Қара металдарды өндіруге арналған шикізаттың негізгі түрлері темір рудалары, күкірт колчедандарын өңдеу өнімдері, темір рудасының концентраттары, агломерация және түйіршіктер.
Темір рудаларыКенді құрайтын минералға байланысты олар гематит, магнетит, гетит және сидерит болып бөлінеді. Гематит кендері (қызыл темір рудасы)темірдің ең жоғары пайызы бар (50-70%, және д кейбір жағдайларда 75-90%)); Олар салыстырмалы химиялық тазалығымен және зиянды қоспалардың төмен мөлшерімен ерекшеленеді. Магнетит кендері(50-65% темір) қиын тотықсызданғыштығымен, магниттік қасиеттерімен, ылғалдылықтың, тығыздықтың кең шектерімен және зиянды қоспалармен сипатталады. жеке түрлеррудалық күкірт мөлшері 5%-ға дейін. Гетиттер (қоңыр темір рудалары)құрамында 25-55% темір және көп жағдайда өте кеуекті аморфты қосылыстар, олардың кеуектілігі 16-44% құрайды. Бұл оларды домна пеші процесінде тікелей пайдалануға мүмкіндік береді. Құрамында марганец (2-3%) мен ванадийдің (0,07%) көп болуына байланысты қоңыр темір рудалары металлургия өнеркәсібінде ерекше бағаланады. Кейде қоңыр темір рудалары күкірт колчеданының, мырыш қоспасының және қорғасын жылтырының минералдарымен бірге болуы мүмкін, бұл кенде күкірт пен фосфордың зиянды қоспаларының пайда болуын тудырады. У сидериттер (шпат темір рудалары)темірдің ең аз мөлшері (30-40%), тығыз құрылым, салыстырмалы түрде төмен ылғалдылық. Шпат темір рудалары көбінесе темір мен мырыштың күкіртті қосылыстарымен бірге жүреді.
Қара металдардың барлық рудалары мұздатылған жүктер болып табылады, олар ашық жылжымалы құрамда үйінді түрде тасымалданады; ашық жерлерде сақталады, алдын ала жоспарланған және бетондалған. Үйіндінің биіктігі 6-8 м жетуі мүмкін.Сақтау кезінде сорттарды араластыру және шаң түзетін материалдармен және бөгде заттармен бітелу ұсынылмайды.
Күкіртті пирит кендерітемірдің күкірт қосылыстары, металл жылтырлығы бар сарғыш немесе жасыл-сұр түсті. Темірдің келесі негізгі күкірт қосылыстары бөлінеді: күкіртті колчедан (пирит), магниттік пирит (пиротит) және мыс колчеданы (халкопирит). Табиғатта күкіртті колчедан таза күйінде сирек кездеседі, ол әдетте мыс пен полиметалл кендерін байыту кезінде өнеркәсіптік жолмен алынады. Пайдалы ажырамас бөлігікүкірт пириті – күкіртті темір, оның таза түрінде 53,5% күкірт және 46,5% темір бар. Құрамында күкірттің жоғары болуы күкіртті колчеданды шойынды тікелей балқытуға жарамды етеді. Бұл шикізат негізінен өндірісте қолданылады химия өнеркәсібікүкірт қышқылын өндіру үшін, ал күйдіргеннен кейін қалған өңдеу өнімдері – темір оксиді түріндегі шлактар – шойын балқыту үшін пайдаланылады.
Алдын ала өңдеуге және байытуға байланысты теміржол көлігімен тасымалдау үшін қарапайым, сұрыпталған, түйіршіктелген және флотациялық күкірт колчедандары ұсынылады. Түйіршіктелген күкіртті колчеданды кәдімгі колчеданды ұнтақтау арқылы алады, оның құрамында 35-50% күкірт бар, қаттылығы мен абразивтілігі айтарлықтай, металдарға күшті абразивті әсер етеді. Түйіршіктелген пириттің ылғалдылығы ұзақ сақтау және тасымалдау кезінде дерлік өзгермейді және 2-4% құрайды. Ылғалдылық қоршаған ортакүкірт колчедандарының ылғал сыйымдылығына айтарлықтай әсер етпейді. Ықпалда атмосфералық жауын-шашынтек беткі қабат ылғалдандырылады, содан кейін ол қорғаныс қабатына айналады; сульфидтердің ақ қабығы түзіледі. Флотациялық күкірт колчеданы мыс полиметалл кендерін байыту кезінде алынады. Флотациялық пириттің химиялық құрамы кәдімгі пиритке ұқсас және тек фракцияларының мөлшерімен ерекшеленеді. Бөлшектердің негізгі бөлігінің (15-80%) өлшемдері 0,1 мм-ден аз. Флотациялық күкірт колчеданының ылғалдылығы 4,5%-дан аспайды. Ылғалдылық 0,5% (құрғақ пирит) төмен болғанда, жүк бөлшектерінің қозғалғыштығы артады, бұл шаңға әкеледі. Ылғалдылықтың 2-3%-ға дейін жоғарылауы бөлшектердің қозғалғыштығын төмендетеді және ұзақ сақтау кезінде тоқырауға әкеледі.
