آهن فلزي مقاوم و پايدار در كره زمين است كه كاربردهاي بسياري در صنعت دارد به گفته كارشناسان رشته و علوم زمين‌شناسي آهن به‌طور تقريبي ۵ درصد پوسته زمين را تشكيل مي‌دهد و دهمين عنصر فراوان در جهان به شمار مي‌رود،
فلزي كه اصل آن به رنگ سياه خاكستري است و بيش از ۳۰۰ معدن آهن ومنطقه آهني در طبيعت يافت شده، كه مهم‌ترين آنها منيتيت، هماتيت، كوتيت، ليمونيت، سيدريت، شاموريت، مارتيت و ماگهميت است.
كارشناسان سنگ‌شناسي در جهان مي‌گويند كه سنگ معدن‌هايي كه آهن از آنها استخراج مي‌شود بيشتر به صورت اكسيدهاي آهن، مانند مگنتيت يا هماتيت هستند كه با ۲ تا ۲۰ درصد ناخالصي همراه هستند كه اين ناخالصي‌ها دركوره‌هاي استخراج از آهن جدا مي‌شوند. در اين گزارش قصد داريم شما را با چگونگي استخراج مواد اوليه آهن از معادن داراي سنگ‌آهن آشنا كنيم اما پيش از آن لازم ديديم كه شما را با چگونگي آشنايي بشر با اين فلز فراوان و تمام نشدني روي زمين آشنا كنيم، فلزي كه به گفته مورخان نخستين نشانه‌هاي تاريخي استفاده از آن به زمان سومريان و مصر باستان بازمي‌گردد و براين اساس است كه گفته‌اند بشر تقريبا ۴ هزار سال قبل از ميلاد حضرت مسيح(ع) باآهن كشف شده از بارش شهاب سنگ‌ها،اشيايي مانند سرنيزه و زيورآلات مي‌ساخته است. مورخان به شمار روبه‌افزايش اشياي ساخته شده از آهن‌مذاب در بين‌النهرين، آسياي صغير و مصر كه در عصرحاضر از هزاره دوم تا سوم قبل از ميلاد كشف شده‌اند استناد مي‌كنند و مي‌گويند كه در اين دوران، ظاهرا فقط در تشريفات از آهن استفاده مي‌شده و آهن فلزي گرانبها و حتي با ارزش‌تر از طلا بوده است. آن‌طور كه باستان‌شناسان اعلام كرده‌اند انسان در آغاز از آهن طبيعي كه به شكل سنگ معدن آهن با درجات خلوص متفاوت حاصل مي‌شد، استفاده مي‌كرد. براين‌اساس انسان‌هاي پيشين آهن خالص از شهاب‌سنگ‌ها به‌دست مي‌آورده‌اند و استفاده از آهن‌خالص در حدود ۱۴۰۰ سال پيش از ميلاد امكانپذير شد. گروهي از باستان‌شناسان نيز حدس مي‌زنند كه بشر به‌طور تصادفي و براثر حرارت دادن زياد صخره‌هاي كاني با آتش زغال‌سنگ آهن خالص به‌دست آورده و گفته‌اند كه در چين نيز براي نخستين‌بار از آهن شهاب‌سنگي استفاده شده است و حدود ۵۵۰ سال قبل از ميلاد در چين، به سبب پيشرفت زياد فناوري كوره، زمينه توليد آهن‌هاي جديد ايجاد شده است، براين اساس گفته‌اند كه ساخت كوره‌هاي بلندي كه توانايي ايجاد حرارت بالا را داشت و موجب توليد آهن‌خام يا چدن شد، نخست توسط چيني‌ها صورت گرفته است. يك گزارش تاريخي از باستان‌شناسان نيز حكايت از آن دارد كه از قرن ۱۰ تا ۱۲ ميلادي در خاورميانه، جابه‌جايي سريع در تبديل ابزار و سلاح‌هاي برنزي به آهني صورت گرفت و اين دوره جابه‌جايي كه در زمان‌ها و مناطق مختلفي از جهان روي داد، دوره‌اي از تمدن را به نام «عصر آهن» رقم زد و همزمان با جايگزيني آهن به جاي برنز، فرآيند كربوريزاسيون هم كشف شد. در اين فرآيند، با افزودن كربن به آهن موجود، آهن را به صورت اسفنجي كه مخلوطي از آهن و سرباره به همراه مقداري كربن يا كاربيد است، بازيافت مي‌كردند، سپس با جداكردن سرباره آن و اكسيده كردن محتواي كربن، آهن نرم توليد مي‌شد. درهمين زمان توسعه چدن در اروپا عقب افتاده بود، زيرا كوره‌هاي ذوب در اروپا توانايي كمي داشتند شماري از قالب‌گيرهاي آهني نيز در اروپا بين سال‌هاي ۱۱۵۰ تا ۱۳۵۰ بعد از ميلاد در دو منطقه در سوئد انجام شد و خلاصه آنكه استخراج آهن از تركيب‌هاي طبيعي به مرور زمان تكامل يافت تا آنكه نخستين كوره استخراج‌آهن به سبك امروزي و موسوم به «كوره كانالايي» ابداع شد و امروزه نيز واحدهاي بزرگ استخراج و ذوب‌آهن و فولاد با ظرفيت‌هاي بالا به‌طور تقريبي مي‌توان گفت با تكامل همان كوره‌ها به استخراج مي‌پردازند.
