En fonction de la disponibilité des réserves prévisionnelles minerai de fer La Russie n’arrive qu’en troisième position, derrière le Brésil et les États-Unis. La quantité totale de minerai en Fédération de Russie est estimée à environ 120,9 milliards de tonnes. Si l'on considère la fiabilité des « données de renseignement », alors les réserves déterminées avec la plus grande précision (catégorie P1) sont de 92,4 milliards de tonnes, la probabilité de pleine production est légèrement inférieure à 16,2 milliards de tonnes (catégorie P2) et la probabilité d'extraction du minerai exploré est de 2,4 milliards de tonnes (catégorie P3). La teneur moyenne en fer est de 35,7 %. L'essentiel des ressources est concentré sur la KMA (Kursk Magnetic Anomaly), située dans la partie européenne de la Russie. Les gisements situés en Sibérie et en Extrême-Orient sont de moindre importance.

Répartition des réserves de minerai en Russie

La part du minerai de haute qualité ne nécessitant pas d'enrichissement, avec une quantité de fer d'au moins 60 % en Russie, est de près de 12,4 %. Fondamentalement, les minerais sont moyens et pauvres, avec une teneur en fer allant de 16 à 40 %. Cependant, seule l’Australie possède d’importantes réserves mondiales de minerais riches. 72% Réserves russes appartiennent à la catégorie des rentables.

Il existe aujourd'hui 14 plus grands gisements en Fédération de Russie. Parmi celles-ci, 6 sont situées dans la zone de l’anomalie (soit plus de la moitié), qui assure 88 % de l’exploitation du minerai de fer. Le bilan de l'État de la Fédération de Russie compte 198 dépôts, dont 19 ont des réserves hors bilan. Les principaux sites d'extraction de minerai de fer, classés par ordre décroissant (par volume de minéraux extraits) :
- Gisement Mikhailovskoye (en région de Koursk);
- Station de métro Gusevgorskoye (dans la région de Sverdlovsk) ;
- Station de métro Lebedinskoye (dans la région de Belgorod) ;
- M. Stoilenskoye (dans la région de Belgorod) ;
- M. Kostomuksha (Carélie) ;
- M. Stoilo-Lebedinskoye (dans la région de Belgorod) ;
- M. Kovdorskoye (dans la région de Mourmansk) ;
- M. Rudnogorskoe (dans la région d'Irkoutsk) ;
- station de métro Korobkovskoye (dans la région de Belgorod) ;
- Station de métro Olenegorskoye (dans la région de Mourmansk) ;
- M. Sheregeshevskoye (dans la région de Kemerovo) ;
- Station de métro Tashtagolskoe (dans la région de Kemerovo) ;
- M. Abakanskoye (Khakassie) ;
- station de métro Yakovlevskoye (dans la région de Belgorod).

Au cours de la dernière décennie, la Fédération de Russie a connu une augmentation de sa production de minerai de fer. L'augmentation annuelle moyenne est d'environ 4 %. Il y a cependant un objectif à atteindre : la part du minerai russe dans la production mondiale est inférieure à 5,6 %. Fondamentalement, tout le minerai en Russie est extrait à KMA (54,6 %). En Carélie et dans la région de Mourmansk, le volume représente 18 % de la production totale, en région de Sverdlovsk ils produisent 16 % des minerais « pour la montagne ».

Minerai de fer est la principale matière première de l’industrie métallurgique mondiale. L'économie dépend en grande partie du marché de ce minéral. différents pays Par conséquent, le développement minier fait l’objet d’une attention croissante partout dans le monde.

Minerai : définition et caractéristiques

Les minerais sont des roches utilisées pour traiter et extraire les métaux qu’ils contiennent. Les types de ces minéraux diffèrent par leur origine, leur contenu chimique, leur concentration en métaux et en impuretés. DANS composition chimique Le minerai contient divers oxydes de fer, hydroxydes et sels de dioxyde de carbone.

Intéressant! Le minerai est recherché à la ferme depuis l'Antiquité. Les archéologues ont pu découvrir que la fabrication des premiers objets en fer remonte au IIème siècle. AVANT JC. Ce matériau a été utilisé pour la première fois par les habitants de la Mésopotamie.

Fer- répandu dans la nature élément chimique. Son contenu dans la croûte terrestre est d'environ 4,2 %. Mais sous sa forme pure, on ne le trouve presque jamais, le plus souvent sous forme de composés - dans des oxydes, des carbonates de fer, des sels, etc. Le minerai de fer est une combinaison de minéraux contenant une quantité importante de fer. DANS économie nationale L'utilisation de minerais contenant plus de 55 % de cet élément est considérée comme économiquement justifiée.

Qu'est-ce qui est fabriqué à partir du minerai

Industrie du minerai de fer est une industrie métallurgique spécialisée dans l'extraction et le traitement du minerai de fer. Aujourd'hui, l'objectif principal de ce matériau est la production de fonte et d'acier.

