حيث رود. خام الحديد. كيف حصلوا عليه. تخصيب خام الحديد

خام الحديد هو المادة الخام الرئيسية لصناعة المعادن في جميع أنحاء العالم. يؤثر سوقها ، بدرجة أو بأخرى ، على اقتصاد البلدان المختلفة. اليوم ، يتم استخراج موارد خام الحديد في أكثر من 50 دولة ، بما في ذلك الاتحاد الروسي. إنها تشغل بثقة منصبها في قائمة زعماء العالم الخمسة الدائمين. يوردون معًا ما يصل إلى 80 ٪ من هذه المواد الخام إلى السوق العالمية.

رواسب خام الحديد في روسيا

يتم توزيع موارد خام الحديد بشكل غير متساو عبر أراضي الدولة الروسية. ينتمي أكثر من نصف جميع الاحتياطيات إلى الخامات الرسوبية لما قبل الكمبري. ويمثلها خام الحديد الأحمر والبني والمغناطيسي بجودة مختلفة. وفقط 12٪ منها خامات عالية الجودة ، حيث لا يقل محتوى الحديد فيها عن 60٪. والجدير بالذكر أن الدولة الروسية تأتي في المرتبة الثانية بعد البرازيل من حيث احتياطيات خام الحديد. ولكن في الوقت نفسه ، فإن الودائع المحلية مقارنة بالودائع الأجنبية (أستراليا والهند والبرازيل) ذات جودة منخفضة من الخامات وظروف جيولوجية صعبة لتنميتها.

توجد رواسب كبيرة من خام الحديد في روسيا في المنطقة الفيدرالية المركزية. يمثل حوالي 55 ٪ من إجمالي إنتاج المواد الخام. توجد رواسب كبيرة بما يكفي من الاحتياطيات المستكشفة في كاريليا ومنطقة مورمانسك ، ويبلغ إنتاجها 18 ٪. تنتج رواسب Gusevogorskoye في منطقة سفيردلوفسك ما يقرب من 16 ٪ من خامات الحديد. كما يجري تطوير رواسب كوراناخ وغارينسكوي في منطقة أمور ، ورواسب Kimkanskoye و Kostenginskoye في منطقة الحكم الذاتي اليهودي ، وغيرها.

الشذوذ المغناطيسي كورسك

تتصدر قائمة رواسب خام الحديد في روسيا محاجر Kursk Magnetic Anomaly (KMA). تبلغ مساحة حوضها أكثر من 160 ألف كيلومتر مربع وتشمل أراضي مناطق أوريول ، بيلغورود ، كورسك ، وفورونيج. من حيث احتياطيات الحديد التي تقدر بمليارات الأطنان ، هذا هو أكبر حوض في العالم. حتى الآن ، تم استكشاف أكثر من 30 مليار طن من خام الحديد الغني. يتم تمثيل كتلتها الرئيسية بواسطة كوارتزيت المغنتيت مع محتوى حديد يزيد عن 40٪.

يتم تحديد خامات KMA بواسطة نسيج متعدد المكونات. يتراوح عمق حدوثها من 30 إلى 650 مترًا. يتم التعدين التجاري بشكل أساسي في منطقتي كورسك وبلغورود ، حيث تتركز حصة كبيرة من احتياطيات الخام (رواسب Stoilenskoye و Mikhailovskoye و Lebedinskoye و Yakovlevskoye).

حقل بخار

ودائع بخار هي الجزء الأكثر استكشافًا في حوض خام الحديد في غرب سيبيريا. تم اكتشافه في الستينيات أثناء التنقيب عن رواسب النفط في منطقة تومسك وهو اليوم أحد أكبر رواسب خام الحديد في روسيا. توجد أربع طبقات خام في المنطقة ، والتي تندمج في بعض الأماكن في وديعة واحدة. تقع تكوينات خام الحديد بشكل أساسي على عمق 190 مترًا ، ولكن في الشمال يصل الهبوط إلى 300 متر. يصل محتوى الحديد في الخامات إلى 57٪ في بعض الأماكن. في الخام المخصب ، يزداد حجم الحديد بشكل ملحوظ ويصل إلى 97٪. تبلغ مساحة وديعة بخار 16 ألف كم 2.

السمة المميزة للودائع الغنية هي وجود مكونات مرتبطة بها من الكوبالت والتيتانيوم والكروم والفاناديوم ، مما يزيد من قيمة الخامات. وفقًا للتقديرات الأولية للدراسة الجيولوجية ، تقدر الاحتياطيات المتوقعة لحقل Bakcharskoye بنحو 110 مليارات طن. وتجدر الإشارة إلى أن آفاق الخام لهذه المنطقة شديدة الري وهذا يسبب صعوبات في استغلال الرواسب.

أكبر رواسب خام الحديد في روسيا تشمل رواسب Olenegorsk في منطقة مورمانسك ، والتي تم اكتشافها في عام 1932. يتم تمثيل معظم قاعدة المواد الخام من الكوارتز الحديدي ، والمعادن الرئيسية التي فيها أكسيد الحديد الأسود والهيماتيت. ويبلغ معدل وجود الحديد 31٪. يقع الخام على سطح الأرض تقريبًا ، لكن الجسم الخام يذهب إلى عمق أكثر من 800 متر بطول 32 كم. يتم إثراء خامات هذه الرواسب بسهولة ، فهي تحتوي على الحد الأدنى من الشوائب الضارة ، مما يجعل من الممكن الحصول على معدن عالي الجودة.

وفقًا لآخر التقديرات ، تبلغ احتياطيات رواسب Olenegorsk في شبه جزيرة Kola 700 مليون طن من خام الحديد. إن وجود مثل هذه الاحتياطيات الكبيرة موجود في آفاق عميقة للغاية ، مما يخلق الحاجة إلى استكشاف إضافي للتربة.

حقل كوفدورسكي

نظرًا لتاريخها الجيولوجي ، تمتلك شبه جزيرة كولا رواسب معدنية كبيرة وتساهم بشكل كبير في الاقتصاد الروسي. بدأ تطوير رواسب خام الحديد الرئيسية في هذه المنطقة منذ عام 1962 ، على الرغم من اكتشافها حتى قبل الحرب. يعد رواسب خام الحديد Kovdorskoye أحد أكبر مستودعات تجميع المواد الخام في الولاية. فيما يلي معادن فريدة نادرة لا توجد في أي مكان آخر.

تم تطوير رواسب كوفدور منذ عام 1962 ، وتبلغ احتياطياتها حوالي 650 مليون طن من خامات المغنتيت. يبلغ عرض جسم الخام 100-800 متر ، ويمتد الطول لأكثر من كيلومتر. تم استكشاف رواسب المخزن حتى عمق 800 متر. معدل محتوى الحديد 28-30٪. بالإضافة إلى تركيز المغنتيت ، يتم استخراج مركزات البادلايت والأباتيت من الخام.

