من أين يستخرج الحديد؟

  • يوجد الحديد على شكل خامات، وعند العثور على هذه الخامات يصنع عنصر الحديد أو يستخرج منها، وهناك طرق عديدة لاستخراج الحديد.
  • تُعرف هذه الخامات بخامات الحديد، والتي توجد في الأرض بكثرة، وبعد استخراج هذه الخامات، تتم عملية الاختزال لها وفقًا لمجموعة من التفاعلات داخل الفرن، تسمى فرن الانفجار.
  • الخطوة الأولى في هذه التفاعلات هي تفاعل الكربون مع ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، لكن هذا التفاعل يتطلب توفير كمية كبيرة من درجات الحرارة المرتفعة.
  • ثم يتم إنتاج أول أكسيد الكربون، وله دور مهم في إنتاج خام الحديد، لأنه عامل الاختزال.
  • بعد تلك المرحلة ينتهي دور ثاني أكسيد الكربون والكربون ويأتي دور أول أكسيد الكربون.
  • التفاعل التالي هو تفاعل خام الهيماتيت، الذي يحتوي على خام الحديد، مع غاز أول أكسيد الكربون.
  • بعد انتهاء هذا التفاعل يحدث تفاعل الكربون وخام الهيماتيت، ومن نتائج هذا التفاعل غاز أول أكسيد الكربون، وأخيرًا خام الحديد، وهذا هو الجواب الأول لسؤال أين يتم استخلاص الحديد؟

1- الطريقة الثانية لاستخراج الحديد

  • الجواب الثاني على سؤال من أين يستخرج الحديد؟ على النحو التالي، من المعروف أن الحديد موجود في بعض المناجم المتوفرة في الصحراء الغربية والشرقية.
  • يمكن استخراج الحديد من تلك المناجم، وللوصول إلى تلك المناجم يجب حفر كمية كبيرة في الأرض أو تحت الأرض.
  • قبل حفر المناجم يتم عمل دراسة على المنطقة المحددة للحفر، وإذا تم التأكد من وجود عنصر الحديد في تلك المنطقة تتم عملية الحفر.
  • بعد الحفر والوصول إلى الأرض، سنجد الحديد مع الأكسجين في الهواء الجوي كمركب، ثم يتم تنفيذ عمليات فصل خام الحديد.
  • عندما ينفصل الحديد عن الأكسجين في الهواء الجوي، نجد الحديد في صورة سائلة ونقية وخالية من الشوائب.
  • والحديد السائل يعطي طرقًا عديدة لتكوينه، لأنه سائل، فيكون القالب المراد تشكيله على شكله
  • بعد ذلك، يتم سكب كمية مناسبة من الحديد السائل في هذا القالب، وبعد ذلك يترك لفترة طويلة ليبرد.
  • هذه الطريقة هي الإجابة الثانية على سؤال من أين يتم استخراج الحديد؟، وهذه الطريقة من الطرق الصعبة لاستخراج الحديد، لأنها تتطلب وقتًا وجهدًا ومعدات كبيرة.

أنواع خامات الحديد

  • يوجد العديد من أنواع الحديد، ويوجد منه ثلاثة أنواع يصعب لفظها، النوع الأول من خام الحديد يسمى الهيماتيت.
  • هو مركب من أكسيد الحديد، يتراوح محتوى الحديد فيه من ستين بالمائة إلى سبعين بالمائة، وهي ليست بكمية قليلة.
  • لخام الهيماتيت ألوان كثيرة تتراوح بين الأسود والرمادي والأحمر، ويتحدد لونه بأشياء أخرى ممزوجة به.
  • يمكن العثور على خام الهيماتيت على شكل صخور، سواء كانت كبيرة أو صغيرة، ويمكن أيضًا العثور على خام الهيماتيت في شكل مسحوق.
  • النوع الثاني يسمى المغنتيت، وهذا الخام هو أكثر الأنواع الثلاثة التي تحتوي على عنصر الحديد، وهذا الخام يحتوي على 75 بالمائة من خام الحديد.
  • يتواجد هذا الخام بلون واحد فقط وهو الأسود، ويمتاز هذا الخام بكونه نقيًا جدًا، وهو من أكثر المواد الخام استخدامًا في استخراج خام الحديد.
  • يسمى خام الثالث والأخير ليمونيت، وهو أقل خام الحديد الذي يحتوي على الحديد.
  • يحتوي خام الليمونيت على أربعين إلى خمسين بالمائة من الحديد، وهي أقل نسبة من خام الحديد.

