سنگ آهن یکی از محبوب ترین و کاربردی ترین مواد معدنی موجود می باشد
درباره سنگ آهن چه میدانید؟
سنگ آهن به اشکال مختلفی در بازار عرضه میشود تا پایان صنایع بتوانند مطابق با نیاز خود این ماده معدنی را تهیه کرده و مورد استفاده قرار دهند. سنگ آهن یکی از محبوب ترین و کاربردی ترین مواد معدنی موجود می باشد که کاربردهای مختلفی دارد.
همه چیز درباره سنگ آهن
ایران با داشتن 70 نوع ماده معدنی و با بیش از 40 میلیارد پیکر ذخایر حتمی شناسایی شده جزء 10 کشور نخست جهان از نظر ذخایر معدنی میباشد و روی کمربند مواد معدنی آهن، روی، سرب، مس و حتی فلزات گرانبهایی مثل طلا قرار دارد و می تواند دستکم تا 100 سال آینده برای تولید، مواد معدنی استخراج کند.
ذخایری که ارزشی معادل 770 میلیارد دلار دارند و می توانند به عنوان یکی از ارکان اقتصادی کشور سبب رشد صادرات غیرنفتی شوند، اما با این وجود تاکنون نتوانستهایم برداشت مناسبی از این ذخایر غنی معدنی داشته باشیم و سهم صادرات مواد معدنی در تولید ناخالص داخلی کشور بینهایت اندک میباشد.
سنگ اهن چیست؟
سنگ آهن یکی از محبوب ترین و کاربردی ترین مواد معدنی موجود می باشد که می توان آن را در موارد مختلفی مورد استفاده قرار داد. آهن چهارمین عنصر موجود در پوسته زمین می باشد که میزان آن در پوسته زمین حدود 5 درصد می باشد و سنگ هایی که پیش از 20 درصد آهن داشته باشند، سنگ معدنی آهن نامیده می شوند. استخراج فلز آهن از سنگ آهن با یک عمل شیمیایی انجام می پذیرد.
ترکیبات موجود در سنگ آهن
در سنگ آهن دو کانی رایج با نام های هماتیت و مگنتیت وجود دارد
در سنگ آهن دو کانی رایج با نام های هماتیت و مگنتیت وجود دارد. سنگ آهن هماتیت که اصطلاحا به آن حدید و شادنه نیز گفته میشود، فرمول شیمیایی Fe2O3 را دارد. سنگ آهن هماتیت حاوی حدود 70 درصد (Fe) و 30 درصد اکسیژن میباشد. از این کانی در رنگ سازی و تولید خلاف زنگها استفاده میکنند.
سنگ آهن مگنتیت با فرمول شیمیایی Fe3O4 حاوی 72 درصد آهن میباشد که نام آن برگرفته از واژهی یونانی به معنای آهنربا میباشد. البته انواع دیگری از سنگ آهن وجود دارند که با نام کانیهای سازندهی آنها، زئولیت، لیمونیت، سیدریت، گرینالیت، مارکالیت و… مشخص میشوند.
قدم اول برای استخراج سنگ آهن، شناسایی معادن غنی از این سنگ میباشد که توسط مهندسان و کارشناسان پیشهای معدن صورت میگیرد. پس از اینکه معادن بالقوه شناسایی شدند، سنگ آهن را استخراج و برای سوا کردن ناخالصیها و بدست آوردن فلز خالص آماده میکنند.
آهن خالص به شکل یک پودر تیره رنگ میباشد که در مساوی اکسایش و ضربه بینهایت صدمه پذیر میباشد. آهن خالص برای اینکه تبدیل به سازه های فلزی مستحکم شود و در صنایع مختلف مشابه ساختمان سازی مورد استفاده قرار بگیرد، ابتدا باید با عناصر دیگر ترکیب شود که به ترکیب آهن با عناصر دیگر که عموما کربن، نیکل و کروم هستند، آلیاژ میگویند.
از میان کشورهای جهان کشور چین بزرگترین داخل کننده و مصرف کنندهی سنگ آهن میباشد. کشورهای استرالیا و برزیل نیز بزرگترین تولید کنندگان آهن در کل جهان به شمار میروند.
اشکال مختلف سنگ اهن
سنگ آهن به اشکال مختلفی در بازار عرضه میشود
سنگ آهن به اشکال مختلفی در بازار عرضه میشود تا پایان صنایع بتوانند مطابق با نیاز خود این ماده معدنی را تهیه کرده و مورد استفاده قرار دهند.
– سنگ آهن دانه بندی شده
سنگآهن دانه بندی شده یکی از انواع سنگ آهن میباشد که به دلیل خاصیت احیاپذیری کم در سالهای اخیر استفاده از آن کاهش یافته میباشد.
– کلوخه
متداولترین روش استفاده از سنگ آهن، به حالت کلوخه میباشد. به طور کلی در هر سال معادل 700 میلیون پیکر کلوخه تولید میشود و از آن در صنایع تولید آهن و فولاد بهره گرفته میشود.
– گندله
در حال حاضر 300 میلیون پیکر گندله تولید میشود که 80 درصد از آن در کوره بلند مورد استفاده قرار میگیرد و 20 درصد باقی مانده نیز برای احیای مستقیم کاربرد دارد.
موارد مصرف سنگ آهن
سنگ آهن ماده اولیه برای تولید فولاد میباشد. 98 درصد از سنگ آهنی که استخراج می شود در سطح جهانی به قصد تولید فولاد مورد استفاده قرار می گیرد. صنایع خودرو سازی و ساخت و ساز بخش های اصلی مصرف کننده فولاد می باشند و به سبب همین امر میزان تقاضای فولاد در این بخش ها بر توقع، و ارزش سنگ آهن تاثیرگذار می باشد.
