Ruda żelaza jest skała zawierająca żelazo , zwykle w postaci tlenków , takich jak hematyt .
Rudy żelaza mają różną zawartość żelaza w zależności od minerału żelaza; wiedząc również, że izomorfizm , prawie zawsze obecny w naturalnych minerałach, zmniejsza zawartość teoretyczną.
W stosunku do ich żelaza zawartości , rudy dzielą się na:
Obfitość bogatej rudy żelaza pozwoliła zachować pierwotną charakterystykę przemysłu stalowego w porównaniu z metalurgią wydobywczą metali nieżelaznych: wysoki udział ośrodków stalowych oddalonych od kopalń. Rzeczywiście, o wiele bardziej ekonomiczny jest transport na tysiące kilometrów rudy zawierającej 55% żelaza (rudy brazylijskie), niż topienie rudy zawierającej 35% żelaza ( minette Lorraine ). Na przykład w 1922 roku każda jednostka żelaza mniej w rudzie powodowała dodatkowy wydatek koksu wynoszący 30 do 40 kilogramów . Minette z Mozeli, o zawartości mniejszej od 4 do 6 jednostek niż rudy w Meurthe-et-Moselle , doprowadziło do zużycia 1500 kilogramów koksu na tonę żeliwa , podczas gdy w 1913 roku w Meurthe-et-Moselle uważał wydatek 1000 kilogramów za normalny. Tak więc przed I wojną światową niemieccy producenci stali z zaanektowanej Mozeli byli zmuszeni kupować rudę z Francji, aby zachować konkurencyjność.
Ponadto, metal bogate rudy żelaza karze najmniej transmisji i inne minerały (na przykład na początku XXI XX wieku, średnia zawartość metalu z rudy miedzi wynosi około 0,6%).
Głównymi rudami żelaza są siarczki , węglany i tlenki .
Struktura mineralna ilmenitu hematytu jest zamiast tego wykorzystywana do ekstrakcji tytanu , żelaza z dodatkowym zainteresowaniem.
W krzemiany nie są stosowane do ekstrakcji żelaza, ponieważ proces wzbogacania jest złożona. Ponadto, bez obróbki, nie nadają się do stosowania w wielkim piecu, gdy występują w postaci piasku, ponieważ nie mają koniecznej przepuszczalności, aby umożliwić cyrkulację gazów redukujących.
Zawartość żelaza pierwiastkowego w głównych minerałach żelaza waha się w typowych granicach:
Minerał | Wzór chemiczny | Teoretyczna zawartość żelaza w minerale (w%) | Teoretyczna zawartość żelaza po kalcynacji (w%) |
---|---|---|---|
Krwawień | Fe 2 O 3 | 69,96 | 69,96 |
Magnetyt | Fe 3 O 4 | 72,4 | 72,4 |
magnezjoferryt | MgOFe 2 O 3 | 56-65 | 56-65 |
Goethite | Fe 2 O 3 H 2 O | 62,9 | 70 |
Hydrogetitis Hydro | 3Fe 2 O 3 4 H 2 O | 60,9 | 70 |
Limonit | 2Fe 2 O 3 3 H 2 O | 60 | 70 |
Syderyta | FeCO 3 | 48,3 | 70 |
Piryt | FeS 2 | 46,6 | 70 |
Pirrotyt | Fe 1-x S | 61,5 | 70 |
Ilmenit | FeTiO 3 | 36,8 | 36,8 |
Tlenki, które tworzą skałę płonną, w oczywisty sposób zmniejszają zawartość żelaza w stosowanych rudach .
Stosowanie rud w wielkim piecu wymaga ich przygotowania (obróbki fizyczne: mycie, kruszenie, mielenie, sortowanie, sortowanie itp.; obróbki chemicznej: prażenie siarczków, kalcynacja węglanów) oraz ich wcześniejszego kondycjonowania (etapy aglomeracji lub grudkowania, które nadać rudzie odporność mechaniczną, przepuszczalność i skład chemiczny do skały płonnej zgodny z ich użytkowaniem (czasami przeprowadza się przy tym wzbogacanie).
Od 2004 roku eksperci i niektórzy liderzy biznesu, jak Guy Dollé , ówczesny szef Arcelor , wskazują na ryzyko długotrwałego niedoboru rudy żelaza i problem niedoinwestowania transportu morskiego do huty. Kontrola dostaw była motywacją wartą 147 miliardów dolarów fuzji ogłoszonej w 2008 roku między imperium górniczym BHP Billiton i rywalem Rio Tinto, ponieważ połowa rudy żelaza jest eksportowana – drogą morską – przez główne grupy wydobywcze, a druga jest produkowana lokalnie przez kraje użytkowników. Od tego czasu zdolności produkcyjne wzrosły. Światowa produkcja rudy żelaza osiągnęła 3320 mln ton w 2015 r., co stanowi niewielki spadek w porównaniu z 2014 r. (3420 mln ton). Główne kraje produkujące rudę żelaza:
Produkcja rudy żelaza (mln ton) | 2014 | 2015 | 2016 |
Australia | 610 | 724 | 811 |
Brazylia | 391 | 399 | 426 |
Chiny | 315 | 194 | 123 |
Indie | 136 | 130 | 142 |
Rosja | 109 | 102 | 102 |
Ukraina | 81 | 68 | 82 |
Afryka Południowa | 58 | 67 | 61 |
Stany Zjednoczone | 54 | 56 | 43 |