نام آهن Iron از واژه آنگلاساکسون ( iron &iren) به معني فلز مقدس گرفته شده و نماد Fe از واژه لاتين (Ferrum) به معناي آهن اقتباس شده است. آهن به عنوان چهارمين عنصر فراوان در پوسته زمين با فراواني 5 % و دهمين عنصر فراوان در جهان مي باشد. کلارک عنصر آهن /465 است که در سنگ هاي مافيک و اولترامافيک تا 2 برابر افزايش مي يابد. يک اتم آهن معمولي 56 برابر جرم يک هيدروژن معمولي است.

آهن عنصر شیمیایی فلزی ای با نماد Fe، عدد اتمی 26 و چگالی  g/cm37.87  است، آهن در گروه 8 و دوره 4 عناصر است، بنابراین به عنوان فلز واسطه دسته‌بندی شده است. آهن و آلیاژهای آن از رایج‌ترین فلزات و رایج‌ترین مواد فرومغناطیسی در کاربردهای روزمره هستند. آهن دارای سطوح صاف و نقره ای براق مایل به رنگ خاکستری‌ست اما وقتی در هوا با اکسیژن ترکیب می‌شود به رنگ قرمز یا قهوه ای در می آید که به آنها اکسید دارای ترکیبات آهن یا زنگ گفته می شود. کریستال‌های خالص آهن نرمه (نرم تر از آلمینیوم) و با اضافه کردن مقدار کمی ناخالصی مانند کربن مقدار قابل توجهی تقویت می شود. مقادیر مناسب و کمی (تا چند درصد) از فلزات دیگر و کربن، تولید فولاد می‌کند که می تواند 1000 بار سخت تر از آهن خالص باشد.

Fe56  سنگین ‌ترین ایزوتوپ پایدار (تولید شده توسط فرآیند آلفا در نکلئوسنتز استلار) است که با عناصر سنگین‌تر از آهن و نیکل برای تشکیلشان به سوپر نوا احتیاج دارند. فراوان‌ترین فلز در شهاب‌سنگ‌ها و در هسته فلزی متراکم در سیاراتی مثل زمین است.

آهن ترکیباتی را ایجاد می‌کند که عمدتا در حالت‌های اکسیداسیون +2 و +3 هستند به طور سنتی، ترکیبات آهن II فروس نامیده می شوند و ترکیبات آهن (III) فریک نامیده می شود.

آلوتروپ های آهن: آهن آلفا   آهن گاما  آهن دلتا   آهن اپسیلون

كانسارهاي آهن رسوبي به دو گروه مهم تقسيم ميشوند:

1) تشكيلات آهن لايه اي – نوع آلگوما

– نوع سوپريور

2) سنگ آهنهاي اُاُليتي

نوع آلگوما:

نوع آلگوما بيشتر در آركئن و به طور خيلي محدود در فانروزوئيك كشف شده و از نوع سوپريور كوچكترند. منشأ ان مربوط به آتشفشانهاي زيردريايي است. اين نوع ذخاير اهن از نظر محيط تكتونيكي در جزاير قوسي و سنگهاي كلاستسك عمق زياد دريا تشكيل ميشوند. اين كانسارها همراه با سنگهاي اسيدي تا حدواسط زيردريايي،ماسه سنگ و گري وك ميباشد.

از انجا كه ذخاير نوع آلگوما در ارتباط با سنگهاي اتشفشاني اسيدي تا حدواسط زيردريايي بوده و در مجاورت ماسيوسولفيدها هستند، لذا مقادير عناسري مثل مس، روي و نيكل در اين كانسار بالاست.

در نوع آلگوما، آهن به ترتيب از سطح به طرف عمق در سه زون اكسيدي، كريناتيتي و سولفيدي به صورت لايه اي با چرت ديده ميشود:

1- زون اكسيدها و هيدروكسيدها 2- كربناتها 3- سولفيدها
– هماتيت

-گوتيت

-مگنتيت

-سيدريت

-آنكريت

-پيريت

-پيروتيت

ميزان ذخيره اهن در نوع آلگوما 11تا 3000ميليون تن با عيار 30تا65درصد ميباشد.