حقل كوستومكشا

منطقة أخرى مهمة بها رواسب خام الحديد في روسيا هي كاريليا. هناك 26 ترسبًا وحوالي 70 مظهرًا لخام الحديد من تكوينات خام مختلفة هنا. الأكثر أهمية من الناحية العملية هي تشكيلات الكوارتز الحديدي ، والتي تم تطويرها جيدًا في منطقة غرب كاريليا المعدنية. تنتمي النخيل إلى حقل كوستوموكشا ، الذي يعتبر الأكبر في شمال غرب روسيا. تبلغ احتياطياتها من الخام أكثر من مليار طن بمتوسط ​​محتوى حديد يصل إلى 32٪.

تمتد طبقة الكوارتزيت الحديدي من رواسب Kostomuksha في شريط يبلغ طوله 15.6 كم. وهي تشتمل على روايتين على عمق يصل إلى 40 مترًا - الرئيسي والمتداخل. الوديعة الرئيسية تحتوي على ما يصل إلى 70٪ من جميع احتياطيات الوديعة. المغنتيت هو المعدن الخام المهيمن والفوسفور والكبريت موجودان من الشوائب الضارة. يتم إثراء خامات رواسب Kostomuksha بسهولة.

أيضًا ، لا ينبغي تجاهل رواسب خام الحديد التالية: Korpangskoye (400 مليون طن من الاحتياطيات المعتمدة) ، Pudozhgorskoye (تقدر الموارد المتوقعة بـ 302 مليون طن) و Koykarskoye (تقدر الاحتياطيات بحوالي 3200 ألف طن).

جمهورية خاكاسيا

خاكاسيا هي موطن لبعض أقدم رواسب خام الحديد في روسيا. تمثل قاعدتها مناطق Teysko-Balyksinsky و Abakano-Anzassky و Verkhneabakansky.

تم اكتشاف رواسب خام Abagas في منطقة Kuznetsk Alatau ومنخفض Minusinsk في عام 1933 ، لكن تطورها بدأ بعد 50 عامًا فقط. المعدن السائد هنا هو أكسيد الحديد الأسود ، ويتم تعيين الأدوار الثانوية للبيريت والهيماتيت والمسكيتوفيت. بلغ رصيد احتياطي المواد الخام أكثر من 73 مليون طن.

بالقرب من مدينة أباظة توجد رواسب خام الحديد في أباكان. يتم تمثيل رواسبها بخامات سكارن-مغنتيت سهلة التخصيب. تحتوي احتياطيات الرصيد على 145 مليون طن من الخام ، ومتوسط ​​حجم الحديد هو 42-45٪. تم استكشاف الوديعة حتى عمق 1300 متر.

ودائع كاتشكانار

عُرفت مجموعة مخازن خام الحديد في منطقة سفيردلوفسك منذ فترة طويلة ، لكن التنقيب الجاد لم يبدأ إلا في الثلاثينيات من القرن الماضي. فهو يجمع بين روايتين رئيسيتين: Gusevogorskoye و Kachkanarskoye. يتم تمثيل رواسب معادن الخام بالمغنتيت وتحتوي بشكل أساسي على شوائب من التيتانيوم والفاناديوم. إنها تقع في أعماق كبيرة ولديها تطور معقد للغاية.

تعد رواسب كاتشكانار من بين أكبر رواسب خام الحديد في روسيا ، حيث تمتلك 70 ٪ من الخامات المستخرجة في جبال الأورال. الموارد المتوقعة أكثر من 12 مليار طن من الخام ، والاحتياطيات المستكشفة 7 مليار طن مع محتوى حديد 16٪. عند تخصيب الخام ، يصل حجم الحديد في المركز الناتج إلى 61٪.

رواسب باكال

تقع مجموعة Bakal من رواسب خام الحديد في منطقة Satka في منطقة Chelyabinsk. وتتركز على مساحة 150 كم 2 وبها 24 رواسبًا ، لكل منها عدة أجسام خام. يتم تمييز نوعين من الخامات في الرواسب: السديريت (بنسبة حديد 32٪) وخام الحديد البني (مع محتوى حديد أكثر من 50٪). تلعب خامات السديريت دورًا رائدًا في الاحتياطيات المستكشفة والمقدرة. المعادن الرئيسية لهذه الرواسب هي البيستومسايت و سيدروبلسيت.

المحاجر التالية تعمل في حقل خام باكالسكي: Petlinsky ، Central ، Novobakalsky ، Sosnovsky ، Siderite ، Shuldinsky. إجمالي احتياطي الخام مليار طن. من حيث جودة الخامات وكمية الحديد فيها ، فإن رواسب Bakalskoye هي واحدة من أفضل رواسب خام الحديد في روسيا.

وتجدر الإشارة إلى أن صناعة خام الحديد هي واحدة من القطاعات القليلة في الصناعة الروسية التي تشعر بثقة أكبر حتى في أوقات الأزمات. تتضمن الميزانية العمومية للولاية 173 من رواسب خام الحديد. وستكون احتياطيات رصيدها ، بالمعدل الحالي للإنتاج ، قادرة على توفير المعادن الحديدية لأكثر من 200 عام قادمة.

محتوى الحديد في الخامات الصناعية من 16 إلى 72٪. من بين الشوائب المفيدة Ni و Co و Mn و W و Mo و Cr و V وما إلى ذلك ، ومن بين الشوائب الضارة S و R و Zn و Pb و As و Cu. تنقسم خامات الحديد حسب التكوين إلى و (انظر الخريطة).

