Eisenmineralien. Eisenmineralien. Tierische Eisenquellen


Als Eisenerze werden eisenhaltige Gesteine ​​bezeichnet, deren Eisengewinnung wirtschaftlich sinnvoll ist. Es gibt viele eisenhaltige Mineralien, aber in den meisten Fällen ist entweder der Eisengehalt gering oder das Mineral selbst kommt in der Natur in geringen Mengen vor.
Die wichtigsten eisenhaltigen Mineralien lassen sich je nach ihrer chemischen Zusammensetzung in die folgenden vier Gruppen einteilen: 1) Eisenoxide; 2) Eisencarbonat; 3) kieselsäurehaltiges Eisen und 4) schwefelhaltige Eisenverbindungen. Die Namen und die Liste dieser Mineralien sind in der Tabelle aufgeführt. 7.

Magnetit. Chemische Formel Magnetit (magnetisches Eisenerz) Fe3O4. Es enthält 72,4 % Fe und 27,6 % O2. Seine Farbe ist dunkel, von grau bis schwarz; Das Mineral hat magnetische Eigenschaften. Die Syngonie ist kubisch, der Symmetrietyp ist hexaoktaedrisch, die Härte beträgt 5,5-6; schlägt Gewicht 4,9-5,2. Der Anteil dieses Minerals an der Gesamtproduktion von Eisenerzen ist gering. In einigen metallurgischen Regionen, beispielsweise im Ural oder in Schweden, dominieren jedoch Magnetiterze.
Unter natürlichen Bedingungen wird Magnetit unter Beibehaltung seiner kristallinen Struktur bis zu dem einen oder anderen Grad oxidiert. Der Sauerstoffgehalt im magnetischen Eisenerz entspricht in diesem Fall nicht mehr vollständig der Formel Fe3O4 bzw. FeO*Fe2O3.
Normalerweise gibt es in Erzen, die durch magnetisches Eisenerz gebildet werden, neben Magnetit auch Produkte seiner Verwitterung – Halbmartit und Martit. Gemäß der von Acad übernommenen Klassifizierung. M.A. Pawlow. Magnetisches Eisenerz umfasst solche Erze, in denen das Fetot/FeO-Verhältnis weniger als 3,5 beträgt (anstelle von 2,333 in nicht oxidiertem magnetischem Eisenerz). Erze mit einem Fetot/FeO-Verhältnis von mehr als 3,5 und weniger als 7 werden als Halbmartite klassifiziert, und schließlich werden Erze mit einem Fetot/FeO-Verhältnis von mehr als 7 als Martite klassifiziert. Sokolov akzeptierte dieselben Zahlen und verwendete anstelle des Fetot/FeO-Verhältnisses das Fetot/FeFeO-Verhältnis. Daher ist die obige Klassifizierung von Magnetiterzen bedingt.
Hematit. Chemisch reines Eisenoxid enthält 70 % Fe und 30 % O2. In der Natur sind zwei polymorphe Modifikationen von Eisenoxid bekannt – stabiles a-Fe2O3 (trigonales Oingon) und instabiles y-Fe2O3 (kubisches System), das starke magnetische Eigenschaften hat und Maghemit genannt wird.
Hämatit wird durch die erste Modifikation repräsentiert. Die Farbe kristalliner Hämatitsorten ist eisenschwarz bis stahlgrau. Das spezifische Gewicht von Hämatit beträgt 5,0–5,3, die Härte 5,5–6. Hämatit bildet die Grundlage der weltweit bedeutendsten Eisenerzvorkommen. Bezogen auf verschiedene Rassen geologische Perioden Diese Erze sind in verschiedenen Formen weit verbreitet. Viele dieser Arten sind nach ihren besonderen Merkmalen benannt; wie roter Eisenstein, oolithischer roter Eisenstein, eisenhaltiger Glimmer, roter Glaskopf usw.
Braune Eisensteine. Lange Zeit wurde angenommen, dass Eisenoxid mit Wasser die folgenden chemischen Verbindungen bildet: Turit – 2Fe2O3*H2O (66,31 % Fe und 5,3 % Hydratwasser); Goethit – Fe2O3*H2O (62,92 % Fe und 10,1 % Hydratationswasser); Limonit – 2Fe2O3 * 3H2O (59,88 % Fe und 14,43 % Hydratationswasser); Xythoonderit-Fe2O3*2H2O (57,14 % Fe und 18,36 % Hydratmodus); Limnit - Fe2O3 * 3H2O (52,3 % Fe und „25,3 % Hydratationswasser).
Als Ergebnis von Röntgenuntersuchungen wurde kürzlich festgestellt, dass Eisenoxid tatsächlich eines bildet chemische Verbindung mit dem Verhältnis Fe2O3:H2O = 1:1, mit einem bestimmten Kristallgitter. Zunehmend wasserreiche Varianten von Eisenhydroxiden sind im Wesentlichen Hydrogele und keine Verbindungen einer bestimmten Zusammensetzung. Sie enthalten normalerweise adsorbiertes Wasser in unterschiedlichen Mengen.
IN moderne Lehrbücher In der Mineralogie wird die Goethit-Formel oft als HFeO2 dargestellt (da Fe in Goethit mit Hydroxyl verbunden ist), und die Limonit-Formel (alle Eisenhydroxide, für die Fe2O3:H2O > 1 ist) ist HFeO2*aq (Aqua im lateinischen Wasser). Laut Röntgen- und thermischen Untersuchungen stellte sich heraus, dass Tourit eine Mischung aus Goethit und Limonit mit Hydrohämatit war und daher kein eigenständiges Mineral ist.
Das System von Goethit weist eine rhombische, rhombopyramidale Symmetrie auf.
Die Farbe von Limonit und Goethit ist dunkelbraun bis schwarz. Härte von Goethit 4,5–5,5, Limonit 4–1; Das spezifische Gewicht von Goethit beträgt 4,0 bis 4,4, Limonit liegt im Bereich von 3,3 bis 4,0.
je nach körperlicher Verfassung und Aussehen Es gibt viele Arten von Brauneisenerz: Braunglaserz, gewöhnliches Brauneisenerz, Sumpf- und Seeerz und andere.
Karbonate. Der wichtigste Vertreter dieser Gruppe ist das Mineral Siderit, Eisenspat oder Feldspat; seine Zusammensetzung wird durch die Formel FeCO3 (48,3 % Fe und 37,9 % CO2) bestimmt. Von den isomorphen Verunreinigungen sind am häufigsten Mangan- und Magnesiumcarbonate vorhanden. Die Syngonie von Siderit ist trigonal. Die Farbe von Siderit im frischen Zustand ist gelblich-weiß, gräulich, manchmal mit einer grünen oder bräunlichen Tönung. Die Härte von Siderit beträgt 3,5–4,5; spezifisches Gewicht 3.9.
Bei der Verwitterung oxidiert Siderit zu Limonit und Goethit.
Eisensilikate. Eisensilikate sind in manchen Eisenerzen als Verunreinigungen enthalten. Viele Mineralien werden den Eisensilikaten zugeordnet, beispielsweise einer Gruppe von Chloriten, zu deren Vertretern Chamosit gehört (ungefähre Formel 4FeO*Al2O3*3SiO2*4H2O). Der Gehalt an FeO in diesem Silikat liegt zwischen 34,3 und 42,5 %.
Von den Mineralien anderer Gruppen, die Eisensilikate enthalten, sollte man Nontronit nennen, dessen Zusammensetzung durch die Formel bestimmt wird: m (Mg3 [OH] 2) p ((Fe, Al) 2 2) nH2O, Almandin - Fe3Al23; und Andradit Ca3Fe23.
Schwefelverbindungen von Eisen. Eines der Mineralien dieser Gruppe ist Pyrit (schwefelhaltiger Pyrit, Eisenpyrit) FeS2, der 46,7 % Fe und 53,4 % S enthält. Aufgrund des hohen Schwefelgehalts werden eisensulfidhaltige Mineralien nicht als Eisenerze verwendet. Zur Herstellung von Schwefelsäure werden in erheblichen Mengen Pyrit bzw. Pyrit-Erze abgebaut, wobei die Erze an der Luft geröstet werden. Beim Rösten wird der größte Teil des Schwefels entfernt, der feste Rückstand besteht hauptsächlich aus Eisenoxid und wird Pyritschlacke genannt. Diese Asche kann nach der Agglomeration in den Hochofen gelangen.
Markasit ist eine polymorphe Variante von FeS2 und hat ein rhombisches System (Pyrit hat ein kubisches System).

Mit dem Abbau von Eisenerz begann der Mensch schon vor vielen Jahrhunderten. Schon damals wurden die Vorteile der Verwendung von Eisen deutlich.

Das Auffinden eisenhaltiger Mineralformationen ist recht einfach, da dieses Element etwa fünf Prozent der Erdkruste ausmacht. Insgesamt ist Eisen das vierthäufigste Element in der Natur.

Es ist unmöglich, es in reiner Form zu finden, Eisen ist in vielen Arten in einer bestimmten Menge enthalten. Felsen. Eisenerz hat den höchsten Eisengehalt, dessen Metallgewinnung wirtschaftlich am rentabelsten ist. Der darin enthaltene Eisengehalt hängt von seiner Herkunft ab, der normale Anteil liegt bei etwa 15 %.

Chemische Zusammensetzung

Die Eigenschaften von Eisenerz, sein Wert und seine Eigenschaften hängen direkt von seiner chemischen Zusammensetzung ab. Eisenerz kann unterschiedliche Mengen an Eisen und anderen Verunreinigungen enthalten. Abhängig davon gibt es mehrere Arten davon:

  • sehr reich, wenn der Eisengehalt im Erz 65 % übersteigt;
  • reichhaltig, der Eisenanteil variiert zwischen 60 % und 65 %;
  • mittel, ab 45 % und mehr;
  • arm, bei dem der Anteil nützlicher Elemente 45 % nicht überschreitet.

Je mehr Nebenverunreinigungen in der Zusammensetzung des Eisenerzes enthalten sind, desto mehr Energie wird für seine Verarbeitung benötigt und desto weniger effizient ist die Herstellung der Endprodukte.

Die Zusammensetzung des Gesteins kann eine Kombination aus verschiedenen Mineralien, Abfallgestein und anderen Verunreinigungen sein, deren Verhältnis von der Lagerstätte abhängt.

Magnetische Erze zeichnen sich dadurch aus, dass sie auf einem Oxid basieren, das magnetische Eigenschaften besitzt, bei starker Erhitzung jedoch verloren geht. Die Menge dieser Gesteinsart in der Natur ist begrenzt, der Eisengehalt darf jedoch dem von rotem Eisenerz nicht unterlegen sein. Äußerlich sieht es aus wie feste Kristalle in Schwarz und Blau.

Spareisenerz ist ein Erzgestein auf Basis von Siderit. Sehr oft enthält es eine erhebliche Menge Ton. Diese Gesteinsart kommt in der Natur relativ selten vor und wird daher aufgrund des geringen Eisengehalts nur selten verwendet. Daher ist es unmöglich, sie industriellen Erzarten zuzuordnen.

Neben Oxiden kommen in der Natur auch andere Erze auf Basis von Silikaten und Carbonaten vor. Der Eisengehalt im Gestein ist für seine industrielle Nutzung sehr wichtig, aber auch das Vorhandensein nützlicher Nebenprodukte wie Nickel, Magnesium und Molybdän ist wichtig.

Anwendungsbranchen

Der Anwendungsbereich von Eisenerz beschränkt sich fast vollständig auf die Metallurgie. Es wird hauptsächlich zum Schmelzen von Roheisen verwendet, das in offenen Herd- oder Konverteröfen abgebaut wird. Heutzutage wird Gusseisen in verschiedenen Bereichen der menschlichen Tätigkeit verwendet, darunter auch in den meisten Arten der industriellen Produktion.

In nicht geringerem Umfang werden verschiedene Legierungen auf Eisenbasis verwendet – Stahl hat aufgrund seiner Festigkeit und Korrosionsschutzeigenschaften die breiteste Anwendung gefunden.

Gusseisen, Stahl und verschiedene andere Eisenlegierungen werden verwendet in:

  1. Maschinenbau zur Herstellung verschiedener Werkzeugmaschinen und Apparate.
  2. Automobilindustrie zur Herstellung von Motoren, Gehäusen, Rahmen sowie anderen Komponenten und Teilen.
  3. Militär- und Raketenindustrie, bei der Herstellung von Spezialausrüstung, Waffen und Raketen.
  4. Konstruktion, als Verstärkungselement oder Errichtung von tragenden Konstruktionen.
  5. Leicht- und Lebensmittelindustrie, wie Behälter, Produktionslinien, verschiedene Einheiten und Geräte.
  6. Bergbauindustrie, als Spezialmaschinen und -geräte.

Eisenerzvorkommen

Die weltweiten Eisenerzreserven sind in Menge und Lage begrenzt. Die Gebiete, in denen sich Erzreserven ansammeln, werden als Lagerstätten bezeichnet. Heute werden Eisenerzvorkommen unterteilt in:

  1. Endogen. Sie zeichnen sich durch eine besondere Lage in aus Erdkruste, meist in Form von Titanomagnetit-Erzen. Die Formen und Orte solcher Einschlüsse sind vielfältig, sie können in Form von Linsen, in der Erdkruste befindlichen Schichten in Form von Ablagerungen, vulkanähnlichen Ablagerungen, in Form verschiedener Adern und anderen unregelmäßigen Formen vorliegen.
  2. Exogen. Zu diesem Typ gehören Lagerstätten von Brauneisenerz und anderen Sedimentgesteinen.
  3. Metamorphogen. Dazu gehören Quarzitvorkommen.

Vorkommen solcher Erze sind überall auf unserem Planeten zu finden. Die meisten Vorkommen konzentrieren sich auf das Territorium der postsowjetischen Republiken. Vor allem die Ukraine, Russland und Kasachstan.

Länder wie Brasilien, Kanada, Australien, die USA, Indien und Südafrika verfügen über große Eisenreserven. Gleichzeitig verfügt fast jedes Land der Welt über eigene erschlossene Vorkommen, bei deren Mangel die Rasse aus anderen Ländern importiert wird.

Anreicherung von Eisenerzen

Wie bereits erwähnt, gibt es verschiedene Arten von Erzen. Die Reichen können unmittelbar nach der Gewinnung aus der Erdkruste verarbeitet werden, andere müssen angereichert werden. Neben dem Aufbereitungsprozess umfasst die Erzverarbeitung mehrere Stufen wie Sortieren, Zerkleinern, Trennen und Agglomerieren.

Bis heute gibt es mehrere Hauptmöglichkeiten der Anreicherung:

  1. Spülung.

Es dient dazu, Erze von Nebenverunreinigungen in Form von Ton oder Sand zu reinigen, die mit Hochdruck-Wasserstrahlen ausgewaschen werden. Mit diesem Vorgang können Sie den Eisengehalt in armem Erz um etwa 5 % erhöhen. Daher wird es nur in Kombination mit anderen Arten der Anreicherung verwendet.

  1. Schwerkraftreinigung.

Dabei werden spezielle Suspensionstypen verwendet, deren Dichte die Dichte des Taubgesteins übersteigt, jedoch geringer ist als die Dichte von Eisen. Unter dem Einfluss der Schwerkraft steigen die Seitenteile nach oben und das Eisen sinkt auf den Boden der Aufhängung.

  1. magnetische Trennung.

Die gebräuchlichste Anreicherungsmethode, die auf einer unterschiedlichen Wahrnehmung der Erzkomponenten durch die Einwirkung magnetischer Kräfte basiert. Eine solche Trennung kann mit trockenem Gestein, nassem Gestein oder in einer alternativen Kombination der beiden Zustände durchgeführt werden.

Für die Verarbeitung von Trocken- und Nassmischungen werden spezielle Trommeln mit Elektromagneten verwendet.

  1. Flotation.

Bei diesem Verfahren wird zerkleinertes Erz in Form von Staub unter Zugabe einer speziellen Substanz (Flotationsmittel) und Luft in Wasser abgesenkt. Unter der Wirkung des Reagenzes verbindet sich Eisen mit Luftblasen und steigt an die Wasseroberfläche, während das Abfallgestein zu Boden sinkt. Eisenhaltige Bestandteile werden in Form von Schaum von der Oberfläche gesammelt.

Eisenerz ist ein wichtiges Mineralprodukt, mit dessen Gewinnung die Menschheit vor vielen Jahrhunderten begann. Seit der Antike wird Eisen häufig im häuslichen Bereich und in anderen Bereichen der menschlichen Gesellschaft verwendet. Einer der wichtigsten Vorteile und Eigenschaften von Eisenerz ist die Fähigkeit, beim Schmelzen gewonnenen Stahl herzustellen.

Eisenerz kann je nach Art und Ort seiner Entstehung unterschiedliche Eigenschaften, Mineralzusammensetzung sowie den Anteil an Verunreinigungen und Metallen aufweisen. Es ist nicht möglich, Orte zur Gewinnung von Eisenerzmineralien mit entsprechender technischer Ausrüstung zu finden herausfordernde Aufgabe, da Eisen mehr als 5 % der festen Ablagerungen der Erdkruste auf der gesamten Erdoberfläche ausmacht. Laut Wikipedia und anderen zuverlässigen Quellen ist Eisenerz das vierthäufigste abgebaute Mineral der Welt.

Es ist jedoch nicht möglich, dieses Metall in reiner Form in der Natur zu finden – in den meisten Fällen kommt es in bestimmten Mengen vor bekannte Typen und Art des Steins (Felsen). Mineralien (Eisenerz) gehören hinsichtlich der Gewinnung zu den ertragreichsten. Der darin enthaltene Mengengehalt an Eisen hängt von der Art der Herkunft des Eisenerzes ab.

Wie sieht Eisenerz aus und was ist es?

als Schlüssel Chemisches Element Eisen kommt in vielen Gesteinen vor. Allerdings kann nicht jedes dieser Gesteine ​​ein potenzieller Rohstoff für Bergbau und Entwicklung sein. Die Machbarkeit der Eisenerzgewinnung als solche hängt weitgehend von der prozentualen Zusammensetzung ab.

Der Bergbau wurde bereits vor mehr als 3.000 Jahren intensiv betrieben, da es möglich war, auf Eisen basierende Produkte von besserer Qualität und langlebiger herzustellen als Bronze und Kupfer, deren Abbau schon früher begann. Schon damals konnten die Handwerker, die mit den Hütten zusammenarbeiteten, die verschiedenen Eisenerzarten genau unterscheiden.

Derzeit ist es üblich, mehrere Arten von Rohstoffen zu unterscheiden, die für die anschließende Verhüttung von Nutzmetall geeignet sind:

  • Magnetin;
  • Magnetino-Apatit;
  • Magnetino-Titan;
  • Hydrogoethit-Goethit;
  • Hämatit-Magnetin.

Es wird von einem reichen Eisenerzvorkommen mit einem Eisengehalt von 57 % ausgegangen. Aber wie oben erwähnt, kann es sinnvoll sein, Lagerstätten zu erschließen, in denen das Erz 26 % dieses nützlichen Metalls enthält. Eisen kommt in der Zusammensetzung von Gesteinen in Form von Oxiden vor. Die restlichen Bestandteile sind Phosphor, Schwefel und Kieselsäure.

Es gibt Eisenerztabellen, die den Rohstoff, die chemische Zusammensetzung und den Eisenanteil widerspiegeln. Wenn wir uns an den numerischen Indikatoren der meisten dieser Tabellen orientieren, ist es bedingt möglich, wertvolle Erze nach dem Grad ihres Reichtums und ihrer Eigenschaften in 4 Kategorien einzuteilen

  • sehr reichhaltig – der Gehalt an unedlen Metallen beträgt mehr als 65 %;
  • mäßig reichhaltig – der durchschnittliche Eisenanteil beträgt 60-65 %;
  • mäßig - ab 45 % oder mehr;
  • die Armen - weniger als 45 % der abgebauten Nutzelemente im Allgemeinen.

Abhängig von der Menge an Nebenverunreinigungen, aus denen sich die entstehende Eisenlagerstätte zusammensetzt, wird für die Aufbereitung mehr oder weniger Energie benötigt. Davon hängt maßgeblich die Effizienz der Herstellung von Fertigprodukten auf Eisenbasis ab.

Herkunftsart

Die meisten der bekannten Minentypen entstanden unter dem Einfluss von drei Hauptfaktoren. Die Eigenschaften und Eigenschaften von Eisenerz hängen tatsächlich von ihnen ab.

Magmatische Bildung. Magmatische Zusammensetzungen entstanden unter dem Einfluss hoher Magmatemperaturen oder unter der Bedingung hoher Aktivität antiker Vulkane. Tatsächlich fanden natürliche Prozesse des Mischens und Umschmelzens von Gesteinen statt.

Bei dieser Art von Mineralien handelt es sich um kristalline mineralische Fossilverbindungen, die sich durch einen hohen Eisenanteil auszeichnen. Ablagerungen magmatischer Mineralien finden sich in der Regel in Zonen der antiken Entstehung von Berggebieten. An diesen Stellen gelangten die geschmolzenen Substanzen so nah wie möglich an die Oberflächenschichten des Bodens.

metamorphe Bildung. Bei dieser Bildung entstehen sedimentäre Mineralien. Die Essenz dieses Prozesses reduziert sich auf die Bewegung einzelner Abschnitte der Erdkruste, in denen bestimmte Schichten, die reich an bestimmten Elementen sind, unter die darüber liegenden Gesteine ​​​​fallen.

Mineralien, die bei der nächsten Bewegung entstanden sind, wandern näher an die Erdoberfläche. Eisenerz, das bei der metamorphen Bildung entsteht, weist normalerweise einen hohen Anteil an nützlichen Metallverbindungen auf und befindet sich nicht zu tief unter der Oberfläche. Eines der häufigsten Beispiele ist magnetisches Eisenerz, dessen Zusammensetzung bis zu 75 % Eisen enthält.

Sedimentbildung. Die Hauptfaktoren dieser Art der Minenbildung sind in diesem Fall die Naturgewalten, insbesondere Wind und Wasser. Die Gesteinsschichten werden zerstört und ins Tiefland verlagert – hier sammeln sie sich und bilden separate Schichten. Wasser fungiert als Reagens, das die Ausgangsstoffe auslaugt. Im Zuge solcher Prozesse entstehen Ablagerungen von Brauneisenerz, einer krümeligen, aufgelockerten Masse mit einem hohen Gehalt an mineralischen Verunreinigungen und einem Eisenanteil von bis zu 35-40 %.

Aufgrund der unterschiedlichen Besonderheiten der Entstehung metamorpher Gesteine ​​wird der Rohstoff innerhalb der Schichten häufig mit magmatischem Gestein, Kalkstein und Ton vermischt. In derselben Lagerstätte, die durch das entsprechende Schild auf der Karte gekennzeichnet ist, finden sich Lagerstätten unterschiedlicher Herkunft, die miteinander vermischt sind. Dabei werden im Rahmen geologischer Erkundungsaktivitäten vermeintlich reiche Sedimenteisenerzstellen ermittelt.

Grundlegende Eigenschaften und Typen. Aus welchem ​​Erz wird Eisen hergestellt?

Die häufigste Art wird meist als rotes Eisenerz bezeichnet, dessen Basis Hämatitoxid ist. Es enthält ein Minimum an Nebenverunreinigungen und über 70 % Eisen.

Am zweithäufigsten kommt braunes Eisenerz (Limonit) vor, ein Eisenoxid, das in seiner Zusammensetzung H 2 O enthält. In der Regel ist etwa ein Viertel des Eisenanteils in der Zusammensetzung von Limonit enthalten. In der Natur kommt Brauneisenerz in Form von porösen, lockeren Gesteinen vor, die Phosphor und Mangan enthalten. Erz enthält Ton als Abfallgestein.

Magnetisches Eisenerz enthält magnetisches Oxid, dessen Eigenschaften bei starker Erwärmung verloren gehen. In der Natur kommt es deutlich seltener vor als die oben genannten Gesteine ​​und steht hinsichtlich des Eisenanteils teilweise dem roten Eisenerz in nichts nach.

Spareisenerz ist ein Siderit enthaltendes Erzgestein mit einem hohen Tongehalt in der Zusammensetzung. Dies ist eine sehr seltene Rasse und wird aufgrund des geringen Eisengehalts viel seltener abgebaut, insbesondere wenn es um die industrielle Nutzung geht.

Neben Oxiden gibt es noch weitere Eisenerzarten, die auf Carbonaten und Silikaten basieren.

Geografischer Standort der Schlüsselfelder

Alle großen Lagerstätten werden normalerweise unterteilt in:

  1. Metamorphogen – Quarzitvorkommen;
  2. Exogen – Brauneisenerz und andere Sedimentgesteine;
  3. Endogen – überwiegend Titanomagnetit-Zusammensetzungen.

Ähnliche Erzvorkommen gibt es auf fast allen Kontinenten. Die meisten Eisenerzvorkommen befinden sich auf dem Territorium der GUS-Staaten, insbesondere auf dem Territorium Kasachstans, Russlands und der Ukraine. Staaten wie Südafrika, Indien, die USA, Australien, Kanada und Brasilien können sich mit ausreichend großen Eisenerzreserven rühmen. Es gibt Karten von Eisenerzvorkommen, sowohl im globalen Maßstab als auch mit detaillierteren Angaben zu den Vorkommen auf dem Territorium eines bestimmten Staates.

Der Wert von Eisenerz und die Einsatzgebiete

Überwiegend sind alle Branchen, in denen diese Mineralien eine Rolle spielen, dem metallurgischen Sektor zugeordnet. Eisenerz wird zum größten Teil bei der Roheisenverhüttung im Konverter oder im Offenherdofen verwendet. Gusseisen wiederum wird in vielen Industriebereichen häufig verwendet.

Heutzutage ist auch eine andere superstarke Korrosionsschutzlegierung, Stahl, äußerst beliebt und wird aktiv hergestellt, für die auch Eisenerzmineralien verwendet werden. Es ist die beliebteste Industrielegierung und bekannt für seine Korrosionsbeständigkeit und hohe Festigkeit.

Stahl- und Gusswerkstoffe werden in folgenden Branchen eingesetzt:

  • Raketenbau und Militärindustrie, Herstellung von Spezialausrüstung;
  • Maschinenbau, einschließlich Herstellung von Werkzeugmaschinen und anderen Fabrikmechanismen;
  • Automobilproduktion (Autorahmen, Motorelemente, Gehäuse und andere mechanische Komponenten werden hergestellt);
  • Bergbauindustrie (Herstellung schwerer Bergbauausrüstung und anderer Spezialausrüstung);
  • Konstruktion - Verstärkungsmaterialien, Schaffung eines Tragrahmens.

Bergbaumethoden

Methoden und Mittel zur Gewinnung von Erzmineralien aus dem Darm hängen von der Tiefe ab, in der das gewünschte Material vorkommt. In diesem Zusammenhang ist es üblich, drei Hauptmethoden zu unterscheiden:

Bohrlochmethode (Hydroextraktion) – Um auf diese Weise zu arbeiten, bohren Spezialisten Brunnen, die bis in die Gesteinsschichten reichen. In den geformten Abschnitten werden röhrenförmige Strukturen angebracht, durch die das Material zerkleinert und mit einem starken Wasserstrahl extrahiert wird. Dies ist die am wenigsten wirksame, stagnierende und veraltete Methode, die heutzutage nur noch selten angewendet wird.

Schachtverfahren – wird angewendet, sofern die Schichten tiefer liegen (bis zu 900 Meter). Zunächst werden Minenlinien durchtrennt – daraus werden Stollen entlang des Flözes entwickelt. Das Gestein wird zerkleinert und über spezielle Förderbänder an die Oberfläche befördert.

Die Karrieremethode gilt im Gegensatz zum Bohrloch als die gebräuchlichste. Es wird für Arbeiten in mittlerer Tiefe (bis zu 300 Meter) verwendet. Für die Erschließung werden leistungsstarke Bagger und Mechanismen zum Zerkleinern des Gesteins eingesetzt. Nach der Zerkleinerung wird das Material verschifft und direkt zur Verarbeitungsanlage transportiert.

Wie wird Eisenerz angereichert?

Da es je nach Eisengehalt im Erz unterschiedliche Arten von Erzen gibt, werden weniger angereicherte Materialien zu speziellen Anlagen geschickt, wo sie sortiert, zerkleinert, getrennt und agglomeriert werden.

Im Allgemeinen gibt es 4 Hauptmethoden zur Erzanreicherung:

Flotation. Eine speziell vorbereitete staubige Masse wird unter Zugabe von Luft und sogenannten Flotationsreagenzien in H 2 O getaucht. Daher der Name des Prozesses selbst – Flotation. Sie verbinden Eisenpartikel mit Luftblasen und treiben diese schaumig an die Oberfläche. Abfallgestein setzt sich am Boden ab.

magnetische Trennung. Die gebräuchlichste Methode basiert auf der unterschiedlichen Wirkung des Magnetismus auf verschiedene Bestandteile der Erzmasse. Die Trennung kann bei nassem und trockenem Gestein erfolgen. Bei der Verarbeitung kommen Trommelmechanismen zum Einsatz, die mit leistungsstarken elektromagnetischen Elementen ausgestattet sind.

Schwerkraftreinigung. Für die Umsetzung werden spezielle Suspensionen verwendet, deren Dichte unter der Dichte von Eisen und über der Dichte von kargem Gestein liegt. Durch die natürliche Schwerkraft werden die Seitenteile nach oben gedrückt, die Suspension nimmt die Eisenpartikel auf und lässt sie am Boden zurück.

Spülung. Es dient dazu, Sand und Ton aus den geförderten Materialien zu entfernen – zur Trennung genügt ein Wasserstrahl unter hohem Druck. Der Prozess findet unter hohem Druck statt und sorgt für eine Anreicherung von bis zu 5 %. Dies ist ein relativ kleiner Indikator, da diese Methode immer in Verbindung mit anderen Methoden verwendet wird.

Eisenerzrohstoffe (IOR) sind die wichtigsten metallurgischen Rohstoffe, die in der Eisenmetallurgie zur Herstellung von Roheisen, direkt reduziertem Eisen (DRI) und heißbrikettiertem Eisen (HBI) verwendet werden.

Der Mensch begann in der Eisenzeit vor etwa viertausend Jahren mit der Herstellung und Verwendung von Eisenprodukten. Eisenerze gehören heute zu den am häufigsten vorkommenden Mineralien. Vielleicht werden dem Darm nur Kohle und Baustoffe in großen Mengen entnommen. Mehr als 90 % der Eisenerze werden in der Eisenmetallurgie zur Herstellung von Eisen und Stahl verwendet.

Gusseisen – eine Legierung aus Eisen mit Kohlenstoff (2–4 %), ist in der Regel spröde und enthält Verunreinigungen von Silizium, Mangan, Schwefel, Phosphor und manchmal Legierungselementen – Chrom, Nickel, Vanadium, Aluminium usw. Guss Eisen wird aus Eisenerzen in Hochöfen gewonnen. Der Großteil des Gusseisens (über 85 %) wird zu Stahl (Ultimate Gusseisen) verarbeitet, ein kleinerer Teil wird zur Herstellung von Formgussteilen (Gusseisen) verwendet.

Stahl ist eine formbare Legierung aus Eisen und Kohlenstoff (und Legierungszusätzen), das Hauptendprodukt der Eisenerzverarbeitung. Stahl hat eine hohe Festigkeit, Zähigkeit, die Fähigkeit, bei Warm- und Kaltumformung durch Druck leicht seine Form zu ändern, und erhält je nach chemischer Zusammensetzung und Wärmebehandlungsmethode die erforderlichen Eigenschaften: Hitzebeständigkeit, Abriebfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit. Damit ist Stahl der wichtigste Konstruktionswerkstoff.

Produkte der Eisenmetallurgie werden in allen Bereichen der industriellen Produktion eingesetzt, vor allem aber im Maschinen- und Anlagenbau.

Eisenerz ist ein Rohstoff für die Herstellung von Eisenmetallen. Aus dem Untergrund gewonnenes Eisenerz wird im Bergbau allgemein als „Roherz“ bezeichnet.

Eisenerzrohstoff (IOR) ist eine Art metallurgischer Rohstoff, der in der Eisenmetallurgie zur Herstellung von Roheisen und metallisierten Produkten (DRI und HBI) sowie in geringen Mengen in der Stahlherstellung verwendet wird. Eisenerzrohstoffe werden in zwei Arten unterteilt – vorbereitete (agglomerierte) und unaufbereitete (nicht agglomerierte) Rohstoffe. Aufbereitetes Eisenerz ist ein Rohstoff, der in Hochöfen zur Eisenproduktion verwendet werden kann. Unaufbereitetes Eisenerz ist ein Rohstoff für die Herstellung agglomerierter Rohstoffe. Unaufbereitetes Eisenerz ist ein Konzentrat, Hochofen- und Sintererz. Das Konzentrat wird hauptsächlich durch magnetische Trennung von zerkleinertem Eisenerz mit niedrigem Eisengehalt hergestellt. Die Eisenextraktion im Konzentrat beträgt durchschnittlich etwa 80 %, der Eisengehalt im Konzentrat beträgt 60-65 %.

Agglore (Eisenerzfeine) wird aus reichhaltigem Erz mit hohem Eisengehalt durch Zerkleinern, Sieben und Entschlammung mit einer Partikelgröße von -10 mm hergestellt.

Hochofen (großes Erz) es wird ebenfalls aus ergiebigem Erz hergestellt, die Stückgröße beträgt -70 + 10 mm. Eisenerzrohstoffe für den Hochofenprozess werden einer Agglomeration und Agglomeration unterzogen. Aus Sintererz und Konzentrat wird Agglomerat gewonnen, für die Herstellung von Pellets werden ausschließlich Konzentrate verwendet.

