Železná ruda
Železná ruda je súhrnné označenie hornín a rudných minerálov, ktoré obsahujú železo v takej chemickej podobe, ktorá umožňuje jeho získavanie modernými hutníckymi metódami. O kvalite rudy okrem obsahu železa, ktorý nesmie klesnúť pod 22 %, rozhodujú aj ďalšie činitele, ako je obsah SiO2, ktorý taktiež tvorí ich významnú zložku. Hlavné rudné minerály železa sú: hematit, magnetit, siderit, chamosit a goethit.
.jpg.webp)
Významné minerály železných rúd
Železo je významný prvok, ktorý tvorí asi 5 % zemskej litosféry, v zemskej kôre to je asi 5 – 9 %[1].
| Minerál | Obsah Fe [%] | Vzorec |
|---|---|---|
| Limonit | 59,8 | 2Fe2O3.3H2O |
| Goethit | 62,9 | Fe2O3.H2O |
| Hematit | 70 | Fe2O3 |
| Magnetit | 72,3 | Fe3O4 |
| Siderit | 48,3 | FeCO3 |
| Melanterit | 20,1 | FeSO4.H2O |
| Pyrit / markazit | 46,6 | FeS2 |
| Pyrotit | 60,4 | Fe7S8 |
| Olivín | 5-30 | (Mg, Fe)2SiO4 |
| Greenalit | ±25 | (Fe2+,Fe 3+)2-3Si2O5(OH)4 |
| Glaukonit | ±25 | (K, Na)(Fe+3,Al, Mg)2(Si, Al)4O10(OH)2 |
| Aktinolit | ±15 | Ca2(Mg, Fe)5Si8O22(OH)2 |
| Ilmenit | 36,8 | FeTiO3 |
| Franklinit | 45 | (Fe, Mn, Zn)(FeMn)2O4 |
Druhy ložísk železných rúd
Prekambrické páskované rudy
Najväčšie ložiská železných rúd vznikli z hornín takzvaných páskovaných železných formácií. Tieto horniny sa nazývajú aj jaspility alebo železité kremence[3]. Horniny bohaté na SiO2 a železo vznikali usádzaním sa v morskom prostredí z hydrotermálnych roztokov. Vzniku ložísk predchádzalo koncentrovanie ľahko rozpustných železnatých iónov v morskej vode, ktorá sa nimi v dôsledku nedostatku kyslíka vo vtedajšej atmosfére postupne nasýtila. Neskôr v dôsledku zmien v zložení atmosféry, zapríčinených zvyšovaním koncentrácie kyslíka produkovaného najmä sinicami na začiatku proterozoika, boli železnaté ióny oxidované na menej rozpustné trojmocné ióny, ktoré sa neskôr usadili ako prúžkovaná hornina bohatá na hematit. Tvorba veľkých ložísk železných rúd v dôsledku týchto nevratných zmien postupne prestala[4]. Väčšina týchto ložísk sa nachádza v asi 3,8 – 1,8 miliardy rokov starých (prekambrických) súvrstviach.
Ostatné sedimentárne a zvetrávacie železné rudy
Ostatné typy železných rúd predstavujú hlavne fanerozoické oxidické rudy obsahujúce hlavne hematit, limonit, alebo siderit a pelosiderit, prípadne silikáty ako chamozit a thuringit. Ide o sedimenty spojené so vznikom pri rôznych procesoch ako sú vulkano-exhalačné procesy, sedimenty redukčných paniev alebo syndiagenetického pôvodu[5]. Zatiaľ nevyužívaným zdrojom sú aj železno-mangánové konktécie dna Tichého a Indického oceánu.
Medzi ďalšie možno zaradiť pobrežné ryžoviská minerálov železných rúd, prípadne oblasti rozsiahle zvetrávania v tropických oblastiach, kde sa v pôde koncentruje lateritový horizont goethitového zloženia.
Vulkanosedimentárne ložiská (typ Lahn-Dill)
Vznikajú v oceánskej zemskej kôre, asociujú s výlevmi bazaltov, ryolitov prípadne ich tufov. Niekedy sa medzi nebom zaraďujú aj sedimentárne ložiská typu Algoma, ktoré sa zvyčajne považujú za páskované železné rudy[6].
