Руды черных металлов в зависимости от основного минерала, обра­зующего руду, подразделяются на следующие основные типы: гематито- вые, магнетитовые, гетитовые и сидеритовые.

Гематитовые руды или красные железняки представляют собой окись железа (Fe 2 О 3), отличаются сравнительной химической чистотой и малым содержанием вредных примесей (серы - 0,08-0,20 %, фосфора - 0,02- 0,08 %). Гематитовые руды и их разновидности имеют темный серо-сталь­ной цвет с металлическим блеском, который иногда переходит в красно- бурый или синий (гематитово-мартитовая разновидность). По структуре руды этого типа могут быть плотными, малопористыми (с пористостью не более 5 %, а также рыхлыми (с пористостью до 30 %). Влажность гема­титов изменяется в пределах 1,6-7,0 %, плотность - 2,4-2,8 т/м 3 . По гранулометрическому составу они могут быть от крупнокусковых до по­рошкообразных. Содержание железа в рудах составляет 50-66 %.

Основным потребителем гематитовых руд является черная металлур­гия. Однако известны различные другие способы и цели использования гематитовых руд. Например, для окраски подводных частей судов, же­лезных конструкций и кровель зданий, в целях предохранения от корро­зии, используется специальный краситель красно-бурого цвета - сурик, который является тонким помолом одной из разновидностей гематито­вых руд, содержащей 75-90 % железа и имеющей большую плотность.

Магнетитовые руды или магнитные железняки, магнетиты, представ­ляют собой соединения железа и кислорода в форме закиси и оки­си (FeO Fe 2 О). Магнетитовые руды черного цвета с металлическим блес­ком имеют магнитные свойства, плотное, средне- и мелкозернистое строение, иногда крупнокристаллическое, легко разрушающееся. Встре­чаются также рыхлые руды с большой пористостью. Влажность этого вида руд составляет 2-12 %.

Бурые железняки (гетиты) представляют собой водную окись железа, отличаются легкоплавкостью, могут непосредственно использоваться в доменном процессе. В зависимости от содержания железа цвет бурых железняков меняется от светло-желтого до темно-бурого, а плотность - в пределах 0,6-2,0 т/м 3 . Бурые железняки в большинстве случаев очень пористые, аморфные соединения. Пористость колеблется от 16 до 44 %. Гранулометрический состав несортированных бурых железняков на 60 % состоит из фракций с размера ми отдельных кусков 10- 150 мм при влаж­ности 8-16 %.

Бурые железняки содержат 30-40 % железа, особую металлургичес­кую ценность имеют бурые железняки Керченского месторождения в связи с наличием в них повышенного содержания таких полезных при­месей как фосфаты (0,8-1,1 %), марганец (2-3 %), ванадий (0,07 %).

Иногда бурым железнякам могут сопутствовать минералы серного колчедана, цинковой обманки, свинцового блеска, что является причи­ной появления в руде таких вредных примесей, как сера и фосфор.

Тонкий помол бурых железняков, имеющих в своем составе глинис­тые породы, известен под названием охры и является распространенным красителем желтого цвета.

Шпатовые железняки или сидериты , содержащие углекислое железо (FeCO 3), имеют цвет от серого до буро-серого, плотные по структуре, влажность 6 %, содержание железа в пределах от 26 % до 37 %; шпатовые железняки часто имеют спутниками сернистые соединения железа и цинка.

Все руды черных металлов перевозятся навалом на открытом подвиж­ном составе и являются смерзающимися грузами. При перевозке в хо­лодное время года необходимо предусматривать специальные профи­лактические средства, основные из которых указаны в «Правилах пере­возок грузов». Рудное сырье должно грузиться в вагоны равномерно. Обработка поверхности груза в вагоне с целью уменьшения потерь от выдувания встречными потоками воздуха зависит от плотности и фрак­ционного состава и может включать следующие операции: разравнива­ние, уплотнение катком, виброуплотнение, покрытие специальным со­ставом, который при застывании образует защитную пленку. При пере­возке рудных грузов, состоящих из мелких фракций, необходимо также предусматривать специальные меры против просыпания груза в щели пола и стенок вагона.

Руды должны храниться строго по сортам и маркам на открытых пло­щадках, заранее спланированных и забетонированных. При хранении необходимо избегать засорения пылеобразующими грузами и посторон­ними предметами.