Tous les produits à base de fer peuvent être divisés en groupes :

  • Fonte brute à haute concentration en carbone (supérieure à 2 %).
  • En fonte.
  • Lingots d'acier pour la production de produits laminés, de béton armé et de tubes en acier.
  • Ferroalliages pour la fusion de l'acier.

À quoi sert le minerai ?

Le matériau est utilisé pour la fusion du fer et de l’acier. Aujourd’hui, pratiquement aucun secteur industriel ne peut se passer de ces matériaux.

Fonte est un alliage de carbone et de fer avec du manganèse, du soufre, du silicium et du phosphore. La fonte brute est produite dans des hauts fourneaux, où le minerai est séparé des oxydes de fer à haute température. Près de 90 % de la fonte produite est marginale et est utilisée dans la fusion de l’acier.

Différentes technologies sont utilisées :

  • fusion par faisceau d'électrons pour obtenir un matériau pur de haute qualité ;
  • traitement sous vide;
  • refusion sous laitier électrique;
  • affinage de l'acier (élimination des impuretés nocives).

La différence entre l'acier et la fonte réside dans la concentration minimale d'impuretés. La fusion oxydative dans des fours à sole ouverte est utilisée pour la purification.

L'acier lui-même Haute qualité fondu dans des fours électriques à induction à des températures extrêmement élevées.

Le minerai diffère par la concentration de l'élément qu'il contient. Il peut être enrichi (avec une concentration de 55%) et pauvre (à partir de 26%). Il est conseillé d'utiliser des minerais à faible teneur en production uniquement après enrichissement.

En fonction de leur origine, on distingue les types de minerais suivants :

  • Magmatogène (endogène) - formé sous l'influence haute température;
  • Surface - restes déposés de l'élément au fond des bassins marins ;
  • Métamorphogène - obtenu sous l'influence d'une pression extrêmement élevée.

Principaux composés minéraux contenant du fer :

  • Hématite (minerai de fer rouge). La source de fer la plus précieuse avec une teneur en éléments de 70 % et une concentration minimale d'impuretés nocives.
  • Magnétite. Un élément chimique avec une teneur en métal de 72 % se distingue par une haute Propriétés magnétiques et est extrait de minerais de fer magnétiques.
  • Sidérite (carbonate de fer). Noté excellent contenu stériles, le fer lui-même en contient environ 45 à 48 %.
  • Minerais de fer brun. Un groupe d'oxydes aqueux avec un faible pourcentage de fer, avec des mélanges de manganèse et de phosphore. Un élément possédant de telles propriétés se caractérise par une bonne capacité de récupération et une structure poreuse.

Le type de matériau dépend de sa composition et de la teneur en impuretés supplémentaires. Le minerai de fer rouge le plus courant avec un pourcentage élevé de fer peut être trouvé dans différents états - de très dense à poussiéreux.

Les minerais de fer bruns ont une structure lâche et légèrement poreuse de couleur brune ou jaunâtre. Un tel élément nécessite souvent un enrichissement, mais est facilement transformé en minerai (on en obtient de la fonte de haute qualité).

Les minerais de fer magnétiques ont une structure dense et granuleuse, ressemblant à des cristaux incrustés dans la roche. La couleur du minerai est bleu-noir caractéristique.

Comment le minerai est extrait

L’extraction du minerai de fer est un processus technique complexe qui consiste à plonger dans les profondeurs de la terre à la recherche de minéraux. Aujourd'hui, il existe deux méthodes d'extraction du minerai : ouverte et fermée.

L'ouverture (méthode de carrière) est une option courante et la plus sûre par rapport à la technologie fermée. La méthode est pertinente pour les cas où il n'y a pas de roches dures dans la zone de travail et qu'il n'y en a pas à proximité. colonies ou des systèmes d'ingénierie.

Tout d'abord, une carrière jusqu'à 350 mètres de profondeur est creusée, après quoi le fer est collecté et extrait du fond par de grandes machines. Après extraction, le matériau est envoyé sur des locomotives diesel vers les usines sidérurgiques et sidérurgiques.

Les carrières sont creusées à l'aide d'excavatrices, mais ce processus prend beaucoup de temps. Dès que la machine atteint la première couche de la mine, le matériau est soumis à un examen pour déterminer le pourcentage de teneur en fer et la faisabilité de travaux ultérieurs (si le pourcentage est supérieur à 55 %, les travaux dans cette zone se poursuivent).

Intéressant! Comparé à de manière fermée l'exploitation minière dans les carrières coûte deux fois moins cher. Cette technologie ne nécessite pas la construction de mines ni la création de tunnels. Dans le même temps, l'efficacité du travail à ciel ouvert est plusieurs fois supérieure et les pertes de matériaux sont cinq fois moindres.

