فلزات آهنی
بررسی تفاوت سنگ آهن هماتیت و مگنتیت
نوشته شده در تاریخ ۱۴۰۴/۴/۱۱
تفاوت سنگ آهن هماتیت و مگنتیت
آهن متریال مهمی در صنعت فولادسازی است که اغلب به دو شکل هماتیت و مگنتیت وجود دارد، اگرچه سنگ معدن گوتیت، لیمونیت و سیدریت نیز از منابع رایج سنگ آهن هستند. آشنایی با انواع مختلف سنگ آهن می‌تواند به شما کمک کند تا نوع مناسب کاربردهای خود را تهیه کنید. در این متن به بررسی تفاوت سنگ آهن هماتیت و مگنتیت می‌پردازیم.
سنگ آهن چیست؟
سنگ آهن به عنوان پایه و اساس زیرساخت‌های مدرن قرار دارد و به عنوان ماده اولیه اصلی در تولید فولاد در سراسر جهان عمل می‌کند. این کالای حیاتی در انواع مختلفی وجود دارد که هر کدام مزایای منحصر به فردی را برای شرکت‌های معدنی و تولیدکنندگان فولاد ارائه می‌دهند. در حالی که هماتیت و مگنتیت بر بازار تسلط دارند، سایر مواد معدنی از جمله گوتیت، لیمونیت و سیدریت نیز به طور قابل توجهی در تامین جهانی آهن نقش دارند.
تولید جهانی سنگ آهن در سال 2024 به 2.5 میلیارد تن متریک رسید که استرالیا (37 درصد ) و برزیل (17 درصد ) تولید پیشرو در بازار بین‌المللی را به خود اختصاص دادند. صنعت فولاد تقریباً 98 درصد از تقاضای سنگ آهن را تشکیل می‌دهد که عمدتاً توسط بخش‌های ساخت و ساز و خودرو هدایت می‌شود.
مواد معدنی کلیدی سنگ آهن
هماتیت (Fe₂O₃): حاوی 70 درصد آهن به شکل خالص
مگنتیت (Fe₃O₄): حاوی 72.4 درصد آهن به شکل خالص
گوتیت: اکسید آهن هیدراته با محتوای آهن متغیر
لیمونیت: مخلوطی از مواد معدنی اکسید-هیدروکسید آهن هیدراته
سیدریت: ماده معدنی کربنات آهن با محتوای آهن کمتر
سنگ معدن هماتیت چیست؟
هماتیت، که اغلب به عنوان سنگ معدن حمل مستقیم (DSO) شناخته می‌شود، ارزشمندترین نوع سنگ آهن هماتیت در مقابل مگنتیت از نظر تجاری در بازار امروز است. محتوای آهن طبیعی بالای آن و الزامات پردازش ساده، آن را به شدت مورد توجه تولیدکنندگان فولاد در سراسر جهان قرار داده است.
هماتیت خالص حاوی 70 درصد وزنی آهن است، اگرچه عیارهای استخراج شده معمولاً به دلیل ناخالصی‌های طبیعی بین 55 تا 65 درصد هستند. استرالیا سالانه تقریباً 880 میلیون تن صادر می‌کند که عمدتاً شامل هماتیت از ذخایر گسترده هامرسلی رنج است.
ترکیب و خواص هماتیت
فرمول شیمیایی: Fe₂O₃
حاوی تقریباً 70 درصد آهن به شکل خالص
معمولاً به حداقل فرآوری (خرد کردن، غربالگری و ترکیب) نیاز دارد
کیفیت حمل مستقیم، آن را برای فولادسازی بسیار مطلوب می‌کند
فرآیند فلوتاسیون هماتیت از سیلیکات‌ها به عنوان کاهنده‌های گانگ برای دستیابی به کنسانتره‌های با درجه صنعتی استفاده می‌کند.
