با شروع انقلاب صنعتی در اروپا، صنایع مختلف برای تولید محصولات خود به فولاد بیشتری نیاز پیدا کردند. به همین دلیل مجبور به استخراج سنگ‌آهن از معادن بودند. این ماده معدنی نه‌تنها در فولادسازی بلکه در صنایع دیگری نیز به‌عنوان یک ماده اولیه باارزش محسوب می‌شود. سنگ‌آهنی که از معادن استخراج می‌شود، یک ماده خام است که در آن ناخالصی‌هایی وجود دارد. این ماده استخراجی را طی فرآیندهای شیمیایی و فیزیکی ابتدا به کنسانتره، سپس به گندله آهن و در مرحله آخر به فولاد تبدیل می‌کنند. در این مقاله قصد داریم شما را با کنسانتره آهن و نحوه تولید آن آشنا کنیم، پس تا پایان با ما همراه باشید.
فهرست این مطلب
تولید سنگ‌آهن و فرآورده‌های آن
همان‌طور که ذکر شد سنگ‌آهن خامی که از معدن استخراج می‌شود، با همان ترکیبات اولیه قابل‌استفاده نیست. پس باید مراحلی طی شود که سنگ‌آهن فرآوری شده و از ناخالصی‌های موجود جدا شود. برای فرآوری این ماده اولیه آن را به کنسانتره یا سنگ‌آهن دانه‌بندی شده تبدیل می‌کنند. در سنگ‌آهن دانه‌بندی شده، ماده اولیه استخراجی را طی چند مرحله خرد کرده و به قطعات کوچک‌تری تبدیل می‌کنند. در مرحله بعد به کمک روش‌های مغناطیسی، ناخالصی‌های موجود در آن قطعه‌ها را جدا کرده و سنگ‌آهنی با عیار بالاتر به دست خواهد آمد.
به‌عبارتی دیگر سنگ‌آهن استخراج‌شده در ابتدا دارای خلوص 50 درصد بوده، اما بعد از فرآوری به عیار 68 درصد می‌رسد. همچنین این سنگ‌آهن را بر اساس سایز قطعات به دو دسته دانه‌ریز (Fines) و دانه‌درشت (Lumps) تقسیم‌بندی می‌کنند. یکی دیگر از محصولات فرآوری‌شده کنسانتره است که در ادامه به‌صورت کامل به شرح آن خواهیم پرداخت.
کنسانتره آهن چیست؟
کنسانتره آهن یکی از محصولات ثانویه سنگ‌آهن خام بوده که به شکل پودری سیاه‌رنگ است. از این روش برای بالا بردن کیفیت و عیار سنگ‌آهن استخراج‌شده استفاده می‌کنند. همچنین کنسانتره آهن یکی از مواد اولیه در گندله‌سازی و بریکت آهن اسفنجی به‌حساب می‌آید. در روش پرعیارسازی هیچ‌گونه مواد مضری برای سلامت انسان و طبیعت تولید نکرده و همچنین ماده زائدی در پایان کار نخواهد داشت. علاوه بر این موارد برای تبدیل سنگ‌آهن به کنسانتره زمان و هزینه کمتری نیاز است؛ بنابراین اغلب این روش تولیدی مورد توجه صاحبان صنایع قرار می‌گیرد.
فرآیند و نحوه تولید کنسانتره سنگ‌آهن
کنسانتره به دلیل حذف مواد غیر ضروری و مضر از سنگ‌آهن کاربرد دارد که در نتیجه آن عیار آهن بالا رفته، ترکیبات اضافی آن حذف‌شده و یک پودر سیاه‌رنگ و یکپارچه به صنایع عرضه می‌شود. برای این کار از روش‌های پیچیده‌‌ای استفاده می‌کنند که از آن می‌توان به مرحله خردایش، آسیاب‌کنی، پرعیارسازی و آبگیری اشاره کرد. در ادامه هر کدام از این مراحل را به‌طور کامل توضیح خواهیم داد.
