سنگ آهن چیست 🧐و فراوان ترین سنگ اهن از کدام ترکیبات است؟

فراوان ترین سنگ اهن از کدام ترکیبات است : امروزه از فلزات مختلفی در صنایع مختلف استفاده می شود. اما بدون شک یکی از مهمترین انواع فلزاتی که مورد استفاده قرار می گیرد آهن است. سنگ آهن از معادن شناسایی شده استخراج می شود و پس از فرآوری و تصفیه ، برای تولید انواع سازه های فلزی مورد استفاده قرار می گیرد.

صنایع و تمدن های پیشرفته امروزی تا حد زیادی به سازه های فلزی و چدنی ساخته شده از این سنگ احتیاج دارند. در این مقاله ، ما توضیح خواهیم داد که اساساً سنگ آهن چیست و انسان چگونه سود می برد. در نهایت همچنین می فهمید که چرا استفاده از آهن قراضه برای تولید فولاد بر استفاده از مواد معدنی برتری دارد.

سنگ آهن معدنی است که 5٪ پوسته زمین را تشکیل می دهد. با استخراج سنگ آهن خام از پوسته زمین و جداسازی ناخالصی ها ، پودر آهن قهوه ای نقره ای تیره بدست می آید. این عنصر به راحتی اکسید می شود و به خودی خود بسیار قوی نیست و برای افزایش مقاومت آن برای استفاده در بخش هایی مانند ساخت و ساز ، آلیاژ آن با استفاده از عناصر زیادی تهیه می شود. این عناصر متفاوت بوده و متداول ترین آنها نیکل و کروم است. با اخبار علمی ماگرتا همراه باشید.

همچنین بخوانید تحقیق کامل درباره آهن زنگ نزن

سنگ آهن چیست؟

سنگ آهن معدنی است که حاوی آثاری از آهن (Fe) است که باید قبل از استفاده تصفیه شود. برای تصفیه این سنگ ، فرآیند همجوشی و احیا باید در کوره ها به روش معمول امروز انجام شود. این سنگ یکی از فراوانترین سنگهای فلزی کره زمین است ، بنابراین می توان گفت که حدود 5٪ از پوسته کل زمین اکسید آهن است.

ترکیبات موجود در سنگ آهن

دو ماده معدنی رایج در ترکیب سنگ آهن به عنوان هماتیت و مگنتیت شناخته می شوند. هماتیت ماده معدنی با فرمول شیمیایی Fe2O3 و حروف معادل حدید و شادنه است. این ماده معدنی تقریباً 70٪ (Fe) و 30٪ اکسیژن دارد. از این ماده معدنی در رنگرزی و تولید ضد خوردگی استفاده می شود.

ماده معدنی دیگری به نام مگنتیت از کلمه یونانی مگنتیت گرفته شده است. فرمول شیمیایی ماده معدنی مگنتیت Fe3O4 است و حاوی 72٪ Fe است البته انواع دیگری از سنگ آهن وجود دارد که توسط مواد معدنی سازنده آنها ، زئولیت ، لیمونیت ، سیدریت ، گرنالیت ، مارکالیت و غیره شناسایی می شوند. اولین قدم برای دستیابی به منابع خام سنگ آهن ، شناسایی مواد معدنی غنی از این ماده معدنی است که توسط مهندسان و متخصصان معدن انجام می شود.

پس از شناسایی معادن بالقوه ، سنگ آهن استخراج و آماده می شود تا ناخالصی ها را جدا کرده و فلز خالص بدست آورد. آهن خالص به عنوان یک پودر تیره بدست می آید که در برابر اکسیداسیون و ضربه بسیار آسیب پذیر است. در واقع ، برای استفاده مناسب در سازه های فلزی مقاوم در صنایع مختلف ، مانند ساخت و ساز ، ابتدا باید با سایر عناصر ترکیب شود. به ترکیب آهن با سایر عناصر ، معمولاً کربن ، نیکل و کروم ، آلیاژ گفته می شود.

