§ 2. Железные руды

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 (<30% Fe), средние (30—50 % Fe) и бо­гатые (>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 : FeO<3,5, при отношении 3,5—7,0 руда называется полумартитом, при отношении >7 — 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.