1- مرحله خردایش
خردایش به‌عنوان اولین مرحله در تولید کنسانتره آهن به‌حساب می‌آید. در این مرحله اندازه سنگ‌آهن ورودی ابعادی بین 20 الی 100 سانتی‌متر داشته، اما بعد از ورود به دستگاه سنگ‌شکن و خرد شدن به حداکثر 25 سانتی‌متر تبدیل می‌شوند. همچنین به کمک سرند ثابت گریزلی از ورود قطعات کمتر از 20 سانتی‌متر به داخل دستگاه خودداری خواهد شد. در مرحله بعد قطعات به کمک نقاله داخل سرند و سنگ‌شکن شده، بعد از انجام چند مرحله سنگ‌شکنی در پایان سنگ‌آهن به ابعاد حدود 30 میلی‌متری تبدیل می‌شوند.
2- مرحله آسیاب کردن
این مرحله به‌عنوان فرآیند تر شناخته‌شده و سنگ‌ها برای کاهش سایز به کمتر از 1 میلی‌متر، وارد این مرحله می‌شوند. برای مرحله آسیاب کردن چندین دستگاه مختلف وجود دارد که از آن می‌توان به آسیاب نیمه شکن، غلتکی فشاری، خودشکن و گلولهای اشاره کرد. در پایان این مرحله مخلوطی از دانه‌های بسیار ریز به‌صورت شناور را مشاهده خواهید کرد.
3- مرحله پرعیارسازی
در این مرحله باید ذرات با ارزش را از مواد زائد جدا کرد. در این مرحله دستگاهی به نام جداکننده مغناطیسی وجود دارد که دوغاب تشکیل‌شده را از روی آن عبور می‌دهند. در پایان مواد باارزش و مفید به درام چسبیده و از ذرات زائد جدا خواهند شد.
4- مرحله آبگیری
این مرحله برای خارج کردن آب درون ذرات ریز سنگ‌آهن انجام می‌شود. در این مرحله به کمک فیلتر تمام آب درون ذرات خشک‌شده و کنسانتره‌ای که میزان رطوبت موجود در آن کمتر از 10 درصد است به دست خواهد آمد. برای جدا کردن آب مواد زائد نیز از تیکنر و فلوکولانت استفاده می‌شود. با توجه به اینکه اجسام سنگین در کف ظرف آب جمع می‌شوند، پس ذرات زائد نیز به سمت پایین ظرف رفته و در آن قسمت انباشته خواهند شد. به کمک فلوکولانت آن ذرات با سرعت بیشتری به هم می‌چسبند. در نهایت ذرات زائد به کمک بازوی جمع کننده و پمپ در ظرف باطله جمع خواهند شد.
قیمت کنسانتره آهن
قیمت کنسانتره بر پایه میزان درصد آهن موجود در آن مشخص می‌شود. از عوامل تاثیر گذار بر قیمت این ماده می‌توان به قیمت نفت و فولاد اشاره کرد. همچنین یکی از مهم‌ترین عوامل موثر بر کنسانتره آهن نوسانات ارزی است. بخش قابل‌توجهی از سنگ‌آهن و کنسانتره آن از طریق کشورهایی مانند چین به ایران وارد می‌شود؛ بنابراین نرخ ارز تاثیر چشم‌گیری بر قیمت کنسانتره آهن و بازارهای داخلی خواهد داشت.
همان‌گونه که ذکر شد بیشتر سنگ‌آهن و کنسانتره آن توسط کشورهایی مانند چین و ترکیه تولید می‌شود؛ بنابراین حجم تولید سنگ‌آهن و کنسانتره در این کشورها و همچنین میزان مصرف داخلی این ماده معدنی توسط خود کشور بر نوسان قیمت کنسانتره آهن تاثیر خواهد گذاشت. هزینه حمل‌ونقل آن از کشور مبدا تا مقصد از عوامل دیگری است که می‌تواند بر این قیمت موثر باشد.
چگالی کنسانتره آهن
کنسانتره آهن یک کانی به رنگ سیاه و ساختار پودری شکل است. بیشتر ذرات تشکیل‌دهنده کنسانتره را آهن تشکیل داده، علاوه بر آهن در آن به مقدار اندکی تیتانیوم، وانادیوم، کروم و به میزان جزئی از عناصر باارزش دیگر در آن وجود دارند. همچنین چگالی واقعی کنسانتره آهن 4.6 تن بر مترمکعب بوده و چگالی ظاهری آن 2.4 تن بر مترمکعب است.
کنسانتره ذوب‌آهن چیست؟
کنسانتره ذوب‌آهن به ذرات پودری شکل گفته می‌شود که از سنگ‌آهن به دست می‌آیند. کنسانتره ذوب‌آهن به‌تنهایی قابل‌استفاده نبوده و باید در کنار مواد دیگر این ترکیب را به کاربرد. از کاربردهای این محصول می‌توان به‌عنوان سوخت در تهیه فولاد و بالا بردن مقاومت آن، تولید آهن نرم و موارد دیگری اشاره کرد. کنسانتره آهن با توجه به مرغوبیت، کیفیت بالا و قیمت مناسب آن همواره موردتوجه صاحبان صنایع و کارخانجات مختلف قرار می‌گیرد.
کنسانتره آهن چه تفاوتی با گندله دارد؟
گندله از سنگ‌های آهنی که به شکل کنسانتره است به وجود می‌آید. کنسانتره آهن همان‌طور که ذکر شد به سنگ‌آهن آسیاب شده گفته می‌شود، اما به دلیل اندازه کوچک آن‌ها در واحد ذوب و احیا به‌صورت مستقیم کاربردی ندارند. بعد از انجام چندین مرحله بر روی آن، کنسانتره آهن به گندله تبدیل می‌شود که این محصول خود در واحدهای ذوب و احیا قابل‌استفاده است.
اندازه ذرات کنسانتره آهن برای تشکیل گندله باید کمتر از 45 میکرون باشد. همچنین گندله به معنای گلوله‌های تشکیل‌شده از سنگ‌آهن نرم و مواد دیگری است که در ابتدا به‌صورت خام بوده اما در طی فرآیند و مراحلی پخته و سخت شدهاند.
گندله یکی از موارد ضروری و اولیه در تولید فولاد به شمار می‌آید. همچنین برای ساخت گندله علاوه بر کنسانتره آهن از مواد دیگری که خاصیت چسبندگی دارند مانند بنتونیت، شیر آهک، سیمان و… استفاده می‌شود.
بیشتر بخوانید: گندله آهن چیست و چه کاربردهایی دارد؟
نکات مهم در هنگام خرید کنسانتره آهن
در این بخش برخی از نکات مهم در هنگام خرید کنسانتره آهن را مرور می‌کنیم:
- یکی از ضروری‌ترین موارد در هنگام خرید کنسانتره آهن، اصلی بودن آن است. این مورد را شما می‌توانید با توجه به شکل ظاهری و ساختار آن تشخیص دهید. نمونه اصلی کنسانتره آهن ظاهر بسیار نرم و لطیفی دارد.
- همچنین قبل خرید این محصول، از دارا بودن نشان استاندارد بر روی آن اطمینان پیدا کنید. این نشان علاوه بر بالا بودن کیفیت و مواد تشکیل‌دهنده آن را نیز برای شما بیان خواهد کرد.
- نکته قابل‌توجه دیگر برند تولیدکننده این کنسانتره است. شما با توجه به برند آن می‌توانید از باکیفیت بودن مواد اولیه مطمئن شوید.
- همچنین هنگام خرید به رنگ آن نیز دقت کنید. کنسانتره آهن با کیفیت به رنگ سیاه است.
- مورد دیگری که به کمک آن می‌توان کنسانتره اصلی را تشخیص داد وزن محصول است. کنسانتره آهن اصلی وزن سبکی دارد.
جمع‌بندی
کنسانتره به‌عنوان محصولی ساخته می‌شود که افراد بسیار کمی با آن آشنایی دارند. از این ماده اغلب در صنایعی مانند فولاد و ذوب استفاده می‌کنند. کنسانتره آهن از سنگ‌آهن خام گرفته‌شده و در طی یک فرآیند چندمرحله‌ای و پیچیده که در بخش‌های بالاتر نیز ذکر شد، این ماده با ارزش و گران‌بها به دست می‌آید. کنسانتره آهن بیشتر توسط کشورهای دیگر مانند چین، ترکیه و کره ساخته‌شده و به سایر کشورها صادر می‌شود. به همین دلیل عوامل مختلفی از جمله نوسانات ارزی، قیمت نفت و… نیز بر این هزینه مؤثر است. در این مقاله شما را با کنسانتره آهن و کاربردهای آن آشنا کردیم، امیدواریم اطلاعات کافی را کسب کرده باشید.
شما می‌توانید جهت مشاهده قیمت روز و همچنین خرید و سفارش انواع محصولات فولادی به وبسایت فولادینو مراجعه کرده و از خدمات ارائه شده در این وبسایت استفاده کنید.