الحديد – طرق صناعته وأنواع خامات الحديد

يتم استخراج خام الحديد وهو المادة التي يصنع منها الحديد الصلب من الصخور في باطن الأرض، حيث يتم صهر الحديد من خلال وضعه في فرن بدرجات عالية من الحرارة، وتصفيته من التراب

أما عن الدول الأكثر انتاجاً للحديد فهي الصين، والتي انتجت حسب إحصائية أجريت عام 2006ميلادي 520 طن

أما المرتبة الثانية من الإنتاج فكانت فهي من نصيب استراليا والتي انتجت 270 طن، والبرازيل في المرتبة الثالثة إذ انتجت 250 طن

وتتنوع خامات الحديد ولكل خام خصائص محددة

طرق صناعة الحديد:

طريقة الاختزال المباشر

هو أسلوب اختزال أكاسيد الحديد للحصول على حديد باستخدام الغازات، حيث تتم هذه الطريقة بدرجات حرارة أقل من درجات حرارة الانصهار، حيث تتراوح درجات الحرارة ما بين 800-900 درجة، ويطلق على الحديد الذي ينتج من هذه العملية اسم ” الحديد الإسفنجي”، ويعتمد إنتاج الحديد من هذه الطريقة على ميزات هذا الأسلوب وهي كما يلي:

• تعد من الطرق البسيطة وسهلة الاستخدام، كما تتوفر في الدول التي تستخدم هذه الطريقة المصادر المطلوبة مثل الغاز الطبيعي.

• لا تحتاج هذه العملية للفحم الحجري وهي مادة غالية الثمن ولا تتوفر بسهولة خاصة بالدول العربية.

• تعتبر هذه الطريقة غير مكلفة بالمقارنة مع الطرق الأخرى كطريقة الفرن الحراري.

طريقة الفرن العالي

يدخل تيار هواء ساخن من خلال أنابيب للنفخ، فيتفاعل الفحم الحجري مع الأوكسجين فينتج عنه أول أكسيد الكربون، حيث يصعد غاز ساخن من خلال شقوق الفحم الحجري فيختزل أكاسيد الحديد ويصبح أول أكسيد الكربون ثم تصبح ثاني أكسيد الكربون، فيغادر هذا الغاز قمة الفرن من خلال منافذ معينة، فيسيل الحديد المصهور والخبث نتيجة الحرارة العالية باتجاه الموقد، أما فيما يتعلق بنواتج هذه الطريقة فهي كما يلي:

• حديد التمساح: هو حديد مرن وصافي بنسبة تصل إلى 95% ويعاد إلى الحالة الصلبة بعد صهره مرة أخرى، ويحتوي على 5% من الكربون

• الخبث: هو نفسه رماد الفحم الذي يدخل في رصف الطرق وصناعة الإسمنت، ويحتوي على كميات صغيرة من أكاسيد الحديد

• أنواع خامات الحديد

• الليمونيت: يرمز له علمياً بالرمز 2Fe2O3H2O ويحتوي على نسبة حديد 40% وماء بنسبة 10%، ويكون باللون الأصفر المائل للبني.

• الهيماتيت: يرمز له علمياً بـ Fe2O3 وهو أكسيد الحديد، والذي يحتوي على 70% من الحديد

وتتعدد ألوانه مثل الرمادي واللون الأسود والأحمر وذلك على حسب حجم الشوائب المتواجدة فيه، ويكون على شكل كتل ضخمة أو مسحوق

• الماجينيت: الذي يضم نسبة حديد تصل إلى 72% وتتعدد أيضاً الوانه مثل الأسود والذي يعتبر من أنقى أنواع الحديد، ويرمز للماجنتيت علمياً برمز Fe3O4