Ruda – co to je, jaké druhy se nacházejí v přírodě

Většina kovů jsou chemické sloučeniny. Tato forma neumožňuje získat plnohodnotný materiál pro další výrobu finálních výrobků. Ruda těžená na ložiskách není pro tyto účely vhodná. Pro získání kovu ze surovin musí suroviny projít určitým technologickým procesem.

V jaké formě se kov vyskytuje v přírodě?

Těží se pouze dva druhy kovů:

1. Nativní forma. Platina, rtuť, zlato, měď, stříbro a některé další kovy se již nacházejí ve volném stavu v přírodě. Nevyžadují dlouhé zpracování. Pro získání surovin pro výrobu konečného produktu se takové kovy čistí od nečistot mechanicky nebo pomocí činidel.
2. Ve formě rudy. Jsou to sloučeniny nacházející se v horninách/minerálech. Těžba kovů se provádí výhradně průmyslovými metodami. Ruda obvykle obsahuje buď oxidy nebo soli kovů. Posledně jmenované zahrnují sulfidy a uhličitany. Jedna ruda může obsahovat několik kovů, to znamená, že jsou polymetalické, například měď-zinek, olovo-stříbro a další.

Druhá forma je v přírodě mnohem běžnější. Jedinou výjimkou jsou drahé kovy, jejichž těžba zahrnuje čištění od cizích nečistot.

Jaké jsou způsoby získávání kovu?

Ruda, která obsahuje různé sloučeniny kovů, přichází v různých formách. Specifické složení ovlivňuje technologii získávání materiálu:

• Redukce oxidů pomocí uhlíku. Odkazuje na hlavní metodu získávání mnoha kovů. Cín se taví z cínové horniny a litina se získává ze železné rudy. Ostatní kovy se taví z oxidů.
• Vypalování ve speciální průmyslové peci. Tato technologie se aplikuje na sirnou rudu. Tato metoda zahrnuje získání sloučeniny síry jako výsledek vypalování ve speciální peci.

Složení rudy přímo ovlivňuje konkrétní technologii zpracování rudy.

Hutní průmysl

Je to výrobní odvětví, které vyrábí různé kovy z rudy. Hutnictví není jen název pro průmyslovou výrobu. Tento termín je také aplikován na vědu, která studuje různé průmyslové metody získávání kovu. Metalurgický proces je redukce kovových kationtů pomocí různých redukčních činidel.
Kov se získává z rudy pomocí určitých redukčních činidel. Ty jsou vybírány s ohledem na aktivní složku kovu, náklady a dodržování ekologických předpisů. Nutně je také zvažována proveditelnost provedení metalurgického procesu. K získání kovu z různých rud se používají tři hlavní technologie:

• elektrometalurgické;
• pyrometalurgické;
• hydrometalurgický.

Každý způsob zpracování rudy má své vlastní charakteristiky.

Hydrometalurgie

Skládá se z regenerace kovu z roztoků slané vody. Tento technologický proces se provádí ve dvou fázích:

1. sloučenina rudy se rozpustí ve vhodně zvoleném činidle, které umožňuje získat roztok soli kovu;
2. z roztoku získaného v prvním kroku se buď vytěsní aktivní kovy, nebo se provede elektrolytická redukce.

Pro získání čisté mědi z rudy obsahující CuO se surovina zpracovává zředěnou kyselinou sírovou. Čistá měď se získává ze síranového roztoku vytěsňováním železa nebo elektrolýzou. Podobným (téměř blízkým) způsobem se vyrábí zlato, uran, zinek, molybden a stříbro.

Elektrometalurgie a pyrometalurgie

Elektrometalurgická technologie je redukce kovu pomocí elektrolýzy taveniny nebo roztoku těchto sloučenin. Podobným způsobem se kovy získávají z rud alkalických kovů, kovů alkalických zemin nebo hliníku. Elektrolýza se používá pro taveniny oxidů, chloridů kovů a hydroxidů.
Pyrometalurgie je technologie redukce z rudy při vysoké teplotě a redukčními činidly, jako je hořčík, hliník, oxid uhličitý, vodík nebo uhlík. Cín se získává z kasiteritu a měď z kupritu kalcinací s koksem, tedy uhlíkem.