Méthode d'extraction fermée

L'exploitation minière (fermée) du minerai n'est utilisée que si elle est prévue pour maintenir l'intégrité du paysage dans la zone où les gisements de minerai sont exploités. Cette méthode est également pertinente pour le travail dans Zone montagneuse. Dans ce cas, un réseau de tunnels est créé sous terre, qui mène à dépenses supplémentaires— construction de la mine elle-même et transport complexe du métal vers la surface. Le principal inconvénient est le risque élevé pour la vie des travailleurs : la mine peut s'effondrer et bloquer l'accès à la surface.

Où est extrait le minerai ?

L’exploitation du minerai de fer est l’un des principaux domaines du complexe économique de la Fédération de Russie. Malgré cela, la part de la Russie dans la production mondiale de minerai n'est que de 5,6 %. Les réserves mondiales s'élèvent à environ 160 milliards de tonnes. Le volume de fer pur atteint 80 milliards de tonnes.

Pays riches en minerais

La répartition des minéraux par pays est la suivante :

  • Russie - 18 % ;
  • Brésil - 18 % ;
  • Australie - 13 % ;
  • Ukraine - 11 % ;
  • Chine - 9 % ;
  • Canada - 8 % ;
  • États-Unis - 7 % ;
  • autres pays - 15%.

D'importants gisements de minerai de fer ont été relevés en Suède (villes de Falun et Gellivar). Trouvé en Amérique un grand nombre de minerai en Pennsylvanie. En Norvège, le métal est extrait à Persberg et Arendali.

Minerais de Russie

L'anomalie magnétique de Koursk est un important gisement de minerai de fer en Fédération de Russie et dans le monde, dans lequel le volume de métal non raffiné atteint 30 milliards de tonnes.




Intéressant! Les analystes notent que l'ampleur de l'extraction minière dans les mines de KMA se poursuivra jusqu'en 2020 et qu'elle diminuera à l'avenir.

La superficie des mines de la péninsule de Kola est de 115 000 m². Fer, nickel, minerai de cuivre, cobalt et apatites.

Les montagnes de l'Oural comptent également parmi les plus grands gisements de minerai de la Fédération de Russie. La principale zone de développement est Kachkanar. Le volume de minerais est de 7 milliards de tonnes.

Le métal est extrait en plus petites quantités dans le bassin de Sibérie occidentale, en Khakassie, dans le bassin de Kertch, à Zabaïkalsk et dans la région d'Irkoutsk.

Comme vous le savez, la Russie est très riche en Ressources naturelles et développe activement ses proies. C'est sur son territoire que se trouvent les plus grands gisements de minerai de fer au monde. Le métal qui en est fabriqué est connu pour son importance non seulement à des fins de production, mais également pour les besoins quotidiens. Examinons plus en détail comment le minerai de fer est extrait en Russie.

L’homme a appris à tirer divers avantages de la terre pour son existence depuis l’Antiquité. La culture de la terre lui permet de cultiver de la nourriture, et l'extraction des minéraux de ses profondeurs et leur transformation fournissent des matières premières et du combustible à des fins diverses.

C’est à partir du moment où l’homme a commencé à exploiter le fer qu’une étape complètement nouvelle a commencé dans son développement. Aujourd'hui, la vie sans métal ne peut plus être imaginée tant elle est devenue ancrée dans tous ses domaines. Jusqu'au début du XXe siècle, le plus grand volume de production minerais métalliques a été alloué spécifiquement à celui en fer.

Malgré le fait que le fer se trouve dans de nombreux rochers ah, seuls les plus économiquement réalisables sont extraits, qui contiennent le plus grand nombre les métaux et leurs qualités sont adaptés au traitement.

Caractéristiques

Le minerai contient de nombreux corps homogènes - minéraux, et leur quantité et la présence de fer lui-même servent de principaux critères déterminant sa qualité. Un rôle important est également joué par la quantité d'impuretés, chimiques, propriétés physiques et un certain nombre d'autres indicateurs. En fonction de la teneur en composés ferreux, les types suivants sont divisés :

  • très riche (le fer dépasse 65%) ;
  • riche (50 à 65 %) ;
  • moyenne (25%-45%) ;
  • pauvre (25% ou moins).

La composition du minerai et ses autres caractéristiques affectent son utilisation ultérieure. Il peut notamment être utilisé pour fabriquer de la fonte ou de l’acier. Dans le même temps, un grand nombre d'impuretés nocives compliquent les processus de production de métaux et augmentent leur coût. Certains éléments chimiques en sont volontairement extraits.

Gisements de minerai de fer

Les gisements de minerai de fer sont généralement divisés selon leur origine. Au total, en géologie, il est d'usage de distinguer les types suivants :

  1. Magmatogène, formé à la suite d'influences de températures élevées.
  2. Exogène, originaire des vallées fluviales. Leur formation a été influencée par les processus sédimentaires et l'altération des roches.
  3. Métamorphogènes, qui se sont formés dans des dépôts sédimentaires sous l'influence de divers processus de transformation, de températures et de pressions élevées.

Aujourd’hui, plus de 50 pays sont impliqués dans l’industrie minière du fer et la Russie figure parmi les cinq premiers. En termes de quantité de réserves, il occupe la première place et n'est que légèrement inférieur en termes de qualité du fer lui-même.

