Сообщение о полезные ископаемые о руде
Нельзя представить жизнь человека без металлических предметов – техника, посуда, здания, все это изготовлено благодаря постоянному производству. Но где этот процесс берет свое начало? Изначально, для получения сырья, используются минеральные руды, которые добываются в карьерах и шахтах.
Руда – это минеральные ресурсы, которые имеют в составе большое количество металлов. Из нее выплавляют сплавы, которые в дальнейшем используются в производстве. Внешним видом они напоминают камни, на которых есть блестящие вкрапления. Некоторые люди даже не догадываются, как выглядит стальная ложка, прежде чем она попадает в плавильные печи для переработки руды. Полезные ископаемые залегают глубоко под землей, поэтому их добывают шахтным и карьерным способом.
Какие существуют виды рудных ископаемых
В мире насчитывается более 200 категорий металлической руды, по типу превалирующего компонента, но ученые выделили обширную классификацию. Она меньше, поэтому пользоваться ей намного удобнее.
Стандартная классификация видов металлических руд, которая общепринята всеми странами выглядит так:
- Черные
- Цветные
- Драгоценные
- Редкие
Еще есть классификация по насыщенности – богатые и бедные. Она считается по количеству металлической части в руде. В железной – богатые от 50%, бедные от 20%. Цветные металлы добывать намного сложнее, а богатыми породы считаются от 6%. Бедные полезные ископаемые относятся к нерудным, ведь порода может оказаться источником силикатов, кремния или серы.
Цветная металлургия – одна из самых опасных для экологии Земли. Во время производства в воздух выбрасывается огромное количество вредных химических веществ, поэтому такие предприятия располагаются в дали от городов.
Железная руда – основа основ
Железная руда – это горная или вулканическая порода, которая имеет в своем составе большое количество метала, а ее переработка на производстве выгодна. Другими словами, если в камне меньше 20% железа, он не может считаться металлической рудой. Ее используют для выплавки металлов – стали, чугуна, сплавов.
Образуется железная руда тремя путями:
- Магматический;
- Метаморфизм;
- Осадочный.
Первый объясняется тем, что во время извержения вулканов, металлы расплавляются и смешиваются с горными породами, а вследствие текучести магмы, они вырываются на поверхность и застывают. Большинство примесей, которые имеют низкую огнеупорность, выгорают при высоких температурах, поэтому процент содержания железа в таких рудах очень высокий. Магматические полезные ископаемые – самые распространенные в мире, их месторождения находят в окрестностях вулканов, что потухли еще несколько тысячелетий назад.
Метаморфический процесс – это тоже следствие высоких температур. Вещества, которые находятся на большой глубине, подвергаются воздействию давления и нагревания, в результате чего, их кристаллическая структура меняется. Пласты, где залегают рудные полезные ископаемые, выходят на поверхность во время движения тектонических плит. Также, горные образования, под которыми залегают полезные ископаемые, со временем разрушаются, что облегчает добычу ценных материалов.
Главную роль в осадочном процессе образования железной руды играют ветер и вода, вод воздействием которых хрупкая горная порода вымывается, остаются только металлические костяки – железняк. Процентное содержание металла в этой руде самое большое, но, встречается он намного реже.
Подобный механизм осаждения имеет и золото, которое вымывалось из горной породы проточными водами. Этот процесс стал причиной золотой лихорадки в США. Сейчас небольшие страны занимаются подобным способом добычи драгоценного метала.
Добывать руду в промышленных масштабах начали еще до нашей эры. Этот процесс археологи отслеживали очень долго. Изначально, человек научился обрабатывать изначально бронзовую руду, затем железную и драгоценные металлы.
Добыча рудных полезных ископаемых позволила человеку развивать технологии, оружие, строительство и другие сферы.
Современное производство металла из руды
Руда представляет собой камень, в котором большое количество силикатов. Чтобы отсортировать богатые камни и пустую породу, используют электромагнитный сепаратор. Для отделения метала от руды, она дробится на мелкие части и обрабатывается химикатами. Этот процесс называется обогащением.
