Tamasha

در فرایند تولید فلز آهن چه گازی در کوره تولید میشود

مراحل استخراج فلز آهن را بنویسید علوم هفتم

مراحل استخراج فلز آهن را بنویسید علوم هفتم را از سایت پست روزانه دریافت کنید.

مراحل استخراج فلز آهن را بنویسید علوم هفتم

مراحل استخراج فلز آهن را بنویسید علوم هفتم را از سایت پست روزانه دریافت کنید.

ما در زندگی خود، از مواد مختلفی استفاده می کنیم و نیازهای خود را برطرف می کنیم. اما این مواد از کجا و چگونه به دست می آیند؟ماده اولیه ی مورد نیاز برای تهیه ی بسیاری از مواد و وسایل از معادن به دست می آید. در این فصل با برخی از فرایند های تولید مواد و تاثیرات زیست محیطی آن ها آشنا می شویم.

تعداد اندکی از موادی که روزانه آن ها را مشاهده می کنیم به صورت مستقیم وبیشتر آن ها به طور غیر مستقیم از زمین به دست می آیند. پس زمین منبع بزرگ و خدادادی برای ما محسوب می شود و بسیاری از نیاز های ما را برآورده می کند. مواد اولیه مورد نیاز برای تهیه بسیاری از وسایل از معادن مختلف مثل معادن آهن ، مس ، طلا ، آلومینیوم ، گچ ، ذغال سنگ و … به دست می آید. این مواد در طبیعت به صورت معدن وجود دارند که به صورت ترکیب هستند. ما باید با فرایند های مختلف این مواد را به صورت خالص درآوریم. از طرفی هم سعی می کنیم تا با مخلوط کردن یا ایجاد تغییراتی در این مواد خام، مواد جدیدی بسازیم که به آنها مواد مصنوعی گفته می شود.

موادی هستند که به صورت طبیعی در طبیعت وجود ندارند ولی از مواد موجود در طبیعت ساخته شده اند. مانند شیشه، سیمان، سرامیک و… .

از ایجاد اشتغال، تولید مواد اولیه صنایع، رونق اقتصادی برای منطقه و … می توان از مزایای بهره برداری معادن اشاره کرد. و آسیب به جانوران و گیاهان منطقه، ایجاد آلودگی درهوا ،ایجاد آلودگی صوتی در اثر انفجار، مزاحمت کامیون های حمل و نقل و … از معایب بهره برداری از معادن است.

آهن یکی از پر کاربردترین فلزات در زندگی ما است .آهن در معادن سنگ آهن معمولا به صورت ترکیب با اکسیژن وجود دارد و برای به دست آوردن آهن باید اکسیژن را از آن جدا کنیم که این عمل در کارخانه ذوب آهن انجام می شود.

استخراج آهن شامل یک سری تغییرات فیزیکی و شیمیایی بر روی سنگ آهن است که طی آن آهن از اکسید آهن جدا می شود و شامل مراحل زیر است:• شناسایی معدن و بیرون آوردن سنگ معدن از دل زمین وانتقال آن به کارخانه• خالص سازی سنگ معدن• گرما دادن مخلوط سنگ آهک ، کربن و آهک در کوره• تولید ورقه های فلز آهن

نکته: منظور از اکسید یک عنصر، پیوند اتم های اکسیژن با آن عنصر است.

برای دستیابی به فلز آهن، باید اتم های اکسیژن را از اکسیدهای آهن جدا نمود. البته این جدا کردن کار آسانی نیست و شامل یک تغییر شیمیایی است که با صرف انرژی زیادی همراه است.به این صورت که سنگ معدن را به همراه کربن (ذغال کُک) در کوره های مخصوص حرارت می دهند. در اثر این عمل ، اتم های اکسیژن از سنگ معدن جدا شده و به صورت کربن دی اکسید خارج می شوند .در نتیجه فلز آهن به حالت مذاب در ته کوره باقی می ماند.

نکته: آهن خالص بسیار نرم است، به طوری که با ناخن می توان روی آن خط انداخت. همچنین می توان آن را خم کرد و به سرعت نیز زنگ می زند. به همین دلیل آن را با کربن مخلوط کرده تا استحکام آن بالا رود.

سیمان در اثر حرارت دادن سنگ آهک و خاک رس تولید می شود. سیمان بر خلاف بسیاری از مواد حتی در حضور آب هم سفت می شود. .برای تهیه سیمان ابتدا سنگ آهک را حرارت می دهند تا به آهک تبدیل شود. سپس آهک حاصل را با خاک رس مخلوط می کنند که حاصل آن تهیه سیمان است.

