Файл: Сырьевая база и подготовка материалов к металлургическому переделу.doc

Западнее г. Кустаная расположены Лисаковское и Аятское месторождения бурых железняков с запасом около 10 млрд.т. Содержание железа в них достигает 35-37 %, а содержание фосфора повышенное – до 0,4-0,5 %.

Южнее г. Новокузнецка расположен Горно-Шорский железорудный район, образованный Темир-Тауским, Одрабашским, Таштагольским и другими месторождениями магнетитовых и мартитовых руд, содержащих 30-49 % Fe. Отличительной особенностью некоторых руд является наличие в них цинка (0,1-1,1 %), повышенное содержание серы. Запасы оцениваются в 200 млн.т. Руды и концентраты спекаются на обогатительно-агломерационных фабриках, агломерат направляется на Новокузнецкий и Западно-Сибирский металлургические комбинаты. Однако основной их базой являются Абаканское и Тейское месторождения, расположенные восточнее г. Новокузнецка, в Хакассии. Их запасы составляют около 2 млрд.т магнетитовых руд.

В Восточной Сибири расположено ряд крупных железорудных месторождений.

К северу от г. Красноярска в Ангаро-Питском железорудном районе расположены месторождения Нижнеангарское, Ишимбинское и др. Руды этих месторождений в основном гематитовые, труднообогащаемые, содержат около 30-40 % Fe, пустая порода – кремнеземисто-глиноземистая. Запасы этого района составляют около 1,4 млрд.т.

Севернее г. Иркутска находится крупный Ангаро-Илимский железорудный район, объединяющий месторождения Коршуновское, Рудногорское и др. Запасы оцениваются в 900 млн.т. Руда этих месторождений магнетитовая, содержит 38-50 % Fe, 0,03 % S и 0,8 % Р. Коршуновский ГОК производит концентрат, содержащий 62,5 % Fe. Ввиду недостатка руды в Западной Сибири коршуновский концентрат направляется на Западносибирский металлургический завод.

Открытый Среднеангарский железорудный район, главным месторождением которого является Тагарское. Руды по составу аналогичны ангаро-илимским, запасы – около 1,5 млрд.т. Месторождения Ангаро-Питское, Среднеангарское и Ангаро-Илимское рассматриваются как база будущего Восточно-Сибирского металлургического завода.

В центральной части Казахстана расположено Атасуйское месторождение магнетито-гематитовых руд с запасом в 300 млн.т, являющееся базой Карагандинского металлургического комбината.

Крупнейшие зарубежные месторождения железных руд мира

Основной железорудной базой черной металлургии США является район озера Верхнего, который дает около 80 % добываемой в стране руды. В этом районе наибольшее количество руды добывается в округе Месаби, от которого получила название и руда. Руда месаби содержит 50-52 % Fe, 9-10 % SiO

---

₂, 0,77 % Mn, 0,09 % Р и около 11 % влаги. Запасы руды оцениваются в 1 млрд.т, кроме этого, в месторождении есть около 30 млрд.т кварцитов (местное название – такониты), из которых 5 млрд.т являются магнетитовыми. Последние добываются и обогащаются от 31 до 64 % Fe, затем подвергаются окускованию в агломерат или окатыши. Это и другие месторождения удовлетворяют потребности черной металлургии США лишь частично.

Характерной особенностью металлургической промышленности развитых капиталистических стран (США, Япония, ФРГ и др.) являются импорт больших количеств железной руды и окатышей из крупных месторождений мира, расположенных обычно в развивающихся странах. Высокое качество этих руд, низкая стоимость их добычи и обогащения и незначительные транспортные расходы обеспечивают эффективность такой работы. Ниже дана краткая характеристика наиболее крупных железорудных районов мира.

Канада обладает значительными запасами железных руд и имеет развитую железорудную промышленность – добычу, обогащение и окускование в виде агломерации и производства окатышей. Главные месторождения находятся в провинциях Квебек, Ньюфаундленд (остров Ньюфаундленд, месторождение Вабана) и др. Запасы основных месторождений Канады оцениваются в 5,5 млрд.т, из которых около 3 млрд.т находится в районе Квебек-Лабрадор. Руды этого месторождения являются гематитами и магнетитами, содержат около 53 % Fe, имеют кремнеземистую пустую породу, не содержат серу, но содержат 0,03-1,1 % Р. Получаемые концентрат и окатыши экспортируются в США, Англию и ФРГ.

Венесуэла обладает большими запасами качественных руд, которые оцениваются в 2,2 млрд.т. Руды гематитовые, с очень высоким содержанием железа (63-68 %), не содержат серу и фосфор. В год добывается около 20 млн.т руды, 80 % которой отправляются в США.

Бразилия имеет огромные запасы высококачественных железных руд. Запасы в штате Минас-Жераис (месторождения Итабири, Итабирита) оцениваются в 16 млрд.т и содержат 50-60 % Fe. Кусковая руда содержит 66-69 % Fe и 0,1-1,5 % SiO₂, 0,5-1 % Al₂O₃. Почти вся добываемая руда (около 12 млн.т в год) вывозится в США.

В Австралии разведаны месторождения с запасом около 16 млрд.т гематитовых и частично лимонитовых руд. Основные месторождения расположены в Западной Австралии, вблизи побережья. В наиболее крупном месторождении Бракен сосредоточено около 8 млрд.т гематитовой и гематито-лимонитовой руды, содержащей 54-69 % железа. Добываемые здесь руды и производимые на месте окатыши через близлежащие порты вывозятся в основном в Японии (более 10 млн.т в год).

---

Крупнейшее в Западной Европе Лотарингское месторождение железных руд расположено в восточной части Франции. Запасы оолитовых бурых железняков (местное название минетты) этого месторождения составляют 9 млрд.т, содержат 31-32 % Fe, 0,6-0,8 % Р и 0,1 % S. Однако низкое содержание железа компенсируется наличием самоплавкой пустой породы.

Швеция располагает крупными запасами железных руд – 2,4 млрд.т. Почти все они сосредоточены в месторождениях Кируна, а также Елливаре и Лухаваре, которые расположены в северной части страны между портами Нарвик и Лулео. Руды представляют собой чистый богатый магнетит (50-60 % Fe) с самоплавкой или основной пустой породой (2 % SiO₂, 1,3 % CaO, 0,5 % Al₂O₃). В состав пустой породы входит апатит, поэтому руды фосфористые (до 2,5 % Р), что дает возможность выплавлять томасовский чугун. По физическим свойствам руды месторождения Кируна прочные и плотные, а руды месторождения Елливаре – рыхлые, зернистые.

Часть руд на месте добычи подвергаются обогащению магнитной сепарацией и окускованию. Ежегодно добывается около 25 млн.т руды, 80 % которой экспортируется в ФРГ и Англию.

В Индии имеются значительные запасы железных руд, которые составляют около 20 млрд.т. Основные месторождения расположены на 300 км западнее г. Калькутты в штатах Бихар, Орисса и Мадхъя-Прадеш. Образуют в комплексе так называемый Железный пояс с общими запасами 8 млрд.т богатых гематитовых руд. Они содержат 60-68 % Fe, очень чистые по сере и фосфору. Отрицательной особенностью этих руд является преобладание глинозема в пустой породе. Пустая порода – основная.

Значительные запасы железных руд, превышающие 15 % мировых, а также наличие крупных горно-обогатительных комбинатов и рудников позволили Украине занять место среди крупнейших стран производителей товарной железной руды. Основные направления развития горно-металлургического комплекса Украины на длительный период предусматривают сохранение этого промышленного потенциала за счет комплексного освоения минеральных ресурсов.

Интенсивное развитие горных отраслей и народного хозяйства в последние 50 лет предопределило развитие комплекса горных наук таким образом, что отдельные направления и дисциплины горных наук тесно переплелись с конкретными производственными задачами отраслей горного производства.

В каких же условиях находится современное производство и какие характерные черты его развития вначале ХХI столетия?

1. 
   Мировое горное производство характеризуется годовой добычей 160-180 млрд.т горной массы (уголь, руда, нерудное минеральное сырье, скально-облицовочные и строительные материалы и др.). Из земных недр в год добывается около 8 млрд.т энергетического сырья, руд для производства 570 млн.т черных металлов, 170 млн.т цветных металлов, 620 млн.т индустриального минерального сырья и др.
   

---

Среднегодовые мировые потребности в минеральном сырье следующие: уголь – 4,8-5,0 млрд.т; нефть – 2,8-3,0 млрд.т; природный газ – более 2,0 трил.куб.м; железо – 540 млн.т; марганец – 9-10 млн.т; алюминий – 19-20 млн.т; медь – 9-10 млн.т; цинк – 7-8 млн.т; свинец – 3-4 млн.т; соль – 200-210 млн.т; гипс – 95-100 млн.т; сера – 55- 60 млн.т; фосфаты – 45-50 млн.т; каолин – 25-30 млн.т, магнезит – 12-15 млн.т; тальк – 8-10 млн.т; барий – 7-8 млн.т; бентонит – 7-8 млн.т; фельдшпат –5-6 млн.т; перлит – 1,5-2,0 млн.т; поташ – 30-32 млн.т; золото – более 2 тыс.т; платина – более 270 тонн; серебро – более 15 тыс.т и др.

2. 
   Современные шахты и карьеры характеризуются большой глубиной горных работ. Еще 30 лет назад самая глубокая в мире шахта работала на глубине 2,5 км, сегодня достигнут 4-х километровый рубеж на подземных горных работах. Практически все карьеры Кривбасса достигли глубины 300 м.
   

3. Истощение запасов богатого минерального сырья и увеличение масштабов освоения ресурсов с более бедным содержанием полезных компонентов. К примеру, дальнейший прирост запасов меди в США будет происходить преимущественно за счет разведки бедных руд. В ближайшие годы содержание меди в разведанных запасах руд снизилось с 0,8-0,9 % до 0,5-0,6 %. В Канаде в связи с вовлечением в переработку более бедных руд среднее содержание меди в руде снизилось с 1,4 % до 0,9 %. Аналогично положение наблюдается по другим полезным ископаемым в различных регионах мира.

4. Удорожание геологоразведочных работ, рост затрат на добычу полезных ископаемых и цен на минеральное сырье.

Как отмечают специалисты, если 15 лет назад на добычу сырья стоимостью 1 дол. требовалось 2 дол. капитальных вложений, 7 лет назад – 3 дол., то сегодня для этого нужно уже 4-6 дол. капитальных вложений, а в последующие годы потребуется 5 дол. и более. На разведку и добычу полезных ископаемых расходуется до 40 % промышленных капитальных вложений, здесь сосредоточена почти треть производственных и около 20 % трудовых ресурсов.

Рациональное использование минеральных ресурсов неразрывно связано с совершенствованием методов добычи полезных ископаемых. Создание новой и совершенствование существующей техники и технологии разработки месторождений обусловит более полное извлечение и повышение качества полезных ископаемых. Одновременно увеличатся затраты на природоохранные мероприятия. Особенно это актуально для Криворожского горнопромышленного региона. Так, на территории Криворожского бассейна уже заскладировано более 2.5 млрд.м³ отходов обогащения. Под горные предприятия занято более 340 км

---

² земли, свыше 300 км² земли подтоплено промышленными водами. Это привело к сокращению площади продуктивных земель в сельском хозяйстве (в Днепропетровской области на 1 человека приходится 0,56 га земли против 0,7 га по Украине.

В связи с этим представляется весьма актуальной проблема более полного использования разведанных запасов магнетитовых кварцитов, снижения при этом издержек производства и улучшения экологической обстановки и условий труда.

Одним из направлений решения этой крупной национальной научно-технической проблемы является более широкое освоение принципов комбинированной разработки с комплексным использованием открытого и подземного способов разработки.

Преимущественное развитие открытого способа производства привело к повышенным вредным выбросам в атмосферу. В Кривбассе на 1 км² ежегодно приходится около 5 тыс.т. выбросов, что превышает в несколько раз предельно-допустимые значения.

Применение подземных горных работ в пределах одного месторождения, отрабатываемого открытым способом, может быть одним из перспективных направлений технического прогресса, позволяющим успешно функционировать горным предприятиям в сложных экономических условиях, нанося минимально возможный ущерб окружающей среде при сохранении высокого уровня безопасности работ. Так, при комплексном развитии открытых и подземных работ, только в условиях Криворожского бассейна в зонах обрушения может быть заскладировано около 1,2 млрд.м³ вскрышных пород (около 30 % имеющихся объемов внешних отвалов). Это не только сохранит от нарушения около 1400 га земельных площадей, но и обеспечит рекультивацию зон провалов и воронок на территории 1500 га.

Своеобразный синтез открытого и подземного способов разработки в пределах одного месторождения создает благоприятные условия для повышения эффективности горных работ, снижения вредного влияния на окружающую среду. Использование подземных выработок облегчает вскрытие глубоких горизонтов карьеров, размещение вскрышных пород в зоне обрушения, снижает потребность в площадях. Утилизация отходов обогащения повышает безопасность подземных работ и снижает остроту проблемы наращивания шламохранилищ.

Использование на подземных работах принципов, освоенных на карьерах по увеличению единичной мощности оборудования, создания циклично-поточной технологии, повысит технический уровень и рентабельность подземных рудников.

---