Металлические полезные ископаемые: виды, характеристика
Нам известны виды полезных ископаемых: топливные, рудные, нерудные. Первая группа успешно изучена. Продвигаемся дальше – рудные, или металлические, ископаемые – то, ради чего вообще зарождалась и развивалась промышленность. Еще с древних времен человек понял, что металл дает в повседневной жизни гораздо больше возможностей, чем его отсутствие. В современном мире уже невозможно представить жизнь без какого-либо металла. В бытовой технике и электронике, в домах, в ванной комнате, даже в маленькой лампочке – он повсюду.
Как добывают? Лишь благородные металлы, которые из-за своих химических свойств не вступают в реакцию с другими простыми и сложными веществами, можно найти в чистом виде. Остальные же активно взаимодействуют друг с другом, превращаясь в руду. Смесь металлов при необходимости разделяют или оставляют без изменений. Сплавы, образованные природой, «прижились» благодаря смешанным свойствам. Железо, например, можно сделать более твердым, если добавить к металлу углерод, получится сталь – прочное соединение, выдерживающее большие нагрузки.
В зависимости от индивидуальных характеристик, а также области применения рудные полезные ископаемые делятся на группы: черные, цветные, благородные, редкие и радиоактивные металлы.
Общие сведения по составу и объемам добычи строительных материалов
Состав большинства строительных материалов определяется объективными геологическими процессами, происходящими на протяжении длительного времени в земной коре, поэтому зависит от состава материала горных пород и видов минералов, содержащихся в них.
В связи с чем, все горные строительные материалы имеют несколько физических состояний и образованных пород, в которых они могут находиться —
- твердое или плотное,
- мягкое или рыхлое,
- осадочные валунно-гравийно-песчаные, глинистые и органогенные ледниковые отложения,
- магматические или вулканические из полиминеральной породы гранита, габбро и лабрадорита,
- видоизмененные метаморфические из перекристаллизованных, то есть очищенных твердых разновидностей мрамора, кварцита и гнейса,
образованные в результате природных изменений, под влиянием физико-химических процессов, происходящих, как на поверхности, так и в толще земной коры.
Под влиянием этих природных факторов изменилась молекулярно-кристаллическая структура полезных ископаемых, атомные элементы которых в группах позволили придать им необычные свойства:
- твердость и хрупкость,
- огнеупорность и ковкость,
- прочность и пластичность,
- вязкость и долговечность,
- спекаемость и легкоплавкость,
- водоупорность и инертность,
- адсорбирование и тугоплавкость,
- морозоустойчивость и растяжение,
- блеск и цвет, позволяющие использовать их не только в строительной сфере, но и в других отраслях промышленности:
- стекольной и металлургической,
- бумажной и керамической,
- химической и парфюмерной,
- текстильной и нефтеперерабатывающей,
- пищевой и сельскохозяйственной.
Видимо поэтому объемы добычи не рудных строительных материалов за последние годы в несколько раз превысили добычу рудных полезных ископаемых.
Да и сам структурный состав не рудных строительных материалов может значительно видоизменяться не только от самих стандартных параметров, но и геологических месторождений, и даже от их расположения и перспективности разработки.
Оттого в наши дни активно ведутся геологические поиски вновь открываемых месторождений строительных материалов, где ежедневно осваиваются и постоянно разрабатываются новые карьерные месторождения, бурятся глубокие скважины и строятся подземные шахты.
Поскольку для формирования всех полезных ископаемых на нашей огромной земле необходимо довольно продолжительное время и некоторые природные условия определенной температуры и давления, поэтому есть огромный смысл в бережном сохранении и рациональном использовании природных ресурсов.
Механическая обработка
Сортировка
Первоначальным этапом обработки нерудного сырья является сортировка. Благодаря ей добытые минералы очищаются от примесей и разделяются по крупности. В основу сортировки положены механическое, гидравлическое, пневматическое, электромагнитное воздействие, позволяющее за счёт разных физических свойств зёрен исходного материала производить распределение по фракциям.
