Таконит

Таконит
Осадочная железная порода
Состав
Начальный	Магнетит , гематит и кремень
вторичный	Сидерит , гриналит , миннесотаит и стильпномелан.

Таконит ( / ˈ t æ k ən aɪ t / ) — разновидность полосчатого железистого образования , железосодержащей (более 15% железа) осадочной породы , в которой железные минералы прослоены кварцем , кремнем или карбонатом . Название таконит было придумано Горацием Воном Винчеллом (1865–1923) – сыном Ньютона Горация Винчелла , геолога штата Миннесота – во время их новаторских исследований докембрийской железной формации Бивабик на северо-востоке Миннесоты. Он считал, что последовательность осадочных пород, в которой находится железная формация, коррелирует с таконической складчатостью Новой Англии, и называл незнакомую и пока еще безымянную железосодержащую породу «таконической породой» или таконитом . ^[1]

После разработки месторождений высококачественной железной руды прямой доставки на хребте Месаби , содержащих до 65% железа и всего лишь 1,25% кремнезема , горняки назвали неизмененную стеновую породу железных пластов таконитом. Содержание железа в таконите обычно составляет от 30% до 35%, а содержание кремнезема обычно около 45%. Железо в таконите обычно присутствует в виде магнетита, силикатов железа и железосодержащих карбонатов, а также местами мартита (гематита), образующегося при окислении магнетита. Горизонты, содержащие магнетит в качестве доминирующего минерала, широко разрабатываются с 1955 года для производства железорудных окатышей; термин «таконит», следовательно, был в просторечии адаптирован для описания магнетитовых железных руд ( таконитовая железная руда ), процесса добычи, измельчения, магнитной сепарации и агломерации ( таконитовый процесс ), а также железорудных окатышей продукта ( таконитовых окатышей ). .

История

В конце 19 - начале 20 веков в Соединенных Штатах добывалось такое количество железной руды высококачественной , что таконит считался нерентабельным отходом. К концу Второй мировой войны большая часть богатой железной руды в Соединенных Штатах была исчерпана, поэтому таконит стал цениться как новый источник металла. ^[2]

Производство

Для переработки таконита руду измельчают в мелкий порошок, магнетит отделяют от пустой породы сильными магнитами, а порошкообразный железный концентрат соединяют со связующим веществом, таким как бентонитовая глина и известняк, в качестве флюса . На последнем этапе его раскатывают в гранулы диаметром около 10 миллиметров, содержащие около 65% железа. Гранулы обжигаются при очень высокой температуре, чтобы затвердеть и сделать их долговечными. Это необходимо для того, чтобы доменная шихта оставалась достаточно пористой, чтобы нагретый газ мог проходить через нее и вступать в реакцию с окомкованной рудой. При обжиге окатышей ) окисляется магнетит (Fe ₃ O ₄ до гематита (Fe ₂ O ₃ ), экзотермическая реакция, которая снижает стоимость гранулирования концентрата. Э. У. Дэвису из горнодобывающей экспериментальной станции Университета Миннесоты приписывают разработку процесса гранулирования. С момента коммерческого развития этого процесса в районе озера Верхнее в 1950-х годах термин «таконит» использовался во всем мире для обозначения железных руд, которые можно обогатить с помощью аналогичных процессов. ^{[ нужна ссылка ]}

Основными производителями железорудных окатышей из таконита в Северной Америке являются Iron Ore Company of Canada , Cliffs Natural Resources, Inc. , US Steel и ArcelorMittal . Эти обработанные окатыши таконитовой руды также называют «таконитом». Поскольку это форма, которая обычно перевозится железнодорожным и морским транспортом, и такие грузы часто обсуждаются, такое использование этого термина очень распространено. ^{[ нужна ссылка ]}

Обработанные гранулы таконита, используемые в сталелитейной промышленности, в масштабе показана четверть США .

