فن اسکلت فلزیفن ساخت و ساز

آهن چگونه کشف شد؟

آهن چگونه کشف شد؟

طراحی ویلا مدرن : آهن ستون فقرات جهان و (به اضافه کربن) جزء اولیه فولاد است. آهن فلزی بسیار مفید است زیرا می توان آن را با فلزات دیگر مخلوط کرد و آلیاژهای مختلفی ساخت که نسبت به خود آهن قوی تر هستند. یکی از ویژگی های خوب آهن ابن است که به راحتی زنگ نمی زند. از آهن محصولات بسیاری مانند: اتومبیل، لوازم خانگی، فونداسیون ساختمان ها، پل ها، راه آهن و قوطی های مواد غذایی، به طور خلاصه، ما برای ساختن تقریباً همه چیزهایی که برای زندگی در قرن بیست و یکم نیاز داریم به آهن متکی هستیم. امروزه ما بیست برابر بیشتر از سایر فلزات از آهن استفاده می کنیم. آهن میتوان با تمام فلزات دیگر ترکیب کرد.

معدن آهن

آهن یکی از عناصر تشکیل دهنده سنگ ها است و حدود پنج درصد از پوسته زمین را تشکیل می دهد.آهن از نظر فراوانی بعد از اکسیژن در جایگاه چهارم قرار دارد و سپس آلومینیوم و پس از آن سیلیکون  قرار دارد.. دلیل میدان مغناطیسی زمین به دلیل وجود آهن در آن است.
آهن یک ماده معدنی خاکستری نقره ای است که در معرض هوا و آب به سرعت زنگ می زند و باعث قرمزشدن در بسیاری از موارد است. سنگ‌ها و ماسه‌های بیابان‌های قرمز عمیق استرالیا نشان زیاد بودن آهن در این مناطق است.  آهن معمولاً به شکل خالص در سنگ‌ها یافت نمی‌شود و در عوض با اکسیژن در کانی‌های معدنی ترکیب می‌شود.

آهن در پوسته زمین عمدتاً به صورت کانی های اکسید آهن مانند هماتیت، مگنتیت، گوتیت و لیمونیت یافت می شود. مواد معدنی که بیشتر به عنوان سنگ معدن برای ساخت آهن استفاده می شوند، هماتیت (Fe  ۲  O  ۳  ) و مگنتیت ( Fe  ۳  O  ۴ ) هستند. آهن بسیار نرم است و به راحتی قابل استفاده است، اما نقطه ذوب آن بسیار بالا ۱۵۳۸ درجه سانتیگرادمیباشد.

آهن هشت برابر سنگین تر از آب است (چگالی نسبی آن ۷.۸۷) میباشد.  هنگامی که آهن در معرض هوا قرار می گیرد شروع به تبدیل شدن به اکسید آهن می کند. پودری که روی سطح آهن تشکیل می شود همان چیزی است که ما زنگ می گوییم، ممکن است زنگ زدگی را روی ماشین های قدیمی یا سوله های آهنی قدیمی دیده باشید.

بسیاری از سازندهای نوار آهنی که امروزه استخراج می شوند میلیون ها سال پیش در حدود ۳۰۰۰ میلیون سال پیش تشکیل شده اند. اکسیژن محلول در اقیانوس ها وجود نداشت یا بسیار کم بود، با این حال اقیانوس ها حاوی مقدار زیادی سیلیس محلول بودند که از هوازدگی سنگ ها به دست می آمد. دیگر اینکه این سیلیس از آب دریا به شکل لایه‌هایی از سیلیکاژل رسوب می‌کند که به آرامی به سنگی که ما آن را سنگ می‌گوییم سخت می‌شود. اکسید آهن محلول نیز از هوازدگی سنگ تولید می‌شود.

آهن اولین ماده معدنی کشف شده توسط کاوشگر ادوارد جان ایر در استرالیا در کوه های میدلبک استرالیای جنوبی بود. اگرچه منابع سنگ آهن در تمام ایالت ها و قلمروهای استرالیا یافت می شود، تقریباً ۹۰ درصد از منابع شناسایی شده در استرالیای غربی وجود دارد، از جمله این مقدار تقریباً ۸۰ است. درصد در شهرستان هامرسلی که یکی از بزرگترین مناطق تولید سنگ آهن در جهان است، استرالیا یکی از بزرگترین تولیدکنندگان سنگ آهن در جهان است و سنگ آهن پایه یکی از صنایع عمده صادراتی استرالیا است .