Руды серного колчедана представляют собой сернистые соединения железа, имеют желтоватый или зеленовато-серый цвет с металлическим блеском. Плотность руд этого типа составляет примерно 2,2-2,8 т/м 3 . Различают следующие основные сернистые соединения железа: серный колчедан FeS 2 (пирит), магнитный колчедан FeS (пирротин) и медный колчедан CuFeS 2 (халькопирит). В природе серный колчедан в химичес­ки чистом виде встречается редко, обычно он вырабатывается промыш­ленностью при обогащении медных и полиметаллических руд. Полезной составной частью серного колчедана является двухсернистое железо, ко­торое в чистом виде содержит 53,5 % серы и 46,5 % железа. Большое со­держание серы делает серный колчедан непригодным для непосредс­твенной выплавки чугуна. Это сырье применяется главным образом в химической промышленности для производства серной кислоты. Оста­ющиеся после обжига продукты переработки в виде окиси железа - огар­ки используются для выплавки чугуна.

К перевозкам по железным дорогам в зависимости от предваритель­ной обработки и обогащения предъявляются серный колчедан рядовой, сортированный, гранулированный и флотационный.

Колчедан серный рядовой представляет смесь фракций самых разных параметров, он вырабатывается в качестве попутного материала при до­быче медного колчедана и при разработке месторождений серного кол­чедана. Размеры частиц серного колчедана изменяются в пределах от О до 400 мм. По крупности кусков этот колчедан делится на пять классов, а по содержанию железа - на 4 марки. Естественная влажность такого груза составляет 4-7 %, а плотность - около 2,5 т/м 3 .

Сортированный серный колчедан имеет такое же деление на классы и марки, но гранулометрический состав его более стабилен.

Гранулированный серный колчедан - это измельченный рядовой колчедан с содержанием серы 35-50 %, плотностью 2,0+2,5 т/м 3 , углом естественного откоса 45°. Гранулированный серный колчедан обладает значительной твердостью, а, следовательно, и абразивностью, оказыва­ет сильное истирающее действие на металлы. Влажность гранулирован­ного колчедана составляет 2-4 %, а его влагоемкость при хранении и перевозке сохраняется почти без изменений. Влажность окружающей среды не оказывает существенного влияния на влагоемкость серного колчедана. Под воздействием атмосферных осадков увлажняется только поверхностный слой, превращаясь в защитное покрытие, при этом сер­ный колчедан окисляется и покрывается белой пленкой сульфидов.

Флотационный серный колчедан вырабатывается при обогащении медных и полиметаллических руд. По химическому составу флотацион­ный колчедан аналогичен рядовому и отличается только размера ми фрак­ций. Основная масса частиц (75-80 %) имеет размеры менее 0,1 мм. Влажность флотационного серного колчедана должна быть не более 4,5 %. При влажности менее 0,5 % (сухой колчедан) частицы груза име­ют повышенную подвижность, пылят на воздухе и просачиваются через неплотности емкостей хранения или перевозки. Увеличение влажности до 2-3 % уменьшает подвижность частиц, появляется слеживаемость при длительном хранении.

Хранятся серные колчеданы на чистых бетонированных площадках, строго по классам и маркам. Штабели с колчеданом разных марок и клас­сов должны быть разделены барьерами, не допускающими смешения. Гранулированный серный колчедан обладает способностью измельчать­ся при производстве погрузочно-разгрузочных работ, поэтому число пе­регрузочных операций должно быть минимальным, также минимальной должна быть высота, с которой сбрасывается колчедан. При хранении серные колчеданы представляют собой пожарную опасность, так как из- за большого содержания серы способны к самовозгоранию. Температура внутри штабеля не должна превышать 60 °С.

Перевозятся серные колчеданы навалом в вагонах-хопперах, универ­сальных полувагонах с заделкой щелей кузов а, что предотвращает поте­ри груза через щели. При перевозках в холодное время года необходимо проводить профилактику против смерзаемости в соответствии с «Пра­вилами перевозок грузов».