روش‌هاي امروزي استخراجهم‌اكنون سنگ‌آهن همچنان ماده اوليه اصلي روش كوره بلند براي توليد چدن در جهان است. در گزارشي كه مهندس علي فروزان براي سايت ايميدرو تهيه كرده، آمده است كه علاوه بر روش كوره بلند، در سال‌هاي گذشته روش‌هاي جديدي نيز به كار گرفته شده است كه با استفاده از گندله سنگ‌آهن، نرمه و كنسانتره در كوره‌هاي قوسي و LFS تغذيه مي‌شوند. در دهه‌هاي اخير چند روش ديگر توليد چدن نيز در گوشه و كنار ابداع شده است و پيش‌بيني مي‌شود كه در آينده روش‌هاي جديد استخراج گسترده‌تر شود با اين حال كارشناسان معتقدند هنوز هم كاربرد كوره بلند بيشترين سهم را در استخراج سنگ‌آهن دارد. گرچه فرآيند كوره بلند هم در حال تحول و بازنگري بوده و به دليل اصلاحاتي در طراحي و ابداع در تجهيزات مهندسي آن توان رقابتي بالايي دارد. يكي از اين روش‌ها، روش احياي مستقيم است كه نيازي به انرژي زياد دارد. در اين روش، سنگ‌آهن، به وسيله عوامل احياكننده جامد يا گازي احيا شده و با توجه به مقدار كربن موجود در آهن، اين عنصر به صورت چدن و فولاد عرضه مي‌شود.آهن اسفنجي نيز از احياي مستقيم سنگ‌آهن به‌دست مي‌آيد كه عيار آن بين ۸۴ تا ۹۵ درصد است. براي توليد آهن اسفنجي، احيا موجب حذف يا از بين رفتن اكسيژن در سنگ‌آهن شده و سنگ را به صورت اسفنجي شكلي درمي‌آورد كه به‌طور معمول آن را به شكل كلوخه يا «گندله‌اي» نيز توليد مي‌كنند.
آهن در عصر حاضربه گفته كارشناسان فولاد در عصر كنوني، كاربرد آهن از ديگر فلزات بيشتر است و ۹۵ درصد فلزات توليدشده در سراسر جهان را تشكيل مي‌دهد. قيمت ارزان و مقاومت بالاي تركيب آهن، استفاده از آن را به ويژه در اتومبيل‌ها، بدنه كشتي‌هاي بزرگ و ساختمان‌ها اجتناب‌ناپذير مي‌كند. «فولاد» معروف‌ترين آلياژ آهن است و پس از آن، «آهن خام» (با ۴ تا ۵ درصد كربن و مقادير متفاوتي ناخالصي از قبيل گوگرد، سيليكون و فسفر)، «چدن» (شامل ۲ تا ۳/۵ درصد كربن و مقدار كمي منگنز)،«فولاد كربن» (شامل ۰/۵ تا ۱/۵ درصد كربن و مقادير كمي منگنز، گوگرد، فسفر و سيليكون)، «آهن ورزيده» يا «آهن نرم» (باكمتر از ۰/۵ درصد كربن)، «فولادهاي آلياژي» (حاوي مقادير متفاوتي كربن و همراه با فلزات ديگر مانند كروم، واناديم، موليبدن، نيكل و تنگستن) و «اكسيدهاي آهن» كه بيشتر در ساخت ذخيره مغناطيسي در كامپيوتر كاربرد دارند؛ از ديگر گونه‌هاي آهن به‌شمار مي‌روند.
آهن محصول استراتژيكبا توجه به جايگاه ويژه فولاد در اقتصاد و صنعت هر كشور، آهن به عنوان كالاي استراتژيك و يكي از فاكتورهاي مورد توجه در زمينه شاخص توسعه‌يافتگي كشورهاي جهان به شمار مي‌آيد و سرمايه‌گذاري‌هاي مختلفي در زمينه توسعه اين صنعت صورت گرفته است. توليد فولاد در نيم قرن گذشته دستخوش تغيير و تحولات زيادي شده است. اگرچه آهن به عنوان قديمي‌ترين فلز به كار گرفته شده توسط بشر شناخته مي‌شود، اما هنوز روش‌هاي جديد براي استخراج و بهبود كيفيت اين محصول قابل بررسي است.
استخراج آهن در جهانهم‌اكنون استخراج سنگ‌آهن در ۴۸ كشور صورت مي‌گيرد كه چين، برزيل، استراليا، روسيه و هند با توليد ۷۰ درصد سنگ‌آهن جهان، ۵ كشور عمده توليدكننده آهن محسوب مي‌شوند. در اين حال، سازمان مطالعات زمين‌شناسي، امريكا، چين، برزيل، استراليا، هند، روسيه، اوكراين و ايالات‌متحده را به عنوان ۷ كشور عمده توليد سنگ‌آهن معرفي كرده است كه ۸۵ درصد از كل توليد جهاني اين ماده معدني را برعهده دارند و ۳ شركت بزرگ بين‌المللي «C.V.R.D» برزيلي، ريوتينتوي انگليسي - استراليايي و بي‌اچ‌پي بيلتون استراليايي نيز كه توانسته‌اند ۳۷ درصد از سهم جهاني سنگ‌آهن را دراختيار بگيرند، به عنوان ۳ غول صنعت سنگ‌آهن جهان معرفي شده‌اند.
معادن آهن در ايرانعمده معادن سنگ‌آهن كشف شده در ايران، به انواع ماگمايي، دگرساني-گرمابي، رسوبي - گرمابي، رسوبي و دگرگوني تقسيم مي‌شوند. تاكنون مجموع ذخاير و منابع سنگ‌آهن در ايران كه اكتشاف تفصيلي آنها به پايان رسيده، حدود۴/۳ ميليارد تن برآورده شده است. كاني‌هاي آهن تشكيل‌دهنده كانسارهاي آهن ايران بيشتر از نوع كاني‌هاي اكسيد (منتيت و هماتيت) بوده و روي ساير تركيبات آهن فعاليتي صورت نگرفته است. دو سال پيش ۳۴/۹ ميليون تن سنگ‌آهن از ۹۹ معدن فعال سنگ‌آهن كشور استخراج شده است. از ۱۱۲معدن سنگ‌آهن موجود در كشور، كه ۱۰۵ معدن سنگ‌آهن متعلق به بخش خصوصي و تعاوني و ۷ معدن در دست بخش دولتي است هم‌اكنون ۱۳ معدن غيرفعال هستند. ميزان ذخاير قطعي معادن فعال بيش از ۲ ميليارد و ۳۵۵ ميليون تن گزارش شده است كه به‌طور عمده در استان‌هاي خراسان‌رضوي، اصفهان، زنجان، سمنان، فارس، كرمان، مركزي، هرمزگان، يزد و كردستان واقع شده‌اند.
كانسارهاي آهن ايرانكانسارهاي سنگ‌آهن در تمام سطح كشور وجود داشته و قابل رويت هستند، اما فقط تعداد محدودي از آنها مورد ارزيابي و اكتشاف قرار گرفته‌اند. نتايج عمليات اكتشافي و مطالعات انجام شده حاكي از آن است كه محدوده مناطق آهن‌دار ايران به ۴ منطقه تفكيك مي‌شود كه عبارتند از: منطقه همدان – اصفهان – كرمان (كه مهم‌ترين كانسار اين منطقه، معادن چغارت و چادرملو است) و منطقه حوزه خليج فارس بوشهر – بندرعباس – زاهدان؛ علاوه بر اينها، كانسارهاي پراكنده‌اي نيز در نواحي ملاير، كاشان، نايين و... كشف شده‌اند.
معادن آهن گل‌گهرمعدن سنگ‌آهن گل‌گهر در ۵۵ كيلومتري جنوب غرب سيرجان قرار دارد. پيشينه تاريخي استخراج اين معدن با توجه به مداركي كه به‌دست آمده حداقل به ۹۰۰سال پيش مي‌رسد. اين ناحيه معدني، در سال ۱۳۴۸ مورد شناسايي قرار گرفت. در اين ناحيه، شامل ۶ ذخيره سنگ‌آهن، ظرفيت‌هاي بالايي از سنگ‌آهن با عيار مناسب و ذخيره قابل توجه شناسايي شده است. با توجه به مطالعات ژئوفيزيكي اوليه، مجموع ذخاير ششگانه گل‌گهر بيش از يك ميليارد و ۱۳۵ ميليون تن تخمين زده شده كه با توجه به مطالعات اكتشافي انجام‌شده اخير، ذخاير موجود بيش از اين مقدار نيز برآورد مي‌شود.
سنگاناين كانسار در ۲۵۰ كيلومتري جنوب‌شرقي مشهد و ۱۸ كيلومتري شمال‌شرقي سنگان قرار دارد. در اين معدن كانسارهاي آهن را به دو تيپ تقسيم كرده‌اند كه ميانگين عيار تيپ يك،۵۳ درصد و تيپ دو، كمي بيش از ۳۳ درصد است. معادن سنگ‌آهن سنگان براي نخستين بار حدود ۶۰۰ سال پيش با عنوان معادن سنگ‌آهن خواف معرفي و عمليات اكتشافات اوليه آن حدفاصل سال‌هاي ۱۳۵۰ تا ۱۳۵۸ انجام شد. نتايج مطالعات انجام شده حاكي از آن است كه ذخيره زمين‌شناسي اين معدن حدود ۲/۱ميليارد تن برآورد مي‌شود.
چغارتعمليات اكتشافي معدن سنگ‌آهن چغارت در ۱۳۳ كيلومتري جنوب‌شرقي يزد و ۱۳ كيلومتري شمال‌شرقي بافق هم در تير ۱۳۴۰ صورت گرفت و عمليات اكتشافي تكميلي آن در سال ۱۳۵۴ با ذخيره‌اي معادل ۲۱۶ميليون تن پايان يافت. بهره‌برداري از اين معدن كه نخستين معدن سنگ‌آهن ايران محسوب مي‌شود، از سال ۱۳۵۰ توسط شركت سنگ‌آهن مركزي ايران آغاز شده است.
چادرملومعدن سنگ‌آهن چادرملو در قلب كوير مركزي ايران، درجنوب ساغند، ۱۸۰ كيلومتري شمال شرقي يزد و ۳۰۰ كيلومتري جنوب طبس قرار گرفته است. اين معدن در سال ۱۳۱۹ شناسايي و از سال ۱۳۴۲ اكتشاف آن آغاز شد. ذخيره اين معدن ۴۰۰ ميليون تن، ذخيره قابل استخراج آن ۳۲۰ ميليون تن، عمر اين معدن با توجه به ظرفيت توليد فعلي ۵۰ سال و مجموع محصول نهايي توليدي معدن چادرملو ۲۰۰ميليون تن اعلام شده است. براساس گزارش‌هاي موجود هم‌اكنون از ذخاير سنگ‌آهن كشور، سالانه ۷/۰درصد به استخراج مي‌رسد. با توجه به اين‌كه براساس سند چشم‌انداز ۲۰ ساله، ايران در سال ۱۴۰۴ به توليد ۵۵ميليون تن فولاد خام دست خواهد يافت، تا آن سال، دست‌كم بايد ۹۰ ميليون تن سنگ‌آهن در سال به توليد برسد.
منبع : smtnews.ir/
ساخت ویلا در مازندران