Полезное ископаемое из чего делают сталь
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?..
Источник
Êíèãà: Ïðèðîäîâåäåíèå. Ïðèðîäà. Íåæèâàÿ è æèâàÿ. 5 êëàññ
§ 26. Ïîëåçíûå èñêîïàåìûå. Ìåòàëëû
§ 26. Ïîëåçíûå èñêîïàåìûå. Ìåòàëëû
Âñå ãîðíûå ïîðîäû èëè îòäåëüíûå ìèíåðàëû, êîòîðûå èñïîëüçóåò ÷åëîâåê, íàçûâàþò ïîëåçíûìè èñêîïàåìûìè. Ñðåäè íèõ ðàçëè÷àþò ðóäíûå è íåðóäíûå ïîëåçíûå èñêîïàåìûå.
Ðóäíûå, èëè ìåòàëëè÷åñêèå, ïîëåçíûå èñêîïàåìûå
Èç ðóäíûõ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ ïîëó÷àþò ìåòàëëû: æåëåçî, àëþìèíèé, öèíê, îëîâî è äð.
Ðóäà ýòî ïðèðîäíîå îáðàçîâàíèå (ìèíåðàë èëè ãîðíàÿ ïîðîäà), èç êîòîðîãî â ïðîìûøëåííûõ óñëîâèÿõ ïîëó÷àþò îäèí èëè íåñêîëüêî ìåòàëëîâ.
Ðàçëè÷àþò ðóäû ÷åðíûõ è öâåòíûõ ìåòàëëîâ. Ðóäû ÷åðíûõ ìåòàëëîâ ýòî ìàãíèòíûé æåëåçíÿê, êðàñíûé æåëåçíÿê, áóðûé æåëåçíÿê (ðèñ. 65). Èç ýòèõ ðóä ÷àùå âñåãî âûïëàâëÿþò ÷åðíûå ìåòàëëû æåëåçî è åãî ñïëàâû (÷óãóí è ñòàëü).
Ðèñ. 65. Ðóäû ÷åðíûõ ìåòàëëîâ
Ðóäû öâåòíûõ ìåòàëëîâ ýòî ìåäíûé êîë÷åäàí, áîêñèò, öèíêîâàÿ îáìàíêà, ñâèíöîâûé áëåñê (ðèñ. 66). Èç ýòèõ ðóä âûïëàâëÿþò öâåòíûå ìåòàëëû (ìåäü, àëþìèíèé, öèíê, ñâèíåö).
Ðèñ. 66. Ðóäû öâåòíûõ ìåòàëëîâ
Ìåñòîðîæäåíèÿ ðóäíûõ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ ñâÿçàíû ñ ìàãìàòè÷åñêèìè ãîðíûìè ïîðîäàìè.
Ìåòàëëû
Æåëåçî è åãî ñïëàâû (ñòàëü, ÷óãóí) âõîäÿò â ãðóïïó ÷åðíûõ ìåòàëëîâ. Àëþìèíèé, çîëîòî, ñåðåáðî, ìåäü, îëîâî, öèíê, ïëàòèíà è äðóãèå ìåòàëëû îòíîñÿò ê öâåòíûì ìåòàëëàì.
Êàê ìîæíî ðàçëè÷èòü ïðåäìåòû, ñäåëàííûå èç ÷åðíûõ è öâåòíûõ ìåòàëëîâ? Åñëè ïîëîæèòü íà ñòîë ðàçëè÷íûå ìåòàëëè÷åñêèå ïðåäìåòû (êíîïêè, ñêðåïêè, áóëàâêè, øâåéíûå èãëû, çàêîëêè, êîëüöà, ñåðüãè è äð.) è ìàãíèòîì ïðèêîñíóòüñÿ ê íèì, òî ìîæíî óâèäåòü, ÷òî îäíè ïðåäìåòû ïðèòÿãèâàþòñÿ ìàãíèòîì, äðóãèå íåò. Ïðåäìåòû, êîòîðûå ïðèòÿíóëèñü ìàãíèòîì, èçãîòîâëåíû èç ÷åðíûõ ìåòàëëîâ, òå æå, ÷òî íå ïðèòÿíóëèñü, èç öâåòíûõ.
