تحلیل بنیادین صنعت سنگ آهن گروه صنعتی نیکان پروفیل

تاریخچه سنگ آهن

نخستین استفاده از آهن، 4000 سال قبل از میلاد توسط سومریان و مصریان از آهن شهاب سنگ و ساخت سرنیزه و زیور آلات؛
استفاده از آهن مذاب در بین النهرین، آسیای صغیر و مصر در 3000 تا 2000 سال قبل از میلاد؛
از 1600 تا 1200 سال قبل از میلاد استفاده از آهن به عنوان محصول جانبی مس در خاورمیانه؛
از قرن 10 تا 12 در خاورمیانه یک جابه جایی سریع در تبدیل ابزار و سلاح های برنزی به آهنی صورت گرفت، که بدلیل مختل شدن تامین قلع و کشف فرآیند کربوزیساسیون و امکان افزودن کربن به آهن بوده است؛
در قرن ،18 استفاده از ذغال سنگ بجای ذغال چوب در انگلستان بعنوان منبع جانشین حرارتی توسط ابراهام داربی و تامین انرژی لازم بر ای انقلاب صنعتی؛

خواص آهن (چگالی کم، سختی، استواری و پایداری) باعث استفاده بیشتر آن نسبت به دو فلز طلا و مس شد؛
گداختن آهن باعث گام چهارم در تمدن شد؛

از قرن20 افزایش مصرف فولاد و آهن با پیشرفت علم و سطح زندگی (کاربرد در اواسط قرن 5000 برابر قرن شانزدهم) و رشد پایدار 3 درصد در فرآوری آهن یا دو برابر شدن طی 23 سال؛
آلودگی های زيست محيطی، بالا بودن دستمزد و هزينه ها، بيمه های اجتماعی، ماليات، ترابری، دستيابي کشورها به دانش و تکنولوژی سبب شده است تا بار گداختن آهن به دوش کشورهاي جهان سوم نهاده شود.

حدود 800 سال پيش از ميلاد، آهن در ايران به کار گرفته شده است؛
از کاوش های گورستان سيلک، مربوط به هزاره اول قبل از ميلاد، آشکار شد که اسلحه برای سرداران و فرمانروايان از
آهن و براي افراد معمولي از برنز (ترکیب مس و قلع) بوده است؛
شناخت خواص آهن توسط هخامنشیان و استفاده از قیر جهت جلوگیری از زنگ زدن و برداشت از کانسارهای اطراف نی ریز؛
ایران دارای سابقه تاریخی بسیار کهن در زمینه تولید و استفاده از آهن می باشد .لیکن در مورد تولید صنعتی این
محصول بیش از 40 سال تجربه ندارد؛
در حال حاضر بزرگترین تولید کننده سنگ آهن و فولاد خام (در حدود 72%) در آسیا و اقیانوسیه است؛
در سال ۱۳۵۱ اولین کارخانه فولاد سازی در اصفهان احداث شد.

سنگ آهن

نام آهن Iron از واژه آنگلاساکسون Iren & Iron به معنی فلز مقدس گرفته شده است. نماد Fe
مخفف واژه لاتین Ferrum برای آهن می باشد؛
آهن، از سنگ معدن آهن استخراج می شود و به ندرت در حالت آزاد یافت می شود؛
چهارمين عنصر فراوان و اولين فلز سنگين محسوب می شود؛
این فلز تقریبا در تمامی کانسارها وجود دارد؛
آهن عمدتا از سنگ مگنتیت (خاصیت آهنربایی) و هماتیت استخراج می گردد؛
تقريبا 75 درصد محصول جهانی آهن و 86 درصد ذخاير آن در دنيا از نوع کانسارهای رسوبی تجزيه ای است.

معادن سنگ آهن

ذخیره احتمالی:ذخيره احتمالی بخشی از منبع معدنی شناسايی شده و در برخی موارد منبع معدنی اندازه گيری شده اسـت كـه بـا در نظـر گـرفتن هزينه های گشايش، تجهيز و آماده سازی از نظر اقتصادی قابل استخراج است .

ذخیره قطعی:ذخيره قطعی بخشی از منبع معدنی اندازه گيری شده است كه از نظر اقتصادی و با توجـه بـه كليـه هزينـه هـای اسـتخراج قابـل بهره برداری است.

کانسار:کانسار یا deposit mineral از دو کلمه «کان» به معنی معدن و پسوند محل «سار» تشکيل شده است و به محلی گفته می شود که در آن يک يا چند کانسنگ يا ماده معدنی،که ارزش استخراج دارد، وجود داشته باشد.بنابراين توده های قابل استخراج اعم از فلزی يا غيرفلزی را شامل می شود. قابليت استخراج کانسار از سويی به مشخصات ذاتی آن بستگی دارد و از سوی ديگر، به پيشرفتهای فناوری و ارزش موادمعدنی وابسته است.

انواع کانسار سنگ آهن

1.مگنتیت (Fe3O4)

مگنتیت به رنگ سياه متمايل به خاكستری و كدر بوده و به صورت فلزی پرجلاء تا كدر وجود دارد .در اين كانی 31 درصد (FeO) و 69 درصد (3O2Fe) وجود دارد که مقدار آهن تا 72 درصد مي رسد. اين كانی در سيستم مکعبی متبلور میشود. اين كانی شکننده بوده و دارای چگالی5.18 است.آهن ربا اين كانی را جذب می كند و گاهی خود كانی خاصيت مغناطيسی دارد اما در دمای 580 درجه سانتیگراد خاصيت مغناطيسی خود را از دست می دهد .مگنتیت در شعله احيا كننده تبديل به هماتيت می شود و خاصيت مغناطيسی خود را از دست می دهد.مگنتیت در سنگ های آذرين و دگرگونی (شيست های بلورين) و سنگ های رسوبی يافت می شود. بلورهای اين کانی به صورت اكتاهدرال، توده ای، متراكم، دانه های ريز تا درشت استت.

2.هماتیت (Fe2O3)

مقدار آهن در اين كانی به 70 درصد می رسد و مقدار كمی آب دارد .رنگ اين كانی از خاكستری فولادی تا سياه تغيير می كند و قطعات نازك از آن به رنگ قرمز خونی سير است و انواعی از آن به صورت توده ای و خاكی قرمز قهوه ای كدر تا قرمز روشن می باشد. این کانی شکننده بوده و دارای چگالی 5.26 است. سيستم تبلور در اين کانی تری کلينيک
می باشد. در شعله احياكننده در دمای زياد خاصيت مغناطيسی می يابد و به مگنتيت تبديل می شود. هماتيت در محيط اكسيد در بسترهای مختلف و در سنگ های آذرين و دگرگونی (شيست های بلورين)، در بسترهای گرمایی، سنگ های آتش فشانی و سنگ های رسوبی يافت می شود. در جزيره هرمز، خاك سرخ (اخرای سرخ) دارای بلورهای زيبای
هماتيت مي باشد.

بیش از 300 کانی آهن در طبیعت یافت میشود که مهمترین آنها عبارتند از:

عمده کانسارهای آهن در ایران مگنتیتی (90%) است و ذخایر کمی نیز هماتیتی است.
ذخایر سنگ آهن ایران در سه ناحیه عمده آهن دار سنگان، ایران مرکزی (بافق، ساغند، زرند) و گل‌گهر متمرکز شده است.

میزان ذخایر سنگ آهن در جهان

ماده اولیه تولید فولاد، سنگ آهن است که ایران در بین کشورهای دارای ذخایر سنگ آهن رتبه هشتم را دارد (گزارش سازمان زمین شناسی آمریکا سال 2023).