แร่: ประเภท วิธีการขุด ประเทศชั้นนำในการขุดแร่

แร่: ประเภท วิธีการขุด ประเทศชั้นนำในการขุดแร่
รูปภาพ: ghgossip.com
แบ่งปัน

แร่เป็นวัตถุดิบหลักสำหรับอุตสาหกรรมโลหะวิทยาทั่วโลก

เศรษฐกิจของประเทศต่างๆ ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับตลาดสำหรับแร่ธาตุนี้ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการพัฒนาเหมืองจึงได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นทั่วโลก

แร่เป็นหินที่ใช้ในการแปรรูปและแยกโลหะที่มีอยู่ ประเภทของแร่ธาตุเหล่านี้แตกต่างกันในเรื่องแหล่งกำเนิด ปริมาณสารเคมี ความเข้มข้นของโลหะ และสิ่งสกปรก องค์ประกอบทางเคมีของแร่ประกอบด้วยออกไซด์ต่างๆ ไฮดรอกไซด์และเกลือคาร์บอนไดออกไซด์ของเหล็ก

แร่เป็นที่ต้องการในฟาร์มมาตั้งแต่สมัยโบราณ นักโบราณคดีสามารถค้นพบว่าการผลิตวัตถุเหล็กชิ้นแรกมีอายุย้อนไปถึงศตวรรษที่ 2 ก่อนคริสต์ศักราช วัสดุนี้ถูกใช้ครั้งแรกโดยชาวเมโสโปเตเมีย

คุณสมบัติของแร่

เหล็กเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่พบได้ทั่วไปในธรรมชาติ มีเนื้อหาอยู่ในเปลือกโลกประมาณ 4.2% แต่ในรูปแบบบริสุทธิ์แทบไม่เคยพบเลย ส่วนใหญ่มักจะอยู่ในรูปของสารประกอบ – ในออกไซด์ เหล็กคาร์บอเนต เกลือ ฯลฯ

Ore
รูปภาพ: webachutes.com

แร่เหล็กเป็นส่วนผสมของแร่ธาตุที่มีธาตุเหล็กในปริมาณมาก ในระบบเศรษฐกิจของประเทศ การใช้แร่ที่มีองค์ประกอบนี้มากกว่า 55% ถือว่าเป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจ

สิ่งที่ทำจากแร่

อุตสาหกรรมแร่เหล็กเป็นอุตสาหกรรมโลหะวิทยาที่เชี่ยวชาญด้านการสกัดและการแปรรูปแร่เหล็ก วัตถุประสงค์หลักของวัสดุนี้ในปัจจุบันคือการผลิตเหล็กหล่อและเหล็กกล้า

ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดที่ทำจากเหล็กสามารถแบ่งออกเป็นกลุ่ม:

  • เหล็กหมูที่มีความเข้มข้นของคาร์บอนสูง (มากกว่า 2%)
  • เหล็กหล่อ
  • แท่งเหล็กสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์เหล็กแผ่นรีด คอนกรีตเสริมเหล็ก และท่อเหล็ก
  • เฟอร์โรอัลลอยสำหรับการผลิตเหล็ก
แร่ทองแดง: คุณสมบัติ การใช้งาน การขุด
แร่ทองแดง: คุณสมบัติ การใช้งาน การขุด

แร่ที่จำเป็นคืออะไร

วัสดุนี้ใช้สำหรับการถลุงเหล็กและเหล็กกล้า ปัจจุบันไม่มีภาคอุตสาหกรรมใดที่สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้วัสดุเหล่านี้

เหล็กหล่อ คือโลหะผสมของคาร์บอนและเหล็ก พร้อมด้วยแมงกานีส ซัลเฟอร์ ซิลิคอน และฟอสฟอรัส เหล็กหมูถูกผลิตขึ้นในเตาหลอมเหล็ก ซึ่งแร่จะถูกแยกออกจากเหล็กออกไซด์ที่อุณหภูมิสูง เหล็กหล่อที่ได้เกือบ 90% นั้นมีปริมาณน้อยและใช้ในการถลุงเหล็ก

มีการใช้เทคโนโลยีต่างๆ:

  • การหลอมลำแสงอิเล็กตรอนเพื่อให้ได้วัสดุคุณภาพสูงที่บริสุทธิ์
  • การบำบัดด้วยสุญญากาศ
  • การหลอมตะกรันด้วยไฟฟ้า
  • การกลั่นเหล็ก (กำจัดสิ่งเจือปนที่เป็นอันตราย)

ความแตกต่างระหว่างเหล็กกับเหล็กหล่อคือความเข้มข้นขั้นต่ำของสิ่งเจือปน การถลุงแบบออกซิเดชั่นในเตาเผาแบบเปิดใช้สำหรับการทำให้บริสุทธิ์