کشف ذخایر سنگ آهن

فرآیند استخراج معدن با کشف ذخایر سنگ آهن با استخراج سنگ آهن آغاز می شود و با بازگشت زمین به حالت قبلی پایان می یابد. اکتشاف و ارزیابی کانسار شامل شناسایی و تخمین سنگ معدن با استفاده از طیف وسیعی از تکنیک های زمین شناسی و معدنی است. اکتشاف شامل حفاری است. در مناطق دورافتاده به مناطق نمونه داده های فعالیت های اکتشافی با استفاده از مدل ها ثبت، نقشه برداری، تجزیه و تحلیل و تفسیر می شوند.

پس از ارزیابی بدنه سنگ، یک طرح تفصیلی برای استخراج تهیه می شود.این طرح تفصیلی سنگ معدنی را که قرار است استخراج شود و با چه ترتیبی شناسایی می کند تا محصول مورد نیاز سنگ آهن را با هزینه مناسب تحویل دهد.
فرایند برنامه ریزی معدن یک امر مهم است. گامی قبل از شروع توسعه معدن، و به صورت روزانه به محض آماده شدن معدن ادامه می یابد، برای رسیدن به ذخایر سنگ آهن در یک منطقه، اغلب لازم است زباله هایی را که مهم نیست، جستجو یا حذف کرد. سنگ معدن و ضایعات فرآیند استخراج معدن را تشکیل می دهند، زباله های بیشتری نسبت به سنگ معدن اغلب در طول عمر معدن بسته به ماهیت و محل ذخایر سنگ معدن استخراج می شود.

سنگ آهن تقریباً به طور انحصاری توسط فرآیندهای سطحی استخراج می شود. رایج ترین روش های استخراج سطحی که در استخراج سنگ آهن مورد استفاده قرار می گیرد، روش های روباز و روباز هستند.اما چند معدن سنگ آهن زیرزمینی نیز در سراسر جهان فعال هستند. استخراج سطحی یا استخراج زیرزمینی در نزدیکی کانه به سطح، روش های روباز و روباز کم هزینه ترین روش ها برای استخراج سنگ معدن هستند.

مواد از یک گودال روباز در زمین بازیابی می شوند. پوشش های متشکل از پوشش گیاهی سطحی، خاک و مواد سنگی برداشته می شوند (راه راه) تا به ذخایر سنگ مدفون برسند. سوراخ برای عمیق کردن، در فرآیند استخراج، نیمکت های سنگ معدن به منظور حفاری، انفجار و انتقال سنگ معدن به کارخانه سنگ شکن ساخته می شوند.ارتفاع نیمکت ها به عوامل مختلفی از جمله نیاز تولید، شکل، اندازه، عمق وقوع بستگی دارد. کانه، اختلالات زمین شناسی که توسط بدنه سنگی تجربه می شود، و سختی و تراکم پذیری بدنه سنگی.

نحوه حفاری در عملیات معدن:

حفاری در نیمکت های معدن روباز برای تولید سنگ آهن با استفاده از مته های مکانیکی مخصوص هر روش استخراج انجام می شود و هدف اصلی از عملیات حفاری ایجاد حفره ای با قطر، عمق و جهت مناسب در سنگ ها به منظور قرار دادن مواد منفجره است. در فعالیت‌های انفجار سوراخ‌ها به‌طور طبیعی در الگوی خاصی حفر می‌شوند که بستگی به ارتفاع صندلی، قطر سوراخ، دکل حفاری، ماهیت سنگ و انواع مواد منفجره مورد استفاده دارد، سوراخ‌های انفجار معمولاً عمودی هستند اما می‌توان برای نتایج بهتر انفجار کج کرد.

پس از انفجار، سنگ معدن شکسته برای حمل و نقل توسط بیل یا بیل بر روی کمپرسی های بزرگ برای حمل به کارخانه سنگ شکن و شستشو بارگیری می شود. کارخانه های سنگ شکن و محل های بارگیری سوراخ های گسترده در زمین ناشی از حفاری، انفجار و حذف سنگ معدن به عنوان باز شناخته می شود. چاله ها

سنگ معدن در کارخانه های سنگ شکن و شستشو فرآوری می شود، فرآوری سنگ معدن از خرد کردن ساده، غربالگری و جداسازی کسری با اندازه های مختلف از سنگ معدن گرفته تا فرآیندهایی که کیفیت محصولات سنگ آهن را بهبود می بخشد. استخراج و در واگن های راه آهن یا کامیون های کمپرسی برای تحویل به مشتریان بارگیری می شود.

منبع :  فوت و فن ساختمان

رضا امیری

نوشتاری به آیندگان...

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا