Minerai de fer est une formation minérale caractère naturel, qui contient des composés de fer accumulés dans un volume suffisant pour son extraction économiquement viable. Bien entendu, le fer est présent dans tout rochers. Mais les minerais de fer sont précisément ces composés ferreux si riches en cette substance qu’ils permettent l’extraction industrielle du fer métallique.
Types de minerais de fer et leurs principales caractéristiques
Tous les minerais de fer diffèrent grandement par leur composition minérale et la présence d'impuretés nocives et bénéfiques. Les conditions de leur formation et enfin la teneur en fer.
Les principaux matériaux classés comme minerais peuvent être divisés en plusieurs groupes :
- Oxydes de fer, qui comprennent l'hématite, la martite et la magnétite.
- Hydroxydes de fer - hydrogoethite et goethite ;
- Silicates - thuringite et chamosite ;
- Carbonates - sidéroplesite et sidérite.
Les minerais de fer industriels contiennent du fer à des concentrations variables - de 16 à 72 %. Les impuretés bénéfiques contenues dans les minerais de fer comprennent : Mn, Ni, Co, Mo, etc. Il existe également des impuretés nocives, notamment : Zn, S, Pb, Cu, etc.
Gisements de minerai de fer et technologie minière
Selon la genèse, les gisements de minerai de fer existants sont divisés en :
- Endogène. Ils peuvent être ignés, représentant des inclusions de minerais de titanomagnétite. Il peut également y avoir des inclusions de carbonatite. De plus, il existe des gisements de skarn-magnétite en forme de lentille et en forme de feuille, des gisements de formation volcano-sédimentaire, des veines hydrothermales, ainsi que forme irrégulière corps minéralisés.
- Exogène. Il s'agit principalement de gisements de minerai de fer brun et de gisements de couches sédimentaires de sidérite, ainsi que de gisements de minerais de thuringite, de chamosite et d'hydrogoethite.
- Les métamorphogènes sont des gisements de quartzites ferrugineux.
Les volumes maximaux de production de minerai sont provoqués par des réserves importantes et tombent sur des quartzites ferrugineux précambriens. Les minerais sédimentaires de fer brun sont moins courants.
Lors de l'exploitation minière, une distinction est faite entre les minerais riches et ceux nécessitant un enrichissement. L'industrie qui produit le minerai de fer réalise également son traitement préliminaire : tri, concassage et enrichissement mentionné ci-dessus, ainsi que l'agglomération. L'industrie minière est appelée industrie du minerai de fer et constitue la base de matières premières pour la métallurgie ferreuse.
Applications
Le minerai de fer est la principale matière première pour la production de fonte. Il est destiné à la production à foyer ouvert ou au convertisseur, ainsi qu'à la récupération du fer. Comme on le sait, une grande variété de produits sont fabriqués à partir de fer, comme c'est le cas de la fonte. Les industries suivantes ont besoin de ces matériaux :
- Génie mécanique et travail des métaux ;
- Industrie automobile;
- Industrie des fusées;
- Industrie militaire ;
- De la nourriture et industrie légère;
- Secteur du bâtiment ;
- Production et transport de pétrole et de gaz.
Formations minérales contenant du fer en quantités telles qu'il est économiquement rentable de l'extraire. Les principaux minéraux des minerais de fer sont : les oxydes de fer - magnétite, hématite, martite ; hydroxydes – goethite et hydrogoethite ; carbonates – sidérite et sidéroplesite ; silicates – chamosite et thuringite.
Au total, plus de 300 minéraux contenant du fer sont connus : oxydes, sulfures, silicates, phosphates, carbonates, etc. Les minéraux de fer les plus importants : magnétite Fe 2 O 4 (72,4 % Fe), hématite Fe 2 O 3 (70 % Fe ), goethite FeOOH (62,9 % Fe), lépidocrocite FeO (OH) (62,9 % Fe), limonite - un mélange d'hydroxydes de Fe avec SiO 2 et d'autres substances (40-62 % Fe), sidérite FeCO 3 (48,2 % Fe) , ilménite FeTiO 3 (36,8 % Fe), chamosite (34-42 % FeO), vivianite (43,0 % FeO), boronite (34,6 % Fe 2 O 3), Jarosite (47,9 % Fe 2 O 3), etc.