Дата: 18.10.2017 Класс: 4 урок 7
Тема: Полезные ископаемые. Руды чёрных металлов. Руды цветных металлов (стр 33­38)
Цель урока: организация деятельности учащихся по восприятию, осмыслению и запоминанию знаний о видах полезных ископаемых и их роли в жизни
человека.
Задачи: Создать условия для:
усвоенияучащимися знаний о терминологии, характеризующей полезные ископаемые, о возможностях применения полезных ископаемых.
осознания учащимися ценности изучаемого материала о полезных ископаемых.
Ожиджаймый результат; умения делать сравнение, обобщение, выводы, устанавливать причинно­следственные связи и делать умозаключения; умения
работать и взаимодействовать в группе одноклассников.
Деятельность учителя
3
мин.
10
мин.
I. Организационный момент. Приветствует учеников, проверяет готовность к
уроку, желает успеха. Для создания психологической атмосферы проводит игру
«Солнечный зайчик»
­ Возьмите себя за руки и улыбнитесь друг другу. Скажите, что вы сейчас
почувствовали?
II. Проверка пройденного материала.
По стратегии «Таблица Фила» проводит проверку домашней работы.
Таблица Фила
Точная
информация
Свое
мнение
Вопросы по
План текста
тексту
Деятельность обучающихся
Осмысливают поставленную цель.
Ученики берутся за руки. Говорят то,
что почувствовали от прикосновения
своих одноклассников.
наглядности
Демонстрируют свои знания, умения
жизни и творчеству М. Горького (по
домашней работе.)
Таблица Фила
15
мин.
III. Актуализация знаний
Работая в группах, ученики самостоятельно изучают новый материал.
В ходе обсуждения составляется план.)
Значен
ие
термин
аВиды
Полез
ные
ископ
аемы
Примен
ение
е
Где и
как
Деятел
добыв
ьность
аются
человек
а по
добыче
охрана

1 группа ­ Что называют полезными ископаемыми? Что такое месторождения?
2 группа – ­ Что называют шахтой, карьером?
­Вы посажены в группы.Какой первый шаг, надо сделать, чтобы найти ответить с группой на все поставленные вопросы? (распределить роли в
группе: организатор,
В учебнике на с.64­65 прочитайте материал о видах полезных ископаемых.
Руды чёрных металлов
Места, где находятся полезные ископаемые в количествах, достаточных для разработки, называют месторождениями полезных
ископаемых.(вывесить на доску, а у детей на партах)

В) Знакомство с полезными ископаемыми
Казахстан занимает третье место после России и Украины в СНГ по запасам железной руды (16,6 млрд т). Месторождения находятся в
основном в Северном Казахстане, где сконцентрировано 85% разведанных запасов железной руды. Особое значение имеют Качарское и
Соколовско­Сарбайское месторождения.
Сарбайское месторождение железа было открыто в 1948 году летчиком М. Сургутановым. Во время перелета над месторождением он
обратил внимание на резкое отклонение стрелки компаса под влиянием магнитной аномалии. Вскоре было открыто редкое месторождение железа.
Руды этих месторождений высокого качества и содержат 50­60% чистого железа. Руды осадочного происхождения встречаются в месторождениях
Аятское и Лисаковское в Костанайской области и добываются открытым способом на глубине 30 метров. Содержание чистого железа в руде 37­
40%. Небольшие месторождения железной руды имеются в Карагандинской (Кентобе, Каратас) и Северо­Казахстанской (Атансор) областях.
Сообщение детей (показывают на карте)
Марганец. (темный пурпурный)К наиболее крупным месторождениям марганца относятся Атасуское и Жездинское, расположенные в
Центральном Казахстане. В местных рудах содержание марганца достигает 27%. Месторождения марганца были также обнаружены в Сарыарке (в
частности, в Улытау), Каратау и Мангыстау.
Хром. 99% месторождений хрома встречается в Мугоджарских горах. Большой известностью пользуются Кемпирсайская и Донская группы
месторождений, содержащих высококачественные руды. Месторождения хромитов открыты также в Костанайской и Воcточно­Казахстанской
областях.
Казахстан вышел на второе место в мире по запасам и годовой добыче хромитовых руд (темный зеленый). Эти руды являются обязательным
компонентом при выплавке нержавеющей стали. Хром экспортируется в 40 стран мира. 97% хромитов в СНГ добывается в Казахстане.
Никель (зеленый). Значительные запасы никеля сосредоточены в Мугоджарах. Более 40 крупных месторождений никеля находятся в