خامات الحديد الأساسية

تصنف أنواع خامات الحديد الصناعية حسب خام المعادن السائد. تتكون خامات المغنتيت من أكسيد الحديد الأسود (أحيانًا ماغنيسيان - ماغنومغنتيت ، غالبًا ما يتحول إلى الهيماتيت في عملية الأكسدة). وهي أكثر ما يميز الرواسب الكربونية والخشنة والحرارية المائية. يتم استخراج الأباتيت والبادلايت من رواسب الكربوناتيت ، ويتم استخلاص البيريت المحتوي على الكوبالت وكبريتيدات المعادن غير الحديدية من رواسب الخيوط. مجموعة متنوعة خاصة من خامات المغنتيت عبارة عن خامات معقده (Fe-Ti-V) تيتانومنتيت من الرواسب النارية. تعتبر خامات الهيماتيت ، المكونة أساسًا من الهيماتيت ، وبدرجة أقل ، المغنتيت ، شائعة في قشرة التجوية للكوارتزيت الحديدي (خامات المارتيت) ، في خامات الخامات ، والحرارة المائية ، والخامات الرسوبية البركانية. تحتوي خامات الهيماتيت الغنية على 55-65٪ حديد وما يصل إلى 15-18٪ منجنيز. تنقسم خامات السيديريت إلى خامات بلورية من خامات السديريت وخامات الحديد الصخرية الطينية ؛ غالبًا ما يكونون مغنيسيوم (ماجنوسيديريتس). توجد في الرواسب الحرارية المائية والرسوبية والبركانية الرسوبية. متوسط ​​محتوى الحديد فيها هو 30-35٪. بعد تحميص خامات السديريت ، نتيجة لإزالة ثاني أكسيد الكربون ، يتم الحصول على مركزات أكسيد الحديد المسامية الدقيقة التي تحتوي على 1-2٪ ، وأحيانًا تصل إلى 10٪ منغنيز. في منطقة الأكسدة ، تتحول خامات السديريت إلى خام الحديد البني. تتكون خامات حديد السيليكات من كلوريت حديدية (، ليبتوكلوريت ، إلخ) ، مصحوبة بهيدروكسيدات الحديد أحيانًا. أنها تشكل رواسب رسوبية. متوسط ​​محتوى الحديد فيها هو 25-40٪. خليط الكبريت لا يكاد يذكر ، الفوسفور يصل إلى 1٪. غالبًا ما يكون لديهم نسيج أوليتيك. في قشرة التجوية ، تتحول إلى خام الحديد البني ، وأحيانًا الأحمر (هيدروثيماتيت). تتكون الأحجار الحديدية البنية من هيدروكسيدات الحديد ، وغالبًا ما تكون هيدروغوثايت. أنها تشكل رواسب رسوبية (البحرية والقارية) ورواسب قشرة التجوية. غالبًا ما تحتوي الخامات الرسوبية على نسيج أوليتيك. متوسط ​​محتوى الحديد في الخامات هو 30-35٪. يحتوي خام الحديد البني لبعض الرواسب (Bakalskoye في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، بلباو في إسبانيا ، إلخ) على ما يصل إلى 1-2 ٪ منغنيز أو أكثر. خام الحديد البني المخلوط بطبيعته ، المتكون في قشور التجوية للصخور فوق القاعدية ، يحتوي على 32-48٪ حديد ، حتى 1٪ نيكل ، حتى 2٪ كرم ، جزء من المئات من ثاني أكسيد الكربون ، خامسًا ، حديد نيكل كروم وسبيكة منخفضة يتم صهر الفولاذ من هذه الخامات بدون إضافات. (، ferruginous) - محتوى ضعيف ومتوسط ​​من الحديد (12-36٪) من خامات الحديد المتحولة ، وتتكون من طبقات رقيقة متناوبة من الكوارتز والمغنتيت والهيماتيت والمغنتيت والهيماتيت والسيدريت ، في أماكن بها خليط من السيليكات والكربونات. تتميز بمحتوى منخفض من الشوائب الضارة (S و R جزء من مائة بالمائة). وعادة ما تحتوي الودائع من هذا النوع على احتياطيات خام فريدة (أكثر من 10 مليارات طن) أو كبيرة (أكثر من مليار طن). يتم إجراء السيليكا في قشرة التجوية ، وتظهر رواسب كبيرة من خامات الهيماتيت-مارتيت الغنية.

تقع أكبر احتياطيات وأحجام الإنتاج على كوارتزيت الحديدوز وخامات الحديد الغنية المتكونة منها ، وخامات الحديد البني الرسوبية ، وكذلك خامات الخامات الحرارية المائية والكربوناتيت ، وهي أقل شيوعًا.

تخصيب خام الحديد

هناك خامات غنية (أكثر من 50٪ حديد) وفقيرة (أقل من 25٪ حديد) تتطلب. بالنسبة للخصائص النوعية للخامات الغنية ، فإن محتوى ونسبة الشوائب غير المعدنية (مكونات تشكيل الخبث) ، التي يتم التعبير عنها بواسطة معامل القاعدية ومعامل الصوان ، مهمة. وفقًا لقيمة معامل القاعدية (نسبة مجموع محتويات أكاسيد الكالسيوم والمغنيسيوم إلى مجموع أكاسيد السيليكون و) تقسم خامات الحديد ومركزاتها إلى حمضية (أقل من 0.7) ، ذاتية التدفق (0.7 -1.1) وأساسي (أكثر من 1.1). تعتبر خامات التدفق الذاتي هي الأفضل: تتطلب الخامات الحمضية إدخال كمية متزايدة من الحجر الجيري (التدفق) في شحنة فرن الانفجار مقارنةً بالخامات الأساسية. وفقًا لوحدة السيليكون (نسبة أكسيد السيليكون إلى أكسيد الألومنيوم) ، يقتصر استخدام خامات الحديد على أنواع الخامات التي تحتوي على وحدة أقل من 2. الخامات الضعيفة التي تتطلب التخصيب تشمل تيتانومنتيت والمغنتيت وأيضًا كوارتزيت المغنتيت مع أكسيد الحديد الأسود. محتوى الحديد أكثر من 10-20٪ ؛ مارتيت وهيماتيت وهيماتيت كوارتزيت مع محتوى الحديد أكثر من 30٪ ؛ خامات سيدرايت وهيدروجوثايت وهيدروجويثيتيت-ليبتوكلوريت تحتوي على نسبة تزيد عن 25٪ من الحديد. يتم تحديد الحد الأدنى لمحتوى الحديد والمغنتيت الكلي لكل رواسب ، مع مراعاة الحجم والتعدين والظروف الاقتصادية ، وفقًا للمعايير.