Күкірт колчедандары таза бетонды жерлерде қатаң түрде сыныптар мен брендтерге сәйкес сақталады. Пириттердің үйінділері әртүрлі брендтержәне сыныптар араласуға жол бермейтін кедергілермен бөлінуі керек. Түйіршіктелген күкірт колчеданының тиеу-түсіру жұмыстары кезінде ұсақталу және шашу мүмкіндігі бар, сондықтан қайта тиеу операцияларының саны аз болуы керек. Күкіртті колчедандарды сақтау кезінде күкірттің жоғары болуына байланысты өрт қауіпті. Стек ішіндегі температура 60 °C аспауы керек.
Күкіртті колчедандарды шанақтың жарықтары жабылған әмбебап жартылай вагондарда немесе жүктің жарықтарға ағып кетпеуін қамтамасыз ететін арнайы жартылай вагондарда тасымалдайды. Суық мезгілде тасымалдау кезінде мұздатуға қарсы профилактиканы жүргізу қажет.
Темір рудасының концентраттарытау-кен байыту комбинаттарында құрамында темір бар кендерді терең байыту өнімдері болып табылады. Кеннің бұл түрінің ерекше құндылығы оның құрамында темірдің жоғары болуымен байланысты, ол кейбір жағдайларда 90% жетеді. Гранулометриялық құрамы бойынша концентраттар жеке бөлшектердің өлшемдері 0,6-0,025 мм болатын ұсақ ұнтақталған ұнтақ масса болып табылады, концентраттардың негізгі бөлігін (75%) өлшемі 0,05 мм немесе одан аз бөлшектер құрайды. Концентраттардың ылғалдылығы 1-15% құрайды. Бөлшектердің мөлшерінің таралуы және ылғалдылығы көлемдік тығыздыққа, сондай-ақ тасымалдау және сақтау шарттарына айтарлықтай әсер етеді. Төмен ылғалдылықта концентраттардың қасиеттері бар майысқақ қатты заттар, автомобиль корпусының саңылаулары мен жарықтарына оңай сіңіп, келе жатқан ауа ағындарымен ұшып кетеді. Ылғалдылықтың жоғарылауымен концентраттар жылы мезгілде автомобильдердің қабырғалары мен түбіне жабысып қалады, ал суық мезгілде қатты қатып қалады. Адгезия күштері 7% ылғалдылықта пайда бола бастайды және максимум 14% жетеді. Концентраттардың рұқсат етілген ылғалдылығы қыста 1-2%, жазда 6-10% болуы керек. Тасымалдау арнайы бейімделген вагондарда жүзеге асырылады.
Темір кені концентраттары ашық жерлерде сақталады. Ұзақ жаңбыр кезінде атмосфералық ылғал тек 20-30 см тереңдікке еніп, концентраттың зауыттық ылғалдылығын өзгертпейді. Нөлден төмен температуралардың штабельге әсері де үстірт сипатта болады: 40-50 см қабат қатып қалады, ал бетінен 1 м тереңдікте оң температура (1-2°С) сақталады.
Агломерация және түйіршіктер- ұсақ рудалық шикізат пен концентраттарды арнайы термиялық өңдеу өнімдері. Домна пешін ұсақ руда және кен концентраттарымен тікелей тиеу ұсынылмайды, өйткені домна пешіндегі газдардың жоғары ағыны 3-4 мм-ден кіші бөлшектерді өткізеді, ал ұнтақталған кендерде жұмыс отын шығынын айтарлықтай арттырады. Қолдау көрсеткені үшін оңтайлы режимдерДомна пешінің жұмысы кезінде ұсақ руда мен кен концентраттарын агломерациялау немесе түйіршіктеу қажет. Қажетті гранулометриялық және химиялық құрамдағы кен шикізатын алудың кең таралған екі әдісі бар: агломерация процесі (ұсақ руда мен концентраттарды кесектерге бөлу) және темір рудасының концентратынан түйіршіктер алу процесі - белгілі диаметрлі шарлар.
Агломерация процесі үздіксіз процесс. Басында технологиялық желіАгломерациялық таспаға арнайы дайындалған шихта қойылады, оған ұсақ руда мен темір рудасының концентратынан басқа түтін тозаңы, марганец шаңы рудасы, флюстер және кокс ұсақтары кіреді. Жанып тұрған газдың жоғары температурасының әсерінен кокс желі жанып кетеді, ал қалған компоненттер агломерацияланады. Дайын агломерат өндіріс желісінен шамамен 800°С температурада үлкен блоктармен шығарылады. Содан кейін 100 ° C температураға дейін ұсақтау, сүзу және салқындату жүргізіледі. Агломерат жоғары беріктікке, кесектілікке, кеуектілікке және берілген химиялық құраммен жақсы тотықсыздануға ие болуы керек. Агломераттың кеуектілігі 20-дан 50%-ға дейін ауытқиды, саңылаулар домна пеші үшін оңтайлы жағдайларды қамтамасыз етеді. Бірақ мұндай кеуектілік агломераттың беріктігін төмендетеді. Тасымалдау және тасымалдау кезінде ол ұсақталып, сапасы нашарлайды. Осыған байланысты агломерациялық зауыттар әдетте металлургиялық зауыттардың аумағында салынады. Сыртқы тасымалдауды жүзеге асырады темір жолқысқа қашықтықтарда (300-400 км) мамандандырылған металл бункерлерде (агломераторлар) ыстық күйде (700 ° C дейін).
