит және хамозит типті хлорит. Темір кен орындарының контуры шөгінді жыныстардың астындағы ферругинді кварциттердің шығу контурымен анықталады. Нәтижесінде, бай кен орындары әдетте соғу бойымен салыстырмалы түрде шағын ені бар созылады. Кен орындарының морфологиясын қалыптастыруда бай темір рудаларының эрозиясының да маңызы зор болды.
Абсолюттік биіктіктердің жоғары аймақтарында, әдетте темірлі кварциттердің кең өрістерінде бай кендер бар. төмен қуатнемесе мүлдем жоқ. ҚМА-ның оңтүстік-батыс бөлігінде орналасқан, темірлі кварциттер аймақтары сызықты түрде созылған кен орындарында жоғары сортты темір рудаларының қалыңдығы орасан зор, ал шөгінділер бойынша шөгінділердің көлемі ондаған километрмен өлшенеді. Легирленген металдарға мыналар жатады: марганец, хром, титан, ванадий, никель, кобальт, молибден, вольфрам негізінен легирленген болаттарды өндіру үшін легирлеуші қоспалар ретінде қолданылады.
Марганец
Марганец кендері 18 ғасырдың аяғынан бастап қолданыла бастады. бояулар мен дәрілік заттарды өндіруге арналған. Қара металлургияның дамуына байланысты марганец кендері екінші ғасырдан бастап кеңінен қолданыла бастады. 19 ғасырдың жартысыВ. Қазіргі уақытта металлургия марганецтің негізгі тұтынушысы болып табылады. Марганецті қосу болаттың тұтқырлығын, оның қаттылығын және иілгіштігін арттырады және көптеген зиянды қоспалардың шлакқа өтуіне ықпал етеді. Марганец аз мөлшерде электр, химия және керамика өнеркәсібінде қолданылады. Посткеңестік кеңістіктегі марганец рудаларының негізгі кен орындары Никополь (Украина) және Чиатура (Грузия) болып табылады. Никополь кен орны (Днепропетровск облысы) болып табылады ең үлкен депозит, оның қоры 1 млрд тоннаға бағаланады (бұл кендердің әлемдік қоры 3 млрд тонна). Кен орнының жалпы кен қорының 80%-ы пиролюзит, қалғаны карбонатты кендер. Марганецтің мөлшері формацияға, ауданға және т.б. байланысты 23-31% аралығында ауытқиды, бірақ бассейн бойынша орта есеппен 27-28% құрайды.
2-сурет. Пиролузит кені
Өндірілетін рудалар, негізінен пиролюзит кендері (2-сурет) карбонатты кендерге қарағанда бай. Тақыр тау жынысы кремнийлі. Еліміздің қара металлургиясының негізгі базасы болып табылатын бассейнді игеру ашық әдіспен тау-кен өндіруді, магниттік байыту мен концентраттарды агломерациялауды кеңейтуге бет алды. Запорожьенің оңтүстігінде марганецтің орташа мөлшері 20% болатын карбонатты марганец рудаларының қуатты Больше-Тоқмақ кен орны барланған. Кен 0,17% R кезінде 27% Mn мазмұнына оңай байытылады. Ганга негізгі болып табылады, бұл бұл кеннің құндылығын арттырады. Бұл кен орны әлі игерілмей жатыр.
Чиатурское кен орны маңыздылығы мен қоры бойынша Никопольское кенінен кейін екінші орында. Оның қоры салыстырмалы түрде 180 миллион тоннаға бағаланады бай кенекі минералогиялық түрі: пиролизиттің псиломеланмен және карбонатты кендермен қоспасы. Марганецтің мөлшері 25-тен 47% -ға дейін, фосфор - 0,18-0,2%. Темірдің төмен мөлшері ферромарганецтің бай сорттарын балқытуға мүмкіндік береді. Кеннің негізгі бөлігі жуу және магниттік бөлу арқылы байытылады. Кен орны қарқынды игерілуде және ферроқорытпа өнеркәсібі үшін жоғары сапалы рудаларды жеткізуші болып табылады. Осы кен орындарынан басқа Оралда, Қазақстанда және Батыс Сібірде басқа да бірқатар кен орындары бар, бірақ сапасы төмен кендердің қоры әлдеқайда аз. Шетелдік депозиттерден ең жоғары мәнБразилиялық (Рио-де-Жанейро ауданы, 60 млн. тонна, 48-51% млн.), Алтын жағалау (Гана, 30 млн. тонна, 46-61% млн.), Оңтүстік Африка (50 млн. тонна, 40-50% млн.), Үнді және басқа да бірқатар.
