راهنمای جامع شناخت کامل کنسانتره سنگ آهن و کاربردهای آن در صنعت

در این مطلب تلاش می کنیم مخاطبین عزیز را با یکی از فرآورده های مهم در تولید فولاد و آلیاژهای پایه آهن مانند چدن بیشتر آشنا کنیم. این فرآورده که کنسانتره سنگ آهن نام دارد، نقش اساسی به عنوان یک ماده اولیه در این صنایع ایفا کرده و بخش جدایی ناپذیر فرآیند تولید استیل های مختلف در بازار ایران می باشد. با ما همراه باشید تا با کنسانتره سنگ آهن بیشتر آشنا شوید.

کنسانتره سنگ آهن چیست؟

سنگ آهن پس از استخراج به شکل خرده سنگ هایی است که علاوه بر کانی های آهنی شامل انبوهی از فلزات کم ارزش، ناخالصی های آلی و معدنی و خاک می شوند. بسیاری از این مواد اضافی هنگامی که همراه با آهن به فرآیندهای تولید صنعتی وارد شوند باعث پایین آمدن کیفیت فرآورده ها و مشکل دار شدن آنها می شوند. برای مثال اغلب آلیاژهای آهنی نیاز دارند که حضور این ناخالصی ها به حداقل برسد.

بنابراین کنسانتره تولید می شود که هم عیار کانی آهنی را بالا می برد، هم برای تولید محصولاتی مثل گندله کاربرد دارد و هم به صورت خالص کار کردن با آن راحت تر از سنگ خرد شده است. این محصول به شکل یک پودر سیاه تولید شده و عیار آهن آن بین 60 تا 75 درصد است. این عیار که به مراتب بالاتر از سنگ خام است، کنسانتره را برای تولید گندله و بریکت در فرآیند تولید فولاد آماده می کند.

این فرآورده اگر با کیفیت بالا تولید شود، فاقد ناخالصی هایی مثل سیلیس، آلومینیوم، گوگرد و… است و مقاومت فشاری قابل توجهی دارد. تولید کنسانتره آهن به عنوان یک محصول میانی برای بسیاری از صنایع فوق العاده باارزش است. با این حال نمی توان کتمان کرد که انجام صحیح این کار با چالش ها و پیچیدگی های ریز و درشت همراه می شود.

کنسانتره سنگ آهن، ماده اولیه اصلی و حیاتی در تولید فولاد و انبوهی از آلیاژهای دیگر مانند چدن است و بدون آن، راندمان تولیدی این صنایع به شدت کاهش می یابد. اهمیت کنسانتره سنگ آهن را می‌توان در سه جنبه اصلی بررسی کرد:

1. افزایش راندمان تولید: کنسانتره سنگ آهن حاوی درصد بالایی از آهن خالص است که به طور قابل توجهی از سنگ آهن خام بیشتر است. این بدان معناست که با استفاده از کنسانتره، مقدار کمتری ماده اولیه برای تولید یک تن فولاد مورد نیاز است. همچنین، خلوص بالای کنسانتره باعث کاهش مصرف انرژی و افزایش سرعت فرآیند تولید فولاد می ‌شود. در نتیجه، هزینه‌های تولید کاهش یافته و راندمان تولید افزایش می‌ یابد.
   
2. بهبود کیفیت فولاد: وجود ناخالصی‌ ها در سنگ آهن خام، می‌تواند بر کیفیت فولاد تولیدی تأثیر منفی بگذارد. فرآیند عیاربندی و تولید کنسانتره، باعث حذف بسیاری از ناخالصی ‌ها شده و خلوص آهن را افزایش می ‌دهد. این امر به تولید فولادی با کیفیت بالاتر و خواص مکانیکی بهتر منجر می‌ شود. فولاد با کیفیت بالاتر، کاربردهای گسترده ‌تری هم در صنایع مختلف مانند ساخت و ساز، خودروسازی و صنایع الکترونیک دارد و در نتیجه این فرآیند مستقیماً بر گسترش حوزه کاربرد محصول اثر می گذارد.
   
3. کاهش اثرات زیست محیطی: استفاده از کنسانتره سنگ آهن، به کاهش میزان ضایعات و پساب‌های صنعتی در فرآیند تولید فولاد کمک می ‌کند. همچنین، با کاهش مصرف انرژی، انتشار گازهای گلخانه ‌ای و آلودگی محیط زیست نیز کاهش می‌ یابد. به عبارت دیگر، تولید فولاد با استفاده از کنسانتره، برای محیط زیست به مراتب ضرر و زیان کمتری نسبت به روش های دیگر دارد.

https://fkj-holding.com/products/iron-ore-concentrate/

کنسانتره سنگ آهن چطور تولید می شود؟

فرآیندهایی که برای تولید کنسانتره سنگ آهن به کار می رود از اوایل قرن بیستم به شکل کنونی معرفی شده اند. جداسازی مغناطیسی به کمک آهنرباهای الکتریکی، شناورسازی و جدا کردن ناخالصی های کنسانتره به وسیله مواد افزودنی همگی متدهای مدرن هستند که به کمک آنها شرایط برای تولید کنسانتره و به تبع آن، تولید فولاد در حجم های بالاتر فراهم شده است. بنابراین گرچه فولادسازی به مراتب قدیمی تر از تولید کنسانتره است، اما جدا شدن آنها از یکدیگر در سال های پیش رو بعید به نظر می رسد.

