تولید پلاستیک

عنصر شیمیایی آهن چهارمین عنصر رایج در پوسته زمین است

دومین فلز فراوان حدود پنج درصد از پوسته زمین از آهن تشکیل شده است. را

فلز از نظر شیمیایی فعال است و در طبیعت به همراه عناصر دیگر در سنگ ها یافت می شود

خاک ها آهن در حالت طبیعی خود با اکسیژن، آب، دی اکسید کربن یا گوگرد پیوند شیمیایی دارد.

در انواع مواد معدنی

اشکال مواد معدنی آهن، سنگ معدن و سنگ

آهن به طور عمده در سنگ معدن اکسید آهن وجود دارد. برخی از سنگ معدن ها مخلوطی از مواد معدنی غنی از آهن هستند. دیگر

سنگ آهن از غنای کمتری برخوردار است و ناخالصی های زیادی دارد. مهمترین کانی های سنگ ساز آهن عبارتند از:

• مگنتیت - مگنتیت (Fe3O4) سنگ آهن سیاه مغناطیسی را تشکیل می دهد. ذخایر بزرگی از

مگنتیت در روسیه و سوئد.

• هماتیت - هماتیت (Fe2O3) یک سنگ آهن قرمز است. هماتیت تقریباً در همه اشکال، از

سنگ جامد به زمین سست این سنگ معدن فراوان ترین سنگ آهن است و در مقادیر زیاد وجود دارد

در سراسر جهان

• گوتیت - گوتیت (Fe2O3.H2O)، سنگ معدن قهوه ای، حاوی آهن است.

• لیمونیت - لیمونیت (Fe2O3.H2O) یک سنگ آهن زرد قهوه ای است. لیمونیت یک مجموعه است

اصطلاح برای گوتیت ناخالص و مخلوطی از اکسیدهای آهن هیدراته.

آهن 4-1

مشخصات انرژی و زیست محیطی صنعت معدن ایالات متحده

تاکونیت حاوی آهن کم عیار در لکه ها و نوارهای ریز است. بسیار سخت و چخماق است -

حاوی حدود 25 تا 30 درصد آهن است. آهن موجود در تاکونیت عمدتاً به صورت مگنتیت و

هماتیت و به خوبی با سیلیس در رسوبات رسوبی پراکنده شده است. تاکونیت در بزرگ یافت می شود

مقادیر در شبه جزیره فوقانی میشیگان، شمال شرقی مینه سوتا و کانادا.

منابع آهن

آهن در همه ایالت های ایالات متحده و تقریباً در همه کشورهای جهان یافت می شود.

با این حال، سنگ معدن باید حاوی مقادیر نسبتاً زیادی آهن باشد که از نظر تجاری قابل بازیافت است

اگر قرار است از نظر اقتصادی استخراج شود، ذخایر یا محدوده هایی را در بر می گیرد. ویژگی های سنگ معدن آهن دار متفاوت است

از نظر جغرافیایی به طور خاص، مگنتیت و هماتیت سنگ‌های آهن‌دار اصلی دریاچه هستند

ناحیه برتر و در شمال شرقی ایالات متحده، در حالی که هماتیت و هماتیت-مگنتیت

مخلوط ها معمولاً در سنگ معدن آلاباما و جنوب غربی یافت می شوند.

4.1 بررسی اجمالی فرآیند

4.1.1 استخراج سنگ آهن

دو روش اساسی برای استخراج سنگ آهن وجود دارد. اینها هستند:

• استخراج سطحی یا استخراج روباز

• استخراج معادن زیرزمینی یا شفت

برای رقابتی بودن، استخراج آهن باید در مقیاس بسیار بزرگ انجام شود. استخراج سطحی است

انتخاب ترجیحی، اگرچه استثنائاتی وجود دارد. معادن کوچک و کم ظرفیت به سرعت

ناپدید شد.

