شناخت صفر تا صد سنگ آهن سیدریت

سنگ آهن سیدریت و شگفتی های آن

بشر از زمان های دیرینه به شگفتی های سنگ آهن و چگونگی استخراج آن دست پیدا کرده است. اگر با سنگ آهن و منابع زمینی آشنا باشید می دانید که دارای انواع متنوعی هستند.

این مقاله در رابطه با سنگ آهن سیدریت است. در اینجا با صفر تا صد سنگ آهن سیدریت همچون موارد زیر آشنا خواهید شد پس مطالعه این مقاله پربار را از دست ندهید.

  • چیستی سنگ آهن سیدریت
  • علت نام گذاری این نوع سنگ آهن
  • فرمول شیمیایی
  • نحوه شکل گیری سنگ آهن سیدریت
  • نحوه استخراج سنگ آهن سیدریت
  • موارد مصرف این نوع سنگ آهن
  • معادن معروف آن در ایران و جهان
  • روش های نگهداری از این سنگ معدنی

تفاوتی ندارد که سنگ آهن از چه نوع باشد تمام آن ها دارای رگه هایی از آهن می باشند که میزان آهن آن متفاوت است. این سنگ ها با روش های متنوعی همچون ذوب در کوره و غیره خالص سازی می شوند. در ادامه با مشخصات بیشتری از سنگ آهن سیدریت آشنا می شوید.

سنگ آهن سیدریت چیست؟

سیدریت ماده یا کانی معدنی است که جزو گروه کربنات است و در آن، به میزان متغیری آهن یافت می شود. سنگ آهن سیدریت از این رو نام گذاری شده است که درصد سیدریت زیادی در آن وجود دارد که در ادامه به آن خواهیم پرداخت.

تشخیص سیدریت در سنگ آهن با چشم غیر مسلح دشوار است. با این حال، سیدریت یک نوع کربنات است که از کمی آهن غنی است.

رنگ سنگ آهن سیدریت متمایل به زرد، قهوه ای، زرد قهوه ای، سفید و خاکستری می باشد و ظاهری شیشه ای و نیمه مات دارد که بسیار زیباست. از دیگر ویژگی های ظاهری می توان به توده ای بودن، فشرده و خوشه ای بودن آن اشاره کرد.

از ویژگی های بسیار جالب سنگ آهن سیدریت این است که هنگام گرم شدن مغناطیسی می شود، اما آهنربایی قوی محسوب نمی شود و فقط نوعی کشش ایجاد می کند. این خاصیت به دلیل وجود آهن، مواد مغناطیسی و جهت گیر در آن است.

نمونه معدنی سنگ آهن سیدریت
نمونه معدنی سنگ آهن سیدریت

وزن مخصوص سنگ آهن سیدریت طی برآورد ها ۳.۸۸– ۳.۸۳ گرم بر سانتی متر مکعب است. این سنگ آهن دارای ترکیباتی همچون منیزیم، کلسیم و منگنز نیز می باشد که این موارد بر ارزش این نوع سنگ آهن می افزاید.

این سنگ آهن هنگامی که گرم است با اسید هیدروکلریک کف می کند که از راه های تشخیص کانی سیدریت در معادن می باشد.

همچنین با استفاده از اشعه ایکس، طیف سنجی فلورانس اشعه ایکس و تجزیه و تحلیل گرمای وزنی می توان به شناسایی این نوع سنگ آهن پرداخت.

علت نام گذاری سنگ آهن سیدریت

علت نام گذاری سنگ آهن سیدریت همچون اکثر نامگذاری های عناصر در دنیا  به کلمه ای یونانی بر می گردد.  Sideros   در یونانی به معنای آهن است که سیدریت از همین کلمه گرفته شده است و برای این سنگ معدنی انتخاب شده است.

فرمول شیمیایی سنگ آهنی به نام سیدریت

همانطور که گفته شد سنگ آهن سیدریت جزو کانی های کربنات است و فرمول شیمیایی سیدریت FeCO3 می باشد. این کانی جزو کانی هایی است که کمترین میزان آهن را دارا است.

