Железните руди се разделят на две различни групи според тяхната магнитна възприемчивост, т.е. силно магнитни железни руди като магнетит и слабо магнитни железни руди (окислени железни руди), включително мартит, хематит, спекуларит, лимонит и сидерит.
Свързани термини:
- Железен оксид
- Магнетит
- Фосфор (.)
- Хематит
- Доменна пещ
- Суров материал
- Пелети
- Синтероване
Изтеглете като PDF
За тази страница
Развитие във физическото разделяне на желязната руда
D. Xiong,. R.J. Холмс, в Желязна руда, 2015 г.
9.2.2.2 Минерали в железни руди
В желязната руда минералите от бяла ганга включват кварц, фелдшпат и калцит. Магнитната възприемчивост на минералите от бяла група е близка до нулата. Следователно е относително лесно да се отделят от железните руди чрез магнитно разделяне.
Въпреки това, магнитната чувствителност на тъмните минерали, като сподумен, хлорит, гранат, биотит и оливин, са много близки до магнитната чувствителност на окислените железни руди. Следователно е по-трудно да се отделят от окислените железни руди чрез магнитно разделяне.
Типичните вредни минерали в желязната руда включват пирит и апатит, които съдържат вредните елементи S и P. Те също са слабо магнитни. Но ако тяхната магнитна възприемчивост е по-малка, отколкото за окислените железни руди, все още е възможно частично да се отстранят от окислените железни руди чрез магнитно разделяне.
Нискокачествената желязна руда, добивана от земята, обикновено се състои от няколко минерала, желани и нежелани. Магнитното разделяне означава прилагане на магнитни сепаратори с подходяща интензивност на магнитното поле, градиент на магнитното поле и други условия за отделяне на различни минерали според разликите им в магнитната чувствителност.
Геохимия на минералните находища
13.13.5 Обобщение
Желязната руда и нейният краен продукт, стоманата, са може би най-значимата в исторически план социална и икономически значима стока през последните три хилядолетия. В съответствие с повишеното търсене на по-висококачествен материал, промените в икономическата жизнеспособност на находищата на желязна руда показват, че производството на желязна руда се премества от ранни, нискокачествени блатни железни руди и морски железни камъни към гигантските находища, приемани от BIF и на местно ниво земните фанерозойски.
Въпреки тяхното значение и богата литература, посветена на тези находища, все още остават въпроси относно техния генезис и връзката им с минали глобални и/или местни събития. Например, геохимията на BIF е сравнително добре проучена, докато само много малко изследвания се занимават с геохимията на висококачествени находища, разположени в BIF.
Китай и Съединените американски щати все още са доминиращата сила в производството на домакинства на магнетит BIF, но Австралия и Бразилия в момента разработват тези видове находища. Домакините на BIF мартитово-микроплатирани хематитни залежи представляват по-голямата част от висококачествените железни руди. Приеманите от BIF мартит-гетит и сухоземни железни камъни, локално наричани CID, сега имат първостепенно значение в австралийската индустрия за желязна руда, докато значението на мартито-микроплатичните хематитни руди е намаляло поради изчерпването на природните резерви. Въпреки че европейските и северноамериканските морски ооидни отлагания са били геохимично добре характеризирани в миналото, тяхното икономическо значение е намаляло. Именно новите гигантски сухоземни ооидни находища в Западна Австралия, които преди това не са получили малък международен интерес, сега представляват икономически значими примери за този тип желязна руда. Сега развиващата се китайска икономика и прогнозираната поява на Индия ще дадат тласък за откриването и експлоатацията на нови находища и видове руди в световен мащаб и ще видят важността на желязната руда като основа за икономическия растеж, който да продължи през следващите години.