БурыкталеКемпирсайского массива в Актю­бинской области» Большие запасы высококачественного никеля разведаны в месторождениях Аккарга
и Актау в Ко­станайской, Карагандинской и Восточно­Казахстанской областях.
Алюминий (светлый желтый). Основное алюминиевое сырье Казахстана ­ бокситы. Главные месторождения расположены на северо­
востоке Сарыарки (окрестности Астаны) и в Тургайском прогибе (Амангельдинская группа). В них запасы бокситов незначительны. Поэтому
изыскивается возможность использовать другие источники сырья, в составе которых содержится глинозем. Казахстан занимает одно из первых
мест в СНГ по производству алюминия.
Медь (зеленый). Казахстан обладает богатейшими запасами медной руды. Основные промышленные типы руд ­ медистые песчаники (71%) и
медно­порфировые (24%). Самым крупным месторождением руды медистых песчаников является Жезказган. Жезказганские рудные
месторождения по своему потенциалу занимают первое место в СНГ и второе место в мире. Казахстан по добыче меди занимает седьмое место в
мире. 92% меди экспортируется в зарубежные страны.
Крупные месторождения руды медно­порфирового типа ­ Коунырат, Бозшаколь. Они разрабатываются открытым способом, но руды отличаются
невысоким содержанием металла.
Полиметаллы. Полиметаллические руды содержат ценные компоненты ­ свинец и цинк, а также медные соединения, золото, серебро и
другие металлы. Богатейшие месторождения свинца и цинка ­ Риддерское, Зыряновское и другие ­ находятся на Рудном Алтае. В местных рудах
много металлов. Полиметаллические месторождения имеются в Текели ­ в Жунгарском Алатау, в Ачисае и Мыргалымсае ­ в горах Каратау. В
последние годы разведаны богатые месторождения свинца в Центральном Казахстане (Кызылеспе, Каскаайгыр и др.).
Золото. В Казахстане имеется 190 месторождений золота. Золото добывается на востоке республики ­ на Алтае, в районе Калбинского
хребта, на северо­западе ­ в Жетыгаринском районе Костанайской области. Золотоносные месторождения на северной окраине Центрального
Казахстана (Степняк, Аксу, Майкаин) представлены кварцевыми жилами, вторичными кварцитами и россыпями. Месторождения в районе
Калбинского хребта тоже содержат кварцевые жилы и россыпи. Небольшие кварцевожильные месторождения есть в Жунгарском и Заилийском
Алатау.
Редкие металлы. К этой группе относятся вольфрам, молибден, ванадий, висмут, сурьма и др. По количеству и промышленному
значению месторождений Центральный Казахстан занимает первое место в СНГ. Некоторые редкие металлы (кадмий, индий, висмут, селен, ртуть
и др.) имеются также в полиметаллических месторождениях Жунгарии и Алтая.
Железная руда ­ это полезное ископаемое, из которого получают железо.
К железным рудам относятся красный железняк, магнитный железняк, бурый железняк.
Красный железняк (гематит) содержит 70% железа. Он красного цвета, имеет полуметаллический блеск, оставляет на
керамической плитке вишнево­красную черту, твердый (оставляет царапину на стекле), тяжелее воды. Это основная руда для получения
железа.
Магнитный железняк (магнетит) содержит до 73% железа. Он черного цвета, имеет металлический блеск, тверже стекла, оставляет на
керамической плитке черту черного цвета, тяжелее воды. Эта руда имеет очень большое значение для народного хозяйства.
Бурый железняк (лимонит) содержит до 60 % железа. Цвет бурого железняка различный ­ бурый, желтый, черный; он мягче стекла, на
керамической плитке оставляет черту бурого цвета, тяжелее воды. Эта руда наиболее распространена на поверхности Земли.
Из железной руды выплавляют чугун, сталь, железо. А из них в свою очередь изготавливают предметы быта: ножи, ножницы, детали
машин, вагонов, тракторов, железнодорожные рельсы.

В некоторых местах железная руда залегает неглубоко, в таких месторождениях ее добывают открытым способом. Сначала пласт взрывают,
а потом в образовавшемся карьере огромные экскаваторы черпают руду и грузят ее в машины или железнодорожные вагоны.
В других местах руда залегает глубоко, тогда для ее добычи роют глубокие шахты.
На физической карте месторождения железной руды обозначают черным треугольником.
По запасам железной руды Казахстан занимает среди других стран мира одно из первых мест. Более 85 % всего запаса железной руды
республики сосредоточено в Костанайской области.
Самое крупное Соколовско­Сарбайское месторождение было открыто с помощью самолета (что повлияло на магнитную стрелку прибора
самолета?). Другие месторождения железной руды имеются в Сарыарке, на севере Арала.
Учитель рассказывает, как добывают железную руду в рудниках и в карьерах открытым способом.
В нашей стране добывают железную руду в основном открытым способом, так как этот способ добычи является выгодным.
Показывает наиболее крупные месторождения железных руд на карте.
Из железной руды получают чугун и сталь. Они не встречаются в природе в чистом виде. Металл находится в смеси с другими веществами.
Сначала в доменных печах выплавляют из руды чугун. В настоящее время доменные печи полностью механизированы. Высота печей превышает 10­
этажный дом, снаружи они покрыты стальным каркасом.

