کنسانتره آهن چیست و نحوه تولید آن

اصلی‌ترین ماده خامی که در تولید فولاد و دیگر مواد مهم صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد، سنگ آهن است. در این پروسه، سنگ آهن به صورت مستقیم به فولاد تبدیل نمی‌شود. ابتدا سنگ آهن در فرایندی تبدیل به کنسانتره آهن شده، سپس به گندله و در نهایت به فولاد تبدیل می‌شود. برای افزایش عیار برخی از سنگ آهن‌هایی که کیفیت و عیار پایینی دارند، از کنسانتره استفاده می‌شود.

بیشترین کاربرد آن در صنایع ذوب آهن است. آهن اسفنجی، گندله آهن و دیگر محصولات فلزی از تولیداتی هستند که به کمک کنسانتره ساخته می‌شوند. خلوص و کیفیت بالا و همچنین ‌عدم مواد مضر و زائد در ترکیبات کنسانتره موجب شده تا استفاده از آن در هزینه و زمان، صرفه جویی‌های زیادی را به دنبال داشته باشد.

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.

دلایل فرآوری سنگ آهن عبارتند از: 

• کنترل نمودن و بالا بردن عیار سنگ آهن
• پاکسازی کردن مواد اضافه و غیر مفید موجود در سنگ آهن و بالا بردن خلوص آن
• ایجاد یکنواختی و انسجام در فرم داخلی و خارجی سنگ آهن

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.

. مرحله خردایش:

در شروع کار مواد معدنی مورد نظر وارد سنگ شکن شده و به قطعاتی با مقیاس هایی بین ۲۰ الی ۱۰۰ سانتی متری خرد می‌شوند. در این بخش از سرند ثابت استفاده می‌شود تا دانه های ریز وارد سنگ شکن نشود. در نهایت مواد خرد شده توسط نقاله به مرحله بعد انتقال داده می‌شوند.

۲. مرحله آسیاب کنی:

در این بخش مواد معدنی کوچک تر از ۳۰ میلی متر را وارد آسیای نیمه خودشکن و یا آسیای غلطکی و فشاری می کنند تا مواد معدنی در ابعاد ۱ الی ۰.۵ میلی متر خرد شوند. سپس مواد حاصله برای فرآوری بیشتر به آسیاهای گلوله ای انتقال داده می شوند تا دوباره عمل خردایش صورت بگیرد.

در این مرحله از خردایش  که در محیط تَر صورت می گیرد، از هیدروسیکلون ها برای کنترل اندازه ابعاد خردایش استفاده می شود.

۳. مرحله پرعیارسازی:

در این بخش مواد با ارزش را از مواد باطله جدا می کنند. معمولا برای این کار از جداکننده های مغناطیسی درام استفاده می شود. به این صورت که کانی های آهن دار هنگام عبور به جداکننده های مغناطیسی درام می چسبند و سپس توسط یک تیغه مناسب جمع آوری می شوند. البته جدا کننده ها انواع مختلفی دارند که ملاک انتخاب آنها بستگی به نوع مواد معدنی و نیاز ما دارد.

۴. مرحله آبگیری:

بعد از انجام مراحل بالا نوبت به آبگیری سنگ آهن پر عیار است. معمولا آهن پر عیار مقداری آب در درون خود است که باید با روش مناسب خشک شود. در تولید کنسانتره آهن این مرحله بسیار مهم است. برای این منظور از فیلترهای مخصوص استفاده می شود.

انواع آسیاب‌های صنعتی در تولید کنسانتره آهن چیست؟

آسیاب گلوله‌ای یکی از انواع آسیاب‌هایی است که در تولید کنسانتره سنگ آهن استفاده می‌شود و به شکل یک استوانه و معمولاً از متریال فولادی سخت ساخته می‌شود. آسیاب گلوله‌ای به این شکل کار می‌کند که با چرخیدن حول یک مرکز می‌تواند سنگ آهن را خرد کند.