وتنقسم الخامات التي تتطلب التخصيب إلى مواد سهلة التخصيب وصعبة التخصيب ، والتي تعتمد على تركيبتها المعدنية وخصائصها التركيبية والتركيبية. تشتمل الخامات المخصبة بسهولة على خامات المغنتيت وكوارتز المغنتيت ، وتشمل الخامات شديدة التخصيب خامات الحديد ، حيث يرتبط الحديد بالتكوينات الكريبتو البلورية والغروية ، عند سحقها ، لا يمكن فتح المعادن الخام فيها نظرًا لصغر حجمها ودقتها الإنبات بالمعادن غير المعدنية. يتم تحديد اختيار طرق الإثراء من خلال التركيب المعدني للخامات ، وخصائصها التركيبية والتركيبية ، وكذلك طبيعة المعادن غير المعدنية والخصائص الفيزيائية والميكانيكية للخامات. يتم إثراء خامات المغنتيت بالطريقة المغناطيسية. يضمن استخدام الفصل المغناطيسي الجاف والرطب إنتاج مركزات مكيفة حتى مع وجود محتوى منخفض نسبيًا من الحديد في الخام الأصلي. في حالة وجود درجات تجارية من الهيماتيت في الخامات ، جنبًا إلى جنب مع المغنتيت ، يتم استخدام طرق التخصيب بالتعويم المغناطيسي (للخامات المنتشرة بدقة) أو الجاذبية المغناطيسية (للخامات المنتشرة بخشونة). إذا كانت خامات المغنتيت تحتوي على كميات صناعية من الأباتيت أو الكبريتيدات والنحاس والزنك ومعادن البورون وغيرها ، يتم استخدام التعويم لاستخراجها من نفايات الفصل المغناطيسي. تشتمل مخططات التخصيب لخامات التيتانومغنتيت وإلمينيت-تيتانومغنتيت على فصل مغناطيسي رطب متعدد المراحل. من أجل عزل الإلمنيت إلى مركز التيتانيوم ، يتم إثراء نفايات الفصل المغناطيسي الرطب بالتعويم أو الجاذبية ، متبوعًا بالفصل المغناطيسي في حقل عالي الكثافة.

تتضمن مخططات التخصيب لكوارتزيت المغنتيت التكسير والطحن والتخصيب المغناطيسي منخفض المجال. يمكن إجراء تخصيب الكوارتز الحديدي المؤكسد بواسطة طرق مغناطيسية (في مجال قوي) ، تحميص مغناطيسي وطرق تعويم. لتخصيب خامات الحديد البني الهيدروجيتيت - ليبتوكلوريت ، يتم استخدام طريقة الجاذبية أو الجاذبية المغناطيسية (في مجال قوي) ؛ الدراسات جارية أيضًا لإثراء هذه الخامات عن طريق التحميص بطريقة مغناطيسية. يتم إثراء خامات Clayey hydrogoethite و (pebble) بالغسيل. عادة ما يتم تخصيب خامات السديريت عن طريق التحميص. أثناء معالجة كوارتزيت حديدوز وخامات سكارن-مغنتيت ، عادة ما يتم الحصول على مركزات بمحتوى Fe من 62-66٪ ؛ في التركيزات المكيفة للفصل المغناطيسي الرطب من خامات الحديد الأباتيت - المغنتيت وخامات الحديد المغنومنتيت ، بما لا يقل عن 62-64٪ ؛ بالنسبة للمعالجة المعدنية الكهربائية ، يتم إنتاج المركزات بمحتوى Fe لا يقل عن 69.5٪ ، SiO 2 لا يزيد عن 2.5٪. تعتبر مركزات الإثراء التثاقلي والتثاقلي المغناطيسي لخام الحديد الأوليتي البني مشروطة عندما يكون محتوى الحديد 48-49٪ ؛ مع تحسن طرق التخصيب ، تزداد متطلبات المركزات من الخامات.

تستخدم معظم خامات الحديد في صهر الحديد. كمية صغيرة بمثابة دهانات طبيعية (مغرة) وعوامل ترجيح لطين الحفر.

احتياطيات خام الحديد

من حيث احتياطيات خام الحديد (الرصيد - أكثر من 100 مليار طن) ، يحتل CCCP المرتبة الأولى في العالم. تتركز أكبر احتياطيات خام الحديد في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في أوكرانيا ، في المناطق الوسطى من روسيا الاتحادية الاشتراكية السوفياتية ، في شمال كازاخستان ، في جبال الأورال ، في غرب وشرق سيبيريا. من إجمالي كمية احتياطيات خام الحديد المستكشفة ، 15٪ غنية ولا تتطلب تخصيبًا ، 67٪ مخصبة باستخدام مخططات مغناطيسية بسيطة ، و 18٪ تتطلب طرق إثراء معقدة.

تمتلك KHP وكوريا الشمالية و CPB احتياطيات كبيرة من خام الحديد ، كافية لتطوير المعادن الحديدية الخاصة بهم. أنظر أيضا

من حيث وجود احتياطيات خام الحديد المتوقعة ، تحتل روسيا المرتبة الثالثة فقط بعد البرازيل والولايات المتحدة. تقدر الكمية الإجمالية للخام في الاتحاد الروسي بحوالي 120.9 مليار طن. إذا أخذنا في الاعتبار موثوقية "البيانات الاستخباراتية" ، فإن الاحتياطيات (الفئة P1) يتم تحديدها بدقة أكبر عند 92.4 مليار طن ، واحتمال الاستخراج بالكامل عند 16.2 مليار طن (الفئة P2) أقل احتمالية قليلاً واحتمال الاستخراج من الخام المستكشف 2.4 مليار طن (فئة P3). متوسط ​​محتوى الحديد 35.7٪. يتركز الجزء الرئيسي من الموارد على KMA (Kursk Magnetic Anomaly) ، الموجود في الجزء الأوروبي من روسيا. أقل أهمية هي الودائع الموجودة في سيبيريا ، في الشرق الأقصى.

توزيع احتياطيات الخام في روسيا

تبلغ نسبة الخام عالي الجودة الذي لا يتطلب تخصيبًا ، بمحتوى حديد لا يقل عن 60٪ في روسيا ما يقرب من 12.4٪. في الأساس ، الخامات متوسطة وفقيرة ، وتتراوح نسبة الحديد فيها بين 16-40٪. ومع ذلك ، تمتلك أستراليا فقط احتياطيات كبيرة من الخامات الغنية في العالم. 72٪ من الاحتياطيات الروسية مصنفة على أنها مربحة.

يوجد اليوم في الاتحاد الروسي 14 أكبر ودائع. من بين هؤلاء ، توجد 6 في منطقة الشذوذ (أي أكثر من النصف) ، والتي توفر 88٪ من تطور خامات الحديد. يحتوي رصيد الدولة في الاتحاد الروسي على 198 حقلاً في دفاتره ، 19 منها بها احتياطيات غير متوازنة. مواقع تعدين خام الحديد الرئيسية بترتيب تنازلي (حسب حجم المعادن الملغومة):
- إيداع Mikhailovskoye (في منطقة كورسك) ؛
- م جوسيفجورسكوي (في منطقة سفيردلوفسك) ؛
- م. Lebedinskoe (في منطقة بيلغورود) ؛
- م Stoilenskoe (في منطقة بيلغورود) ؛
- كيب كوستوموكشسكوي (كاريليا) ؛
- م. Stoylo-Lebedinskoe (في منطقة بيلغورود) ؛
- م كوفدورسكي (في منطقة مورمانسك) ؛
- م. Rudnogorskoe (في منطقة إيركوتسك) ؛
- م كوروبكوفسكي (في منطقة بيلغورود) ؛
- رأس Olenegorskoye (في منطقة مورمانسك) ؛
- م. Sheregeshevskoe (في منطقة كيميروفو) ؛
- م تاشتاغولسكوي (في منطقة كيميروفو) ؛
- م. Abakanskoye (Khakassia) ؛
- م Yakovlevskoe (في منطقة بيلغورود).