Ñâîéñòâà ìåòàëëîâ
Ìåòàëëû èìåþò çàìå÷àòåëüíîå ñâîéñòâî êîâêîñòü. Åñëè óäàðèòü ïî êóñêó ìåëà èëè óãëÿ, îíè ðàññûïÿòñÿ íà êóñî÷êè. À åñëè âû óäàðèòå ìîëîòêîì ïî êóñêó ìåòàëëè÷åñêîé ïðîâîëîêè, îíà ñïëþùèòñÿ (ðèñ. 67). Çíà÷èò, ìåòàëëû, â îòëè÷èå îò ìåëà è óãëÿ, ïðè óäàðå ìîëîòêîì íå ðàçáèâàþòñÿ íà îòäåëüíûå êóñî÷êè, à êóþòñÿ. Îäíè ìåòàëëû êóþòñÿ â õîëîäíîì ñîñòîÿíèè, äðóãèå íåîáõîäèìî ðàçîãðåòü. Áëàãîäàðÿ êîâêîñòè ìåòàëëàì ïðèäàþò ëþáóþ ôîðìó è äåëàþò ðàçíîîáðàçíûå ïðåäìåòû.
Ðèñ. 67. Êóñîê ìåëà ðàññûïàåòñÿ îò óäàðà ìîëîòêà. Ìåòàëëè÷åñêàÿ ïðîâîëîêà ñïëþùèâàåòñÿ îò óäàðà ìîëîòêà
Ìåòàëëû îáëàäàþò òÿãó÷åñòüþ. Èõ ìîæíî âûòÿíóòü â òîíêóþ ïðîâîëîêó. Æåëåçî, ìåäü è äðóãèå ìåòàëëû ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé òÿãó÷èå ìåòàëëû.
Âñå ìåòàëëû ìîãóò ïëàâèòüñÿ. Îäíè ìåòàëëû ïëàâÿòñÿ óæå ïðè íåâûñîêîé òåìïåðàòóðå (îëîâî, ñâèíåö, öèíê); äðóãèå òîëüêî ïðè î÷åíü âûñîêîé òåìïåðàòóðå (æåëåçî, çîëîòî). Ðàñïëàâëåííûå ìåòàëëû ìîæíî ñìåøèâàòü äðóã ñ äðóãîì è ïîëó÷àòü ñïëàâû. Ìíîãèå ñïëàâû èìåþò ëó÷øèå êà÷åñòâà (íàïðèìåð, áîëüøóþ òâåðäîñòü), ÷åì òå ìåòàëëû, èç êîòîðûõ îíè ïîëó÷åíû.  ïðîìûøëåííîñòè ÷àùå èñïîëüçóþò ñïëàâû, ÷åì ÷èñòûå ìåòàëëû.
Ìåòàëëû îòëè÷àþòñÿ õîðîøåé òåïëîïðîâîäíîñòüþ. Ê ïðèìåðó, ìåòàëëè÷åñêèé ãâîçäü, îïóùåííûé â êèïÿòîê, íàãðåâàåòñÿ áûñòðåå äåðåâÿííîé ïàëî÷êè. Ýòî çíà÷èò, ÷òî ìåòàëëû õîðîøî ïðîâîäÿò òåïëî, à äåðåâî ïëîõî.
Ìåòàëëû îáëàäàþò áëåñêîì.
Ïî÷òè âñå ìåòàëëû òâåðäûå òåëà; òîëüêî ðòóòü æèäêèé ìåòàëë.
Íåðóäíûå ïîëåçíûå èñêîïàåìûå
Ê íåðóäíûì, èëè íåìåòàëëè÷åñêèì, ïîëåçíûì èñêîïàåìûì îòíîñÿòñÿ ìåë, ãëèíà, ïåñîê, íåôòü, êàìåííûé óãîëü è äð. Ìåñòîðîæäåíèÿ ýòèõ èñêîïàåìûõ ñâÿçàíû ñ îñàäî÷íûìè ãîðíûìè ïîðîäàìè. Íåðóäíûå ïîëåçíûå èñêîïàåìûå ïðèìåíÿþòñÿ â ñòðîèòåëüñòâå, ïðîìûøëåííîñòè, ñåëüñêîì õîçÿéñòâå. Òàê, êàìåííàÿ ñîëü èñïîëüçóåòñÿ â ïèùåâîé è õèìè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè.  ñåëüñêîì õîçÿéñòâå ïðèìåíÿþòñÿ ôîñôîðíûå ñîëè àïàòèòû (ðèñ. 68), à òàêæå êàëèéíûå è àçîòíûå ñîëè. Èç íèõ ãîòîâÿò ìèíåðàëüíûå óäîáðåíèÿ. Âíåñåííûå â ïî÷âó, îíè ñïîñîáñòâóþò ðîñòó ðàñòåíèé, ïîâûøàþò ïëîäîðîäèå ïî÷âû, óâåëè÷èâàþò óðîæàé. Îáðàçíî èõ íàçûâàþò «ñîëè ïëîäîðîäèÿ».