เหล็กคุณภาพสูงสุดจะถูกหลอมในเตาเหนี่ยวนำไฟฟ้าที่อุณหภูมิสูงมาก

มีแร่ประเภทใดบ้าง

แร่นั้นมีความเข้มข้นของธาตุที่แตกต่างกันออกไป สามารถเสริมคุณค่าได้ (ด้วยความเข้มข้น 55%) และไม่ดี (จาก 26%) ขอแนะนำให้ใช้แร่คุณภาพต่ำในการผลิตหลังจากการเสริมสมรรถนะเท่านั้น

Ore
รูปภาพ: miningreview.com

ขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิดแร่ประเภทต่อไปนี้มีความโดดเด่น:

  • Magmatogenic (ภายนอก) – เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูง
  • ผิวเผิน – ซากองค์ประกอบที่ตกตะกอนที่ด้านล่างของแอ่งทะเล
  • การเปลี่ยนแปลงรูปร่าง – ได้รับภายใต้อิทธิพลของแรงดันสูงมาก

สารประกอบแร่ธาตุหลักที่มีธาตุเหล็ก:

  • ออกไซด์ (แร่เหล็กสีแดง) แหล่งธาตุเหล็กที่มีคุณค่าที่สุดโดยมีองค์ประกอบ 70% และมีความเข้มข้นต่ำสุดของสารเจือปนที่เป็นอันตราย
  • แม่เหล็ก องค์ประกอบทางเคมีที่มีปริมาณโลหะ 72% มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กสูงและขุดได้จากแร่เหล็กที่เป็นแม่เหล็ก
  • ไซเดอไรต์ (เหล็กคาร์บอเนต) มีเศษหินอยู่เป็นจำนวนมาก โดยตัวเหล็กเองก็มีอยู่ประมาณ 45-48%
  • แร่เหล็กสีน้ำตาล กลุ่มของออกไซด์ในน้ำที่มีธาตุเหล็กต่ำ โดยมีส่วนผสมของแมงกานีสและฟอสฟอรัส องค์ประกอบที่มีคุณสมบัติดังกล่าวมีลักษณะพิเศษคือสามารถคืนสภาพได้ดีและมีโครงสร้างเป็นรูพรุน

แร่มีลักษณะอย่างไร

ประเภทของวัสดุขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและปริมาณสิ่งสกปรกเพิ่มเติม แร่เหล็กสีแดงที่พบมากที่สุดซึ่งมีเปอร์เซ็นต์ธาตุเหล็กสูงสามารถพบได้ในสถานะต่างๆ ตั้งแต่มีความหนาแน่นมากไปจนถึงมีฝุ่นมาก

Ore
รูปภาพ: mining.com

แร่เหล็กสีน้ำตาลมีโครงสร้างหลวมและมีรูพรุนเล็กน้อยเป็นสีน้ำตาลหรือเหลือง องค์ประกอบดังกล่าวมักต้องการการตกแต่ง แต่สามารถแปรรูปเป็นแร่ได้ง่าย (ได้เหล็กหล่อคุณภาพสูงจากมัน)

แร่เหล็กแม่เหล็กมีโครงสร้างหนาแน่นและเป็นเม็ด ดูเหมือนคริสตัลที่ฝังอยู่ในหิน สีของแร่มีลักษณะเป็นสีดำ-น้ำเงิน

วิธีขุดแร่

การทำเหมืองแร่เหล็กเป็นกระบวนการทางเทคนิคที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับการดำดิ่งลงสู่บาดาลของโลกเพื่อค้นหาแร่ธาตุ ปัจจุบัน การขุดแร่มีสองวิธี: เปิดและปิด

การขุดแร่ด้วยวิธีหลุมเปิด

แบบเปิด (วิธีเหมืองหิน) เป็นตัวเลือกที่ใช้กันทั่วไปและปลอดภัยที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีแบบปิด วิธีการนี้เกี่ยวข้องกับกรณีที่ไม่มีหินแข็งในพื้นที่ทำงาน และไม่มีพื้นที่ที่มีประชากรหรือระบบสาธารณูปโภคใกล้เคียง

ขั้นแรกให้ขุดเหมืองลึกถึง 350 เมตร หลังจากนั้นจึงรวบรวมและกำจัดเหล็กออกจากด้านล่างด้วยเครื่องจักรขนาดใหญ่ หลังจากการสกัด วัสดุจะถูกส่งไปยังตู้รถไฟดีเซลไปยังโรงงานเหล็กและเหล็กกล้า