La teneur en fer des minerais varie de 10 à 72 %. Les minerais à faible teneur (jusqu'à 46 % de fer) nécessitent un enrichissement. Les minerais de fer contiennent diverses impuretés : utiles - nickel, cobalt, manganèse, tungstène, molybdène, chrome, vanadium, etc. et nocives - soufre, phosphore, zinc, plomb, arsenic, cuivre. Les gisements industriels de minerai de fer sont associés à des séries endogènes, exogènes et métamorphogènes. Parmi eux, selon leur genèse, on distingue les dépôts ignés, carbonatés, skarniques, volcanogènes hydrothermaux, volcanogènes-sédimentaires, de croûte altérée, sédimentaires et métamorphogènes.
Les types industriels de minerais sont classés en fonction du minerai qui prédomine.
Minerais de magnétite composés de magnétite, ils sont plus typiques des gisements de carbonatite, de skarn et hydrothermaux. L'apatite et la baddeleyite sont extraites simultanément des gisements de carbonatite, et les sulfures de métaux non ferreux et la pyrite contenant du cobalt sont extraits des gisements de skarn. Une variété particulière est le minerai de titanomagnétite provenant de gisements ignés. Les minerais de magnétite contiennent jusqu'à 72 % de fer.
Minerais d'hématite composé principalement d'hématite et dans une moindre mesure de magnétite. Ils sont communs dans la croûte d'altération des quartzites ferrugineux, dans les minerais sédimentaires de skarn, hydrothermaux et volcaniques. Les minerais d'hématite à haute teneur contiennent 55 à 65 % de fer et 15 à 18 % de manganèse.
Minerai de sidérite sont divisés en minerais de sidérite cristallins et en minerais de fer argileux. On les trouve dans les dépôts sédimentaires hydrothermaux et volcanogènes. La teneur en fer des minerais de sidérite est de 30 à 35 %. Après avoir grillé des minerais de sidérite suite à l'élimination du CO2, on obtient des concentrés de salizoxyde finement poreux contenant 1 à 2 %, et parfois jusqu'à 10 % de manganèse. Dans la zone d'oxydation par la sidérite, les minerais se transforment en minerais de fer brun.
Minerais de fer silicatés composé de chlorites ferrugineuses (chamosite, thuringite...), qui sont accompagnées d'hydroxydes de fer, parfois de sidérite. La teneur moyenne en fer des minerais est de 25 à 40 %, le mélange de soufre est insignifiant et le phosphore peut atteindre 1 %. Ils ont souvent une texture oolite. Dans la croûte d'altération, les minerais silicatés se transforment en minerais de fer bruns, parfois rouges (hydrohématite). Les minerais de fer de Buri sont composés d'hydroxydes de fer, le plus souvent de l'hydrogoethite. Les minerais de fer forment des dépôts sédimentaires (marins et continentaux) et des dépôts de croûte d'altération. Les minerais sédimentaires ont souvent une texture oolite. La teneur moyenne en fer des minerais est de 30 à 35 %. Les minerais de fer brun de certains gisements contiennent jusqu'à 1 à 2 % de manganèse. Les minerais de fer brun naturellement alliés, formés dans les croûtes altérées des roches ultramafiques, contiennent 32 à 48 % de fer, jusqu'à 1 % de nickel, jusqu'à 2 % de chrome, des centièmes de cobalt et de vanadium. À partir de ces minerais sans impuretés, on fond de la fonte au chrome-nickel et de l'acier faiblement allié.