آهن موجود در این کانی آهن دو است. میزان آهن در کانی سیدریت حدود ۴۸ درصد برآورد شده است که نسبت به دیگر کانی هایی همچون مگنتیت، هماتیت و غیره بسیار کم است.

میزان کربن دی اکسید آن ۳۷.۹۹ و درصد اکسیژن آن ۱۴.۸۱ درصد است.

نمونه سنگ آهن سیدریت از برزیل
نمونه سیدریت که از برزیل آمده است.

نحوه شکل گیری سیدریت

سیدریت در رگه های گرمابی و به صورت رسوب رسوبی در سنگ های دگرگونی تشکیل می شود. در سنگ های آتشفشانی پروتولینت ها، بازالتی و به ندرت در پگماتیت ها نیز تشکیل می شود.

سنگ آهن سیدریت در بستر های آهن نواری به عنوان ذخایری تشکیل می شوند که محلی تر هستند. خوب است بدانید که سنگ آهن سیدریت به سرعت به اکسید آهن تبدیل می شود.

شکل گیری سیدریت های عظیم در گلسنگ ها و مارن ها که جزو رسوبات هستند نیز انجام می شود و بدون شک سالیان بسیاری برای تشکیل آنها طی شده است.

روش استخراج سنگ آهن سیدریت

روش استخراج سیدریت نیز به این صورت است که قبل از مصرف و در کوره ای بلند با قوس الکتریکی و فرایند های شیمیایی و فیزیکی، سنگ آهن را در معدن تکلیس می کنند.

تکلیس انجام می شود تا بتوانند آب را از ساختار کریستالی حذف کنند. همچنین گاز کربن دی اکسید و سایر گاز های شیمیایی مثل هیدرات ها را از این طریق حذف می کنند. با انجام این فرآیند، وزن آن کاهش می یابد و مخارج حمل و نقل آن نیز کم می شود.

به طور معمول سیدریت فاقد ناخالصی هایی همچون فسفر است. درجه حرارت تکلیس آن نیز پایین است و در حدود ۵۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتی گراد قرار دارد. طی آزمایشات انجام شده برای تکلیس در دمای ۶۰۰ درجه سانتی گراد، حدود ۱۵ دقیقه زمان لازم است.

پس از حذف کربن دی اکسید از ترکیب این سنگ آهن، به دلیل ایجاد تخلخل در سنگ، احیا پذیری آن بسیار مطلوب است و سنگ آهنی عالی برای تولید آهن و فولاد به دست می آید.

همانطور که گفته شد سنگ آهن سیدریت به اندازه دیگر کانی ها غنی نیست و می توان در دو مرحله آن را احیا کرد.

در مرحله اول با گرم کردن کربنات به اکسید آهن و کربن دی اکسید تجزیه می شود و سپس با داشتن مونوکسید کربن داغ، آهن فلزی در نتیجه این فرآیند تولید می شود.

تکلیس: فرآیند حرارت دادن سنگ های معدنی و کانی ها است که به منظور حذف رطوبت، پیرولیز و تشکیل ترکیبات واسط انجام می گیرد.

کوره های بزرگ ذوب سنگ آهن
ذوب سنگ آهن

موارد مصرف فرآورده های سنگ آهن سیدریت

تصفیه آب

در مناطقی از جهان آب حاوی آرسنیک و فلوراید است از این رو این آب، غیر آشامیدنی است و بهداشتی نیست. این نوع آب می تواند برای مصرف عموم مشکل ساز باشد که البته با اضافه کردن سنگ آهن سیدریت به شکل های مختلفی می توان ناخالصی های آب را حذف کرد.

استفاده از سیدریت در صنعت

سنگ آهن سیدریت همچون دیگر سنگ آهن ها در صنعت فولاد مورد استقبال قرار می گیرند و در تهیه فولاد مصرف می شوند.