Ең бағалы металлургиялық шикізат – түйіршіктер. Түйіршіктерді алу процесі екі негізгі кезеңнен тұрады: белгілі бір диаметрдегі (2-30 мм) шикі шарларды алу және химиялық құрамыарнайы құрылғыларда - түйіршіктеуіштер және кейіннен жоғары температурада күйдіру. Өлшемдері 0,044 мм-ден аз бөлшектердің негізгі массасы (75-90%) бар жұқа концентраттарды прокатқа салған жөн. Шикі түйіршіктердің беріктігін арттыру үшін түйіршіктеуге дайындалған қоспаға байланыстырушы қоспалар қосылады. Егер шихтаға коксты жел қосылса, онда кейінгі күйдіру кезінде темірдің бір бөлігі металға дейін азаяды, ал дайын түйіршіктерде 40% дейін металл болуы мүмкін, бұл шикізаттың осы түрінің құндылығын айтарлықтай арттырады.
Агломератпен салыстырғанда түйіршіктердің суыққа төзімділігі (суық беріктігі) айтарлықтай жоғары және тозуы төмендейді. Физикалық және Химиялық қасиеттерітүйіршіктер айтарлықтай тұрақты және процесс барысында аздап өзгереді ұзақ мерзімді сақтау, қайта тиеу және тасымалдау жұмыстары кезінде.
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%. Көбейтілген мазмұнөте ірі және бірегей кен орындарының рудаларындағы темір Курск магниттік аномалиясының Белгород кен аймағындағы бай (темір мөлшері – 60,0%-ға дейін) гематит-мартит кендерінің елеулі қорымен байланысты.
2004 жылы елімізде 97,1 млн тонна тауарлық өнім өндірілді темір кені. 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.
Сабақ No 10 Күні «_____»______
Сабақтың тақырыбы:Пайдалы қазбалар. Қара металл кендері.
Сабақтың мақсаты: Балалардың дүниеге біртұтас көзқарасын қалыптастыру, ондағы адамның орнын анықтау.
Сабақтың мақсаттары:
1. Оқушыларға адам, қоғам, табиғат туралы теориялық білім беріп қана қоймай, олардың шығармашылық ой-өрісін дамыту, заттар мен құбылыстардың мәнін өз бетінше ашып, белгілі бір қорытынды жасай білуге дағдыландыру.
2. Пайдалы қазбалардың алуан түрлілігімен және олардың кейбір қасиеттерімен, оларды алу әдістерімен танысу. Қара металл кендері дегеніміз не және олардың күнделікті өмірде қалай қолданылатынын түсіндіру. Кен тектес пайдалы қазбалардың ішінде ең көп таралған қара металл кендері туралы түсінік қалыптастыру.
3. Білімге деген сүйіспеншілікке тәрбиелеу.
Жабдық, көріну, TSO:«Дүниетану» оқулығы, дәптер, иллюстрациялар, пайдалы қазбалар жинағы, диаграммалар, Қазақстанның пайдалы қазбаларының картасы, Қазақстанның пайдалы қазбаларының контурлық картасы.
Сабақтың түрі:Жаңа білімді меңгеру сабағы.
Оқыту әдістері:Ақпараттық, танымдық, түсіндірмелі, нұсқаушы, ынталандыру, ынталандыру.
Оқыту әдістері:Орындау, репродуктивті, практикалық, жартылай іздеу, іздеу.
Сабақтың кезеңдері мен құрылымы.
Негізгі білім:Кен туралы түсініктер. Қара және түсті металдардың кендері. Қара металл кендері: магнитті темір рудалары, қызыл және қоңыр темір рудалары. Қара металдар тобы - темір және оның қорытпалары: болат және шойын. Қазақстандағы темір рудасының негізгі кен орындары.
Негізгі білім:Оқушылардың 3-сыныпта алған пайдалы қазбалар туралы жалпы түсініктері.
I.Ұйымдастыру уақыты.
Эмоциялық көңіл-күй. Сабақтың тақырыбы мен мақсатын айту.
Пайда, қазу сөздерінің мағынасын қалай түсінесіңдер?
Пайда- жақсы, оң нәтижелер, пайда.
Қазу- 1) босату, құлау, бөлу және көтеру;
2) жерді домалатуға және ойықтар жасауға;
3) жерді домалату, шығару, алып тастау.
