Месторождения железной руды в Европейской части России

К наиболее крупным промышленным месторождениям Северо-Западного района европейской части относятся: Оленегорское, Ковдорское, Костомукшское и Пудожгорское.
Оленегорское месторождение находится в Мончегорском р-не Мурманской обл. вблизи станции Оленья Кировской железной дороги. Руды месторождения метаморфогенные, представлены докембрийскими магнетитовыми и гематитовыми, железистыми кварцитами (первый из основных промышленных типов месторождений). Среднее соотношение магнетит : гематит для месторождений составляет 3 : 1. Рудное тело расположено на глубине до 15 м мощностью до 315 м. Запасы руды по категориям А+В+С1 на 01.01.88 г. составляют 441,8 млн.тонн при среднем содержании железа 32,30 %. Содержание железа в добываемой руде при этом в 1987 г. составило 29,53 %. Руды отличаются сравнительно низким содержанием фосфора, а именно: менее 0,03 % и серы (менее 0,04 %). Пустая порода кислая с преобладанием кремнезема (48-50 %). Месторождение разрабатывается с 1955 г. открытым способом. Для вывозки руды из карьера используют самосвалы большой грузоподъемности. Учитывая большие объемы разработки широко используется аренда самосвалов. Добытая руда подвергается обогащению магнитно-гравитационным способом с получением концентрата, содержащего около 65 % железа. Руда относится к легкообогатимым и доводкой магнитного концентрата содержание железа в ней может быть повышено до 71 % и выше. Для добычи, дробления и обогащения сырой руды на месторождении работает Оленегорский горно-обогатительный комбинат (ОГОК) мощностью по сырой руде 15,5 мл. тонн, по концентрату – 6,2 мл. тонн. Основным потребителем оленегорского концентрата является АО “Северсталь” (Череповецкий металлургический комбинат), расстояние до которого составляет 1600 км. Концентрат поставляется также Новолипецкому металлургическому комбинату, часть его отправляется на экспорт. Химический состав добываемых руд Оленегорского и других важнейших месторождений СНГ, а также продуктов их обогащения и окускования, по данным 1987 г., представлен в приложении 1.
В приведенных анализах дано содержание свободных Fe, Mn, P и S, в то время как фактически они находятся в соединениях Fe2O3, Fe3O4, MnO, P2O5, SO3. При использовании анализов железорудных материалов для расчётов следует обращать внимание на то, чтобы суммы всех соединений, т.е. оксидов железа, марганца, фосфора, а также FeS, SiO2, Al2O3, CaO, MgO,
* Способы обогащения и подготовки руд рассмотрены далее.
H2Oхим., а для некоторых руд еще и Cr2O3, R2O, TiO2, CO2 и других соединений, была равна 100 %. При необходимости их приводят к 100 %.
Ковдорское месторождение находится в Кировском р-не Мурманской области и связано веткой со станцией Пиноозеро Кировской железной дороги. По генезису оно является собственно магматическим и относится к комплексным карбонатитовым апатит-магнетитовым месторождениям (первый из второстепенных типов промышленных месторождений). Магнетитовые руды и магнетитсодержащие породы слагают вытянутое в субмеридианальном направлении рудное тело длиной свыше 1,3 км и шириной 100-800 м, мощность которого составляет до 200 м. Запасы месторождения по категориям А+В+С1 с содержанием железа 24,4 % на 01.01.88 г. составляют 626,4 мл. тонн.
Добываемая открытым способом руда подвергается сухой магнитной сепарации с удалением фосфора в хвосты и получением высококачественного концентрата (крупностью 0,2 мм) с содержанием железа до 65,0 %, фосфора до 0,12 % и MgO около 6,0 %. С целью комплексного использования добытого из недр минерального сырья и получения из него дополнительной продукции, на Ковдорском ГОКе хвосты магнитной сепарации, содержащие фосфор, подвергают флотационному обогащению с извлечением из них апатита. Апатитовый концентрат является ценным сырьем для производства фосфорных и комплексных минеральных удобрений. Месторождение разрабатывается с 1962 г., мощность Ковдорского ГОКа по сырой руде составляет 16,0 мл. тонн, по концентрату – 5,7 млн. т (1988 г.). Около 30 % концентрата отгружается другим предприятиям – Новолипецкому и Магнитогорскому металлургическим комбинатам (НЛМК, ММК) и на экспорт.
Костомукшское месторождение относится к докембрийским осадочным месторождениям. Оно расположено в Карельской Республике в 180 км от станции Кочкомы Кировской железной дороги. Запасы руды (А+В+С1) на 01.01.88 г. составляют 1155,9 мл. тонн при среднем содержании железа 32,2 %. Горнотехнические условия залегания позволяют вести разработку месторождения открытым способом, они усложняются заболоченностью местности. Добываемая на построенном в 1982 г. Костомукшском ГОКе руда содержит 30-32 % железа, около 0,07 % фосфора и 0,2 % серы. Пустая порода кислая с преобладанием кремнезема (47-49 %). Концентрат магнитной сепарации содержит 66,8 % железа, используется на месте для производства окатышей, часть концентрата отгружается Новолипецкому металлургическому комбинату. Окатыши Костомукшского ГОКа поступают на многие металлургические предприятия центра, Урала и Сибири. Мощность Костомукшского ГОКа по сырой руде составляет 24,0 мл.тонн, по концентрату – 9,4 мл.тонн, по окатышам – 9,0 мл. тонн в год.
