Добыча железа в Соединенных Штатах дала 48 миллионов метрических тонн железной руды в 2019 году. [1] Железная руда была третьим по стоимости металлом, добываемым в Соединенных Штатах, после золота и меди. [2] Железная руда добывалась на девяти действующих рудниках и трех операциях по рекультивации в Мичигане , Миннесоте и Юте . Большая часть железной руды добывалась в районе хребта Месаби на севере Миннесоты . Чистый экспорт (экспорт за вычетом импорта) составил 3,9 миллиона тонн. Железная руда США составила 2,5 процента от общего объема добычи во всем мире в 2015 году. По состоянию на 2014 год на железных рудниках и заводах по переработке железной руды было занято 5750 человек. [3]
Добыча железной руды в США осуществляется в основном за счет месторождений докембрийской полосчатой железной формации вокруг озера Верхнее, в Миннесоте и Мичигане; такие месторождения ранее разрабатывались и в Висконсине. За последние 50 лет более 90 процентов добычи железной руды в США добывалось из месторождений озера Верхнее. Ни одна из железных руд, добываемых сейчас в США, не является рудой «прямой поставки», готовой к использованию в процессе производства чугуна и стали. Руда концентрируется для повышения содержания железа перед использованием. Вся железная руда, добываемая в настоящее время, добывается открытым способом.
Миннесота поставляет большую часть железной руды, добываемой в США. Железная руда поступает из семи открытых карьеров и двух операций по рекультивации хвостов, одна в округе Сент-Луис и одна в округе Итаска. Три из шахт эксплуатируются Cleveland Cliffs, две US Steel и по одной Mesabi Nugget Delaware LLC и Arcelor Mittal SA. Два проекта рекультивации эксплуатируются Magnetation, Inc. [4]
Железная руда Мичигана поступала с двух действующих шахт на хребте Marquette Iron Range : шахты Tilden и шахты Empire, обе из которых эксплуатировались компанией Cleveland-Cliffs . В 2014 году эти две шахты произвели 12,1 млн тонн гранулированного железорудного концентрата. [5] В 2016 году шахта Empire была закрыта.
Единственным недавно работающим железным рудником в США за пределами района озера Верхнее был рудник Iron Mountain, ранее называвшийся рудником Comstock-Mountain Lion, к западу от Сидар-Сити, в округе Айрон, штат Юта . Рудник закрылся в октябре 2014 года. [6] Эксплуатируемый CML Metals, Inc., рудник добывал руду с 54% железа. Руда перерабатывалась на месте, производя концентрат, содержащий 65% железа. Концентрат перевозился по железной дороге в Калифорнию, а затем отправлялся в Китай. [7]
Как и в случае с другими сырьевыми товарами, история добычи железа в Соединенных Штатах включает переход к более крупным, но низкосортным месторождениям руды, переход от подземной к открытой добыче и переход от трудоемкой добычи к высокомеханизированной.
Хотя в 2014 году США добывали всего 1,8 процента всей железной руды, добываемой в мире, ранее США были гораздо более крупным фактором на мировом рынке железной руды. С 1937 по 1953 год железная руда США составляла более трети мирового производства железной руды; доля мировой железной руды, добываемой в США, достигла пика в 1945 году и составила 56 процентов.