Енді сабағымыздың тақырыбының мағынасын түсіндіру үшін алған білімдеріңізді қолданыңыз.
(тақтада жазылған «Пайдалы қазбалар» атауы ашылады)
Дүниеде адам үшін пайдалы заттар өте көп. Мысалы, ағаш
Біз оны минерал деп атай аламыз ба? Неліктен?
Пайдалы қазбаларға нені жатқызуды ұсынасыз?
Оларды әрқашан жердің тереңінен «қазып алу» керек пе?
Аяқ астында жатқан пайдалы қазбаларды атаңдар (саз, құм).
«Пайдалы қазбалар» ұғымын тұжырымдаңыз.
II. Практикалық жұмыс.
А) Шойыннан, болаттан, алюминийден, қорғасыннан, қалайыдан, күмістен, т.б бұйымдарды жинап алу. Олардың әрқайсысына магнитті қолданыңыз. Олардың кейбіреулері магнитке тартылса, кейбіреулері тартылмайды.
Магниттік тартылған - бұл қара металдар,тартымды емес – түсті металдар.
Ә) - Өздерің білетін пайдалы қазбаларды атаңдар.
Педагог пайдалы қазбалар жинағын көрсетіп, балалардан олардың қайсысын танитындарын атауды сұрайды.
Өзіңізге таныс пайдалы қазбаларды ел экономикасында қалай пайдалануға болатынын айтыңыз.
Келесі кезекте оқушылар оқулық арқылы практикалық жұмыс жасайды. Пайдалы қазбалардың зерттелетін қасиеттерін анықтау кезінде оқушылар өз бетінше кестеге енгізеді. Практикалық жұмысТоппен ұйымдастырған дұрыс.
Пайдалы қазбалардың қасиеттері.
Үстелге мұқият қараңыз. Әртүрлі минералдар қандай қасиеттерге ие болуы мүмкін?
III. Жаңа материалмен танысу.
A) Пайдалы қазбалар туралы түсінік.
Жердің бүкіл беті мыналардан тұрады тастар. Өзен жағасындағы қиыршық тастар, сабақта жазатын бор, көмір – мұның бәрі тау жыныстары. Адамға пайдалы барлық тау жыныстары минералдар деп аталады. Неліктен қазбалар?
Олардың көпшілігі жер астында, біздің көзімізден жасырылғандықтан, оларды жер астынан шығару керек («қазылған» деп ертеде айтқан).
Пайдалы қазбалар - Бұл табиғи ресурстар, оны адамдар жер қойнауынан немесе оның бетінен алып, үй шаруашылығында пайдаланады.
Мысалы:
- Құрылыста (құм, саз, гранит, әктас).
- Отын ретінде (мұнай, газ, көмір, шымтезек).
- Пісіруге арналған (тас тұзы).
B) Тау-кен.
Қазақстан картасына қараңдар. Түрлі конфигурациялар мен түстердің көптеген белгішелері әртүрлі пайдалы қазбаларды өндіру орындарын көрсетеді.
Пайдалы қазбалар игеруге жеткілікті мөлшерде болатын жерлер деп аталады депозиттер минерал.
B) Темір кенімен таныстыру.
Темір кені темір алынатын минерал болып табылады.
Темір рудаларына қызыл темір кені, магнитті темір рудасы, қоңыр темір кені жатады.
Қызыл темір рудасы (гематит) құрамында 70% темір бар. Оның түсі қызыл, жартылай металл жылтыры бар, керамикалық плиткаларда шие-қызыл жолақ қалдырады, қатты (әйнегінде сызат қалдырады) және судан ауыр. Бұл темір өндірудің негізгі кені.
Магниттік темір рудасы (магнетит) құрамында 73% дейін темір бар. Оның түсі қара, металл жылтыры бар, шыныдан қаттырақ, керамикалық плиткаларда қара жолақ қалдырады, судан ауыр. Бұл кен өте көп үлкен мәнұлттық экономика үшін.
Қоңыр темір рудасы (лимонит) құрамында 60%-ға дейін темір бар. Қоңыр темір рудасының түсі әртүрлі – қоңыр, сары, қара; ол шыныдан жұмсақ, керамикалық плиткаларда қоңыр жолақ қалдырады және судан ауыр. Бұл кен жер бетінде ең көп таралған.
Темір рудасынан шойын, болат, темір балқытылады. Ал олардан өз кезегінде тұрмыстық заттар: пышақтар, қайшылар, машина бөлшектері, вагондар, тракторлар, темір жол рельстері жасалады.
Кейбір жерлерде темір рудасы таяз жатыр, мұндай кен орындарында ол өндіріледі ашық әдіс. Алдымен тігісті жарып жібереді, содан кейін пайда болған карьерде алып экскаваторлар кенді жинап, вагондарға немесе теміржол вагондарына тиейді.
Басқа жерлерде кен тереңде жатыр, содан кейін оны алу үшін терең шахталар қазылады.
Физикалық картада темір кен орындары қара үшбұрышпен көрсетілген.