نکته: مخلوط آب و آهک را به عنوان ضدعفونی کننده در ورودی استخرها ، گاوداری ها و مرغداری به کار می برند.

بتن یکی از موادی است که امروزه برای ساختن خانه های مسکونی و برج ها استفاده می شود. بتن مخلوطی از سیمان ، ماسه و آب است و استحکام زیادی دارد. استفاده همزمان از فولاد و بتن در ساختن خانه های مسکونی سبب می شود که هنگام بروز حوادث طبیعی، آسیب کمتری به ما وارد شود.

برای تهیه ی ظروف سفالی از خاک رس استفاده می کنیم. به این صورت که گل کوزه گری را تهیه می کنیم، سپس آن را به صورت خمیری در می آوریم و در انتها آن را پخته و لعاب می دهیم.نکته :برای جلوگیری از نفوذ آب به ظروف سفالی روی آن ها را لعاب می دهند. این لعاب شامل گرد بسیار نرمی از شیشه است. در این حالت به هنگام پختن ظروف در کوره این گرد ذوب می شود و لایه ای ضد آب روی سطح ظرف به وجود می آید

نکته: در تولید ظروف سفالی رنگی از اکسیدهای فلزهای مختلفی مانند آهن (برای رنگ لعاب قهوه ای و زرد)، کروم (برای رنگ لعاب سبز)، مس (برای رنگ لعاب سبز و قرمز)، طلا (برای رنگ لعاب قرمز یاقوتی)، کبالت (برای رنگ لعاب آبی) و … استفاده می کنند .

برای تهیه شیشه، ماسه را با افزودن مواد شیمیایی مختلف گرما می دهند تا به خمیر شیشه تبدیل شود. سپس خمیر شیشه را در قالب های دلخواه می ریزند و به شکل های مشخص در می آورند.

در صورتی که از منابع به حد نیاز استفاده کنیم و همچنین از وسایلی استفاده کنیم که باعث کاهش مصرف گردد، در مصرف منابع صرفه جویی کرده ایم.

با تفکیک ضایعات و زباله ها از هم و انتقال آن ها به کارخانه های بازیافت می توانیم فرایند به عمل آوردن مواد مصرف شده را به گونه ای که دوباره قابل استفاده شوند را مهیا کنیم و به این ترتیب در استفاده از منابع صرفه جویی نمود.

در صورت امکان با تعمیر و اصلاح وسایل، از آن ها مجددا استفاده کنیم تا منابع اولیه ی کمتری برای ورود به چرخه تولید استفاده شود.

منبع مطلب : binjo.ir

مدیر محترم سایت binjo.ir لطفا اعلامیه بالای سایت را مطالعه کنید.

  از معدن تا خانه

1-همهی ما نیاز های خود را بطور………………و…………….از زمین بدست میآوریم.

2-…………و………ازجمله منابع زمین هستند.

3-مادهاولیه مورد نیاز برای تهیه بسیاری از مواد ووسایل از …………..بدست می آید.

4-اندوختهای عظیم وخدادادی از مواد مورد نیاز برای زندگی…………..است.

5-درمعادن مواد معمولا بصورت ………….وجود دارند.

6-معادنمواد اولیه لازم برای تولید چه چیزی را تامین می کند؟

7-ازهر هزار کیلو گرم سنگ معدن …………….فلز آهن بد ست می آید.

8-عنصرآهن درمعادن بصورت………………. یافت می شود.

9-…………….ازترکیب های مهم آهن هستند که در معادن وجود دارد.

10-در اکسید آهن اتم های …………..و…………..با همپیوند داده اند.

11-برای دست یابی به فلز آهن باید……………را از اکسیدآهنجدا کنیم که

دارای یک نوع …………….است کهبا صرف…………..زیادی همراه است.

12-حذف اکسیژن از اکسید آهن فلز……………بدست می آید.

13-مراحل استخراج فلز آهن را نام ببرید؟

14-مراحل استخراج فلز آهن را توضیح دهید( با معادله شیمیایی)

15-برای جدا کردن اتم های اکسیژن از آهن “سنگ معدن را بههمراه

…………..در کوره های مخصوص حرارت می دهند.دراثر این عمل ……….از

سنگ معدن جدا شده وبهصورت………….خارج می شوند.

16-جدا کردن اتم های اکسیژن از آهن یک…………است که آن را میتوان به صورت زیر نوشت.

……………….+…………….<———– ……………..+…………….

