Первые упоминания о железе обнаружены в египетских надписях на папирусе, сделанных примерно за 4000 лет до н. э. В то время железо ценилось очень высоко и, по-видимому, было известно лишь в метеоритах. Изделия из железа появились во втором тысячелетии до н. э. в Египте, Ассирии и несколько позднее в Индии и Китае. Начиная с VIII—IX вв. до н. э., во многих странах, в том числе и в России, железо применялось уже достаточно широко. В V—VIII вв., по всей вероятности, было положено начало выплавке стали в небольших количествах. Однако в течение длительного времени из легкоплавких железных руд люди умели выплавлять только железо.
Лишь в XIV в. задымили первые еще примитивные домны, и чугун и железо начали выплавлять в значительных количествах. Искусные мастера уже тогда умели получать сталь. В конце XVII в., особенно в начале XVIII в., при Петре I в России на базе карельских, тульских и уральских железных руд были созданы сравнительно мощные металлургические заводы и на протяжении всего XVIII столетия она занимала первое место в мире по выплавке чугуна и стали.
Начиная с XVIII в., плавку железной руды начали производить на каменном угле, точнее на коксе (до этого использовался древесный уголь), что способствовало дальнейшему развитию железоделательной промышленности. Особенно большое развитие черная металлургия получила в XX в., когда для изготовления специальных сталей начали широко использовать легирующие добавки (Co, Ni, Cr, Mo, W), а затем редкие металлы (Nb, Та, Zr, V, Se, Те), редкие земли в совокупности либо раздельно — Yt, Ce и La; наметилось также использование Re, Hf, которые значительно повысили качество и позволили получать стали разных марок, широко применяемые в настоящее время. Железо, чугун и сталь различаются между собой по содержанию углерода: железо содержит его 0,04—0,2%, сталь 0,2—1,5, чугун 2,5—4% и более. Содержание S и Р в рудах не должно превышать 0,3%; As 0,07; Sn 0,08; Zn и Pb 0,1; Cu 0,2; SiO2 15; MgO 12,5%. Полезными примесями являются Mn, Ni, Ti, Cr, Mo, V.
Требования к железным рудам зависят от их минерального состава. Для магнетит-гематитовых руд промышленное содержание Fe 55—57%. Магнетитовые руды могут разрабатываться и с менее высоким содержанием металла, но тогда они требуют предварительного обогащения электромагнитной сепарацией с получением концентратов. Лимонитовые руды разрабатываются при содержании Fe 38—40%, а сидеритовые — 30—38%. В случае повышенного содержания сульфидов руды подвергаются предварительному обжигу.
Ежегодная добыча железных руд непрерывно растет.
Запасы и добыча железных руд в некоторых странах
|
Страна |
Запасы, млн. т |
Добыча по годам, млн. т |
||||
|
общие |
в том числе доказанные |
1913 |
1937 |
1957 |
1978 |
|
|
Всего |
186 184 |
84 283 |
169,2 |
187,7 |
308,7 |
511,0 |
|
В том числе: |
||||||
|
США |
17 300 |
10 000 |
63,0 |
73,2 |
107,1 |
82,0 |
|
Франция |
4000 |
2000 |
21,9 |
37,8 |
57,8 |
33,5 |
|
Канада |
33 628 |
18 675 |
0,3 |
— |
20,2 |
39,6 |
|
Индия |
13 000 |
8500 |
0,4 |
2,9 |
4,7 |
37,7 |
|
Бразилия |
80 000 |
10 000 |
0,2 |
0,2 |
3,3 |
80,0 |
|
Австралия |
18 000 |
13 850 |
0,2 |
1,9 |
3,5 |
87,0 |
|
Остальные страны |
20 256 |
21 258 |
83,2 |
71,7 |
112,1 |
151,2 |
В СССР добыча железной руды в 1978 г. достигла 244 млн. т.
Мировое производство стали в 1978 г. составило 714 млн. т, чугуна 488 млн. т (из них на СССР и социалистические страны приходится соответственно 245 и 147 млн. т). По сравнению с 1913 г. производство стали возросло в 9,5 раза, чугуна — в 6,3 раза.
В СССР выплавка стали непрерывно растет (в млн. т): 1913 г. 4.2; 1940 г. 18,3; 1963 г. 80,2 и 1978 г. 151, а в США в 1978 г. она составила 126,0 млн. т. По имеющимся прогнозам, мировая выплавка стали в 2000 г. достигнет 1,5 млрд. т, а в 2080 г. 5 млрд. т.