Темір рудасының қоры бойынша Қазақстан әлемдегі басқа елдердің арасында бірінші орындардың бірін алады. Республикадағы темір рудасының жалпы қорының 85%-дан астамы Қостанай облысында шоғырланған.
Ең үлкен Соколовско-Сарыбай кен орны ұшақтың көмегімен ашылды (ұшақ аспабының магниттік инесіне не әсер етті?). Басқа темір кен орындары Сарыарқада, Арал теңізінің солтүстігінде орналасқан.
Мұғалім шахталар мен карьерлерде темір кенінің қалай өндірілетінін түсіндіреді.
Біздің елімізде темір кені негізінен ашық әдіспен өндіріледі, өйткені бұл өндіру әдісі тиімді.
Картадан ең ірі темір кен орындарын көрсетеді.
Темір рудасы темір мен болат өндіруге пайдаланылады. Олар табиғатта таза күйінде кездеспейді. Металл басқа заттармен араласады. Біріншіден, шойын домна пештерінде кеннен балқытылады. Қазіргі таңда домна пештері толықтай механикаландырылған. Пештердің биіктігі 10 қабатты ғимараттан асып, сырты темір қаңқамен жабылған.
Шағын вагонеткалар домна пешіне кен мен коксты үздіксіз жеткізеді. Домна пешінің астыңғы тесігінен ыстық ауа үнемі үрленеді. Домна пешінде темір оксидтерден тотықсызданады.
Пештің ішіндегі температура 20 000 С-қа жетеді.Кеннің құрамындағы металл балқып, төмен ағып, пештің түбінде жиналады. Жиналған металл бірте-бірте пештің төменгі тесігінен темір рельстермен қозғалатын вагонеткада орналасқан үлкен шөмішке ағып кетеді. Әрі қарай жылжымалы шөміш шойынды қалыптарға құяды.
Домна пеші Домна пеші
Салқындатылған, шыңдалған шойын балқыту пештеріне жіберіледі. Мұнда шойыннан болат балқытылады.
Қазақстандағы ең ірі болат балқыту зауыты Теміртау қаласында орналасқан. Республикамыздың тұңғыш Президенті Нұрсұлтан Әбішұлы Назарбаев еңбек жолын осы зауытта болат балқытушы болып бастады.
IV. Оқулықпен жұмыс.
бірге. 38-40 Мәтінді оқу, мәтіннен кейінгі сұрақтарға жауап беру және тапсырмаларды орындау.
Қара металдарға не жатады?
Қара металдардың түрлерін ата.
Темір рудасынан болат пен шойын қалай жасалады?
Шойын мен болаттан қандай бұйымдар жасалады?
Темір кені өндірілетін жерлерді ата.
V. Сабақты қорытындылау.
VI. Үйге тапсырма.
В) Шойын мен болаттан жасалған заттарды сипаттаңыз Күнделікті өмір.
В) Контурлық картаға темір кен орындарын белгілеу.
VII. Рефлексия.
Сабақ:
Мені қызықтырды...
Қызық көрінді...
Көңілді...
Мені ойландырды...
Мені ойландырды...
Ауыр өнеркәсіптің негізгі кендеріне келесі кендер жатады:
- темір;
- хром;
- ванадий;
- марганец.
Төмендегілер әлемде жиі кездеседі құрамында темір барминералдар – гематит, магнетит, лимонит, камозит, турингит және сидерит.
Жылына өндірілетін темір рудасының көлемі бойынша елдердің рейтингі (млн тонна): Қытай (250), Бразилия (185), Австралия (140), Ресей (78), АҚШ және Үндістан (әрқайсысы 60), Украина (45). Темірді рудадан алудың сипатты критерийі (кез келген басқа руда түріндегі сияқты) темірді алудың мақсатқа сай шегі болып табылады. Бұл классификация бойынша темір рудалары бай (>57% темір) және кедей (26%-дан астам, бірақ 57%-дан аз темір) болып бөлінеді. Темір рудасының құрамына әдетте мыналар кіреді: кремний диоксиді (10% артық емес), күкірт және фосфор (0,15% артық емес). Негізгі темір кен орындарына Курск магниттік аномалиясының бассейндері (КМА, Ресей), Кривой-Рог бассейні (Украина), Жоғарғы көл аймағы (АҚШ және Канада), Гамерсли темір кені провинциясы (Австралия), Минас-Жерайс жатады. аймақ (Бразилия).
Негізгіге марганецкендерге: оксидті, карбонатты және оксидті-карбонатты марганец кендері жатады. Дегенмен, марганец оксиді кендері, олар өз кезегінде пиролюзит, псиломелан, криптомелан, мангантом, хаусамнит, браунит және т.б. сияқты минералдармен ұсынылған, негізгі өнеркәсіптік таралу болды.Дүние жүзіндегі марганец кен орындарының классификациясын қарастырайық.