نوع سوپريور:

نوع سوپريور ازجمله بزرگترين  ذخاير اهن رسوبي به شمار مي رود.اين ذخاير در بخش پايدار سواحل قاره اي و حوضه هاي درون قاره اي، بيشتر در اوايل پروتروزوئيك و به ميزان محدود اواسط و اواخر  پروتروزوئيك تشكيل شده اند.

سنگهاي همراه آنها، سنگهاي رسوبي عمق كم تا متوسط نظير كوارتزيت، شيل و دولوميت است و سنگهاي اتشفشاني در مجموعه گزارش نشده است. اهن در اين كانسارها در زونهاي اكسيد، كربنات و به طور محدود سولفيد دیده ميشود.

ميزان ذخيره آهن در نوع سوپريور بيشتر از 11تا 3000ميليون تن و در حالتهاي خاص 25000ميليون تن و بيشتر است. عيار اهن 30تا40درصد ميباشد.

سنگ آهنهاي اُاُليتي:

سنگ آهنهاي اُاُليتي و يا براساس موقعيت مكاني به نام كلينتون(امريكاي شمالي) شناخته ميشوند. اين كانسارها در محدوده زماني فانروزوئيك تشكيل شده اند.

ژوراسيك كانسار هاي مينت(فرانسه و بريتانيا)
سيلورين كانسارهاي كلينتون(امريكاي شمالي)

ويژگيهاي مهم كانسارهاي آهن اُاُليتي
1)  وجود بافت اُاُليتي به جاي لايه اي
2)  نبودن چرت به دليل محدود وبدن سيليس و فعاليت موجودات دريايي
3)  مقادير جزئي مگنتيت
4)  وجود سيليكاتهاي اهن از نوع آلومينيم دار(شاموزيت و گلاكونيت)
5) سولفيدها، در صورت بالا بودن ارزش اقتصادي ندارد
6)  مقدار كم آلومينيم در اكسيدها و هيدروكسيدهاي اهن يافت ميشود.
7)  نبود سنگهاي اتشفشاني

شرايط مناسب براي تشكيل اين ذخاير:
عمق كم
دماي بالا
شرايط پيش روي آب دريا و با ميزان كم پس روي

كانسارهاي مگنتيت:

بسياري از كانسارهاي مگنتيت با ابعاد كوچك و متوسط در توده هاي نفوذي گابروئي يافت ميشوند؛ليكن كانسارهاي بزرگ مگنتيت در لوپوليتهاي لايه اي حادث ميگردند. بعضي از اين كانسارها بخاطر واناديوم و همچنين آهن استخراج ميشوند.

لايه هاي غني از مگنتيت ممكن است انباشت سنگهائي باشد كه در نتيجه ته نشيني بلورهاي مگنتيت، در يك مذاب فلدسپاتي حاصل شده باشند؛ ويا آنكه نتيجه تبلور آرام و موزون ماگماي در حال سكون باشند. فرايندي كه باعث بوجود امدن لايه هاي غني از مگنتيت گرديده است، هنوز بدرستي مشخص نيست.

كانسارهاي اتشفشاني آهن:

آهن عمدتاً از كانسارهاي رسوبي و اتشفشاني رسوبي بدست ميايد. ليكن حدود 1 الي2%  از يك بيليون تن آهن مصرفي دنيا از كانسارهاي ماگمائي دروني و كمي بيشتر، از كانسارهاي آتشفشاني آهن بدست ميايد. اين كانسارها از جدايش يك ماگماي غني از آهن كه معمولاً حاوي  4 تا5 % فسفر است، حاصل ميشود. از كانسارهاي دروني ميتوان كانسار پی ريج و ايرون مونتين(ميسوري) را نام برد و از كانسارهاي آتشفشاني آهن، كانسارهاي اِل لكو(شيلي)، سرودومركادو(مكزيك) و ميشدوان(منطقه بافق) را نام برد.

كانسارهاي اسكارن آهن:

كانسارهاي اسكارن آهن هم در محيط جزاير قوسي، همراه با سنگهاي ديوريتي، هم در حاشيه هاي قاره اي نوع آند همراه با سنگهاي كوارتز مونزونيتي يافت مي شوند. اين كانسارها در نواحي بعد ازكوهزايي همراه با كوارتز مونزونيت و گرانيت و در حاشيه هاي قاره اي گسيخته همراه با دياباز تشكيل مي گردند. آهن از بسياري از كانسارهاي اسكارن ديگر كه بخاطر عناصر ديگري استخراج ميشوند نيز بدست مي ايد. تناژ كانسارهاي مگنتيت از2  الي10 ميليون تن(كانسارهاي كوچك) تا 40 الي 300 ميليون تن(كانسارهاي بزرگ) متغير است.