صنعت فولاد و آهن مهمترین بخش صنعت سنگ ها هستند که محصولات به دست آمده از صنعت فولاد در ساختمان سازی، زیرساخت ها، خودروسازی و ماشین آلات مورد استفاده قرار می گیرند.

همچنین صنعت کشاورزی نیز به این سنگ آهن نیاز دارد و برای دفع آفات و حشرات در کشاورزی و تهیه سموم و کودها از سنگ آهن سیدریت استفاده فراوانی می شود.

سنگ آهن سیدریت در تکنولوژی نیز کاربرد دارد و برای تهیه باتری های لیتیومی مناسب برای موبایل، کامپیوتر و لپ تاپ به کار می روند.

جواهرات و سنگ زینتی

سنگ آهن سیدریت جزو سنگ هایی به شمار می رود که برخی معتقد به انرژی بخش بودن آن هستند بنابراین در جواهرات و تزئین دکور و غیره از انرژی آن بهره می برند.

اما به یاد داشته باشید که بافت سنگ آهن سیدریت برای نگهداری طولانی مدت آن به عنوان جواهر مناسب نیست و باید مراقبت های بسیاری از آن صورت گیرد.

معادن معروف سیدریت در ایران و جهان

منابع بسیار مهمی از این سنگ آهن در جهان پراکنده است که برخی از این معادن در استرالیا، چین و برزیل، فرانسه، اسپانیا و اتریش وجود دارد و در حال حاضر بهره برداری می شوند.

کوه های هارتز آلمان، Isere  فرانسه و Mama rues  Co  که معدن سنگ رومانی است هم شامل سنگ آهن سیدریت در جهان است.

معدن چغارت در بافق یزد اولین معدن سنگ آهن ایران شناخته می شود. این معدن یک سوم ذخایر سنگ آهن ایران را در دست دارد. شرکت ذوب آهن از جمله کارخانه هایی است که از این معدن تغذیه می کند.

معدن سنگ آهن روباز
معادن سنگ آهن معمولا روباز هستند

ایران دارای منابع ارزشمند دیگری نیز می باشد که یکی از این منابع بسیار بزرگ سنگ آهن حاوی کانی سیدریت در رفسنجان قرار دارد. معدن دیگر آن در خواف در استان خراسان رضوی وجود دارد. در حال حاضر معادن دیگری در ایران نیز وجود دارند اما معادن معرفی شده جزو بزرگترین تامین کنندگان سیدریت ایران هستند.

شرایط نگهداری و باید ها و نباید های استفاده از این سنگ معدنی

همانطور که گفته شد سنگ آهن سیدریت پس از حذف رطوبت و کربن دی اکسید در معادن، بافتی متخلخل می گیرد. برای حفظ شکل بلوری و زیبای آن باید مراقبت های فراوانی از آن انجام گیرد.

مثلا سعی شود که سنگ آهن سیدریت در تماس با دیگر سنگ ها قرار نگیرد تا از خراش های احتمالی جلوگیری شود. همچنین این نمونه سنگ معدنی را باید از سیستم های تمیز کننده مکانیکی همچون بخار و اولتراسوند دور نگهداری کرد.

اگر از سنگ آهن سیدریت به عنوان جواهرات استفاده می کنید بهتر است آن را با یک برس و آب گرم تمیز کنید. که البته سنگ های تزئینی و زینتی سیدریت را نمی توان به مدت طولانی نگهداری کرد و برای استخراج آهن گزینه ای مناسب تر می باشند.

سنگ آهن سیدریت شامل مقداری آهن در درون خود می باشد و همانطور که میدانید آهن خاصیت خورندگی دارد. پس اگر قرار است سنگ آهن سیدریت را به مدتی طولانی نگهداری کنید، بهتر است آن را با آلیاژ های دیگر ترکیب کنید تا از خوردگی آهن آن جلوگیری شود.

منابع:

  1. Siderite: The mineral Siderite information and pictures
  2. Siderite Value, Price, and Jewelry Information – International Gem Society
  3. https://www.intechopen.com/chapters/58482

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.