Ðèñ. 68. Àïàòèò íåðóäíîå ïîëåçíîå èñêîïàåìîå, èç êîòîðîãî ïîëó÷àþò ìèíåðàëüíûå óäîáðåíèÿ äëÿ ñåëüñêîãî õîçÿéñòâà
1.  êîëëåêöèè íàéäèòå ðóäû ÷åðíûõ è öâåòíûõ ìåòàëëîâ.  ÷åì èõ ñõîäñòâî è â ÷åì ðàçëè÷èå?
2. Êàêèå ìåòàëëû îòíîñÿò ê ÷åðíûì? Èç ÷åãî èõ ïîëó÷àþò?
3. Íàçîâèòå öâåòíûå ìåòàëëû. Èç ÷åãî èõ ïîëó÷àþò?
4. Êàêèìè ñâîéñòâàìè îáëàäàþò ìåòàëëû?
5. Ïåðå÷èñëèòå íåðóäíûå ïîëåçíûå èñêîïàåìûå. Êàê èõ èñïîëüçóåò ÷åëîâåê?
Ëàáîðàòîðíàÿ ðàáîòà ¹ 5
Îçíàêîìëåíèå ñ ìåñòíûìè ïîëåçíûìè èñêîïàåìûìè è èõ ôèçè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè
1. Ðàññìîòðèòå îáðàçöû ìåñòíûõ ïîëåçíûõ èñêîïàåìûõ. Îïðåäåëèòå èõ íàçâàíèå.
2. Îïèøèòå èõ âíåøíèé âèä, îñíîâíûå ïðèçíàêè (öâåò, áëåñê, ñûïó÷åå èëè íå ñûïó÷åå, òâåðäîå èëè æèäêîå, ãîðþ÷åå, íå ãîðþ÷åå è ò. ä.).
3. Ñäåëàéòå âûâîä î ñâîéñòâàõ êàæäîãî èçó÷åííîãî ïîëåçíîãî èñêîïàåìîãî.
4. Îòâåòüòå íà âîïðîñ: êàê èñïîëüçóþòñÿ èçó÷åííûå ìåñòíûå ïîëåçíûå èñêîïàåìûå?
1. Íàçîâèòå âíóòðåííèå îáîëî÷êè Çåìëè. Äàéòå èì õàðàêòåðèñòèêó.
2. Ìåæäó äâóìÿ ó÷åíèêàìè âîçíèê ñïîð: îäèí ãîâîðèë, ÷òî ãîðíûå ïîðîäû âñòðå÷àþòñÿ òîëüêî â ãîðàõ; âòîðîé óòâåðæäàë, ÷òî îíè åñòü íå òîëüêî â ãîðàõ, íî è íà ðàâíèíàõ è äàæå íà äíå ìîðåé. Êòî èç íèõ ïðàâ?
3. Íîæè è íîæíèöû äåëàþò èç ñòàëè, à íå èç æåëåçà. Êàê âû äóìàåòå, ïî÷åìó?
4. Ìíîãèå ïðåäìåòû, êîòîðûå íàñ îêðóæàþò, ñäåëàíû èç æåëåçà è àëþìèíèÿ, îäíàêî â ÷èñòîì âèäå â ïðèðîäå èõ íåò. Îòêóäà îíè áåðóòñÿ?
