سنگ آهن هماتیت

هماتیت (Hematite) از کلمه یونانی haima به معنی خون گرفته شده است. هماتیت یکی از کانه های آهن بوده و فرمول شیمیایی Fe2O3 دارد و در حالت خالص ۶۹٫۹۴ درصد آهن و ۳۰٫۰۶ درصد اکسیژن دارد و رنگ آن ممکن است از خاکستری به قرمز تیره یا قرمز روشن تغییر کند. وزن مخصوص هماتیت ۵٫۲۶ گرم بر سانتی متر مکعب است و ممکن است به صورت کلوخه ای و خاکی یا کمپاکت و کریستالی موجود باشد. نوع بسیار خالص این کانه که به صورت خاکی و قرمز رنگ است و گل اخرا نام دارد در جزیره هرمز ایران وجود دارد. سنگ معدن هماتیت معمولا دارای درجه خلوص بالا (۵۰ تا ۶۸ درصد آهن) بوده و عمدتا همراه با مواد باطله سیلیسی است. احیا پذیری این سنگ معدن بر خلاف مگنتیت بسیار خوب است. اغلب اوقات این کانه حاوی مقدار کمی فسفر است. هماتیت در دمای ۱۴۵۷ درجه سانتی گراد و فشار اکسیژن یک اتمسفر به مگنتیت و آهن تجزیه می شود. فشار تجزیه اکسیدهای آهن در دماهای مختلف و حرارت تشکیل آن ها در جداول زیر آمده است. چون فشار تجزیه اکسیژن برای هماتیت زیاد است در نتیجه به آسانی در دماهای بالا، حتی در محیط های احیایی ضعیف، به مگنتیت تبدیل می شود.

هماتیت (به انگلیسی: Hematite ) با فرمول شیمیایی Fe2O3 از مجموعه کانی هاست و محلول در اسید کلریدریک تغلیظ شده – با آب و اسید کلریدریک تمیز می‌شود. Fe: ۶۹٫۹۴٪ O: ۳۰٫۰۶٪ با انکلوزیون‌های Mn,Al,Ti برای اولین بار در سوئیس کشف شد و از نظر شکل بلور: فلسی – دانه‌ای – توده‌ای – نودولار – شعاعی -، رنگ: قهوه ای-قرمز- خاکستری سیاه – سیاه، شفافیت: نیمه شفاف – کدر(اپاک)، شکستگی: صدفی، جلا: فلزی – مات، رخ: ندارد، سیستم تبلور: رمبوئدریک و در رده‌بندی اکسید است و منشأ تشکیل آن ماگمائی – هیدروترمال – است.

همایند کانی‌شناسی (پارانژ) آن گوتیت – لیمونیت – پیروفانیت -ایلمنیت -مگنتیت – کرومیت- سیدریت- لیمونیت- مگنتیت- پیریت- کوارتز و غیرهدگرگونی – رسوبیاالیت – پسودومرفبرش سنگ آن به صورت سنگ ظریف در زینت آلات مصرف می‌شود. است کاربرد آن: از کانسارهای مهم آهن است. پودرآن دررنگ سازی و ضدزنگ مصرف دارد و، از نظر ژیزمان شکننده و فلسی – پهن و کوتاه – رومبوئدری – ماکل فراوان است و بیشتر در آلمان، اطریش، ایتالیا، سوئد، انگلستان، کانادا، استرالیا، لیبریا، برزیل و روسیه یافت می‌شود.

هماتیت یا « سنگ استرس » نوعی کریستال است که برای تقویت منطق ، توانائیهای ریاضی ، تفکر منطقی و دانش عمیق بکار می رود. این سنگ همچنین خلاقیت فرد را افزایش می دهد و باعث افزایش تمرکز می شود. هماتیت هرگونه امواج منفی را به سوی صاحب آن باز می گرداند و مانع از استرس و فشار روحی شما می شود. این کریستال مثل تکه ای آهنربا ، درد پا یا درد کمر را جذب می کند و برای رفع دردهای عضلانی یا مفاصل نیز مفید است. هماتیت برای رفع بیخوابی نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

