Dzelzs rūda ir viens no visbiežāk sastopamajiem zemes garozas elementiem. Dzelzs rūdas ir akmens, no kura var iegūt metāla dzelzi. Dzelzs rūdās parasti ir daudz dzelzs oksīdu, un tos var atrast dažādās krāsās, ieskaitot tumši pelēku, violetu, rūsas sarkanu vai spilgti dzeltenu. Galvenie dzelzs rūdas veidi ir hematīts un magnetīts. Takonīts ir zemākas pakāpes dzelzs rūdas. Dzelzs pats par sevi nav pietiekami izturīgs celtniecības vajadzībām un citu priekšmetu ražošanai, tāpēc neapstrādātu dzelzi labākiem rezultātiem sajauc ar citiem elementiem, piemēram, mangānu, volframu, niķeli, hromu un vanādiju. No dzelzs izgatavoto tēraudu izmanto ražošanā, celtniecībā, automobiļu nozarē un daudzās citās rūpnieciskās lietojumprogrammās.

 

Tiek lēsts, ka ASV ir 110 miljardi tonnu dzelzsrūdas rezervju, kas nozīmē 27 miljardus tonnu dzelzs. Lielākā daļa šīs rūdas ir takonīts, kas atrodas Mičiganas Lake Superior rajonā.

 

Kā darbojas dzelzsrūdas tirgus:

 

Dzelzs rūdas ir pasaules dzelzs un tērauda rūpniecības būtiska sastāvdaļa. Aptuveni 98% no iegūtās dzelzsrūdas tiek izmantoti tērauda ražošanā. Dzelzsrūdu iegūst vairāk nekā 50 valstis visā pasaulē, tostarp Austrālija un Brazīlija, kas dominē eksporta tirgus daļā.

 

Mičiganas un Minesotas raktuves veido lielāko daļu dzelzsrūdas ražošanas Amerikas Savienotajās Valstīs. Ir vērts atzīmēt, ka ASV raktuves 2019. gadā saražoja 48 miljonus metrisko tonnu dzelzs rūdas. Austrālija saražoja 930 miljonus tonnu, tai sekoja Brazīlija ar 480 miljoniem tonnu. 2019. gadā pasaules dzelzsrūdas cenas vidēji bija 112,15 USD par tonnu, kas ir par 21% vairāk nekā no 93 USD par tonnu 2018. gadā. Cenas 2020. gada martā bija 88 USD par tonnu.

 

Kādi faktori ietekmē dzelzsrūdas cenas?

 

Dzelzs cenu sabrukuma iemeslu galvenokārt var attiecināt uz tērauda pieprasījuma kritumu no Ķīnas, jo tās iegādājas apmēram divas trešdaļas no jūras dzelzsrūdas piedāvājuma, kas veicina tādus lielos ražotājus kā BHP Billiton (BHP), Rio Tinto (RIO) un Vale (VALE). Šiem uzņēmumiem ir pieejama arī zemu izmaksu dzelzsrūdas atradne, un tie gūst labumu no apjomradītiem ietaupījumiem. Tirgus ir pārcēlies uz pārmērīgu piedāvājumu pieaugošās ražošanas dēļ, kas lika dārgām dzelzsrūdas raktuvēm samazināt ražošanu vai samazināt.

Dzelzs izmantošana:

1: to var izmantot tērauda ražošanai, un to izmanto arī civilajā celtniecībā, sijām, dzelzsbetonam utt.

2: Dzelzi var izmantot arī leģēto tēraudu, piemēram, oglekļa tēraudu, ražošanai ar tādām piedevām kā niķelis, vanādijs, hroms, mangāns un volframs.

3: dzelzi plaši izmanto tiltu, elektrības balonu, velosipēdu ķēžu, griezējinstrumentu un šautenes mucu būvniecībā.

4: čuguns satur 3–5% oglekļa. To lieto vārstiem, caurulēm un sūkņiem.

