Из полезных ископаемых какие вещи делают

Окружающий мир наполнен вещами и предметами, без которых невозможно существования человечества.  Но в повседневной суете люди редко задумываются о том, что всем благам современной жизни мы обязаны природным ресурсам.

Захватывает дух от наших достижений правда? Человек- вершина эволюции, самое совершенное создание на Земле! А теперь на минуточку задумаемся, почему мы достигли всех этих благ, какие силы  должны  мы благодарить, чему и кому люди обязаны за все свои блага?

Внимательно присмотревшись,  ко всем окружающим нас предметам, многие из нас  впервые осознают простую истину, что человек это не царь природы, а лишь одна из ее составляющих частей.

Так как большинству современных благ люди обязаны природным ископаемым добываемых из недр Земли

Современная жизнь на нашей планете не возможна без использования природных ресурсов. Одни из них более ценные, другие менее, а без некоторых  человечество на данном этапе своего развития существовать не может.

Мы используем их для того что бы обогреть и осветить  свои дома, быстро добраться из одного континента на другой. От  других зависит поддержание нашего здоровья (например, это могут быть минеральные воды).Перечень ценных для человека полезных ископаемых огромен, но можно попытаться выделить десять наиболее важных природных элементов, без которых трудно представить дальнейшее развитие нашей цивилизации.

1.Нефть — «черное золото» Земли

Не зря ее называют «черным золотом» ведь с развитием транспортной индустрии жизнь человеческого общества стала напрямую зависеть от ее добычи и распределения. Ученые считают, что нефть это продукт разложения органических остатков. Состоит она из углеводородов. Не многие люди  догадываются о том, что нефть входит в состав самых обыкновенных и необходимых нам вещей.

Кроме того, что она является, основой топлива для большинства видов транспорта она широко используется в медицине, парфюмерии и химической промышленности. Например, нефть используют для производства полиэтилена и разных видов пластика. В медицине нефть применяется для производства вазелина и незаменимого во многих случаях аспирина. Самым неожиданным применением нефти для многих из нас будет то, что она участвует в производстве жевательной резинки. Незаменимые в космической промышленности солнечные батареи также производятся с добавлением нефти. Современную текстильную отрасль сложно представить без производства нейлона, который также изготавливают из нефти. Самые большие залежи нефти находятся в России, Мексике, Ливии, Алжире, США, Венесуэле.

2.Природный газ- источник тепла на планете

Значимость данного полезного ископаемого сложно переоценить. Большинство месторождений природного газа тесно связаны, с залежами нефти. Газ применяют в качестве недорогого топлива для обогрева жилых домов и предприятий. Ценность природного газа заключается в том, что он является  экологически чистым топливом. Химическая промышленность использует природный газ для производства пластмасс, спирта, каучука, кислоты. Залежи природного газа могут достигать объема в сотни миллиардов кубометров.

3.Каменный уголь- энергия света и тепла

Это горючая порода с высокой отдачей тепла при горении и содержанием углерода до 98%. Уголь используется  в качестве топлива для электростанций и котельных,   металлургии. Этот ископаемый минерал также применяют в химической индустрии как сырье для изготовления:

• пластмасс;
• лекарственных средств;
• духов;
• различных красителей.

4.Асфальт — универсальная ископаемая смола

Роль этой ископаемой смолы в развитии современной транспортной индустрии бесценна. Кроме того асфальт используют в производстве электротехники, изготовлении резины и разных лаков используемых для гидроизоляции. Широко применяется в строительной и химической промышленности. Добывается во Франции, Иордании, Израиле, России.

5.Алюминиевая руда (бокситы, нефелины, алуниты)

Бокситы — основной источник окиси алюминия. Добываются в России, Австралии.

Алуниты – используются не только для производства алюминия, а и при производстве серной кислоты и удобрений.

Нефелины – содержат большое количество алюминия. С помощью этого минерала создают надежные сплавы, используемые в машиностроении. 

6.Железные руды — металлическое сердце Земли

Различаются по содержанию железа и химическому составу. Залежи железных руд находятся во многих странах мира. Железо играет значительную роль в развитии цивилизации. Железная руда основной компонент для производства чугуна. В производных из железной руды остро нуждаются такие отрасли промышленности как:

• металлообработка и машиностроение;
• космическая и военная промышленности;
• автомобильная и кораблестроительная промышленность;
• отрасли легкой и пищевой промышленности;

Лидерами по добычи железной руды являются Россия, Китай, США.

