Минеральные ископаемые, содержащие металл, называют рудой. Кроме соединения, содержащего металл, — оксида, сульфида и др., в руду входят вещества, не содержащие металла. Они называются пустой породой. Свое название руды получают по тому металлу, который содержится в наибольшем количестве. Железные руды в основном содержат железо. В зависимости от содержания железа руды делятся на бедные (50% Fe). Кроме соединений железа, в руде находятся также и другие минералогические составляющие: глина, кварцит, глинозем, известняк.
По виду соединений железа руды разделяются иа следующие типы.
1. Магнитный железняк. Железо в состав этой руды входит в виде магнетита Fe3O4. Соединение это состоит из FeO и Fe2O3. Оно обладает магнитными свойствами, поэтому руда получила название магнитный железняк. Магнетит входит в руду в виде плотной зернистой массы, вкрапленной в кремнистую илн кремнисто-глиняную породу. Он имеет блестящую черно-синюю окраску. Под действием влаги и воздуха оксид железа FeO в молекуле магнетита окисляется до Fe2Oj. Окисленный магнетит по составу приближается к гематиту Fe2O3. Поэтому его оценивают также и по окисленности. Чистый магнетит’ имеет отношение Fe0Bm : FeO7 — мартитом. ИЬлумартит и мартит являются продуктами низкотемпературного окисления магнетита в естественных условиях земной коры, состав магнетита видоизменяется до Fe2O3. Магнитные железняки — трудно
‘восстановимые руды. Более легко восстановимы мартиты.
Обычно магнитный железняк содержит 50—60 % железа. Содержание в нем серы 0,02—2,5 %. Чем сильнее окислен магнитный железняк, тем больше серы (до 2,5%). Содержание фосфора в этих рудах достигает 0,02—0,7 %.
2. Красный железняк. Железо находится в нем в виде гематита — безводного оксида железа Fe2O3. Руда более мягкая, чем магнитный железняк. Если провести куском руды по фарфору, то остается красная черта. Эти руды образовались путем выветривания магнитных железняков. Содержание железа, как правило, высокое (50—70 %). Руды характеризуются высокой восстановимостью. Руды могут быть кусковатыми, но чаще размельченными, пылеобразными. Пустая порода кремнистая. Содержание серы и фосфора невысокое.
3. Бурый железняк. В этой руде железо представлено в виде водных оксидов — лимониты 2Fe203-3H20 и гетиты Fe2O3-H2O. Бурые железняки образовались пугем выветривания и окисления других железных руд. Обычно бурый железняк смешан с глиной или кварцитом и содержит 37—55 % Fe, 0,5—1,5 % Р. Руды эти легко восстановимы благодаря малой плотности и высокой пористости, увеличивающейся при испарении влаги. Большинство месторождений состоит из рыхлой порошкообразной руды землистого строения. Цвет руды бурый или желтый. Бурые железняки трудно обогащаются, их использование ограничено.
4. Сидериты — это соединение оксидов железа с углекислым газом CO2. Qna называются также шпатовыми железняками, содержание железа в них невысокое (30—40 %).
Месторождения железных руд в СССР
По запасам и добыче железных руд Советский Союз занимает первое место в мире. Добыча железной руды составила в 1983 г. 254 млн. т. Наиболее богатым месторождением является Курская магнитная аномалия (KMA), простирающаяся полосой 600 км и шириной 100 км ог Белгорода — Нового Оскола в северо-западном направлении. Общие запасы руд оцениваются более 42 млрд. т. Это в основном мартито-гематитовые железняки и бедные железистые кварциты. Богатые руды содержат от 50 до 62 % Fe. В настоящее время разрабатываются Лебедииское, Михайловское и Стойлеискоё месторождения КМА. Южнее KMA расположено Криворожское месторождение, балансовые рудные запасы которого составляют 24 млрд. т. Это гематито-мартитовые, магиетитовые руды, железистые кварциты. В богатых рудах содержится до 57 7о Fe, в кварцитах 24—27 % Fe. В рудах присутствует 0,05 % S и 0,04 % P – Запасы Керченского месторождения составляют около 2 млрд. т бурых железняков с содержанием железа до 40 %, руды загрязнены фосфором до 1,1 % и мышьяком до 0,07—0,13 %, что затрудняет их использование. На Кольском полуострове расположено Олеиегорское месторождение магиетитов и железистых кварцитов с запасом около 0,6 млрд. т. В 1985 г. построен Костомукшский горио-обогатительиЫй комбинат.
Урал издавна богат железом. Многие его месторождения подвергались интенсивной разработке. Однако запасы железных руд все еще велики. Так, Качкаиарское и Гусевское месторождения содержат по 12 млрд. т руды в виде бедных магнетитов и титаномагнети – тов с содержанием до 17 % Fe; в состав руды входит также ванадий, извлечение которого имеет большое значение. Руды характеризуются чистотой по сере и фосфору. Недавно открыты Глубочеиское и Северогороблагодатское месторождения.
Большие перспективы у Бакальского месторождения, иа западном склоне Южного Урала. Оно состоит главным образом из сидеритов (~32°/о Fe). Бурые железняки типа лимонитов содержат до 47 % Fe, 0,05 % S и 0,04 % Р. Запасы бакальских руд составляют ~1 млрд. т. Необходимо также отметить и такие месторождения Урала, как Аятское, Лисаковское (10 млрд. т), Соколовско-Сарбай- ское, находящиеся иа территории Казахской С. СР. Добычу руды осуществляют открытым способом.
Из месторождений Западной Сибири отметим месторождения Горной Шорни, представленные магнитными железняками со средним содержанием железа 50 %. Кроме того, промышленное значение имеет Абаканское месторождение южиее Красноярска с запасом руды —0,5 млрд. т (до 35 % Fe). В Восточной Сибири крупные месторождения расположены в Ангаро-Питском районе с запасами до 1,5 млрд. т при содержании железа в руде —40 %. В Иркутской области разрабатывается Коршуновское месторождение (~35 % Fe). Большое значение для будущего развития металлургии восточных районов нашей страны имеет Нижие-Турухаиское месторождение магиетитовых руд, содержащих около 38 % железа при очень низком содержании серы и фосфора.