على مدى العقد الماضي ، شهد الاتحاد الروسي زيادة في إنتاج خام الحديد. يبلغ متوسط ​​النمو السنوي حوالي 4٪. ومع ذلك ، هناك شيء يجب السعي لتحقيقه: حصة الخام الروسي في الإنتاج العالمي أقل من 5.6٪. في الأساس ، يتم تعدين جميع الخام في روسيا في KMA (54.6٪). في كاريليا ومنطقة مورمانسك ، يمثل الحجم 18٪ من إجمالي الإنتاج ، في منطقة سفيردلوفسك ، يتم إنتاج 16٪ من الخامات "على الجبل".

بدأ تعدين خام الحديد من قبل الإنسان منذ عدة قرون. حتى ذلك الحين ، أصبحت مزايا استخدام الحديد واضحة.

من السهل جدًا العثور على التكوينات المعدنية التي تحتوي على الحديد ، حيث يشكل هذا العنصر حوالي خمسة بالمائة من قشرة الأرض. بشكل عام ، يعتبر الحديد رابع أكثر العناصر وفرة في الطبيعة.

من المستحيل العثور عليه في شكله النقي ، فالحديد موجود بكمية معينة في أنواع كثيرة من الصخور. خام الحديد يحتوي على أعلى محتوى من الحديد ، واستخراج المعدن منه هو الأكثر ربحية من الناحية الاقتصادية. كمية الحديد التي يحتويها تعتمد على مصدره ، وتبلغ نسبته الطبيعية حوالي 15٪.

التركيب الكيميائي

تعتمد خصائص خام الحديد وقيمته وخصائصه بشكل مباشر على تركيبته الكيميائية. قد يحتوي خام الحديد على كميات متفاوتة من الحديد والشوائب الأخرى. بناءً على ذلك ، هناك عدة أنواع منه:

• غني جدًا عندما يتجاوز محتوى الحديد في الخامات 65٪ ؛
• غني ، وتتراوح نسبة الحديد فيه من 60٪ إلى 65٪ ؛
• متوسط ​​، من 45٪ فما فوق ؛
• فقيرة لا تزيد فيها نسبة العناصر المفيدة عن 45٪.

كلما زادت الشوائب الجانبية في تكوين خام الحديد ، زادت الطاقة اللازمة لمعالجته ، وأقل كفاءة هو إنتاج المنتجات النهائية.

قد يكون تكوين الصخر عبارة عن مزيج من معادن مختلفة ونفايات الصخور والشوائب الأخرى ، والتي تعتمد نسبتها على رواسبها.

تتميز الخامات المغناطيسية بحقيقة أنها تستند إلى أكسيد له خصائص مغناطيسية ، ولكن مع تسخين قوي يتم فقدها. كمية هذا النوع من الصخور في الطبيعة محدودة ، لكن محتوى الحديد فيها قد لا يكون أدنى من خام الحديد الأحمر. ظاهريًا ، تبدو بلورات صلبة من الأسود والأزرق.

خام الحديد الصاري هو صخر خام يعتمد على السديريت. في كثير من الأحيان يحتوي على كمية كبيرة من الطين. من الصعب نسبيًا العثور على هذا النوع من الصخور في الطبيعة ، مما يجعله نادرًا ما يستخدم نظرًا لقلة محتوى الحديد. لذلك ، من المستحيل عزوها إلى أنواع الخامات الصناعية.

بالإضافة إلى الأكاسيد ، توجد خامات أخرى تعتمد على السيليكات والكربونات في الطبيعة. تعتبر كمية محتوى الحديد في الصخر مهمة جدًا لاستخدامها الصناعي ، ولكن من المهم أيضًا وجود منتجات ثانوية مفيدة مثل النيكل والمغنيسيوم والموليبدينوم.

صناعات التطبيق

يقتصر نطاق خام الحديد بشكل كامل تقريبًا على علم المعادن. يتم استخدامه بشكل أساسي في صهر الحديد الخام ، والذي يتم تعدينه باستخدام أفران الموقد المفتوحة أو أفران التحويل. اليوم ، يستخدم الحديد الزهر في مختلف مجالات النشاط البشري ، بما في ذلك في معظم أنواع الإنتاج الصناعي.

تُستخدم سبائك مختلفة من الحديد بدرجة لا تقل عن ذلك - وقد وجد الفولاذ التطبيق الأوسع بسبب قوته وخصائصه المضادة للتآكل.

يتم استخدام الحديد الزهر والصلب وسبائك الحديد الأخرى المختلفة في:

1. الهندسة الميكانيكية لإنتاج أدوات وأجهزة مختلفة.
2. صناعة السيارات ، لتصنيع المحركات ، والمباني ، والإطارات ، وكذلك المكونات والأجزاء الأخرى.
3. الصناعات العسكرية والصاروخية ، في إنتاج المعدات الخاصة والأسلحة والصواريخ.
4. البناء ، كعنصر تقوية أو إقامة الهياكل الحاملة.
5. الصناعات الخفيفة والغذائية ، كالحاويات وخطوط الإنتاج والوحدات والأجهزة المختلفة.
6. صناعة التعدين ، كآلات ومعدات خاصة.

رواسب خام الحديد

احتياطيات خام الحديد في العالم محدودة من حيث الكمية والموقع. تسمى مناطق تراكم احتياطيات الخام بالودائع. اليوم ، تنقسم رواسب خام الحديد إلى:

1. ذاتية النمو. تتميز بموقع خاص في قشرة الأرض ، وعادة ما تكون في شكل خامات تيتانومنتيت. تتنوع أشكال ومواقع هذه الشوائب ، ويمكن أن تكون في شكل عدسات ، وطبقات موجودة في قشرة الأرض على شكل رواسب ، ورواسب تشبه البراكين ، في شكل عروق مختلفة وأشكال أخرى غير منتظمة.
2. خارجي. يشمل هذا النوع رواسب خام الحديد البني والصخور الرسوبية الأخرى.
3. متحولة. والتي تشمل رواسب الكوارتزيت.

يمكن العثور على رواسب هذه الخامات في جميع أنحاء كوكبنا. يتركز أكبر عدد من الودائع في أراضي جمهوريات ما بعد الاتحاد السوفيتي. خاصة أوكرانيا وروسيا وكازاخستان.