Очистка руд черных металлов
Есть несколько способов очистить руду – магнитными устройствами, кислотами, вибрационным методом, но сейчас, чаще всего используют флотацию. Для этого используют тяжелые жидкости и суспензии. Сосуд, куда помещается измельченная руда, наполняется раствором, и через него подается большой напор воздуха под давлением, в результате чего, металл с пеной поднимается вверх, а пустая порода осаждается на дно. Для выплавки металла из руды необходимы высокие температуры, в которых сгорают мелкие частички породы.
Это самый простой и быстрый способ обогащения, он не требует большого количества операций, и относительно дешевый. Получившиеся металлические частицы расплавляют в доменных или сталеплавильных печах, делая заготовки для дальнейшего использования в производстве.
Существует и нехимическая очистка – в вибрационных бункерах, где с помощью больших частот колебания, разрушается горная порода, превращаясь в песок она просыпается сквозь сито, а на поверхности остаются частички металла. Но это не всегда помогает полностью отделить породу от железняка, поэтому его комбинируют с химическим методом.
В доменных печах выплавляются чугунные заготовки для производства, чтобы из него получилась сталь, к нему добавляют примеси других сплавов, металлолом.
Обычно, заводы располагают в местах, где залегают полезные ископаемые, чтобы не терять время на перевозку.
Очистка руд цветных металлов
Цветные металлы намного реже встречаются в природе, по сравнению с черными. Их можно разделить на тяжелые (медь, бронза, свинец, никель, цинк, кобальт) и легкие (титан, алюминий, магний).
Один из самых распространенных примеров полезных ископаемых – алюминий. Бокситы и нефелиновые руды, они обрабатываются, в результате чего образуется глинозем – белый порошок, похожий на крахмал. Его химический состав – Al2O3. Чистый алюминий получают методом электролиза, когда под воздействием направленного тока, молекула преобразуется в катионы – Al+ и O-. Они оседают на противоположно заряженных электродах, в результате чего и получается чистый алюминий.
Извлеченный из глинозема металл, заливают в миксер, где происходит его смешивание с другими материалами, для придания ему нужных пластических свойств. Из полученного состава отливают алюминиевые чушки, которые отправляются на различные производства для дальнейшего использования.
Медь выделяется из медносульфидного концентрата, добываемый на рудниках. В его состав входит огромное количество металлов. Для отделения чистого материала, на металлургических предприятиях, используют пиротехнологии, которые предусматривают применение высоких температур. Механизм получения меди не отличается от переработки черной руды – используется метод осаждения – фторирование. В дальнейшем, концентрат отправляется на завод, где и происходит его дальнейшее очищение от примесей. Его переплавляют под воздействием высоких температур, для получения черновой меди.
Более чистый продукт получают путем электролиза.
После этой процедуры остается шлам, который содержит в себе небольшие частицы драгоценных металлов (платина и золото). Этот продукт также перерабатывают, для получения чистого сырья, но их концентрация в отходах незначительная.
Более редкие металлы получают чаще всего химическим и электролитным путем. Они относятся к рудным полезным ископаемым, но их извлечение – сложный процесс. Например, титан. В природе он встречается только в виде химических соединений, черной руде и других горных породах. Материал, в котором содержится титан называется ильменит, в его состав входит и оксид железа, отделить от которого сырье достаточно сложно. Изначально, он отправляется в плавильные печи вместе с углем, где и происходит разделение смеси на чугун и диоксид титана.
Для его разделения проводят хлорирование, в результате чего, получают тетрахлорид титана, это соединение уже не такое прочное, как с кислородом, поэтому из него легко получить чистый метал. Делают это с помощью магния – реакция называется восстановление. В процессе производства получается титановая губка, которая переплавляется на производствах для изготовления деталей самолетов, ракет и других деталей.
Мировые запасы руды
Руда, которая содержит металлы, очень важна для производства и технического прогресса человечества. По подсчетам ученых, на сегодняшний день в Земле содержится около 800 миллиардов тон железной руды. 80% всех залежей содержат бедные руды, в которых небольшое количество металла, а процесс их переработки достаточно трудоемкий.
Насчитывается несколько стран, на территории которых расположены богатые рудники. Например, в Китае – 8% от всего мирового запаса.