Небольшие вагонетки беспрерывно доставляют в домну руду и кокс. Из нижнего отверстия домны постоянно вдувают горячий воздух. В
домне происходит восстановление железа из окислов.
Температура внутри печи достигает 20 000 С. Металл, находящийся в составе руды, плавится и стекает вниз, накапливается на дне печи.
Собравшийся металл понемногу вытекает из нижнего отверстия печи в огромный ковш, расположенный на движущейся по железным рельсам
вагонетке. Далее подвижный ковш разливает чугун в формы.
Доменная печь
(схематическое изображение)

Доменная печь
Остыв, затвердевший чугун, отправляют в плавильные печи. Здесь выплавляют из чугуна сталь.
В Казахстане самый крупный завод, где выплавляют сталь, находится в городе Темиртау. На этом
заводе начинал свой трудовой путь в качестве сталевара первый Президент нашей Республики Нурсултан
Назарбаев.

Это интересно
Рассказ учителя.
В организме человека тоже есть металлы. Больше всего в организме человека железа, и большая его часть находится в крови в особых тельцах­
эритроцитах. Они живут до 100 дней и заменяются новыми. За жизнь у человека вырабатывается 500 кг эритроцитов. Для этого ему нужно 0,5 кг
железа. Железо поступает в организм человека с пищей. Больше всего железа в морской капусте, печени говяжей, фасоли, петрушке, овсянке и т.

Маслянист и бур.
Та, что есть в фонтане этом,
Всем нужна зимой и летом.
В ней потом найдут бензин,
И мазут, и керосин. (Нефть)
2.Черный­черный порошок
Очень нам зимой помог.
Им мы печку разжигали,
То­то было жара!
Кочергой его мешали,
Словно кочегары.
Этот порошок, друг мой.
Добывают под землей. (Уголь)
3. Мне, ребята, после плавки
Сталью быть охота.
Сталь нужна и для булавки,
И для космолета.
А сама­то я невзрачна,
Темною бываю.
Под землей, в пещерах мрачных
Часто залегаю. (Руда)
4. Покрывают им дороги,
Улицы в селении,

А ещё он есть в цементе.
Сам он удобрение. (Известняк)
5. Этот мастер белый – белый.
В школе не лежит без дела:
Пробегает по доске,
Оставляет белый след.
Потолок наш тоже белый,
Ведь и он побелен … (Мелом)
6. Одну её не едят,
А без неё мало что едят. (Соль)
7. На кухне у мамы помощник отличный,
Он синим цветком расцветает от спички. (Природный газ)
8. Росли на болоте растения…
А теперь это топливо и удобрение. (Торф)
Задание для группы:
1 группа: Прочитать текст, ответить на вопросы и выполнить задания.
2 группа:Описать предметы из чугуна и стали, встречающиеся в повседневной жизни.
3 группа: Обозначить на контурной карте месторождения железной руды.
IV. Закрепление урока. Проблемные вопросы.

V. Итог урока. – Сегодня мы с вами, ребята, убедились в том, что правда у
каждого человека своя. Возможно, вы в своем возрасте еще не решили, каких
жизненных принципов вы будете придерживаться в дальнейшей жизни, но я
уверена в том, что вы сделаете верный выбор. Проводит рефлексию.
­ Понравился ли вам урок?
­ Что было трудным для вас?
­ Что вам больше понравилось?
VI. Домашняя работа. Стр 33­38
10
мин.
5
мин.
2
мин.
Ученики демонстрируют свои
знания.
Оценивают работу своих
одноклассников.
На стикерах записывают свое
мнение по поводу урока.
Таблица Фила
Дерево Блоба
стикеры
Записывают домашнюю работу в
дневниках.

№ 8 Руды чёрных металлов.

16.05.2011 11133 1022

Тема № 8. «Руды чёрных металлов».

Из руды чёрных металлов выплавляют железо. Оно входит в состав стали и чугуна.

Руды чёрных металлов:

1. магнитный железняк – притягивает магнит;

2. бурый железняк;

3. красный железняк.

Все эти руды называют железной рудой.

Железную руду добывают:

1. открытым способом - карьер – Рудный – Соколовско-Сарбайское

месторождение.

2. закрытым способом – шахта –

Руда очень твёрдая. Поэтому её сначала взрывают, потом загружают в вагоны.

На металлургических заводах в доменных печах из неё сначала выплавляют чугун . А из него выплавляют сталь.

Чугун и сталь – это сплавы железа.

В чистом виде железо не используется, так как быстро покрывается ржавчиной.

По запасам руды Казахстан занимает одно из ведущих мест.

Более 85 % всех запасов железной руды Казахстана находится в Костанайской области.

Самое крупное месторождение Соколовско-Сарбайское было открыто с борта самолёта. Лётчик небольшого самолёта заметил, что при полёте над определённым местом стрелка компаса начинает метаться по кругу. Оказалось, что в этой местности близко к поверхности земли залегает магнитный железняк.