فرایند خالص سازی سنگ اهن
سنگ آهن ماده اولیه برای تولید فولاد میباشد
سنگ آهن پس از استخراج در چندین مرحله که حاوی خرد کردن، آسیاب کردن، سرند کردن و شست و شو میباشد، آماده ی فرآوری و واردسازی به کوره می شود. در نهایت با استفاده از روش فلوتاسیون یا بهرهگیری از سوا کنندههای مغناطیسی عیار آن را تا حدود 65-60 درصد بالاتر میبرند.
سپس سنگهای حاصل را به ابعاد 6 تا 25 میلیمتری در میاورند تا برای بارگزاری در کوره مناسب شود. سنگ آهن غلیظکردن شده را همراه با سنگ آهک و زغال کک در کورههایی با نام کورههای وزشی، در معرض گرمای انبوه قرار میدهند.
سپس فلز مورد نظر بر تاثیر حرارت و جریان گازهای حاصل از سوخت کک، ذوب میشود. آهن مذاب و پسماندهی حاصل از ناخالصیهای سنگ آهن، به مرور از کوره تخلیه میشود.
کوره بطور مداوم از قطعات جدید سنگ فلز شارژ می شود و آهن مذاب از آن تخلیه می شود. محصول فراوری در این کوره، چدن میباشد که در برخی صنایع مورد استفاده قرار میگیرد. سپس چدن را مجددا فراوری کرده تا از آن فولاد بینهایت مقاوم به دست آورند.
بازیافت سنگ آهن
فلز فولاد تولید شده از آهن صد در صد قابل بازیافت میباشد و می توان آن را دوباره در میان مواد اولیه تولید کالاهای مصرفی و با همان کیفیت مواد خام اولیه، بارها و بارها استفاده کرد.
فرایند بازیافت می تواند تا حد زیادی در مصرف مواد خام و انرژی صرفه جویی کند. هر پیکر از فولاد بازیافت شده در مصرف بیش از ۱۴۰۰ کیلو گرم سنگ آهن، ۷۴۰ کیلوگرم ذغال سنگ کک و ۱۲۰ کیلوگرم سنگ آهک صرفه جویی کند.
همانطور که اشاره کردیم، سنگ آهن مصارف گستردهای در تمامی صنایع و کشورها داشته و باید در مصرف آن به خوبی تمرکزفکر کرد. از آن جا که منابع موجود سنگی از این فلز با وجود بسیاری در نهایت محدود میباشد، بهتر میباشد تا حد ممکن برای ساخت فولاد از قراضههای آهنی به جای سنگ خام استفاده نمود.
واردات و صادرات سنگ اهن توسط قطب اقتصاد جهان چین
چین بزرگترین تولید کننده فولاد دنیاست
چین بزرگترین تولید کننده فولاد دنیاست و 44 درصد تولید جهان را در دست دارد و برای تامین نیاز سنگ آهن خود هم تولید دارد و هم واردات. میزان اهمیت تقاضای سنگ آهن چین بر بازار این ماده اولیه از آنجایی نمایان میباشد که چین علاوه بر این که دومین تولید کننده سنگ آهن دنیاست، اولین داخل کننده این ماده اولیه مهم نیز به شمار می رود. در سال 2010 کل واردات چین 619 میلیون پیکر بوده که 5/1 درصد نسبت به سال 2009 افت داشته میباشد.
ارزش سنگ آهن
معمولا در گذشته ارزش سنگ آهن در عملکرد مذاکرت میان شرکت های معدنی بزرگ و فولاسازان معینکردن می شده و ارزش معینکردن شده در این مذاکرات به نوعی شاخص قیمتی برای کل صنعت فولاد بود.
ولی اخیرا این مکانیزم سالانه جای خود را به سیستم ارزش گذاری کوتاه مدت داده و سه شرکت معدنی بزرگ دنیا دیگر قرارداد سالانه منعقد نمی کنند. بسیاری از شرکت های معدنی استرالیا و برزیل به قراردادهای کوتاه مدت روی آورده اند. در هند ارزش ها بیشتر نقدی میباشد و برخی عرضه کنندگان بزرگ به استفاده از شاخص ارزش های متال بولتین و یا پلاتس میلکردن نشان داده اند.
معادن سنگ آهن ایران
اولین معدن سنگآهن ایران، معدن سنگآهن چغارت بافق یزد میباشد
– معدن سنگآهن چغارت
اولین معدن سنگآهن ایران، معدن سنگآهن چغارت بافق یزد میباشد که این معدن تغذیه کننده شرکت ذوب آهن اصفهان در روزگار تاسیس آن بوده محسوب میشود. بلوک معدنى بافق با ذخیره بیش از یک سوم سنگ آهن کشور به عنوان مهمترین زون آهندار ایران شناخته شده میباشد.
– معدن سنگآهن چادرمل
معدن سنگآهن چادرملو که در حال حاضر بزرگترین تولیدکننده کنسانتره سنگآهن در کشور میباشد با ذخیره قابل استخراج به مقدار 320 میلیون پیکر در قلب کویر مرکزی ایران واقع شده و در 180 کیلومتری شمال شرقی شهرستان یزد قرار گرفته میباشد. سن ذخایر سنگآهن معدن چادرملو 10 سال دیگر به پایان میرسد.
منبع: بیتوته