بعضي از خصوصيات اين اسكارنها عبارتند از:
1- همراهي انها با گابرو و ديوريت واقع در توالي هاي اتشفشاني-رسوبي؛
2- حجيم بودن اسكارن تشكيل شده در سنگهاي اذرين؛
3- گسترده بودن جانشيني سديم
4- حضور مقادير غير عادي كبالت و نيكل

سنگهاي نفوذي مربوط به اين محيط  از گابرو تا گرانوديوريت متغير است با مقادير ناچيزي پلاژيوگرانيتو پلاژيوسينيت. ديوريت معمولي ترين سنگي است كه با اين كانسارهاي اسكارن يافت مي شود. در اين كانسارها مگنتيت كانه اكسيدي اوليه است و هماتيت در اثر هوازدگي سطحي مگنتيت حاصل ميشود.در اين كانسارها پيريت و كالكوپيريت به مقدار فرعي موجود است.

كانسارهاي اسكارن منيزيمي مگنتيت بر خلاف كانسارهاي اسكارن كلسيمي مگنتيت كه در سنگهاي اهكي وموقعيت تكتونيكي جزيره قوسي يافت مي شوند، در حاشيه هاي نوع آند و در درون سنگهاي دولوميتي تشكيل ميشوند. در موقعيت حاشيه قاره اي سنگهاي كوارتز مونزونيتي فقير از اهن فقط قادر به تشكيل اسكارن در سنگهاي دولوميتي ميباشند.اين كانسارهاي اسكارن معمولاً همراه با توده هاي استوك و يا دايك مانند با تركيب گرانوديوريت يا كوارتز مونزونيت و ندرتاً گرانيت يافت ميشوند.

اولين مرحله تشكيل اسكارن ، مرحله تشكيل اسكارن ديوپسيد –اسپينل بطرف توده نفوذي و فورستريت كلسيت بطرف دولوميت است.اسكارن بدون اب مربوط به مرحله اول، در بعضي از كانسارها توسط اسكارنهاي  كلسيك گارنت-پيروكسن تحت تأثير قرار ميگيرد. اين مرحله به اسكارنهائي كه بطرف تركيبات غني از سولفيد تكامل ميابند، اختصاص دارد.

ليكن در كانسارهاي اسكارن مگنتيت كه از لحاظ گوگرد فقير ميباشند، كانيهائي كه در مرحله تأخيري تشكيل ميشوند شامل كانيهاي هوميت، فلوگوپيت، سرپانتين و براتها، همراه با مگنتيت مي باشند.

گستردگی سنگ آهن:

کانسارهای سنگ‌آهن در تمام سطح کشور وجود داشته و قابل رویت هستند، اما فقط تعداد محدودی از آنها مورد ارزیابی و اکتشاف قرار گرفته‌اند. نتایج عملیات اکتشافی و مطالعات انجام شده حاکی از آن است که محدوده مناطق آهن‌دار ایران به 4 زون تفکیک می‌شود که عبارتند از: زون همدان ـ اصفهان ـ کرمان (كه مهم‌ترین کانسار این زون، معادن گل‌گهر سیرجان در استان کرمان است)؛ زون زنجان ـ سمنان ـ خراسان (كه بزرگ‌ترین کانسار این زون، معادن سنگ‌آهن سنگان در استان خراسان است)؛ زون انارک ـ بافق ـ یزد ـ کرمان (كه مهم‌ترین کانسار این زون، معادن چغارت و چادرملو است) و زون حوزه خلیج فارس بوشهر ـ بندرعباس ـ زاهدان؛ علاوه بر این‌ها،‌ کانسارهای پراکنده‌ای نیز در نواحی ملایر، کاشان،‌ نائین و … كشف شده‌اند.

