سنگ آهن - انچه از ساختار داخلی مگنتیت باید بدانید

انچه از ساختار داخلی مگنتیت باید بدانید

عنصر اهن عامل اصلی ورود بشریت به عصر صنعت بوده و کلیدی ترین نقش رادرپیشرفت زندگی انسان در ادوار مختلف تاریخی از زمان اکتشاف تاکنون داشته است.  این عنصربسیار واکنش پذیر بوده و با عناصری همچون کربن .گوگرد و اکسیژن وارد ترکیب می شود

در لایه های مختلف پوسته زمین به شکل کربنات اهن .سولفور اهن و اکسید اهن تجمع پیدا می کند که از این بین اکسید اهن یا سنگ اهن از ذخایرعظیم تولید فولاد جهان به شمار می رود .کانسنگ مگنتیت (Magnetite) که به واسطه ی خواص ویژه ای در میان انواع اکسید های اهن دارد از واژه یونانی  magnet به معنای آهن‌ربا و احتمالا از منطقه مگنزیا مقدونیه ک واقع در ترکیه امروزی می باشد گرفته شده است . همچنین برخی از مورخان در زمینه علم زمین شناسی معتقدند که نامگذاری  این کانه  براساس افسانه ای از پلینی از نام چوپانی به نام مگنس که اولین بار به خاصیت اعجاب انگیز ان پی برده بوده است .

وجه تمایز مگنتیت با سایرخانواده سنگ آهنی خود

 در مورد ظاهر این کانی پرکاربرد و محبوب در صنعت و معدن باید این طور گفت که طیف رنگی ان چیزی مابین خاکستری تیره تا سیاه است و وزن نسبی ان تقریبا معادل 5.16تا 5.18 اندازه گیری شده است.

اما مهمتربن شاخصه و خاصیت این کانسنگ را باید  خاصیت الکترومغناطیسی اعجاب انگیزش دانست به گونه ای که  حتی می تواند مانند اهن ربا عمل کند که در این صورت ان را سنگ اهن ربا نیز می نامند . در واقع از این خاصیت به عنوان روش جدا کننده مغناطیسی از سایر مواد باطله استفاده می شود که البته گاهی به تنهایی نیز کافی نخواهد بود زیرا این امکان وجود دارد که  در این روش هماتیت نیز که خاصیت الکترو مغناطیسی ندارند همراه مواد باطله خارج گردند. این سنگ معدنی ناخالصی های دیگری مانند روی و سیلیس  و همچنین درصدی مواد ادخالی  دارد که ارزش این کانه را کاهش می دهد . از جمله این عناصر مضر که بر میزان کیفیت کنستانتره مگنتیت بسیار تاثیر گذار است می توان به گوگرد موجود در کانی های پیریت و پیروتیت و فسفر در کانی آپاتیت اشاره کرد.

طبیعت چگونه مگنتیت می سازد

با توجه به اینکه مگنتیت دمای ذوب بالایی داشته برای انکه در طبیعت نیز تشکیل شود نیاز به محیط و شرایط احیا کننده نیرومندتری نسبت به هماتیت دارد .شرایط تشکیل:

الف- زمانی که محیط هیدروترمالی فراهم باشد شرایط احیا کننده حاصل شده و مگنتیت در پی واکنشهایی که همراه  با فلزات سولفوری همچون (پیریت، پیروتیت و کالکوپیریت) صورت می گیردتشکیل  می شود.

ب- یکی از حالت های تشکیل مگنتیت همراه با گارنت و پیروکسن می باشد.

ج- مقاومت مگنتیت نسبت به اکسید شدن و هوازدگی بسیار بالا بوده و کم پیش می اید که به هیدرواکسیدهای اهن تبدیل شود اما باز در شرایط احیا کننده قوی و خاص قابلیت اکسید شدن و تبدیل به هماتیت را نیز دارد . در بخش اعظم مگنتیت همراه با کانی های تیتان دار ذخیره شده اند .