هماتیت فلز خاکستری اکسید آهن معدنی میباشد. مصریان باستان از آن برای متوقف کردن خونریزی و افزایش دادن شکل گیری سلولهای خون استفاده میکردند. در قرون وسطی آن بعنوان(سنگ خون ) شناخته میشد، به این علت که آبی که برای جلا دادن آن استفاده میشد در طول فرایند قرمز میشد مثل اینکه سنگ خونی باشد. آمریکایی های بومی معتقد به آداب و رسوم، اظهار داشتند که نقاشی بدن با استفاده از این سنگ فرد رادر جنگ ها شکست ناپذیر میکند. طلسم هماتیت در آرامگاه فرعون جهت حفظ زندگی پس از مرگ یافته شده است. هماتیت برای متوقف کردن خون و تثبیت گردش خون و همچنین مقابله با جمع شدن و انسداد جریان خون در سیاهرگ مورد استفاده قرار میگیرد. هماتیت جذب آهن در روده کوچک را تحریک کرده که این باعث بهبودی ذخیره اکسیژن در بدن میگردد. هیچگاه هماتیت را نزدیک قسمتهای ملتهب بدن نبندید چرا که باعث متورم شدن آن میشود.

به همین دلیل هنگام کلوخه سازی کانه های آهن مقدار قابل توجهی از هماتیت به مگنتیت تبدیل شده سپس هنگام سرد شدن در دماهای پایین، محصول اکسید شده و به هماتیت تبدیل می شود که این ماده هماتیت ثانویه نام دارد.

فشار تجزیه اکسیژن برای اکسیدهای آهن در دماهای مختلف (فشار بر حسب اتمسفر)

اکسیدهای آهن ۱۴۰۰ درجه سانتی گراد ۱۳۰۰ درجه سانتی گراد ۱۲۰۰ درجه سانتی گراد ۱۱۰۰ درجه سانتی گراد

هماتیت به مگنتیت ۱٫۳×۱۰-۱ ۱٫۴×۱۰-۲ ۱٫۶×۱۰-۳ ۵٫۲×۱۰-۵

مگنتیت به وستیت ۳٫۷×۱۰-۷ ۲٫۲×۱۰-۸ ۸٫۴×۱۰-۱۰ ۲×۱۰-۱۱

وستیت به آهن ۲٫۱×۱۰-۱۰ ۲×۱۰-۱۱ ۱٫۳×۱۰-۱۲ ۶×۱۰-۱۴

حرارت تشکیل اکسیدهای آهن در دماهای مختلف (کیلوژول بر مول)

انواع اکسید آهن ۱۲۰۰ کلوین ۱۰۰۰ کلوین ۲۹۸ کلوین

وستیت -۲۱۷٫۳۲۷ -۲۲۸٫۸۷ -۲۶۶٫۸۲

مگنتیت -۹۳۳٫۲۸۵ -۹۷۳٫۴۵۳ -۱۱۱۸٫۴۳۶

هماتیت -۹۶۹٫۲۵ -۷۲۴٫۹۵۴ -۸۲۵٫۵۴۲

هرگاه در شبکه مگنتیت همه یون های دو ظرفیتی آهن به سه ظرفیتی تبدیل شود به طوری که فقط یون سه ظرفیتی و اکسیژن موجود باشد در این صورت هماتیت ناپایدار (یا هماتیت γ) تولید می شود. این ترکیب همانند مگنتیت، شبکه ای مکعبی از نوع نمک طعام داشته و خاصیت فرومغناطیسی دارد. این اکسید در فرآیند تولید فولاد در حین دمش اکسیژن در کنورتور به صورت دوده قهوه ای رنگ از دهانه کنورتور خارج می شود. هماتیت پایدار یا هماتیت α دارای شبکه کریستالی هگزاگونال و مشابه با کوراندوم بوده و خاصیت مغناطیسی ندارد. پارامتر شبکه آن a=0.5034 و c=1.377 نانومتر است. ساختار کوراندوم از چیدمان hcp یون های اکسیژن که دو سوم مواضع آن توسط FeIII پر شده، تشکیل شده است.