Získávání kovu ze sulfidických a uhličitanových rud

V první fázi se praží sulfidické rudy, kdy je k surovině přiváděn vzduch. Výsledkem je oxid, který je redukován pomocí uhlíku. Uhličitanové rudy se kalcinují podobným způsobem. Ty se vlivem vysokých teplot rozkládají a tvoří oxidy, které se následně redukují uhlíkem.

Tento postup umožňuje získat zinek, germanium, olovo, železo, měď, kadmium a další kovy. Liší se tím, že s uhlíkem netvoří silné karbidy. Vodík a aktivní kovy mohou působit jako redukční činidla. Tato metoda umožňuje získat poměrně čisté kovy. Nejčastěji se používá hliník, který má vysoké teplo tvorby oxidu.

Jak se získávají alkalické kovy?

Hromadná výroba alkalických kovů je považována za jeden z nejsložitějších procesů. To je způsobeno vysokou aktivitou této sloučeniny, protože v přírodě se vyskytuje výhradně ve vázané formě. Silná redukční činidla vyžadují vysoký energetický výdej. Lze je získat čtyřmi způsoby:

1. Lithium se vyrábí z oxidu ve vakuu nebo elektrolýzou chloridu této rudy, který se získává zpracováním spodumenu.
2. Sodík se získává kalcinací sody a uhlí v těsně uzavřeném kelímku. Další metodou získávání tohoto kovu je elektrolýza roztaveného chloridu sodného pomocí vápníku.
3. Rubidium a cesium se získávají redukcí chloridů, slučováním s vápníkem při teplotách od 700 do 800 stupňů. Při použití zirkonia může teplota klesnout až na 650 stupňů. Tato technologie získávání kovu z rudy je energeticky náročná a drahá.
4. Draslík se vyrábí elektrolýzou roztavených solí nebo průchodem par sodíku přes chlorid této sloučeniny. Tento kov se získává reakcí hydroxidu draselného a kapalného sodíku při teplotě 440 stupňů.

Jaké jsou rozdíly mezi slitinami a kovy?

Mezi těmito dvěma pojmy není žádný zásadní rozdíl. Je to dáno tím, že i kovy, které jsou považovány za nejčistší, obsahují i ​​malé množství nečistot. Jakékoli kovy používané v průmyslu a jiných odvětvích jsou ze své podstaty slitiny. Získávají se záměrným přidáváním sloučenin nebo prvků do kovu pro zlepšení fyzikálních vlastností a dosažení požadovaných výkonnostních ukazatelů.

Proč používat slitiny?

Zařízení je vyrobeno z kovových materiálů s mnoha vlastnostmi. Nejčistší kovy a kovy získané různými způsoby obsahují malé stopy nečistot, ale nemají potřebné vlastnosti. Pro dosažení požadovaných výkonnostních vlastností se používají slitiny.
Mají potřebné fyzikální vlastnosti a umožňují výrobu obrovského množství různých produktů. Slitiny jsou homogenní makroskopické materiály, které jsou dvou- nebo vícesložkové. Převážnou část chemických prvků tvoří kovy.

Slitiny se liší svou vlastní strukturou. Všechny slitiny se skládají z následujících složek:

• báze – jeden nebo více kovů;
• přísady – modifikující nebo legující v malých množstvích;
• nečistoty – zbytkové látky přírodní, havarijní nebo technologické povahy.

Konkrétní složení je již dáno slitinou a konkrétním vyráběným finálním produktem.

