แร่เหล็กคืออะไร

ลักษณะ

แร่เหล็กหมายถึงหินหรือแร่ธาตุที่สกัดโลหะเหล็กเพื่อการค้า แร่ธาตุเหล่านี้มีสีเทาดำถึงสีแดงสนิมและมักจะอุดมด้วยออกไซด์ของเหล็ก เหล็กเกิดขึ้นในแร่เหล่านี้ในรูปแบบของสารประกอบทางเคมีเช่น hematite, magnetite, siderite, limonite หรือ geothite แม้ว่าเหล็กเป็นองค์ประกอบที่พบมากที่สุดเป็นอันดับสี่ในเปลือกโลก แต่ส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของสารประกอบซิลิเกตหรือคาร์บอเนตซึ่งยากต่อการสกัดเหล็กในเชิงเศรษฐกิจ ดังนั้นเหล็กที่อยู่ในรูปของออกไซด์ในแร่เหล็กจึงถูกนำไปใช้ประโยชน์ในเชิงพาณิชย์สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆ ในขั้นต้นเหล็กถูกสกัดจากแร่เหล็กออกไซด์ซึ่งมีปริมาณธาตุเหล็ก 70% อย่างไรก็ตามการใช้ประโยชน์อย่างกว้างขวางของทรัพยากรธรรมชาตินี้ทำให้หมดแร่ธาตุ hematite และตั้งแต่สงครามโลกครั้งที่สองแร่เหล็กเกรดต่ำเช่น magnetite หรือ taconite ก็มีมากขึ้นเช่นกันสำหรับการสกัดเหล็กเช่นกัน

ที่ตั้ง

แร่เหล็ก Hematite ซึ่งเป็นที่ต้องการมากที่สุดเนื่องจากมีธาตุเหล็กสูงพบได้ทั่วโลกโดยพบได้มากที่สุดในออสเตรเลียบราซิลและบางส่วนของเอเชีย ตั้งแต่ปี 1960 แร่ hematite คุณภาพสูงเป็นแหล่งแร่เหล็กที่สำคัญในออสเตรเลีย ประกอบด้วยการส่งออกแร่เหล็ก 96% จากทวีปนั้น เทือกเขาแฮมเมอร์สลีย์ในรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลียนั่งอยู่ด้านบนของขบวนเหล็กที่มีแถบสีซึ่งมีปริมาณฮีมาไทต์สำรองมากที่สุดในทวีป ในขณะที่เหมือง Carajas ในบราซิลเป็นเหมืองแร่เหล็กที่ใหญ่ที่สุดในโลกและบริหารงานโดย บริษัท Vale ในเอเชียจีนมีแหล่งสำรองแร่เหล็กที่สำคัญหลายแห่งรวมถึงเงินฝากแร่ออกไซด์ที่ Tung-Yeh-Chen และ Dongye แร่ Magnetite ถูกขุดในสหรัฐอเมริกาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในมิชิแกนและมินนิโซตาขณะที่ปริมาณสำรอง taconite ถูกพบในแคนาดาตะวันออกโดยเฉพาะในภูมิภาคลาบราดอร์

การสร้าง

ประมาณ 1.8 พันล้านปีก่อนเมื่อออกซิเจนไม่มีอยู่บนโลกของเราเหล็กมีอยู่มากมายในรูปแบบที่ละลายภายในมหาสมุทรของโลก ด้วยวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงครั้งแรกออกซิเจนก็เริ่มถูกปล่อยออกสู่มหาสมุทรซึ่งมันถูกรวมเข้ากับเคมีที่ละลายด้วยออกซิเจนเพื่อให้ได้แร่ออกไซด์หรือแร่แมกนีไทต์ แร่ธาตุที่เกิดขึ้นจึงถูกฝังอยู่ในชั้นบนพื้นมหาสมุทรในรูปแบบของการก่อตัวของแถบเหล็ก คำว่า 'วงดนตรี' ถูกใช้เพื่อสื่อความหมายถึงชั้นสลับของซิลิกาหรือหินดินดานกับชั้นของแร่เหล็ก การเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของอัตราการสังเคราะห์แสงอาจมีผลต่อการสะสมของสีเหล่านี้ ดังนั้นทุกวันนี้มีการพบแร่เหล็กสะสมอยู่ทั่วโลกว่าเป็นหินตะกอนบนพื้นดินรวมถึงใต้พื้นมหาสมุทร