Другие месторождения железной руды находятся в Сарыарке, в северном Приаралье. (города: Жезказган, Каражал, Аральск)

Фамилия, имя ученика:_____________________ Число, месяц: __________

Зачётный лист № 8. Тема: «Руды чёрных металлов ».

1. Что выплавляют из руды чёрных металлов? Куда оно входит?

________________________________________________________________
.

2. Перечисли руды чёрных металлов:

__________________________________________________________________
__________________________________________________________________

3. Как добывают железную руду?

4. Каким свойством она обладает? Что делают сначала, чтобы её добыть?

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

5. Что выплавляют на металлургических заводах в доменных печах?

__________________________________________________________________

6. Как их называют?

__________________________________________________________________

7. Почему железо не используется в чистом виде, а только в виде сплавов?

_____________________________________________________________________

8. Где в Казахстане находятся самые богатые запасы железной руды? Как

называется это месторождение?

_______________________________________________________________________________________________________________________________________

9. Расскажи, как было открыто самое крупное месторождение в Казахстане.

___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

10. Где находятся другие месторождения железной руды?

__________________________________________________________________

Скачать материал

Полный текст материала смотрите в скачиваемом файле.
На странице приведен только фрагмент материала.

Руды черных металлов

Чтобы получить металл, нужна руда. Неудивительно, что одно из самых древних занятий человека - горнорудное производство, т.е. поиск, разведка, добыча и переработка руд.

К чёрным металлам относят железо, марганец, хром, титан, ванадий. Руду недостаточно добыть, из неё ещё нужно извлечь полезный компонент, чтобы выплавить металл. В результате неизбежно происходит загрязнение окружающей среды. Если в Средние века добыча чёрных металлов была залогом экономического процветания для многих стран, то сегодня, оберегая и охраняя природу, многие государства уже отказываются от добычи руды открытым способом, как на Курской магнитной аномалии, предпочитая закрытый шахтовый метод добычи. Ведь ежегодно из земли извлекается почти миллиард тонн руды. Пустая порода, извлечённая из недр при добыче руды, - это большая экологическая проблема для районов, где идет активная добыча полезных ископаемых - прим.. Металлургические комбинаты тратят огромные средства на установку очистительных фильтров, не позволяющих всем вредным отходам производства попадать в окружающую среду. Однако без добычи руд чёрных металлов не было бы прогресса в развитии цивилизации.

Благородные металлы - золото, серебро, платина ценились всегда благодаря изысканному виду, мягкости и уникальным свойствам (золото, например, очень стойкое; серебро обладает дезинфицирующим свойством).

«Золотая лихорадка»

Едва прослышав о находках золота, тысячи людей теряли покой, заболевали «золотой лихорадкой» и устремлялись в глухие и дикие края в надежде разбогатеть. Одна из самых известных «лихорадок» связана с освоением золотых россыпных месторождений Аляски. Золото в природе может находиться в коренных месторождениях (жилах - прим.) либо в виде россыпей, когда драгоценный металл вместе с речным песком из разрушенной жилы перемещается водой и складируется по берегам рек и ручьёв. Реки впоследствии могут поменять своё русло, уйти от своего прежнего места, а россыпь останется.

Среди золотого песка могут попасться и самородки - достаточно крупные куски металла. В 1896 году Америку облетела весть о богатейших россыпных месторождениях, найденных старателями в долине ручья Клондайк. На поиски золота устремились многочисленные золотоискатели, многие из которых были совершенно не подготовлены к тяготам старательского быта. Об эпопее добычи клондайкских россыпей красочно рассказал Джек Лондон. Но россыпные месторождения быстро истощаются. Самые богатые россыпи были выработаны за несколько десятилетий.

Крупнейшее месторождение золота находится в Южной Африке в провинции Витватерсранд. Отсюда получают до 50% от всего объёма добычи этого металла в мире.

Цветные руды

К рудам цветных металлов относятся известные с древности медь, олово, свинец, ртуть, цинк. Они были востребованы на всем протяжении человеческой истории. Но в последние десятилетия, когда структура экономики стала более прогрессивной, без них просто не обойтись. Цветные металлы - это электротехническая, авиационная, космическая промышленность, производство полупроводников, катализаторов, автомобильных фильтров и др.

Радиоактивность - свойство металлов, о котором стало известно только в XX веке. Оно связано со способностью некоторых элементов - урана, тория, радия, циркония - излучать энергию особого типа - прим.. Это свойство используется в атомной энергетике. Однако выяснилось также, что отходы такого производства обладают смертоносными свойствами. Пока проблема ядерных отходов остаётся нерешённой.