Quartzites ferreux composé de fines couches de quartz, de magnétite, d'hématite, de magnétite-hématite et de sidérite, alternant par endroits dans les couches il y a des mélanges de silicates et de carbonates. Les minerais se caractérisent par une teneur en fer de 12 à 36 % et une faible teneur en impuretés nocives (la teneur en soufre et en phosphore est de centièmes de pour cent). Les gisements de ce type disposent de réserves de minerai uniques (plus de 10 milliards de tonnes) ou importantes (plus de 1 milliard de tonnes). Dans la croûte d'altération, de la silice est extraite et de grands gisements de riches minerais d'hématite-martite se forment.
Quartzite à magnétite rayée avec hématite dispersée, Krivoy Rog. Les plus grandes réserves et les volumes de production reposent sur les quartzites ferrugineux et les riches minerais de fer qui en sont formés ; les minerais sédimentaires de limaces brunes et de scories, ainsi que les minerais de magnétite de skarn, hydrothermaux et carbonatites sont moins courants.
Selon la teneur en fer, on distingue les minerais riches (plus de 50 % de fer et moins de 8 ... 10 % de silice, moins de 0,15 % de soufre et de phosphore) et pauvres (moins de 25 % de fer) qui nécessitent un enrichissement. Pour caractéristiques qualitatives minerais riches important a la teneur et le rapport en impuretés non métalliques (composants formant des scories), qui sont exprimés par le coefficient de basicité et le module de silicium. Selon la valeur du module du silicium (le rapport de la somme des teneurs en oxydes de calcium et de magnésium à la somme des oxydes de silicium et d'aluminium), les minerais de fer et leurs concentrés sont divisés en acides (moins de 0,7), autofluants (0,7 - 1,1) et basique (plus de 1,1). Les meilleurs sont les minerais auto-fondants ; les minerais acides, par rapport aux minerais basiques, nécessitent une introduction dans la charge du haut fourneau. montant augmenté calcaire (flux). Sur la base de la valeur du module du silicium (le rapport entre la teneur en oxyde de silicium et la teneur en oxyde d'aluminium), l'utilisation de minerais de fer est limitée aux types de minerais avec un module inférieur à 2. Les minerais pauvres qui nécessitent un enrichissement comprennent la titanomagnétite et les minerais de magnétite. , ainsi que les quartzites à magnétite avec une teneur en fer magnétite supérieure à 10-20 % ; minerais de martite et d'hématite et quartzites d'hématite avec une teneur en fer supérieure à 30 % ; minerai de sidérite et d'hydrogoethite avec une teneur en fer supérieure à 25 %. La limite inférieure de la teneur en fer total et en magnétite pour chaque gisement, compte tenu de son ampleur, de ses conditions minières et économiques, est fixée par des normes.
Les minerais qui nécessitent une valorisation sont divisés en minerais faciles et en minerais difficiles. La concentration des minerais dépend de leur composition minérale et de leurs caractéristiques texturales et structurelles. Les minerais facilement enrichis comprennent les minerais de magnétite et les quartzites de magnétite, et les minerais difficiles à enrichir comprennent les minerais de fer dans lesquels le fer est associé à des formations cryptocristallines et colloïdales. Dans ces minerais, une fois concassés, il n'est pas possible de révéler les minéraux du minerai en raison de leur taille trop petite et de leur germination fine avec des minéraux non métalliques. Le choix des méthodes d'enrichissement est déterminé par la composition minérale et les propriétés physiques et mécaniques des minerais, leurs caractéristiques texturales et structurelles, ainsi que par la nature des minéraux non