17-آیا از فلز آهن خالص می توان بعنوان تیر آهن یا بدنه خودرواستفاده

کرد؟چرا؟

18-نوع و میزان بهره برداری انسان از اندوخته های طبیعیبا…………..تغییر

کرده است.

19-استفاده همزمان از ………..و…………….در ساختن خانههای مسکونی

سبب آسیب کمتری در بروز حوادث طبیعیاست.

20-میزان مصرف منابع طبیعی با افزایش ………….به طور قابلتوجهی

افزایش یافته است.

21-غیر از فولاد وآهن از چه ماده ی دیگری برای مقاومت برج هاوخانه ها

استفاده می شود؟

22-سیمان مخلوطی از ……….و……………است که در طبیعتیافت

……………..و آنرا از ………….موجود درطبیعت بدست می آورند.

23-مراحل تولید سیمان را بنویسید؟

24-برای درست کردن بتن از چه موادی و به چه میزان استفاده می شود؟

25-خیس کردن روزانه بتن ها چه فایدهای دارد؟

26-چند کاربرد بتن را بنویسید.

27-ماده اولیه تولید سیمان ………..است.

28-واکنش تولید آهک وبدست آوردن سیمان را کامل کنید:

………….+…………<————-………….+…………

29-اگر روی آهک آب بریزیم چه اتفاقی می افتد ؟این محلول اسیدی است

یا بازی؟ کاغذ پی اچ را چه رنگی میکند؟

30-ماده اولیه تولید کارد و چنگال سنگ معدن …..وظروف چینیوسفالی

…………..ولیوان شیشه ای از…………..ساخته شده است.

31-مراحل تهیه ظروف سفالی وچینی را کامل کنید:

…………………..<———……………..<——–………………..

32-در تولید ظروف سفالی رنگی از چه ماده ای استفاده می کنند؟

33-تولید ظروف لعابی با رنگ سبز بعلت وجود………….. است.

34-طرز تهیه ظروف شیشه ای را توضیح دهید؟

35-الف) برای محافظت از منابع طبیعی سه راه بنویسید.

ب)هر یک از راههای پیشنهادی در کدامعبارتها بکار رفته است؟

1-صرفه جویی در مصرف وسایل پلاستیکی یکبار مصرف

2-جمع آوری زباله پلاستیکیوفلزی توسط شهرداری

3-ساخت وسایل تزیینی با طروف پلاستیکی مصرف شده

4-از کاغذ مصرف شده مقوا تولید می کنند

36-معادله زیر را کامل کنید:

…………<———………………+ماسه + سیمان

سیمان <——–  …………….+آهک

آهن زنگ نزن <———………….+…………..+آهن

37-در فرایند تولید آهک چه گازی در کوره تولید می شود؟

منبع مطلب : donyaeoloom.blogfa.com

مدیر محترم سایت donyaeoloom.blogfa.com لطفا اعلامیه بالای سایت را مطالعه کنید.

امروز به بخش سوم از آموزش علوم هفتم رسیدیم که در بر گیرنده سه فصل مهم است. در این مقاله تلاش خواهیم کرد تا اشکالات شما را در مورد آموزش فصل پنجم علوم هفتم، یعنی از معدن تا خانه، رفع کنیم و نکات مهم فصل 5 علوم هفتم را برایتان بنویسیم. در این بخش از کتاب علوم هفتم، تمرکز اصلی روی امکانات و منابعی که کرده زمین در اختیار ما قرار داده است می‌باشد. با خواندن دقیق این مطلب از حرف آخر شما نیازی به بررسی دیگر مطالب و جزوات نخواهید داشت.

در فصل گذشته دیدیم که ما مواد مورد نیاز خود را بیشتر به صورت غیر مستقیم از زمین به دست می‌آوریم. با این حال معادن گچ، مس، طلا و غیره زیادی به صورت ترکیب در دل زمین نهفته است که برای مصارف صنعتی، دارویی وغیره استفاده می‌شوند.

بیشتر دانش آموزان جواب سوال چگونه در کمتر از نیم ساعت آموزش ریاضی هفتم فصل ششم را فراگیریم؟! را نمی دانند. شما می توانید با خواندن این مطلب یک قدم از این دانش آموزان سبقت بگیرید.