Метаморфтық шөгінділер – әсерінен жер қойнауындағы шөгінді жыныстардың өзгеруіне байланысты түзіледі. жоғары температураларжәне қысымдар, бұл Батыс Сібірдегі Усинское, Орталық Қазақстандағы Атасу өңірінің кен орындары). Бұл кен орындары марганец мөлшері 10%-дан аспайтын кендердің тығыз сорттарымен ұсынылған.
Ылғалданатын шөгінділер құрамында марганецтің қайталама концентрациясы бар көне және қазіргі үгілу қабықтарымен ұсынылған. Бұл Үндістанға, Бразилияға, Ганаға және Оңтүстік Африкаға тән марганец кен орындары). Бұл кен орындарының кендері пиролюзит, псиломелан және марганец пен темірдің басқа гидроксидтерінен тұратын марганец шляпалары деп аталатын тотыққан.Сондай-ақ марганецтің (тек марганец емес) орасан зор кен орындары қазіргі мұхиттардың түбінде кездеседі. Бұл ферромарганец түйіндері деп аталады.
Ванадийең бірі болып табылады сирек өкілдеріқара металдар, ванадийдің негізгі қолданылуы оны жоғары сапалы шойын мен болат өндіруде пайдалану болып табылады. Ванадий сондай-ақ қорытпаларды легирлеу үшін, соның ішінде аэроғарыш өнеркәсібі үшін компонент ретінде пайдаланылады. Табиғатта ванадий титан-магнетит кендерінде кездеседі. Құрамында ванадий бар титаномагнетит кендерінің құрамында титан, ванадий және темір осы кен орындарының орналасуы мен қалыптасу жағдайларына байланысты әртүрлі болады. Яғни, кендер негізінен титан немесе темір болуы мүмкін, дегенмен, соған қарамастан, олардың құрамындағы ванадий кеннің «құндылығын» және кен орындарын игерудің орындылығын айтарлықтай арттырады. Бұл кендердің кен орындары бар елдер: Қытай, Ресей, Канада, Норвегия, Оңтүстік Африка, АҚШ, Финляндия және Бразилия. Бұл кендердің құмды түрлері Австралия мен Үндістанда табылған. Ванадий басқа полиметалл рудаларында да кездеседі, бірақ өте аз концентрацияда, дегенмен бұл әдетте ванадийді екінші байыту өнімі ретінде алуды болдырмайды.
Табиғатта көптеген қосылыстар белгілі хром. Өнеркәсіптік маңызы бар тек хром шпинель, лумохромит және хромпикотит. Негізгі хром кен орындарына мыналар жатады: ерте магмалық (шендер Оңтүстік Африка), кеш магмалық (Ресей және ТМД елдерінің кен орындары, Греция, Албания, бұрынғы Югославияжәне Түркия); және аллювий (бұрынғы КСРО, Куба, Филиппин, Жаңа Каледония). Ең бағалы металлургиялық хром кендері құрамында кемінде 40% Cr 2 O 3 бар, ал Cr:Fe қатынасы кемінде 2:5 болуы керек. Ресейде хром негізінен Кемпірсай массивінің (Орал) кен орындарынан өндіріледі.
Пайдалы қазбалардың жалпы сипаттамасы
Ең алдымен пайдалы қазбалар – бұл елдердің экономикасында қолданылатын тау жыныстары мен пайдалы қазбалар.
Физикалық жағдайына қарай олар:
- қатты – көмір, тұз, кен, мәрмәр және т.б.;
- сұйық – мұнай, минералды сулар;
- газ тәрізді – жанғыш газ, гелий, метан.
Оларды пайдалану негізге алынғанда, олар мыналарды ажыратады:
- жанғыш заттар - көмір, мұнай, шымтезек;
- руда – металды қоса алғанда, тау жыныстары рудалары;
- металл емес – қиыршық тас, саз, құм және т.б.
Жеке топ бағалы және сәндік тастар ұсынылған.
Пайдалы қазбалар пайда болды әртүрлі жолдаржәне шығу тегі бойынша олар магмалық, шөгінді, метаморфтық болып табылады, олардың жердің ішкі бөлігінде таралуы белгілі бір заңдылықтарға бағынады.
Бүктелген аймақтар әдетте магмалық сипатталады, яғни. кенді минералдар. Бұл жағдай олардың магмадан және одан бөлінетін ыстық сулы ерітінділерден түзілуіне байланысты.
Магма жердің тереңдігінен жарықтар арқылы көтеріледі жер қыртысыжәне оларда әртүрлі тереңдікте қатып қалады.
Сондай-ақ, салыстырмалы түрде тез салқындатылатын магма-лавадан рудалық минералдар түзілуі мүмкін. Магма, әдетте, белсенді тектоникалық қозғалыстар кезеңінде енгізіледі, сондықтан рудалық минералдар планетаның қатпарлы аймақтарымен байланысты.
Кендер платформалық жазықтарда да түзілуі мүмкін, бірақ бұл жағдайда олар шектеледі төменгі деңгейплатформалар. Платформаларда кенді минералдар қалқандармен байланысты, яғни. платформалық іргетастың бетіне жеткенде немесе шөгінді қабаты онша қалың емес және іргетас жер бетіне жақын келетін жерлерде.