métalliques. L'enrichissement des minerais de fer est réalisé à l'aide de schémas technologiques magnétiques, magnéto-gravitaires et de flottation magnétique, qui assurent la production de concentrés de qualité avec une teneur en fer allant jusqu'à ~ 70 %. Selon la méthode de préparation du minerai et son utilisation dans la production, on distingue les minerais à foyer ouvert et de haut fourneau. Les minerais à foyer ouvert directement utilisés pour la fusion de l'acier comprennent la magnétite, la martite, l'hématite et l'hydrohématite avec une teneur en fer supérieure à 57 %, le soufre et le phosphore inférieurs à 0,15 % chacun, la silice (SiO2) ne dépassant pas 5 %, le cuivre, le zinc, le plomb. , étain, arsenic, nickel et chrome pas plus de 0,04 % chacun, manganèse moins de 0,5 % pour la fusion à foyer ouvert et moins de 2 % pour la fusion par convertisseur et à l'arc électrique. La teneur en minerai grossier avec des morceaux allant de 10 à 250 mm chargés dans les unités de fusion d'acier doit être d'au moins 70 %. Les minerais de haut fourneau comprennent la magnétite, la martite et l'hématite avec une teneur en fer supérieure à 50 %, ainsi que l'hydrohématite et l'hydrogoethite avec une teneur en fer supérieure à 45 %. La teneur en soufre et en phosphore ne doit pas dépasser 0,3% chacun, cuivre - 0,2%, plomb et zinc 0,1% chacun, oxyde d'étain - 0,08%, arsenic - 0,07%. La teneur en minerai grossier avec des morceaux allant de 10 à 100 mm chargés dans un haut fourneau doit être d'au moins 70 à 75 %. Des fines (0 à 10 mm) et des morceaux de minerai à haute teneur en soufre (au-dessus de la norme) sont fournis au frittage.
La plupart de Les minerais de fer sont utilisés pour fondre le fer. Une petite quantité de Il est utilisé comme peintures naturelles (ocres) et comme agents alourdissants pour les solutions d'argile de forage.
Les principaux minéraux du minerai : magnétite, martite, hématite, sidérite, chlorites ferrugineuses. Teneur en fer dans Z.R. – De 10 à 72%. Les minerais à faible teneur (jusqu'à 46 % de fer) nécessitent un enrichissement. Les impuretés bénéfiques comprennent Ni, Co, Mn, W, Mo, Cr, V, etc., et les impuretés nocives comprennent S, P, Zn, Pb, As, Cu.
Selon la genèse de Z.R. divisée en
Selon le minéral dominant, on distingue les types de minerais industriels suivants :
De plus, il existe des Z.R. selon le statut du traitement :
volontairement:
De grandes réserves de Z.R. Il s’agit de la Fédération de Russie, du Kazakhstan, du Brésil (34 milliards de tonnes), du Canada (26), de l’Australie (21), des États-Unis (17), de l’Inde (13), de l’Afrique du Sud (9), de la Suède (4,5) et de la France (4).
Selon les prévisions du Club de Rome (2000), les réserves de Z.R. sera épuisé sur Terre (en la croûte terrestre, Nooklark) pour les 173 prochaines années.
Dépôts Z.R. l'importance industrielle sont associées à des séries endogènes, exogènes et métamorphogènes.
Parmi eux figurent les magmatiques, les carbonates, les skarns, les hydrothermaux volcanogènes, les volcanogènes-sédimentaires, les croûtes altérées, les sédimentaires et les métamorphogènes.
Dépôts ignés
Les gisements ignés sont représentés par des gisements de titane-agentite et d'ilménite-titane-magnétite, situés en Carélie (Pudozhgirske), dans l'Oural (Kachkanarsky, Gusivgirske, Pervouralsk, etc.), dans le Gorny Altaï (Kharlivske), dans les montagnes Sayan orientales Lisakivske, Kruchinivske. , Malo-Tagulskaya), aux USA (Tegavus), en Norvège (Telnes), en Suède (Taberg). Les roches hôtes sont l'olivine, le pyroxène, les amphiboles, le plagioclase, la serpentine et autres. Les dépôts se répartissent sur de vastes étendues sous forme de laccolithes.
