Железная руда представляет собой минеральное образование природного характера, которое имеет в своем составе соединения железа, накопленные в таком объеме, которого достаточно для экономически выгодного его извлечения. Конечно, железо есть в составе всех горных пород. Но железными рудами называют именно те железистые соединения, которые настолько богаты этим веществом, что позволяют промышленную добычу металлического железа.
Типы железных руд и их основные характеристики
Все железные руды сильно отличаются по своему минеральному составу, наличию вредных и полезных примесей. Условиям их образования и, наконец, содержанию железа.
Основные материалы, которые относят к рудным, можно разделить на несколько групп:
- Оксиды железа, к которым относятся гематит, мартит, магнетит.
- Гидроксиды железа - гидрогетит и гетит;
- Силикаты - тюрингит и шамозит;
- Карбонаты - сидероплезит и сидерит.
В промышленных железных рудах железо содержится в различных концентрациях - от 16 до 72%. К полезным примесям, содержащимся в железных рудах, относят: Mn, Ni, Co, Mo, и пр. Есть и вредные примеси, к которым можно отнести: Zn, S, Pb, Cu и др.
Месторождения железных руд и технология добычи
По генезису существующие месторождения железных руд разделяются на:
- Эндогенные. Они могут быть магматическими, представляющими собой вкрапления титаномагнетитовых руд. Также могут быть карбонатитовые вкрапления. Кроме того, существуют линзообразные, пластообразные скарново-магнетитовые залежи, вулкано-осадочные пластовые залежи, гидротермальные жильные, а также неправильной формы рудные тела.
- Экзогенные. К ним в основном относят бурожелезняковые и сидеритовые осадочные пластовые месторождения, а также месторождения тюрингитовых, шамозитовых и гидрогетитовых руд.
- Метаморфогенные - это месторождения железистых кварцитов.
Максимальные объемы добычи руд спровоцированы значительными запасами и приходятся на докембрийсские железистые кварциты. Меньшее распространение имеют осадочные бурожелезняковые руды.
При добыче различают богатые, и требующие обогащения руды. Отрасль, осуществляющая добычу железной руды, проводит также ее предварительную переработку: сортировку, дробление и вышеупомянутое обогащение, а также агломерация. Промышленность добычи руды именуется железорудной отраслью и является сырьевой базой для черной металлургии.
Отрасли применения
Железная руда является основным сырьем для получения чугуна. Он поступает на мартеновское или конвертерное производство, а также на восстановление железа. Из железа, как известно, производят самую различную продукцию, как впрочем, и из чугуна. В этих материалах нуждаются такие отрасли:
- Машиностроение и металлообработка;
- Автомобильная промышленность;
- Ракетная промышленность;
- Военная промышленность;
- Пищевая и легкая промышленность;
- Строительная отрасль;
- Добыча нефти и газа и их транспортировка.
Самые очевидные симптомы железодефицита подолгу игнорируют буквально все работающие женщины: ну устаете так, что после работы нет сил детей построить и мужа накормить. Ну хотите спать постоянно. На работе сонливость усиливается - и по этому поводу остается только шутить... В конце концов, кто не устает в наше время?
Потом вас начинают преследовать простуды. Слово «преследовать» надо понимать буквально: ОРВИ быстро переходит в бронхит, две недели лечитесь, потом еще месяц кашляете (врачи в поликлинике называют это остаточными явлениями), а потом на вас нападает следующая ОРВИ. Иногда вместо ОРВИ бывает . Неизбывный кашель объявляется бронхиальной астмой и лечится гормонами, но все равно следующая ОРВИ не заставляет себя ждать...
- В условиях железодефицита защитные антитела (иммуноглобулины-А) теряют свою активность. Поэтому снижается сопротивляемость организма к вирусам, человек становится уязвим перед респираторными вирусными инфекциями (ОРВИ) и кишечными инфекциями .
Ольга Александрова
У большинства женщин в таком состоянии падает либидо - и секса не хочется совсем. Хуже того: занятия любовью могут не просто раздражать, потому что отнимают время у сна, но и причинять физическую боль: истонченные и пересыхающие слизистые тому причиной.