แร่เหล็ก – พื้นฐานของอุตสาหกรรมสมัยใหม่
แร่เหล็ก – พื้นฐานของอุตสาหกรรมสมัยใหม่

เหมืองหินถูกขุดโดยใช้รถขุด แต่กระบวนการนี้ใช้เวลานาน ทันทีที่เครื่องจักรถึงชั้นแรกของเหมือง วัสดุจะถูกส่งเพื่อตรวจสอบเปอร์เซ็นต์ของปริมาณเหล็กและความเป็นไปได้ของการทำงานต่อไป (หากเปอร์เซ็นต์สูงกว่า 55% งานในพื้นที่นี้จะดำเนินต่อไป)

เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีปิด การขุดในเหมืองหินมีค่าใช้จ่ายมากกว่าครึ่งหนึ่ง เทคโนโลยีนี้ไม่จำเป็นต้องสร้างเหมืองหรือสร้างอุโมงค์ ในขณะเดียวกัน ประสิทธิภาพการทำงานในหลุมเปิดก็สูงขึ้นหลายเท่า และการสูญเสียวัสดุก็น้อยลงถึงห้าเท่า

วิธีการขุดแบบปิด

การขุดแร่ (แบบปิด) จะใช้เฉพาะในกรณีที่มีการวางแผนเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของภูมิทัศน์ในพื้นที่ที่มีการขุดแร่

Ore
รูปภาพ: mining-technology.com

วิธีนี้ยังเกี่ยวข้องกับการทำงานในพื้นที่ภูเขาด้วย ในกรณีนี้มีการสร้างเครือข่ายอุโมงค์ใต้ดินซึ่งนำไปสู่ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม – การก่อสร้างเหมืองและการขนส่งโลหะที่ซับซ้อนสู่พื้นผิว ข้อเสียเปรียบหลักคือมีความเสี่ยงสูงต่อชีวิตของคนงาน เหมืองอาจพังทลายและปิดกั้นการเข้าถึงพื้นผิวได้

ประเทศที่อุดมไปด้วยแร่

การทำเหมืองแร่เหล็กเป็นหนึ่งในพื้นที่ชั้นนำของศูนย์เศรษฐกิจของสหพันธรัฐรัสเซีย แต่ถึงกระนั้น ส่วนแบ่งของรัสเซียในการผลิตแร่ของโลกก็มีเพียง 5.6% เท่านั้น ปริมาณสำรองของโลกมีจำนวนประมาณ 160 พันล้านตัน ปริมาณเหล็กบริสุทธิ์สูงถึง 80 พันล้านตัน

การกระจายแร่ธาตุตามประเทศมีดังนี้:

  • รัสเซีย – 18%;
  • บราซิล – 18%;
  • ออสเตรเลีย – 13%;
  • ยูเครน – 11%;
  • จีน – 9%;
  • แคนาดา – 8%;
  • สหรัฐอเมริกา – 7%;
  • ประเทศอื่นๆ – 15%

มีการพบแร่เหล็กจำนวนมากในสวีเดน (เมืองฟาลุนและเกลลิวาร์) ในอเมริกา มีการค้นพบแร่จำนวนมากในรัฐเพนซิลวาเนีย ในนอร์เวย์ โลหะถูกขุดใน Persberg และ Arendali

ความผิดปกติของสนามแม่เหล็กเคิร์สต์เป็นแหล่งสะสมแร่เหล็กจำนวนมากในรัสเซียและในโลกซึ่งมีปริมาณโลหะที่ไม่ผ่านการกลั่นถึง 30,000 ล้านตัน

ความผิดปกติของสนามแม่เหล็กเคิร์สต์

นักวิเคราะห์ตั้งข้อสังเกตว่าขนาดของการสกัดแร่ที่เหมือง KMA จะยังคงดำเนินต่อไปจนถึงปี 2020 และจะมีการลดลงในอนาคต

พื้นที่เหมืองในคาบสมุทร Kola อยู่ที่ 115,000 ตร.กม. มีการขุดแร่เหล็ก นิกเกิล ทองแดง โคบอลต์ และอะพาไทต์ที่นี่

เทือกเขาอูราลยังเป็นหนึ่งในแหล่งแร่ที่ใหญ่ที่สุดในสหพันธรัฐรัสเซีย พื้นที่พัฒนาหลักคือคัชคานาร์ ปริมาณแร่แร่อยู่ที่ 7,000 ล้านตัน

โลหะถูกขุดในปริมาณน้อยกว่าในแอ่งไซบีเรียตะวันตก, Khakassia, แอ่ง Kerch, Zabaikalsk และภูมิภาค Irkutsk