Magmatické ložiská
Magmatické rudy železa sú väčšinou spojené s veľkými bázickými (najčastejšie gabrovými) a ultrabázickými (peridotity, karbonatity) vrstevnatými intrúziami. Okrem oxidov železa a titánu ako sú magnetit a ilmenit, obsahujú vo väčšej miere aj apatit. Okrem železa môžu slúžiť aj ako zdroje vanádu, titánu, fosforu, zirkónia, céru, nióbu a ďalších[6]
Kontaktne metasomatické ložiská
Vznikajú na kontaktoch granitoidných intrúzií a najčastejšie karbonátových hornín ako sú vápence, či dolomity. Typickou horninou týchto ložísk sú železné skarny. Ide o pomerne rozšírené ložiská[6].
Hydrotermálne ložiská
Hydrotermálne ložiská sú tvorené akumuláciami sideritu. Dajú sa rozdeliť na dve kategórie. Metasomatické ložiská vznikli zatláčaním starších karbonátov hydrotermálnymi roztokmi, majú zväčša šošovkovitý tvar. Ich dobrý príklad je slovenské ložisko pri Nižnej Slanej. Žilné ložiská vznikli vyzrážaním hydrotermálnych roztokov v puklinách[6].
Ťažba a úprava
| Krajina | Produkcia | Zásoby |
|---|---|---|
| Čína | 900 | 23 000 |
| Austrália | 420 | 24 000 |
| Brazília | 370 | 29 000 |
| India | 260 | 7 000 |
| Rusko | 100 | 25 000 |
| Ukrajina | 72 | 30 000 |
| Južná Afrika | 55 | 1 000 |
| Irán | 33 | 2 500 |
| Kanada | 35 | 6 300 |
| USA | 49 | 6 900 |
| Švédsko | 25 | 35 000 |
| Kazachstan | 22 | 8 300 |
| Venezuela | 16 | 4 000 |
| Mauritánia | 11 | 1 100 |
| Ostatné krajiny | 50 | 11 000 |
| Svet celkom | 2400 | 180 000 |
Železná ruda sa v súčasnosti ťaží jednak v hlbinných baniach alebo častejšie povrchovým spôsobom. Železné rudy sú vždy sprevádzané ďalšími horninami a hlinitými substanciami. Ich úpravou: drvením v čeľusťových a valcových drvičkách, praním a flotáciou sa takto vyťažená surová ruda zbavuje hlušiny a dosiahne vyšší obsah železa. Takto upravená a obohatená ruda sa je dopravovaná do hutníckych podnikov. Nemenej významným prvkom spracovania je granulácia (pomocou ílu), ktorá zmenšuje straty rudy pri doprave.
Najvýznamnejšie náleziská železnej rudy sa nachádzajú v Brazílii (súbor Minas Gerais), Austrálii, Číne, Rusku (Kurská magnetická anomália), Indii, na Ukrajine (hlavne Krivojrožská formácia) a v USA (súbory Keewatin a Animikia)[3]. Najintenzívnejšia ťažba železnej rudy hlbinným spôsobom prebieha v súčasnosti vo Švédsku (štátny koncern LKAB). Vo svete sa inak najmä z ekonomických dôvodov preferuje predovšetkým povrchová ťažba.
Referencie
- White, W. M., 2009, Geochemistry. Johns Hopkins University press, Baltimore, s. 539
- Emmons, W. H., 1940, The principles of Economic Geology. McGaw-Hill, New York, s. 234
- Mišík, M., Chlupáč, I., Cicha, I., 1984, Historická a stratigrafická geológia. Bratislava, 541 s.
- Klein, C., 2006. Mineralógia. Oikos-Lumon, Bratislava, 658 s.
- Rojkovič, I., Lintnerová, O., Uhlík, P., Kraus, I., 2006. Nerastné suroviny. Univerzita Komenského, Bratislava, 179 s.
- Rozložník, L., Havelka, J., Čech, F., Zorkovský, V., 1987: Ložiská nerastných surovín a ich vyhľadávanie. Alfa, Bratislava, 693 s.
- Jorgenson, J. D. Iron Ore Statistics and Information [online]. minerals.usgs.gov, rev. 2011-07-08, [cit. 2011-08-01]. Dostupné online. (po anglicky)