ـ  معدن گل‌گهر سیرجان: معدن سنگ‌آهن گل‌گهر در 55 كیلومتری جنوب غرب سیرجان قرار دارد. پیشینه تاریخی استخراج این معدن با توجه به مداركی كه به‌دست آمده حداقل به 900 سال پیش می‌رسد. این ناحیه معدنی، در سال 1348 مورد شناسایی قرار گرفت. در این ناحیه، شامل 6 ذخیره سنگ‌آهن، پتانسیل‌های بالایی از سنگ‌آهن با عیار مناسب و ذخیره قابل توجه شناسایی شده است. با توجه به مطالعات ژئوفیزیکی اولیه، مجموع ذخایر 6‌گانه گل‌گهر بیش از یك میلیارد و 135 میلیون تن تخمین زده شده که با توجه به مطالعات اکتشافی انجام شده اخیر، ذخایر موجود بیش از این مقدار نیز برآورد می‌شود.

ـ معدن سنگان: این کانسار در 250 کیلومتری جنوب‌شرقی مشهد و 18 کیلومتری شمال‌شرقی سنگان قرار دارد. در این معدن کانسارهای آهن را به دو تیپ تقسیم کرده‌اند كه میانگین عیار تیپ یك، 53 درصد و تیپ دو، کمی بیش از 33 درصد است. معادن سنگ‌آهن سنگان برای نخستین‌بار حدود ۶۰۰ سال پیش با عنوان معادن سنگ‌آهن خواف معرفی و عملیات اكتشافات اولیه آن حدفاصل سال‌های ۱۳۵۰ تا ۱۳۵۸ انجام شد. نتایج مطالعات انجام شده حاکی از آن است که ذخیره زمین‌شناسی این معدن حدود 1.2 میلیارد تن برآورد می‌شود.

ـ  معدن چغارت: عملیات اکتشافی معدن سنگ‌آهن چغارت در 133 کیلومتری جنوب‌شرقی یزد و 13 کیلومتری شمال‌شرقی بافق هم در تیر 1340 صورت گرفت و عملیات اکتشافی تکمیلی آن نیز در سال 1354 با ذخیره‌ای معادل 216 میلیون تن پایان یافت. بهره‌برداری از این معدن که نخستین معدن سنگ‌آهن ایران محسوب می‌شود، از سال 1350 توسط شرکت سنگ‌آهن مرکزی ایران آغاز شده است.

ـ معدن چادرملو: معدن سنگ‌آهن چادرملو در قلب کویر مرکزی ایران، در جنوب ساغند، 180 کیلومتری شمالی‌شرقی یزد و 300 کیلومتری جنوب طبس قرار گرفته است. این معدن در سال 1319 شناسایی و از سال 1342 اكتشاف آن آغاز شد. ذخیره این معدن 400 میلیون تن، ذخیره قابل استخراج آن 320 میلیون تن، ‌عمر این معدن با توجه به ظرفیت تولید فعلی 50 سال و مجموع محصول نهایی تولیدی معدن چادرملو 200 میلیون تن اعلام شده است.

فرآوری سنگ آهن:

از عیار آهن برای تعیین کیفیت ذخیره آهن استفاده می شود. به دلیل هزینه های سنگین حمل و نقل آن به فواصل دور و فروش آن، عیار آهن بسیار مهم است و لازم است به اندازه ای باشد که بتواند این هزینه ها را پوشش دهد.ذخایر آهن عیار پایین نیز می توانند با ارزش باشند اما پارامترهای مختلفی وجود دارد که باید در نظر گرفته شود. کانسنگ های عیار پایین لازم است قبل از حمل و نقل پرعیار شوند. این عمل منجر به جدایش مواد باطله یا گانگ از کانسنگ می شود اما مستلزم هزینه سرمایه گذاری بالا و نیز هزینه عملیاتی زیادی می باشد. این هزینه ها تعیین کننده سرنوشت یک پروژه می باشند و بسته به مشخصات کانسنگ، متغیر هستند.