Одни из самых богатых стран – Россия (18%), Бразилия (17%), Австралия (14%), Украина (11%). Несмотря на эти цифры, Китай является бесспорным лидером производства черных металлов. Количество цветных металлов гораздо меньше, а их распространение подсчитывают по поясам – это большие бассейны, которые вытянуты на сотни километров.
Алюминиевых рудных ресурсов больше всего в Южной Америке и Австралии. Медные находятся в окрестности Кольдирьеров и Анд, поэтому мировое первенство по добычи этого метала принадлежит Чили. Второй по размерам пояс находится в Африке, на территории Замбии. В основном рудные полезные ископаемые залегают в местах высокой тектонической активности, изучая которые, аналитики проводят поиски новых месторождений. Россия в этом списке стоит на третьем месте.
Карта рудных полезных ископаемых составляется на основе аналитических исследований. Ученые изучают географические и исторические данные местности, оценивают близость к тектоническим разломам. Чаще всего, большие пласты скоплений руды находят в местах вулканической активности, где магма выходила на поверхность, вынося с собой огромное количество расплавленных металлов. При застывании они остались сверху, что облегчает добычу полезных ископаемых.
Добыча металлов иногда вредит экологической системе земли. Например, при закрытии медного карьера в США, его затопило водой, которая смешалась с химикатами, и является опасной для жизни. В окрестностях нет животных, там живут только устойчивые водоросли, которые адаптировались к агрессивной среде.
Рудные и нерудные полезные ископаемые постепенно истощаются, поэтому ученые разрабатывают новые способы получения сырья для производства. Некоторые редкие металлы синтезируют посредством воздействия химических элементов, но их количество уступает карьерному и шахтному способу добычи.
- Доклады и сообщения
- География
- Полезные ископаемые
Становление человеческой жизни на Земле прошло долгий путь. Люди приобрели многие знания и навыки. Теперь они привыкли жить хорошо и ни в чем не нуждаться. Чтобы улучшить свою жизнь, людям необходимо привлекать затраты и разнообразные ресурсы. Основная масса таких ресурсов добывается из недр планеты. Все добытые полезные ископаемые можно классифицировать и, конечно же, различать. Все ископаемые проходят классификацию по востребованности, ценности и способу залегания в недрах Земли.
Все полезные ископаемые – это либо минералы, либо разнообразные горные породы, которые применяются человеком в народном хозяйстве. Их так же различают по типу. Ископаемые могут быть твердыми, жидкими и даже газообразными. Отличаются они и по своему происхождению. Различают метаморфические, магматические и осадочные полезные ископаемые. Чтобы упростить их способы отличия, люди решили различать их на те, из которых получаются металлы, каменные руды и те, из которых получается топливо.
Такие ископаемые, как газ, нефть и уголь, человек использует как топливо. Именно эти ресурсы упрощают жизнь человека на Земле, и самое главное обеспечивают энергией всю нашу планету. Люди научились добывать уголь из шахт. Его достают кусками, а потом уже перевозят и используют. С помощью насосов из земли добывают газ и нефть. Это очень трудоемкий процесс. Для такой добычи необходимы не только наносы, но еще и специальные трубопроводы и станции. Так же шахтовым способом добывают и железные руды. Их добыча наносит огромный ущерб нашей природе. Огромного значения имеет добыча каменных руд. Ведь они очень ценятся и широко используются. Их добывают с помощью взрыва. В этом случае, в местах скопления руд закладывается взрывчатка. С помощью взрыва добывается огромное количество нужного материала, но большая его часть крошиться в процессе такой работы.
Из многих добытых богатств земли люди научились делать красивые вещи. К примеру, из гранита делается много всего, начиная плиткой, заканчивая красивой статуэткой. Из золота и алмазов делаются украшения и другие красивые ювелирные изделия. Слюда используется как хороший материал изоляции. Мрамор применяют в строительстве и ландшафтном дизайне. И это лишь небольшой список того, что люди научились правильно использовать.
Доклад Полезные ископаемые сообщение
Сегодняшний мой доклад касается полезным ископаемым, но прежде чем я начну читать его, хотелось бы в двух словах объяснить, что же такое полезное ископаемое.