Пудожгорское месторождение (магматическое) расположено в Карельской республике на берегу Онежского озера в 138 км от железной станции Медвежьегорск. Руды титаномагнетитовые с содержанием железа 22-30 %, диоксида титана 8,9 %, пентаоксида ванадия 0,57 %, фосфора 0,10 %, серы 0,12 %, а также небольшого количества кобальта и меди. Балансовые запасы около 1,2 млрд. т. Месторождение не эксплуатируется. Добыча руды возможна открытым способом в ограниченном объёме. Целесообразность его разработки определяется возможностью комплексной переработки руд с получением титанового и ванадиевого сырья. При мокрой магнитной сепарации получен концентрат с содержанием железа 49,0 %, SiO2 4,5 %, TiO2 14,5 %.
Кроме рассмотренных месторождений в северо-западной части РФ находится еще ряд небольших месторождений: Кировогорское, Межозерское, Африкандское и другие. Общие балансовые запасы месторождений этого района составляют 3,2 % общесоюзных. Разрабатываемые месторождения обеспечивают 10,7 % общесоюзной добычи железной руды.
В центре европейской части России расположены небольшие месторождения (Тульское и Липецкое) жеодистых бурых железняков, разрабатываемых подземным способом. Содержание железа в этих рудах 41-48 % при относительно повышенном содержании фосфора до 0,5 %. Вследствие низкого качества и высокой стоимости руд этих месторождений они не имеют большого промышленного значения. В связи с открытием и началом разработки крупнейших месторождений богатых руд Курской магнитной аномалии добыча руд Тульского и Липецкого месторождений постепенно затухала и в настоящее время прекращена.
Железорудный бассейн Курской аномалии – богатейший в нашей стране. Планомерное изучение и исследование его началось по указанию В.И. Ленина в 1919 г. в условиях тяжелого периода гражданской войны. Этот бассейн расположен на территории Курской, Брянской, Харьковской, Белгородской, Орловской и Калужской областей, охватывая в общей сложности площадь около 120 тыс. квадратных километров. Месторождения КМА являются докембрийскими осадочными месторождениями и относятся к первому основному промышленному типу. Основная масса железорудных тел состоит из бедных железистых кварцитов, которые залегают в виде мощных пластов, нижняя граница их не отображается даже при бурении глубиной до 3 км. Железистые кварциты представлены главным образом магнетитовыми, реже железнослюдковыми разностями. Содержание железа в них находится в пределах 26-46 % (в среднем 32-33 %). Балансовые запасы железистых кварцитов КМА на 01.01.88 г. составляют 15 млрд. т.
Они (кварциты) содержат также бурый железняк, сидерит, тюренгит, шамозит, железнослюдковые руды. Богатые руды приурочены к зоне древнего выветривания железистых кварцитов. Мощность их горизонтальных пласто- и линзообразных залежей составляет 40-80 м, а в Белгородском районе 300-350 м и более. Содержание железа в богатых рудах составляет 50-61 %. Балансовые запасы богатых руд КМА на 01.01.88 г. составляют 6,5 млрд. т. Руды КМА, как правило, чистые по фосфору (0,02-0,09 %), содержат 0,1-0,6 % серы и 10-20 % гигроскопической влаги. Характерной особенностью богатых руд КМА является повышенное содержание глинозема. Отношение кремнезема к глинозему составляет 2,3-3,6. Это приводит к получению шлаков с высоким содержанием глинозема, густых и малоподвижных. Поэтому для плавки этих руд необходима добавка в шихту других руд с кремнистой пустой породой, чтобы не допустить содержания глинозема в шлаке более 12 %. Богатые руды КМА легко восстановимы, а магнетитовые железистые кварциты легко обогащаются методом магнитной сепарации с получением концентратов, содержащих 63-68,7 %. Промышленное освоение бассейна КМА началось в 1954 г.
Для КМА характерна огромная толщина пород, расположенных над рудными телами (крыши), достигающая до 600 метров. Это требует для разработки месторождений открытым способом большого объёма вскрышных работ. Значительная часть залежей богатых руд сильно обводнена, находится под водоносными слоями, что сильно затрудняет их разработку. Месторождения расположены в районе богатых черноземом сельскохозяйственных угодий. Разработка связана с выведением из сельскохозяйственного производства больших площадей этих угодий и требует больших затрат на последующую рекультивацию земель.
В пределах КМА можно выделить четыре железорудных района: Старо-Оскольский, Ново-Оскольский, Курско-Орловский и Белгородский. Наиболее благоприятны для разработки горнотехнические условия залегания руд Старо-Оскольского и Курско-Орловского районов. В этих районах уже эксплуатируются Михайловское (северо-западнее Курска), Лебединское, Стойленское и Южно-Коробковское (около г.Губкин Белгородской обл.).