ارزش ذخایر کم عیار آهن به عوامل زیادی بستگی دارد. یکی از این عوامل، ترکیب کانی های آهن دار است. کانی های آهن دار زیادی وجود دارد که در کانسنگ آهن می تواند وجود داشته باشد اما رایج ترین این کانی ها هماتیت و مگنتیت هستند.پرعیارسازی مگنتیت به دلیل خاصیت مغناطیسی قوی تر، آسان تر از هماتیت است. هماتیت را نیز با استفاده از خاصیت مغناطیسی می توان پر عیار نمود اما این فرآیند نیاز به میدان مغناطیسی قوی تری دارد که بازدهی آن کمتر و مصرف انرژی آن نسبت به پرعیارسازی مگنتیت بسیار بیشتر است.

همانطور که گفته شد ذخایر آهن از هر دو کانی مگنتیت و هماتیت (و نیز سایر کانی های آهن دار) تشکیل شده است. با این حال بر خلاف اهمیت تفاوت قائل شدن میان گونه های مختلف کانی ها، معمولاً آهن به صورت درصد Fe گزارش می شود. این عدد آهن کل را تعیین می کند اما نشان نمی دهد که چه مقدار آهن از مگنتیت یا هماتیت تأمین شده است.آگاهی از مقدار و نسبت مگنتیت به هماتیت برای بدست آوردن درک اولیه از فرآیند و هزینه های مرتبط با آن، لازم است. به همین دلیل علاوه بر درصد Fe، لازم است مقدار FeO نیز در تعیین آنالیز شیمیایی کانسنگ آهن تعیین شود. مگنتیت در واقع همان هماتیت است که یک FeO اضافه تر دارد. بنابراین مقدار FeO معیاری برای تخمین اولیه مقدار مگنتیت در ذخیره محسوب می شود.

همواره برای ذخیره ای که دارای هماتیت و مگنتیت است، سعی بر آن است که بیشترین مقدار آهن از آن استخراج شود. توجه به این نکته ضروری است که هزینه های عملیاتی و سرمایه گذاری بسته به نسبت مگنتیت به هماتیت در ذخیره، تغییر می کند. تعیین نسبت مگنتیت به هماتیت کمک می کند تا مشخص شود که چه مقدار از خوراک ورودی از معدن برای جداسازی مگنتیت به جداکننده های شدت پایین و چه مقدار برای جداسازی هماتیت به جداکننده های شدت بالا باید وارد شود.عوامل دیگری نیز در پرعیارسازی سنگ آهن تأثیرگذار است مانند ابعاد کانسنگ و درجه آزادی کانسنگ از گانگ. اگر کانسنگ تا رسیدن به درجه آزادی مناسب خرد نشود، عملیات جدایش به خوبی انجام نمی شود. خردایش بیش از اندازه نیز علاوه بر آنکه منجر به هدر رفتن انرژی می شود، با کاهش ابعاد ذرات ورودی به جداکننده منجر به افت عملیات می شود.

هم‌اكنون از ذخایر سنگ‌آهن کشور، سالانه تنها7. درصد به استخراج می‌رسد. با توجه به اینكه براساس سند چشم‌انداز 20 ساله، ایران در سال 1404 به تولید 55 میلیون تن فولاد خام دست خواهد یافت، تا آن سال، دست‌کم باید 90 میلیون تن سنگ‌آهن در سال به تولید برسد كه دستیابی به این هدف، عزم جدی، توجه ویژه، برنامه‌ریزی مناسب مسئولان و متولیان امر را می‌طلبد.

منبع:تجارت نوین

آهن یک عنصر شیمیایی فلزی با نشانه  شیمیایی Fe که فراوانی آهن در سیاره ما زیاد است. ترکیبات آهندار از قبیل: مگنتیت (Fe3O4, 72.4% Fe)، هماتیت(Fe2O3, 69.9% Fe)، گوتیت(FeO(OH), 62.9% Fe)، لیمونیت(FeO(OH).n(H2O)) یا سیدریت(FeCO3, 48.2% Fe) می باشند. سنگ آهن کاربرد زیادی در صنایع دارد. یکی از معادن عمده آهن شرکت در بیرجند استان خراسان جنوبی واقع شده است. نسبت های مختلفی از آهن موجود در معدن به تمایل مشتری بستگی دارد.

تماس جهت سفارش مشتری

  • حداقل تناژ در هر ماه
  • محل بارگیری بندرعباس
  • بسته بندی
  • 2000 متریک تن
  • بستگی به سفارش مشتری
  • بستگی به سفارش مشتری