Техники за извличане на желязна руда
Р. Стейс, в Желязна руда, 2015
Резюме
Запасите от желязна руда обикновено се намират на няколко метра от земната повърхност и повечето от големите мини в света работят с отворена система, която изисква малко усъвършенстване, освен по отношение на използваното оборудване и количествата, необходими за добив на операциите да бъдат рентабилни. Тази глава ще разгледа казуси, които определят как се извършва добив на руда днес. Описани са примери за минни обекти от основните минни райони на Пилбара в Западна Австралия и Минас Жерайс в Бразилия. Дълбокото добиване на желязна руда е необичайно в съвременната епоха, но в Северна Швеция рудата се добива от значителна дълбочина, до голяма степен подпомогната от прилагането на оборудване за автоматизация и дистанционно управление. Кируна е избрана за пример за по-подробен преглед на подземните техники. Въпреки това, за да се предостави исторически контекст на ранния по-малък мащаб на добив на желязна руда, главата започва с разглеждане на два примера за исторически подземен добив в Обединеното кралство, като това е подземният добив на желязна руда в Кливланд, а също и железният камък Фродингхам на Северен Линкълншир.
Желязо и стомана, бъдеще на
4 Консумация на желязна руда
Желязната руда се използва директно в процеса на производство на стомана в доменната пещ под формата на бучка, пелети и фини фигури (вж. Фиг. 5). (Глобите се превръщат в агломериран фураж в агломерационна фабрика.) Пелетите от желязна руда се използват и при производството на DRI и HBI.
Фигура 5. Потребление на желязна руда по вид руда: 2000.
Потреблението на желязна руда ще нараства в световен мащаб, макар и най-бързо в развиващите се страни и особено под формата на пелети. Постепенният растеж най-вероятно ще бъде най-голям в региони, различни от Западна Европа и комунистически страни, различни от Китай и бившите бивши страни. Значителна част от новоразработената желязна руда ще бъде консумирана под формата на пелети за доменна пещ или DRI фураж. Производството на DRI ще консумира повече от 70% от допълнителните пелети, консумирани през следващите 25 години, докато доменните пещи ще консумират останалата част. В други Азия, други страни от Западен свят и Централна и Латинска Америка ще се наблюдава най-голям ръст в употребата на пелети от желязна руда за DRI или HBI.
Глобалното потребление на желязна руда за производство на стомана може да нарасне от 850 милиона тона в края на ХХ век до над 1,3 милиарда тона през първата четвърт на двадесет и първи век.
Оценка на жизнения цикъл на добива и преработката на желязна руда
Н. Хаке, Т. Норгейт, в Желязна руда, 2015
Резюме
Добивът на желязна руда е изключително капиталоемък и енергоемък процес. Оценката на жизнения цикъл (LCA) на добива и преработката на минерали от желязна руда в Австралия беше извършена в тази глава, като се използва софтуер SimaPro LCA като казус. Въздействията върху околната среда, разгледани в проучването, са въплътени емисии на парникови газове (парникови газове), докато функционалната единица е 1 т желязна руда, готова за транспорт до съоръжения за добив и рафиниране на метали надолу по веригата. Данните за инвентара за тези етапи на обработка са изчислени от авторите. Очакваните емисии на парникови газове са 11,9 kg CO2e за добив и преработка на 1 т желязна руда. Вградените енергийни стойности са 153 MJ/t руда за желязна руда. Резултатите показаха, че товаренето и извозването имат най-голям принос (приблизително 50%) за общите емисии на парникови газове от добива и преработката на желязна руда. Тези резултати показват, че усилията за намаляване на парниковия отпечатък от желязна руда трябва да се съсредоточат върху етапите на товарене и изтегляне. По-нататъшен напредък в технологията на дизеловите двигатели за приложения за товарене и теглене може да помогне за намаляване на въглеродните и енергийните отпечатъци при добива на желязна руда.
Въведение
R.J. Холмс, Л. Лу, в Желязна руда, 2015
1.1.2 Световната търговия с желязна руда
Що се отнася до износа и вноса на желязна руда, тонажите са обобщени в таблица 1.1 за 2012 и 2013 г. (BREE). Китай също е най-голямата страна вносител на желязна руда и е внесъл около 65% от световната морска железна руда през 2013 г., следван от Япония (11%), Европа (10%) и Корея (6%), както е показано на Фигура 1.3. Този внос е ясен индикатор за потреблението на желязна руда и че азиатските страни продължават да стимулират разрастването на международната индустрия на желязна руда. По отношение на тонажите, бързото нарастване на вноса на желязна руда в Китай от около 50 Mt/a през 2000 г. до около 745 Mt/a през 2012 г. е показано на Фигура 1.4, като вносът през 2013 г. е около 820 Mt/a, главно от Австралия, Бразилия, Южна Африка, Канада и Индия. Трите най-големи производители на желязна руда в света са Vale в Бразилия и Rio Tinto и BHP Billiton с операции предимно в Австралия. Между тях тези компании са отговорни за около 74% от световната морска търговия с желязна руда (вж. Таблица 1.1).
