وجود معادن معدنی جهت استخراج سنگ آهن در ایران، توانسته کمک هنگفتی به رسیدن ایران به رتبه دهم جهان بکند اما قدیمی بودن تجهیزات استخراج، چالش های گوناگونی مانند سرعت کم و همچنین ایجاد ضایعات را به همراه داشته. با بروز کردن تجهیزات میتوان سرعت و حجم استخراج را بالا برده و همچنین تعادلی میان عرضه و تقاضا نیز ایجاد شود تا بتوان ثبات قیمت را در بازار آهن ایجاد نمود.
سنگ آهن چیست
یکی از نخستین و مهمترین بخش های صنعت فولاد، استخراج سنگ آهن می باشد که پس از ذوب آن میتوان به 20 درصد آهن دست پیدا کرد. آهن چهارمین عنصر موجود در پوسته زمین می باشد که در حدود 5 درصد از پوسته زمین را تشکیل داده و به طور کلی میتوان گفت که سنگ هایی که بیش از 20 درصد آهن داشته باشند، سنگ معدنی آهن نامیده میشود. به طور مثال میتوان بیان نمود که به منظور دستیابی به یک تن آهن خام به حدود 3 الی 5.1 تن سنگ آهن، 900 تا 1000 کیلوگرم کک و 5 الی 6 تن هوا نیزا خواهد بود. یکی دیگر از ماده گداز آور در کوره های بلند می باشد.
اشکال مختلف سنگ آهن
به دلیل اهمیت بالای این سنگ معدنی، این محصول را به اشکال مختلف تولید نموده که بتوان آن را به صورت گسترده استفاده نمود.
دانه بندی شده : این نوع سنگ آهن خاصیت احیا پذیری پایینی داشته که باعث شده است در سال های اخیر استفاده از آن کاهش یابد.
کلوخه : یکی از انواع مدل های پرطرفدار کلوخه بوده که به طور میانگین در هر سال 700 میلیون تن کلوخه تولید و از آن در صنایع تولید آهن و فولاد استفاده میشود.
گندله : 80 درصد از تولید گندله صرف استفاده در کوره بلند شده و 20 درصد مابقی آن برای احیای مستقیم مورد استفاده قرار میگیرد. در سال های اخیر در حدود 300 میلیون تن به طور سالانه گندله تولید و عرضه میگردد.
موارد مصرف سنگ آهن
98 درصد از سنگ اهن استخراج شده صرف تولید فولاد در جهان میشود که کاربرد فولاد تولید شده آن را میتوانیم در صنایعی مانند خودروسازی، ساختمان سازی نیز مشاهده نمود. میتوان گفت از سنگ آهن در تمامی صنایع به صورت زیاد و یا کم استفاده میشود در نتیجه افزایش یا کاهش قیمت این محصول معدنی میتواند بر قیمت تمامی محصولات فولادی تاثیر داشته باشد.
کاربرد سنگ آهن
استفاده از سنگ آهن ابتدا به صورت آهن خام در کوره بلند جهت فولادسازی بوده.
پودر آهن : جهت استفاده در تولید قطعات خودرو، کاتالیزورها، آهن رباها
آهن رادیواکتیو : به عنوان دارو و عنصر ردیابی در تحقیقات بیوشیمیایی و متالورژی
آهن آبی : از آن در رنگ ها، جوهرچاپ، لوازم آرایشی و رنگ لباس استفاده میشود
اکسید آهن سیاه : استفاده از آن به عنوان رنگدانه در ترکیبات پرداخت، متالورژی، دارو ، جوهر مغناطیسی و فریت برای صنایع الکترونیک
بازیافت سنگ آهن
آهن و فولاد جزء مواد 100% قابل بازیافت می باشند که میتوان به تعداد دفعات متوالی آن ها بدون افت کیفیت پردازش نمود. این قابلیت باعث حفظ انرژی و ذخایر معدنی شده که بازیافت و آهن قراضه در حجم یک تن میتواند بیش از 1400 کیلوگرم سنگ آهن، 740 کیلوگرم زغال سنگ کک و 120 کیلوگرم سنگ آهک ذخیره نماید. کوره های قوس الکتریکی به فولاد و آهن اجازه می دهد از 100 درصد مواد اولیه ضایعات فلزی ساخته شود.
مهم ترین معادن سنگ معدنی ایران
معدن چغارت : مکان جغرافی این معدن در یزد بوده که جزء اولین معادن ایران نیز محسوب شده و بیش از یک سوم ذخیره سنگ آهن کشور را دارد. شرکت ذوب آهن اصفهان نیز از این معدن تغذیه مینماید.
معدن چادرملو : عنوان بزرگترین تولیدکننده کنسانتره سنگ آهن مخصوص این معدن بوده که آن هم در شمال شرقی یزد واقع شده و در حدود 320 میلیون تن ذخیره این معدن می باشد.
معدن گل گهر : سیرجان بزرگترین معدن سنگ آهن خاورمیانه با ذخیره 219 میلیون تن بوده که گندله، کنسانتره و سنگ‌دانه بندی از تولیدات سنگ آهن این معدن می باشد.
ترکیبات موجود در این سنگ
هماتیت : فرمول شیمیایی این ماده معدنی اکسید آهن (Fe2O3) می باشد و رنگ ان اغلب نقره ای تا قهوه ای نیز می باشد.
مگنتیت : فرمول این ماده (Fe3O4) بوده که ظاهر آن نیز سیاه رنگ بوده و بسیار مغناطیسی نیز می باشد.
لیمونیت : اکسید آهن هیدراته با فرمول (FeO (OH).nH2O) یکی از اصلی ترین مواد معدنی می باشد.
سیدریت : این ماده به نام chalybite نامیده شده و یک کانی کربنات اهن با فرمول (FeCO3) نیز می باشد.
زئولیت، گرینالیت و مارکاریت
مراحل و نحوه استخراج سنگ آهن
- آماده‌سازی : مراحل جداسازی مواد باطله و پر عیار کردن سنگ معدن آهن در این بخش انجام میگیرد.
- غربال کردن سنگ معدن : سنگ های درشت و ریز جهت خرد کردن از یکدیگر جدا میشوند.
- خرد کردن : جهت اجرای عملیات تغلیظ و افزایش عیار سنگ آهن خرد شده و پودر تبدیل میشود. این کار توسط سنگ‌شکن ها انجام میشود.
- خالص سازی : پس از مراحل گفته شده، از دو روش احیای غیر مستقیم (کوره بلند) و احیای مستقیم جهت پرعیار کردن سنگ آهن انجام میشود.