تبدیل سنگ به پودر برای تولید این محصول صرفاً شامل خرد کردن آن نمی شود. فرآوری به قصد تولید کنستانتره از طریق چند مرحله انجام می شود که مهمترین آنها شناورسازی، جداسازی مغناطیسی و هیدرومتالورژی است که مرحله آخر اغلب مدرن ترین مرحله به شمار آمده و تنها در کارگاه هایی به کار گرفته می شود که به پیشرفته ترین فناوری های روز مجهز هستند.

شناورسازی دارای چهار مرحله اصلی است:

1. خرد کردن: در دو مرحله خشک و مخروطی انجام شده و سنگ به قطعات 20 تا 25 سانتی متری خرد می شود. 
   
2. آسیاب: دارای یک مرحله تر است و در آن یک آسیاب خودشکن یا غلتکی به قطعات فشار وارد می کند.
   
3. پر عیار سازی: به کمک یک اسلاری و در کنار آن متدهای جداسازی گوناگون مثل روش مغناطیسی، مواد کم ارزش از مخزن حذف می شوند.
   
4. آبگیری: سنگ هایی که عیار بالایی دارند اغلب مقداری آب در داخل خود دارند که باید حذف شود. پس از این کار کنسانتره آبگیری شده به انبار منتقل می شود. باطله ها نیز باید توسط دستگاه تیکنر آبگیری شوند، عمل تیکنر به گونه ای است که ماده جامد را ته نشین می کند و سپس آب اضافه را از بالای دستگاه خارج می کند.

پس از تبدیل کردن سنگ به پودر و شناورسازی، باید جداسازی مغناطیسی صورت بگیرد. در این فرآیند، تمام مخزن حاوی خرده سنگ در معرض یک میدان مغناطیسی قوی قرار می گیرد که اغلب توسط یک آهنربای برقی تولید می شود. ذرات مگنتیت به سمت آهنربا جذب شده و ناخالصی ها به جا می مانند.

بعد از پایان جداسازی هم با قطع برق می توان آهن را از آهنربا جدا کرد. این روش ساده و کم هزینه اما به شدت موثر است و در تولید کنسانتره های اکثر معادنی که سنگ آهن مگنتیت دارند، استفاده گسترده دارد. مشکل اصلی این متد هم همین است که تنها برای همین کانی و تنها در عیار بالا قابل استفاده است.

در هیدرومتالورژی، کنسانتره سنگ آهن در ترکیبی از آب و حلال های شیمیایی فرو می رود. این مایع ناخالصی ها را شسته و بخش عمده آنها را در خود حل می کند. آنچه که به جا می ماند آهنی است که حالا تا سطح بسیار مناسبی عیاربندی شده و برای کاربردهای مختلف قابل استفاده است.

هیدرومتالورژی هزینه بالایی دارد و پساب های شیمیایی خطرناکی تولید می کند، به همین دلیل هنوز به محبوبیت روش های دیگر نرسیده است. با این حال توانایی آن در استخراج آهن از سنگ هایی که حتی عیار بسیار پایین هم دارند یک مزیت بزرگ به حساب می آید.

کاربردهای کنسانتره سنگ آهن

کنستانتره آهن یک ماده اولیه با استفاده بسیار آسان به حساب می آید که می توان از آن در صنایع مختلف بهره برداری کرد. کاربردهایی مثل تولید مواد خام (اهن، فولاد و آلیاژهای دیگر) بخشی از این استفاده ها هستند، اما دسته دیگر به خاطر کاهش قابل توجهی که به کارگیری این محصول پودری در هزینه ها و انرژی مصرفی تولیدکنندگان دارد، از آن بهره می گیرند. بنابراین گروهی از مصرف کنندگان از کنستانتره به عنوان گزینه ایده آل خود یاد می کنند و گروهی دیر به عنوان یک جزء جدایی ناپذیر در فعالیت هایشان که بدون آن فرآیندهای عملکردی کارخانه یا شرکت تولیدی با مشکلات و چالش جدی روبرو می شود.

بر اساس آنچه که گفتیم، کاربردهای زیر را می توان برای این ماده در نظر گرفت:

• تولید آلیاژهایی مثل فولاد
• تولید آهن نرم
• تولید انواع مگنت
• تولید انواع قطعات اتومبیل، به خصوص کاتالیست

سخن پایانی

امیدواریم مخاطبین عزیز با مطالعه آنچه که در این مطلب آوردیم، بتوانند درک بهتری از کنسانتره سنگ آهن، کاربردهای آن در صنعت و دلایل اهمیتش در زندگی انسانی بدست آورده باشند. یکی از مجموعه هایی که در سطح کشور این فرآورده را با بالاترین کیفیت تهیه نموده و در اختیار صنایع قرار می دهد، مجموعه فولادکاران جانیار نام دارد که متشکل از کارشناسان خبره، محققان جوان و باپشتکار و کهنه کاران این صنعت است.

فولادکاران جانیار قادر است باکیفیت ترین و به صرفه ترین کنسانتره سنگ آهن موجود در بازار ایران را با کمترین دردسر در اختیار صنایع و کارخانجات قرار داده و کار آنها را برای رفع نیازهایشان در مسیر تولید آلیاژهای پایه آهن راحت کند. برای کسب اطلاعات بیشتر در این خصوص می توانید با این مجموعه تماس حاصل فرمایید.