Shrneme-up

Kovy, které se používají při výrobě různých produktů, nejsou čisté. Většina se těží jako ruda. Z lomů se odstraňuje nejčastěji odstřelem a dodává do zpracovatelského hutního závodu. Konkrétní způsob zpracování závisí na druhu rudy.
Výsledný kov může být relativně čistý, protože obsahuje určité množství nečistot. To jej nedělá vhodné pro výrobu hotových výrobků, protože materiál ještě nemá všechny potřebné výkonnostní vlastnosti. Slitiny se používají k výrobě kovových výrobků.

• 0,0189 s
• ©2024 Všechna práva vyhrazena

Auto, telefon, dokonce i lednička – všechno toto zařízení je vyrobeno ze železa, jehož výroba je velmi složitý proces. Hlavní surovinou pro získání tohoto cenného materiálu jsou minerály, které obsahují částice potřebného kovu. Jednoduše řečeno, je to hornina obsahující slitiny. Tohoto zdroje je na světě obrovské množství, způsoby jeho zpracování a získávání nerostů z něj mohou být velmi rozmanité, ale vše začíná v dolech. Co je těžební ruda, jak se těží a zpracovává, bude probráno v tomto článku.

Klasifikace rudy

Ruda je minerál, ze kterého se získávají různé formy kovů. V přírodě se vyskytují dva typy: černé a barevné. Ten se zase dělí na těžké a lehké slitiny a také na drahé kovy. Stříbro, zlato, platina – těží se také ve formě kamenů a svůj vzhled získávají po zpracování v podnicích.

Ekonomická hodnota zdroje je určena přítomností jeho hlavního základního prvku. Existují bohaté, jak se jim také říká, mastné a chudé minerály.

Klasifikace fosilních rud podle obsahu kovů.

Vlastnosti jsou také určeny hlavní složkou. Některé z nich jsou magnetické, zatímco jiné jsou zcela inertní.

Málokdo ví, že význam slova „ruda“ pochází z „raũdas“, červené. Může za to barva oxidu železa, který byl v hornině přítomen ve velkém množství.

Rudy železných kovů

Železo je jedním z nejběžnějších prvků na Zemi. K výrobě se používá minerál, který obsahuje více než 25 % surovin. Vyvíjet chudší plemena se nevyplatí, proto se nepoužívají.

• Magnetická železná ruda;
• Hematit;
• Železný křemenec.

Největší zásoby se nacházejí v Jižní Africe, Indii, Severní a Jižní Americe a Austrálii. Světová ložiska mohou podle odborníků činit asi 800 miliard tun, z toho 200 miliard tun je potvrzených. Možná je v zemi ukryto mnohem více minerálů, o kterých lidé nemají ani tušení.

Železná ruda se od sebe liší způsobem vzniku. Existují tři typy výskytu železa v horninách. První je sedimentární. Dvojmocné železo, které bylo ve vodě, se spojilo s kyslíkem, změnilo se v hustou sloučeninu a usadilo se na dně. Tak vznikla železná ruda. Vyskytuje se dokonce i v místech, kde před miliony let vyschla moře. Taková ruda obsahuje velmi vysoké množství kovové složky, ale její kvalita je zpravidla značně nízká.

Druhý způsob vzniku je magmatický. Vznikla při sopečných erupcích a výronu magmatu na povrch. Železo a další kovové nečistoty se vlivem vysokých teplot a tlaku mísí s žhavou lávou. Ale když vyšli ven, zmrzli a zůstali ve velkých blocích kamenů. Obsah kovu v takové rudě se může pohybovat od 20 do 60 %.

Třetí metoda je metamorfní. Při pohybu zemské kůry se některé její části s potřebnými prvky propadly pod nadložní horniny. Tyto oblasti byly vystaveny vysokým tlakům a teplotám. V průběhu milionů let tyto procesy vedly ke změnám ve složení výchozího materiálu. Při stejném pohybu zemské kůry se ruda posunula blíže k povrchu. Tak vznikla železná ruda s vysokým obsahem užitečných složek (až 75 %).

Rudy železných kovů zahrnují také horniny, které obsahují mangan, titan, chrom, nikl, kobalt, wolfram a další vzácné kovy. Bohatá může obsahovat od 0,5 do 10 % hlavní složky, protože je v přírodě poměrně vzácná. Jde hlavně o to, aby jejich těžba a zpracování bylo pro výrobu ekonomicky výhodné.