Pellets werden aus Eisenerzkonzentrat unter Zusatz von Kalkstein durch Pelletierung der Mischung (Granulat mit einem Durchmesser von 1 cm) und anschließendem Brennen hergestellt.

Heißes Briketteisen sind kein Eisenerz, weil Tatsächlich handelt es sich hierbei bereits um Produkte der metallurgischen Verarbeitung. Als Rohstoff für die Sinterherstellung wird eine Mischung aus Sintererz, Siderit, Kalkstein und eisenhaltigen Produktionsabfällen mit hohem Eisengehalt (Zunder etc.) verwendet. Die Mischung wird außerdem pelletiert und gesintert.

Der metallurgische Wert von Eisenerzen und -konzentraten wird durch den Gehalt einer nützlichen Komponente (Fe) sowie nützlicher (Mn, Ni, Cr, V, Ti) und schädlicher (S, P, As, Zn, Pb, Cu) bestimmt , K, Na) und schlackebildenden (Si, Ca, Mg, Al) Verunreinigungen. Nützliche Verunreinigungen sind natürliche Legierungselemente des Stahls, die seine Eigenschaften verbessern. Schädliche Verunreinigungen verschlechtern entweder die Eigenschaften des Metalls (Schwefel und Kupfer verleihen dem Metall rote Sprödigkeit, Phosphor - Kaltsprödigkeit, Arsen und Kupfer verringern die Schweißbarkeit) oder erschweren den Prozess der Eisenverhüttung (Zink zerstört die feuerfeste Auskleidung des Ofens, Blei - Brassen, Kalium und Natrium verursachen die Bildung von Ablagerungen in Gaskanälen).

Der Schwefelgehalt im verkaufsfähigen Erz sollte 0,15 % nicht überschreiten. In Erzen und Konzentraten, die zur Herstellung von Sinter und Pellets verwendet werden, kann der zulässige Schwefelgehalt bis zu 0,6 % betragen, da der Grad der Schwefelentfernung beim Agglomerieren und Rösten von Pellets 60–90 % erreicht. Der Grenzgehalt an Phosphor in Erzen, Sintern und Pellets beträgt 0,07–0,15 %. Beim Schmelzen von herkömmlichem Roheisen ist die Anwesenheit im Eisenerzteil der Hochofenbeschickung (nicht mehr als) As 0,05–0,1 %, Zn 0,1–0,2 %, Cu bis zu 0,2 % zulässig. Schlackenbildende Verunreinigungen werden in basische (Ca, Mg) und saure (Si, Al) unterteilt. Bevorzugt werden Erze und Konzentrate mit einem höheren Verhältnis von basischen zu sauren Oxiden, da der Einsatz von Rohflussmitteln bei der anschließenden metallurgischen Verarbeitung reduziert wird.

Natürliche Mineralformationen, die Eisen und seine Verbindungen in einer solchen Menge enthalten, dass eine industrielle Gewinnung von Eisen ratsam ist. Obwohl Eisen in allen Gesteinen in mehr oder weniger großen Mengen enthalten ist, werden unter Eisenerzen nur solche Ansammlungen eisenhaltiger Verbindungen verstanden, aus denen metallisches Eisen in großem Maßstab und wirtschaftlich gewonnen werden kann.


Folgende industrielle Arten von Eisenerzen werden unterschieden:

  • Titan-Magnetit und Ilmenit-Titanomagnetit in mafischen und ultramafischen Gesteinen;
  • Apatit-Magnetit in Karbonatiten;
  • Magnetit und Magnomagnetit in Skarnen;
  • Magnetit-Hämatit in Eisenquarziten;
  • Martit und Martit-Hydrohämatit (reiche Erze, gebildet nach Eisenquarziten);
  • Goethit-Hydrogoethit in Verwitterungskrusten.

Es gibt drei Arten von Eisenerzprodukten, die in der Eisenmetallurgie verwendet werden: getrenntes Eisenerz (durch Trennung angereichertes bröckeliges Erz), Sintererz (durch Wärmebehandlung gesintert, agglomeriert) und Pellets (rohe eisenhaltige Masse unter Zusatz von Flussmitteln (normalerweise Kalkstein). ); zu Kugeln mit einem Durchmesser von ca. 1-2 cm geformt).

X chemische Zusammensetzung

Eisenerze sind ihrer chemischen Zusammensetzung nach Oxide, Oxidhydrate und Kohlensäuresalze von Eisenoxid; sie kommen in der Natur in Form verschiedener Erzmineralien vor, von denen die wichtigsten sind: Magnetit oder magnetisches Eisenerz; Goethit oder Eisenglanz (rotes Eisenerz); Limonit oder braunes Eisenerz, zu dem Sumpf- und Seeerze gehören; schließlich Siderit oder Eisenspat (Eisenspat) und seine Variante Spherosiderit. Üblicherweise handelt es sich bei jeder Ansammlung der genannten Erzmineralien um eine teilweise sehr enge Mischung derselben mit anderen Mineralien, die kein Eisen enthalten, etwa Ton, Kalkstein oder sogar mit Bestandteilen kristalliner magmatischer Gesteine. Manchmal kommen einige dieser Mineralien zusammen in derselben Lagerstätte vor, obwohl in den meisten Fällen eines von ihnen vorherrscht, während andere genetisch damit verwandt sind.

reiches Eisenerz

Reichhaltiges Eisenerz hat einen Eisengehalt von über 57 %, Kieselsäure von weniger als 8 ... 10 %, Schwefel und Phosphor von weniger als 0,15 %. Es ist ein Produkt der natürlichen Anreicherung von eisenhaltigen Quarziten, die durch Auswaschung von Quarz und Zersetzung von Silikaten während der Prozesse der Langzeitverwitterung oder Metamorphose entstehen. Eisenarme Erze können mindestens 26 % Eisen enthalten.

Es gibt zwei morphologische Haupttypen von reichen Eisenerzlagerstätten: flache und lineare. Die Plättchen liegen großflächig auf steil abfallenden Schichten eisenhaltiger Quarzite mit taschenartiger Grundfläche und gehören zu den typischen Verwitterungskrusten. Lineare Lagerstätten sind keilförmige Erzkörper aus reichen Erzen, die in Zonen von Verwerfungen, Brüchen, Quetschungen und Biegungen im Prozess der Metamorphose in die Tiefe fallen. Die Erze zeichnen sich durch einen hohen Eisengehalt (54…69 %) und einen niedrigen Schwefel- und Phosphorgehalt aus. Das charakteristischste Beispiel für metamorphe Lagerstätten reicher Erze sind die Lagerstätten Pervomaiskoye und Zheltovodskoye im nördlichen Teil von Krivbass. Reichhaltige Eisenerze werden zur Stahlverhüttung im offenen Herd, zur Konverterproduktion oder zur Direktreduktion von Eisen (heißbrikettiertes Eisen) verwendet.

Aktien

Die weltweit nachgewiesenen Eisenerzreserven belaufen sich auf etwa 160 Milliarden Tonnen, die etwa 80 Milliarden Tonnen reines Eisen enthalten. Nach Angaben des US Geological Survey machen die Eisenerzvorkommen Russlands und Brasiliens jeweils 18 % der weltweiten Eisenreserven aus. Weltressourcen und -reserven an Eisenerz zum 01.01.2010:

KATEGORIE Million tn
Russland Reserven der Kategorien A+B+C 55291
Reserven der Kategorie C 43564
Australien Nachgewiesene + wahrscheinliche Reserven 10800
gemessene + angegebene Ressourcen 25900
Abgeleitete Ressourcen 28900
Algerien Historische Ressourcen 3000
Bolivien Historische Ressourcen 40000
Brasilien Reserva lavravel 11830
70637
Venezuela Reserven 4000
Vietnam Historische Ressourcen 1250
Gabun Historische Ressourcen Ressourcen 2000
Indien Reserven 7000
Ressourcen 25249
Iran Reserven 2500
Ressourcen 4526,30
Kasachstan Reserven 8300
Kanada Reserven 1700
China garantierte Reserven 22364
Mauretanien Reserven 700
Ressourcen 2400
Mexiko Reserven 700
Pakistan historische Ressourcen 903,40
Peru Historische Ressourcen 5000
USA Reserven 6900
Türkei Nachgewiesene + wahrscheinliche Reserven 113,25
Ukraine Reserven der Kategorien A + B + C 24650
Reserven der Kategorie C 7195,93
Chile Historische Ressourcen 1800
Südafrika Reserven 1000
Schweden Nachgewiesene + wahrscheinliche Reserven 1020
Gemessene + angezeigte + abgeleitete Ressourcen 511
Die ganze Welt Reserven 1 58 000
Die größten Produzenten von Eisenerz-Rohstoffen im Jahr 2010

Nach Angaben der USA Laut Geological Survey belief sich die weltweite Eisenerzproduktion im Jahr 2009 auf 2,3 Milliarden Tonnen (ein Anstieg von 3,6 % im Vergleich zu 2008).

Formbares silberweißes Metall mit hoher chemischer Reaktivität: Eisen korrodiert bei hohen Temperaturen oder hoher Luftfeuchtigkeit schnell. In reinem Sauerstoff verbrennt Eisen und in fein verteiltem Zustand entzündet es sich spontan an der Luft. Es wird mit dem Symbol Fe (lat. Ferrum) bezeichnet. Eines der häufigsten Metalle in der Erdkruste (Platz zwei nach).

Siehe auch:

STRUKTUR

Für Eisen wurden mehrere polymorphe Modifikationen etabliert, von denen die Hochtemperaturmodifikation - γ-Fe (über 906 °) ein Gitter eines flächenzentrierten Würfels vom Cu-Typ (a 0 \u003d 3,63) bildet und die niedrige -Temperaturmodifikation - α-Fe-Gitter eines zentrierten Würfels vom Typ α-Fe ( a 0 = 2,86).
Abhängig von der Erhitzungstemperatur kann Eisen in drei Modifikationen vorliegen, die durch eine unterschiedliche Struktur des Kristallgitters gekennzeichnet sind:

  1. Im Temperaturbereich vom niedrigsten bis 910 ° C - a-Ferrit (Alpha-Ferrit) mit einer Kristallgitterstruktur in Form eines zentrierten Würfels;
  2. Im Temperaturbereich von 910 bis 1390 °C - Austenit, dessen Kristallgitter die Struktur eines flächenzentrierten Würfels hat;
  3. Im Temperaturbereich von 1390 bis 1535 °C (Schmelzpunkt) - D-Ferrit (Delta-Ferrit). Das Kristallgitter von d-Ferrit ist das gleiche wie das von a-Ferrit. Der Unterschied zwischen ihnen besteht nur in anderen (für D-Ferrit großen) Abständen zwischen Atomen.

Beim Abkühlen von flüssigem Eisen entstehen an vielen Stellen des gekühlten Volumens gleichzeitig Primärkristalle (Kristallisationszentren). Beim anschließenden Abkühlen werden um jedes Zentrum neue kristalline Zellen aufgebaut, bis der gesamte Vorrat an flüssigem Metall erschöpft ist.
Das Ergebnis ist eine körnige Struktur des Metalls. Jedes Korn hat ein Kristallgitter mit einer bestimmten Achsenrichtung.
Beim anschließenden Abkühlen von festem Eisen können bei den Übergängen von d-Ferrit zu Austenit und von Austenit zu α-Ferrit neue Kristallisationszentren mit entsprechender Änderung der Korngröße entstehen

EIGENSCHAFTEN

In seiner reinsten Form, normale Bedingungen es ist ein Feststoff. Es hat eine silbergraue Farbe und einen ausgeprägten metallischen Glanz. Zu den mechanischen Eigenschaften von Eisen gehört die Härte auf der Mohs-Skala. Es ist gleich vier (mittel). Eisen hat eine gute elektrische und thermische Leitfähigkeit. Das letzte Merkmal kann man spüren, wenn man einen Eisengegenstand in einem kalten Raum berührt. Da dieses Material Wärme schnell leitet, entzieht es Ihrer Haut in kurzer Zeit viel Wärme, weshalb Sie ein Kältegefühl verspüren.
Berührt man beispielsweise einen Baum, stellt man fest, dass dessen Wärmeleitfähigkeit deutlich geringer ist. Die physikalischen Eigenschaften von Eisen sind seine Schmelz- und Siedepunkte. Die erste beträgt 1539 Grad Celsius, die zweite 2860 Grad Celsius. Daraus lässt sich schließen, dass die charakteristischen Eigenschaften von Eisen eine gute Duktilität und Schmelzbarkeit sind. Aber das ist nicht alles. auch in physikalische Eigenschaften Zu Eisen gehört auch sein Ferromagnetismus. Was ist das? Eisen, dessen magnetische Eigenschaften wir täglich an praktischen Beispielen beobachten können, ist das einzige Metall, das ein solch einzigartiges Unterscheidungsmerkmal aufweist. Dies liegt daran, dass dieses Material unter Einwirkung magnetisiert werden kann Magnetfeld. Und nach Beendigung der Wirkung des letzteren bleibt Eisen, dessen magnetische Eigenschaften sich gerade gebildet haben, noch lange Zeit ein Magnet. Dieses Phänomen lässt sich dadurch erklären, dass es in der Struktur dieses Metalls viele freie Elektronen gibt, die sich bewegen können.

