Quặng sắt là gì?

Sự miêu tả

Quặng sắt dùng để chỉ đá hoặc khoáng chất mà sắt kim loại được khai thác để sử dụng thương mại. Những khoáng chất này xuất hiện màu xám đen đến màu đỏ gỉ và thường rất giàu oxit sắt. Sắt xuất hiện trong các quặng này dưới dạng các hợp chất hóa học như hematit, Magnetite, siderite, limonite hoặc geothite. Mặc dù sắt là nguyên tố phổ biến thứ tư trong lớp vỏ trái đất, nhưng phần lớn nó bị ràng buộc dưới dạng hợp chất silicat hoặc cacbonat, từ đó cực kỳ khó để chiết xuất sắt về mặt kinh tế. Do đó, sắt có ở dạng oxit trong quặng sắt được khai thác thương mại để ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau. Ban đầu, sắt được chiết xuất từ ​​quặng hematit với hàm lượng sắt 70%. Tuy nhiên, việc khai thác rộng rãi nguồn tài nguyên thiên nhiên này đã làm cạn kiệt quặng hematit và kể từ Thế chiến II, các quặng sắt loại thấp hơn như Magnetite hoặc taconite cũng ngày càng được khai thác để khai thác sắt.

Vị trí

Hematite, quặng sắt đáng mơ ước nhất vì hàm lượng sắt cao, được tìm thấy trên khắp thế giới, với độ phong phú cao nhất được nhìn thấy ở Úc, Brazil và một số khu vực châu Á. Từ những năm 1960, quặng hematit cao cấp đã đóng vai trò là nguồn cung cấp sắt chính ở Úc. Nó bao gồm 96% lượng quặng sắt xuất khẩu từ lục địa đó. Dãy Hamersley, ở bang Tây Úc, đang ngồi trên đỉnh của một đội hình dải sắt có trữ lượng hematit lớn nhất trên lục địa. Mỏ Carajas ở Brazil, trong khi đó, là mỏ quặng sắt lớn nhất được biết đến trên thế giới, và được quản lý bởi Công ty Vale. Ở châu Á, Trung Quốc cũng có một số trữ lượng quặng sắt lớn, bao gồm các mỏ quặng hematit tại Tung-Yeh-Chen và Dongye. Quặng Magnetite được khai thác ở Hoa Kỳ, đặc biệt là ở Michigan và Minnesota, trong khi trữ lượng taconite được tìm thấy ở miền đông Canada, đặc biệt là ở khu vực Labrador.

Sự hình thành

Khoảng 1, 8 tỷ năm trước, khi oxy không tồn tại trên hành tinh của chúng ta, sắt có mặt rất nhiều ở dạng hòa tan trong các đại dương của Trái đất. Với sự tiến hóa của các sinh vật quang hợp đầu tiên, oxy bắt đầu được giải phóng vào các đại dương, nơi nó kết hợp hóa học với oxy hòa tan để tạo ra quặng hematit hoặc từ tính. Do đó, các khoáng chất được tạo ra đã được nhúng vào các lớp trên đáy đại dương dưới dạng 'hình thành dải sắt'. Thuật ngữ 'dải' đã được sử dụng để biểu thị các lớp silica hoặc đá phiến xen kẽ với các lớp quặng sắt. Sự thay đổi theo mùa trong tỷ lệ quang hợp có thể chịu trách nhiệm cho các khoản tiền gửi có dải này. Do đó, ngày nay các mỏ quặng sắt được tìm thấy trên khắp thế giới dưới dạng đá trầm tích trên đất liền, cũng như dưới đáy đại dương.

Công dụng

Quặng sắt được sử dụng để chiết xuất sắt kim loại có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực công nghiệp. Các hồ sơ về việc sử dụng sắt như một kim loại quan trọng để chế tạo công cụ và các vật thể tiện ích khác của con người đã có từ 3000 năm trước. Tuy nhiên, trong thời gian gần đây, việc sử dụng sắt quan trọng nhất là sản xuất thép. Thép được biết đến với độ bền cao, sức mạnh và tính linh hoạt. Mặc dù sắt nguyên chất có bản chất mềm, nhưng việc bổ sung một tỷ lệ nhỏ carbon (dưới 1%) vào kim loại sẽ làm cho nó đủ cứng để đảm bảo nó có độ bền và độ bền ghê gớm. Các nguyên tố khác như mangan, niken, crom và molypden có thể được thêm vào sắt trong các kết hợp và số lượng khác nhau để tạo ra các hợp kim khác nhau với các tính chất cụ thể. Thép được sử dụng trong ngành xây dựng, công nghiệp ô tô, công nghiệp chế tạo máy, sản xuất container và sản xuất container, sản xuất thiết bị, cũng như một số ngành công nghiệp nặng quan trọng khác. Clorua sắt được sử dụng trong các hệ thống xử lý nước thải, cũng như trong sơn và chất tạo màu dệt. Sắt rèn có khả năng chống gỉ, và do đó được sử dụng để tạo ra đồ nội thất gia đình và hàng rào, trong khi gang thường được sử dụng để chuẩn bị dụng cụ nhà bếp và dụng cụ nấu nướng. Sắt hydroxit thường được sử dụng trong các hệ thống lọc nước, trong khi sắt sunfat được sử dụng trong điều trị thiếu máu thiếu sắt. Sắt và niobi được kết hợp để tạo ra một hợp kim được sử dụng trong sản xuất lò phản ứng hạt nhân. Việc sản xuất nam châm vĩnh cửu và nam châm điện liên quan đến sắt nguyên chất, trong khi arsenate sắt được sử dụng để sản xuất thuốc trừ sâu và các vị trí khác.

Sản xuất

Trung Quốc, sản xuất 1.500 triệu tấn quặng sắt trong năm 2014, là nhà sản xuất khoáng sản lớn nhất thế giới hiện nay. Tuy nhiên, Trung Quốc cũng là nhà nhập khẩu sắt lớn nhất thế giới, vì Trung Quốc có nhu cầu cao như vậy và quặng sắt sản xuất trong nước có chất lượng kém hơn đáng kể. Vale, một tập đoàn khai thác của Brazil, là công ty đơn lẻ hàng đầu sản xuất quặng sắt trên thế giới, sản xuất 320 triệu tấn quặng này vào năm 2014. Rio Tinto, FortesTHER Metal Group, Ltd., và BHP Billiton của Úc cũng được liệt kê trong số một số của các công ty khai thác quặng sắt hàng đầu thế giới. Giá quặng sắt tăng theo nhu cầu của nó, và có sự bùng nổ gần đây về giá do sự phát triển kinh tế nhanh chóng ở Trung Quốc. Điều này đòi hỏi phải có sự gia tăng rõ rệt về nhu cầu quặng sắt cao cấp để khai thác sắt kim loại, để nó có thể được sử dụng để đáp ứng yêu cầu ngày càng tăng của quốc gia đó về mặt cải thiện cơ sở hạ tầng và duy trì mức sản lượng công nghiệp cao ..