فرآیند استخراج سنگ آهن چگونه کار می‌کند؟

2025-08-31

استخراج سنگ آهن شامل مجموعه‌ای از فرآیندها و مراحل است که سنگ آهن خام را به آهن قابل استفاده تبدیل می‌کند. در اینجا نگاهی به چگونگی عملکرد این فرآیند می‌اندازیم:

1. اکتشاف و استخراج

قبل از اینکه هر نوع استخراجی آغاز شود، زمین‌شناسان ذخایر بالقوه سنگ آهن را شناسایی و ارزیابی می‌کنند. پس از اینکه یک بدن سنگ معدنی قابل استخراج شناسایی شد، عملیات معدن‌کاری آغاز می‌شود. سنگ آهن عمدتاً با استفاده از دو روش استخراج می‌شود:

• معدن‌کاری سطحی (معدن‌کاری باز)برای استخراج معادن نزدیک به سطح استفاده می‌شود. این شامل برداشتن لایه‌های خاک و سنگ (بار اضافی) با ماشین‌آلات سنگین است تا اوره زیر آن نمایان شود.
• استخراج معادن زیرزمینی: برای برداشت معادن عمیق‌تر در زمین استفاده می‌شود. معدنچیان چاه‌ها و تونل‌هایی ایجاد می‌کنند تا به آن دسترسی پیدا کرده و سنگ معدن را استخراج کنند.

2. آماده‌سازی و خرد کردن

سنگ آهن استخراج‌شده به کارخانه‌های فرآوری حمل می‌شود، جایی که تحت آماده‌سازی قرار می‌گیرد:

• قطعات بزرگ سنگ معدن با استفاده از سنگ‌شکن‌ها به قطعات کوچک‌تر خرد می‌شوند.
• خرد کردن مساحت سطح را افزایش می‌دهد و فرآیندهای جداسازی بعدی را کارآمدتر می‌کند.

3. غربالگری و آسیاب کردن

معدن خرد شده غربال می‌شود تا ذرات بزرگ‌تر از ذرات کوچک‌تر جدا شوند. گاهی اوقات، آسیاب کردن انجام می‌شود تا معدن به ذرات ریز یا پودر خرد شود.

۴. تمرکز/جداسازی

از آنجا که سنگ آهن معمولاً با دیگر مواد معدنی و ناخالصی‌ها مخلوط می‌شود، فنون جداسازی برای تمرکز محتوای آهن استفاده می‌شود:

• جداسازی مغناطیسی:این روش از خواص مغناطیسی آهن بهره می‌برد. آهنرباهای قوی مواد معدنی غنی از آهن را از مواد گانگ غیرمغناطیسی جدا می‌کنند.
• جداسازی وزنی:ذرات سنگ آهن متراکم سریع‌تر ته‌نشین می‌شوند و این امر با استفاده از روش‌هایی مانند جیک و مارپیچ، آن‌ها را از ناخالصی‌های سبک‌تر جدا می‌کند.
• شناوری:برخی از انواع سنگ معدن به مواد شیمیایی و روش‌های کف‌سازی نیاز دارند تا مواد معدنی آهن را از ناخالصی‌های سیلیکاتی و کربناته جدا کنند.

5. گندله‌سازی یا سینترینگ (اختیاری)

اگر سنگ آهن نیاز به تبدیل شدن به یک ماده یکنواخت برای ذوب شدن داشته باشد:

• پلت سازی:معدن آهن متمرکز با چسب‌ها مخلوط شده و به ذرات کوچک و کروی شکل می‌گیرد که سپس در یک کوره سخت می‌شوند.
• پختنذرات کوچک سنگ آهن با کک و فلوکس‌ها گرم می‌شوند تا قطعات بزرگ‌تر و جامدی به نام سینتر ایجاد شود.

۶. حمل و نقل به تأسیسات ذوب

معدن فرآوری شده از طریق راه‌آهن، کامیون یا کشتی به تأسیسات تولید فولاد یا کوره‌های بلند حمل می‌شود.

۷. استخراج آهن در کوره‌های بلند

منگنز کنسانتره شده از مراحل زیر برای ذوب شدن عبور می‌کند:

• بارگیری کوره بلند:سنگ آهن (معمولاً به صورت پلت یا سینتر)، کک (یک ماده غنی از کربن) و سنگ آهک (یک ماده کمکی برای حذف ناخالصی‌ها) به کوره بلند بارگیری می‌شوند.
• گرمایش:کوره بلند به دماهای بسیار بالا (حدود ۲۰۰۰ درجه سانتی‌گراد) گرم می‌شود. هوای گرم به داخل کوره دمیده می‌شود تا کک بسوزد.
• کاهش:کک با اکسیژن واکنش نشان می‌دهد و مونوکسید کربن تولید می‌کند که سنگ معدن آهن را به آهن مذاب تبدیل می‌کند.
  • مثال واکنش: Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂
• تشکیل سرباره:ناخالصی‌ها (سیلیکا، آلومینا و غیره) با سنگ آهک ترکیب می‌شوند تا اسلاگ را تشکیل دهند که بر روی آهن مذاب شناور می‌شود.

ریخته‌گری و پردازش آهن خام

آهن مذاب (که به آن آهن چدن می‌گویند) از کوره بلند گرفته می‌شود و یا به همان صورت استفاده می‌شود یا بیشتر تصفیه می‌شود:

• آهن خام می‌تواند از طریق روش‌های مختلف تصفیه (مانند فرآیند اکسیژن پایه یا کوره قوس الکتریکی) به فولاد تبدیل شود.

این فرآیند کامل به انرژی و منابع قابل توجهی نیاز دارد، اما منجر به تولید آهن می‌شود که به عنوان ماده پایه برای تولید فولاد و سایر مصارف استفاده می‌شود. همچنین، شیوه‌های مدیریت محیط زیست و مدیریت پسماند در طول فرآیند استخراج بسیار مهم هستند.

شرکت پیشرو (شانگهای) فناوری معدن، با تمرکز بر ارائه راهکارهای کامل فرآوری مواد معدنی و مواد پیشرفته در سطح جهانی، در زمینه‌های مختلف فعالیت می‌کند. تمرکز اصلی ما بر فرآوری طلا، غنی‌سازی لیتیوم، مواد معدنی صنعتی و تولید مواد آندی و فرآوری گرافیت است.

محصولات شامل: آسیاب و طبقه‌بندی، جداسازی و آبگیری، تصفیه طلا، فرآوری کربن/گرافیت و سیستم‌های استخراج.

ما خدمات جامع از جمله طراحی مهندسی، تولید تجهیزات، نصب و پشتیبانی عملیاتی را ارائه می‌دهیم که با مشاوره متخصص ۲۴ ساعته پشتیبانی می‌شوند.

آدرس وب‌سایت ما: https://www.prominetech.com/
ایمیل ما:[email protected]
فروش: +۸۶۱۳۹۱۸۰۴۵۹۲۷ (ریچارد)، +۸۶۱۷۸۸۷۹۴۰۵۱۸ (جسیکا)، +۸۶۱۳۴۰۲۰۰۰۳۱۴ (برونو)