Таблица 1.1. Световна търговия с желязна руда
| Внос на желязна руда | ||
| Китай | 745 | 820 |
| Япония | 131 | 136 |
| Европейският съюз | 121 | 128 |
| Южна Кореа | 66 | 63 |
| Износ на желязна руда | ||
| Австралия | 492 | 579 |
| Бразилия | 327 | 330 |
| Индия (нетен износ) | 16. | 9 |
| Канада | 35 | 36 |
| Южна Африка | 54 | 48 |
| Световна търговия | 1154 | 1225 |
Източници: Австралийско правителствено бюро за ресурси и икономика на енергията (BREE), Bloomberg, Обединена национална конференция по търговия и развитие (UNCTAD).
Фигура 1.3. Разпределение на световната морска търговия с желязна руда по местоназначение през 2013 г. (RoW: останалият свят).
Фигура 1.4. Бърз ръст на вноса на желязна руда (Mt/a) в Китай от 2000 до 2012 г.
Минералогични, химични и физични характеристики на желязната руда
J.M.F. Clout, J.R. Manuel, в Iron Ore, 2015
2.3 Химичен състав
Железните руди и концентратните продукти имат видим широк диапазон в химичния състав, особено за Fe (56–67%) и основните замърсители оксиди SiO 2 (0,6–5,7%) и Al2O3 (0,6–3,7%) (Таблица 2.8). Ако обаче анализът се нормализира, за да се коригира загубата при запалване (свързана с кристали вода) по време на синтероване или гранулиране, стойностите на калцинираната фина руда варират в забележително тесен диапазон от 1,9–9,3% за (SiO2 + Al2O3) и 64,1–68,1 % за Fe.
Химичният състав на директните и обогатени железни руди може да бъде разделен на висококачествени хематитни руди, с 64–67% Fe и ниско съдържание на SiO2 и Al2O3, предимно от Бразилия и Западна Африка (напр. Симанду); редица австралийски и други железни руди с
60–62% Fe; австралийски руди с висок LOI мартит-гетит; и високо LOI австралийски CID железни руди.
Концентратите на магнетит и хематит обикновено са с по-висок клас (64–67% Fe) с ниски замърсители или> 67% Fe с много ниски замърсители, когато се използват за целите на директното редуциране, което отразява по-голямо обогатяване, обикновено с фино смилане, последвано от отделяне на магнетит и понякога също с обратна флотация или гравитационна концентрация за намаляване на съдържанието на силициев диоксид.
Химичният състав на много продукти от фина желязна руда продължава да намалява с времето, тъй като резервите с по-висок клас се заменят с резерви с по-нисък клас както за директни, така и за обогатени продукти. Очаква се тази тенденция на намаляване на сортовете железни руди най-вероятно да продължи и в бъдеще. Продуктите за директни кораби с по-нисък клас вероятно ще бъдат бавно заменени в бъдеще с обогатени фини руди и магнетитови концентрати, получени от BIF.
Clout (1998) идентифицира редица често срещани минерали и елементи, които могат да имат отрицателно въздействие върху преработката надолу по веригата (Таблица 2.9). Докато високите нива на един или повече от вредните елементи могат да ограничат възможността за използване на продукта, разреждането чрез смесване в стоманодобивната фабрика често е ценна стратегия, която позволява използването на онова, което иначе може да изглежда като неприемлива желязна руда. Разреждането по време на смесването често ще ограничи, но не и ще премахне неблагоприятните ефекти на вредния елемент.
Таблица 2.9. Ефект на вредните банди и второстепенни/микроелементи върху изпълнението на процеса надолу по веригата