سنگ آهن مگنتیت چیست؟
سنگ آهن مگنتیت تضاد جذابی با هماتیت دارد. در حالی که حاوی محتوای آهن نظری بالاتری است، معمولاً در غلظت‌های کمتری در سازندهای سنگی یافت می‌شود و برای آماده‌سازی برای تولید فولاد به فرآوری بسیار بیشتری نیاز دارد.
پردازش مگنتیت در مقایسه با هماتیت، مصرف انرژی را ۳۰ تا ۴۰ درصد افزایش می‌دهد، اما گلوله‌هایی با محتوای سیلیس کمتر از ۲ درصد تولید می‌کند که محصولات فولادی با کیفیت برتر را برای کاربردهای تخصصی ایجاد می‌کند.
ترکیب و خواص مگنتیت
فرمول شیمیایی: Fe₃O₄
حاوی تقریباً 72.4 درصد آهن به شکل خالص
خواص مغناطیسی بالا (برای فرآیندهای جداسازی بسیار مهم است)
نیاز به تغلیظ قبل از استفاده در فولادسازی
منجر به محصولات نهایی با کیفیت بالاتر و ناخالصی کمتر
آهنرباهای ابررسانا در تکنیک‌های جداسازی مدرن، خلوص 99.5 درصد را در کنسانتره مگنتیت به دست می‌آورند
الزامات فرآوری مگنتیت
تغلیظ از طریق فناوری جداسازی مغناطیسی
گلوله‌سازی برای آماده‌سازی برای استفاده در کوره بلند
هزینه‌های فرآوری بالاتر در مقایسه با هماتیت (50-70 دلار در هر تن در مقابل 20-30 دلار در هر تن)
فرآیند سخت‌سازی که مگنتیت را در طول تولید گندله به هماتیت اکسید می‌کند
گلوله‌سازی مگنتیت در هر تن 0.25 تن CO₂ تولید می‌کند در مقایسه با 0.1 تن هماتیت
مقایسه هماتیت و مگنتیت
تفاوت‌های اساسی بین این دو نوع سنگ آهن فراتر از فرمول شیمیایی آنهاست و بر همه چیز از روش‌های استخراج گرفته تا کیفیت فولاد و تأثیرات زیست‌محیطی تأثیر می‌گذارد.
مقایسه میزان آهن
مگنتیت خالص: ۷۲.۴ درصد آهن (حداکثر نظری)
هماتیت خالص: ۷۰ درصد آهن (حداکثر نظری)
ذخایر طبیعی اغلب حاوی ناخالصی‌هایی هستند که بر میزان واقعی آهن تأثیر می‌گذارند.
عیار هماتیت استخراج شده معمولاً بین ۵۵ تا ۶۵ درصد است.
غلظت‌های مگنتیت استخراج شده اغلب نیاز به ارتقاء از ۲۵ تا ۴۰ درصد به سطوح قابل استفاده دارند.
نیازهای فرآوری
هماتیت: خردایش، غربالگری و اختلاط ساده - حداقل انرژی مصرفی
مگنتیت: تغلیظ، جداسازی مغناطیسی و گندله‌سازی - انرژی‌بر
هزینه‌های فرآوری: مگنتیت به طور متوسط ۵۰ تا ۷۰ دلار در هر تن در مقابل هماتیت ۲۰ تا ۳۰ دلار در هر تن است.
نیاز به آب برای فرآوری مگنتیت به طور قابل توجهی بیشتر است.
کیفیت محصول نهایی
محصولات مشتق شده از مگنتیت: کیفیت بالاتر با ناخالصی‌های کمتر
محصولات مشتق شده از هماتیت: کیفیت خوب اما ممکن است حاوی ناخالصی‌های بیشتری باشند.
فولاد حاصل از گندله‌های مگنتیت ۱۰ تا ۱۵ درصد استحکام کششی بیشتری دارد.
مگنتیت گندله‌ها فولادی با فسفر و گوگرد کمتر تولید می‌کنند.
