鉱石: 種類、採掘方法、鉱石採掘の主要国

鉱石: 種類、採掘方法、鉱石採掘の主要国
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鉱石は世界の冶金産業の主原料です。

各国の経済はこの鉱物の市場に大きく依存しているため、世界中で鉱山開発の注目が高まっています。

鉱石は、含まれる金属を加工して抽出するために使用される岩石です。これらの鉱物の種類は、起源、化学含有量、金属および不純物の濃度が異なります。鉱石の化学組成には、鉄のさまざまな酸化物、水酸化物、二酸化炭素塩が含まれています。

鉱石は古代から農場で需要がありました。考古学者は、最初の鉄製品の製造が紀元前 2 世紀に遡ることを突き止めました。この物質はメソポタミアの住民によって最初に使用されました。

鉱石の特性

は自然界に存在する一般的な化学元素です。地殻中のその含有量は約4.2%です。しかし、純粋な形で見つかることはほとんどなく、ほとんどの場合、酸化物、炭酸鉄、塩などの化合物の形で見つかります。

Ore
写真: webachutes.com

鉄鉱石は、大量の鉄を含む鉱物の組み合わせです。国民経済においては、この元素を 55% 以上含む鉱石の使用が経済的に実現可能であると考えられています。

鉱石から作られるもの

鉄鉱石産業は、鉄鉱石の抽出と加工を専門とする冶金産業です。現在、この材料の主な目的は鋳鉄および鋼の製造です。

鉄から作られたすべての製品は次のグループに分類できます。

  • 高炭素濃度(2% 以上)の銑鉄
  • 鋳鉄。
  • 圧延製品、鉄筋コンクリート、鋼管の製造用の鋼塊
  • 製鉄用合金鉄
銅鉱石: 特性、用途、採掘
銅鉱石: 特性、用途、採掘

必要な鉱石は何ですか

この材料は鉄や鋼の精錬に使用されます。現在、これらの材料なしでやっていける産業部門は事実上ありません。

鋳鉄は、炭素と鉄にマンガン、硫黄、ケイ素、リンを加えた合金です。銑鉄は高炉で生産され、そこで鉱石は高温で酸化鉄から分離されます。得られる鋳鉄のほぼ 90% は限界に達し、鋼の精錬に使用されます。

さまざまなテクノロジーが使用されています。

  • 電子ビーム溶解により純粋な高品質の材料が得られます。
  • 真空処理;
  • エレクトロスラグ再溶解;
  • 鉄鋼の精製(有害な不純物の除去)

鋼と鋳鉄の違いは、不純物の最小濃度です。精製には平炉炉での酸化製錬が使用されます。

最高品質の鋼は、電気誘導炉で非常に高温で精錬されます。

鉱石の種類は何ですか

鉱石は含まれる元素の濃度が異なります。濃縮(濃度 55%)することも、低濃度(26% から)にすることもできます。低品位の鉱石は濃縮後にのみ生産に使用することをお勧めします。

Ore
写真: miningreview.com

起源に基づいて、次の種類の鉱石が区別されます。

  • マグマ生成性 (内因性) – 高温の影響下で形成されます。
  • 表面 – 海盆の底に沈着した要素の残骸。
  • 変成作用 – 非常に高い圧力の影響下で得られます。

鉄を含む主な鉱物化合物:

  • ヘマタイト (赤い鉄鉱石)。元素含有量が 70% で、有害な不純物の濃度が最小限に抑えられた最も貴重な鉄源です。
  • 磁鉄鉱。金属含有量が 72% の化学元素は高い磁気特性を持ち、磁性鉄鉱石から採掘されます。
  • シデライト (炭酸鉄)。廃石の含有量が高く、鉄自体は約 45~48% です。
  • 茶色の鉄鉱石。鉄の割合が低く、マンガンとリンが混合された水性酸化物のグループ。このような特性を持つ要素は、優れた復元性と多孔質構造を特徴としています。

