Bijih adalah bahan mentah utama untuk industri metalurgi global.
Perekonomian berbagai negara sangat bergantung pada pasar mineral ini, itulah sebabnya pengembangan pertambangan mendapat perhatian yang meningkat di seluruh dunia.
Bijih adalah batuan yang digunakan untuk mengolah dan mengekstraksi logam yang dikandungnya. Jenis mineral tersebut berbeda asal usulnya, kandungan kimianya, konsentrasi logamnya dan pengotornya. Komposisi kimia bijih mengandung berbagai oksida, hidroksida dan garam karbon dioksida dari besi.
Properti bijih
Besi adalah unsur kimia umum di alam. Kandungannya di kerak bumi sekitar 4,2%. Namun dalam bentuknya yang murni hampir tidak pernah ditemukan, paling sering dalam bentuk senyawa – dalam oksida, besi karbonat, garam, dll.
Bijih besi merupakan kombinasi mineral dengan sejumlah besar zat besi. Dalam perekonomian nasional, penggunaan bijih yang mengandung lebih dari 55% unsur ini dianggap layak secara ekonomi.
Apa yang terbuat dari bijih
Industri bijih besi adalah industri metalurgi yang mengkhususkan diri pada ekstraksi dan pengolahan bijih besi. Tujuan utama bahan ini saat ini adalah produksi besi cor dan baja.
Semua produk berbahan besi dapat dibagi menjadi beberapa kelompok:
- Besi kasar dengan konsentrasi karbon tinggi (di atas 2%).
- Besi cor.
- Baja batangan untuk produksi produk canai, beton bertulang, dan pipa baja.
- Ferroalloy untuk pembuatan baja.
Apa yang dibutuhkan bijih
Bahan tersebut digunakan untuk peleburan besi dan baja. Saat ini praktis tidak ada sektor industri yang dapat hidup tanpa bahan-bahan tersebut.
Besi cor adalah paduan karbon dan besi dengan mangan, belerang, silikon, dan fosfor. Besi kasar diproduksi di tanur sembur, di mana bijih dipisahkan dari oksida besi pada suhu tinggi. Hampir 90% besi cor yang dihasilkan bersifat marginal dan digunakan dalam peleburan baja.
Berbagai teknologi digunakan:
- berkas elektron melebur untuk mendapatkan bahan murni berkualitas tinggi;
- perawatan vakum;
- peleburan kembali terak elektro;
- pemurnian baja (penghilangan kotoran berbahaya).
Perbedaan antara baja dan besi tuang terletak pada konsentrasi pengotor yang minimum. Peleburan oksidatif dalam tungku perapian terbuka digunakan untuk pemurnian.
Baja kualitas tertinggi dilebur dalam tungku induksi listrik pada suhu yang sangat tinggi.
Jenis bijih apa yang ada di sana
Bijih berbeda dalam konsentrasi unsur yang dikandungnya. Bisa diperkaya (dengan konsentrasi 55%) dan miskin (dari 26%). Dianjurkan untuk menggunakan bijih bermutu rendah dalam produksi hanya setelah pengayaan.
Berdasarkan asalnya, jenis bijih berikut dibedakan:
- Magmatogenik (endogen) – terbentuk di bawah pengaruh suhu tinggi;
- Dangkal – sisa-sisa unsur yang menetap di dasar cekungan laut;
- Metamorfogenik – diperoleh di bawah pengaruh tekanan yang sangat tinggi.
Senyawa mineral utama yang mengandung zat besi:
- Hematit (bijih besi merah). Sumber zat besi paling berharga dengan kandungan unsur 70% dan dengan konsentrasi minimum pengotor berbahaya.
- Magnet. Unsur kimia dengan kandungan logam 72% memiliki sifat magnetis tinggi dan ditambang dari bijih besi magnetis.
- Siderit (besi karbonat). Kandungan batuan sisanya tinggi, besinya sendiri sekitar 45-48%.
- Bijih besi coklat. Sekelompok oksida berair dengan persentase besi rendah, dengan campuran mangan dan fosfor. Elemen dengan sifat seperti itu ditandai dengan kemampuan pemulihan yang baik dan struktur berpori.