Chromium
Құрамында хром бар кендер алғаш рет Оралдан 1799 жылы ашылды. IN басы XIXВ. олар металлургиялық пештерді қаптауға, бояулар мен былғары илеу құралдарын өндіруге арналған отқа төзімді материал ретінде пайдаланылды. 19 ғасырдың аяғында. хром легирленген металл ретінде кеңінен қолданыла бастады. Қазіргі уақытта құрамында хром бар кендердің негізгі тұтынушысы металлургия өнеркәсібі (65%), қалғандары отқа төзімді және химия өнеркәсібінде қолданылады. Хром тот баспайтын, ыстыққа төзімді, қышқылға төзімді, аспаптық және басқа болаттарды өндіру үшін қолданылады.
Хромиттер (хром рудалары) – металдық хромды және оның қосылыстарын алу экономикалық тұрғыдан қолайлы болатын концентрациялар мен мөлшерде хромы бар табиғи минералды агрегаттар. Кен құрамдас бөлігінің өзі хромды шпинельдер деп аталады; Құрамы бойынша оларға хромит, магнохромит, алюминохромит және хромикотит жатады. «Хромит» термині кейде хром шпинельдерінің бүкіл минералдық тобына сілтеме жасау үшін де қолданылады. Серпентин, оливин, хлориттер, кейде құрамында хром бар гранаттар хромиттердегі хром шпинельдерімен байланыста үнемі кездеседі. Кейбір жерлерде платина тобының элементтері олармен парагенетикалық байланысты. Қолдану аймағы бойынша хромиттер металлургиялық, отқа төзімді және химиялық болып бөлінеді.
Титан
Титан 1791 жылы ашылды, бірақ тек 20 ғасырдың ортасында ғана қолданыла бастады. Титанның қасиеттері ерекше: балқу температурасы 1725 0 . Титан жоғары беріктігімен және коррозияға төзімділігімен ерекшеленеді. Жоғары беріктігімен, иілгіштігімен және дәнекерлеу қабілетімен сипатталатын титан қорытпалары ғарыштық техникада, авиацияда, автомобильде, кеме жасауда, тамақ және медицина өнеркәсібінде қолданылады. Титан карбиді аса қатты қорытпалар алу үшін, титан диоксиді берік ақ титан алу үшін, пластмасса және целлюлоза-қағаз өнеркәсібінде қолданылады.
3-сурет. Ильменит
Титан кендерінің кен орындары магмалық, экзогендік және метаморфогендік болып бөлінеді. Магмалық шөгінділер құрамында 7-32% TiO2 бар ультрамафикалық, мафиктік және сілтілі тау жыныстарымен байланысты. Парақ немесе тамыр тәрізді пішіні бар, таралған және үздіксіз титан кендері бар. Жайылған және үздіксіз титан кендері арасындағы ауысулар әдетте біртіндеп жүреді. Ильменитпен қатар олардың құрамында титаномагнетит пен гематит бар. Ірі магмалық кен орындары КСРО, Канада, АҚШ, Норвегия, Оңтүстік Африка, Үндістанда белгілі. Титан кендерінің экзогендік кен орындарының ішінде мыналар ерекшеленеді: үгілу қыртысындағы ильменит және рутил (3-30% TiO2); ильмениттің элювиальды-делювийлі және аллювиальды пластырьлары (0,5-25% TiO2); ильмениттің (3-сурет), лейкоксеннің, рутилдің (0,5-35% TiO2), сондай-ақ цирконның, монациттің және т.б. жағалаулық-теңіздік (ежелгі және қазіргі) пласерлер.
Жағалау-теңіз шұңқырлары титан кендерінің негізгі өнеркәсіптік түрі болып табылады. Олар қалыңдығы бірнеше ондаған метрге жететін, ұзындығы бірнеше ондаған километр, ені бірнеше мың метрге жететін парақ тәрізді және линза тәрізді шөгінділермен сипатталады.Ірі пласерлер КСРО, Австралияда белгілі. , Үндістан, Бразилия, Жаңа Зеландия, Малайзия, Шри-Ланка, Сьерра-Леоне. Метаморфогенді шөгінділердің ішінде лейкоксені бар құмтастар (8-10% TiO2) ерекшеленеді; амфиболиттердегі ильменит-магнетит (12,2% TiO2); гнейстердегі рутил, хлорит шисті және т.б.