Мұндай кен орнының мысалы ретінде Ресейдегі Курск магниттік аномалиясын және Украинадағы Кривой Рог бассейнін келтіруге болады.
Ескертпе 1
Жалпы алғанда, кен – металл немесе металл қосылыстарын технологиялық жолмен алуға болатын минералды агрегат.
Металл кендері белсенді тау түзілу аймақтарымен байланысты, бірақ таулардың болуы бай кен орындарының болуын білдірмейді. Мысалы, Еуропаның үштен бір бөлігін таулар алып жатыр, бірақ үлкен кен орындарыкішкене ғана.
Қолдану аймағына қарай кенді пайдалы қазбалар – қара металдар рудалары, түсті металдар рудалары, рудалар болып бөлінеді. асыл металдаржәне радиоактивті металдар.
Темір рудасы сияқты кен минералы қара металдар – шойын, болат, прокат өндірісінің негізі болып табылады. Темір рудасының ең үлкен қоры АҚШ, Үндістан, Қытай, Бразилия және Канадада шоғырланған.
Қазақстан, Франция, Швеция, Украина, Венесуэла, Перу, Чили, Австралия, Либерия, Малайзия, Солтүстік Африка елдерінде жеке ірі кен орындары бар.
Ресейде темір рудаларының үлкен қоры бар, ҚМА-дан басқа, Оралда, Кола түбегі, Карелияда, Сібірде.
Қара металл кендері
Қара металл кендерінің ішінде ең танымал және өнеркәсіпте қолданылатыны - темір рудалары.
Гематит, магнетит, лимонит, сидерит, хамозит және турингит сияқты минералдар негізгі темірі бар тау жыныстары болып табылады.
Әлемде темір рудасын өндіру 1 миллиард тоннадан асады. Темір рудасын ең ірі өндіруші Қытай 250 миллион тонна өндірсе, Ресей 78 миллион тонна өндіреді. АҚШ пен Үндістан 60 миллион тоннадан, Украина 45 миллион тоннадан өндіреді.
Америка Құрама Штаттарында темір рудасын өндіру Супериор көлі аймағында және Мичиган штатында жүзеге асырылады.
Ресейде темір рудасының ең ірі бассейні - ҚМА, оның кен орындары 200-210 млрд тонна немесе планеталық қордың 50% құрайды. Кен орны Курск, Белгород, Орел облыстарын қамтиды.
Легирленген болат пен шойын өндіру үшін марганец оларға беріктік пен қаттылық беру үшін легирленген қоспа ретінде қолданылады.
Марганец рудаларының дүниежүзілік өнеркәсіптік қоры Украинада шоғырланған – 42,2%. Марганец кендері Қазақстанда, Оңтүстік Африкада, Габонда, Австралияда, Қытайда, Ресейде бар.
Марганецтің көп мөлшері Бразилия мен Үндістанда да өндіріледі.
Болат тот баспауы, ыстыққа төзімді және қышқылға төзімді болуы үшін қара металл кендерінің негізгі компоненттерінің бірі хром қажет.
Сарапшылардың пайымдауынша, бұл руданың әлемдік қорының 15,3 млрд тоннасы жоғары сортты хромит рудасы Оңтүстік Африкада - 79% құрайды. Хром аз мөлшерде Қазақстанда, Үндістанда, Түркияда кездеседі, ал бұл кеннің жеткілікті үлкен кен орны Арменияда орналасқан. Ресейде Оралда шағын кен орны игерілуде.
Ескерту 2
Қара металдардың ішінде ең сирек кездесетіні – ванадий. Ол сұрыпты темір мен сұрыпты болат өндіру үшін қолданылады. Ванадий аэроғарыш өнеркәсібі үшін өте маңызды, өйткені оның қосылуы титан қорытпаларының жоғары өнімділігін қамтамасыз етеді.
Күкірт қышқылын алу кезінде катализатор ретінде ванадий қолданылады. Ол таза күйінде кездеспейді, ал ванадий титаномагнетиттік кендерде, кейде фосфориттерде, құрамында уран бар құмтастар мен алевролиттерде кездеседі. Рас, оның концентрациясы 2% -дан аспайды.
Кейде тіпті елеулі мөлшерлерванадий бокситте, қоңыр көмірде, битумды тақтатас пен құмда кездеседі. Минералды шикізаттан негізгі компоненттерді алу кезінде қосымша өнім ретінде ванадий алынады.
Бұл кеннің тіркелген қоры бойынша көшбасшылар Оңтүстік Африка, Австралия және Ресей, ал оның негізгі өндірушілері Оңтүстік Африка, АҚШ, Ресей және Финляндия болып табылады.
Түсті металл кендері
Түсті металдар екі топқа бөлінеді:
- жеңіл, оларға алюминий, магний, титан кіреді;
- ауырлары – мыс, мырыш, қорғасын, никель, кобальт.
Барлық түсті металдардың ішінде алюминий жер қыртысында ең көп таралған.