×òî âû óçíàëè î ãîðíûõ ïîðîäàõ (ñàìîå, ñàìîå, ñàìîå )
Âíóòðåííåå ñòðîåíèå Çåìëè
ÿäðî
ìàíòèÿ
çåìíàÿ êîðà
Ãîðíûå ïîðîäû
ïëîòíûå
ðûõëûå
ìèíåðàëû
ìàãìàòè÷åñêèå
îñàäî÷íûå
ìåòàìîðôè÷åñêèå
Ðàçðóøåíèå ãîðíûõ ïîðîä
âûâåòðèâàíèå
îáëîìî÷íûå ãîðíûå ïîðîäû
Ïîëåçíûå èñêîïàåìûå
ðóäíûå
íåðóäíûå
Ñâîéñòâà ìåòàëëîâ
êîâêîñòü
òÿãó÷åñòü
ñïîñîáíîñòü ê ïëàâëåíèþ
òåïëîïðîâîäíîñòü
áëåñê
âñå ìåòàëëû (êðîìå ðòóòè) òâåðäûå òåëà
Источник
К месторождениям металлических полезных ископаемых относятся такие виды минерального сырья, которые перерабатываются плавкой с целью извлечения металлов. Они в основном являются объектами переработки черной и цветной металлургии. Качество руд, относящихся к металлическим полезным ископаемым, определяется содержанием полезных и вредных компонентов.
Среди металлических полезных ископаемых выделяют черные, легирующие, цветные, благородные, редкие, редкоземельные и радиоактивные металлы.
· К черным металлам относятся железо, марганец, хром, титан.
· Легирующие металлы: ванадий, никель, кобальт, вольфрам, молибден.
· К цветным металлам относятся алюминий, медь, свинец, цинк, олово, висмут, ртуть и сурьма.
· К благородным металлам относятся золото, серебро, металлы платиновой группы.
· К редким — литий, рубидий, цезий, бериллий, ниобий, тантал, цирконий.
· К рассеянным металлам относятся – рений, гафний, германий, таллий, селен, теллур, индий, галлий.
· Редкоземельные металлы – группа из 17 химически подобных металлов, которая включает скандий и иттрий и лантаноиды.
· К радиоактивным металлам относятся уран и торий
Черные металлы.
К черным металлам относятся железо, марганец, хром, титан.
ЖЕЛЕЗО
Общие сведения и области применения
Начало применения железа относится к IV- Ш тысячелетию до н.э., когда люди из метеоритов делали орудия труда и охоты, украшения. В I тысячелетии до н.э. люди начали выплавлять железо из руд, на смену бронзовому веку пришел век железа. С развитием металлургии бурые железняки начали плавить в домнах сначала на древесном угле, а с ХIХ в. — на каменном угле и коксе. Из чугуна научились выплавлять сталь, а в ХХ в. — высококачественные легированнные стали путем добавок марганца, хрома, титана, никеля, кобальта, ванадия, вольфрама, молибдена, ниобия, тантала и других.
Обзор минеральных ресурсов
По объему производства и потребления железо находится на первом месте. В недрах 130 стран общие запасы железных руд оцениваются в 450 млрд. т, разведанные – 229 млрд. т. Наибольшими запасами обладают Россия, Бразилия, Австралия, Украина, Канада и США. Добывают железо 55 стран, наибольшую добычу осуществляют Бразилия, Китай, Австралия, Россия, Украина, Индия, США. Производство железных руд составило в 2002 г. 1008 млн.т.
В России всего 190 железорудных месторождений. Разведанные запасы железных руд составляют 57 млрд. т, общие – 101 млрд. т, добывается 107 млн. т. Основные железорудные районы находятся в пределах девяти главных железорудных провинций: Курской, Уральской, Карело-Кольской, Алтае-Саянской, Ангарской, Ангаро-Енисейской, Забайкальской, Алданской, Дальневосточной. Потенциально рудоносными следует считать Анабарскую, Северо-Восточную, Саяно-Байкальскую и Колпашевскую провинции.
Основные недостатки состояния минерально-сырьевой базы – удаленность сырьевых баз от металлургических комбинатов (Западно-Сибирский работает на рудах Коршуновского месторождения в Иркутской области), необеспеченность собственной сырьевой базой металлургических заводов юга Урала (дефицит покрывается за счет поставки руды из Казахстана и КМА).
Типы руд и кондиции
Железо извлекают из следующих типов руд:
1. Магнетитовые и титаномагнетитовые (главные минералы – магнетит, ильменит, титаномагнетит).
2. Гематитовые и мартитовые (гематит).
3. Бурые железняки (гидроксиды железа – гетит, гидрогетит).