دول مثل البرازيل وكندا وأستراليا والولايات المتحدة والهند وجنوب إفريقيا لديها احتياطيات كبيرة من الحديد. في الوقت نفسه ، تمتلك كل دولة في العالم تقريبًا ودائع متطورة خاصة بها ، وفي حالة النقص ، يتم استيراد السلالة من دول أخرى.

تخصيب خامات الحديد

كما ذكر ، هناك عدة أنواع من الخامات. يمكن معالجة الأغنياء فور استخلاصهم من القشرة الأرضية ، ويجب إثراء الآخرين. بالإضافة إلى عملية الإثراء ، تشتمل معالجة الخام على عدة مراحل ، مثل الفرز والتكسير والفصل والتكتل.

حتى الآن ، هناك عدة طرق رئيسية للإثراء:

1. تدفق مائى - صرف.

يتم استخدامه لتنظيف الخامات من الشوائب الجانبية على شكل طين أو رمل ، والتي يتم غسلها باستخدام نفاثات مائية عالية الضغط. تسمح لك هذه العملية بزيادة كمية محتوى الحديد في الركاز الضعيف بحوالي 5٪. لذلك ، يتم استخدامه فقط مع أنواع التخصيب الأخرى.

1. تنظيف الجاذبية.

يتم تنفيذه باستخدام أنواع خاصة من المعلقات ، والتي تتجاوز كثافتها كثافة صخور النفايات ، ولكنها أقل كثافة من كثافة الحديد. تحت تأثير قوى الجاذبية ، ترتفع المكونات الجانبية إلى الأعلى ، ويغرق الحديد في قاع التعليق.

1. الفصل المغناطيسي.

طريقة التخصيب الأكثر شيوعًا ، والتي تعتمد على مستوى مختلف من الإدراك بواسطة مكونات الخام لتأثير القوى المغناطيسية. يمكن إجراء هذا الفصل باستخدام الصخور الجافة أو الصخور الرطبة أو في توليفة بديلة من حالتيها.

لتجهيز الخلائط الجافة والرطبة ، يتم استخدام براميل خاصة بها مغناطيس كهربائي.

1. التعويم.

بالنسبة لهذه الطريقة ، يتم إنزال الخام المسحوق على شكل غبار إلى الماء مع إضافة مادة خاصة (عامل تعويم) وهواء. تحت تأثير الكاشف ، ينضم الحديد إلى فقاعات الهواء ويصعد إلى سطح الماء ، وتغرق الصخور المتبقية في القاع. يتم جمع المكونات المحتوية على الحديد من السطح على شكل رغوة.

من الصعب اليوم تخيل الحياة بدون الفولاذ ، والتي تُصنع منها أشياء كثيرة من حولنا. أساس هذا المعدن هو الحديد الذي يتم الحصول عليه عن طريق صهر الخام. يختلف خام الحديد في المنشأ والجودة وطريقة الاستخراج مما يحدد جدوى استخراجه. كما يتميز خام الحديد بتكوينه المعدني ونسبة المعادن والشوائب وكذلك فائدة المواد المضافة نفسها.

الحديد كعنصر كيميائي هو جزء من العديد من الصخور ، ومع ذلك ، لا تعتبر جميعها مواد خام للتعدين. كل هذا يتوقف على النسبة المئوية لتكوين المادة. على وجه التحديد ، تسمى تشكيلات الحديد التكوينات المعدنية التي يجعل حجم المعدن المفيد استخراجه مجديًا اقتصاديًا.

بدأ تعدين هذه المواد الخام منذ 3000 عام ، لأن الحديد جعل من الممكن إنتاج منتجات متينة أفضل مقارنة بالنحاس والبرونز (انظر). وبالفعل في ذلك الوقت ، ميز الحرفيون الذين كان لديهم مصاهر أنواع الخام.

اليوم ، يتم تعدين الأنواع التالية من المواد الخام لمزيد من صهر المعادن:

• التيتانيوم المغنتيت.
• أباتيت أكسيد الحديد الأسود.
• المغنتيت.
• المغنتيت الهيماتيت.
• الجيوثيتي-هيدروغويثيتيت.

يعتبر خام الحديد غنيًا إذا كان يحتوي على 57٪ على الأقل من الحديد. لكن يمكن اعتبار التطورات مناسبة بنسبة 26٪.

غالبًا ما يكون الحديد في تكوين الصخور على شكل أكاسيد ، والمواد المضافة المتبقية هي السيليكا والكبريت والفوسفور.

تم تشكيل جميع أنواع الخامات المعروفة حاليًا بثلاث طرق:

• نارية. تشكلت هذه الخامات نتيجة التعرض لدرجة الحرارة العالية للصهارة أو النشاط البركاني القديم ، أي إعادة صهر الصخور الأخرى وخلطها. هذه المعادن هي معادن بلورية صلبة مع نسبة عالية من الحديد. عادة ما ترتبط رواسب الخام ذات الأصل البركاني بمناطق بناء الجبال القديمة حيث تقترب المواد المنصهرة من السطح.

تكون عملية تكوين الصخور النارية على النحو التالي: ذوبان المعادن المختلفة (الصهارة) مادة شديدة السيولة ، وعندما تتشكل الشقوق عند الصدوع ، تملأها وتبرد وتكتسب بنية بلورية. هذه هي الطريقة التي تشكلت بها طبقات الصهارة المجمدة في قشرة الأرض.

• متحولة. هذه هي الطريقة التي يتم بها تحويل الأنواع الرسوبية من المعادن. وتتم العملية على النحو التالي: عند تحريك أجزاء معينة من القشرة الأرضية ، تقع بعض طبقاتها التي تحتوي على العناصر الضرورية تحت الصخور التي تعلوها. في العمق ، تخضع لدرجة الحرارة والضغط المرتفعين للطبقات العليا. خلال ملايين السنين من هذا التعرض ، تحدث هنا تفاعلات كيميائية تغير تكوين المادة المصدر ، بلورة المادة. ثم ، في عملية الحركة التالية ، تكون الصخور أقرب إلى السطح.

عادة ، لا يكون خام الحديد من هذا الأصل عميقًا جدًا ويحتوي على نسبة عالية من التركيب المعدني المفيد. على سبيل المثال ، كمثال مشرق - خام الحديد المغناطيسي (حتى 73-75 ٪ حديد).

• رسوبية. العاملان الرئيسيان في عملية تكوين الخام هما الماء والرياح. تدمير طبقات الصخور ونقلها إلى الأراضي المنخفضة حيث تتراكم في طبقات. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للماء ، ككاشف ، تعديل مادة المصدر (الرشح). نتيجة لذلك ، يتشكل خام الحديد البني - خام متفتت وفضفاض يحتوي على 30٪ إلى 40٪ حديد ، مع عدد كبير من الشوائب المختلفة.