آهن هم به صورت یک ترکیب معادن استخراج می‌شود. اکسیدهای آهن که از ترکیب شدن آهن با اکسیژن به وجود می‌آیند، از مهمترین ترکیبات آن هستند. و برای اینکه بتوانیم آهن خالص استخراج کنیم باید اکسیژن‌ها را طی یک تغییر شمیایی که با مصرف انرژی زیاد همراه است، جدا کنیم. اما جدا کردن این دو از هم کار ساده‌ای نیست و با همراهی دو ماده دیگر قابل اجراست. این مواد، کربن و سنگ آهک هستند که همراه با سنگ معدن آهن‌دار وارد کوره می‌شوند تا اکسیژن با کربن ترکیب شود و آهن خالص گردد. نهایتا فلز مایع درون قالب ریخته می‌شود و آماده استفاده می‌گردد. مثلا کارد و چنگال از سنگ معدن آهن ساخته شده‌اند.

آموزش ریاضی هفتم فصل 8 به نحو کامل و دقیق فقط در وبسایت حرف آخر را با کلیک بر روی آن مثل دانش آموزان رتبه یاد بگیرید.

بتن هم جز مواد پر کاربرد در زندگی امروز ماست که از مخلوط شدن سیمان، آب و ماسه تشکیل می‌شود و اگر همراه با فولاد در ساختمان سازی استفاده شود، استحکام و امنیت بیشتری به سازه می‌دهد.

سیمان هم مخلوطی از آهک و خاک رس است که بعد از حرارت دادن سنگ آهک و تبدیل آن به آهک آن را با خاک رس مخلوط کرده و در موارد مختلف استفاده می‌کنند.

آهک کاربردهای دیگری هم دارد. برای مثال ترکیبی از آب و آهک را در ورودی استخرها، مرغداری‌ها و گاوداری‌ها مورد استفاده قرار می‌دهند.

شاید جالب باشد بدانید که در اصل ظروف شیشه‌ای از ماسه که با افزودن مواد شیمیایی به آن گرما می‌دهند تا خمیری شکل شود و بعد با قالب‌های مختلف به آن شکل می‌دهند.

ظروف چینی و سفالی از خاک رس ساخته می‌شوند و برای رنگ کردنشان از اکسیدهای فلزی مثل آهن، کروم، مس و دیگر فلزات استفاده می‌شود. اگر در مرحله آخر تهیه ظروف سفالی و قبل از پختن، به آن لعابی نازک از پودر شیشه بدهند، در هنگام پخت، شیشه ذوب شده و سفال را ضد نفوذ آب می‌کند.

اگر می‌خواهی همین علوم هفتم را همراه با دیگر دروس پایه خود به بهترین و کامل‌ترین شکل ممکن یاد بگیری و از حالا کم کم برای کنکور و بزرگترین ماراتن علمی کشور آماده شوی، باید از محصولات باکیفیت و تدریس اساتید درجه یک استفاده کنی. پس به صفحه حرف آخر هفتم برو تا بهترین محصولات کشور را برای خود داشته باشی.

اگر می خواهید از همین حالا موفقیت خود را در تیزهوشان و کنکور تضمین کنید و آینده تحصیلی درخشانی برای خود رقم بزنید باید با محصولات باکیفیت درس بخوانید و اساتید برجسته ای داشته باشید. حرف آخر تولید کننده بهترین پکیج های آموزشی است که می تواند صفحه را برای شما برگرداند. برای این که 20 درصد از محتوای آموزشی تمام دروس پایه خود را به صورت رایگان در اختیار داشته باشید و با ساعت‌ها نمونه تدریس اساتید منتخب آشنا شوید فقط کافیست 20 هزار تومان هزینه ارسال را پرداخت و فرم زیر را پر کنید.

برای مشاهده و خرید محصولات موسسه ما به صفحه فروشگاه حرف آخر مراجعه فرمایید.

بخش آخر از آموزش فصل پنجم علوم هفتم به سرعت مناسب مصرف ذخایر و معادن کره زمین پرداخته است.

سرعت مصرف منابع و ذخایر توسط انسان بسیار زیاد است و دانشمندان تخمین زده‌اند که تا 100 سال آینده اکثر آن‌ها به اتمام می‌رسند. بنابراین ما موظف هستیم تا از راه‌های ساده‌ای مثل کاهش مصرف، مصرف دوباره و بازیافت در حفظ و نگهداری از تنها خانه خود کوشا باشیم

برای یادگیری جامع و کامل همین علوم هفتم با تدریس و نمونه سوال 4-5 استاد برگزیده کشور و استفاده از پکیج درجه یک این اساتید به صفحه علوم هفتم حرف آخر مراجعه کنید. هم چنین می‌توانید برای اطلاع از قیمت دیگر محصولات موسسه به بخش لیست قیمت محصولات حرف آخر نگاه کنید.