5: Dzelzs katalizatorus var izmantot Hābera procesā amonjaka ražošanai.

6: No šī metāla, tā sakausējumiem un savienojumiem var izgatavot magnētus.

 

Dzelzs fizikālās īpašības:

1 Tas rūsē mitrā gaisā, bet ne sausā gaisā.

2: būdams metāls, tam ir magnētisks raksturs.

3: istabas temperatūrā šis metāls ir sastopams ferīta vai α formas formā.

4: 910 ° C temperatūrā tas mainās uz γ-dzelzi, kas pēc būtības ir daudz mīkstāks.

5: Tas kūst 1536 ° C temperatūrā un vārās 2861 ° C temperatūrā.

6: tas viegli izšķīst atšķaidītās skābēs.

Kāpēc dzelzs tiek uzskatīta par atšķirīgu no citiem elementiem?

Atšķirība ir protonu skaits, kas atrodams atomu kodolā. Protonu skaits padara katru elementu unikālu. Šie skaitļi tiek izmantoti, lai tos sakārtotu periodiskajā tabulā. Protonu skaitu, kas atrodas elementa atomos, sauc par atomu skaitli. Periodiskajā tabulā šis skaitlis ir atrodams virs elementa simbola. Dzelzs ir 26 protoni, tāpēc tā atomu skaits ir 26. Fakts, ka dzelzs kodolā ir 26 protoni, padara to dzelzi. 

 

Kā ražo dzelzsrūdu? 

Dzelzs ražošanā ir iesaistīti 3 soļi:

1: ekstrakcija 

2: attīrīšana 

3: Ražošana

 

1: ekstrakcija 

Lielākā daļa dzelzsrūdas tiek iegūta virszemes raktuvēs vai atklātās bedrēs. Parasti smagā tehnika noņem zemes virsējo slāni plašā apkārtnē, atklājot dzelzs rūdas. Retos gadījumos kalnrači raka šahtas zemē ar sānu tuneļiem, kas ļauj sekot rūdas vēnām. Kad rūdas jēlnafta ir noņemta no zemes, tā tiek iekrauta kravas automašīnās un pēc tam materiāls tiek izmests bedrīšu drupinātājos..

 

2: Rafinēšana:

Bedrīšu drupināšanas mašīnas sasmalcina rūdu un atdala dzelzi no piesārņotājiem, piemēram, smiltīm un māliem. Vislabākajām dzelzs rūdas šķirām dzelzs saturs ir tuvu 70%, un parasti to apstrāde ir nepieciešama mazāka. 

Zemākas pakāpes rūdām reti ir nepieciešamas turpmākas rafinēšanas metodes, kuras dēvē par bagātināšanu: 

Tālāk sasmalcinot un mazgājot no rūdām noņem vairāk smilšu un mālu.

Magnētisks atdalīšana tiek izmantota, lai atdalītu dzelzi no smiltīm un māliem

Granulēšana ir dzelzs pārveidošanas process granulās.

Saķepināšana ir dzelzs rūdu karsēšanas process daļēji izkausētā masā.

 

3: Ražošana:

Dzelzs parasti tiek ražots torņa formas, ar ķieģeļiem apšūtās ​​tērauda konstrukcijās, ko sauc par domnām. Dzelzs rūdu, aglomerāciju, koksu un kaļķakmeni ielej krāsns augšdaļā, un no apakšas krāsnī uzspridzina karstu gaisu..

Karstais gaiss reaģē ar koksa oglekli, veidojot oglekļa monoksīdu. Tad oglekļa monoksīds reaģē ar dzelzs rūdu, iegūstot tīru dzelzi un oglekļa dioksīdu. Pēc tam izkusušais dzelzs iegrimst krāsns apakšā, savukārt izdedži, kas rodas no kaļķakmens, reaģējot ar atlikušajiem piemaisījumiem, peld uz augšu. Dzelzs un izdedži no krāsns tiek noņemti atsevišķi.