إنتاج الحديد بالاختزال المباشر

  • طريقة الاختزال المباشر هي إحدى طرق إنتاج خام الحديد. تشارك غازات متعددة في هذه العملية لتقليلها وإنتاج الحديد.
  • يجب توفير درجة حرارة عالية جدًا لإتمام عملية الاختزال ولإنتاج الإسفنج الحديدي.

1- مزايا عملية التخفيض المباشر

  • لا يتم إضافة الفحم في هذه العملية، وإضافة الفحم في عمليات استخراج الحديد له مخاطر كبيرة على المكون البشري.
  • لا يتم الاعتماد على الفحم النباتي، ويسمى الفحم المتضمن في هذه العملية فحم الكوك، وهو مكلف وغير متوفر أيضًا.
  • طريقة الخفض المباشر هي طريقة آمنة للبيئة حيث لا توجد مخلفات تضر بالبيئة أو تلوثها.
  • تعتبر عملية الاختزال المباشر طريقة سهلة لإنتاج خام الحديد، ولا تتطلب معدات باهظة الثمن، مما يسمح للدول الفقيرة بإنتاج الحديد بسهولة من خلال عملية الاختزال المباشر.
  • الحديد الذي يتم الحصول عليه من عملية الاختزال المباشر عالي الجودة ويتميز أيضًا بكونه نقيًا وخاليًا من الشوائب.

أهمية خام الحديد

  • يعد الحديد عنصرًا مهمًا في عالمنا الآن، لأنه مُدرج في العديد من الصناعات والمعدات المهمة.
  • يستخدم الحديد في العديد من التخصصات، ومن استخدامات الحديد أنه يستخدم في الهندسة المعمارية.
  • كما يستخدم الحديد في صناعة الأدوات الجراحية وكذلك الطاولات وبعض أدوات المطبخ.
  • يستخدم الحديد في صناعة الخرسانة المسلحة وصناعة المنازل، ولا غنى عن الحديد في بناء المنازل.
  • يسمى الزجاج أيضًا، وهو نوع من الحديد المستخدم في صناعة الزجاج، بالحديد الزهر.
  • يستخدم الحديد أيضًا في صناعة السكاكين وأعمدة الإنارة وفي صناعات المعدات المهمة للعمليات الصناعية.
  • لكل هذه الأسباب، يعتبر الحديد عنصرًا مهمًا لا غنى عنه في الحياة اليومية، ولا غنى عنه في العالم كله.

أهمية الحديد لجسم الإنسان

  • من المؤكد أن الحديد مهم للعالم نظرًا لدخوله في العديد من الصناعات، كما أن الحديد مهم جدًا لجسم الإنسان.
  • يوجد الحديد في دم الإنسان، وله استخدامات مهمة للغاية، لأن الحديد هو الذي يحمل الأكسجين وينقله إلى مناطق مختلفة من الجسم.
  • يوجد الحديد في الإنزيمات داخل الجسم، مع تركيزه في كبد الإنسان، كما أن الطحال من مناطق الجسم التي تحتوي على الحديد.
  • لهذه الأسباب يعتبر الحديد مكونًا مهمًا في جسم الإنسان، ويوصى بتناول الفاكهة التي تحتوي على الحديد.
  • كما يفضل تناول الخضار الطازجة، ويفضل تناول الباذنجان البني، لاحتوائه على نسبة كبيرة من الحديد.

خصائص عنصر الحديد

  • الحديد عنصر فلزي يمتلك العديد من الخصائص التي تجعله مهمًا جدًا بين باقي العناصر.
  • يتمتع الحديد بقوة شد كبيرة جدًا، مما يجعل من الصعب جدًا كسره.
  • يتميز الحديد بنقطة غليانه العالية وبالتالي يمكنه تحمل درجات الحرارة العالية. يتميز الحديد أيضًا بنقطة انصهاره العالية، مما يزيد من قدرته على تحمل درجات الحرارة المرتفعة.
  • يتميز الحديد بقلة كثافته، وتكافئ كثافة الحديد حوالي ستة جرامات لكل سنتيمتر مكعب منه.
  • ومن خصائص الحديد قدرته على أن يكون مطيلاً وقابلاً للتشكيل مما يزيد من قدرة الإنسان على تكوين العديد من أشكال عنصر الحديد.

يعتبر الحديد عنصرًا مهمًا جدًا للعالم، وتتنافس جميع دول العالم للحصول على خان الحديد، ويدخل في العديد من الصناعات الكبيرة التي تشكل أساس اقتصاد الدول المختلفة، وبالتالي تتعدد الأساليب المستخدمة في الاستخراج. يجب استغلال عنصر الحديد.