Seperti apa bentuk bijihnya
Jenis bahan tergantung pada komposisinya dan kandungan pengotor tambahan. Bijih besi merah yang paling umum dengan persentase besi yang tinggi dapat ditemukan di berbagai negara bagian – dari yang sangat padat hingga yang berdebu.
Bijih besi coklat memiliki struktur longgar, sedikit berpori, berwarna coklat atau kekuningan. Unsur seperti itu sering kali memerlukan pengayaan, tetapi mudah diolah menjadi bijih (besi cor berkualitas tinggi diperoleh darinya).
Bijih besi magnetis memiliki struktur padat dan granular, tampak seperti kristal yang tertanam di dalam batuan. Warna bijihnya khas hitam-biru.
Bagaimana bijih ditambang
Penambangan bijih besi adalah proses teknis kompleks yang melibatkan penyelaman ke dalam perut bumi untuk mencari mineral. Saat ini, ada dua metode penambangan bijih: terbuka dan tertutup.
Penambangan bijih dengan metode penambangan terbuka
Terbuka (metode penggalian) adalah pilihan yang umum dan paling aman dibandingkan dengan teknologi tertutup. Metode ini relevan untuk kasus-kasus di mana tidak ada batuan keras di wilayah kerja, dan tidak ada kawasan berpenduduk atau sistem utilitas di dekatnya.
Pertama, sebuah tambang sedalam 350 meter digali, setelah itu besi dikumpulkan dan dikeluarkan dari bawah dengan mesin besar. Setelah ekstraksi, material dikirim dengan lokomotif diesel ke pabrik baja dan besi.
Tambang digali menggunakan ekskavator, namun proses ini memakan banyak waktu. Segera setelah mesin mencapai lapisan pertama tambang, material tersebut diserahkan untuk diperiksa untuk menentukan persentase kandungan besi dan kelayakan pekerjaan lebih lanjut (jika persentasenya di atas 55%, pekerjaan di area ini dilanjutkan).
Metode penambangan tertutup
Penambangan bijih tambang (tertutup) hanya digunakan jika direncanakan untuk menjaga keutuhan lanskap di area di mana endapan bijih ditambang.
Cara ini juga relevan untuk pekerjaan di daerah pegunungan. Dalam hal ini, jaringan terowongan dibuat di bawah tanah, yang menyebabkan biaya tambahan – pembangunan tambang itu sendiri dan pengangkutan logam yang rumit ke permukaan. Kelemahan utamanya adalah tingginya risiko terhadap nyawa pekerja, tambang bisa runtuh dan menghalangi akses ke permukaan.
Negara yang kaya akan bijih
Penambangan bijih besi adalah salah satu bidang utama kompleks ekonomi Federasi Rusia. Namun meski demikian, pangsa Rusia dalam produksi bijih dunia hanya 5,6%. Cadangan dunia berjumlah sekitar 160 miliar ton. Volume besi murni mencapai 80 miliar ton.
Distribusi mineral menurut negara adalah sebagai berikut:
- Rusia – 18%;
- Brasil – 18%;
- Australia – 13%;
- Ukraina – 11%;
- Tiongkok – 9%;
- Kanada – 8%;
- AS – 7%;
- negara lain – 15%.
Deposit bijih besi yang signifikan telah tercatat di Swedia (kota Falun dan Gellivar). Di Amerika, sejumlah besar bijih ditemukan di negara bagian Pennsylvania. Di Norwegia, logam ditambang di Persberg dan Arendali.
Anomali magnetik Kursk adalah deposit besar bijih besi di Federasi Rusia dan dunia, di mana volume logam yang tidak dimurnikan mencapai 30.000 juta ton.
Anomali Magnetik Kursk
Luas tambang Semenanjung Kola adalah 115.000 meter persegi. Besi, nikel, bijih tembaga, kobalt, dan apatit ditambang di sini.
Pegunungan Ural juga merupakan salah satu deposit bijih terbesar di Federasi Rusia. Area pengembangan utama adalah Kachkanar. Volume mineral bijih adalah 7000 juta ton.
Logam ini ditambang dalam jumlah lebih kecil di cekungan Siberia Barat, Khakassia, cekungan Kerch, Zabaikalsk, dan wilayah Irkutsk.