Регион Месаби-Айрон-Рейндж в американском штате Миннесота является основным производственным районом. Окатыши таконитовой железной руды доставляются по железной дороге в порты Силвер-Бэй , Ту-Харборс и порты-близнецы Дулут , штат Миннесота , и Супериор, штат Висконсин , расположенные на озере Верхнее . Доки в Эсканабе, штат Мичиган , на озере Мичиган также отгружают таконит с железного месторождения Маркетт в Мичигане, а иногда туда по железной дороге доставляют руду из Миннесоты. В Маркетте, штат Мичиган , также есть таконитовый док, который загружает навалочные грузовые суда рудой с металлургического комплекса Маркетт. Руда обычно доставляется грузовыми судами по озерам в районы нижних Великих озер . Многие сталелитейные центры находятся недалеко от озера Эри . В связи с возросшим международным спросом таконит поставляется в Мексику и Китай. ^[3]

Судно SS Edmund Fitzgerald , затонувшее в озере Верхнее 10 ноября 1975 года, перевозило около 26 116 длинных тонн гранул таконита. ^[4]

Таконит и здоровье человека

Начиная с 1955 года, компания Reserve Mining Company сбрасывала измельченную пустую породу (хвосты) со своего перерабатывающего завода в Силвер-Бэй, штат Миннесота, в озеро Верхнее. В хвостах содержалось 40% минерального ряда амфиболовой группы куммингтонит - грюнерит , который может образовывать асбестовидные частицы. Было показано, что небольшая часть мелкозернистых хвостов широко разбросана вдоль западного берега озера Верхнее, источника питьевой воды для ряда городов; например, испытания системы водоснабжения в Дулуте, штат Миннесота, показали наличие 100 миллиардов волокон на литр воды. Не было эпидемиологических доказательств того, вызывают ли эти частицы рак или они безопасны. 20 апреля 1974 года судья окружного суда США Майлз Лорд постановил, что питьевая вода и озеро Верхнее должны быть защищены от асбестоподобных частиц. Резервный рудник был вынужден начать вывоз отходов хвостохранилища на землю и установить оборудование для контроля загрязнения воздуха вместо сброса их непосредственно в озеро Верхнее. Это стало одним из самых дорогостоящих случаев предотвращения загрязнения в истории США. ^[5] Исследования, финансируемые правительством, не обнаружили никаких негативных последствий для здоровья от употребления воды из озера Верхнее. ^[6]^[7]

Исследование, проведенное в 2003 году среди шахтеров таконита, пришло к выводу, что наиболее вероятной причиной 14 из 17 случаев мезотелиомы среди шахтеров на горнодобывающих предприятиях был контакт с асбестом . С тех пор, как это исследование было завершено, болезнь была диагностирована еще у 35 шахтеров Iron Range. Мезотелиома встречается в два раза чаще, чем ожидалось, среди населения северо-восточного региона Миннесоты, включая Айрон-Рейндж . ^[8] Вдохновленный исследованием 2003 года, Департамент здравоохранения Миннесоты (MDH) изучил взаимосвязь волокнистых минералов в таконите и таконитовой пыли, а также состояния легких, сходные с асбестозом , мезотелиомой плевры и другими заболеваниями плевры , которые возникают после воздействия асбеста. Поскольку эти условия могут быть вызваны промышленным асбестом, который использовался при добыче и переработке таконита, а также на других промышленных объектах на северо-востоке Миннесоты, исследование попыталось определить, какое влияние, если таковое имеется, могли оказать природные волокнистые минералы в таконите. ^[8] В декабре 2014 года в результате длительного эпидемиологического исследования среди шахтеров Миннесоты был сделан вывод о том, что у тех, кто проработал 30 лет на железных рудниках и дожил до 80 лет, в течение всей жизни вероятность заболеть мезотелиомой составляла 3,33 случая на тысячу таких рабочих, что более чем вдвое превышает фоновый показатель. 1,44 случая на тысячу человек, доживающих до 80 лет. ^[9]

См. также

Эдвард Уилсон Дэвис – американский инженер и изобретатель, новатор первых исследований таконита.
Образование полосчатого железа - характерные слоистые образования богатых железом осадочных пород, которые почти всегда имеют докембрийский возраст.