4. Карбонатные (сидерит).
5. Силикатные (железистые хлориты).
Нижнее содержание железа в руде (кондиционной) устанавливается в пределах от 14 до 25%. Содержания серы и фосфора ограничиваются соответственно 0.3 и 0,2%, мышьяка, меди, цинка и свинца менее 0,1% каждого. Богатые железные руды характеризуются содержаниями более 57%, а самые богатые более 68% и малыми содержаниями примесей. Их используют для получения окатышей, которые перерабатываются в сталь электроплавкой.
Геохимия и минералогия
Железо – самый распространенный после алюминия металлический элемент земной коры. Его среднее содержание в земной коре 4,65%. Повышенные концентрации его наблюдаются в ультраосновных, основных и средних интрузивных породах. Железо обладает двумя валентностями: двухвалентное железо связано преимущественно с эндогенными процессами, а трехвалентное – с экзогенными процессами.
Известно более 300 минералов железа. Промышленное значение имеют магнетит FeFe2O4, мартит и гематит Fe2O3, гидрооксиды железа – гетит FeO(OH) и гидрогетит FeO(OH) n H2O, сидерит Fe[CO]3, силикаты железа – шамозит и тюрингит.
Date: 2016-07-05; view: 1431; Нарушение авторских прав
Источник
Нерудные полезные ископаемые
Нерудные полезные ископаемые, неметаллические полезные ископаемые — неметаллические полезные ископаемые, используемые в промышленности и строительстве в естественном виде или как сырьё. Нерудные полезные ископаемые могут относиться к минералам или горным породам.
Нефть, уголь, другие виды ископаемого топлива (горючие полезные ископаемые), а также подземные воды (гидроминеральные подземные ископаемые) исключаются из этого определения.[1] Такие материалы, как песок, галька, щебень, гравий, песчаник, глина, мел и т. п.
могут рассматриваться и как нерудные полезные ископаемые, и как особая категория — общераспространённые полезные ископаемые[2].
За последние десятилетия нерудные полезные ископаемые намного обогнали руды металлов по объёмам добычи и стоимости используемого сырья.
В плане технологического и экономического освоения, у неметаллических полезных ископаемых есть своя специфика, отличающая эту группу от металлических полезных ископаемых.
Одним из таких отличий является сильное влияние состава и свойств сырья как на технологии его переработки, так и на конечное изделие, что требует при оценке месторождений оценки применимости данной конкретной разновидности полезного ископаемого с учетом его специфических свойств (например — термолитосодержащего талька в отличие от стеатитовых тальков).
Вторым отличием многих неметаллических полезных ископаемых является, с одной стороны, применение одного и того же вида сырья во многих отраслях хозяйства, с другой стороны — взаимозаменяемость многих видов сырья (в качестве наполнителя тот же тальк может быть заменен баритом или каолином).
Применение[ | ]
Нерудные полезные ископаемые находят в хозяйстве самые разные применения: как строительные материалы (гранит, известняк, доломит, мрамор, песчаники и др.
), как сырье для производства минеральных удобрений (фосфорит, калийные соли, апатит), сырье для общехимического производства (самородная сера, пирит, апатит), сырье для металлургии (флюсы: известняки, кварциты, флюорит), как огнеупорные материалы для металлургии (доломит, магнезит, огнеупорные глины), как сырье для производства минеральных красок (охра, киноварь), как (алмаз, пьезокварц, исландский шпат), как драгоценные и поделочные камни (изумруд, агат, малахит, бирюза и др.), как абразивные материалы (корунд).
Разнообразие свойств этих ископаемых отражается в комплексном их применении, так графит используется в металлургии, в ядерной энергетике, в электротехнике и как сырье в нескольких разных отраслях химии.
Номенклатура нерудных полезных ископаемых постоянно увеличивается с развитием новых технологий, позволяющих промышленное освоение ранее не используемых горных пород и минералов, таких как перлит или волластонит.
Классификация[ | ]
Нерудные полезные ископаемые, как группа, чрезвычайно разнородны. Вследствие этого не существует единой общепринятой их классификации.