برای اینکه بتوانید بهترین آینده تحصیلی را برای خود رقم بزنید باید استعدادهای خود را پیدا کنید و مشکلات درسی خود را حل کنید و هوشمندانه قدم بردارید. مشاور متخصص این موارد است و با پر کردن فرم زیر، شما می‌توانید به صورت رایگان از توصیه مشاوران ارشد حرف آخر استفاده کنید.

انتقاد و پیشنهاد خود را در قسمت نظرات در مورد مطلب فصل ۵ علوم هفتم برای ما بنویسید.

منبع مطلب : harfeakharpub.com

مدیر محترم سایت harfeakharpub.com لطفا اعلامیه بالای سایت را مطالعه کنید.

مهدی : نمیدونم, کاش دوستان در نظرات جواب رو بفرستن.

استخراج آهن چگونه انجام می شود ؟

آهن، یکی از پرکابردترین عناصر شیمیایی مورد استفاده بشر است. در این مقاله، به معرفی مراحل مختلف استخراج آهن نظیر اکتشاف، استخراج، فرآوری و ذوب می‌پردازیم.

استخراج آهن چگونه انجام می شود ؟

آهن، یکی از پرکابردترین عناصر شیمیایی مورد استفاده بشر است. این فلز، در رتبه چهارم فراوان‌ترین عناصر موجود بر روی پوسته زمین قرار دارد. تولید آهن شامل مراحل مختلفی نظیر اکتشاف، استخراج، فرآوری و ذوب می‌شود. در این مقاله، به معرفی استخراج آهن و مراحل تولید آن می‌پردازیم.

آهن یکی از فراوان‌ترین و پرکاربردترین عناصر موجود بر روی پوسته زمین است. عنصر آهن با عنوان Fe در گروه هشتم جدول مندلیف قرار دارد. این عنصر معمولا به شکل آلیاژ (ترکیب با فلزات دیگر) مورد استفاده قرار می‌گیرد. از پرکاربردترین آلیاژهای آهن می‌توان به فولاد، فولاد ضد زنگ و چدن اشاره کرد. البته حدود 98 درصد از آهن تولید شده، در ساخت فولاد به کار می‌رود.

استخراج آهن

امروزه، حدود 90 درصد از فلزات مورد استفاده توسط انسان‌ها از آهن ساخته شده‌اند. آهن و آلیاژهای آن در صنایع مختلفی نظیر الکترونیک، تولید قطعات، خودروسازی، ساخت سازه‌های تجاری و مسکونی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

سنگ آهن در طبیعت به صورت کانی‌های مگنتیت (Fe2O4)، هماتیت (Fe2O3)، گوتیت (FeO(OH))، لیمونیت (FeO(OH).n(H2O)) و سیدریت (FeCO3) یافت می‌شود. از بین این کانی‌ها، هماتیت و مگنتیت به دلیل درصد بالاتر آهن از اهمیت بیشتری برخوردار هستند.

هماتیت دارای رنگ قرمز و وزن مخصوصی بین 4.9 تا 5.3 است. مگنتیت، به رنگ سیاه بوده و وزن مخصوص آن حدود 5.2 است.

درصد آهن خالص موجود در سنگ آهن (هماتیت، مگنتیت و غیره) با عیار بیان می‌شود. عیار، معیاری برای تشخیص ارزشمند بودن سنگ آهن به شمار می‌رود. عیار آهن موجود در هماتیت و مگنتیت حدود 70 درصد است. این عیار نشان می‌دهد که به ازای هر 1000 کیلوگرم، حدود 700 کیلوگرم آهن خالص درون سنگ آهن وجود دارد.

نکته: به طور کلی، عیار 70 درصد معمولا به عنوان یک عیار خوب و اقتصادی برای استخراج آهن در نظر گرفته می‌شود. در صورتی که مقدار این عیار کمتر از 60 درصد باشد، استخراج سنگ آهن اقتصادی نخواهد بود.

معدن آهن، محلی است که مقدار قابل توجهی سنگ آهن با عیار قابل قبول در آن وجود دارد. معدن آهن با عنوان کانسار آهن نیز شناخته می‌شود. به مقدار سنگ آهن قابل استخراج، ذخیره معدن آهن می‌گویند. ذخیره قطعی معادن آهن ایران حدود 3 میلیارد تن است. به همین دلیل، ایران در میان 10 کشور برتر از نظر ذخایر آهن قرار دارد.