Comment est extrait le minerai de fer ?

Au total, il existe deux manières d'extraire le minerai de fer :

  1. Ouvrir. Exploitation minière à ciel ouvert.
  2. Fermé. Création d'un système d'exploitation minière souterraine sous forme de mines.

L'essence de la méthode ouverte est de couper la couche supérieure de terre afin d'extraire la roche à l'aide d'un équipement spécial. Puis elle va en spécial usines d'enrichissement, puis – électrométallurgique.

Le minerai de fer étant enchâssé dans une roche solide, massive et intacte, le dynamitage est utilisé pour l’extraire. Leur mise en œuvre implique l'utilisation de nitrate d'ammonium, d'huile et d'autres explosifs. Dans le même temps, la qualité de la roche extraite ne subit aucun changement. À la suite d'explosions, la roche est détruite et ses fragments sont transportés hors de la carrière.

Si la profondeur de la formation minérale exploitée est inférieure à 500 mètres, il n'est plus possible d'utiliser la méthode de la carrière pour son extraction. Dans ce cas, ils ont recours à la construction de mines dont la profondeur, comme on le sait, peut atteindre plusieurs kilomètres. Ils causent beaucoup moins de mal environnement, contrairement aux carrières, mais nécessitent également des coûts plus élevés. Des moissonneuses-batteuses spéciales brisent la roche, après quoi elle est transportée à la surface.

Comment se produit l’enrichissement du minerai

La taille des couches de minerai peut atteindre jusqu'à deux mètres, elles doivent donc être concassées avant enrichissement. Les méthodes suivantes sont alors utilisées :

  1. Séparation par gravité. Pour séparer les grosses et les petites particules, une action mécanique leur est appliquée - broyage, rotation, etc. Elle est considérée comme la méthode la meilleure et la moins coûteuse et est donc devenue très répandue.
  2. Séparation magnétique. À l'aide d'un aimant, le minerai de fer est séparé des impuretés, qui sont lavées à l'eau.
  3. Flottation. Les particules métalliques sont oxydées à l'aide de l'air, qui les attache à lui-même. Seule la roche homogène et finement broyée convient à sa mise en œuvre.
  4. Méthode complexe. Lorsqu'une seule des méthodes ci-dessus ne suffit pas pour obtenir les matières premières nécessaires, elles sont combinées. Parfois, la procédure nécessite une répétition répétée.

Ensuite, les matières premières du minerai de fer résultantes sont envoyées à la production, où du métal sera fabriqué à partir d'elles. Sous sa forme pure, il est assez rarement utilisé, mais ses différents alliages, en raison de leurs caractéristiques individuelles, se sont répandus.

Les plus grands gisements de minerai de fer de Russie

La plupart des réserves russes sont généralement attribuées à des roches sédimentaires précambriennes. Il s'agit principalement de minerais de fer rouges, bruns et magnétiques, qui diffèrent par leurs caractéristiques. Cependant, seulement 12 % d’entre elles sont des roches de grande qualité dont la teneur en fer dépasse 60 %.

En outre, les conditions géologiques des gisements russes sont assez complexes, ce qui pose des difficultés dans leur développement, et ils sont répartis de manière assez inégale dans toute la Fédération de Russie. Les plus grands d'entre eux sont basés dans le Centre district fédéral. Plus de 55 % du volume total de fer extrait dans le pays provient de ces gisements.

La Carélie et la région de Mourmansk peuvent également se vanter que leurs gisements fournissent 18 % de tout le minerai, tandis que Gusevogorskoye, situé dans la région de Sverdlovsk, en fournit 16 %. Considérons ensuite les plus gros dépôts Fédération Russe.

Anomalie magnétique de Koursk

C’est là que se trouve plus de la moitié de l’approvisionnement total en fer de la planète. L'anomalie magnétique de Koursk (KMA) est le plus grand bassin de minerai de fer au monde. La majeure partie se situe principalement dans les zones suivantes :

  • Koursk ;
  • Orlovskaïa ;
  • Belgorodskaïa.

Il convient de noter qu’au total, ses frontières couvrent neuf régions du centre et du sud de la Russie. Un développement actif est en cours dans les domaines KMA suivants :

  • Stoilenski ;
  • Mikhaïlovski ;
  • Lebédinsky.

Les réserves de KMA s'élèvent à des milliards de tonnes, ce qui en fait le plus grand gisement au monde. Or, les volumes explorés ne sont que de 30 milliards de tonnes. Sa superficie dépasse 160 000 km². Le minerai qui y est extrait est représenté par des quartzites de magnétite et des granitoïdes.

La texture du minerai extrait à KMA est multicomposante et sa profondeur varie de 30 à 650 mètres. À l’avenir, il y aura également une ouverture au développement de nouveaux gisements.

Champ de Bakcharskoïe

Ce gisement est également considéré comme l’un des plus grands gisements de minerai au monde. Appartient au bassin de Sibérie occidentale dans la région de Tomsk, entre les rivières Androma et Iksa.

Il se compose de quatre couches de minerai de fer qui se chevauchent à certains endroits. Le minerai se trouve à une profondeur de 200 mètres et atteint 300 mètres du côté nord. D'une superficie de 16 000 km², le volume estimé de ses réserves est supérieur à 30 milliards de tonnes.

Le gisement est bien exploré et contient du minerai de haute qualité. La quantité de fer qu'il contient atteint 57 %, et il se prête bien à l'enrichissement, ce qui peut augmenter sa teneur jusqu'à 97 %.

Le minerai de fer extrait contient des composants de métaux tels que le cobalt, le titane, le chrome, etc. Il est à noter que ce gisement a été découvert avec une parfaite au hasard, lors d'une expédition de recherche de pétrole dans les années 60.

Champ Olenegorskoïe

La base de sa matière première est remplie de quartzites ferrugineux, où la magnétite et l'hématite agissent comme des minéraux clés. Bien que la roche soit située presque à la surface, le gisement principal atteint une profondeur de 800 mètres ou plus et sa longueur est de 32 kilomètres.

Il y a très peu d'impuretés nocives dans le minerai de ce gisement, ce qui permet d'obtenir un métal de haute qualité. Un autre avantage du minerai de fer d’Olenegorsk est sa facilité de concentration. Cependant, sa teneur en fer n'est que de 31 %.

Conclusion

Il est important de souligner que la Russie, bien que très riche en ressources naturelles, est également assez rude en termes de climat et de géographie. L'extraction des ressources naturelles sur son territoire est associée à des coûts et des risques bien plus élevés. Mais c’est précisément grâce à ces difficultés que la production minière se développe à un rythme aussi actif.

Aujourd’hui, il est difficile d’imaginer la vie sans l’acier, à partir duquel sont fabriqués de nombreux objets qui nous entourent. La base de ce métal est le fer, obtenu par fusion de minerai. Le minerai de fer diffère par son origine, sa qualité et sa méthode d'extraction, qui déterminent la faisabilité de son extraction. Le minerai de fer diffère également par sa composition minérale, le pourcentage de métaux et d'impuretés, ainsi que par l'utilité des additifs eux-mêmes.

Le fer en tant qu'élément chimique entre dans la composition de nombreuses roches, mais toutes ne sont pas considérées comme des matières premières pour l'exploitation minière. Tout dépend de la composition en pourcentage de la substance. Plus précisément, le fer fait référence aux formations minérales dans lesquelles le volume de métal utile rend son extraction économiquement réalisable.

L'extraction de ces matières premières a commencé il y a 3000 ans, puisque le fer permettait de fabriquer des produits durables de meilleure qualité que le cuivre et le bronze (voir). Et déjà à cette époque, les artisans qui possédaient des fonderies distinguaient les types de minerais.

Aujourd'hui, ils exploitent types suivants matières premières pour la fusion ultérieure des métaux :

  • Titane-magnétite ;
  • Apatite-magnétite ;
  • Magnétite;
  • Magnétite-hématite ;
  • Goethite-hydrogoethite.

Le minerai de fer est considéré comme riche s’il contient au moins 57 % de fer. Mais les développements peuvent être considérés comme réalisables à 26 %.

Le fer dans la roche se présente le plus souvent sous forme d'oxydes, les additifs restants étant des silices, du soufre et du phosphore.

Tous les types de minerais actuellement connus ont été formés de trois manières :

  • Igné. Ces minerais se sont formés à la suite d'une exposition à des températures élevées de magma ou d'une activité volcanique ancienne, c'est-à-dire la fusion et le mélange d'autres roches. Ces minéraux sont des minéraux cristallins durs avec un pourcentage élevé de fer. Les gisements de minerai d'origine ignée sont généralement associés à d'anciennes zones de formation de montagnes, où la substance en fusion se rapprochait de la surface.

Le processus de formation des roches ignées est le suivant : la fonte de divers minéraux (magma) est une substance très fluide, et lorsque des fissures se forment aux endroits des failles, elle les remplit, se refroidit et acquiert une structure cristalline. C'est ainsi que se sont formées des couches de magma figé dans la croûte terrestre.

  • Métamorphique. C'est ainsi que les types sédimentaires de minéraux sont transformés. Le processus est le suivant : lors du déplacement de sections individuelles la croûte terrestre, certaines de ses couches contenant les éléments nécessaires tombent sous les roches sous-jacentes. En profondeur, ils sont sensibles à la température et à la pression élevées des couches supérieures. Au cours de millions d’années, de tels impacts se produisent ici. réactions chimiques, transformation de la composition de la matière première, cristallisation de la substance. Puis, lors du mouvement suivant, les roches se rapprochent de la surface.

Généralement, le minerai de fer de cette origine ne se trouve pas trop profondément et pourcentage élevé composition métallique utile. Par exemple, un exemple frappant est le minerai de fer magnétique (jusqu'à 73 à 75 % de fer).