Rudy neželezných kovů

Vědecký název minerálu měděné rudy je cuprit, odvozený od chemického prvku Cu nalezeného v hornině. I přes vysokou prevalenci tohoto kovu ve světě není jeho množství v minerálech velké, od 0,5 %. V přírodě existuje šest druhů rud:

• pyrit;
• stratiformní;
• měď-nikl;
• hydrotermální;
• Uhličitan;
• Skarnová.

Nejčastěji se těží pyrit, jedná se o kombinaci mědi a železa s drobnými příměsemi dalších složek. Je mírně podřadný než stratiformní, který je zastoupen kombinací břidlic a pískovců. Zdroje jiných typů jsou mnohem méně obvyklé. Masivní měděné nugety neexistují, vzniká pouze ve formě směsí. K tvorbě mědi došlo při sopečných erupcích, což určuje tuto vlastnost.

V současné době se vedou spory o původu hliníku. Někteří věří, že je to výsledek rozkladu vápence a železa, jiní – obrovské teploty během sopečných erupcí. Existuje také sedimentární teorie, že vznikla v důsledku zvětrávání hornin. Těží se lomovými a důlními metodami. Vzhledem k měkkosti horniny je její těžba velmi podobná těžbě uhlí. Většina ostatních rud se získává ve slitinách s mnoha chemickými nečistotami. Jejich zpracování se téměř neliší od zpracování mědi nebo hliníku.

Pokud jde o prevalenci, hliník předčí dokonce železo. Jeho zásoby dosahují miliard tun, ale výrobní náklady jsou mnohem vyšší, což určuje cenu tohoto produktu.

Rudy bohaté na zlato

Zlatá ruda je chemická sloučenina kovů, ze které lze izolovat zlato. Podobně jako u slitin je to například se stříbrem nebo železem. Oddělit je od horniny je poměrně obtížné, jedná se o fyzikálně-chemický proces zvaný disociace, kdy se působením elektrického proudu na elektrody ukládají kationty.

Vytvořte s námi budoucnost

Připojte se k našemu týmu: vytváříme fintech služby pro 28 milionů klientů a jsme o 5 let napřed na trhu. Pracujeme pro výsledky a děláme více, než se od nás očekává.

Podobný proces se používá při výrobě mědi. Mimochodem, tyto sloučeniny lze nalézt i v měděné rudě, takže tímto procesem prochází i sediment, který vzniká při výrobě mědi. Kromě ní jsou na světě i pecky. Jedná se o kameny, ve kterých převažuje obsah Au.

Velmi často se vzácný kov nachází v kombinaci s tellurem. V Rusku, konkrétně na Uralu, existuje tak vzácná slitina jako maldomit (kombinace s vizmutem), která se také nazývá černé zlato. V Mexiku a Kolumbii dokonce najdete rhodiovou rudu.

Nejstarší zlatý důl v Rusku se nachází na Urale. K jejímu objevení došlo již v roce 1742 a významně ovlivnila hospodářský stav státu. Zde nacházeli nugety a rýhy z nejcennějšího kovu, které byly navíc kvalitní. Již nyní je uralské zlato ve světě velmi ceněno.

Těžba rudných nerostů v Rusku

Nerostný potenciál ruského území je obrovský. Je to dáno výhodnou geografickou polohou země. Najdete zde všechny možné typy reliéfu, což znamená velké množství minerálů. Nyní je Ruská federace největším dovozcem kovových surovin na světě.

v oblasti Pevek, Omsukchan (na Kolymské vysočině)

Těžba rudy je pro lidskou existenci velmi důležitá, protože bez ní není možná ani doprava elektřiny po drátech. Tento minerál hraje obrovskou roli v technickém vývoji lidstva. Kovová ložiska jsou stále nevyvinutá a mohla by zásobovat svět ještě mnoho let.