кальцит, железная руда штата Мичиган
Кальцит и железная руда штата Мичиган: Выдающаяся ассоциация в районе Великих озер
Название "кальцит, Мичиганская железная руда" подчеркивает особые и исторически значимые геологические связи в железорудном районе озера Верхнее.. В этой статье описывается роль кальцита как основного жильного минерала в некоторых железных образованиях Мичигана., особенно в метаморфизованных железных рудах хребта Маркетт.. Он будет исследовать геологический контекст, влияние кальцита на добычу и переработку исторически, и сравните эти богатые карбонатами руды с другими типами. Обсуждение включает в себя реальный пример из истории горнодобывающей промышленности Мичигана и ответы на общие вопросы об этом характерном типе руды..
Геологический контекст и историческое значение
Железные руды Верхнего полуострова Мичигана, в основном добывается из Маркетта, Меномини, и Гогебичские хребты, являются частью обширных докембрийских полосчатых железных образований. (BIF). Сквозь геологическое время, эти образования подверглись метаморфизму. В определенных зонах, особенно там, где были активны гидротермальные жидкости, исходные силикатные и карбонатные минералы перекристаллизовываются. Общим результатом стала разработка высококачественных "Твердая руда" тела, где кальцит (карбонат кальция) стал доминирующим жильным минералом, цементирование гранул гематита и магнетита.
Присутствие кальцита имело серьезные последствия для производства железа в начале 20 века.. Кальцит – флюсовый минерал.; при добавлении в доменную печь, снижает температуру плавления примесей. Поэтому, Мичиганские руды с нужным количеством кальцита считались "самофлюсующийся" или "естественное флюсование" руды. Они высоко ценились, поскольку уменьшали или устраняли необходимость приобретения и добавления отдельного известнякового флюса на сталелитейном заводе., снижение затрат. Однако, руды с чрезмерным или непостоянным содержанием кальцита создавали проблемы для стабильного химического состава доменной печи..
Контрастные типы руд: Роль полезных ископаемых
Ценность и требования к переработке железной руды во многом определяются содержанием в ней железа и характером пустой породы. (отходы полезных ископаемых). В таблице ниже богатые кальцитом руды Мичигана сравниваются с другими основными типами...jpg)
| Особенность | Богатая кальцитом твердая руда штата Мичиган (НАПРИМЕР., Маркетт Диапазон) | Богатый кремнеземом таконит (Миннесота) | Высококачественный гематит (Прямая доставка руды) |
|---|---|---|---|
| Первичные минералы железа | магнетит, гематит | магнетит, гематит | гематит (Зеркальный/Слюдистый) |
| Доминирующий минерал пустой породы | кальцит (карбонат кальция) | кварц (Кремнезем) | Разнообразный (часто силикаты) |
| Ключевые характеристики обработки | самофлюсующийся; требуется тщательное смешивание для обеспечения консистенции. | Требует тонкого измельчения & магнитная сепарация; кремнезем удаляется в виде хвостов. | Часто дробят/просеивают только перед прямой отправкой в доменные печи.. |
| Главный вызов | Переменное содержание CaO; может нарушить химический состав печных шлаков, если не принять меры. | Чрезвычайно тяжелый рок; высокие энергозатраты на измельчение и концентрирование. | Истощение богатых запасов к середине 20 века.. |
Реальный случай: Афинская шахта
Конкретным примером значения этого типа руды является Афинский рудник недалеко от Негони в хребте Маркетт.. Управляется Cleveland-Cliffs Iron Company из 1913 к 1946, это был известный производитель высококачественной магнетитовой руды, где кальцит был основным полезным минералом..
- Испытание: Ценность руды как самофлюсующегося продукта зависела от поддержания определенного и постоянного соотношения извести и кремнезема, подходящего для доменных печей клиентов..
- Решение: Горные работы планировались и осуществлялись на основе детального геологического картирования и отбора проб забоя.. Различные забои (производственные площади) с различным содержанием кальцита добывались выборочно. Затем руда систематически смешивалась на наземных складах или во время погрузки в железнодорожные вагоны для достижения единых химических характеристик, требуемых сталелитейными предприятиями в таких местах, как Кливленд и Буффало..
- Исход: Такая тщательная практика контроля содержания и смешивания позволила компании Cleveland-Cliffs вывести на рынок продукцию премиум-класса., стабильный продукт из геологически изменчивого месторождения, максимизация его экономической ценности до тех пор, пока запасы более высоких содержаний не будут истощены.
Часто задаваемые вопросы (Часто задаваемые вопросы)
1. Почему кальцит считался полезным в некоторых железных рудах?
Кальцит действует как природный флюс в доменном процессе.. Он соединяется с кремнеземом и другими примесями, образуя шлак., который затем выпускают отдельно от расплавленного чугуна.. Руды с соответствующим балансом кальцита уменьшают или устраняют необходимость сталелитейных заводов покупать и добавлять отдельный известняковый флюс..
2. Эти богатые кальцитом железные руды все еще добываются в Мичигане сегодня??
Нет. Прямые поставки богатых твердых руд ("природная руда"), в том числе богатые кальцитом, как на Афинском руднике, были в значительной степени истощены коммерческими горнодобывающими операциями примерно на 1960-1970 во всех диапазонах озера Верхнее.
3.Что сегодня добывают на Верхнем полуострове Мичигана?
Текущая добыча сосредоточена на низкосортных таконитовых породах, содержащих магнетит/гематит, вкрапленных в богатых кремнеземом кремнях/жильных кварцах – минералогия совершенно другая, чем классическая самофлюсующаяся твердая руда..
Этот таконит должен быть тонко измельчен.,
и магнитно разделяются на концентрированные гранулы,
с добавлением бентонитовой глины в качестве связующего перед обжигом в прочные окатыши, подходящие для современных доменных печей.
Эти окатыши имеют однородный химический состав, но требуют внешнего добавления известнякового флюса на заводах за пределами региона, таких как Indiana Harbour Burns Harbour Gary Works и т. д...jpg)
4.Как горняки определили зоны, богатые ценными характеристиками самоизменения?
Геологи-шахтеры в значительной степени полагались на визуальный осмотр, ручное тестирование образцов с использованием разбавленной соляной кислоты, которая сильно шипит при контакте с карбонатом кальция, что указывает на наличие значительных количеств потенциально ценного материала, требующего дальнейшего анализа. Подтверждайте точный состав, прежде чем направлять операции экстракционного смешивания, чтобы обеспечить соответствие конечного продукта спецификациям контракта. Покупатели, последующие потребители.
5.Все ли исторические рудники в одном районе содержали одинаковое соотношение между различными типами полезных ископаемых, представленными в их месторождениях??
Нет, не может быть значительных изменений даже в пределах одного участка рудника из-за сложных складчатых разломов, потока метаморфических флюидов во время событий изменения пласта, ведущих карманов, высоко сконцентрированных вдоль зон, почти лишенных, что делает селективную экстракцию, смешивание критически важным, поддержание стабильного качества отгружаемой продукции в течение всего срока эксплуатации.