  • Sédimentaire. Les principaux « travailleurs » dans le processus de formation du minerai sont l’eau et le vent. Détruire les couches rocheuses et les déplacer vers les basses terres, où elles s'accumulent sous forme de couches. De plus, l’eau, en tant que réactif, peut modifier la matière source (lixiviation). En conséquence, il se forme du minerai de fer brun - un minerai friable et meuble contenant de 30 à 40 % de fer, avec gros montant diverses impuretés.

En raison des différents modes de formation, les matières premières sont souvent mélangées en couches avec des argiles, des calcaires et des roches ignées. Parfois, des gisements d'origines différentes peuvent être mélangés dans un même champ. Mais le plus souvent, l’un des types de races répertoriés prédomine.

Après avoir établi grâce à l'exploration géologique une image approximative des processus se produisant dans une zone particulière, les emplacements possibles contenant des minerais de fer sont déterminés. Comme, par exemple, l'anomalie magnétique de Koursk ou le bassin de Krivoï Rog, où des types de minerai de fer d'une valeur industrielle se sont formés à la suite d'influences magmatiques et métamorphiques.

Extraction de minerai de fer à l'échelle industrielle

L'humanité a commencé à extraire du minerai il y a très longtemps, mais il s'agissait le plus souvent de matières premières de mauvaise qualité contenant d'importantes impuretés soufrées (roches sédimentaires, le fer dit « des marais »). L'ampleur du développement et de la fusion augmentait constamment. Aujourd'hui, toute une classification de divers gisements de minerais ferreux a été construite.

Principaux types de gisements industriels

Tous les gisements de minerai sont divisés en types en fonction de l'origine de la roche, ce qui permet de distinguer les zones de minerai de fer principales et secondaires.

Principaux types de gisements de minerai de fer industriel

Il s'agit notamment des dépôts suivants :

  • Dépôts divers types minerai de fer (quartzites ferrugineux, minerai de fer magnétique), formé par une méthode métamorphique, qui permet d'extraire des minerais de composition très riche. Généralement, les gisements sont associés à d'anciens processus de formation de roches dans la croûte terrestre et reposent sur des formations appelées boucliers.

Un bouclier cristallin est une formation en forme de grande lentille incurvée. Il s’agit de roches formées lors de la formation de la croûte terrestre il y a 4,5 milliards d’années.

Les gisements les plus connus de ce type sont : l'anomalie magnétique de Koursk, le bassin de Krivoï Rog, le lac Supérieur (États-Unis/Canada), la province de Hamersley en Australie et la région de minerai de fer du Minas Gerais au Brésil.

  • Dépôts de roches sédimentaires stratifiées. Ces dépôts se sont formés en raison de la sédimentation de composés riches en fer présents dans les minéraux détruits par le vent et l’eau. Un exemple frappant de minerai de fer dans de tels gisements est le minerai de fer brun.

Les gisements les plus connus et les plus importants sont le bassin lorrain en France et le bassin de Kertch sur la péninsule du même nom (Russie).

  • Dépôts de skarn. Habituellement, le minerai est d'origine ignée et métamorphique, dont les couches, après formation, ont été déplacées au moment de la formation des montagnes. C'est-à-dire que le minerai de fer, situé en couches en profondeur, a été broyé en plis et déplacé vers la surface pendant le mouvement plaques lithosphériques. De tels dépôts sont souvent situés dans des zones plissées sous forme de couches ou de piliers. forme irrégulière. Formé magmatiquement. Représentants de ces gisements : Magnitogorskoye (Oural, Russie), Sarbaiskoye (Kazakhstan), Iron Springs (USA) et autres.
  • Gisements de minerai de magnétite de titane. Leur origine est ignée, le plus souvent trouvée sur des affleurements d'anciens substrats rocheux - boucliers. Il s'agit notamment de bassins et de champs en Norvège, au Canada et en Russie (Kachkanarskoye, Kusinskoye).

Les gisements secondaires comprennent : les gisements d'apatite-magnétite, de magno-magnétite, de sidérite, de ferromanganèse développés en Russie, dans les pays européens, à Cuba et dans d'autres.

Réserves de minerai de fer dans le monde - principaux pays

Aujourd'hui, selon diverses estimations, des gisements d'un volume total de 160 milliards de tonnes de minerai ont été explorés, à partir desquels environ 80 milliards de tonnes de métal peuvent être obtenues.

L'US Geological Survey présente des données selon lesquelles la Russie et le Brésil représentent environ 18 % des réserves mondiales de minerai de fer.

En termes de réserves de fer, on peut identifier les principaux pays suivants :

L’image des réserves mondiales de minerai ressemble à ceci :

La plupart de ces pays sont également les plus grands exportateurs de minerai de fer. En général, le volume de matières premières vendues est d'environ 960 millions de tonnes par an. Les plus grands importateurs sont le Japon, la Chine, l'Allemagne, Corée du Sud, Taïwan, France.