ملاحظات اقتصادی
هماتیت: هزینه‌های فرآوری کمتر اما ذخایر پرعیار رو به کاهش در سطح جهان
مگنتیت: هزینه‌های فرآوری بالاتر اما محصولات نهایی بالقوه برتر
در دسترس بودن منطقه‌ای بر هزینه‌های حمل و نقل و سودآوری اقتصادی تأثیر می‌گذارد.
شرکت‌هایی که زیرساخت‌های یکپارچه استخراج-گندله‌سازی دارند، در موقعیت بهتری برای تحمل نوسانات قیمت سنگ آهن و استراتژی‌های بازار قرار دارند.
نحوه تشخیص سنگ آهن هماتیت و مگنتیت
در ادامه به نحوه تشخیص سنگ آهن هماتیت و مگنتیت اشاره می‌کنیم:
رنگ
هماتیت: هماتیت دارای درخشش فلزی نقره‌ای تا سیاه است. اغلب هنگام صیقل دادن به رنگ نقره‌ای یا خاکستری فلزی به نظر می‌رسد، اما می‌تواند رگه قهوه‌ای مایل به قرمز نیز داشته باشد. پودر آن معمولاً قرمز است.
مگنتیت: مگنتیت به رنگ سیاه یا قهوه‌ای مایل به سیاه است. برخلاف هماتیت، رگه قرمز باقی نمی‌گذارد، بلکه رگه سیاه دارد.
آزمایش رگه
هماتیت: هماتیت هنگام خراشیدن روی بشقاب سرامیکی بدون لعاب یا صفحه رگه، رگه قرمز باقی می‌گذارد.
مگنتیت: مگنتیت هنگام خراشیدن روی بشقاب سرامیکی بدون لعاب، رگه سیاه باقی می‌گذارد.
مغناطیس
هماتیت: هماتیت مغناطیسی نیست. خواص مغناطیسی از خود نشان نمی‌دهد.
مگنتیت: مگنتیت به شدت مغناطیسی است و می‌تواند جذب آهنربا شود. در واقع، به دلیل خواص مغناطیسی‌اش نامگذاری شده است.
ساختار بلوری
هماتیت: هماتیت ساختار بلوری مثلثی دارد و اغلب در اشکال مختلفی از جمله خوشه‌های انگوری (botryoidal)، کلیوی‌شکل (reniform) و بلورهای تخته‌ای (tabular) یافت می‌شود.
مگنتیت: مگنتیت ساختار بلوری ایزومتریک دارد و معمولاً بلورهای هشت‌وجهی یا دوازده‌وجهی تشکیل می‌دهد.
پیدایش
هماتیت: هماتیت معمولاً در سنگ‌های رسوبی، دگرگونی و آذرین یافت می‌شود. اغلب در حضور آب تشکیل می‌شود و با سازندهای آهن نواری مرتبط است.
مگنتیت: مگنتیت اغلب در سنگ‌های آذرین و همچنین در برخی از سنگ‌های دگرگونی یافت می‌شود. همچنین می‌توان آن را در ذخایر معدنی مرتبط با فعالیت هیدروترمال یافت.
نکته: برای شناسایی قطعی مگنتیت، می‌توانید از آزمایش حساسیت مغناطیسی استفاده کنید. اگر این کانی به یک آهنربای قوی جذب شود، احتمالاً مگنتیت است.
پیامدهای زیست‌محیطی هماتیت و مگنتیت چیست؟
اثرات زیست‌محیطی تولید سنگ آهن بین عملیات هماتیت و مگنتیت به طور قابل توجهی متفاوت است و پیامدهای مهمی برای معیارهای پایداری و رعایت مقررات دارد.
ملاحظات ردپای کربن
فرآوری مگنتیت ۲.۵ برابر بیشتر از فرآوری هماتیت CO₂ منتشر می‌کند.
نیازهای انرژی برای تغلیظ و گندله‌سازی به طور قابل توجهی انتشار گازهای گلخانه‌ای را افزایش می‌دهد.