نوع شبکه های بلوری در فرآیند احیا اهمیت زیادی دارد. به عنوان مثال احیا کانه مگنتیت به علت دارا بودن شبکه کریستالی متراکم مشکل است زیرا در موقع احیا قشر خارجی کانه ابتدا به قشر متراکم وستیت تبدیل می شود پس از مدتی در اثر احیا قسمتی از وستیت، قشر متراکمی از آهن سطح وستیت را فرا گرفته و امکان نفوذ را کم می کند لذا سرعت احیا بسیار کم می شود.

هماتیت و مگنتیت در تماس با آهن به صورت واکنش های زیر احیا می شوند:

۴Fe2O3+Fe→۳Fe3O4

Fe3O4+Fe→۴FeO

انبساط حجمی ایجاد شده هنگام احیا هماتیت به مگنتیت در اثر تغییر ساختار از هگزاگونال به مکعبی باعث ایجاد تنش در شبکه و در نتیجه خلل و فرج، ترک و شیار می شود. در واقع احیا هماتیت یک محصول حفره دار با مساحت سطحی زیاد تولید می کند که عمل نفوذ گازها را تسهیل می کند. این مسئله علت سرعت بیشتر احیای هماتیت در مقایسه با مگنتیت است.

هماتیت ها به صورت های متفاوتی در طبیعت وجود دارند و در شرایط مختلف تغییرات زمین شناسی تشکیل شده اند، به طور مختصر صورت های آن به قرار زیر است:

الف: هماتیت به مقدار کم در ترکیب سنگ های آذرین مانند گرانیت، آندزیت و غیره وجود دارد.

ب : در بعضی از کانسارهای هیدروترمال همراه با کوارتز هماتیت به صورت توده عظیم دیده می شود.

ج: از تغییر شکل و اکسایش مگنتیت طبق رابطه زیر هماتیت تشکیل می شود:

۴Fe3O4+O2 →۶Fe2O3

این واکنش به خصوص در قسمت های سطحی رگه های مگنتیتی انجام گرفته و در اکثر معادن مگنتیتی در سطح قسمتی از این کانی تبدیل به هماتیت شده است.

د- در مناطق خشک و گرم، بی آب شدن بعضی از اکسیدهای آهن آب دار باعث تشکیل هماتیت می گردد.

ه- در جریان متافورمیسم در درجه حرارت و فشار بالا هماتیت از کانسارهای لیمونیت رسوبی و بی آب شدن بعدی آن تشکیل می شود.

هماتیت علاوه بر مصرف در متالورژی آهن که یکی از کانی های عمده در تولید آهن و فولاد می باشد در شرایط معینی به خاک سرخ تبدیل می شود که در رنگ سازی به کار می رود.

انواع سنگهای آهن موجود در معدن سنگ آهن فولاد ایمان:

سنگ آهن مگنتیت

سنگ آهن مگنتیت (به انگلیسی: Magnetite ) با فرمول شیمیایی Fe3O4 با در صدهای:

۵۰%

۵۳%

۵۵%

سنگ آهن هماتیت

سنگ آهن هماتیت (به انگلیسی: Hematite ) با فرمول شیمیایی Fe2O3 با درصدهای:

۵۰%

۵۳%

۵۵%

سنگ آهن کرومیت

سنگ آهن کرومیت اکسید کروم منیزیم آهن، تنها سنگ معدن کروم کانی (به انگلیسی ، ( Chrome ) با فرمول شیمیایی Fe، MgCr۲O۴ با درصدهای:

۳۸%

۴۵%

گروه خبری معدن سنگ آهن فولاد ایمان

سنگ آهن هماتیت

سنگ آهن هماتیت

مطالب مشابه :

سنگ دولومیت (ترجمه)

ایران از واردات منیزیم بی نیاز می شود/ چرخ حمایت کند می چرخد....ما امیدواریم

تکمیلی الیوین(olivine -(forsterite - fayalite

دولومیت (ترجمه )

سنگ آهن هماتیت

آشنایی با رشته معدن

معرفي جامع رشته ي دانشگاهي مهندسی معدن

بیکران نمک