Gisements de carbonatite
Les gisements de carbonatite de pérovskite-titanomagnétite et d'apatite-magnétite sont situés dans des intrusions alcalines-ultrabasiques de type central, connues sur le bouclier baltique (Afrikanda, Kovdor), Plateforme sibérienne(Massif de Gulinsky), plateforme africaine (Sukulu, Ouganda, Grand, Zimbabwe, Lulekop, Afrique du Sud). Z.R. concentré principalement dans la partie centrale de l'intrusion avec un développement important de carbonatites contenant des formations d'apatite-forstérite, de phlogopite-forstérate, d'apatite-calcite et de calcite sur des roches ultrabasiques. Les gisements de minerai de fer dans ces massifs sont principalement des roches d'apatite-forstérite avec de fortes inclusions, des veines et des stries de magnétite, des inclusions inégales de pyrochlore et de baddeleyite.
Gisements de skarn
Les gisements de skarn-magnétite sont répandus dans l'Oural (hautes montagnes, Goroblagodatsk, etc.), dans la région de Kustanai au Kazakhstan (Sarbaysky, Sokolovskoye, Kacharsky, etc.), Sibérie occidentale(Tashtagolske, Abakanskoe, Teyskoe, etc.), dans le Caucase (Dashkesanske), aux USA (Iron Spring, Adirondack, etc.), Europe centrale(Monts Métallifères), Italie, Bulgarie, Roumanie, Japon, Chine et autres pays. Les gisements sont associés à des plagiogranites, dérivés du magma basaltique à un stade précoce de développement géosynclinal. Le principal minerai de fer est la magnétite, en dans certains cas– hématite sous forme d’éclat de fer. Les métasomatiques du minerai comprennent l'épidote, l'actinolite, les grenats, les pyroxènes, les chlorites, les zéolites, la calcite et le quartz.
Gisements hydrothermaux volcanogènes
Gisements paragénétiques hydrothermaux volcanogènes associés à des échelles, connus sur la plate-forme sibérienne (Korshunivske, Rudnogirske, Neryundinske et Tagorske). Les minerais sont représentés par des zones d'imprégnation dans la roche métasomatique, des corps filoniens et des dépôts en forme de plateau de déplacement métasomatique de roches carbonatées. Le rôle des écrans dans la formation de dépôts en forme de feuille est joué par des couches de mudstones, de calcaires à grains fins et de pièges à sel. Le minerai de magnétite tvirny contient toujours un mélange isomorphe de magnésium et appartient à la variété de magnétite. On distingue des gisements métasomatiques de type stock, lentille, feuille et stov et des veines de magnétite solide en forte chute.
Dépôts volcanogènes-sédimentaires
Les gisements volcanogènes-sédimentaires sont représentés par le Karazhal occidental dans Kazakhstan central, Kholzunskiy à Gorny Altai, le groupe Tersinskiy à Kuznetsk Altai, Lan et Dil en Allemagne, Mount Dzhebileg et Meshera Abdelazis en Algérie. Situé dans les zones synclinales des formations eugéosynclinales. Les couches de minerai et les lentilles sont déformées par des dislocations plissées et fracturées ainsi que les strates contenues. Les minerais sont représentés par l'hématite, plus rarement la magnétite et la sidérite. Ils contiennent des sulfures, de la chlorite, du quartz et d'autres minéraux non métalliques. Importance industrielle Il y a peu de gisements dans ce groupe. Les gisements d'altération sont représentés par des zones d'oxydation de goethite-hydrogoethite (boue brune), de martite-hydrogoethite des gisements de sidérite et de skarn-magnétite, ainsi que par des roches ultrabasiques. La formation de zones d'oxydation est associée aux époques d'altération ancienne et moderne. Z.R. contiennent des impuretés de chrome, de nickel et de cobalt et appartiennent à des formations naturellement alliées. Les gisements de ces minerais sont représentés par Elizavetsky et Serovsky dans le nord de l'Oural, Akkermansky, Novo-Kyiv, Novo-Petropavlovsky et d'autres gisements dans le sud de l'Oural, Malkinsky dans le Caucase du Nord, ainsi que dans les régions équatoriales - à Cuba, Îles hawaïennes, en Guinée, aux Philippines, en Guyane et au Suriname.