بهره‌گیری از آسیاب گلوله‌ای برای تولید کنسانتره سنگ آهن در سراسر دنیا بسیار رایج است. آسیاب گلوله‌ای توانایی این را دارد که تناژ بسیار زیادی از سنگ آهن را در طول روز آسیاب کند و به این علت است که شرکت‌های بزرگ از آسیاب گلوله‌ای استفاده می‌کنند.یکی دیگر از آسیاب‌های مورد استفاده در تولید کنسانتره سنگ آهن، آسیاب‌های مخروطی هستند که این نوع آسیاب‌ها می‌توانند بهره‌وری را بالا برده و در خرد کردن ثانویه سنگ آهن و دیگر مواد معدنی بسیار کمک کننده باشند.

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.

هزینه حمل‌ونقل آن از کشور مبدا تا مقصد از عوامل دیگری است که می‌تواند بر این قیمت موثر باشد.

بزرگترین تولید کننده های گندله و کنسانتره در دنیا

از بزرگترین کارخانه های تولید گندله و کنسانتره در خارج از کشور می توان به موارد زیر اشاره کرد:

۱. کارخانه Cleveland Cliffs

این کارخانه در آمریکا واقع است و ظرفیت تولید گندله در طول سال بیش از ۹ میلیون تن است. در واقع می‌توان این کارخانه را یکی از بزرگترین کارخانه های تولید کنسانتره آهن در دنیا دانست.

۲. شرکت US Steel

از بزرگترین شرکت های تولید کننده گندله و کنسانتره در دنیا است که در آمریکا واقع شده. میزان تولید گندله این شرکت در طول سال حدود ۱۹ میلیون تن است.

۳. شرکت آن‌استیل چین

از بزرگترین کارخانه های تولید گندله و کنسانتره در چین است که در سال ۱۹۹۷ راه اندازی شد. این کارخانه قادر است با زیر مجموعه های خود سالانه نزدیک به ۵۵ میلیون تن گندله تولید و صادر کند.

بزرگترین تولید کننده های گندله و کنسانتره در ایران

از بزرگترین کارخانه های تولید گندله و کنسانتره در کشور می توان به موارد زیر اشاره کرد:

۱. کارخانه بزرگ گندله سازی گل گهرسیرجان

به گفته کارشناسان این کارخانه در حال حاضر بزرگترین کارخانه گندله‌سازی در منطقه خاورمیانه است. این مجموعه بزرگ در کرمان و شهرستان سیرجان واقع شده است. این مجموعه می تواند در سال حدود ۵ میلیون تن گندله تولید کند. در واقع با این حجم از تولید می توان در سال حدود می توان ۲ تا ۵/۲ میلیون تن فولاد تولید کرد.

۲. کارخانه گندله سازی اردکان

این کارخانه در استان یزد و در شهر اردکان واقع شده است. کارخانه گندله سازی اردکان می تواند در طول سال بیش از ۴ میلیون تن گندله تولید کند. در این کارخانه از تجهیزات بسیار پیشرفته استفاده شده است تا کنسانتره را تبدیل به گندله کند. این کارخانه نقش مهمی در تولید کنسانتره آهن کشور دارد.

۳. کارخانه تولید کنسانتره و گندله اندیمشک:

این واحد تولیدی قادر است بخش مهمی از کنسانتره مورد نیاز بیاری فولاد را تولید کنید. این کارخانه قادر است سالانه حدود ۲.۵ میلیون تن کنسانتره آهن تولید کند. این کارخانه در استان خوزستان شهر اندیمشک واقع شده است.

سخن پایانی :

کنسانتره آهن از آن دسته محصولاتی است که نسبت به دیگر فراورده‌های دنیای فولاد، پیچیدگی‌های بیشتری دارد. این شرایط باعث شده تا فعالان این صنعت، آشنایی کمتری با کنسانتره سنگ آهن داشته باشند در کنار کارخانه‌های داخلی، کنسانتره آهن از کشورهای دور و نزدیک به ایران وارد می‌شود تجربه ثابت کرده کنسانتره‌های ساخت کره‌جنوبی، چین و ترکیه نیز در بازار پیدا می‌شود. از آنجایی که با محصولی بین‌المللی روبه‌رو هستیم، نوسان‌های جهانی تاثیر چشمگیری در کاهش‌یاافزایش قیمت کنسانتره سنگ آهن دارد. در این زمینه می‌توان به نوسان‌های قیمت نفت و دلار اشاره کرد.