鉱石はどのようなものですか

材料の種類は、その組成と追加の不純物の含有量によって異なります。鉄の割合が高い最も一般的な赤色鉄鉱石は、非常に濃いものから粉っぽいものまで、さまざまな状態で見つかります。

Ore
写真: mining.com

褐色の鉄鉱石は、緩い、わずかに多孔質の茶色または黄色がかった色の構造をしています。このような元素は多くの場合濃縮が必要ですが、鉱石に加工するのは簡単です(そこから高品質の鋳鉄が得られます)。

磁性鉄鉱石は緻密で粒状の構造をしており、岩石に埋め込まれた結晶のように見えます。鉱石の色は特徴的な黒青色です。

鉱石の採掘方法

鉄鉱石の採掘は、地球の奥深くに潜って鉱物を探す複雑な技術プロセスです。現在、鉱石採掘にはオープンとクローズドの 2 つの方法があります。

露天掘り法による鉱石採掘

オープン (採石法) は、クローズド技術と比較して一般的で最も安全なオプションです。この方法は、作業エリアに硬い岩がなく、近くに人口密集地や公共施設がない場合に適しています。

まず、深さ350メートルまでの採石場を掘り、その後大型機械で底から鉄を集めて取り除きます。抽出後、材料はディーゼル機関車に乗って製鉄所や製鉄工場に送られます。

鉄鉱石-現代産業の基盤
鉄鉱石-現代産業の基盤

採石場は掘削機を使って掘削しますが、この作業には非常に時間がかかります。機械が鉱山の第 1 層に到達するとすぐに、材料は鉄含有率とさらなる作業の可能性を決定するための検査に提出されます (割合が 55% を超えている場合、この領域での作業は続行されます)。

クローズド方式と比較して、採石場での採掘コストは半分です。この技術は鉱山の建設やトンネルの作成を必要としません。同時に、露天掘りでの作業効率は数倍向上し、材料の損失は 5 分の 1 に減少します。

クローズドマイニング方式

鉱山(閉鎖)鉱石採掘は、鉱床が採掘されている地域の景観の完全性を維持することが計画されている場合にのみ使用されます。

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この方法は山岳地帯での作業にも役立ちます。この場合、地下にトンネルのネットワークが作成され、鉱山自体の建設と地表への金属の複雑な輸送という追加のコストがかかります。主な欠点は、鉱山が崩壊して地表へのアクセスが妨げられる可能性があり、作業員の命に関わるリスクが高いことです。

鉱石が豊富な国

鉄鉱石採掘は、ロシア連邦の経済複合体の主要分野の 1 つです。しかしそれにもかかわらず、世界の鉱石生産におけるロシアのシェアはわずか5.6%にすぎない。世界の埋蔵量は約1600億トン。純鉄の量は800億トンに達します。

国別の鉱物の分布は次のとおりです。

  • ロシア – 18%;
  • ブラジル – 18%;
  • オーストラリア – 13%;
  • ウクライナ – 11%;
  • 中国 – 9%;
  • カナダ – 8%;
  • 米国 – 7%;
  • その他の国 – 15%

スウェーデン (ファルン市とゲリバール市) では、鉄鉱石の大量の鉱床が確認されています。アメリカではペンシルベニア州で大量の鉱石が発見されました。ノルウェーでは、この金属はペルスベルグとアレンダリで採掘されています。

クルスク磁気異常は、ロシア連邦および世界の鉄鉱石の大規模な鉱床であり、未精製金属の量は300億トンに達します。

クルスク磁気異常

アナリストらは、KMA 鉱山での鉱物採掘の規模は 2020 年まで続き、将来的には減少すると指摘しています。

コラ半島鉱山の面積は115,000平方キロメートルです。ここでは鉄、ニッケル、銅鉱石、コバルト、アパタイトが採掘されています。

ウラル山脈はロシア連邦最大の鉱床でもあります。主な開発地域はカチカナールです。鉱石鉱物の量は70億トンです。

この金属は、西シベリア盆地、ハカシア、ケルチ盆地、ザバイカリスク、イルクーツク地域で少量採掘されています。