
Открытая добыча- карьеры, отвалы пустой породы, пыль, обрушение и просадка грунта.
Горючие полезные ископаемые относятся торф, уголь, нефть, газ, то есть полезные ископаемые, которые способны гореть, давать тепло. Иногда все виды этих ископаемых называют каустобиолитами (древнегреческое слово), что значит «горючие камни органического происхождения».Все они произошли благодаря скоплению останков вымерших растительных и животных организмов. В природе наиболее распространены так называемые энергетические угли, которые пригодны для сжигания в топках паровых котлов. Наиболее ценными считаются коксовые угли, которые после сильного нагревания без доступа воздуха способны спекаться в прочный, чистый от вредных примесей, высоко- теплотворный металлургический кокс. Вместе с нефтью из земных недр выходит на поверхность и горючий газ, иногда в очень большом объеме. Такие места называют нефтегазовыми месторождениями, а отдельно сосредоточенный горючий газ образует газовое месторождения. Характерно, что нефтяные месторождения приурочены к так называемым соляным куполовидным поднятиям. Мангыстауская нефть высокое содержание парафина.
Горючие полезные ископаемые
Название полезного ископаемого |
Бассейны и месторождения |
Нефть |
Доссор (1911 г.), Макат (1915 г.), Тенгиз, Кульсары, Косшагыл, Каратон, Прорва (Атырауская обл.) Жетыбай, Узень, Каламкас, Каражанбас (Мангистауская обл.) Кенкияк, Жанажол (Актюбинская обл.)
Кумколь, Кызылкия, Арыскум, Майбулак, Нуралы, Акшабулак (Кызылординская обл.) |
Газ |
Карашыганак (Карашыганакское), (Западно-Казахстанская обл.) Амангельдинское (Жамбылская обл.) |
Уголь |
Карагандинский, Шубаркульский (Карагандинская обл.) Экибастузский, Майкубенский (Павлодарская обл.), Убаганский (Костанайская обл.) Ленгерский (Южно-Казахстанская обл.), Кендерлы, Каражырау (Восточно-Казахстанская обл.) |
Нерудные полезные ископаемые.
Многие полезные ископаемые используют для получения кислот, удобрений и в строительстве. Полезные ископаемые, из которых не выплавляют металлы, называют нерудными.
Добывание металлов из руд.
Огромное большинство металлов находится в природе в виде соединений с другими элементами. Только немногие металлы встречаются в свободном состоянии, и тогда они называются самородными. Золото и платина встречаются почти исключительно в самородном виде, а серебро и медь — отчасти; иногда попадаются также самородные ртуть и некоторые другие металлы.
Добывание золота и платины производится или посредством механического отделения их от той породы, в которой они заключены, например промывкой водой, или путем извлечения их из породы различными реагентами с последующим выделением из раствора. Все же остальные металлы добываются химической переработкой их природных соединений.
Минералы и горные породы, содержащие соединения металлов и пригодные для получения этих металлов заводским путем, носят название . Главнейшие руды содержат оксиды, сульфиды и карбонаты металлов. Получение металлов из руд составляет задачу металлургии — одной из наиболее древних отраслей химической промышленности. Металлургические процессы, протекающие при высоких температурах, называются пирометаллургическими. Пирометаллургическим путем получают, например, чугун и сталь.
Важнейший способ получения металлов из основан на восстановлении их оксидов углем или СО. Если, например, смешать красную медную руду с углем и накалить, то уголь, восстанавливая медь, превращается воксид углерода (II), а медь выделяется в расплавленном состоянии:
Выплавка чугуна производится восстановлением железных руд оксидом углерода.
При переработке сульфидных руд сперва переводят сульфиды в оксиды путем обжига в специальных печах, а затем уже восстанавливают полученные оксиды углем. Например:
Кроме пирометаллургических методов, при добывании металлов применяются гидрометаллургические методы. Они представляют собою извлечение металлов из руд в виде их соединений водными растворами различных реагентов с последующим выделением металла из раствора. Гидрометаллургическим путем получают, например, золото (см. § 202).
Обычно руды представляют собой совокупность минералов. Минералы, содержащие извлекаемый металл, называются рудными минералами, все остальные — пустой породой. Последняя чаще всего состоит из песка, глины, известняка, которые трудно плавятся. Чтобы облегчить выплавку металла, к руде примешивают специальные вещества — флюсы. Флюсы образуют с веществами пустой породы легкоплавкие соединения — шлаки, которые обычно собираются на поверхности расплавленного металла и удаляются. Если пустая порода состоит из известняка, то в качестве флюса применяется песок. Для руд, содержащих большие количества песка, флюсом служит известняк. В обоих случаях в качестве шлака образуется силикат кальция, поскольку песок состоит в основном из диоксида кремния.
Во многих рудах количество пустой породы столь велико, что непосредственная выплавка металла из таких руд экономически невыгодна. Такие руды предварительно обогащают — отделяют от них часть пустой породы. В остающемся концентрате содержание рудного минерала повышается. металлы, оксиды которых наиболее прочны (алюминий, магний и другие), получают электролизом
Металлы извлекаются из руд. Руда камень, который содержит достаточное количество минеральных (металлические соединения) для металла должны быть извлечены из нее. Большинство металлов извлекаются из руды путем восстановления углерода или электролизом.
Добыча с использованием углерода
Такие металлы, как цинк, железо и медь присутствует в рудах, как их оксидов .Каждый из этих оксидов нагревают с углеродом, чтобы получить металл.
Оксид металла теряет кислород, и, следовательно, уменьшается . Углеродполучает кислород, и, следовательно, окисляется .
Использование железа в качестве примера:
оксид железа + Карбон → утюг + углекислый газ
2Fe 2 O 3 (тв) + 3C (ы) → 4 & (L) + 3CO 2 (г)
Источником углерода для этого снижения является кокс , полученный нагреванием угля в отсутствие кислорода. Следует отметить, что железожидкости , когда она формируется, из-за очень высокой температуры, при которой происходит реакция.
Некоторые металлы, такие как алюминий, так реактивной что их оксиды, не может быть уменьшена путем углерода.