غالبًا ما يتم خلط المواد الخام الناتجة عن طرق التكوين المختلفة في طبقات مع الطين والحجر الجيري والصخور النارية. في بعض الأحيان يمكن خلط الرواسب ذات الأصول المختلفة في حقل واحد. ولكن في أغلب الأحيان يسود أحد أنواع السلالات المدرجة.

بعد أن أنشأ الاستكشاف الجيولوجي صورة تقريبية للعمليات التي تحدث في منطقة معينة ، فإنهم يحددون الأماكن المحتملة مع حدوث خامات الحديد. على سبيل المثال ، شذوذ كورسك المغناطيسي ، أو حوض كريفوي روغ ، حيث تم تشكيل أنواع من خام الحديد ذي القيمة من الناحية الصناعية نتيجة للتأثيرات البركانية والمتحولة.

تعدين خام الحديد على نطاق صناعي

بدأت البشرية في استخراج الخام منذ وقت طويل جدًا ، ولكن في أغلب الأحيان كانت المواد الخام منخفضة الجودة مع شوائب كبيرة من الكبريت (الصخور الرسوبية ، أو ما يسمى بحديد "المستنقع"). تزايد حجم التطور والصهر باستمرار. اليوم ، تم بناء تصنيف كامل لمختلف رواسب الخامات الحديدية.

الأنواع الرئيسية للودائع الصناعية

تنقسم جميع رواسب الخام إلى أنواع اعتمادًا على أصل الصخر ، والذي بدوره يجعل من الممكن التمييز بين مناطق خام الحديد الرئيسية والثانوية.

الأنواع الرئيسية لرواسب خام الحديد التجارية

وتشمل هذه الودائع التالية:

• رواسب أنواع مختلفة من خام الحديد (كوارتزيت حديدية ، خام حديد مغناطيسي) ، تتشكل بطريقة متحولة ، مما يجعل من الممكن استخراج الخامات الغنية جدًا منها. عادةً ما ترتبط الرواسب بأقدم عمليات تكوين صخور قشرة الأرض وتقع على تكوينات تسمى الدروع.

الدرع الكريستالي عبارة عن عدسة منحنية كبيرة الحجم. يتكون من صخور تشكلت في مرحلة تكوين قشرة الأرض منذ 4.5 مليار سنة.

أشهر الرواسب من هذا النوع هي: شذوذ كورسك المغناطيسي ، وحوض كريفوي روغ ، وبحيرة سوبيريور (الولايات المتحدة الأمريكية / كندا) ، ومقاطعة هامرسلي في أستراليا ، ومنطقة خام الحديد في ميناس جيرايس في البرازيل.

• رواسب الصخور الرسوبية للخزان. تشكلت هذه الرواسب نتيجة ترسب المركبات الغنية بالحديد الموجودة في تكوين المعادن التي دمرتها الرياح والمياه. ومن الأمثلة الصارخة على خام الحديد في هذه الرواسب خام الحديد البني.

وأشهر وأكبر الرواسب هي حوض لورين في فرنسا وكيرتش في شبه الجزيرة التي تحمل نفس الاسم (روسيا).

• رواسب سكارن. عادة ما يكون الخام من أصل ناري ومتحور ، حيث تم إزاحة طبقاته بعد التكوين في وقت تكوين الجبال. أي ، خام الحديد ، الموجود في طبقات على العمق ، تم تجعيده إلى ثنايا ونقله إلى السطح أثناء حركة صفائح الغلاف الصخري. توجد هذه الرواسب في كثير من الأحيان في مناطق مطوية على شكل طبقات أو أعمدة ذات شكل غير منتظم. تشكلت بواسطة الصهارة. ممثلو هذه الودائع: Magnitogorsk (الأورال ، روسيا) ، Sarbayskoye (كازاخستان) ، Iron Springs (الولايات المتحدة الأمريكية) وغيرها.
• رواسب التيتانيوم مغنتيت من الخامات. أصلهم ناري ، وغالبًا ما توجد في نتوءات صخرية قديمة - دروع. وتشمل هذه الأحواض والودائع في النرويج وكندا وروسيا (Kachkanarskoye و Kusinskoye).

تشمل الرواسب الطفيفة: الأباتيت-ماجنتيت ، ماجنو-ماجنتيت ، سيديريت ، رواسب المنغنيز الحديدي التي تم تطويرها في روسيا وأوروبا وكوبا وغيرها.

احتياطيات خام الحديد في العالم - الدول الرائدة

اليوم ، وفقًا لتقديرات مختلفة ، تم استكشاف رواسب بحجم إجمالي يبلغ 160 مليار طن من الخام ، يمكن من خلالها الحصول على حوالي 80 مليار طن من المعدن.

تقدم هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية بيانات تفيد بأن روسيا والبرازيل تمثلان حوالي 18٪ من احتياطيات خام الحديد في العالم.

من حيث احتياطيات الحديد ، يمكن التمييز بين الدول الرائدة التالية

صورة احتياطيات خام العالم على النحو التالي

كما أن معظم هذه البلدان هي أيضًا أكبر مصدّر لخام الحديد. بشكل عام ، يبلغ حجم المواد الخام المباعة حوالي 960 مليون طن سنويًا. أكبر المستوردين هم اليابان والصين وألمانيا وكوريا الجنوبية وتايوان وفرنسا.

عادة ، تعمل الشركات الخاصة في استخراج وبيع المواد الخام. على سبيل المثال ، أكبر شركة في بلادنا ، Metallinvest و Evrazholding ، تنتج ما مجموعه حوالي 100 مليون طن من منتجات خام الحديد.

وفقًا للمسح الجيولوجي الأمريكي نفسه ، تتزايد أحجام التعدين والإنتاج باستمرار ، حيث يتم استخراج حوالي 2.5-3 مليار طن من الخام سنويًا ، مما يقلل من قيمتها في السوق العالمية.

يبلغ سعر طن واحد اليوم حوالي 40 دولارًا. تم تحديد السعر القياسي في عام 2007 - 180 دولار / طن.

كيف يتم تعدين خام الحديد؟

تقع طبقات خام الحديد على أعماق مختلفة تحدد طرق استخلاصها من الأمعاء.

الطريق الوظيفي.يتم استخدام طريقة المحاجر الأكثر شيوعًا عندما يتم العثور على الرواسب على عمق حوالي 200-300 متر. يتم التطوير من خلال استخدام الحفارات القوية ومحطات تكسير الصخور. بعد ذلك ، يتم تحميلها للنقل إلى مصانع المعالجة.

طريقة الألغام.تستخدم طريقة الحفر للطبقات العميقة (600-900 متر). في البداية ، تم ثقب موقع المنجم ، حيث يتم تطوير الانجرافات على طول اللحامات. من حيث يتم تغذية الصخور المكسرة "إلى الجبل" بمساعدة الناقلات. كما يتم إرسال خام المناجم إلى مصانع المعالجة.

التعدين الهيدروليكي في قاع البئر.بادئ ذي بدء ، بالنسبة للإنتاج الهيدروليكي في قاع البئر ، يتم حفر بئر في التكوين الصخري. بعد ذلك ، يتم إدخال الأنابيب إلى الهدف ، ويتم سحق الخام بضغط قوي من الماء مع مزيد من الاستخراج. لكن هذه الطريقة اليوم ذات كفاءة منخفضة جدًا ونادرًا ما تستخدم. على سبيل المثال ، يتم استخراج 3٪ من المواد الخام بهذه الطريقة ، و 70٪ عن طريق المناجم.

بعد التعدين ، يجب معالجة مادة خام الحديد للحصول على المادة الخام الرئيسية لصهر المعدن.

نظرًا لوجود العديد من الشوائب في تركيب الخامات ، بالإضافة إلى الحديد اللازم ، من أجل الحصول على أقصى عائد مفيد ، من الضروري تنظيف الصخور عن طريق تحضير المادة (المركز) للصهر. يتم تنفيذ العملية برمتها في مصانع التعدين والمعالجة. بالنسبة لأنواع مختلفة من الخامات ، يتم تطبيق طرقها الخاصة وطرق تنقية وإزالة الشوائب غير الضرورية.

على سبيل المثال ، فإن السلسلة التكنولوجية لتخصيب خام الحديد المغناطيسي هي كما يلي:

• في البداية ، يمر الخام بمرحلة التكسير في مصانع التكسير (على سبيل المثال ، الكسارات الفكية) ويتم تغذيته بواسطة حزام ناقل إلى محطات الفصل.
• باستخدام الفواصل الكهرومغناطيسية ، يتم فصل قطع خام الحديد المغناطيسي عن نفايات الصخور.
• بعد ذلك ، يتم نقل كتلة الخام إلى التكسير التالي.
• يتم نقل المعادن المكسرة إلى محطة التنظيف التالية ، ما يسمى بالمناخل الاهتزازية ، وهنا يتم غربلة الخام النافع ، وفصله عن الصخور الخفيفة غير الضرورية.
• المرحلة التالية هي قادوس الخام الناعم ، حيث يتم فصل جزيئات الشوائب الصغيرة بالاهتزازات.
• تشمل الدورات اللاحقة الإضافة التالية للماء ، وسحق كتلة الخام وتمريرها من خلال مضخات الطين ، والتي تزيل الحمأة غير الضرورية (نفايات الصخور) مع السائل ، ثم تكسير مرة أخرى.
• بعد التنقية المتكررة بواسطة المضخات ، يدخل الخام إلى ما يسمى غربال ، والذي يقوم مرة أخرى بتنقية المعادن باستخدام طريقة الجاذبية.
• يدخل الخليط المنقى بشكل متكرر إلى جهاز التجفيف الذي يزيل الماء.
• يصل الخام المصفى مرة أخرى إلى الفواصل المغناطيسية ، وعندها فقط إلى محطة الغاز والسائل.

يتم تنقية خام الحديد البني وفقًا لمبادئ مختلفة نوعًا ما ، لكن جوهر هذا لا يتغير ، لأن المهمة الرئيسية للتخصيب هي الحصول على أنقى المواد الخام للإنتاج.

ينتج عن التخصيب تركيز خام الحديد المستخدم في الصهر.

ما يصنع من خام الحديد - استخدام خام الحديد

من الواضح أن خام الحديد يستخدم للحصول على المعدن. لكن ، منذ ألفي عام ، أدرك علماء المعادن أن الحديد في شكله النقي مادة ناعمة نوعًا ما ، ومنتجات منها أفضل قليلاً من البرونز. وكانت النتيجة اكتشاف سبيكة من الحديد والفولاذ الكربوني.

يلعب الكربون للصلب دور الأسمنت ، مما يعزز المواد. عادةً ما تحتوي هذه السبيكة على 0.1 إلى 2.14٪ كربون ، وأكثر من 0.6٪ عبارة عن فولاذ عالي الكربون بالفعل.

اليوم ، قائمة ضخمة من المنتجات والمعدات والآلات مصنوعة من هذا المعدن. ومع ذلك ، ارتبط اختراع الفولاذ بتطور صناعة الأسلحة ، حيث حاول الحرفيون الحصول على مادة ذات خصائص قوية ، ولكن في نفس الوقت ، بمرونة ممتازة ، وقابلية للتطويع ، وخصائص تقنية وفيزيائية وكيميائية أخرى. اليوم ، يحتوي المعدن عالي الجودة على إضافات أخرى تصنعه ، مما يضيف صلابة ومقاومة للتآكل.

المادة الثانية التي يتم إنتاجها من خام الحديد هي الحديد الزهر. وهي أيضًا سبيكة من الحديد بالكربون ، حيث تحتوي على أكثر من 2.14٪.

لفترة طويلة ، كان الحديد الزهر يعتبر مادة عديمة الفائدة ، والتي تم الحصول عليها إما عن طريق انتهاك تقنية صهر الفولاذ ، أو كمنتج ثانوي يستقر في قاع أفران الصهر. في الأساس ، تم إلقاؤه بعيدًا ، ولا يمكن تزويره (هش وعمليًا غير مطيل).

قبل ظهور المدفعية ، حاولوا ربط الحديد الزهر بالاقتصاد بطرق مختلفة. على سبيل المثال ، في البناء ، صنعت منه كتل الأساس ، وصُنعت التوابيت في الهند ، وفي الصين ، تم سك العملات المعدنية في الأصل. أتاح ظهور المدافع استخدام الحديد الزهر في صب قذائف المدفعية.

اليوم ، يستخدم الحديد الزهر في العديد من الصناعات ، وخاصة في الهندسة الميكانيكية. كما يستخدم هذا المعدن في إنتاج الصلب (أفران الموقد المكشوفة وطريقة بسمر).

مع نمو الإنتاج ، هناك حاجة إلى المزيد والمزيد من المواد ، مما يساهم في التطوير المكثف للرواسب. لكن الدول المتقدمة تعتبر أنه من الأنسب استيراد مواد خام رخيصة الثمن نسبيًا ، مما يقلل من حجم إنتاجها. وهذا يسمح للدول المصدرة الرئيسية بزيادة إنتاج خام الحديد مع زيادة تخصيبه وبيعه كمركز.