Дробление
Для получения из горных пород песка и щебня нужных размеров применяется дробление. Четвертая часть расходов на производство нерудных строительных материалов затрачивается именно здесь. Для выполнения этой технологической операции используют конусные, молотковые, роторные, ударно-шнековые и щековые дробилки. В зависимости от плотности и фракций исходного сырья, процесс дробления может доходить до четырёх стадий.
Классификация
Процесс дальнейшего фракционирования зернистого материала находит воплощение в гидравлических или механических классификаторах, осуществляющих его разделение в зависимости от скорости падения составляющих элементов, находящихся внутри жидкости. Гидравлические классификаторы работают за счёт напора воды, а механические имеют в своём составе механизмы взмучивания и разгрузки, что позволяет и тем и другим производить по размерный отбор.
Промывка или сухая очистка
Для промывки нерудных материалов используются барабанные, вибрационные и корытные мойки. С её помощью избавляются от глины и пыли. Так как данный метод связан с большим расходом воды и трудностями последующего обезвоживания, то в последнее время стало актуальным применять сухую очистку. Путём выделения и отправления в отвал мелких зёрен, содержащих наибольшее количество примесей.
Распиловка, шлифовка, полировка, окантовка
Все эти способы (распиловка, шлифовка, полировка, окантовка) находят применение при разработке материалов высокой прочности и крупных габаритов (гранит, мрамор), а также при обработке уже готовых облицовочных плит, содержащих в своём составе нерудные минералы.
Высушивание и измельчение
Современная промышленность выпускает широкий ассортимент установок, предназначенных для сушки и измельчения сыпучих строительных материалов. Технологий, являющихся завершающей стадией в процессе получения песка, щебня, гравия, шлаков, искусственных материалов.
Классификация нерудных материалов
Разнородность неметаллических природных ископаемых приводит к тому, что их крайне сложно классифицировать. Как было отмечено выше, один компонент может использоваться где угодно. Тем не менее вышеуказанные ископаемые разделяют на две основные группы:
- по области использования: горное, химическое сырье и горно-металлургическое сырье, строительные материалы, а также кристаллы (технические);
- по геологическому происхождению: горные породы (относятся к самому распространенному виду неметаллических полезных ископаемых, имеют относительно простую структуру).
Кроме того, существуют минералы – более редкие ископаемые с небольшими месторождениями. Они имеют высокую стоимость. Узнать больше и приобрести нерудные материалы можно на сайте https://stroitim.ru.
Добыча нерудных материалов
Обычно руды добывают с помощью открытого способа , в пример можно привести карьеры и котлованы . Данный метод тратит очень много ресурсов и плохо сказывается на природе , но с его помощью можно получить большое количество хороших и качественных материалов , которые хорошо выдержат дальнейшие действия .
Чтобы «выжить» все из места добычи используют специальную профессиональную технику .
Также существует многоступенчатая обработка материалов . Некоторые ее виды :
- Дробление . Обычно используют при работе с твердыми материалами .
- Сортировка . Без нее нормальное производство предметов не будет возможным .
- Обогащение . После данной процедуры получается продукт лучше , чем был .
Достаточно большую роль в добыче рудников играет экономика , а если быть точнее , то себестоимость материалов . К примеру , песок добытый в котловане будет стоить куда меньше речного или намывного . Гравий требует куда меньше времени и сил на свою обработку , поэтому естественно будет стоить меньше щебня . После покупки сразу может использоваться как наполняющий материал .
Существует определенный список « » для обработки .
- Песок ;
- Щебень ;
- Гравий ;
- Керамзит .
Нерудные материалы классифицируются по следующим параметрам :
- Плотность . Допустимая плотность для нетрудных материалов – до грамма на сантиметр в кубе .
- Также есть различия в происхождении – природные и искусственные.
- Форма и размер материала. Некрупным считается материал не превышающих 5 мм.
Классификация нерудных полезных ископаемых
Неметаллические ископаемые очень разнородны, поэтому их чрезвычайно сложно распределить по группам, создавая единую классификацию. К ним относится горнорудное, химическое сырье, строительные материалы и поделочные камни (драгоценные, полудрагоценные).