تعرفه‌های کربن اتحادیه اروپا به طور فزاینده‌ای بر ارزش‌گذاری عملیات با انتشار بالا تأثیر می‌گذارد.
استانداردهای انتشار ۲۰۲۵ شورای جهانی آب و هوای فولاد چالش‌های انطباق را ایجاد می‌کند.
مدیریت پسماند
فرآوری مگنتیت جریان‌های پسماند متفاوتی تولید می‌کند که نیاز به مدیریت تخصصی دارند.
استخراج هماتیت معمولاً پسماند فرآوری کمتری اما باطله‌های معدنی بیشتری تولید می‌کند.
مصرف آب برای فرآوری مگنتیت می‌تواند از ۴۰۰۰ لیتر در هر تن فراتر رود.
عملیات مدرن به طور فزاینده‌ای فناوری‌های بازیافت آب و کاهش پسماند را به عنوان بخشی از تلاش‌های کربن‌زدایی صنعت معدن به کار می‌گیرند.
چه چیزی سنگ آهن مگنتیت را از سنگ آهن هماتیت متمایز می‌کند؟
سنگ آهن مگنتیت حاوی محتوای آهن تئوری بالاتری است (۷۲.۴ درصد در مقابل ۷۰ درصد) اما معمولاً به دلیل غلظت طبیعی کمتر و ناخالصی‌های بیشتر، به فرآوری بیشتری نیاز دارد. خواص مغناطیسی آن به جداسازی و فرآوری کمک می‌کند، در حالی که محصول نهایی اغلب حاوی ناخالصی‌های کمتری نسبت به فولاد مشتق شده از هماتیت است.
چرا هماتیت سنگ آهن آماده حمل نامیده می‌شود؟
هماتیت به دلیل محتوای آهن طبیعی بالای آن، سنگ آهن آماده حمل نامیده می‌شود زیرا می‌توان آن را خرد، غربال و مستقیماً به کارخانه‌های فولاد بدون فرآیندهای پیچیده تغلیظ ارسال کرد. این امر هزینه‌های فرآوری و نیاز به انرژی را در مقایسه با مگنتیت به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد.
کدام نوع سنگ آهن فولاد با کیفیت بالاتری تولید می‌کند؟
سنگ آهن مگنتیت فرآوری شده معمولاً فولاد با کیفیت بالاتری با ناخالصی‌های کمتر نسبت به سنگ آهن هماتیت تولید می‌کند، اگرچه هزینه‌های فرآوری آن بیشتر است. فولاد تولید شده از گلوله‌های مگنتیت ۱۰ تا ۱۵ درصد استحکام کششی بالاتری نشان می‌دهد و حاوی سطوح پایین‌تری از عناصر مشکل‌ساز مانند فسفر و گوگرد است.
خرید سنگ آهن هماتیت و مگنتیت از تجارتگرام
شما می‌توانید سنگ آهن هماتیت و مگنتیت را بسته به نوع کاربرد، مقدار و بودجه از تجارتگرام سفارش دهید. تجارتگرام پلی بین تامین کنندگان و مصرف کنندگان است. این وبسایت در حوزه صادرات واردات فعالیت می‌کند و هدفش دسترسی راحت شما به بهترین و باکیفیت‌ترین محصولات است.
برای سفارش باید وارد صفحه محصول مورد نظر خود شوید و فرم ثبت سفارش را تکمیل کنید. امکان ثبت سفارش از طریق شماره تماس وجود دارد. پس از ثبت سفارش، تیم پشتیبانی ما با شما تماس می‌گیرند تا جزئیات سفارش را در میان بگذارند.
همچنین برای طرح هرگونه سوال، مشاوره در خرید، استعلام قیمت سنگ آهن هماتیت و مگنتیت و سایر موارد با تیم کارشناسان ما از طریق شماره 02122791943 تماس بگیرید.