Ссылки

^ Винчелл, Гораций В. (1891) «Железный хребет Месаби», в: Винчелл, Ньютон Х., изд., Исследование геологии и естественной истории Миннесоты (Миннеаполис, Миннесота, США: Harrison & Smith), том. 20, с. 124. Со с. 124: «Эта скала широко распространена по всей длине Месаби и, отличаясь от всего, что встречается в других местах и характерна для этого горизонта Таконика, была названа таконитом ». автором
^ «Таконит» . Департамент природных ресурсов Миннесоты . Проверено 27 декабря 2023 г.
^ [1] , Будущая работа
^ Национальный совет по безопасности на транспорте (NTSB) (4 мая 1978 г.). «Отчет о морской катастрофе: SS Edmund Fitzgerald затонул в озере Верхнее 10 ноября 1975 года» (PDF) . uscg.mil . НТСБ. п. 9. Архивировано (PDF) из оригинала 2 мая 2017 г. Проверено 29 марта 2017 г.
^ Томас Р. Хаффман, «Враги народа, асбест и судебный процесс над горнодобывающими предприятиями»
^ Э. Э. Сигурсон, «Наблюдения за эпиднадзором за заболеваемостью раком в Дулуте, Миннесота», « Перспективы экологического здоровья», ноябрь 1983 г., т. 53, стр. 61-67.
^ Хилдинг и другие, «Биологические эффекты проглатывания амозитового асбеста, таконитовых отходов, диатомовой земли и воды озера Верхнее на крыс», Архив гигиены окружающей среды, ноябрь-декабрь. 1981, т.36 н.6 с.298-303.
^ Перейти обратно: ^а ^б Хемфилл, Стефани (8 июня 2007 г.). «Исследователи ищут связь между таконитом и мезотелиомой» . Общественное радио Миннесоты . Проверено 18 июля 2007 г.
^ Финнеган, Джон Р. младший; Мандель, Джеффри Х. (24 ноября 2014 г.). Итоговый отчет законодательному органу: Исследование здоровья таконитовых рабочих Миннесоты (PDF) (Отчет). Партнерство по здоровью легких работников Миннесоты, занимающихся таконитом. п. 23.

Дальнейшее чтение

Дэвис, Эдвард В., Пионер в области таконита . Сент-Пол: Издательство Исторического общества Миннесоты, 1964.
Группа проекта по истории компании Erie Mining, Таконит, Новая жизнь железного хребта Миннесоты: история компании Erie Mining Company . Дулут: Историческое общество округа Сент-Луис, 2019.
Мануэль, Джеффри Т., «Г-н Таконит: Эдвард В. Дэвис и продвижение низкосортной железной руды, 1913–1955», Technology and Culture, 54 (апрель 2013 г.), 317–45.
Мануэль, Джеффри Т., Таконитовые мечты: борьба за поддержание добычи полезных ископаемых на железном хребте Миннесоты, 1915–2000 гг . Миннеаполис: Университет Миннесоты, 2015.

Внешние ссылки

«Таконит» , Департамент природных ресурсов Миннесоты.
«Железнорудный хребет Месаби» , География
«История Силвер-Бэй» , Официальный сайт Силвер-Бэй, Миннесота

[1] Винчелл, Гораций В. (1891) «Железный хребет Месаби», в: Винчелл, Ньютон Х., изд., Исследование геологии и естественной истории Миннесоты (Миннеаполис, Миннесота, США: Harrison & Smith), том. 20, с. 124. Со с. 124: «Эта скала широко распространена по всей длине Месаби и, отличаясь от всего, что встречается в других местах и характерна для этого горизонта Таконика, была названа таконитом ». автором

[DNR1-2] «Таконит» . Департамент природных ресурсов Миннесоты . Проверено 27 декабря 2023 г.

[CHN-3] [1] , Будущая работа

[4] Национальный совет по безопасности на транспорте (NTSB) (4 мая 1978 г.). «Отчет о морской катастрофе: SS Edmund Fitzgerald затонул в озере Верхнее 10 ноября 1975 года» (PDF) . uscg.mil . НТСБ. п. 9. Архивировано (PDF) из оригинала 2 мая 2017 г. Проверено 29 марта 2017 г.

[5] Томас Р. Хаффман, «Враги народа, асбест и судебный процесс над горнодобывающими предприятиями»

[6] Э. Э. Сигурсон, «Наблюдения за эпиднадзором за заболеваемостью раком в Дулуте, Миннесота», « Перспективы экологического здоровья», ноябрь 1983 г., т. 53, стр. 61-67.

[7] Хилдинг и другие, «Биологические эффекты проглатывания амозитового асбеста, таконитовых отходов, диатомовой земли и воды озера Верхнее на крыс», Архив гигиены окружающей среды, ноябрь-декабрь. 1981, т.36 н.6 с.298-303.

[Hemphill-8] Перейти обратно: ^а ^б Хемфилл, Стефани (8 июня 2007 г.). «Исследователи ищут связь между таконитом и мезотелиомой» . Общественное радио Миннесоты . Проверено 18 июля 2007 г.

[9] Финнеган, Джон Р. младший; Мандель, Джеффри Х. (24 ноября 2014 г.). Итоговый отчет законодательному органу: Исследование здоровья таконитовых рабочих Миннесоты (PDF) (Отчет). Партнерство по здоровью легких работников Миннесоты, занимающихся таконитом. п. 23.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]