Pure metallisk jern er praktisk talt ikke -eksisterende på overflaten av jorden , forårsaker mennesker å utnytte jernoksyd som deres hovedkilde for elementet . Det er tre hovedkilder for jern som krever ulike mining teknikker for å oppnå utvinning .
Båndete jernformasjonereksisterer innenfor sedimentære bergarter , vanligvis ledsaget av magnetitt og silika. Kjent som taconite , gruver dekke store ranker av land i Minnesota , Michigan , østlige Canada og Brasil. Steinen er fjernet og knust for å oppnå taconite , en prosess som kalles beneficiation .
I Chile , Malaysia og Tasmania, er vulkansk bergart som inneholder jernmalm rikelig. Disse avleiringene blir utvunnet på en lignende måte til merkede jern formasjoner og knust for å fjerne jern. Titan er et vanlig biprodukt av de vulkanske innskudd.
Hematitt malmforekomster er mer tradisjonelle forekomster av jern . Separeringen av jernmalm fra dens sluttet elementer gjør dette til en av de foretrukne kilder for gruvedrift. Den høye konsentrasjonen av tilleggselementer , men begrenser volumet av jern fjernes fra prosessen. Store forekomster av hematitt jern kan bli funnet over hele verden, men Australia og India har den mest omfattende .
Funksjon
Jern er de mest brukt metall i verden . Dens modifikasjon til stål har skapt rammene og skjeletter for cruiseskip , stadioner , biler og skyskrapere . Betydningen av fortsatt produksjon av jernmalm er sentralt i den økonomiske utviklingen av menneskelig sivilisasjon . De store utfordringene å hente jernmalm er ikke nødvendigvis i å finne et høyt volum av materiale, men det faktum at gruvedrift det kan vise seg vanskelig. De fleste store jernmalm gruvedrift er avhengig av de store industrialiserte land, inkludert Kina, Brasil , India , Australia , Russland og USA .
Hensyn
Mengden av jernmalm produseres årlig i verden er minst 1 milliard mentric tonn, med forbruksnivå nesten alltid på vei oppover. Så til tross for den tilsynelatende store ressurser , kunne jernmalm at vi i dag trekke bli utarmet av 2070. Dette er ikke å si at jern har blitt fullstendig tappet fra jorden; Imidlertid kunne de ulike kilder som vi bruker for å få materialet være borte. Forskere og jern -og stålindustrien arbeider med nye kilder for å hente jernmalm , herunder videre forskning på silika sand å bedre anskaffe hver bit av jernmalm tilgjengelig. I tillegg har mer forseggjorte resirkuleringsplaner blitt satt på plass. En stor mengde av stål og jern produsert i USA kommer fra resirkulerte materialer .
Effekter
For å oppnå rent jern fra jernmalm , oksygen til stede i materialet må fjernes. De viktigste prosessene i stand til å gjøre dette er smelting og direkte reduksjon . Fordi forbindelsen mellom jern og oksygen-atomene er så sterk , må et andre element , karbon, innføres for å tiltrekke oksygen . Ved pudring av jernmalm og sammenslåing med det karbon -baserte koks og oppvarming til høye temperaturer , er det for fjerning av oksygen og karbon -monoksyd blir produsert . Nøkkelen til denne prosessen ved å vise området med separasjon som fri fra ekstra oksygen som mulig i et forsøk på å forhindre dannelse av karbondioksid.
Betydning
elementer som vanligvis finnes i jernmalm kan ha stor innflytelse på det ferdige produktet hvis omsorg ikke er tatt under smelteprosessen . Virkningene av fosfor jern kan forårsake økt styrke og hardhet , som kan være fordelaktig for visse materialer . Men , det hindrer også visse bruksområder . Svovel kan føre til jernet for å bli mer sprø, mens aluminium påvirker den tid det tar å behandle . Silika er et annet element som vanligvis finnes i jern, men effekten er minimal. Mange av disse forstyrrende elementene har blitt fullstendig fjernet , siden bruk av moderne smelteteknikker . Mest jern fra før det 19. århundre, men inneholder mange av disse urenheter.