Среди неспецифических симптомов железодефицитной анемии - снижение местного иммунитета, связанное с нарушением трофики слизистых. Из-за этого могут возникать частые заболевания.
Татьяна Мельникова
Слизистые оболочки - в носу, в горле, в мочеполовой системе, в кишечнике из-за недостатка питания истончаются и перестают исполнять функцию естественного барьера. Инфекции, пользуясь этим, неистово вас атакуют.
Очень часто врачи начинают искать всякие скрытые причины такой вашей болезненности. Предлагают анализы на хламидии, микоплазмы, вирус герпеса… Ничего не найдя, запускают поиск по второму кругу. Но почему-то не проверяют уровень железа в сыворотке крови, трансферрин и ферритин.
Иногда такое невнимание объясняется банально: показатели гемоглобина у вас в общем анализе крови балансируют где-то на нижней границе нормы, а потому нет формальных оснований диагностировать анемию и направлять вас на более подробные исследования.
- Проявления железодефицитной анемии обычно нарастают постепенно. Нехватка этого важного элемента в организме может выявляться и при нормальном уровне гемоглобина.
Татьяна Мельникова , врач-терапевт медицинской компании «Инвитро».
При выраженном железодефиците назначают препараты железа. В довольно больших, надо сказать, дозах. И принимать их обычно надо долго: пока лабораторные показатели войдут в норму.
Откуда берется дефицит железа организме
Причин железодефицита всего две : либо вы теряете много крови, либо вы не получаете достаточно железа.
Где мы теряем кровь
С анемией, развившейся в результате обширных травм или операций, все ясно. Кровь потеряна, кровотечение остановлено - будем восстанавливаться. Проблема в том, что в обычной мирной жизни обнаружить «утечку» гораздо сложнее. Перерасход крови у женщин чаще всего связан с обильными менструациями.
Одна моя пациентка, начав использовать менструальную капу, смогла точно определить, что за месячные теряет 300-350 мл крови. Это очень много. В итоге у нее выявили генетический дефект свертывания крови, к тому же она передала его своим дочерям. Таким девушкам препараты железа надо принимать пожизненно.
Наталья Артикова , акушер-гинеколог.
Однако не поддавайтесь искушению списать все именно на месячные. «Обильные» - понятие условное. И пока вы точно все не замерили в граммах или миллилитрах, лучше иметь в виду и другие варианты.
Повышенная потеря железа может быть вызвана дисфункциональным маточным кровотечением, желудочно-кишечными кровотечениями, эрозией желудка или полипами, гастродуоденальными язвами или геморроидальными узлами. Она может быть симптомом онкологических заболеваний и геморрагических диатезов (группа заболеваний с повышенной кровоточивостью).
Ольга Александрова , врач-терапевт высшей квалификационной категории медицинского центра «Атлас».
Вот, собственно, почему нельзя «просто принимать железо», если у вас обнаружился его дефицит. Анемия - это скорее важный симптом, нежели самостоятельная проблема. Первопричину заболевания надо найти - чем раньше, тем лучше.
Почему железо не попадает в организм
Если у вас никаких скрытых кровотечений не выявлено, а объем менструальных выделений вполне укладывается в понятие нормы, значит, просто железо в кровь не попадает. Причины тоже всего две: либо вы не едите продукты, содержащие железо, либо едите, но микроэлемент почему-то не всасывается из кишечника.Пункт 1 - вечная проблема вегетарианцев и веганов . Собственно, если вы относитесь к таковым, то препараты железа вам надо принимать постоянно и пожизненно. И ежегодно мониторить уровень гемоглобина и сывороточного железа.
- Конечно, железо поступает и из растительной пищи (например, из шпината, гречки, фасоли или гороха), но в другой валентности. Растительная пища содержит только негемовое железо, оно хуже усваивается и всасывается, чем железо из животной пищи.
Ольга Александрова , врач-терапевт высшей квалификационной категории медицинского центра «Атлас».
С пунктом 2 сложнее . Все шире распространяется среди европейцев так называемый синдром мальабсорбции: вы питаетесь правильно, но то, что вы съели, не усваивается. В чем же причина?
- Процесс нормального усвоения, запасания и использования резервного железа во многом зависит от функционирования специальных белков, которые могут находиться в клетках тонкой кишки, где происходит всасывание железа, в клетках печени, где железо запасается, или в клетках, наиболее нуждающихся в железе, имеющих на своей поверхности специальные рецепторы.
Ирина Жегулина , врач-генетик медицинского центра «Атлас».
Синдром может быть следствием травм или длительного воспаления органов пищеварительной системы, но в большинстве случаев это наследственное заболевание. Лактазная недостаточность или непереносимость глютена, например, вообще очень популярные темы в последнее время. Если они у вас есть, а вы продолжаете налегать на молочные и мучные продукты, то стенки кишечника пребывают в постоянно воспаленном состоянии и не могут всасывать даже то, что вам можно и нужно.
Генетик Ирина Жегулина сообщила по секрету, что к настоящему времени выявлено 5 генов, которые могут влиять на исходный уровень железа у человека, делая его более уязвимым для развития железодефицитной анемии при наличии провоцирующих факторов.
Советы до смешного банальны: надо знать свой семейный анамнез и правильно питаться. А вот что считать правильным конкретно в вашем случае - это большой вопрос.
В бытовых и промышленных условиях двухвалентное железо – проблема, требующая ежедневного решения. Вещество полностью растворимо в воде, поэтому невозможно не вооруженным глазом его увидеть. На первый взгляд кажется, что в стакане прозрачная вода без каких-либо примесей. Стоит ей настояться, как на дне появится характерный бурый осадок. Избежать попадания избыточного количества этого металла в организм поможет фильтр.
Для того чтобы понять, каким образом можно эффективно очистить воду от загрязнений, необходимо проанализировать сам процесс формирования осадка в жидкости. Условно он делится на несколько категорий. К первой относится естественное содержание металла в болотных водах или источниках воды, расположенных вблизи заболоченных местностей. На дне расположен многослойный пирог, включающий метан, соли и гуминовые кислоты.
Достаточно сделать несложный физико-химический анализ, чтобы обнаружить органическое железо. Часто подобное наблюдается на территориях, под которыми расположены Юрские глины.
Благодаря повышенному содержанию пирита, растворенное вещество быстро переходит в питьевую воду. Убрать его можно только путем многоступенчатой фильтрации.
Помимо этого, есть еще несколько источников появления железистой пленки в воде:
- Наличие кислых почв – само название говорит о том, что грунт подвергается постоянному окислению.
- Нарушение естественного pH баланса – распространенная проблема, возникающая на фоне повышенного содержания О 2 .
- Сточные воды – промышленные и бытовые потребители активно способствуют увеличению опасных веществ в стоках. В большей степени это актуально для загородных домиков. Владельцы дачи не спешат установить систему фильтрации, что увеличивает вероятность проникновения Fe в жидкость.
Вне зависимости от источника появления Fe в воде, любая его концентрация опасна. Чем дольше человек употребляет загрязненную воду, тем выше риск развития патологических изменений в организме. Прежде чем отправиться в магазин за фильтром для удаления примесей Fe, необходимо правильно определить источник их появления.
Промышленный фильтр для воды из скважины от железа
Обнаружить двухвалентное железо достаточно сложно, поэтому владельцы скважины должны позаботиться о наличии комплексной системы фильтрации. Снизить содержание опасных веществ в жидкости поможет каталитическое окисление.
В большинстве установок применяется окислитель с добавлением доломита или глауконита. Реже речь идет о включении в состав цеолита.
Правильно выбрать агрегат поможет предварительная оценка содержания опасных примесей в жидкости. На бытовом уровне можно использовать pH индикатор. Достаточно опустить его в воду, чтобы получить желаемый результат. Чем больше уровень содержания железа в воде, тем больше доломита стоит применить.
Если речь идет о более серьезном виде загрязнения, то в этом случае ставка делается на более сложный агрегат:
- Процедура обезжелезивания выполняется большим количеством окислителя. Помимо удаления не нужных примесей, химические вещества могут убрать сероводородный аромат. Для того чтобы характерная сероватая пленка не появилась, необходимо пропустить воду несколько раз через фильтр.
- Доступной формой окислителя является хлор, благодаря которому очистка занимает несколько минут. С одной стороны, удается избавить живительную влагу от ненужных примесей, а, с другой – Н2О плохо пахнет хлором. Превышение его содержания в Н 2 О грозит более серьезными, нежели употребление избыточного количества железа последствиями.
- Если финансовые возможности позволяют, то лучше установить систему озонирования. Экологически безопасная система фильтрации питьевой воды позволяет щадящим методом избавиться от растворимых солей Fe.
Для установки на скважину хорошо брать промышленные фильтрационные комплексы. На рынке представлены две разновидности – на основе озона и хлора. Если первая отличается высокой стоимостью и экологической безопасностью, то вторая – высоким КПД и потребностью в проведении дополнительной очистки.
Безопасное питье дома: как очистить воду от железа
Правильно выбрать своими руками фильтр поможет знание источника появления Fe в жидкости. Только после этого человек имеет возможность удалить их без ущерба для собственного здоровья. Открывает список фильтрация при помощи установленных мембран. В домашних условиях применяются фильтры обратного осмоса, если такой отметки нет, то от покупки стоит отказаться.
На втором месте по частоте встречаемости находится технология ионного обмена, позволяющая удалить даже трехвалентное железо:
- Ржавая жидкость проходит через катионный слой;
- В структуре использовано катионитное покрытие;
- Наличие антисептического слоя.
В домашних условиях выбор делается в пользу системы фильтрации на основе обратного осмоса. Она может обезжелезить Н 2 О даже с высоким содержанием Fe.
Используем фильтр от железа в воде для дачи
Для того чтобы железный осадок не омрачил день, необходимо изучить физическое строение труб. Даже при наличии кристально чистого родника, ржавая вода будет поступать в дом.
Причину в этом случае нужно искать в трубах, требующих замены. Как только отмечено повышенное содержание Fe, необходимо сразу принять меры.
Главное – заранее продумать, что делать.
Определиться с тем, каким фильтром пользоваться, помогут следующие рекомендации:
- Кислотная почва в регионе говорит о необходимости монтажа окислителя;
- В каждом регионе существует своя гигиеническая норма – стандарт питьевой воды.
Опасно ли двухвалентное железо (видео)
Избавиться от 2 и 3-валетного (железа) Fe в H 2 0 можно только после проведения физико-химического анализа. Его цель – определить источник проблемы. Болотистая местность, недостаточно очищенные промышленные стоки, горные породы, изношенный трубопровод – лишь небольшая часть причин, оказывающих влияние на физико-химический состав текущей из крана жидкости.
Железо и стали на его основе используются повсеместно в промышленности и обыденной жизни человека. Однако мало кто знает, из чего делают железо, вернее, как его добывают и преобразовывают в сплав стали.
Популярное заблуждение
Для начала определимся с понятиями, поскольку люди часто путаются и не совсем понимают, вообще. Это химический элемент и простое вещество, которое в чистом виде не встречается и не используется. А вот сталь - это сплав на основе железа. Она богата на различные химические элементы, а также содержит углерод в своем составе, который необходим для придания прочности и твердости.
Следовательно, не совсем правильно рассуждать о том, из чего делают железо, так как оно представляет собой химический элемент, который есть в природе. Человек из него делает сталь, которая в дальнейшем может использоваться для изготовления чего-либо: подшипников, кузовов автомобилей, дверей и т. д. Невозможно перечислить все предметы, которые из нее производятся. Итак, ниже мы не будем разбирать, из чего делают железо. Вместо этого поговорим о преобразовании этого элемента в сталь.