Полезное ископаемое – это богатство природы, которое находится в недрах земли. Это минеральное и органическое соединение, которое встречается в земной коре. Полезные ископаемые – исчерпаемые и невозобновимые ресурсы Земли, т.е они когда-нибудь закончатся и их невозможно возобновить.
Полезные ископаемые делятся на несколько категорий: горючие, руды, строительные материалы и драгоценные камни и другие. Рассмотрим каждый пункт.
1.Горючие полезные ископаемые – это те минералы, которые в основном используются как топливо. Например: нефть, газ, уголь. Горючими полезными ископаемыми очень богата наша страна, Россия!
Нефть – природная горючая жидкость, состоящая из смеси углеводородов. Нефть в переводе с греческого означает “каменное масло”. Впервые нефть начали добывать еще в Древнем Мире, а именно у берегов реки Ефрат. По прогнозам учёных нефть еще хватит на 50 лет, а потом закончится. Именно поэтому уже строят машины, которые будут ориентированы на электричество. На сегодняшний день лидер по добычу нефти является Саудовская Аравия. Вслед за Саудовской Аравии идет Российская Федерация, а потом и Соединённые Штаты Америки. Здесь надо и отметить стран Персидского залива: Иран, Объединённые Арабские Эмираты, Катар, Кувейт. По запасам нефти первое место занимает Венесуэла. Потом идут Саудовская Аравия, Канада, Иран, Ирак и Россия.
Природный газ – еще одно горючее ископаемое, это смесь различных газов. По запасам природного газа лидирует наша родина-Россия, Иран, большинство стран персидского залива, Канада, США, Норвегия. Из бывших стран советского союза можно отметить Туркменистан, Азербайджан и Узбекистан. Природный газ по прогнозам хватит нам еще на 100 лет.
Уголь – горючее топливо, которое было образовано из частей древних растений. Уголь подразделяется на: каменный и бурый уголь. По мировым запасам угля лидирует Россия, США и Китай. По прогнозам уголь хватит человечеству дольше нефти и газа, целых 150 лет.
Торф, как и уголь, образован из частей древних растений. Более 50% содержания в составе угля – это углерод. Торф – рыхлая горная порода, так же является газоносным материалом.
2. Руды – это природные минералы, которые содержат металлы и их соединения. С течением времени круг используемых руд все расширяется и расширяется. Бывают различные виды руд: руды черных металлов и цветных.
В основном, руды используются в промышленности и металлургии. По запасам черных металлов лидирует Россия, Бразилия и Китай, а по запасам цветных металлов – США, Россия, Канада.
3. Строительные материалы – это материалы, нужные для постройки чего-либо. Например: кирпич, глина, песок, различные камни и т.п. Строительные материалы также делятся на два вида: естественные, т.е без изменения состава и внутреннего строения, т.е в естественном виде; и искусственные.
4. Драгоценные камни – это минералы, которые внешне очень красивы, их встретишь редко и, именно поэтому, так дороги. Эти самые драгоценные камни используют в ювелирном деле, коллекционеры и используются как банковские активы. Драгоценные камни: алмаз, изумруд, рубин и т.п.
Ну и в конце хочу рассказать о странах, которые богаты природными ресурсами.
Самой богатой страной по запасам природных ресурсов является Россия. Наша Родина лидирует по мировым запасам природного газа и древесины, вторая в мире по запасам угля и третья по величине месторождений золота. Общая стоимость всех ресурсов составляет 76 триллионов долларов.
На втором месте находятся Соединенные Штаты Америки. США богаты по запасам угля, золота, меди и природного газа. Общая стоимость составляет 45 триллионов долларов.
На третьем месте идет Саудовская Аравия. И все это благодаря нефти. Ожидается, что эта арабская страна скоро потеряет свою высшую позицию. А общая стоимость всех ресурсов составляет 35 триллионов долларов
Для 3, 4, 5, 7, 8, 9 класс, окружающий мир
Полезные ископаемые
Популярные темы сообщений
- Роль математики в медицине
Тяжело найти другую науку, имеющую настолько большое влияние на жизнь человека и общества в целом, как математика. Значение медицины тоже нельзя недооценивать. Без нормального функционирования людского организма и гарантии
- Солнечная система
Древние люди, которые давным-давно населяли нашу Землю, всегда интересовались тем, что происходило далеко в звездном небе. Сначала они относились ко всему как к велению Богов. Потом открыли для себя всего несколько планет, которые были видны с Земли,
- Город Химки
Одним из крупнейших городских соратников Москвы является г. Химки. Его географическое расположение на берегу канала Москвы. Начало городского образования: 13ноября 1851 года. В этом же году была открыта железнодорожная станция,
Краткое описание железной рудыЖелезная руда – это основное сырье для мировой металлургической промышленности.
От рынка этого ископаемого в существенной мере зависит экономика разных стран, поэтому разработке рудников уделяется повышенное внимание во всем мире.
Руда: определение и особенности
Рудами называют горные породы, которые применяются для переработки и извлечения содержащихся в них металлов. Виды этих полезных ископаемых различаются по происхождению, химическому содержанию, концентрации металлов и примесей. В химическом составе руды присутствуют различные его оксиды, гидроксиды и углекислые соли железа.
Интересно! Руда востребована в хозяйстве с древних времен. Археологам удалось выяснить, что изготовление первых предметов из железа датируется II вв. до нашей эры. Впервые этот материал использовали жители Месопотамии.
Свойства руды
Железо – распространенный в природе химический элемент. Его содержание в коре земли составляет около 4,2%. Но в чистом виде он почти не встречается, чаще всего в виде соединений – в окислах, карбонатах железа, солях и т.д. Железная руда – это соединение минералов со значительным количеством железа. В народном хозяйстве экономически обоснованным считается применение руд, содержащих более 55% этого элемента.
Что делают из руды
Железорудная промышленность – металлургическая отрасль, которая специализируется на добыче и обработке железной руды. Основное предназначение этого материала на сегодняшний день – производство чугуна и стали.
Всю продукцию, которую делают из железа, можно разделить на группы:
- Передельный чугун с повышенной концентрацией углерода (выше 2%).
- Литейный чугун.
- Сталь в слитках для изготовления проката, железобетона и стальных труб.
- Ферросплавы для выплавки стали.
Для чего нужна руда
Материал используется для выплавки чугуна и стали. Сегодня нет практически ни одной промышленной сферы, которая обходится без этих материалов.
Всё о добыче золота. Где и как добывается золото?
Чугун – это сплав углерода и железа с марганцем, серой, кремнием и фосфором. Чугун производится в доменных печах, где при высоких температурах руду выделяют из оксидов железа. Практически 90% полученного чугуна является предельным и используется при выплавке стали.
Применяются различные технологии:
- электронно-лучевая выплавка для получения чистого высококачественного материала;
- вакуумная обработка;
- электро-шлаковый переплав;
- рафинирование стали (устранение вредных примесей).
Отличие стали от чугуна – минимальная концентрация примесей. Для очистки применяется окислительная выплавка в мартеновских печах.
Сталь самого высокого качества выплавляется в индукционных электрических печах с экстремально высокой температурой.
Какие бывают руды
Руда отличается по концентрации содержащегося в ней элемента. Она бывает обогащенной (с концентрацией от 55%) и бедной (от 26%). Бедные руды целесообразно применять в производстве только после обогащения.
По происхождению выделяют следующие виды руд:
- Магматогенная (эндогенная) – образовавшаяся под воздействием высокой температуры;
- Поверхностная – осевшие остатки элемента на дне морских бассейнов;
- Метаморфогенная – полученная под воздействием экстремально высокого давления.
Основные соединения минералов с содержанием железа:
- Гематит (красный железняк). Самый ценный источник железа с содержанием элемента от 70% и с минимальной концентрацией вредных примесей.
- Магнетит. Химический элемент с содержанием металла от 72% отличается высокими магнитными свойствами и добывается на магнитных железняках.
- Сидерит (карбонат железа). Отмечается большое содержание пустой породы, самого железа в нем около 45-48%.
- Бурые железняки. Группа водных окислов с низким процентом железа, с примесями марганца и фосфора. Элемент с такими свойствами отличается хорошей восстанавливаемостью и пористой структурой.
Как выглядит руда
Как выглядит железная руда
Вид материала зависит от его состава и содержания дополнительных примесей. Самый распространенный красный железняк с высоким процентом железа может встречаться в разном состоянии – от очень плотного до пылевого.
Бурые железняки имеют рыхлую, слегка пористую структуру бурого или желтоватого цвета. Такой элемент часто нуждается в обогащении, при этом легко перерабатывается в руду (из него получается высококачественный чугун).
Магнитные железняки плотные и зернистые по своей структуре, выглядят как кристаллы, вкрапленные в породу. Оттенок руды – характерный черно-синий.
Как добывают руду
Добыча железной руды – это сложный технический процесс, при котором происходит погружение в земные недра с целью поиска минералов. На сегодняшний день существует два способа добычи руды: открытая и закрытая.
Добыча руды открытым способом
Добыча руды открытым способом
Открытый (карьерный способ) – распространенный и наиболее безопасный вариант по сравнению с закрытой техникой. Метод актуален для тех случаев, когда в рабочей зоне отсутствуют твердые породы, а рядом нет населенных пунктов или инженерных систем.
Сначала вырывается карьер до 350 метров глубиной, после чего со дна большими машинами собирается и вывозится железо. После добычи материал на тепловозах отправляется на заводы по изготовлению стали и чугуна.
Добыча природного газа в России: прошлое, настоящее, будущее
Карьеры роются экскаваторами, но такой процесс занимает много времени. Как только машина доберется до первого пласта рудника, материал сдается на экспертизу, чтобы определить процент содержания железа и целесообразность дальнейших работ (если процент выше 55%, работы в этой местности продолжаются).
Интересно! По сравнению с закрытым способом добыча полезных ископаемых в карьерах стоит вдвое дешевле. Такая технология не требует обустройства шахт или создания тоннелей. При этом эффективность работы в открытых карьерах выше в несколько раза, а потери материала в пять раз меньше.
Закрытый способ добычи
Добыча руды закрытым способом
Шахтная (закрытая) добыча руды применяется только в том случае, если планируется сохранить целостность ландшафта в той области, где ведется разработка рудных залежей. Также этот способ актуален для работ в горной местности. В этом случае создается сеть тоннелей под землей, что приводит к дополнительным расходам – строительство самой шахты и сложная транспортировка металла на поверхность. Самый главный недостаток – высокий риск для жизни рабочих, шахта может обрушиться и перекрыть доступ на поверхность.
Где добывают руду
Добыча железной руды – одна из ведущих сфер хозяйственного комплекса РФ. Но несмотря на это, доля России в мировой добыче руды составляет всего 5,6%. Мировые запасы составляют около 160 млрд. тонн. Объем чистого железа достигает 80 млрд. тонн.
Страны, богатые рудами
Распределение ископаемых по странам выглядит следующим образом:
- Россия – 18%;
- Бразилия – 18%;
- Австралия – 13%;
- Украина – 11%;
- Китай – 9%;
- Канада – 8%;
- США – 7%;
- остальные страны – 15%.
Существенные залежи железной руды отмечены в Швеции (города Фалуня и Гелливар). В Америке обнаружено большое количество руды в штате Пенсильвания. В Норвегии металл добывается в Персберге и Арендали.
Руды России
Курская магнитная аномалия – крупное месторождение железной руды в РФ и в мире, в которой объем неочищенного металла достигает 30000 млн. тонн.
Курская магнитная аномалия — фото с места добычи
Интересно! Аналитики отмечают, что масштабы добычи ископаемых на рудниках КМА сохранятся вплоть до 2020 года, в дальнейшем будет наблюдаться спад.
Площадь рудников Кольского полуострова составляет 115000 кв.км. Здесь добывается железная, никелевая, медная руды, кобальт и апатиты.
Горы Урала также входят в число самых крупных месторождений руды в РФ. Основной район разработок – Качканар. Объем рудных ископаемых составляет 7000 млн. тонн.
Российская разработка, позволяющая добывать золото из каменного угля
В меньшем объеме металл добывается в Западно-Сибирском бассейне, в Хакасии, Керченском бассейне, в Забайкальске и Иркутской области.