Ванадий
Ванадий 1801 жылы ашылған және 20 ғасырдың басынан бері қолданыла бастады. шойын мен болатты легирлеуге арналған. Ол қаттылықты, серпімділікті, тозуға төзімділікті және жыртылуға төзімділікті арттырады. Титан-ванадий қорытпалары реактивті ұшақтар мен ғарыш техникасын жасау үшін қолданылады. V-тің Cu, Ta, Nb, Zr, Ni, Co, Al және Mg бар қорытпалары да белгілі. IN химия өнеркәсібіванадий мұнайды крекингте катализатор ретінде, бояу мен каучук өндірісінде қолданылады. Ванадий – микроэлемент және табиғатта бос күйінде кездеспейді. Жер қыртысындағы ванадий мөлшері 1,6·10−2%, мұхит суында 3·10−7%. Магмалық жыныстардағы ванадийдің ең жоғары орташа мөлшері габбро мен базальттарда (230-290 г/т) байқалады.
4-сурет. Ванадинит
Шөгінді жыныстарда ванадийдің едәуір жиналуы биолиттерде (асфальтиттерде, көмірлерде, битумды фосфаттарда), битумды тақтатастарда, бокситтерде, сондай-ақ оолиттік және кремнийлі темір рудаларында болады. Магмалық жыныстарда кең таралған ванадий мен темір мен титанның иондық радиустарының жақын болуы гипогендік процестердегі ванадийдің толығымен дисперсті күйде болуына және өзінің минералдарын түзбейтіндігіне әкеледі. Оның тасымалдаушылары ванадийге қатысты изоморфты қабілеті жоғары көптеген титан минералдары (титаномагнетит, сфен, рутил, ильменит), слюдалар, пироксендер және гранаттар. Ең маңызды минералдар: патронит V(S2)2, ванадинит Pb5(VO4)3Cl (4-сурет) және басқалары. Ванадийдің негізгі көзі – қоспа ретінде құрамында ванадий бар темір кендері.
Никель
Никель содан бері белгілі ежелгі дәуір, Бірақ өнеркәсіптік өндіріс 19 ғасырдың бірінші жартысында басталды. Никель металл бұйымдарын жоғары химиялық және термиялық төзімділікпен жабу үшін қолданылады. Болаттарға қоспа олардың қаттылығын, серпімділігін және коррозияға қарсы қасиеттерін арттырады. Cu, Zn, Al, Cr бар Ni қорытпалары да қолданылады, монета қорытпасында 75% Cu + 25% Ni бар.
Кобальт
Кобальт бояулары ерте заманнан бері қолданылған. Металл кобальт алғаш рет 1735 жылы алынды. Кобальтты тұтынудың күрт өсуі 20 ғасырдың басынан басталады. Қазіргі уақытта Co 40%-дан астамы қорытпалар мен суперқорытпаларды, Ni, Fe, Cr, W, Mo бар өте қатты қорытпаларды өндіру үшін қолданылады.
Молибден
Молибден 1778 жылы ашылды, бірақ кең қолдануөнеркәсіпте ол тек 20 ғасырда табылды. Барлық өндірілген молибденнің 80%-дан астамы металлургия өнеркәсібінде, негізінен болаттарды легирлеуге және суперқорытпалар алуға пайдаланылады. Молибденді болаттар жоғары қаттылық, қаттылық, отқа төзімділік, қышқылға төзімділік және басқа да бірқатар құнды қасиеттерге ие болады. Металл молибден электр шамдары мен вакуум құрылғыларын өндіруде қолданылады. Сонымен қатар, ол химия, мұнай өңдеу, керамика, шыны және басқа да салаларда қолданылады.
Вольфрам
WO 3 қосылысы түріндегі вольфрам 1781 жылы ашылды және оның болаттарды легирлеу үшін өнеркәсіпте қолданылуы басталды. аяғы XIXВ. Вольфрам арнайы болаттар өндірісінде қолданылады, болатқа вольфрам қосу оның қаттылығын, беріктігін және отқа төзімділігін арттырады; бұл қару-жарақ пен снарядтар жасауда қолданылатын жоғары жылдамдықты, аспаптық және броньды болаттар. Вольфрам Cr, Ni, Co комбинациясында ыстыққа төзімді және аса қатты қорытпаларды - победит, карбидтер, боридтер алу үшін қолданылады.
Жүктелуде...