Добыча железа в Соединенных Штатах началась в 1608 году, когда корабль, возвращавшийся из колонии Джеймстаун в Вирджинии, вез груз железной руды обратно в Англию . Производство железа из руды, вероятно, началось в 1622 году, в том, что сейчас является округом Честерфилд, Вирджиния , но было остановлено, когда американские индейцы убили всех в заведении. Джон Уинтроп-младший основал железоделательную печь в Брэйнтри, Массачусетс , которая начала производить железо в 1644 году, но закрылась, когда в 1647 году закончилась близлежащая руда. Более успешные усилия были предприняты в Согусе , Массачусетс. [8]
Производство железа в 1700-х годах осуществлялось с использованием древесного угля , запасы которого, казалось бы, могли быть бесконечными в американских лесах. Многочисленные небольшие железные рудники снабжали железные печи, разбросанные по всем колониям в 1700-х годах. Болотная железная руда, распространенная вокруг Чесапикского залива, питала многочисленные железные печи в Мэриленде и Вирджинии, настроенные на экспорт в Великобританию . [9]
Хотя болотные железные руды, добываемые в колониальные времена, были широко распространены, месторождения также были небольшими и быстро истощались. В конце 1700-х годов железные печи переместились из болотных железных руд прибрежных болот в более крупные месторождения железной руды дальше вглубь страны. Расположение в глубине страны также позволяло печам быть ближе к источникам известняка, который использовался в качестве флюса при выплавке железа. Близость к более крупным месторождениям руды благоприятствовала более крупным, более постоянным плавильным заводам. [10]
Большая часть добычи железа в США до 1850 года осуществлялась в восточной Пенсильвании , Нью-Йорке и северном Нью-Джерси . [11] Главный железорудный район Нью-Джерси, в Рэндольфе , начал добычу в 1710 году. Железный рудник Корнуолла , крупнейший производитель железа в Пенсильвании, начал добычу в 1740 году. Район Адирондак в Нью-Йорке начал добычу в 1775 году. [12]
Начиная примерно с 1820 года, кокс из угля заменил древесный уголь в качестве топлива и восстановителя в железных печах. Кокс имеет более высокую прочность на сдавливание, чем древесный уголь, что позволяет использовать более крупные плавильные печи. [13] Поскольку в то время производство железа и стали потребляло больше угля, чем железной руды, сталелитейные заводы переместились ближе к угольным шахтам, чтобы минимизировать транспортные расходы. Хотя позже добыча железной руды была оттеснена добычей из шахт озера Верхнее, добыча железной руды в Нью-Джерси и Нью-Йорке продолжалась до 1960-х годов. Добыча железа в Пенсильвании закончилась в 1973 году.
Железная руда была обнаружена на хребте Маркетт в 1844 году, а добыча началась в 1848 году. Добыча увеличилась после открытия судоходного канала в Су-Сент-Мари, обеспечивавшего дешевую водную транспортировку между железными рудниками и нижними Великими озерами. Месторождения железа озера Верхнее были крупнейшими из когда-либо обнаруженных в Соединенных Штатах, и к концу 1800-х годов доминировали в американской добыче железа.
Железные руды озера Верхнее встречаются в докембрийской полосчатой железной формации , в длинных линейных поясах, называемых железными хребтами. После хребта Маркетт в Мичигане железная руда была обнаружена в хребте Меномини (Мичиган) в 1867 году, хребте Гогебик (Мичиган и Висконсин) в 1884 году, хребте Вермилион (Миннесота) в 1885 году, хребте Месаби (Миннесота) в 1890 году и хребте Куюна (Миннесота) в 1903 году.
До начала добычи железа на железных рудниках озера Верхнее добыча железа в США велась вблизи железных печей. Большой размер месторождений озера Верхнее и доступ к дешевой транспортировке по воде Великих озер позволили добывать железо в больших масштабах, вдали от железных печей. Однако железные руды озера Верхнее расположены вдали от угольных месторождений, а больший тоннаж угля, необходимый для производства стали, благоприятствовал расположению печей ближе к угольным шахтам. Благоприятными местами для сталелитейных заводов, использующих руду озера Верхнее, были порты Великих озер, такие как Чикаго , Кливленд и Гэри , а также города, близкие к углю и с хорошим водным транспортом, такие как Питтсбург . Хотя озеро Верхнее обеспечивает дешевую доставку большую часть года, из таких портов, как Дулут и Маркетт , доставка по воде прекращается в зимние месяцы, и большая часть руды складируется до возобновления доставки весной.
В 1950-х годах на рудниках озера Верхнее заканчивались высококачественные руды «прямой доставки». Эксперименты по обогащению руд продолжались с 1915 года. В 1954 году началось обогащение гематитовой руды ( яшмы или джаспилита ), а в 1956 году магнетитовой руды ( таконита ) начали концентрировать в больших масштабах. Концентрированную руду обычно формуют в гранулы для удобства обращения.
До 1965 года железные хребты озера Верхнее дали 3,66 млрд тонн руды, около 70 процентов из которых поступило из хребта Месаби. Итоги до 1965 года были: [14]
Крупнейшим производством железной руды в США за пределами округов Великих озер был округ Бирмингем, штат Алабама . Осадочная железная руда в формации Красной горы силурийского периода впервые была использована для производства железа в 1864 году. Производство было небольшим до 1881 года, когда в Бирмингеме началось крупное сталелитейное производство. [15]
Последняя железная шахта была закрыта в 1975 году после того, как в округе было добыто 376 миллионов длинных тонн руды. [16]