Rautamalmi on yksi maankuoren yleisimmistä elementeistä. Rautamalmi on kallio, josta metallirauta voidaan uuttaa. Rautamalmissa on yleensä runsaasti rautaoksideja, ja niitä voi esiintyä useissa väreissä, mukaan lukien tummanharmaa, violetti, ruosteenpunainen tai kirkkaan keltainen. Tärkeimmät rautamalmityypit ovat hematiitti ja magnetiitti. Takoniitti on huonompilaatuinen rautamalmi. Rauta ei itsessään ole tarpeeksi vahva rakennustarkoituksiin ja muiden esineiden valmistukseen, joten raaka rauta sekoitetaan muiden alkuaineiden, kuten mangaanin, volframin, nikkelin, kromin ja vanadiinin kanssa parempien tulosten saavuttamiseksi. Raudasta valmistettua terästä käytetään valmistuksessa, rakentamisessa, autoteollisuudessa ja monissa muissa teollisissa sovelluksissa.
Yhdysvaltojen on arvioitu olevan 110 miljardia tonnia rautamalmivarantoja, mikä tarkoittaa 27 miljardia tonnia rautaa. Suurin osa tästä malmista on takoniitti, joka löytyy Lake Superior -alueelta Michiganista.
Contents
Kuinka rautamalmimarkkinat toimivat:
Rautamalmi on olennainen osa maailmanlaajuista rauta- ja terästeollisuutta. Noin 98% kaivetusta rautamalmista käytetään teräksen valmistuksessa. Yli 50 maassa maailmanlaajuisesti kaivetaan rautamalmia, mukaan lukien Australia ja Brasilia, jotka hallitsevat viennin markkinaosuutta.
Michiganin ja Minnesotan kaivokset vastaavat suurimmasta osasta rautamalmia Yhdysvalloissa. On syytä huomata, että Yhdysvaltojen kaivokset tuottivat 48 miljoonaa tonnia rautamalmia vuonna 2019. Australia tuotti 930 miljoonaa tonnia, jota seurasi Brasilia 480 miljoonalla tonnilla. Vuonna 2019 rautamalmin maailmanmarkkinahinnat olivat keskimäärin 112,15 dollaria tonnilta, mikä nousi 21%, kun vuoden 2018 93 dollaria tonnilta. Hinnat olivat 88 dollaria tonnilta maaliskuussa 2020..
Mitkä tekijät vaikuttavat rautamalmin hintoihin?
Syy raudan hintojen romahtamiseen johtuu pääasiassa teräksen kysynnän laskusta Kiinasta, koska ne ostavat noin kaksi kolmasosaa meritse kuljetettavasta rautamalmista, mikä edistää merkittäviä tuottajia, kuten BHP Billiton (BHP), Rio Tinto (RIO) ja Vale (VALE). Näillä yrityksillä on myös mahdollisuus saada edullisia rautamalmiesiintymiä, ja ne hyötyvät mittakaavaetuista. Markkinat ovat siirtyneet ylitarjontaan lisääntyneen tuotannon vuoksi, mikä on pakottanut kalliit rautamalmikaivokset vähentämään tuotantoa tai taittamaan.
Raudan käyttö:
1: Sitä voidaan käyttää teräksen tuottamiseen, ja sitä käytetään myös maa- ja vesirakentamisessa, palkkien, teräsbetonin jne.
2: Rautaa voidaan käyttää myös seosterästen, kuten hiiliterästen, valmistukseen lisäaineilla, kuten nikkeli, vanadium, kromi, mangaani ja volframi.
3: Rautaa käytetään laajalti siltojen, sähköpylväiden, polkupyöräketjujen, leikkaustyökalujen ja kiväärin tynnyrien rakentamisessa.
4: Valurauta sisältää 3–5% hiiltä. Sitä käytetään venttiileihin, putkiin ja pumppuihin.
5: Rautakatalyyttejä voidaan käyttää Haber-prosessissa ammoniakin tuottamiseksi.
6: Magneetit voidaan valmistaa tästä metallista ja sen seoksista ja yhdisteistä.
Raudan fysikaaliset ominaisuudet:
1 Se ruostuu kosteassa ilmassa, mutta ei kuivassa ilmassa.
2: Metallina se on luonteeltaan magneettinen.
3: Huoneen lämpötilassa tätä metallia esiintyy ferriitin tai a-muodon muodossa.
4: 910 ° C: ssa se muuttuu y-raudaksi, joka on luonteeltaan paljon pehmeämpi.
5: Se sulaa 1536 ° C: ssa ja kiehuu 2861 ° C: ssa.
6: Se liukenee helposti laimennettuihin happoihin.
Miksi rautaa pidetään erona muista elementeistä?
Ero on atomien ytimestä löydettyjen protonien lukumäärä. Protonien lukumäärä tekee jokaisesta elementistä ainutlaatuisen. Näitä numeroita käytetään järjestämään ne jaksolliseen taulukkoon. Elementin atomeissa olevien protonien määrää kutsutaan atomiluvuksi. Jaksollisessa taulukossa tämä luku on elementtisymbolin yläpuolella. Raudalla on 26 protonia, joten sen atomiluku on 26. Se, että raudassa on 26 protonia ytimessään, tekee siitä raudan.
Kuinka rautamalmia tuotetaan?
Raudan valmistuksessa on 3 vaihetta:
1: Uuttaminen
2: Jalostus
3: Valmistus
1: Uuttaminen
Suurin osa rautamalmista louhitaan pintakaivoksissa tai avolouhoksissa. Normaalisti raskaat koneet poistavat maan pintakerroksen laajalla alueella paljastaen rautamalmit. Harvinaisissa tapauksissa kaivostyöläiset kaivavat akselit maahan, sivutunneleiden avulla he voivat seurata malmin suonia. Kun raaka malmi on poistettu maasta, se ladataan kuorma-autoihin ja sitten materiaali kaadetaan kaivomurskaimiin.
2: Jalostus:
Kaivomurskauskoneet murskaavat malmin ja erottavat raudan epäpuhtauksista, kuten hiekasta ja savesta. Parhaiden rautamalmilaatujen rautapitoisuus on lähellä 70%, ja ne vaativat yleensä vähemmän käsittelyä.
Alemman luokan malmit vaativat harvoin lisäjalostusmenetelmiä, joita kutsutaan etsinnäksi:
Edelleen murskaaminen ja pesu malmeista poistaa enemmän hiekkaa ja savea.
Magneettinen erottamista käytetään raudan erottamiseen hiekasta ja savesta
Pelletointi on prosessi, jolla rauta muutetaan pelleteiksi.
Sintraus on prosessi, jolla rautamalmit kuumennetaan osittain sulaksi massaksi.
3: Valmistus:
Rautaa tuotetaan tavallisesti tornin muotoisissa, tiilillä vuoratuissa teräsrakenteissa, joita kutsutaan masuuniksi. Rautamalmi, sintra, koksi ja kalkkikivi kaadetaan uunin yläosaan ja kuuma ilma puhalletaan uuniin pohjasta.
Kuuma ilma reagoi koksin hiilen kanssa hiilimonoksidin muodostamiseksi. Hiilimonoksidi reagoi sitten rautamalmin kanssa muodostaen puhdasta rautaa ja hiilidioksidia. Sen jälkeen sulanut rauta uppoaa uunin pohjaan, kun taas jäljellä olevien epäpuhtauksien kanssa reagoivasta kalkkikivestä syntynyt kuona kelluu ylöspäin. Rauta ja kuona poistetaan uunista erikseen.