Добыча
В России и мире существует множество карьеров, где добывают железную руду. Это огромные и тяжелые камни, которые достаточно сложно достать из карьера, так как они являются частью одной большой горной породы. Непосредственно на карьерах в горную породу закладывают взрывчатку и взрывают ее, после чего огромные куски камней разлетаются в разные стороны. Затем их собирают, грузят на большие самосвалы (типа БелАЗ) и везут на перерабатывающий завод. Из этой горной породы и будет добываться железо.
Иногда, если руда находится на поверхности, то ее вовсе необязательно подрывать. Ее достаточно расколоть на куски любым другим способом, погрузить на самосвал и увезти.
Производство
Итак, теперь мы понимаем, из чего делают железо. Горная порода является сырьем для его добычи. Ее отвозят на перерабатывающее предприятие, загружают в доменную печь и нагревают до температуры 1400-1500 градусов. Эта температура должна держаться в течение определенного времени. Содержащееся в составе горной породы железо плавится и приобретает жидкую форму. Затем его остается разлить в специальные формы. Образовавшиеся шлаки при этом отделяют, а само железо получается чистым. Затем агломерат подают в бункерные чаши, где он продувается потоком воздуха и охлаждается водой.
Есть и другой способ получения железа: горную породу дробят и подают на специальный магнитный сепаратор. Так как железо имеет способность намагничиваться, то минералы остаются на сепараторе, а вся вымывается. Конечно, чтобы железо превратить в металл и придать ему твердую форму, его необходимо легировать с помощью другого компонента - углерода. Его доля в составе очень мала, однако именно благодаря нему металл становится высокопрочным.
Стоит отметить, что в зависимости от объема добавляемого в состав углерода сталь может получаться разной. В частности, она может быть более или менее мягкой. Есть, например, специальная машиностроительная сталь, при изготовлении которой к железу добавляют всего 0,75 % углерода и марганец.
Теперь вы знаете, из чего делают железо и как его преобразовывают в сталь. Конечно, способы описаны весьма поверхностно, но суть они передают. Нужно запомнить, что из горной породы делают железо, из чего далее могут получать сталь.
Производители
На сегодняшний день в разных странах есть крупные месторождения железной руды, которые являются базой для производства мировых запасов стали. В частности, на Россию и Бразилию приходится 18 % мирового на Австралию - 14 %, Украину - 11 %. Самыми крупными экспортерами является Индия, Бразилия, Австралия. Отметим, что цены на металл постоянно меняются. Так, в 2011 году стоимость одной тонны металла составляла 180 долларов США, а к 2016 году была зафиксирована цена в 35 долларов США за тонну.
Заключение
Теперь вы знаете, из чего состоит железо (имеется в и как его производят. Применение этого материала распространено во всем мире, и его значение практически невозможно переоценить, так как используется он в промышленных и бытовых отраслях. К тому же экономика некоторых стран построена на базе изготовления металла и его последующего экспорта.
Мы рассмотрели, из чего состоит сплав. Железо в его составе смешивается с углеродом, и подобная смесь является основной для изготовления большинства известных металлов.
Когда о чём-нибудь говорят «железный», имеют в виду - прочный, крепкий, несокрушимый. Не удивительно услышать: «железная воля», железное здоровье» и даже «железный кулак». Что же такое железо?
История названия
Железо в чистом виде - металл серебристого цвета, по латыни оно называется Fe (феррум). О происхождении русского названия учёные спорят. Одни считают, что оно возникло от слова «джальджа», что в переводе с санскрита значит металл, другие уверяют, что это слово «жель», означающее «блестеть».
Как люди получили железо?
Впервые железо очутилось в руках человека, обрушившись с неба. Ведь многие метеориты были почти полностью железными. Поэтому в изображали предметы из этого металла синими - цвета неба. Многие народы имеют мифы о небесном происхождении железных орудий - якобы их дали боги.
Что такое «железный век»?
Когда человек открыл бронзу, начался «бронзовый век». Позже ему на смену пришел «железный». Так назвали время, когда халибы, народ, живший на берегу Чёрного моря, научились плавить в специальных печах особый песок. Полученный метал был красивого серебристого цвета и не ржавел.