استحصال آهن با ذخیره بالای 80 درصد

مگنتیت سنگ معدنی با خاصیت مغناطیسی قوی بوده و همین خاصیت باعث می شود که فراوری ان از سایر کانه های اهن متمایز باشد و به انواع روش های فیزیکی به توان به فراوری ان پرداخت . برای تغلیظ مگنتیت از دو روش تر و خشک که هر دو فرایندهایی کاملا فیزیکی و بدون هیچ واکنش شیمیایی خاصی بوده استفاده می شود .

برای انجام این فرایند فیزیکی به یک میدان قوی مغناطیسی نیاز است و مهمترین عامل درموفقیت بیشتر این روش مغناطیسی میزان feoموجود در سنگ معدن مورد نظر می باشد به طوری که اگر میزان feoکانسنگی از یازده درصد بیشتر سنگ اهن مگنتیتی شناخته می شود و در غیر این صورت عملا کانسنگ هماتیتی محسوب می شود .

در زمان استخراج سنگ اهن مگنتیت به صورت کلوخه های بسیار بزرگی می باشد سعی می کنند با روش هایی ان را به قدری ریز سازند که به درجه ای از ازادی برسد که در یک میدان مغناطیسی مطلوب به راحتی فراوری شود .بنابراین با توجه به مراحل فراوری سمگنتیت به دو دسته کلی الف- رساندن به درجه ازادی، ب-جدایش توسط ایجاد میدان مغناطیسی تقسیم می شود که هر کدام مراحل و شرایط خاص خود را دارد

روش های مقرون به صرفه دراستخراج آهن از مگنتیت

از لحاظ اقتصادی پر عیار کردن سنگ آهن با تبدیل اکسیدهای آهن به مگنتیت بسار توجیه پذیر و معقول است .  علت اصلی استفاده از این راهکار خاصیت مغناطیسی بسیار بالای مگنتیت است  این کانی به آسانی و با مصرف انرژی کمتر نسبت به سایر روش های پر عیار کردن و به خصوص با سرمایه گذاری نسبتا پایین قابلیت پر عیار شدن و حذف ناخالصی ها را توسط کاربرد جدا کننده مغناطیسی با میدان ضعیف دارد، لذا تبدیل سایر اکسیدهای آهن و مگنتیت می تواند در اقتصاد پر عیار کردن سایر اکسیدها موثر باشد. تبدیل سایر سایر مکنتیت به مگنتیت به خصوص در موارد زیر می توان راه حل مناسبی برای پر عیار کردن سنگ معدن باشد. به همین دلیل سایر کانسنگ های اهن همانند هماتیت . سیدریت و پیریت  را با روش هایی به مگنتیت تبدیل نموده واز این طریق این کانسنگ ها را پر عیارتر می سازند .   

 مهمترین کاربرد مگنتیت در فراوری فولاد از ان است اما خود این سنگ در صورتی که تبدیل به نانو ذرات مگنتیتی شود کار بردهای متنوعی در انواع صنایع خواهد داشت.

جایگاه نانو ذراتی با خاصیت مگنتیت در صنایع 

کاربرد مهم سنگ مگنتیت در انواع صنایع و علوم نانو ذرات با استفاده از روش های بیوشیمی خاص و در عین حال نرمالی قابل بازیابی می باشد این ذرات که یک هسته معدنی از اکسید اهنی زیست سازگار دارای خاصیت الکترو مغناطیس نیز برخوردار بوده و درعین حال نسبت سطح به حجم نیز در انها بالاست واین خصوصیات ارزشمند این قابلیت را به این ذرات فعال و مفید می دهند که در حوزه هایی نظیر دارورسانی باهدف خاص، تصویر برداری سلولی ، طراحی کاتالیزور برای انواع کاربرد داشته باشد.

تولید محتوا سنگچین