چین بزرگترین وارد کننده و مصرف کننده این سنگ در میان سایر کشورها است. استرالیا و برزیل همچنین بزرگترین تولید کنندگان در جهان هستند.

انواع سنگ آهن

به طور کلی ، مواد معدنی آهن به دلیل تفاوت در مواد معدنی سازنده متفاوت هستند. انواع مواد معدنی آهن که در مواد معدنی متفاوت هستند به شرح زیر است:

• سنگ آهن هماتیت
• سنگ آهن مگنتیت
• سنگ آهن زئولیت
• سنگ آهن لیمونیت
• سنگ آهن سیدریت

لازم به ذکر است که سنگ آهن خالص به طور مستقیم قابل استفاده نیست. ابتدا باید سنگ آهن را فرآوری کنیم و سپس می توانیم از آن در بازار استفاده کنیم.

سنگ آهن خالص درجه کم است. به همین دلیل ، مواد معدنی آهن فرآوری شده نیز انواع مختلفی دارند که به شرح زیر است:

1. سنگ آهن دانه بندی شده
2. کنسانتره سنگ آهن
3. گلوله سنگ آهن

به ویژه آهن ، به تنهایی قدرت کافی برای استفاده در صنعت فولاد را ندارد ، بنابراین کربن کمی به آن اضافه می شود ، در این صورت هیچ چیز دیگری نمی تواند جایگزین آهن شود.

انواع سنگ آهن در زیر شرح داده خواهد شد:

سنگ آهن دانه بندی شده (دانه بندی شده) در اندازه دانه های ریز از 0 تا 10 میلی متر و دانه های درشت با اندازه های 10 تا 30 میلی متر. عیار این سنگ آهن معمولاً 57 تا 63.5٪ است ، اما معامله تا 42٪ است.

کنسانتره سنگ آهن بسیار ریز است و درجه آن معمولاً بین 67 تا 69٪ است.
سنگ آهن پلت که با غلظت زیاد تغییر نمی کند ، بلکه با بنتونیت و برخی مواد دیگر تغییر می کند ، غالباً شکل و کروی دارد و مستقیماً به آهن اسفنجی تبدیل می شود.

مصرف سنگ آهن

مواد معدنی آهن که اکنون در بازار موجود است به اشکال مختلفی در می آید. علاوه بر تفاوت در فرمولاسیون های شیمیایی بین آنها ، آنها در اشکال مختلف فیزیکی مانند گرانول ، کنسانتره و گلوله نیز دیده می شوند. از این سنگها برای ساخت سازه های مختلف فلزی در چدن و ​​فولاد استفاده خواهد شد. امروزه و تمدن های قبلی بیش از سایر انواع فلزات از این فلز استفاده کرده اند.

مقاومت قابل توجه ، فراوانی منابع اولیه و معادن ، سهولت در پردازش و ذوب و قیمت مناسب از دلایل اصلی استفاده از سنگ آهن است. به همین دلیل از فرآوری این سنگ برای تولید هر آنچه که به فلزات احتیاج دارد استفاده می شود. کاربردهای اصلی شامل ساخت پل ، ماشین آلات ، راه آهن ، تجهیزات ساختمانی ، لوازم خانگی و انواع مختلف تجهیزات صنعتی است.

اشکال مختلف آهن در صنعت اتومبیل سازی و ساخت ابزار و تجهیزات جنگی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. طبق آمار ، حدود 98٪ از سنگ آهن استخراج شده در سراسر جهان برای تولید فولاد و ساخت سازه های فولادی استفاده می شود.

کاربردهای متنوع و پراکنده سنگ آهن نیز گزارش شده است. از جمله استفاده در تولید بتن و سیمان ، گل حفاری ، شستشوی ذغال سنگ و برخی از رنگدانه ها.