Классификация этих ископаемых может производиться по нескольким параметрам. Два основных типа классификации:
- по области использования[3]: горно-химическое сырьё, горно-металлургическое сырьё, строительные материалы, технические кристаллы;
- по области использования в более детальной классификации Н. И. Ерёмина[4]: химическое и агрохимическое сырье, техническое сырье, металлургическое и теплоизоляционное сырье, строительные материалы, стекольно-керамическое сырье, цементное сырье, пьезооптическое сырье, цветные драгоценные и поделочные камни, сырье для новых отраслей промышленности;
- по геологическому происхождению[5]: горные породы (как правило, массовое сырьё с крупными месторождениями относительно простого строения и с небольшой стоимостью) и минералы (как правило, относительно редкое сырье с мелкими месторождениями сложного строения и с высокой стоимостью);
- по геологическому происхождению в более детальной классификации В. И. Смирнова[5]: горные породы, аморфные вещества, минералы и кристаллы.
Литература[ | ]
Источник: https://encyclopaedia.bid/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8%D0%BF%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D1%8F/%D0%9D%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5_%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%B7%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B8%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BF%D0%B0%D0%B5%D0%BC%D1%8B%D0%B5
Полезные ископаемые
В разных регионах мира шахтеры упорно трудятся в угольных шахтах глубоко под землей
Так не похожие друг на друга железная руда и нефть, мрамор и природный газ на самом деле объединены общим названием «полезные ископаемые». Ископаемые — потому что извлекаются из недр Земли, а полезные — так как служат человеку, то есть по его воле превращаются в разнообразные необходимые предметы, которые создают уют, обеспечивают безопасность, обогревают, кормят Все они необходимы для обеспечения комфортной жизни людей.
Какие бывают полезные ископаемые
Недра нашей планеты таят огромные запасы полезных ископаемых. Часть из них залегает около поверхности Земли, другие же — на большой глубине, под толщей «пустой» породы.
По физическому состоянию полезные ископаемые делятся на:
- твердые — различные руды, уголь, каменная соль и др.;
- жидкие — нефть, минеральные воды;
- газообразные — горючий газ.
По особенностям использования различают три группы:
- горючие — уголь, торф, горючие сланцы, нефть, природный газ;
- металлические — руды черных, цветных, редких, благородных и радиоактивных металлов;
- неметаллические полезные ископаемые — различные соли, известняк, глина, песок, камни и т. д.
Металлические полезные ископаемые служат для извлечения из них металлов. К неметаллическим полезным ископаемым относятся строительные материалы, рудоминеральное неметаллическое сырье — слюды, графит, алмазы и химическое минеральное сырье — калийные соли, фосфаты, сера.
Месторождение — это скопление полезных ископаемых. Группы близко расположенных месторождений одного и того же полезного ископаемого называют «бассейна».
Горючие ископаемые
Особую группу полезных ископаемых образуют различные виды топлива. Это торф, уголь, горючие сланцы, нефть и горючие газы. Они содержат углерод и, соединяясь с кислородом при горении, выделяют тепло.
Горючие ископаемые используются не только как топливо. Они служат незаменимым сырьем для производства различных изделий. Угли, горючие сланцы, нефть и газ используют при выпуске пластмасс, синтетических тканей, взрывчатых веществ, лекарств, красок, технических масел, мыла и другой продукции.
Нефть, добытую из-под земли, по трубам перекачивают на тысячи километров на заводы для разделения на фракции и переработки
Сгусток энергии
Нефть — горючая маслянистая жидкость темного цвета. Ее добывают в основном с помощью бурения скважин на суше, а также на дне морей и океанов. Нефть — это «сгусток энергии». Используя всего лишь 1 мл этого вещества, можно нагреть на 1 °С целое ведро воды.
Утром люди умываются мылом, в состав которого входят жирные кислоты, полученные из нефти
Экологичное топливо
Природный газ, так же как нефть и уголь, образовался в земных недрах из органических веществ растительного и животного происхождения под действием высоких давлений и температур.
Для перевозки сжиженного природного газа используют специальные суда — газовозы
Природный газ является отличным топливом и обладает многими положительными свойствами — высокой теплотворной способностью, хорошей транспортабельностью, большей по сравнению с нефтью и углем экологичностью.
Природный газ — самое чистое органическое топливо. При сгорании он образует намного меньше вредных веществ, чем уголь и нефть, поэтому и используется очень широко. По газопроводам топливо перекачивают на многие тысячи километров.