RESERVEN UND PRODUKTION

Eisen ist eines der am häufigsten vorkommenden Elemente Sonnensystem, insbesondere auf den terrestrischen Planeten, insbesondere auf der Erde. Ein erheblicher Teil des Eisens der terrestrischen Planeten befindet sich in den Kernen der Planeten, wo sein Gehalt auf etwa 90 % geschätzt wird. Der Eisengehalt in der Erdkruste beträgt 5 %, im Erdmantel etwa 12 %.

In der Erdkruste ist Eisen weit verbreitet – es macht etwa 4,1 % der Masse der Erdkruste aus (4. Platz unter allen Elementen, 2. Platz unter den Metallen). Im Erdmantel und in der Erdkruste ist Eisen hauptsächlich in Silikaten konzentriert, während sein Gehalt in basischen und ultrabasischen Gesteinen erheblich und in sauren und intermediären Gesteinen gering ist.
Es sind zahlreiche eisenhaltige Erze und Mineralien bekannt. Von größter praktischer Bedeutung sind rotes Eisenerz (Hämatit, Fe2O3; enthält bis zu 70 % Fe), magnetisches Eisenerz (Magnetit, FeFe 2 O 4 , Fe 3 O 4 ; enthält 72,4 % Fe), braunes Eisenerz oder Limonit ( Goethit und Hydrogoethit, FeOOH bzw. FeOOH nH 2 O). Goethit und Hydrogoethit kommen am häufigsten in Verwitterungskrusten vor und bilden die sogenannten „Eisenhüte“, deren Dicke mehrere hundert Meter erreicht. Sie können auch sedimentären Ursprungs sein und aus kolloidalen Lösungen in Seen oder Küstengebieten der Meere fallen. Dabei entstehen oolithische bzw. leguminöse Eisenerze. Sie enthalten häufig Vivianit Fe 3 (PO 4) 2 · 8H 2 O, das schwarze längliche Kristalle und radial strahlende Aggregate bildet.
Der Eisengehalt im Meerwasser beträgt 1 · 10 -5 -1 · 10 -8 %
In der Industrie wird Eisen aus Eisenerz gewonnen, hauptsächlich aus Hämatit (Fe 2 O 3) und Magnetit (FeO·Fe 2 O 3).
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Eisen aus Erzen zu gewinnen. Am gebräuchlichsten ist der Domänenprozess.
Der erste Produktionsschritt ist die Reduktion von Eisen mit Kohlenstoff in einem Hochofen bei einer Temperatur von 2000 °C. In einem Hochofen werden Kohlenstoff in Form von Koks, Eisenerz in Form von Sinter oder Pellets und Flussmittel (z. B. Kalkstein) von oben zugeführt und von unten mit einem Strom heißer Luft injiziert.
Neben dem Hochofenverfahren ist das Verfahren der direkten Eisenerzeugung üblich. Dabei wird vorzerkleinertes Erz mit speziellem Ton zu Pellets vermischt. Die Pellets werden geröstet und in einem Schachtofen mit heißen wasserstoffhaltigen Methanumwandlungsprodukten behandelt. Wasserstoff reduziert Eisen leicht, ohne das Eisen mit Verunreinigungen wie Schwefel und Phosphor zu verunreinigen, die in Kohle häufig vorkommen. Eisen wird in fester Form gewonnen und anschließend in Elektroöfen eingeschmolzen. Chemisch reines Eisen wird durch Elektrolyse von Lösungen seiner Salze gewonnen.

HERKUNFT

Der Ursprung von tellurischem (terrestrischem) Eisen wird selten in basaltischer Lava gefunden (Wifaq, Diskoinsel, vor der Westküste Grönlands, in der Nähe der Stadt Kassel, Deutschland). An beiden Stellen sind Pyrrhotin (Fe 1-x S) und Kohenit (Fe 3 C) damit verbunden, was sowohl die Reduktion durch Kohlenstoff (auch aus Wirtsgesteinen) als auch die Zersetzung von Carbonylkomplexen vom Typ Fe(CO) n erklärt . In mikroskopisch kleinen Körnern wurde es mehr als einmal in alterierten (serpentinisierten) ultrabasischen Gesteinen nachgewiesen, auch in Paragenese mit Pyrrhotit, manchmal mit Magnetit, wodurch es bei Reduktionsreaktionen entsteht. Es kommt sehr selten in der Oxidationszone von Erzlagerstätten während der Bildung von Sumpferzen vor. Es wurden Befunde in Sedimentgesteinen registriert, die mit der Reduktion von Eisenverbindungen durch Wasserstoff und Kohlenwasserstoffe in Zusammenhang stehen.
Im Mondboden wurde nahezu reines Eisen gefunden, das sowohl mit Meteoriteneinschlägen als auch mit magmatischen Prozessen in Zusammenhang steht. Schließlich enthalten zwei Klassen von Meteoriten, Steineisen und Eisen, natürliche Eisenlegierungen als gesteinsbildende Komponente.

ANWENDUNG

Eisen ist eines der am häufigsten verwendeten Metalle und macht bis zu 95 % der weltweiten metallurgischen Produktion aus.
Eisen ist der Hauptbestandteil von Stählen und Gusseisen – den wichtigsten Konstruktionswerkstoffen.
Eisen kann Bestandteil von Legierungen sein, die auf anderen Metallen basieren – beispielsweise Nickel.
Magnetisches Eisenoxid (Magnetit) ist ein wichtiges Material bei der Herstellung von Langzeitspeichergeräten für Computer: Festplatten, Disketten usw.
Ultrafeines Magnetitpulver wird in vielen Schwarzweiß-Laserdruckern gemischt mit Polymergranulat als Toner verwendet. Es nutzt sowohl die schwarze Farbe von Magnetit als auch seine Fähigkeit, an einer magnetisierten Übertragungswalze zu haften.
Die einzigartigen ferromagnetischen Eigenschaften einer Reihe von Legierungen auf Eisenbasis tragen zu ihrer weit verbreiteten Verwendung in der Elektrotechnik für die Magnetkreise von Transformatoren und Elektromotoren bei.
Eisen(III)-chlorid (Eisenchlorid) wird in der Amateurfunkpraxis zum Ätzen von Leiterplatten verwendet.
Eisensulfat (Eisensulfat) gemischt mit Kupfersulfat wird zur Bekämpfung von Schadpilzen im Garten- und Bauwesen eingesetzt.
Eisen wird als Anode in Eisen-Nickel-Batterien und Eisen-Luft-Batterien verwendet.
Wässrige Lösungen von Chloriden des zweiwertigen und Eiseneisens sowie seiner Sulfate werden als Gerinnungsmittel bei der Reinigung von Natur- und Abwasser in der Wasseraufbereitung von Industrieunternehmen verwendet.

Eisen (englisches Eisen) – Fe

EINSTUFUNG

Hey's CIM Ref1.57

Strunz (8. Auflage) 1/A.07-10
Nickel-Strunz (10. Auflage) 1.AE.05
Dana (7. Auflage) 1.1.17.1


Ähnliche Beiträge