Вторичное использование месторождений

Добыча руды с древности и до недавнего времени не обходилась без отходов - отвалов пустой породы. Современные методы дают возможность извлекать руду и из этих отвалов. Как правило, получают не очень большое количество, но в современном мире, когда недра Земли постепенно истощаются, вторичное использование месторождений приобретает всё большее значение.

Основными видами сырья для производства черных металлов являются железосодержащие руды, продукты переработки серного колчедана, железорудные концентраты, агломерат и окатыши.

Железосодержащие руды в зависимости от образующего руду минерала делятся на гематитовые, магнетитовые, гетитовые и сидери- товые. Гематитовые руды (красный железняк) имеют наибольшее процентное содержание железа (50-70 %, а в отдельных случаях 75-90 %); отличаются сравнительной химической чистотой, малым содержанием вредных примесей. Магнетитовые руды (50-65 % железа) характеризуются трудной восстановимостью, магнитными свойствами, широкими пределами влажности, плотности и вредных примесей (у отдельных видов руд содержание серы до 5 %). Гетиты (бурые железняки) содержат 25-55 % железа и в большинстве случаев представляют собой очень пористые аморфные соединения, пористость которых 16-44 %. Это дает возможность непосредственного их использования в доменном процессе. Особо ценятся в металлургической промышленности бурые железняки из-за наличия в них повышенного содержания марганца (2-3 %), ванадия (0,07 %). Иногда бурым железнякам могут сопутствовать минералы серного колчедана, цинковой обманки, свинцового блеска, что является причиной появления в руде вредных примесей серы и фосфора. У сидеритов (шпатовых железняков) наиболее низкое содержание железа (30-40 %), плотная структура, относительно небольшая влажность. Шпатовым железнякам часто сопутствуют сернистые соединения железа и цинка.

Все руды черных металлов - смерзающиеся грузы, их перевозят навалом в открытом подвижном составе; хранят на открытых площадках, предварительно спланированных и забетонированных. Высота штабеля может достигать 6-8 м. При хранении не рекомендуется смешение сортов и засорение пылеобразующими материалами и посторонними предметами.

Руды серного колчедана представляют собой сернистые соединения железа желтоватого или зеленовато-серого цвета с металлическим блеском. Различают следующие основные сернистые соединения железа: серный колчедан (пирит), магнитный колчедан (пирротин) и медный колчедан (халькопирит). В природе серный колчедан в чистом виде встречается редко, обычно он вырабатывается промышленностью при обогащении медных и полиметаллических руд. Полезной составной частью серного колчедана является двухсернистое железо, которое в чистом виде содержит 53,5 % серы и 46,5 % железа. Большое содержание серы делает серный колчедан пригодным для непосредственной выплавки чугуна. Это сырье применяется главным образом в химической промышленности для производства серной кислоты, а остающиеся после обжига продукты переработки - огарки в виде окиси железа - используют для выплавки чугуна.

В зависимости от предварительной обработки и обогащения к перевозкам по железным дорогам предъявляют рядовой, сортированный, гранулированный и флотационный серный колчедан. Гранулированный серный колчедан получают измельчением рядового, он содержит 35-50 % серы, обладает значительной твердостью и абразивностью, оказывает сильное истирающее действие на металлы. Влажность гранулированного колчедана сохраняется почти без изменений при длительном хранении и транспортировании и составляет 2-4 %. Влажность окружающей среды не оказывает существенного влияния на влагоемкость серного колчедана. Под воздействием атмосферных осадков увлажняется только поверхностный слой, который затем превращается в защитный; образуется белая пленка сульфидов. Флотационный серный колчедан вырабатывается при обогащении медных полиметаллических руд. По химическому составу флотационный колчедан аналогичен рядовому и отличается только размерами фракций. У основной массы частиц (15- 80 %) размеры менее 0,1 мм. Влажность флотационного серного колчедана не более 4,5 %. При влажности менее 0,5 % (сухой колчедан) частицы груза имеют повышенную подвижность, что приводит к пылению. Увеличение влажности до 2-3 % уменьшает подвижность частиц, приводит к слеживаемости при длительном хранении.

Серные колчеданы хранят на чистых бетонированных площадках строго по классам и маркам. Штабели с колчеданом разных марок и классов должны быть разделены барьерами, не допускающими смешения. Гранулированный серный колчедан обладает способностью измельчаться и распыляться при производстве погрузочно- разгрузочных работ, поэтому число перегрузочных операций должно быть минимальным. При хранении серные колчеданы пожароопасны из-за большого содержания серы. Температура внутри штабеля не должна превышать 60 °С.