در سال 2000 دوازده مجتمع تولید سنگ آهن با 12 معدن، 10 کارخانه تغلیظ و 10

کارخانه های گندله سازی در مینه سوتا، میشیگان و شش ایالت دیگر مشغول به کار بودند. معادن

شامل یازده عملیات سطحی و یک عملیات زیرزمینی. تقریبا تمام سنگ معدن غلیظ شد

قبل از حمل و نقل 9 معدن که توسط 5 شرکت اداره می شود، 99 درصد را تشکیل می دهد

تولید.1

4.1.1.1 استخراج سطحی

هنگامی که سنگ آهن نزدیک به سطح قرار دارد، اغلب می توان با جدا کردن یک لایه از سنگ آهن، آن را کشف کرد.

خاک، گاهی اوقات فقط چند فوت ضخامت دارد. این سنگ معدنی از چاله های روباز بزرگ توسط پروگرسیو استخراج می شود

استخراج در امتداد پله ها یا نیمکت ها. نیمکت ها دسترسی به سنگ معدنی به تدریج عمیق تر را فراهم می کنند

سنگ معدن سطح بالایی حذف می شود. پس از پاکسازی خاک و سنگ های پوشاننده، سنگ معدن حفاری می شود و

منفجر شد. قسمتی از بدنه سنگ معدنی که باید برداشته شود ابتدا در یک الگوی خاص حفاری می شود و

سوراخ ها با مخلوط های انفجاری پر شده و منفجر می شوند. پس از انفجار، سنگ معدن شکسته شده است

بارگیری شده توسط بیل های الکتریکی عظیم، بیل های هیدرولیک یا لودرهای جلویی در زباله دانی بزرگ

کامیون ها به حفره های عریض در زمین که در اثر حفاری، انفجار و حذف سنگ معدن ایجاد می شود اشاره می شود

به عنوان "چالهای باز".

 

1 وزارت کشور ایالات متحده، سازمان زمین شناسی ایالات متحده، خلاصه کالاهای معدنی، سنگ آهن، 2001

آهن 4-2

مشخصات انرژی و زیست محیطی صنعت معدن ایالات متحده

4.1.1.2 استخراج زیرزمینی

معادن زیرزمینی در مناطقی با ذخایر معدنی امیدوارکننده ایجاد می شوند. ذخایر سنگ آهن ممکن است

در اعماق زمین دراز بکشید یک شفت باید از سطح حفر شود و یک آسانسور یا بالابر باید باشد

نصب شده است. شفت کانال عمودی اولیه است که از طریق آن افراد و سنگ معدن حمل می شود

داخل و خارج از معدن ممکن است مطلوب باشد که یک شفت عمودی در یک انتها در سنگ دیوار بی‌ثمر فرو برود

یا به یک طرف ذخایر سنگ معدن برای دور نگه داشتن تاسیسات حمل و نقل و بالا بردن از واقعی بودن

استخراج زیرزمینی در حالی که حمل و نقل سنگ معدن زیرزمینی به خروجی معدن را به حداقل می رساند. مال معدنچی

آسانسور قفس نامیده می شود و سنگ معدن از طریق کابینی به نام اسکیپ به سطح می رسد. یک تهویه

سیستم نزدیک شفت اصلی اطمینان حاصل می کند که معدنچیان هوای تازه را دریافت می کنند و از تجمع آنها جلوگیری می کند

گازهای خطرناک معدنچیان تونل‌هایی را که از شفت در سطوح مختلف منشعب می‌شوند برش می‌دهند

دسترسی به رگه های سنگ معدن این سطوح به نوبه خود با دهانه هایی به نام رایز به هم متصل می شوند. استاپ ها هستند

اتاق هایی که در آن سنگ معدن شکسته و استخراج می شود. اتومبیل ها یا سایر نوار نقاله ها سنگ معدن را به داخل حمل می کنند

شفت، جایی که به سمت بالا کشیده می شود