En règle générale, les entreprises privées participent à l’extraction et à la vente des matières premières. Par exemple, les plus grands de notre pays Metallinvest et Evrazholding, produisant montant total environ 100 millions de tonnes de produits à base de minerai de fer.

Selon les estimations du même US Geological Survey, les volumes d'extraction et de production sont en constante augmentation, environ 2,5 à 3 milliards de tonnes de minerai sont extraites par an, ce qui réduit sa valeur sur le marché mondial.

La majoration sur 1 tonne aujourd'hui est d'environ 40 $. Le prix record a été enregistré en 2007 – 180 $/tonne.

Comment est extrait le minerai de fer ?

Les couches de minerai de fer se trouvent à différentes profondeurs, ce qui détermine la manière dont il est extrait du sous-sol.

Cheminement de carrière. La méthode d'exploitation la plus courante est utilisée lorsque les gisements se trouvent à une profondeur d'environ 200 à 300 mètres. Le développement se fait grâce à l’utilisation de puissantes excavatrices et d’installations de concassage de roches. Il est ensuite chargé pour être transporté vers les usines de transformation.

Méthode mienne. La méthode minière est utilisée pour les couches plus profondes (600-900 mètres). Dans un premier temps, un tracé minier est percé, à partir duquel des galeries se développent le long des couches. D'où la roche concassée est acheminée « vers la montagne » à l'aide de convoyeurs. Le minerai des mines est également envoyé vers les usines de transformation.

Production hydraulique de forages. Tout d'abord, pour l'exploitation hydraulique par forage, un puits est foré jusqu'à la couche rocheuse. Après cela, des tuyaux sont introduits dans la cible et le minerai est broyé avec une puissante pression d'eau pour une extraction ultérieure. Mais cette méthode est aujourd’hui très peu efficace et est assez rarement utilisée. Par exemple, 3 % des matières premières sont extraites selon cette méthode, et 70 % selon la méthode minière.

Après extraction, le minerai de fer doit être traité pour obtenir la principale matière première pour la fusion des métaux.

Étant donné que la composition des minerais, en plus du fer nécessaire, contient de nombreuses impuretés, afin d'obtenir le rendement utile maximum, il est nécessaire de purifier la roche en préparant le matériau (concentré) pour la fusion. L'ensemble du processus est effectué dans les usines d'extraction et de transformation. À divers types minerais, ils appliquent leurs propres techniques et méthodes de purification et d’élimination des impuretés inutiles.

A titre d’exemple, la chaîne technologique pour l’enrichissement des minerais de fer magnétiques est la suivante :

  • Dans un premier temps, le minerai passe par l'étape de concassage dans des installations de concassage (par exemple des concasseurs à mâchoires) et est acheminé par un tapis roulant jusqu'à une station de séparation.
  • À l’aide de séparateurs électromagnétiques, des parties du minerai de fer magnétique sont séparées des stériles.
  • Après quoi, la masse de minerai est transportée pour un concassage ultérieur.
  • Les minéraux broyés sont déplacés vers la station de nettoyage suivante, appelées tamis vibrants, où le minerai utile est tamisé, le séparant des stériles légers.
  • L'étape suivante est une trémie à minerai fin, dans laquelle les petites particules d'impuretés sont séparées par vibration.
  • Les cycles suivants comprennent l'ajout suivant d'eau, le broyage et le passage de la masse de minerai à travers des pompes à lisier, qui éliminent les boues inutiles (déchets) avec le liquide, puis le concassage à nouveau.
  • Après une purification répétée par des pompes, le minerai est envoyé vers ce que l'on appelle un tamis, qui purifie à nouveau les minéraux par la méthode gravitationnelle.
  • Le mélange purifié à plusieurs reprises est introduit dans un déshydrateur, qui élimine l'eau.
  • Le minerai séché est à nouveau envoyé aux séparateurs magnétiques, puis seulement à la station gaz-liquide.

Le minerai de fer brun est purifié selon des principes légèrement différents, mais l'essence ne change pas, car la tâche principale enrichissement - pour obtenir les matières premières les plus pures pour la production.

Le résultat de l’enrichissement est un concentré de minerai de fer, qui est utilisé en fusion.

Qu'est-ce qui est fabriqué à partir du minerai de fer - utilisations du minerai de fer

Il est clair que le minerai de fer est utilisé pour obtenir du métal. Mais il y a deux mille ans, les métallurgistes ont compris que sous sa forme pure, le fer est un matériau plutôt mou, dont les produits sont légèrement meilleurs que le bronze. Le résultat fut la découverte d'un alliage de fer et d'acier au carbone.

Le carbone pour l'acier joue le rôle de ciment, renforçant le matériau. Généralement, un tel alliage contient de 0,1 à 2,14 % de carbone, et au-dessus de 0,6 % il s'agit déjà d'acier à haute teneur en carbone.