7.Золото

В природе встречается в основном в виде самородков (самый крупный был обнаружен в Австралии и весил около 70 кг.). Встречается так же и в виде россыпей. Главным потребителям золота (после ювелирной отрасли) является электронная отрасль (золото широко применяется в микросхемах и разных электронных компонентах для вычислительной техники). Золото широко применяется в стоматологии для изготовления зубных протезов и коронок. Поскольку золото практически не окисляется и не подвергается коррозии его применяют и в химической промышленности.Добывается в Южной Африке, Австралии, России, Канаде.

8.Алмаз –  один из самых твердых материалов

Широко используется в ювелирном деле (ограненный алмаз называют бриллиантом), кроме того за счет его твердости алмаз используют для обработки металлов, стекла и камней. Алмазы широко используются в приборостроительной, электротехнической и электронной отраслях народного хозяйства. Алмазная крошка отличное абразивное сырье для производства шлифовальных паст и порошков. Добываются алмазы в Африке (98%), России.

9.Платина –  ценнейший драгоценный металл

Широко применяется в сфере электротехники. Кроме того используется в ювелирной индустрии и космической промышленности. Платина используется для производства:

• специальных зеркал для лазерной техники;
• в автомобильной промышленности для очистки выхлопных газов;
• для защиты от коррозии корпусов подводных лодок;
• из платины и ее сплавов изготавливают хирургические инструменты;
• высокоточных стеклянных приборов.

10.Урано-радиевые руды — опасная энергия

Имеют громадное значение в современном мире, так как используются в качестве топлива на атомных электростанциях. Добывают эти руды в ЮАР, России, Конго и в ряде других стран.

Страшно представить, что может случиться, если на данном этапе своего развития человечество лишится доступа к перечисленным природным ископаемым. К тому же не все страны имеют равный доступ к природным  богатствам Земли. Залежи природных ископаемых расположены не равномерно. Часто именно из-за этого обстоятельства возникают конфликты между государствами. По сути, вся история современной цивилизации это постоянная борьба за обладание ценными ресурсами планеты.

Коллекция «Полезные ископаемые»

Полезные ископаемые – это природные образования, которые человек добывает из недр или с поверхности Земли и использует в различных целях.

Самую многочисленную группу полезных ископаемых составляют руды металлов, состоящие из металла (железа, меди, цинка, золота, серебра и т.д.) и различных примесей (общий вид образцов руд). В зависимости от содержания металла руды подразделяются на богатые и бедные. Например, бурый железняк – это бедная железная руда, а магнитный железняк – богатая. Именно большим содержанием железа в магнитном железняке объясняются его магнитные свойства.

Следующая группа полезных ископаемых – это горючие полезные ископаемые. К ним относятся торф, бурый и каменный уголь, нефть и природный газ. Нефть – удивительное полезное ископаемое, из которого человек делает множество полезных вещей, таких как бензин, керосин, машинные масла, пластмасса, искусственный каучук, синтетические волокна, краски, лаки, лекарства, асфальт и многое другое.

Третью группу составляют строительные полезные ископаемые – гранит, мрамор, известняк, глина, песок, гипс. Гранит – это сложное полезное ископаемое, состоящее из трех минералов – полевого шпата, кварца и слюды. Гранит и мрамор используются в облицовке зданий, станций метро. Известняк-ракушечник образовался из окаменевших раковин древних морских моллюсков. Плиты, вырезанные из известняка-ракушечника, имеют красивую узорчатую поверхность и также используются в облицовке зданий. Глина и песок необходимы для изготовления цемента, бетона, кирпича, а гипс – для получения скрепляющих смесей.

	Бурый железняк или «болотная руда». Железная руда с небольшим содержанием железа и большим количеством примесей. Использовалась в 17-19 вв. для выплавки железа в печах «домницах» на металлургических заводах Центральной России.
	Красный железняк. Железная руда со средним содержанием железа. Крупнейшее месторождение красного железняка в нашей стране – знаменитая Курская магнитная аномалия.
	Магнитный железняк. Железная руда с высоким содержанием железа. Первое месторождение такой руды было открыто в первой четверти 18 в. около г. Нижний Тагил и принадлежало семье заводчиков Демидовых. Использование такой руды, позволило значительно улучшить качество металла, который был известен всему миру под демидовской маркой «Старый соболь».
	Медный колчедан. Медь – первый металл, который освоил человек. В 16-18 вв. из меди выплавляли колокола и пушки, чеканили монеты. Сейчас медь используется для изготовления электрических проводов различного назначения.
	Медные провода — общего назначения и для высоковольтных линий электропередач.
	Свинцовый блеск. Свинец – тяжелый металл, поэтому свинцовая руда отличается от руд других металлов по весу, а также по яркому металлическому блеску. Свинец используется для изготовления аккумуляторных батарей, типографской краски. Также свинцовые покрытия не пропускают радиоактивное излучения и применяются для защиты человека от его вредного воздействия.
	Боксит — алюминиевая руда. Алюминий называют «крылатый металл». Благодаря своей легкости и прочности он используется для изготовления корпусов самолетов, автомобилей, кораблей. Для длительного хранения продуктов питания используют алюминиевые банки, алюминиевую фольгу, бумажную упаковку с алюминиевым покрытием внутри.
	Торф. Образуется в болотах из остатков растений. Торф используется как топливо, а также как подстилка для домашних животных (коров, овец и т.д.).
	Каменный уголь. Используется как топливо, а также для получения кокса, который является топливом при выплавке чугуна в доменных печах. Применение в доменной плавке каменного угля вместо древесного помогло не только сберечь леса от вырубки, но и значительно улучшить качество металла.
	Нефть. Жидкое полезное ископаемое, представляющее собой маслянистую жидкость. Цвет нефти зависит от ее состава и меняется от светло-коричневого до черного.
	Гранит. Название гранит произошло от греческого «гранум», что означает зерно. Гранит состоит из зерен трех минералов – полевого шпата (красного цвета), кварца (светло-серого цвета) и слюды (черного цвета).
	Полевой шпат. Встречаются полевые шпаты самых разных цветов и оттенков – красного, коричневого, серого, черного. От цвета полевого шпата зависит цвет гранита. Слово «шпат» в переводе с немецкого обозначает «брусок, кирпич». Такое название минерал получил благодаря своей способности раскалываться на обломки прямоугольной формы.
	Кварц. Самый распространенный минерал на Земле. Кварцевый песок применяется для изготовления стекла.
	Слюда. Слоистый минерал, тонкие пластинки которого прозрачные. Раньше слюду использовали, вставляя в окна вместо стекла.
	Мрамор – распространенный облицовочный камень. Цвет мрамора зависит от различных примесей.
	Известняк-ракушечник состоит из окаменевших ракушек моллюсков, живших в древних морях много миллионов лет назад.
	Плитки, вырезанные из известняка-ракушечника используются для облицовки зданий как внутри, так и снаружи.
	Глина. Используется для изготовления кирпича. Существует также керамическая глина, которая идет на изготовление посуды и других керамических изделий.
	Гипс. Часто встречается в виде сросшихся кристаллов, которые благодаря своей форме получили название «ласточкин хвост».
	Каменная соль. Раньше соль очень дорого ценилась, и за один килограмм соли платили серебром. Слово «солдат» произошло от сочетания «соль давать», так назывались вооруженные люди, охранявшие караваны с солью.

Оглянитесь вокруг. Так или иначе, но вы со стопроцентной вероятностью наткнетесь на что-то, чьим компонентом является элемент Ferrum. Он же – железо. Даже телефон, планшет или компьютер, с помощью которого вы читаете данную статью, также содержит в себе железо.

Феррум является четвертым по многочисленности элементом на нашей планете. Являясь настолько популярным, оно максимально упрощает процесс собственной добычи. К сожалению, в чистом виде оно все-таки не встречается, потому – придется добывать его из руды. Благо, извлечь его из минералов и получить чистый «Fe» намного проще, чем, скажем, уран или даже алюминий.

В данной статье мы рассмотрим вопрос, что делают из железной руды, как из нее добывается железо и куда его применяют.

Свойства руд

Отвечать на вопрос: какими свойствами обладает железная руда, не совсем просто. Хотя бы потому, что перечень свойств зависит от процента данного металла в руде и количества посторонних примесей. К примеру, красный железняк, содержащий гематит (Fe2O3), содержит в себе целых 70% железа от общего количества.

В общем и целом, кстати, целесообразной добычей железа считается только та, где в рудах содержится от 40% железа и выше. Данная цифра действительно дает понять, что железо распространено в окружающем мире многократно больше других элементов. К примеру, для того же урана, содержание его в руде в количестве 2% считалось бы небывалой удачей…

Но вернемся к нашему красному железняку. Давая характеристику железной руде, можно сказать, что красный железняк представляет собой диапазон от порошкового вещества до плотного.