کانسار آهن می‌تواند در نزدیکی سطح زمین (تا عمق حدود 1000 متر) یا در اعماق زمین (تا عمق حدود 2000 متر) قرار داشته باشد. عمق قرارگیری کانسار آهن به همراه شکل آن، عیار و تجهیزات موجود بر روی نحوه استخراج آهن تاثیرگذار هستند. در بخش مراحل تولید آهن، به معرفی روش‌های استخراج آهن می‌پردازیم.

در رابطه با نحوه استخراج آهن و فولاد، یک فیلم آموزشی در مجموعه فرادرس تهیه شده است که می‌تواند شما را با مفاهیم مرتبط با استخراج سنگ آهن و تولید فولاد آشنا کند. لینک این فیلم در ادامه آورده شده است.

سنگ آهن به صورت کانی‌های مختلفی نظیر هماتیت، مگنتیت، لیمونیت و غیره در طبیعت یافت می‌شود. تولید آهن طی چهار مرحله اصلی اکتشاف، استخراج، فرآوری و ذوب صورت ‌می‌گیرد:

در ادامه، نحوه اجرای هر یک از این مراحل را توضیح می‌دهیم.

اولین مرحله در فرآیند تولید آهن، یافتن مکان‌هایی است که احتمال قرارگیری سنگ آهن با عیار بالا در آن‌ها وجود دارد. به این ترتیب، پیش از استخراج آهن ابتدا باید ذخیره ماده معدنی آن را کشف کرد. روش‌های متعددی برای اکتشاف آهن وجود دارد. برخی از این روش‌ها عبارت هستند از:

اکتشاف آهن مراحل مختلفی دارد. این مراحل از پی جویی مقدماتی شروع شده و تا اکتشافات نهایی ادامه می‌یابد. به عنوان مثال، برداشت زمین‌‌شناسی در مرحله پی‌جویی صورت می‌گیرد. در این مرحله، زمین‌شناسان با بررسی نواحی مستعد، آثار نشان‌دهنده وجود کانسار آهن در منطقه را مورد بررسی قرار می‌دهند. در صورت تایید زمین‌شناسان، مرحله بعدی اکتشاف انجام می‌شود.

در مراحل بعد، روش اکتشاف با توجه به خواص آهن و سنگ‌های مورد اکتشاف انتخاب می‌شود. به عنوان مثال، مگنتیت خاصیت مغناطیسی بالایی دارد. به همین دلیل می‌توان از روش‌های ژئوفیزیکی مانند مغناطیس سنجی برای کشف آن استفاده کرد. در مرحله آخر نیز برای اطمینان کامل از عیار آهن و تخمین ذخیره سنگ آهن، منطقه مورد بررسی حفر شده و نمونه‌های آن مورد آزمایش قرار می‌گیرند.

به منظور استخراج آهن، روش‌های مختلفی وجود دارد. استخراج روباز (سطحی) و استخراج زیرزمینی دو روش اصلی استخراج آهن هستند. انتخاب هر یک از این روش‌ها، به عمق سنگ آهن، شکل آن و مسائل اقتصادی بستگی دارد. با این وجود، اکثر معادن آهن دنیا با استفاده از روش‌های روباز استخراج می‌شوند. به طور کلی، استخراج آهن طی مراحل حفاری، انفجار، بارگیری و باربری صورت می‌گیرد.

حفاری، اولین مرحله در استخراج آهن است. به این منظور، چندین چال با الگوی مشخص توسط دستگاه‌های حفاری مخصوص ایجاد شده و درون هر چال با مقدار مشخصی ماده منفجر پر می‌شود.

آهن چیست؟

در این مرحله، پس از تخلیه محل مورد انفجار و جمع شدن کارکنان در محلی ایمن (جان پناه)، عملیات انفجار به منظور خرد کردن سنگ‌ها صورت می‌گیرد. پرکاربردترین ماده منفجره برای خرد کردن سنگ آهن، «سوخت آمونیوم نیترات» (Ammonium Nitrate Fuel Oil) یا به اختصار «آنفو» (ANFO) است.

آهن چیست؟

بارگیری سنگ‌های خرد شده توسط تجهیزات مخصوص انجام می‌شود. عملیات بارگیری در معادن آهن معمولا توسط ترکیب شاول و کامیون صورت می‌گیرد. شاول، مواد خرد شده را از روی زمین برداشته و به درون کامیون می‌ریزد. ظرفیت پاکت این دستگاه با توجه به مدل مورد استفاده متفاوت است. این ظرفیت برای شاول‌های معمولی از 0.375 تا 5 متر مکعب (2 تا 25 تن) و برای شاول‌های غول‌پیکر تا 29 متر مکعب (145 تن) تغییر می‌کند.