Более детальную классификацию видов полезных ископаемых предложил ученый Н.И. Ерёмина, разделив их по областям применения. Сюда входят такие материалы, как:
- Стекольно-керамические;
- Химические;
- Агрохимические;
- Камни для изготовления украшений;
- Металлургические;
- Цементные;
- Технические;
- Пьезооптические;
- Теплоизоляционное сырье.
Человек использует неметаллические полезные ископаемые каждый день – поваренная соль, драгоценности, нитратные или фосфатные удобрения и тд. Благодаря добыче этого сырья стало возможно строительство домов, производство техники, лечение некоторых заболеваний, создание косметики.
Применение нерудных ископаемых
Щебень
Открывает список наиболее востребованных сыпучих строительных материалов. Выделяют следующие виды щебня:
- гравийный;
- гранитный;
- известняковый.
Гранитный щебень добывают из скального грунта и дробят на фракции разной величины. Дробленый камень характеризуется высокой прочностью, морозостойкостью, отличной адгезией. Его используют при ремонте/сооружении трамвайных линий, железнодорожных насыпей, подушек автомобильных магистралей, при закладке фундаментов зданий.
Гравийный щебень получают методом измельчения и просеивания карьерной породы. По прочности он уступает гранитному, но при этом сохраняет отличные рабочие характеристики и имеет более доступную цену. Его используют для производства бетонного раствора, при возведении железнодорожных и автомобильных насыпей, в качестве декоративного материала в ландшафтном дизайне.
Известняковый щебень – недорогой материал, нашедший применение в дорожном и капитальном строительстве, в производстве различных стройматериалов. Продукт дробления горных пород обладает хорошим сцеплением с цементно-песчаным раствором, поэтому его активно задействуют при изготовлении бетонных изделий. Крупные фракции применяют для сооружения балластного слоя железнодорожного пути.
Гравий
Образовывается в результате измельчения скального грунта. Различают горный, речной и морской гравий. В зависимости от размера фракций продукт применяют в дорожном строительстве, при изготовлении бетона, в ландшафтном дизайне.
В строительстве больше ценится горный гравий, так как он, благодаря своей многогранной форме, обладает отличными адгезивными свойствами. Его используют для изготовления бетонных смесей.
Песок
По происхождению бывает морским, речным, озерным, горным. По способу добычи различают карьерный, сеяный и обводненный песок. Чистый, без посторонних примесей речной и морской песок используют для производства высококачественных бетонных смесей.
В строительстве наибольшее применение получил карьерный песок. Он входит в состав строительных смесей, его задействуют для пескоструйной обработки, намывки участков под строительство, при фундаментных и штукатурных работах, для бетонного производства и др.
Благодаря новым технологиям, область применения неметаллических полезных ископаемых постоянно расширяется.
Золото
Пожалуй, нет на Земле человека, который не слышал бы слова «Клондайк». Название этого региона на Аляске стало нарицательным как обозначение места, полного драгоценных сокровищ. В конце XIX века здесь были обнаружены колоссальные залежи золота. И тысячи авантюристов отправилось в дикий и далекий край на его поиски. Немногим счастливчикам удалось туда добраться и найти бесценное сокровище желтого цвета.
Золото и сегодня является ценнейшим металлом на Земле. Чаще всего его используют в ювелирной промышленности и как объект инвестирования. Золотые слитки считаются самым надежным способом сохранить свои сбережения. Помимо этого, благородный металл также применяется в микроэлектронике, стоматологии и пищевой промышленности.
За всю историю человечество извлекло из земли около 160 тысяч тонн золота. В денежном эквиваленте это сумма, которая равна примерно 8 триллионам американских долларов. Лидерами по добыче золота в мире являются следующие страны: Китай, Россия, Австралия, США, Южно-Африканская Республика, Перу, Канада. На территории Российской Федерации сегодня работает 37 золотодобывающих компаний. Они расположены в Бурятии, Амурской и Иркутской области, Забайкалье, Красноярском крае, Республике Тыве и некоторых других регионах страны.