Aujourd'hui, une vaste liste de produits, d'équipements et de machines sont fabriqués à partir de ce métal. Cependant, l'invention de l'acier a été associée au développement de l'armurerie, dans laquelle les artisans essayaient d'obtenir un matériau aux caractéristiques durables, mais en même temps doté d'une excellente flexibilité, malléabilité et autres caractéristiques techniques, physiques et caractéristiques chimiques. Aujourd’hui, le métal de haute qualité contient également d’autres additifs qui l’allient, ajoutant ainsi dureté et résistance à l’usure.

Le deuxième matériau produit à partir du minerai de fer est la fonte. C'est également un alliage de fer et de carbone, qui en contient plus de 2,14 %.

Pendant longtemps, la fonte a été considérée comme un matériau inutile, obtenu soit lorsque la technologie de fusion de l'acier était violée, soit en tant que sous-produit métallique se déposant au fond des fours de fusion. Il a été en grande partie jeté et ne peut pas être forgé (il est fragile et pratiquement non ductile).

Avant l'avènement de l'artillerie, on essayait d'utiliser la fonte à la ferme différentes façons. Par exemple, dans la construction, des blocs de fondation en étaient fabriqués, des cercueils étaient fabriqués en Inde et en Chine, au départ, des pièces de monnaie étaient même frappées. L'avènement des canons a permis d'utiliser la fonte pour lancer des boulets de canon.

Aujourd’hui, la fonte est utilisée dans de nombreuses industries, notamment dans la construction mécanique. Ce métal est également utilisé pour produire de l'acier (fours à sole ouverte et méthode Bessmer).

À mesure que la production augmente, de plus en plus de matériaux sont nécessaires, ce qui contribue à une exploitation minière intensive. Mais les pays développés considèrent qu'il est plus opportun d'importer des matières premières relativement bon marché, réduisant ainsi le volume de leur propre production. Cela permet aux principaux pays exportateurs d'augmenter la production de minerai de fer, de l'enrichir davantage et de le vendre sous forme de concentré.

Le minerai de fer est une formation minérale caractère naturel, qui contient des composés de fer accumulés dans un volume suffisant pour son extraction économiquement viable. Bien entendu, toutes les roches contiennent du fer. Mais les minerais de fer sont précisément ces composés ferreux si riches en cette substance qu’ils permettent l’extraction industrielle du fer métallique.

Types de minerais de fer et leurs principales caractéristiques

Tous les minerais de fer sont très différents dans leur composition minérale, la présence d'impuretés nocives et bénéfiques. Les conditions de leur formation et enfin la teneur en fer.

Les principaux matériaux classés comme minerais peuvent être divisés en plusieurs groupes :

  • Oxydes de fer, qui comprennent l'hématite, la martite et la magnétite.
  • Hydroxydes de fer - hydrogoethite et goethite ;
  • Silicates - thuringite et chamosite ;
  • Carbonates - sidéroplesite et sidérite.

Dans l'industrie minerais de fer le fer est contenu à diverses concentrations - de 16 à 72 %. Les impuretés bénéfiques contenues dans les minerais de fer comprennent : Mn, Ni, Co, Mo, etc. Il existe également des impuretés nocives, notamment : Zn, S, Pb, Cu, etc.

Gisements de minerai de fer et technologie minière

Selon leur genèse, les gisements de minerai de fer existants sont répartis en :

  • Endogène. Ils peuvent être ignés, représentant des inclusions de minerais de titanomagnétite. Il peut également y avoir des inclusions de carbonatite. En outre, il existe des gisements de skarn-magnétite en forme de lentille, en forme de feuille, des gisements de strates volcano-sédimentaires, des veines hydrothermales, ainsi que des corps minéralisés de forme irrégulière.
  • Exogène. Il s'agit principalement de gisements de minerai de fer brun et de gisements de couches sédimentaires de sidérite, ainsi que de gisements de minerais de thuringite, de chamosite et d'hydrogoethite.
  • Les métamorphogènes sont des gisements de quartzites ferrugineux.

Les volumes maximaux de production de minerai sont provoqués par des réserves importantes et tombent sur des quartzites ferrugineux précambriens. Les minerais sédimentaires de fer brun sont moins courants.

Lors de l'exploitation minière, une distinction est faite entre les minerais riches et ceux nécessitant un enrichissement. L'industrie qui produit le minerai de fer réalise également son traitement préliminaire : tri, concassage et enrichissement mentionné ci-dessus, ainsi que l'agglomération. L'industrie minière est appelée industrie du minerai de fer et constitue la base de matières premières pour la métallurgie ferreuse.

Applications

Le minerai de fer est la principale matière première pour la production de fonte. Il est destiné à la production à foyer ouvert ou au convertisseur, ainsi qu'à la récupération du fer. Comme on le sait, une grande variété de produits sont fabriqués à partir de fer et de fonte. Les industries suivantes ont besoin de ces matériaux :

  • Génie mécanique et travail des métaux ;
  • Industrie automobile;
  • Industrie des fusées ;
  • Industrie militaire ;
  • Industrie alimentaire et légère ;
  • Secteur du bâtiment ;
  • Production et transport de pétrole et de gaz.