การใช้ประโยชน์

แร่เหล็กใช้ในการสกัดเหล็กโลหะซึ่งมีการใช้งานที่หลากหลายในดินแดนอุตสาหกรรม บันทึกการใช้เหล็กเป็นโลหะสำคัญในการทำเครื่องมือและวัตถุอื่น ๆ ที่มนุษย์ใช้กันมานานกว่า 3, 000 ปีแล้ว อย่างไรก็ตามในช่วงเวลาที่ผ่านมาการใช้เหล็กที่สำคัญที่สุดคือการผลิตเหล็ก เหล็กเป็นที่รู้จักกันดีในด้านความทนทานความแข็งแรงและความสามารถรอบด้าน ถึงแม้ว่าเหล็กบริสุทธิ์จะมีความอ่อนนุ่มในธรรมชาติ แต่การเติมคาร์บอนเพียงเล็กน้อย (น้อยกว่า 1%) ลงในโลหะจะทำให้แข็งขึ้นพอที่จะทำให้มั่นใจได้ว่ามีความแข็งแรงและความทนทานที่น่าเกรงขาม องค์ประกอบอื่น ๆ เช่นแมงกานีสนิกเกิลโครเมียมและโมลิบดีนัมอาจถูกเติมลงในเหล็กในชุดค่าผสมและปริมาณที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้อัลลอยด์ที่แตกต่างกันด้วยคุณสมบัติเฉพาะเช่นกัน Steel พบการใช้งานในอุตสาหกรรมก่อสร้างอุตสาหกรรมยานยนต์อุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักรการผลิตกระป๋องและภาชนะบรรจุการผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้ารวมถึงอุตสาหกรรมหนักที่สำคัญอื่น ๆ เหล็กคลอไรด์ถูกนำมาใช้ในระบบบำบัดน้ำเสียเช่นเดียวกับในสีและสีย้อมผ้า เหล็กดัดสามารถทนต่อสนิมได้และเป็นที่นิยมสำหรับใช้ในการสร้างเฟอร์นิเจอร์และรั้วบ้านในขณะที่เหล็กหล่อถูกนำมาใช้ในการเตรียมเครื่องครัวและเครื่องครัว มักใช้เหล็กไฮดรอกไซด์ในระบบกรองน้ำในขณะที่มีการใช้เหล็กซัลเฟตในการรักษาโรคโลหิตจางจากการขาดธาตุเหล็ก เหล็กและไนโอเบียมถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างโลหะผสมที่ใช้ในการผลิตเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ การผลิตแม่เหล็กถาวรและแม่เหล็กไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับเหล็กบริสุทธิ์ในขณะที่เหล็กอาร์เซเนตใช้ในการผลิตยาฆ่าแมลงและตำแหน่งอื่น ๆ

การผลิต

ประเทศจีนซึ่งผลิตแร่เหล็ก 1, 500 ล้านตันในปี 2014 เป็นผู้ผลิตแร่รายใหญ่ที่สุดของโลกในปัจจุบัน อย่างไรก็ตามจีนยังเป็นผู้นำเข้าเหล็กรายใหญ่ที่สุดในโลกเนื่องจากจีนมีความต้องการในระดับสูงและแร่เหล็กที่ผลิตภายในประเทศมีคุณภาพด้อยกว่าอย่างมีนัยสำคัญ Vale ซึ่งเป็น บริษัท ขุดแร่ของบราซิลเป็น บริษัท ชั้นนำที่ผลิตแร่เหล็กในโลกผลิตแร่นี้ 320 ล้านตันในปี 2014 Rio Tinto, Fortescue Metals Group, Ltd. และ BHP Billiton ของประเทศออสเตรเลีย บริษัท เหมืองแร่เหล็กชั้นแนวหน้าของโลก ราคาแร่เหล็กเพิ่มขึ้นตามความต้องการและมีการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของราคาเนื่องจากการพัฒนาทางเศรษฐกิจอย่างรวดเร็วในประเทศจีน สิ่งนี้ทำให้ความต้องการแร่เหล็กระดับสูงเพิ่มขึ้นอย่างเด่นชัดในการสกัดเหล็กโลหะเพื่อที่จะสามารถนำไปใช้เพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นของประเทศในแง่ของการปรับปรุงโครงสร้างพื้นฐานและการรักษาระดับผลผลิตอุตสาหกรรมที่สูง