1. تاریخچه کانسار سنگ آهن گهر زمین
کانسار سنگ آهن گهر زمین، یکی از بزرگترین کانسارهای سنگ آهن در جهان محسوب میشود. این کانسار در غرب استان خراسان جنوبی واقع شده و دارای ذخایر بسیار غنی و موثری از سنگ آهن است. تاریخچه کانسار سنگ آهن گهر زمین به سالهای بسیار قدیمی بازمیگردد.
در قدیم، معادن سنگ آهنی در کردستان و جنوب غرب ایران به دلیل پراکنده بودن و نبود روشهای حفر و استخراج، در دوران زرین و ماد به بهرهبرداری نرسیده بودند. اما با وارد شدن رومیان به ایران و تأسیس سامانههای خط راهی در سالهای ۱۰۰ تا ۱۳۰ میلادی، استخراج سنگ آهن در برخی مناطق ایران همچون گهر زمین در دوران ساسانیان رونق گرفت.
در سال ۱۳۳۲ هجری شمسی با تشکیل شرکت نفت و معدن ایران، فرایند بهرهبرداری و استخراج سنگ آهن در کانسار گهر زمین با روشهای مدرن و تکنولوژیهای بروز آغاز شد. در دهه پنجاه میلادی نوسازی و ساختمانی نیروگاههای تولید کننده آهن در کانسار گهر زمین آغاز گردید و به عنوان مرکز استخراج سنگآهن در ایران و جهان شناخته شد. در حال حاضر با توجه به صادرات فولاد و افزایش نیاز کشورهای منطقه به آهن، تولید سنگ آهن در کانسار گهر زمین همچنان ادامه دارد.
2. فرآیند تشکیل سنگ آهن در کانسار گهر زمین
سنگ آهن یکی از پرمصرفترین فلزات دنیا است و به عنوان یکی از منابع مهم در صنعت رویش و توسعه دارای اهمیت ویژهای است. گهر زمین یکی از مهمترین کانسارهای سنگ آهن در ایران است که قرار دارد در شمال غربی ایران واقع شده است. سنگ آهن در این کانسار در قالب سنگهای آهن منیزیمیت با میزان آهن بالا استخراج میشود.
فرآیند تشکیل سنگ آهن در این کانسار به صورت زیر است: در گذشته، این منطقه یکی از دریاچههای وسیع شمال غربی ایران بود که در طی زمان به دلیل تغییر آب و هوا و جابجایی لایههای زمینی، خاکستری شد. سنگهای آهن در زیر خاکستر پلیسیک تشکیل شده و در میان آنها لیاقتی از سازندهای دورههای کرتاسه و ژوراسیک به چشم میخورد. بررسیهایی نشان میدهد که سیال آبی در طی زمان به داخل سنگهای آهن نفوذ کرده و باعث شکلگیری فضاهای خالی و تودههای کریستالی شده است که در مجموع به شکل باندی شکل گرفتهاند. این تودههای کریستالی دارای مقدار فلزی بسیار بالایی هستند که با استخراج از سنگهای آهن به عنوان محصول اصلی کانسار استخراج میشوند.
با توجه به فرآیند تشکیل سنگ آهن در کانسار گهر زمین، برخی از تحقیقات نشان میدهند که این کانسار نسبت به سایر کانسارهای سنگ آهن دیگر، دارای ترکیب منحصر به فردی از اجزای شیمیایی میباشد که باعث افزایش کیفیت آهن و به تبع آن افزایش طرفداران استفاده از این محصول در سطح جهانی شده است. در نتیجه، کانسار گهر زمین به عنوان یکی از مهمترین منابع سنگ آهن در جهان مورد احترام و توجه بسیاری از شرکتهای استخراج و فرآوری قرار دارد.
3. ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی سنگ آهن گهر زمین
سنگ آهن گهر زمین یکی از بزرگترین رخسارهای معدنی دنیا است که در بسیاری از مناطق جهان یافت میشود. این سنگ آهن شامل آهن، ذغال سنگ، یورانیوم و پلاتینیوم میباشد. به طور کلی سنگ آهن گهرزمین دو نوع آهن با کیفیت و کم کیفیت دارد ولی به دلیل داشتن ویژگی های برجسته مورد توجه صنعت معدنی و متخصصان قرار گرفته است.
یکی از ویژگی های فیزیکی سنگ آهن گهرزمین، عیار بالای آهن آن است که به معنی وجود مذاب آهن در آن می باشد. این ویژگی باعث شده که سنگ آهن گهرزمین به راحتی در افران های ذوب آهن قابل استفاده باشد. همچنین، سنگ آهن گهرزمین دارای چگالی بالایی است که از دیگر ویژگیهای فیزیکی آن محسوب میشود.
ویژگی های شیمیایی سنگ آهن گهر زمین شامل وجود اکسیدهای آهن و غیرآهنی می باشد. معمولاً، سنگ آهن گهر زمین شامل اکسیدهای فلزات است که در مقیاس بزرگ، به عنوان خوراک فرآیندهای صنعتی و تولید فولاد مورد استفاده قرار میگیرند. همچنین، سنگ آهن گهر زمین دارای مقادیر قابل توجهی فسفر و آلومینیوم است که ممکن است تاثیراتی بر روی فرآیند تبدیل سنگ آهن به فولاد داشته باشند.
به طور کلی، سنگ آهن گهر زمین به دلیل ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی منحصربهفردی که دارد، به عنوان یکی از مهمترین عوامل برای توسعه صنایع فولادسازی و فرآوری معدنی در دنیا شناخته میشود. با این حال، برای بهرهبرداری بهینه از این معدن، نیازمند استفاده از تکنولوژی نوین و فرآوردههای حاوی این سنگ آهن با کیفیت و عیار بالا میباشد.
4. روشهای استخراج و پردازش سنگ آهن گهر زمین
روشهای استخراج و پردازش سنگ آهن گهر زمین به عنوان یکی از مهمترین روشهای در صنعت معدن و فولاد جهان شناخته شده است. در این روشها، ابتدا با استفاده از تکنولوژیهای مختلف معدنی، سنگ آهن از معدن استخراج میشود. پس از استخراج سنگ آهن، به مراحل پردازش آن پرداخته میشود.
یکی از مهمترین روشهای استخراج سنگ آهن گهر زمین، روش ترکیبی حفاری و وانتزنی میباشد. در این روش، با استفاده از حفاری و در همان زمان وانتزنی، سطح زمین در نزدیکی الگوی معدن شکل میگیرد و پس از آن، مسیرهای پوست معدن تعیین میشود. با استفاده از ماشینآلات حفاری، بُرداری سنگ آهن از معدن صورت میگیرد. در گام بعدی پس از استخراج سنگ آهن، به مراحل پردازش آن میپردازیم.
در روشهای پردازش سنگ آهن گهر زمین، از تکنولوژیهای متنوعی استفاده میشود. بهطور کلی این روشها به دو دسته اصلی تقسیم میشوند: روشهای فیزیکی و روشهای شیمیایی. در روشهای فیزیکی، برای جداسازی مواد مختلف از سنگ آهن از روشهای مختلفی مانند مغناطیسی، شیب و لرزش، هواریزی و اثرات نوری استفاده میشود. در روشهای شیمیایی نیز از فرآیندهای شیمیایی برای جداسازی مواد مختلف استفاده میشود.
در نتیجه، روشهای استخراج و پردازش سنگ آهن گهر زمین باعث شدهاند که این قلمرو از مهمترین منابع سنگآهن در دنیا شناخته شود. این فرآیندها همچنین، به کاهش هزینهها و افزایش عمر کاربری معادن کمک میکنند و درنتیجه ایجاد شغل و رونق اقتصادی را در مناطق مرتبط به خود دنبال میکنند.
5. کاربردهای صنعتی سنگ آهن گهر زمین
صنعت سنگ آهن یکی از مهمترین صنایع جهان به شمار میآید که تولید و استخراج این مواد معدنی از کانسارهای متعدد در سراسر جهان انجام میشود. سنگ آهن به دلیل وجود ویژگیهایی مانند غلظت بالا از آهن، خواص مغناطیسی و نیز انواع متنوع آن، در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار میگیرد. سنگ آهن گهر زمین نیز یکی از پرکاربردترین انواع سنگ آهن در جهان است که به دلیل موجودیت بالای آن در ایران، خصوصاً استان خراسان رضوی، مورد توجه ویژه صنایع مختلف قرار گرفته است.
استفاده از سنگ آهن گهر زمین در صنایع مختلف شامل صنایع فولاد، ساختمانی، خودروسازی، مواد غذایی و داروسازی، فضانوردی و... است. در تولید فولاد نیز به دلیل خاصیت خوبی که دارد و همچنین میزان قابل توجه سنگ آهن گهر زمین در برخی مناطق، به عنوان دارایی استراتژیک محسوب میشود. همچنین در صنعت خودرو سازی نیز استفاده از سنگ آهن به دلیل چگالی و غلظت آهن بالای آن جهت تولید قطعاتی مانند فرمها، دیسکها، ویراهها، ورقها و سایر قطعات ضروری است.
با توجه به تقاضای بسیاری از صنایع برای سنگ آهن، استفاده از گهر زمین باعث شده است که صنعت اکتشاف معادن در این مناطق توسعه یابد و نیز ایجاد شرکتهای بزرگی در این زمینه در این استان، شغل برای مردم منطقه و فراهم کردن فرصتهای اشتغالی را فراهم ساخته است. در مجموع، سنگ آهن گهر زمین به دلیل خوراکی بودن آن در فرآیند تولید فولاد و داشتن ویژگیهای خوبی مانند غلظت و قابلیت کاربرد در صنایع دیگر، یکی از پرکاربردترین و مهمترین مواد معدنی جهان محسوب میشود.
6. مزایا و معایب استفاده از سنگ آهن گهر زمین
استفاده از سنگ آهن گهر زمین در صنعت فولادسازی بسیار مهم و حیاتی است. با این حال، استفاده از این ماده معدنی دارای مزایا و معایبی است که در ادامه بررسی میشوند:
مزایا:
1- قیمت مناسب: ذخایر سنگ آهن گهر زمین یکی از بزرگترین ذخایر این سنگها در جهان میباشد و به عنوان یکی از جذاب ترین نوع سنگ آهن شناخته می شود. بنابراین، قیمت آن نسبت به سایر منابع معدنی به نسبت مناسبی تعیین می شود.
2- محفظه فعال: سنگ آهن گهر زمین به دلیل مشخص بودن محفظه فعال خود، منع قطع کار در صورتی که به دلیل مشکلاتی در خشکسالی در جریان باشد ،از سطح زمین تا حد زیادی میگردد.
3- حجم ذخایر عظیم: همانطور که گفته شد، سنگ آهن گهر زمین یکی از بزرگترین ذخایر سنگآهن در جهان است، بنابراین تولید نیروی در رشد فولاد سازی جهانی، به زیادی به این منبع وابسته است.
معایب:
1- آلودگی زیاد: در خط تولید و استخراج سنگ آهن ،به دلیل استفاده از آب بسیاری در فرایند انجام این عمل و ضایعات به دلیل نداشتن فناوری جدید و بازیافت،بسیاری از مواد زائد وارد محیط زیست می شوند ولی تلاش های فعالان زیست محیطی در حفظ محیط زیست باعث شده بسیاری از شرکت های استخراج سنگ آهن دارای گواهینامه ISO14001+QHSE شده و لازم رویکرد جدید به محیط زیست دارند.
2- تغییرات بداخلاق: با توجه به مشخص شدن ذخایر به حد اعلام شدن برخی خرده قیمیت ها ، مردم برای بهره برداری بیشتر از آن استفاده می کنند و این باعث می شود حجم تولید فرآیندها روز به روز افزایش یابد و این تغییرات دستبرد به معدن را فراهم می کند.
3- انتقال دوباره: برای حمل گودالها و سنگها به نعمتگاه های دیگر باید از خطوط لوله و خطوط مداری استفاده شود که باعث کاهش کیفیت سنگ شده و هزینه برای تهیه ماده مورد نظر افزایش می یابد.