من اين يستخرج الحديد 

كتابة: أ . شيماء الزناتي آخر تحديث: 29 فبراير 2020 , 23:08

يعتبر معدن الحديد من المعادن التي توجد في القشرة الأرضية بوفرة ، ويكون على شكل أكاسيد الحديد ، ويتم استخراج الحديد كمادة خام من الصخور ، ومن مناجم .

استخراج الحديد

يتم استخراج المادة الخام وبعدها عن طريق فرن الصهر الذي تصل حرارته إلى 3000 درجة سيليزية صهر خام الحديد وإنتاج الحديد ، وبعدها يتم تصفيته الحديد من الأتربة ، وقبل الحفر لمنجم الحديد يجب التأكد من وجود أكسيد الحديد بعمل دراسات بيولوجية لذلك ، وبعدها يتم حفر المناجم ، واستخراج خام الحديد إلى خارج الصخور

ويتم القيام بتجميع الحديد بقوالب مخصصة لذلك ، وتتميز بأنها كبيرة ، ويتم تعريض خام الحديد لدرجات حرارة عالية جدا لكى يتم صهر الحديد لفصل الأكسجين عنه ، وبعدها يتم استخدام سائل الحديد فى مختلف المجالات بعد تشكيلة بواسطة قوالب متعددة ،  ويترك الحديد السائل ليبرد في أماكن حرارتها منخفضة ، وبعدها يكون الحديد جاهز للاستخدام .

اصل معدن الحديد

أصل معدن الحديد هو مخلفات النيازك ، والشعب التى تسقط على سطح الأرض من الفضاء الخارجي ، ويتساقط من النيازك الكثير ويصل إلى ألف نيازك ، و التى يكون وزنها عشرات الأطنان ، وذلك لان الحديد يحتاج إلى طاقة هائلة من الشمس لكي يتكون ، وتم اكتشاف معدن الحديد في أمريكا وأستراليا .

الحديد أو Ferrum عنصر من عناصر الجدول الدوري ، ويرمز له ب Fe هو يقع في المجموعة الثامنة والدورة الرابعة ، وهو من الغازات ذلك قابل للطرق والسحب والثني ، ودرجة انصهاره مرتفعة .

وهو من المواد التي تنجذب للمغناطيس ، ويوجد في الكرة الأرضية بكميات كبيرة ، ويستخدم الإنسان الحديد منذ القدم حتى الآن في استخدامات مختلفة وكثيرة .

الحديد أحد مكونات الأرض ويشكل 35 % ، وهذا ما تم اكتشافه من قبل علماء الجيولوجيا ، ويتمتع الحديد بأن كثافته كبيرة ، وهي 7874 كم3 ولهذا يساعد في توازن الأرض ، ويحافظ على جاذبية الأرض لما يتمتع به من الخصائص المغناطيسية .

مصدر الحديد في الارض

الحديد من المعادن التي توجد فى الأرض بكميات كبيرة جدا ، حيث يحتل المرتبة الرابعة من حيث توفره في الأرض بعد الأكسجين والسيليكون، والألومنيوم ، ولهذا يوجد له مصادر كثرة للحصول علية حيث يوجد بوفره في النجوم ومنها الشمس .

ويوجد في الصخور البازلتية في غرينلاند مخلوطا مع النيكل بنسبة 2 – 3 % ، ومن مصادر الحديد أيضا أنه يأتي مع النيازك ، ويسمى حديد نيزيكي ، وهو عبارة عن رواسب كربونية ، وتكون نسبة النيكل بها 5- 7 % ، ويوجد في الولايات المتحدة .

ويتواجد الحديد في الترسبات الأرضية وفي الشهب والنيازك ، ويستخرج الحديد منها عن طريق الحجر الجيري وصهر الكربون .

طرق استخلاص الحديد

يستخدم في عملية استخلاص الحديد من خاماته فرن الصهر blast furnace ، لكى يتم التخلص من أكسيد الحديد من الهيماتيت لكي تبقى الحديد ، وتتم هذا العملية طبقا لمجموعة التفاعلات تسمى تفاعلات الاختزال وهي :

  1. تفاعل الكربون مع ثاني أكسيد الكربون في الجزء السفلي في فرن الصهر عندما تكون درجة الحرارة عالية ، لكي يتم إنتاج أول أكسيد الكربون ، ويقوم أول أكسيد الكربون كعامل مختزل في الفرن ، طبقا المعادلة التالية C + CO2 → 2CO .
  2. بعدها أول أكسيد الكربون يتفاعل مع الهيماتيت ، وينتج ثاني أكسيد الكربون والحديد ، طبقا للمعادلة التالية : 3CO + Fe2O3 → 2Fe + 3CO2 .
  3. بعد ذلك يتفاعل الكربون مع الهيماتيت في فرن الصهر تحديدا في الأجزاء التي درجه حرارتها عالية ، لكي يتم إنتاج الحديد ، وأول أكسيد الكربون ، طبقا المعادلة التالية 3C + Fe2O3 → 3CO + 2Fe .

استخدامات الحديد

استطاع الإنسان استخدام الحديد منذ قدم الزمان ، ومع تطور الحياة وتطورت استخدامات الحديد وأصبحت كثيرة ، ومنها يستخدم في صناعة أدوات المطبخ .

تجهيزات المطابخ حيث تصنع من الفولاذ الذي لا يصدأ ، ويستخدم في إنتاج الأمونيا من خلال عملية هابر Haber ، ويساعد في عملية تكوين وقود سائل من أول أكسيد الكربون وغاز الهيدروجين ويطلق عليها اسم عملية فيشر تروبش Fischer – Tropsch .

ويستخدم في هذه العمليات محفزات الحديد ، ويستخدم في صناعة الصلب لاستخدامه في الهندسة العمارة والمدنية ، وفي صناعة الأدوات الجراحية ، والخرسانة المسلحة والمجوهرات .

الحديد عنصر غير سام ولهذا يوجد في جسم الإنسان بمقدار 4 غرامات والإنسان في اليوم يحتاج إلى الحديد بنسبة 10 – 18 ملليغرام ونقص الحديد في الجسم يسبب فقر الدم ، ويوجد الحديد في كافة أشكال الحياة .

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

المزيد من المواضيع في قسم الارض الذهاب الى الصفحة الرئيسية
زر الذهاب إلى الأعلى