آهن چیست؟

باربری مواد بارگیری شده به عنوان آخرین مرحله استخراج آهن در نظر گرفته می‌شود. در این مرحله، کامیون یا اصطلاحا دامپتراک، مواد را با توجه به نوع (ماده معدنی یا باطله) به کارخانه فرآوری یا محل جمع آوری مواد (دپو ماده معدنی یا دمپ باطله) منتقل می‌کند.

آهن چیست؟

دامپتراک‌های معدنی نیز مانند شاول‌ها دارای ظرفیت‌های متفاوتی هستند. در معادن آهن متوسط تا بزرگ، معمولا تراک‌هایی با ظرفیت حدود 35 تن مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در مواقعی که کانسار آهن به سطح زمین نزدیک بوده و شکل آن به صورت توده‌ای باشد، از روش‌های روباز به منظور استخراج آهن استفاده می‌شود. تصویر زیر، نمونه‌ای از یک کانسار آهن در نزدیکی سطح زمین را نمایش می‌دهد.

آهن چیست؟

برای شروع استخراج آهن، ابتدا مواد بالای کانسار را با استفاده از مواد منفجره خرد کرده و به محل دیگری انتقال می‌دهند. با رسیدن به محدوده ماده معدنی، سنگ آهن طی عملیات‌های حفاری، انفجار، بارگیری و باربری به محل ذخیره (دپو) یا کارخانه فرآوری انتقال داده می‌شود.

اگر کانسار آهن در عمق زیاد قرار گرفته باشد یا در صورتی که استفاده از روش‌های روباز هزینه بالایی داشته باشد، استخراج آهن به روش زیرزمینی انجام می‌شود. در تصویر زیر، نمونه‌ای از یک کانسار آهن در اعماق زمین نشان داده شده است.

آهن چیست؟

به منظور استخراج آهن به روش زیرزمینی، ابتدا یک چاه یا اصطلاحا شفت برای رسیدن به ماده معدنی درون زمین حفر می‌شوند. با رسیدن به تراز ماده معدنی و حفر تونل دسترسی، استخراج آهن مانند روش روباز طی عملیات‌های حفاری، انفجار، بارگیری و باربری صورت می‌گیرد.

فرآوری، فرآیندی است که در آن، مواد با ارزش (ماده معدنی) از مواد بی ارزش (باطله) جدا می‌شوند. فرآوری نیز مانند دیگر مراحل تولید آهن دارای روش‌های مختلفی است. با این وجود، متداول‌ترین روش فرآوری سنگ آهن طی شش مرحله سرند کردن، خردایش، خوراک دهی، آسیاب کردن، جدایش ثقلی و جدایش مغناطیسی صورت می‌گیرد. در ادامه، هر یک از این مراحل را به طور خلاصه معرفی می‌کنیم.

در مرحله اول فرآوری سنگ آهن، پیش از ریختن مواد در سنگ شکن، قطعات کوچک توسط سرند جدا می‌شوند. این کار، وزن خوراک سنگ شکن در مرحله بعدی را کاهش داده و باعث افزایش بهره‌وری می‌شود. وجود قطعات ریز انرژی مصرفی را افزایش می‌دهد. به همین دلیل، فرآیند سرند کردن از اهمیت بالایی برخوردار است. سرندهای ارتعاشی یکی از پرکابردترین تجهیزات مورد استفاده در این مرحله هستند.

پس از سرند کردن مواد معدنی، ذرات بزرگ به بخش سنگ شکن انتقال داده می‌شوند. سنگ‌شکن‌ها انواع مختلفی دارند. برای خردایش سنگ آهن معمولا سنگ‌شکن‌های فکی، ژیراتوری و مخروطی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این مرحله، خردایش سنگ آهن تا رسیدن به ابعاد مورد نظر (معمولا 342 میکرون) ادامه می‌یابد. پس از اتمام خردایش، مواد خرد شده به انباشتگاه یا دپوی ماده معدنی منتقل می‌شوند.

هدف از خردایش و انبار کردن مواد، بهبود فرآیند فرآوری و کاهش هدررفت زمان در مراحل بعدی است. در این مرحله، با انبار کردن مواد معدنی خرد شده، از توقف فرآیند فرآوری در صورت نیاز به تعمیر و نگهداری سنگ شکن جلوگیری می‌شود.

با وجود دپوی ماده معدنی، خوراک دهی به آسیاب به صورت مداوم انجام می‌شود. این کار، ثبات فرآیند خوراک دهی و بازیابی ماده معدنی را در پی دارد.

