من أين يأتي الحديد؟

للنشر

واتس اب شارك غرد شارك

كيف يتشكل خام الحديد

من خلال الصخور التي تشكلت منذ أكثر من 1.8 مليار سنة حيث احتوت محيطات الأرض على حديد ذائب كثير وبدأت رواسب خام الحديد في التكوين عندما بدأت الكائنات الحية الأولى القادرة على التمثيل الضوئي بإطلاق الأكسجين في المياه.

وأصبح يتحد هذا الأكسجين مع الحديد الذائب بكثرة مما ساهم في إنتاج الهيماتيت أو المغنتيت ثم تترسب هذه المعادن في قاع البحر بوفرة كبيرة ،مكونة ما يعرف "تشكيلات الحديدالمرتبطة" وتتعدد أنواع تشكيلات الحديد من الصخور.

ولكن يعد الهيماتيت الضخم هو الأكثر شيوعا خاصة أن معظم خام الحديد المستخرج في العالم يأتي من رواسب كبيرة من الهيماتيت الضخم ،ثم يليه غوثيت ليمونيت بيسوليتية والحجر الحديدي المعدني الحزامي ،وميتاسايت غني بالمغنتيت.

من أين يأتي الحديد ؟

كثير ما يطرأ هذا التساؤل على أذهننا أين يمكنا أن نحصل على معدن الحديد وصولا إلى استخدامه في كافة الأحتياجات وكما ذكرنا خام الحديد يتم استخراجه من الصخور، ويوضع في فرن ذو درجة حرارة عالية كي يصهر، فيصفى المعدن من التراب.

ونحصل على معدن الحديد إلى جانب استخدام باقي الخامات المستخرجة من عملية الصهر في العديد من الصناعات وهذا ما سنتعرف عليه بشئ من التفصيل.

كيفية صهر الحديد

يتم استخراج الحديد من الصخور الأرضية ،والتي تشمل خام الحديد السليم والنفايات ثم تتم عملية فصل الخام عن طريق غسل التربة الأخف وتعتبر عملية كسر الخام عن شوائبه أكثر صعوبة.

ويتحقق ذلك من خلال تعريض الحديد الخام المستخلص من الصخور لتيار من الهواء الساخن عبر انابيب النفخ الواقعة أسفله حيث يتفاعل الأكسجين مع الفحم الحجري مكونا أول أكسيد الكربون.

ثم يتم صعود غاز ساخن عبر شقوق الفحم الحجري وتتم عملية اختزال أكاسيد الحديد، ويتحول أول أكسيد الكربون أثناء الأختزال أكاسيد الحديد إلى ثاني أكسيد الكربون، ثم يتصاعد الغاو قمة الفرن من المنافذ، ثم يسيل الحديد المصهور والبقايا عبر طبقة الكوك نحو الموقد.

نتائج صهر صخور الحديد

• نحصل على خام الحديد هو مادة معدنية، عند تسخينها في وجود مادة مختزلة، ستنتج الحديد المعدني من أكاسيد الحديد، وأشكالها الأولية هي المغنتيت والهيماتيت.

• كما يتبقي كمية من أكاسيد الحديد مختلطة مع رماد الفحم ويستعمل في رصف الطرق وفي صناعة الاسمنت.

• كما يتم إنتاج غاز أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون بمعدل 4000م/طن.

• كما يتم استخلاص نوع من الحديد يطلق عليه حديد التمساح: يحتوي على 5% من الكربون وعلى 93% من الحديد، ولكن يعب عليه الهشاشة وعدم تحمله لعملية الطرق، ولكن بإعادة صهره تتم صناعة حديد الزهر.

الدول المنتجة للحديد

يتم استخراج خام الحديد في حوالي 50 دولة وتهيمن استراليا والبرازيل ،الصين ،الهند ،روسيا، جنوب أفريقيا، وأوكرانيا وكندا، الولايات المتحدة وإيران، وكازخستان، السويد وبلدان أخرى على حوالي %81.1 من الأنتاج العالمي من الحديد ويتم تصدير إلى باقي الدول على مستوى العالم.

استخدامات الحديد ومشتقاته

• يدخل الحديد في جميع الصناعات بالمقارنة بالمعادن الأخري بنسبة تقريبية 95 ٪ في المجتمع الصناعي الحديث.

• يتم استخدام ما يقرب من 98 ٪ من خام الحديد في صناعة الفولاذ.

• يمكن استخدام كلوريد الحديد والنتريت كمورد وكواشف صناعية في إنتاج عدة أنواع من الأحبار.

• يتم استخدام الحديد في صناعة الفولاذ وصنع السيارات والقاطرات والسفن والحزم المستخدمة في المباني والأثاث ومشابك الورق والأدوات وقضبان التسليح للخرسانة والدراجات وغيرها من الصناعات.

• يمكن استخدام كبريتات الحديد كمبيد للفطريات.

• يمكن استخدام كربونيل الحديد كمحفز للعديد من التفاعلات الكيميائية.

• كما يمكن صناعة العديد من المجوهرات والزخارف من معدن الحديد.