Dépôts marins sédimentaires
Des dépôts marins sédimentaires sous forme de dépôts de formation de sidérites (dans la zone d'oxydation de la tasse brune) dans des dépôts marins de carbonates terrigènes sont connus sur le versant ouest de l'Oural méridional dans l'ancien noyau de l'anticlinorium hercynien. Ils se trouvent dans les gisements de carbonate de schiste du Protérozoïque. Les plus grands d'entre eux sont Bakalskaya, ainsi que de petits gisements dans les régions de Komarovo-Zigzaginsky et Katav-Ivanovsky. Le groupe Bakal comprend plus de 200 corps minéralisés sous forme de gisements et de veines de minerai formés en feuilles, en lentilles et en nids. Des gisements géosynclinaux d'hématite marine dans des sédiments terrigènes carbonatés sont connus dans le bassin minéralier d'Angara-Pit, aux États-Unis (Clinton dans les Appalaches), en Afrique (bassin de Bafing-Bakai au Mali) et en Australie du Nord.
Champs offshore de plateforme
Les gisements marins de plate-forme de minerais de sidérite-leptu-chlorite-hydrohématite-oolite dans des gisements carbonatés-terrigènes sont représentés par les bassins de Kertch, d'Ayat et de Sibérie occidentale, ainsi que le bassin lorrain de minerais de minetov (dribnoolite) dans la région de France, Allemagne, Belgique et Luxembourg. Ils sont également considérablement développés en Chine.
Dépôts continentaux sédimentaires
Les dépôts continentaux sédimentaires de dépôts de légumineuses hydrogoethites-oolitiques de marais lacustres sont représentés par gros montant sédiments fins dans les régions de Toula et de Lipetsk, dans le cours supérieur des rivières Viatka, Kama et Sysola ; dans la partie nord de la plate-forme russe. Les minerais se caractérisent par une faible teneur en fer (30 ... 35 %). Les gisements s'étendent sur des dizaines de kilomètres le long du lit paléoriche de la rivière, représentés par les principaux gisements du chenal - les gisements lenticulaires, ovales et de forme irrégulière qui les accompagnent. Aujourd'hui, les gisements de cette formation ont perdu leur importance commerciale.
Dépôts métamorphogènes
Les gisements métamorphogènes comprennent des gisements de quartzites ferrugineux et de riches minerais métamorphiques de formations anciennes. Les quartzites ferreux ne sont caractéristiques que des zones plissées du Précambrien. Leurs dépôts se trouvent dans des complexes sédimentaires métamorphisés de géosynclinaux de boucliers cristallins, de fondations plissées d'anciennes plates-formes et dans les noyaux d'anticlinorium de zones plissées plus jeunes. Les vins sont constitués majoritairement de sédiments chimiogéniques marins et sont assez clairement séparés entre des complexes hôtes terrigènes et volcanogènes-sédimentaires.
Pour la production de fonte, de minerais de fer avec une teneur en fer supérieure à 50 %, ainsi que d'impuretés nocives : soufre - moins de 0,3 % ; phosphore – moins de 0,2%; zinc, plomb, arsenic et cuivre - moins de 0,1 % chacun. Pour éliminer les impuretés nocives lors de la fusion du métal, un flux calcaire est utilisé. Dans ce cas, le coefficient de basicité de la charge du haut fourneau doit être proche ou supérieur à 1, et le module de silicium doit être supérieur à 1,8… 3. Par conséquent, la présence de carbonates de calcium et de magnésium dans le minerai est souhaitable, et l'excès de silice est nocif.