آسیاب کردن پیش از انتقال ماده به مرحله جدایش ثقلی انجام می‌شود. در صورتی که آسیاب کردن مواد به خوبی صورت گرفته باشد، انتقال مجدد به مرحله سرند و خردایش به حداقل رسیده و انرژی کمتری در فرآیند فرآوری صرف خواهد شد. در این مرحله، ماده معدنی به مدت مشخصی درون آسیاب قرار می‌گیرد. این مدت به سختی مواد، اندازه خوراک، سرعت آسیاب، اندازه نهایی مورد نظر و غیره بستگی دارد. پس از خروج مواد از آسیاب، تقسیم بندی ذرات بزرگ و کوچک توسط سیکلون یا صفحه لرزان صورت می‌گیرد. به این ترتیب، ذرات بزرگ به مراحل قبلی و ذرات کوچک به مرحله بعدی منتقل می‌شوند.

آهن چیست؟

در جدایش ثقلی، ذرات سنگین سنگ آهن توسط نیروی گریز از مرکز از ذرات سبک جدا می‌شوند. این فرآیند به کمک مارپیچ‌های مخصوص و آب صورت می‌‌گیرد. در انتهای مارپیچ‌های جدایش ثقلی، مخزنی وجود دارد که مواد معدنی سنگین را در خود جمع کرده و مواد سبک را از درون فرآیند خارج می‌کند. به ماده معدنی جمع شده در مخزن مارپیچ، کنستانتره می‌گویند. با توجه به میزان جدایش مورد نیاز، این مرحله دو تا سه بار تکرار می‌شود.

آهن چیست؟

کنستانتره به دست آمده از خردایش و جدایش ثقلی از مقدار کمی سنگ آهن سنگ آهن تشکیل شده است. به منظور افزایش عیار سنگ آهن، مواد جمع شده در مرحله جدایش ثقلی به طور مستقیم به فرآیند جدایش مغناطیسی انتقال داده می‌شوند. طبلک‌های مغناطیسی در این مرحله، مواد دارای خاصیت مغناطیسی را به خود جذب می‌کنند. مواد سبک جدا شده در مرحله قبلی نیز درون کوره پخته می‌شوند تا آهن موجود در آن‌ها نیز جدا شود.

آهن چیست؟

در انتهای فرآیند فرآوری، آهن فرآوری شده یا اصطلاحا گندله سنگ آهن به دست می‌آید. گندله‌ها طی مراحل پخت و احیا به آهن اسفنجی تبدیل می‌شوند. به منظور تولید آهن خالص، گندله را به کارخانه ذوب انتقال می‌دهند.

در آخرین مرحله از فرآیند تولید آهن، گندله آهن به منظور جدایش آهن خالص به کارخانه ذوب آهن منتقل می‌شود. در کارخانه ذوب، فلز آهن طی فرآیندی به نام گدازگری یا ذوب کاری به دست می‌آید. این فرآیند شامل سه مرحله اصلی تشویه، کاهش و سرباره گیری است.

آهن چیست؟

آهن چیست؟

آهن یکی از مهمترین و پرکابردترین فلزات است. سنگ آهن توسط روش‌های مختلف معدنکاری از دل زمین بیرون می‌آید و طی فرآیندهای دیگری به آهن خالص یا آلیاژهای آهن (فولاد، چدن و غیره) تبدیل می‌شود. فرادارس، به منظور آشنایی دانشجویان مواد، معدن، متالورژی و علاقه‌مندان به یادگیری فرآیندهای موجود در استخراج فلزات، آموزشی را با مدت 1 ساعت و 9 دقیقه‌ در قالب پنج درس آماده کرده است.

درس اول این فرادرس به ارائه مقدمه ای بر استخراج فلزات، درس دوم به معرفی پیدایش، اکتشاف و استخراج معدن، درس سوم به آشنایی با استخراج آهن از سنگ معدن به روش‌ احیای غیر مستقیم (کوره بلند)، درس چهارم به توضیح نحوه استخراج آهن از سنگ معدن به روش احیای مستقیم (آهن اسفنجی) و درس پنجم به معرفی فولاد و روش‌های تولید آن می‌پردازد.

اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

حسین زبرجدی دانا (+)

«حسین زبرجدی دانا»، کارشناس ارشد مهندسی استخراج معدن است. فعالیت‌های علمی او در زمینه تحلیل عددی سازه‌های مهندسی بوده و در حال حاضر آموزش‌های مهندسی عمران، معدن و ژئوتکنیک مجله فرادرس را می‌نویسد.

در فرایند تولید فلز آهن چه گازی در کوره تولید میشود

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا