سنگ آهن چیست و کاربرد و انواع سنگ آهن

به گزارش :آهن آپ

مراحل استخراج سنگ آهن

ذخایر سنگ آهن به طور معمول در فاصله چند متری سطح زمین یافت می شود و اکثر معادن ایران از یک سیستم برش باز (Open cut) استفاده می کنند که به پیچیدگی کمی احتیاج دارد. پس از استخراج سنگ آهن طی چندین مرحله آن را آماده فرآوری و واردسازی به کوره می کنند. این مرحله شامل خردکردن، آسیاب کردن، سرند کردن و سپس شست و شو هستند. سرانجام با استفاده از روش فلوتاسیون یا بهره‌گیری از جداکننده های مغناطیسی عیار آن را تا حدود 60-65 درصد بالاتر می برند و سنگ های حاصل را به ابعاد 6 تا 25 میلی‌متر در میاورند تا برای بارگذاری برای کوره مناسب باشند. در کوره هایی با نام کوره وزشی، سنگ آهن تغلیظ شده را همراه با سنگ آهک و زغال کک در معرض گرمای فراوان قرار می دهند و در ادامه فلز مورد نظر بر اثر حرارت و جریان گازهای حاصل از سوخت کک، ذوب می شود. آهن مذاب و تفاله های حاصل از ناخالصی سنگ آن، به مرور از کوره تخلیه می شود.

در این سیستم کوره به طور متداول از قطعات جدید سنگ فلز شارژ شده و آهن مذاب از آن به وجود می آید. محصول بدست آمده از این کوره، چدن است که در برخی صنایع مورد استفاده قرار می گیرد. اما اکثر سازه های فلزی و صنایع وابسته به فرآوری فلزات، نیاز به فرمی بسیار مقاوم به نام فولاد دارند. به همین علت چدن را مجدد فرآوری کرده و از آن فولاد مورد نیاز را به دست می آورند.

دما کوره به 1925 درجه سانتیگراد نیز می رسد و خروجی کوره آهن مذاب همراه با گاز مونوکسید کربن است. واکنش های درون این کوره ها به احیای مستقیم نیز معروف است. منظور، واکنشی است که طی آن سنگ آهن اولیه توسط مواد احیا کننده‌ی جامد یا گازی احیا می شود. در نهایت محصول تولید شده از این واکنش، بسته به درصد کربن موجود در آن، چدن یا فولاد نامیده می شود.

کاربرد سنگ آهن

98 درصد استفاده اولیه از سنگ آهن در تولید آهن است و از فولاد برای ساخت اتومبیل، لوکوموتیو، کشتی، تیرآهن، مورد استفاده در ساختمان ها، مبلمان و... می باشد و 2 درصد باقی مانده در کاربردهای مختلف مانند آهن پودر شده، قطعات خودرو، آهن‌ربا و انواع خاصی از فولاد ها استفاده می شود.

آهن پودر شده: استفاده در ساخت انواع خاصی از فولاد ها، مگنت ها، قطعات اتومبیل و کاتالیست ها

آهن رادیو اکتیو: استفاده در داروسازی و به عنوان یک عنصر ردیاب در تحقیقات بیوشیمی و فلز کاری

اکسید آهن سیاه: استفاده به عنوان رنگدانه در ترکیبات پولیش، استفاده در فلزکاری، داروسازی، ساخت جوهری های مغناطیسی و فریت در صنعت الکترونیک

آهن قرمز: برای استفاده در جوهر پرینت، در نقاشی ها، لوازم آرایشی، رنگ های هنری

 

انواع سنگ آهن موجود در ایران

سنگ آهن در انواع مختلفی با قیمت های متمایزی در ایران یافت می شود. حداقل آهن موجود در سنگ آهن، 20 درصد است، هرچقدر مقدار آهن افزایش یابد، ارزش و قیمت بالاتری دارند. سنگ حداقل از دو جنبه قابل تقسیم بندی است که به شرح ذیل می باشد:

انواع سنگ اهن از لحاظ شکل ظاهری: دانه بندی شده، کلوخه، کنسانتره، گندله

انواع سنگ اهن از لحاط نوع کانی: هماتیت، مگنتیت، زئولیت، لیمونیت، سیدریت

در حال حاضر با ارزش ترین سنگ آهن های موجود دارای 70 درصد آهن می باشد که عبارتند از:

هماتیت (Fe203) یک ماده معدنی اکسید آهن است که دارای خاصیت غیر مغناطیسی می باشد و قابلیت تغییر رنگ از نقره استیل تا قهوه ای مایل به قرمز را دارد. هماتیت معدنی خالص حاوی 69.6% آهن است. این ماده از اولایل دهه 1960 غنی ساز سنگ آهن در استرالیا بوده و تقریبا 96% از صادرات سنگ آهن استرالیا هماتیت درجه بالا است.

مگنتیت (Fe304) نیز از مواد معدنی اکسید آهن است که این ماده سیاه، سفید و بسیار مغناطیسی است، مگنتیک معدنی حاوی 4.72 درصد آهن است که از هماتیت بالاتر می باشد اما وجود ناخالصی ها باعث کم شدن عیار معدن شده و تولید کنسانتره های مورد استفاده در کارخانه های ذوب فولاد هزینه بیشتری را به همراه دارد.

سنگ معدن هماتیت در درجه اول به عنوان سنگ معدن حمل مستقیم DSO شناخته می شود، زیرا پس از استخراج سنگ معدن فرایند غربالگیری و خرد کردن قبل از صادرات برای استفاده در ساخت فولاد را طی می شود.

مواد معدنی مضر موجود در سنگ آهن شامل پیریت و آپاتیت است که حاوی عناصر مضر S و P هستند و مغناطیسی ضعیفی دارند. اما اگر حساسیت های مغناطیسی آن ها نسبت به سنگ آهن اکسید شده کمتر باشد، هنوز می توان با جداسازی مغناطیسی بخشی از آن ها را از سنگ آهن اکسید حذف کرد.

سنگ آهن درجه پایین استخراج شده از زمین، معمولا از چندین ماده معدنی، مطلوب و نامطلوب تشکیل شده است. جداسازی مغناطیسی به معنای استفاده از جداکننده های مغناطیسی با شدت میدان مغناطیسی مناسب و سایر شرایط برای جداسازی مواد معدنی مختلف می باشد.


منتشر شده در دوشنبه، ۲۶ اردیبهشت ۱۴۰۱ ۱۱:۲۹