En Ukraine, qui occupe l'une des premières places mondiales en matière de réserves et de production de gisements minéraux, ils sont concentrés dans les bassins métallogènes de Krivoï Rog et de Kertch, les zones métallogéniques de Krivoï Rog-Krementchoug, Belozersk-Orekhovsky, Odessa-Belotserkovsky, l'Azov et les zones métallogéniques du Dniepr (les réserves totales explorées sont de 40,1 milliards de tonnes, les réserves prévues sont de 30,4 milliards de tonnes, les réserves potentielles sont de 133,5 milliards de tonnes). Sur les 73 gisements connus à la fin du XXe siècle. en cours d'utilisation 23.
La production mondiale de minerai de fer en 2001 s'élevait à 931 millions de tonnes. Les plus grands producteurs : Brésil, Australie, Chine, Russie, Inde, Ukraine. Flux mondiaux d’import-export de minerais de fer en début XXI les siècles se situent au niveau de 475 millions de tonnes.
RANGÉES DE MINERAI DE FER
MINERAI DE FER Ordinaire – minerai de fer qui n'est pas préparé à une taille spécifique avant d'être utilisé dans le traitement métallurgique. Le contraire est le minerai de fer classé. Oui
Tri du minerai de fer
Tri du minerai de fer – Minerai de fer préparé à une taille spécifique avant utilisation dans le traitement métallurgique. Le contraire est le minerai de fer ordinaire.
Minerais de fer- les formations minérales naturelles contenant du fer et ses composés en un volume tel qu'une extraction industrielle du fer de ces formations est conseillée. Malgré le fait que le fer soit inclus en plus ou moins grande quantité dans la composition de toutes les roches, le nom de minerais de fer ne fait référence qu'à de telles accumulations de composés ferreux, dont économiquement vous pouvez obtenir du fer métallique.
Types de minerais
On distingue les types industriels de minerais de fer suivants :
- Titane-magnétite et ilménite-titanomagnétite dans les roches mafiques et ultramafiques
- Apatite-magnétite dans les carbonatites
- Magnétite et magnétite-magnétite dans les skarns
- Magnétite-hématite dans les quartzites de fer
- Martite et martite-hydrohématite (minerais riches formés à partir de quartzites de fer)
- Goethite - hydrogoethite dans les croûtes altérées.
Il existe trois types de produits à base de minerai de fer utilisés dans la métallurgie ferreuse : le minerai de fer séparé (minerai en miettes enrichi par méthode de séparation), le minerai fritté (fritté, aggloméré par traitement thermique) et les pellets (masse brute contenant du fer avec ajout de fondants (généralement calcaire) formé en boules d'un diamètre d'environ 1 à 2 cm).
Composition chimique
Par composition chimique les minerais de fer sont des oxydes, des oxydes hydratés et des sels de dioxyde de carbone d'oxyde ferreux, trouvés dans la nature sous la forme d'une variété de minerais, dont les plus importants sont la magnétite, ou minerai de fer magnétique; hématite, ou lustre de fer (pierre de fer rouge) ; la limonite, ou minerai de fer brun, qui comprend les minerais des marais et des lacs ; enfin, la sidérite, ou minerai de fer spar (iron spar), et sa variété sphérosidérite. Typiquement, chaque accumulation des minerais nommés représente un mélange, parfois très proche, de ceux-ci avec d'autres minéraux ne contenant pas de fer, comme l'argile, le calcaire, ou encore Composants roches ignées cristallines. Parfois, certains de ces minéraux sont présents ensemble dans le même gisement, bien que dans la plupart des cas, l'un d'entre eux soit prédominant et les autres lui soient génétiquement liés.
Minerai de fer riche dans la technique
Le minerai de fer riche a une teneur en fer supérieure à 57 %, en silice inférieure à 8 à 10 %, en soufre et en phosphore inférieure à 0,15 %. C'est un produit de l'enrichissement naturel des quartzites ferrugineux, créé en raison de la lixiviation du quartz et de la décomposition des silicates au cours des processus d'altération ou de métamorphose à long terme. Les minerais de fer à faible teneur peuvent contenir au moins 26 % de fer.
Il y a deux principaux type morphologique riches gisements de minerai de fer : plats et linéaires.