Всегда ли золотые изделия ценились выше?
В те времена, когда железо выплавлялось из метеоритов, из него в основном делали украшения, носить которые могли лишь люди знатного рода. Часто эти украшения имели золотую оправу, а в Древнем Риме даже обручальные кольца были железными. Сохранилось письмо, написанное одним из фараонов Египта царю хеттов, где тот просил выслать ему железо, обещая заплатить золотом в любом количестве.
Мировые чудеса, сделанные из железа
В Индии, в Дели, стоит древняя колонна высотой больше семи метров. Она сделана из чистого железа ещё в 415 году нашей эры. Но и сейчас на ней нет ни следа ржавчины. По легенде, прикосновение к колонне спиной дает исполнение заветного желания. Ещё одно грандиозное железное сооружение - Эйфелева башня. Для изготовления символа Парижа потребовалось более семи тысяч тонн металла.
Откуда берется железо?
Чтобы получить железо, нужна железная руда. Это минералы, камни, в которых железо соединено с разными другими веществами. Очищая железо от примесей, и получают нужный металл. Например, сырьём может быть магнитный железняк, в котором содержится до 70% железа. Железняк - чёрный или тёмно-серый камень. В России его добывают на Урале, например, в недрах горы, которая так и называется - Магнитная.
Как добывают руду?
Месторождения железной руды имеются не только в России, но также на Украине, в Швеции, в Норвегии, в Бразилии, в США и некоторых других странах. Запасы этого ископаемого не везде одинаковые, его начинают добывать только в том случае, если это представляется выгодным, ведь разработка стоит дорого и не окупится, если железа окажется слишком мало.
Чаще всего железную руду добывают открытым методом. Копают огромную яму, которая называется карьер. Она очень глубокая - полкилометра в глубину. А ширина зависит от того, много ли вокруг руды. Специальные машины вычерпывают руду, отделяя её от ненужной породы. Затем грузовики отвозят её на заводы.
Однако не любое месторождение можно разрабатывать таким способом. Если руда глубоко, приходится для её добычи делать шахты. Для шахты сначала роют глубокий колодец, который называется ствол, а внизу от него отходят коридоры - штреки. Вниз спускаются шахтеры. Это отважные люди, они находят руду и взрывают её, а потом по кускам переправляют на поверхность. Работа шахтёров очень опасна, ведь шахта может обрушиться, а ещё внизу бывают опасные газы, да и при взрыве люди могут пострадать, хотя они очень осторожны и соблюдают правила техники безопасности.
Как из руды получается железо?
Но добыть руду - это еще не все! Ведь получение железа из руды - тоже непростой процесс. Хотя выплавлять железо из руды научились уже давно. В древности выплавкой его занимались кузнецы, они были очень уважаемыми людьми. В специальную печь, которая называется горн, клали руду и древесный уголь, а затем поджигали. Однако обычная температура горения недостаточно высока для выплавки, поэтому огонь раздували, используя мехИ - приспособление, выдувающее воздух с большой силой. Сначала их двигали руками, а позже научились использовать силу воды. В результате нагревания получалась спекшаяся масса, которую потом кузнец ковал, придавая железу нужную форму.
Сплавы
Чаще использовалось (да и сейчас используется) не чистое железо, а сталь или чугун. Это сплав железа с углекислым газом. Если в сплаве более 2% углерода, то получается чугун. Он непрочный, зато легко плавится и ему можно придать любую форму. Если углерода меньше 2%, то . Она очень прочная и используется для изготовления множества нужных вещей, машин, оружия.
Сейчас, конечно, применяются другие методы, хотя принцип их тот же: выплавка с добавлением углекислоты при высокой температуре. В настоящее время для этой цели используют электричество.
Зачем железо человеческому организму?
Если человеку не хватает железа, он болеет. Этот металл нужен для образования гемоглобина, который доставляет кислород каждой клеточке тела. Поэтому надо есть продукты, богатые железом - печень, бобовые, яблоки.
Если это сообщение тебе пригодилось, буда рада видеть тебя