Полезные ископаемые, которые человек добывает из недр земли, являются важным сырьем для промышленности и различных отраслей экономики. Особое место среди них занимают руды - горные породы и минералы, содержащие металлы. Давайте разберемся, из каких полезных ископаемых получают металлы.
Полезные ископаемые и их классификация
К полезным ископаемым относят природные минеральные образования земной коры, которые используют или могут использовать в хозяйственной деятельности. Они делятся на две большие группы:
- Рудные (металлические) - содержат металлы
- Нерудные (неметаллические) - горючие, химическое и строительное сырье
К рудным относятся, например, железные, медные, свинцовые, урановые руды. Они служат сырьем для получения соответствующих металлов в металлургической промышленности.
Нерудными являются уголь, нефть, природный газ, фосфориты, калийные соли, графит, асбест и другие. Их используют в качестве топлива, для производства удобрений, в строительстве, химической промышленности.
Горные породы и минералы – "родители" руд
Руды образуются в результате сложных геологических процессов из первичных горных пород и минералов. Горные породы - это природные минеральные агрегаты, слагающие земную кору. Минералы - это природные химические соединения, являющиеся структурными составляющими горных пород.
Основными типами горных пород, связанными с образованием руд, являются:
- Магматические - возникли из расплавленной магмы. С ними связаны месторождения железа, меди, никеля, хрома, платиновых металлов, редких земель.
- Осадочные - образовались из осадков. К ним приурочены месторождения железа, марганца, алюминия (бокситы), меди, свинца, цинка, фосфоритов.
- Метаморфические - переработанные в глубинах земной коры осадочные и магматические. С ними связаны месторождения железа, марганца, вольфрама, молибдена, золота.
Некоторые наиболее распространенные рудные минералы:
- Пирит - сульфид железа, основная руда для производства железа
- Халькопирит - сульфид меди и железа, медная руда
- Гематит - оксид железа, железная руда
- Боксит - алюминиевая руда для производства алюминия
Рудные горные породы и минералы залегают на разных глубинах - от сотен метров до нескольких километров в земной коре.
Месторождения и добыча руд
Месторождения представляют собой скопления полезных ископаемых в недрах. Чтобы считаться промышленно значимым, месторождение должно содержать запасы сырья достаточные для рентабельной разработки при современном уровне техники и технологии.
Различают два основных способа добычи руд:
- Открытый (карьеры, отвалы)
- Подземный (шахты, штольни, скважины)
Крупные железорудные месторождения в России расположены в Курской магнитной аномалии (Михайловское, Лебединское, Стойленское). Ведущие медные месторождения находятся на Урале (Учалинское) и в Сибири (Удоканское).
Ежегодно в мире добывается около 3 млрд тонн железной руды, 20 млн тонн медной руды, 1 млн тонн свинцово-цинковых руд.
Переработка руд и получение металлов
После добычи руды подвергают обогащению - процессу повышения концентрации полезных компонентов и удаления пустой породы. Для этого применяют гравитационные, флотационные и другие методы.
Затем осуществляют извлечение металлов из обогащенной руды с помощью пиро- или гидрометаллургических процессов:
- Пирометаллургия - плавка руд, восстановление металлов, рафинирование
- Гидрометаллургия - химические реакции растворения и осаждения
Также широко используют электролиз растворов или расплавов солей для получения металлов (алюминий, медь, цинк, хром).
Для переработки труднообогатимых руд применяют бактериальное выщелачивание, дробление с измельчением, плазменную плавку.
Надеемся, теперь вы понимаете, из каких полезных ископаемых получают металлы.