کاربردهای سنگ آهن

کاربرد اصلی آن تولید آهن فلزی است. بیشتر آهن تولید شده در ساخت فلز فولاد استفاده می شود. همچنین از فولاد برای ساخت بسیاری از ابزارها و تجهیزات از جمله اتومبیل ، لوکوموتیو ، کشتی ، تیرآهن ساختمانی ، مبلمان ، کلیپس های کاغذی ، دوچرخه و هزاران دستگاه کوچک و بزرگ دیگر استفاده می شود. این فلز در واقع هم از نظر مصرف و هم از نظر مصرف بیشترین فلز است.

کاربرد اصلی این سنگ در ساخت فلزات فولادی همان 98٪ و مابقی 2٪ برای سایر مزارع است که در موارد زیر ذکر شد.

سایر کاربردهای سنگ آهن

آهن پودری: در ساخت انواع خاصی از فولادها ، آهن ربا ، قطعات خودرو و کاتالیزورها استفاده می شود.
آهن رادیواکتیو (آهن 59): در داروخانه به عنوان عنصر کمیاب در تحقیقات بیوشیمیایی و متالورژی استفاده می شود.
اکسید آهن سیاه: به عنوان رنگدانه در ترکیبات پرداخت استفاده می شود ، در متالورژی ، داروها ، جوهرهای مغناطیسی و فریت ها (هیدروکسید آهن) در صنایع الکترونیک استفاده می شود.
آهن قرمز: برای استفاده در رنگ ها ، چاپ جوهر ، مواد آرایشی (مانند سایه چشم) ، رنگ های هنری ، پلاستیک ، کود و مواد تکمیل کننده صنعتی.
سنگ معدن آهن مواد اولیه طبیعی برای تولید آهن مذاب در کوره های ذوب است. از مگنتیت در صنعت نفت به عنوان یک عنصر توزین کننده خاک رس شناور استفاده می شود.

سنگ معدن های آهن مناسب برای فلزکاری باید دارای ترکیب معدنی و شیمیایی خاص و همچنین از ویژگی های فیزیکی خاصی برخوردار باشند. حداقل مقدار آهن در سنگهای خشن مناسب برای استفاده در تولید 30-25٪ است. از سنگهای مغناطیسی تیتانیوم می توان برای استخراج تیتانیوم و وانادیوم به طور متوسط ​​15 تا 17 درصد آهن موجود استفاده کرد.

حداقل مقدار آهن در سنگهای مورد استفاده در کوره های ذوب در دامنه های مختلف تعیین می شود و این محدوده ها به نوع سنگ های معدنی بستگی دارد. برای سنگهای مگنتیت و هماتیت ، حداقل آهن موجود باید بین 45 تا 50٪ باشد. سنگهای دارای سطح آهن پایین از طریق فرایندهای تفکیک الکترومغناطیسی ، جداسازی مغناطیسی ، شستشو و استخراج غنی می شوند. مشخصات مهم جسمی آن عبارتند از: تراکم ، سختی ، بافت و بدنه.

بازیافت و نتیجه نهایی درباره سنگ آهن و ترکیباتش

فولاد فلزی تولید شده از آهن 100٪ قابل بازیافت است و می تواند بارها و بارها در میان مواد اولیه کالاهای مصرفی و با همان کیفیت مواد اولیه استفاده شود. فرآیند بازیافت می تواند مقدار زیادی از مواد اولیه و انرژی را ذخیره کند. هر تن فولاد بازیافتی در مصرف بیش از 1400 کیلوگرم سنگ آهن ، 740 کیلوگرم زغال کک و 120 کیلوگرم سنگ آهک صرفه جویی می کند.

همانطور که اشاره کردیم ، این سنگ در همه صنایع و کشورها کاربردهای گسترده ای دارد و باید با احتیاط مورد استفاده قرار گیرد. از آنجا که منابع سنگی موجود در این فلز علیرغم فراوانی آن بسیار محدود است ، بهتر است برای ساخت فولاد از ضایعات آهنی استفاده شود تا سنگ خام.