Перевозят серные колчеданы навалом в универсальных полувагонах с заделкой щелей кузова или в специальных полувагонах, обеспечивающих сохранность груза от протекания в щели. При перевозках в холодное время года необходимо проводить профилактику против смерзаемости.

Железорудные концентраты являются продуктами глубокого обогащения железосодержащих руд на горно-обогатительных комбинатах. Особая ценность этого вида рудного сырья заключается в большом содержании железа, которое в отдельных случаях достигает 90 %. По гранулометрическому составу концентраты - тон- коизмельченная порошкообразная масса с размерами отдельных частиц 0,6-0,025 мм, причем основную массу концентратов (75 %) составляют частицы размером 0,05 мм и менее. Влажность концентратов составляет 1-15 %. Гранулометрический состав и влажность существенно влияют на объемную массу, а также на условия перевозки и хранения. При небольшой влажности концентраты обладают свойствами сыпучих тел, легко просачиваются в неплотности и щели кузова вагона, выдуваются встречными потоками воздуха. При увеличении влажности концентраты в теплое время года прилипают к стенкам и днищу вагонов, а в холодное сильно смерзаются. Силы адгезии начинают проявляться при влажности 7 % и достигают максимума при 14 %. Допускаемая влажность концентратов должна составлять зимой 1-2 %, летом 6-10 %. Перевозка осуществляется в специально приспособленных вагонах.

Железорудные концентраты хранят на открытых площадках. Атмосферная влага в период продолжительных дождей проникает только на глубину 20-30 см и не изменяет заводской влажности концентрата. Воздействие минусовых температур на штабель носит также поверхностный характер: промерзает слой в 40-50 см, а на глубине 1 м от поверхности сохраняется плюсовая температура (1-2°С).

Агломерат и окатыши - продукты специальной термической обработки мелкого рудного сырья и концентратов. Непосредственная загрузка доменной печи рудной мелочью и рудными концентратами не рекомендуется вследствие того, что восходящий поток газов в доменной печи выносит частицы размерами менее 3-4 мм, а работа на пылевидных рудах значительно увеличивает расход топлива. Для поддержания оптимальных режимов работы доменной печи необходимо производить окускование или окомкование рудной мелочи и рудных концентратов. Широко распространены два способа получения рудного сырья нужного гранулометрического и химического составов: процесс агломерации (спекания рудной мелочи и концентратов в куски) и процесс производства из железорудного концентрата окатышей - шариков определенного диаметра.

Процесс агломерации является непрерывным процессом. В начале технологической линии на агломерационную ленту укладывают специально подготовленную шихту, в состав которой, кроме рудной мелочи и железорудного концентрата, входят также колошниковая пыль, марганцевая пылевидная руда, флюсы и коксовая мелочь. Коксовая мелочь под действием высокой температуры горящего газа выгорает, а остальные компоненты спекаются. Готовый агломерат выдается с технологической линии большими блоками с температурой около 800°С. Затем производится дробление, грохочение и охлаждение до температуры 100 °С. Агломерат должен иметь высокую прочность, кусковатость, пористость и хорошую восстановимость при заданном химическом составе. Пористость агломерата изменяется от 20 до 50 %, причем сквозные поры обеспечивают оптимальные условия доменного процесса. Однако такая пористость снижает прочность агломерата. В процессе перегрузочных работ и транспортирования происходит его измельчение и ухудшение качества. В связи с этим агломерационные фабрики, как правило, строят на территории металлургических заводов. Внешние перевозки осуществляются по железной дороге на небольшие расстояния (300-400 км) в специализированных металлических хопперах (агловозах) в горячем состоянии (до 700 °С).

Наиболее ценное металлургическое сырье - окатыши. Процесс получения окатышей имеет две основные фазы: получение сырых шариков определенного диаметра (2-30 мм) и химического состава на специальных устройствах - окомкователях и последующий высокотемпературный обжиг. Окатыванию целесообразно подвергать тонкие концентраты с основной массой частиц (75-90 %) размерами менее 0,044 мм. Для повышения прочности сырых окатышей в подготовленную к окомкованию шихту добавляют связующие присадки. Если в шихту добавить коксовую мелочь, то при последующем обжиге часть железа восстановится до металла, и готовые окатыши могут содержать до 40 % металла, что значительно повышает ценность этого вида сырья.

Окатыши имеют значительно булыиую холодную прочность (прочность в холодном состоянии) и пониженную в сравнении с агломератом истираемость. Как физические, так и химические свойства окатышей достаточно стабильны и незначительно меняются в процессе длительного хранения, при перегрузочных и транспортных операциях.