سنگ آهن، ماده اولیه تولید فولاد، نقش حیاتی در دنیای مدرن ایفا میکند. کاربرد اصلی آن در صنایع مختلف از جمله لوازم خانگی، خودروسازی، ساخت و ساز و راه آهن مشهود است. اما کاربردهای سنگ آهن فراتر از فولاد است. سولفات آهن به عنوان قارچ کش، اگزالات آهن در عکاسی، لیمونیت، گوتیت و هماتیت به عنوان رنگدانه و ساینده، و مگنتیت در الکترودهای صنعتی و تصفیه زغال سنگ کاربرد دارند. کلرید و نیترات آهن در خشک کردن و تولید جوهر، کربونیل آهن به عنوان کاتالیزور و هماتیت میکاسی به عنوان رنگ محافظ روی فولاد استفاده میشوند. به طور خلاصه، سنگ آهن مادهای ارزشمند با کاربردهای گسترده در صنایع مختلف است.
منابع جهانی سنگ آهن
ذخایر جهانی سنگ آهن خام بسیار عظیم است و تخمین زده میشود که بیش از 800 میلیارد تن سنگ آهن خام حاوی بیش از 230 میلیارد تن آهن وجود داشته باشد. در حال حاضر، استخراج سنگ آهن عمدتاً از معادن با عیار بالا انجام میشود که از سنگهای هماتیت عظیم یا گوتیت پیزولیتی تشکیل شدهاند. چین، استرالیا و برزیل بزرگترین تولیدکنندگان سنگ آهن در جهان هستند و در سال 2013، تولید جهانی به 2.95 میلیارد تن رسید. استرالیا با تولید 530 میلیون تن در این سال، پیشرو در تولید این ماده معدنی بود. در استرالیای جنوبی، 12 میلیون تن سنگ آهن، شامل 3.2 میلیون تن سنگ معدن، در سال 2013 استخراج شد.
استخراج و خالصسازی آهن از دل سنگ
آهن، عنصری ارزشمند که در دنیای امروز کاربردهای فراوانی دارد، به طور طبیعی در سنگ آهن یافت میشود. اما برای استفاده از آن، باید فرآیندی برای خالصسازی و جداسازی آهن از ناخالصیها طی شود. این فرآیند شامل مراحل مختلفی از جمله خرد کردن، آسیاب کردن، سرند کردن و شستشو با استفاده از روشهای نوین مانند جداسازی مغناطیسی یا فلوتاسیون است.
مراحل فرآوری سنگ آهن چیست؟
سنگ آهن پس از استخراج از معدن، ناخالصیها و ترکیبات مضر دارد و عیار آن پایین است. به همین دلیل برای خالصسازی و افزایش عیار، سنگ آهن طی فرآیندی به نام فرآوری، مراحل مختلفی را پشت سر میگذارد.
1- غربالگری
در غربالگری ذرات ریز از سنگ جدا میشود. این کار با استفاده از صفحههای استاتیک انجام شده و به افزایش کارایی مراحل بعدی، به خصوص خرد کردن، کمک میکند.
سپس سنگ آهن فرآوری میشود تا ناخالصیها از آن جدا شده و عیار آن افزایش یابد. این فرآوری میتواند به روشهای مختلفی مانند کنسانتره سازی، گندله سازی و دانهبندی انجام شود.
در نهایت، محصول نهایی با توجه به نیاز مصرف کنندگان به اشکال مختلفی در اختیار آنها قرار میگیرد.
2-تولید سنگ آهن دانه بندی شده
در فرآیند تولید سنگ آهن دانهبندی شده، از روشی خشک و بدون استفاده از آب بهره برده میشود. این نوع سنگ آهن به دلیل عیار پایینتر، در کورههای بلند کاربرد دارد.
3.تولید کنستانتره
تولید کنسانتره سنگ آهن، فرایندی وابسته به آب است که با غنیسازی عیار سنگ آهن، کاربردهای متنوعی را برای آن به ارمغان میآورد. این فرآیند شامل مراحل خرد کردن، آسیاب کردن، پرعیارسازی و آبگیری میشود. اهمیت فرآوری سنگ آهن در تولید فولاد باکیفیت و اقتصادی خلاصه میشود. این فرآیند نه تنها هزینههای تولید فولاد را به طور قابل توجهی کاهش میدهد، بلکه با تصفیه بهتر، آلودگی کمتری نیز به همراه دارد.
سنگ آهن فرآوری شده در بازار به اشکال مختلفی عرضه میشود که از جمله آنها میتوان به سنگ آهن دانهبندی شده (با احیایپذیری پایینتر)، سنگ و کلوخ (پرمصرف در صنایع فولاد) و گندله (محصولی از نرمه سنگ آهن و افزودنیها که کاربرد آن در کوره بلند و احیای مستقیم است) اشاره کرد.
در واقع، فرآوری سنگ آهن نقش اساسی در زنجیره تولید فولاد ایفا میکند و با ارتقای کیفیت و کاهش هزینهها، به پویایی و رونق این صنعت کمک شایانی مینماید.