Более того, разведанные запасы газа больше, чем разведанные запасы нефти.
Источник: https://SiteKid.ru/planeta_zemlya/poleznye_iskopaemye.html
Неметаллические полезные ископаемые – какие виды к ним относятся
Нерудные полезные ископаемые – ископаемые, которые не имеют в своем составе металла или его процентное содержание очень низкое. В мире очень большое количество подобного сырья спрятано в недрах земли, а количество сфер его применения колоссальное.
Их используют в технической, строительной, ювелирной, химической промышленности и в металлургии.
Исторически сложилось так, что из этой категории вынесли жидкости и газы, что также относятся к нерудным ископаемым, остались только твердые материалы, в составе которых нет металла.
Классификация нерудных полезных ископаемых
Неметаллические ископаемые очень разнородны, поэтому их чрезвычайно сложно распределить по группам, создавая единую классификацию. К ним относится горнорудное, химическое сырье, строительные материалы и поделочные камни (драгоценные, полудрагоценные).
Более детальную классификацию видов полезных ископаемых предложил ученый Н.И. Ерёмина, разделив их по областям применения. Сюда входят такие материалы, как:
- Стекольно-керамические;
- Химические;
- Агрохимические;
- Камни для изготовления украшений;
- Металлургические;
- Цементные;
- Технические;
- Пьезооптические;
- Теплоизоляционное сырье.
Человек использует неметаллические полезные ископаемые каждый день – поваренная соль, драгоценности, нитратные или фосфатные удобрения и тд. Благодаря добыче этого сырья стало возможно строительство домов, производство техники, лечение некоторых заболеваний, создание косметики.
Несмотря на огромное количество неметаллических полезных ископаемых, есть несколько материалов, без которых человеку было бы обходиться чрезвычайно сложно.
Самые распространенные неметаллические ископаемые
Песок – это сырье для производства стекла, строительный материал, он содержит в себе много органических соединений и используется в больших количествах по всей планете. Для его добычи роются песчаные карьеры, используется огромное количество оборудования. Это многофункциональное нерудное ископаемое, без которого невозможно было бы строить здания, создавать изделия из стекла, развиваться в области техники.
Еще одно неметаллическое полезное ископаемое, которое распространено в мире – глина. Она используется в строительстве, изготовлении посуды и лечебных целях. Некоторые виды используют как красители в текстильной и даже пищевой промышленности.
Благодаря большой пластичности и вязкости, она отлично подходит для изготовления посуды, фарфоровых и фаянсовых изделий. Из-за минерального состава, зеленую, черную и белую глину используют для лечебных целей.
Она обладает отличными противовоспалительными и асептическими свойствами.
Сейчас практически все дороги покрыты асфальтом, благодаря которому можно комфортно передвигаться. Но, мало кто знает, что это полезное ископаемое используется не только в автодоре, но и в производстве электротехники, резины, лаков для гидроизоляции. Нерудные месторождения асфальта были найдены на берегах Мертвого моря – это огромные глыбы хрупкого черного материала. Его пластичность достигается благодаря смешиванию с минеральными веществами.
Одним из самых широко использующихся неметаллических полезных ископаемых по праву можно назвать алмаз. Он применяется не только в ювелирном искусстве, но и в строительстве. Камень очень плотный, что позволяет использовать его для бурения скважин, обработки металлов, в качестве хирургических инструментов. Благодаря его использованию, человечество получило возможность исследовать недра земли максимально глубоко.
Сера – еще одно неметаллическое полезное ископаемое, получившее широкое применение в быту человека. Она используется в химическом производстве для создания серной кислоты. Соединения серы можно найти в головках спичек, но ее содержание в них только 4,5%. Благодаря этому материалу, были совершены тысячи научных открытий, что помогли ускорить технический прогресс человечества.
Интересные факты о неметаллических ископаемых
В природе существует уникальный нерудный минерал – обсидиан или вулканическое стекло. Оно использовалось еще за долго до изобретения стеклянных изделий в качестве сырья для первых хирургических инструментов. Они были прочными и надежными, их не нужно было постоянно затачивать, а благодаря асептическим свойствам риск заражения был немного меньше.
Источник: https://geomix.ru/blog/minerals/nemetallicheskie-poleznye-iskopaemye-kakie-vidy-k-nim-otnosyatsya/
Источник