Оның ішінде физикалық қасиеттерітөмен тығыздық, жоғары жылу өткізгіштік, иілгіштік, электр өткізгіштік, коррозияға төзімділік сияқты. Бұл металл соғуға, штамптауға, илектеуге және сызуға жақсы келеді. Оны оңай пісіруге болады.
Алюминий металының бастапқы материалы боксит пен нефелин кендерін өңдеу арқылы алынатын алюминий тотығы болып табылады.
Боксит қоры Гвинеяда, Бразилияда, Австралияда бар, Ресей оларда 9-орында.
Ресей боксит қоры Белгородская және шоғырланған Свердлов облысы, сонымен қатар Коми Республикасында. Ресейлік бокситтің сапасы төмен. Нефелин кендері Кола түбегінде кездеседі. Ресей глинозем өндірісі бойынша әлемде 6-шы орында. Барлық алюминий тотығы отандық шикізаттан өндіріледі.
Титан 1791 жылы ашылды. Оның ерекшелігі жоғары беріктігі мен коррозияға төзімділігі болып табылады. Өнеркәсіп үшін титан рудаларының негізгі түрі жағалау-теңіз шұңқырлары болып табылады. Мұндай ірі пласерлер Ресейде, Австралияда, Үндістанда, Бразилияда, Жаңа Зеландияда, Малайзияда және Шри-Ланкада белгілі.
Титанның пласерлік кен орындары күрделі және құрамында цирконий бар.
Жеңіл түсті металдарға өнеркәсіпте салыстырмалы түрде жақында қолданылған магний жатады. Соғыс жылдарында оның көп бөлігі тұтандырғыш снарядтар, бомбалар, алаулар жасау үшін пайдаланылды.
Магний өндіруге арналған шикізат планетаның көптеген аймақтарында шектелген. Магний табиғатта кең таралған доломит, карналлит, бисофит, кайнит және басқа тау жыныстарында кездеседі.
Магний металының әлемдік өндірісінің шамамен 41% және оның қосылыстарының 12% Америка Құрама Штаттарына тиесілі.
Америка Құрама Штаттарынан басқа, Түркия мен КХДР магний металының негізгі өндірушілері болып табылады. Магний қосылыстарын өндірушілер Ресей, Қытай, Солтүстік Корея, Австрия, Греция, Түркия болып табылады.
Ауыр түсті металдардың ішінде ашық ауада оттегі қабықшасымен жабылған алтын-қызғылт реңктің пластикалық элементі болып табылатын мыс ерекшеленеді.
Мыстың айрықша ерекшелігі оның жоғары бактерияға қарсы қасиеттері болып табылады. Никель, қалайы, алтын, мырыш қосылған құймаларда өнеркәсіпте қолданылады.
Ресей мыс қоры бойынша Чили мен АҚШ-тан кейін әлемде үшінші орында.
Оны өндіру үшін табиғи мысдан басқа, халькопирит пен борнит шикізаты болып табылады. АҚШ-та мыс кен орындары таралуда - Жартасты таулар, Канада қалқанында және Канаданың Квебек, Онтарио провинцияларында, Чили мен Перуде, Замбияның мыс белдеуінде, ДРК, Ресейде, Қазақстанда, Өзбекстанда, Арменияда.
Бұл металдың негізгі және ірі өндірушілері Чили және АҚШ, сонымен қатар Канада, Индонезия, Перу, Австралия, Польша, Замбия және Ресей болып табылады.
Мырыш алдымен каламиннен, негізінен мырыш карбонатынан ZnCO2 алынды. Бүгінгі күні мырыш сульфидті кендерден алынады, олардың ең маңыздысы мырыш қоспасы мен марматит болып табылады.
Мырыш кендері Канада, АҚШ, Ресей, Австралия, Мексика, орталық Африка, Қазақстан, Жапония және т.б.
Мырыш рудасының ірі өндірушілері Жапония мен АҚШ болып табылады, сонымен қатар олар оның негізгі импорттаушылары болып табылады.
Ежелгі заманнан белгілі никель болатқа қосылғанда оның қаттылығын, серпімділігін және коррозияға қарсы қасиеттерін арттырады.
Кобальт металы алғаш рет 1735 жылы алынды. Бүгінде ол аса қатты қорытпаларды өндіру үшін қолданылады.
Қорғасынның шикізаты оның негізгісі болып табылады кен минералыгалена. Қорғасын кендері көптеген елдерде өндіріледі, оның жетекші өндірушілері Австралия, Қытай, Перу және Канада болып табылады.
Қорғасын өндіру Қазақстанда, Ресейде, Мексикада, Швецияда, Оңтүстік Африкада, Мароккода жүзеге асырылады. Ірі депозиттерӨзбекстанда, Тәжікстанда, Әзірбайжанда қорғасын бар.
Ресейде қорғасын кен орындары Алтайда, Забайкальеде, Якутияда, Приморьеде, Солтүстік Кавказда шоғырланған.
Жүктелуде...