Лимонит (он же – бурый железняк), также является рудой железа, однако она представляет собой пористую и рыхлую породу, содержащую весомые доли фосфора и марганца. Пустой породой у него часто выступает глина. В силу чего, кстати, довольно легко поддается извлечению железа. Потому из него часто делают чугун.

Шпатовый железняк с сидеритом во главе является довольно редким минералом, что не делает его производственным ресурсом. Он также содержит в себе довольно много глины.

Черно-синие магнитные руды по своей насыщенности железу могут не уступать красному железняку. Но главной их особенностью является, конечно, свойства магнетизма. Пусть они и теряются с сильным повышением температуры. Пусть железняк магнитный намного реже других, но польза его очевидна.

Способы добычи железа из руды

Железо из руды наиболее часто получают в доменных печах. Принцип работы такого способа заключается в восстановлении железа из его оксидов с помощью угля, в виде кокса. Уголь, окислившись в печи под воздействием кислорода, превращается в угарный газ (СО). Затем, нагретый в печи угарный газ взаимодействует с оксидом железа (Fe2O3), вследствие чего получаются молекулы углекислого газа и молекулы восстановленного железа.

Полученное железо все еще не является идеально чистым. Дабы устранить его от всяческих рудных примесей, далее используется флюс. Флюсом называют карбонаты кальция или магния (в простонародье – известняк и доломит). При нагревании до 1000 градусов по Цельсию, карбонаты распадаются на свои оксиды с выделением углекислого газа.

СаСО3 → СаО+СО2

Далее, оксид кальция или магния вступает в реакцию с примесями железа (например – с кварцем)

CaO+SiO2 → CaSiO3

Получившийся в результате шлак очень легко плавится в печи. Он плавает на поверхности, что позволяет довольно легко отделить его от железа. Такой расплав железа является все равно не самым чистым из-за существенного присутствия атомов карбона (уголь). А сплав железа с углеродом называется чугуном.

Железо довольно активный элемент, потому весьма податлив коррозии. Потом, не стоит оставлять под открытым небом или в местах с повышенной влажностью предметы с высоким содержанием железа.

Добыча железа в России и мире

Россия в плане добычи железной руды может похвастаться лишь 5-6% от общемирового уровня. Но что касается запасов для потенциально дальнейшей добычи – здесь уверенное первое место. 18% от всей мировой железной руды находятся именно в России. На втором и третьем месте – Бразилия с Австралией. Почетное четвертое место досталось «сожителю по СССР» – Украине, 11 процентов.

В Российской Федерации наибольшим месторождением железной руды является Курская магнитная аномалия. Она же, кстати, является крупнейшим месторождением всей планеты. Запасы залегающего там необработанного железа исчисляются 30 миллиардами тонн.

Применение железа

Примечательным можно считать тот факт, что из самого Феррума, в его химически чистой форме, в мире практически ничего не делается и не производится. Данный элемент очень легко окисляется, вступая в реакции в кислородом или другими элементами. Так для чего нужна железная руда? Все просто. Феррум, обогащенный карбоном (сплав чугуна) – весьма и весьма популярный материал. Чугун может или служить самостоятельной единицей для изготовления каких-либо вещей и предметов, или же быть промежуточным звеном между железом, и сталью.

Сталь – это сплав железа, углерода и других элементов. Железа должно быть не менее 45%, карбона – от 0,02 до 2,14 процента. Если выше 2,14% – это уже чугун. И уж сталь-то, в десятках своих вариаций, в наше время используется практически везде. Машиностроение, авиация, приборостроение, космические постройки, ядерная энергетика, медицина (существует даже термин – хирургическая сталь), оружейная отрасль (как холодное, так и огнестрельное), сельхозинвентарь, строительная продукция и т.д. За счет такой популярности стали, смело можно утверждать, что ни один металл периодической таблицы не используется так интенсивно и в таких количествах на Земле, как железо.

Действительно, сфер производства продукции железной руды, а также соединений и сплавов на основе Феррума – просто не счесть. Однако, в будущем, при таких темпах и масштабах добычи, перед человечеством могут встать два вопроса: что делать, когда запасы этого металла в недрах нашей планеты станут иссякать? И как поступать с теми гигантскими котлованами по всей планете, которые остаются после проведения добычи железной руды открытым способом?..