Les couches plates se trouvent au sommet de couches fortement inclinées de quartzites ferrugineux sous la forme de zones importantes avec une base en forme de poche et appartiennent à des croûtes d'altération typiques. Les dépôts linéaires représentent des corps minéralisés en forme de coin de minerais riches tombant en profondeur dans des zones de failles, se fracturant, s'écrasant et se courbant au cours du processus de métamorphose. Les minerais se caractérisent par une teneur élevée en fer (54-69 %) et une faible teneur en soufre et en phosphore. La plupart exemple typique les gisements métamorphiques de minerais riches peuvent être les gisements Pervomaiskoye et Zheltovodskoye dans la partie nord de Krivbass.
Les minerais de fer riches sont utilisés pour fondre la fonte brute dans les hauts fourneaux, qui est ensuite transformée en acier dans des fours à foyer ouvert, à convertisseur ou électriques. Il existe également une réduction directe du fer (fer briqueté à chaud).
Minerais de fer pauvres et moyens à des fins usage industriel doit d’abord passer par un processus d’enrichissement.
Types de gisements industriels
Principaux types industriels de gisements de minerai de fer
- Gisements de quartzites ferrugineux et minerais riches formés à partir de ceux-ci
Ils sont d'origine métamorphogène. Le minerai est représenté par des quartzites ferrugineux, ou jaspilites, de la magnétite, de l'hématite-magnétite et de l'hématite-martite (dans la zone d'oxydation). Bassins de l'anomalie magnétique de Koursk (KMA, Russie) et de Krivoï Rog (Ukraine), région du lac Verkhniy (Anglais) russe (États-Unis et Canada), province de minerai de fer de Hamersley (Australie), région de Minas Gerais (Brésil).
- Dépôts sédimentaires en couches. Ils sont d'origine chimiogène et se forment en raison de la précipitation du fer à partir de solutions colloïdales. Il s'agit de minerais de fer oolithiques, ou légumineuses, représentés principalement par la goethite et l'hydrogoethite. Bassin Lorraine (France), bassin de Kertch, Lisakovskoye, etc. (ex-URSS).
- Gisements de minerai de fer du skarn. Sarbaiskoye, Sokolovskoye, Kacharskoye, Mount Grace, Magnitogorskoye, Tashtagolskoye.
- Gisements complexes de titanomagnétite. L'origine est ignée, les gisements sont confinés à de grandes intrusions précambriennes. Minéraux - magnétite, titanomagnétite. Kachkanarskoye, gisements Kusinskoye, gisements du Canada, Norvège.
Types industriels mineurs de gisements de minerai de fer
- Gisements complexes de carbonatite, d'apatite et de magnétite. Kovdorskoe.
- Gisements de magnétite de minerai de fer. Korshunovskoe, Rudnogorskoe, Neryundinskoe.
- Gisements de sidérite de minerai de fer. Bakalskoïe, Russie ; Siegerland, Allemagne, etc.
- Dépôts de minerai de fer et de couches d'oxyde de ferromanganèse dans des strates volcaniques-sédimentaires. Karazhalskoe.
- Gisements de latérite en forme de feuille de minerai de fer. Oural du Sud; Cuba, etc.
Réserves
Les réserves mondiales prouvées de minerai de fer sont d'environ 160 milliards de tonnes, dont environ 80 milliards de tonnes. fer pur. Selon l'US Geological Survey, les gisements de minerai de fer du Brésil et de la Russie représentent chacun 18 % des réserves mondiales de fer. Réserves en termes de teneur en fer :
- Autre - 22%
Répartition des réserves de minerai de fer par pays :
- Autres - 20%
Exporter et importer
Les plus grands exportateurs de matières premières de minerai de fer en 2009 (total 959,5 millions de tonnes), millions de tonnes :
Les plus grands importateurs de matières premières de minerai de fer en 2009, en millions de tonnes :
Les prix du minerai de fer ont culminé en 2011 à environ 180 dollars la tonne
