سنگ آهن (اولیژیست)

            شرکت مهندسی معدنی زرین پودر نوین کسرا (سهامی خاص) با در اختیار داشتن امتیاز بهره برداری معدن هماتیت اولیژیست زاجات واقع در استان یزد و در 110 کیلومتری شهرستان اردکان در حال حاضر با ظرفیت تولید بیش از 80 هزار تن ماده معدنی در سال به عنوان بزرگ ترین تولید کننده کلوخه هماتیت حفاری و ماده اولیه رنگ های ضد خوردگی بر پایه اکسید آهن میکایی MIO در ایران ، یکی از شرکت­های پیشگام در بخش خصوصی در زمینه­ های معدنی، صنعتی، بازرگانی، در کشور مطرح است. 

موضوع فعالیت شرکت طبق ماده 2 اساسنامه عبارتند از: اکتشاف، استخراج و بهره برداری از معادن داخل کشور ( بجز معادن نفت و گاز) فرآوری مواد معدنی، طراحی، ساخت و اجرای طرحهای شیمیایی مجاز. محیط زیست، بازیافت مواد معدنی و تجهیزات فرآوری، پیمانکاری استخراج و بهره برداری معادن ( بجز معادن نفت و گاز)، در حال حاضر عمده فعالیت شرکت در محل معدن اولیژیست زاجات بصورت استخراج و فرآوری تولیدات هماتیت واولیژیست می باشد.

اولیژیست چیست؟

ماده معدنی اصلی معدن زاجات سنگ آهن هماتیت پولکی ( اولیژیست ) می‌باشد بیش از 300 کانی آهن در طبیعت یافت میشود که مهمترین آنها عبارتند از: مگنتیت ، هماتیت ، مارتیت ، گوتیت ، لیمونیت ، سیدریت و شاموزیت . اما مهمترین کانهای اقتصادی آهن ، مگنتیت و هماتیت می باشد.

اولیژیست نوع خاصی از هماتیت است که به آن میکای هماتیتی یا هماتیت میکائی میگویند که دارای فرمول شیمیایی Fe₂O₃ میباشد. مقدار آهن در این کانی به 70% میرسد و مقدار بسیار کمی آب دارد .رنگ این کانی از خاکستری فولادی تا سیاه آهنی تغییر می کند و قطعات نازک از آن به رنگ قرمز خونی پررنگ است و انواعی از آن به صورت توده ای و خاکی قرمز قهوه ای کدر تا قرمز روشن ، اپک وکدر میباشد . جلای این کانی فلزی و نیمه فلزی ، سختی آن 5 الی 6 و چگالی 80/4 و شکننده می باشد. سیستم تبلور در این کانی ، تری کلینیک می باشد . کانی هماتیت مانند مگنتیت به آسانی از طریق رخساره ی فلسی یا ورقه های براق و نداشتن خواص مغناطیسی تفکیک میشوند . بلورهای این کانی به صورت لوحه ای نازک تا ضخیم ، توده ای ، متراکم ، ستونی ،رشته ای ، قلوه ای ، خوشه انگوری ، استالاگتیتی ، الیتی ، خاکی است. این کانی توسط شعله فوتک ذوب نمیشود .در شعله احیاء کننده در دمای زیاد خاصیت مغناطیسی میابد و به مگنتیت تبدیل می شود.

اولیژیست در محیط اکسیدان در بسترهای مختلف ودر سنگ های آذرین و دگرگونی ( شیت های بلورین ) در بسترهای گرمابی ، سنگهای آتشفشانی و سنگهای رسوبی یافت میشود . بر اساس نتایج آنالیز XRD  صورت گرفته فاز اصلی شامل هماتیت با فرمول Fe₂O₃ شیمیایی  و همچنین فاز فرعی شامل گوئتیت با فرمول شیمیایی FeO (OH) میباشد.

با توجه به اکتشاف انجام شده اولیه محدوده فوق الذکر از نظر این ماده معدنی دارای خلوص و ذخیره قابل توجه بوده به گونه ای که در اولین بلوک اکتشافی ، ذخیره ای بالغ بر یک میلیون تن به ذخیره معدن اضافه نمود و آنومالی های دیگر در حال اکتشاف و تخمین ذخیره میباشند و از نظر کیفیت نیز میتوان یکی از بهترین هماتیتهای حفاری ایران نام برد که به دلیل کمبود عناصر مزاحم و کوبش آسان جهت گل حفاری استفاده میگردد و با توجه به خلوص بالا و متناسب بودن فسفر وگوگرد میتوان به عنوان کنسانتره هماتیت نیز در صنایع فولاد و همچنین در صنایع مختلف از جمله صنایع رنگهای ضد خوردگی کاربرد وسیعی دارد.

شرکت با مطالعه و بررسی های لازم و مستمر خود موفق گردید در سال 1397  جهت توقف خام فروشی، افزایش حجم تولید و فروش، افزایش حاشیه سود ، افزایش صادرات ، تغییر شرایط فروش از اعتباری به فروش نقدی با نصب تجهیزات جدید و توسعه تجهیزات فرآوری، محصولی دیگر را بنام کنسانتره هماتیت جهت مصارف متالورژی با خلوص بالای 66% و با استانداردهای معتبر بین المللی با ظرفیت تولید سالیانه حداقل 50 هزار تن را به بازار عرضه نماید. 

Hematite chemical and physical specification

سنگ‌آهن منبع اصلی تولید آهن در صنعت فولاد است. سه نوع مهم آن عبارت‌اند از:

🔎 تفاوت سنگ‌ها:

1. هماتیت

رایج‌ترین نوع سنگ‌آهن

رنگ: قرمز مایل به قهوه‌ای

خاصیت مغناطیسی ندارد (غیر مغناطیسی)

نیاز به فرآوری کمتر نسبت به مگنتیت در بعضی کاربردها

2. لیمونیت

سنگ‌آهن آبدار (آهن اکسید هیدراته)

رنگ: زرد تا قهوه‌ای

عیار آهن کمتر

معمولاً در مناطق گرمسیری یافت می‌شود

3. اولیژیست (Oolitic iron ore)

نوعی سنگ‌آهن دانه‌ریز، لایه‌لایه، کروی شکل

سخت‌تر از هماتیت عادی برای احیا

نیازمند فرآوری پیشرفته‌تر (اغلب برای احیای مستقیم مناسب نیست)

🏭 3 شکل فرآوری سنگ‌آهن در صنعت:

1. کنسانتره سنگ‌آهن (Iron Ore Concentrate)

. سنگ‌آهن دانه‌بندی‌شده (Lump / Sized Iron Ore)

. کلوخه سنگ‌آهن (Iron Ore Lumps / ROM)

🔩 کاربرد هر نوع سنگ بر اساس شکل و کیفیت:

⚠️ نکات مهم صنعتی

کنسانتره مناسب‌ترین گزینه برای گندله‌سازی و DRI (احیای مستقیم) است.

دانه‌بندی و کلوخه بیشتر برای کوره بلند استفاده می‌شود.

لیمونیت و اولیژیست به دلیل سختی در احیا و عیار پایین، به‌ندرت در فولادسازی استفاده مستقیم دارند.

سنگ‌آهن اولیژیست به دلیل ساختار کروی، برای احیا مستقیم مشکل‌ساز است و نیازمند تکنولوژی خاص فرآوری می‌باشد.

🏁 جمع‌بندی

Specular hematite, sometimes called “Micaceous Iron Oxide” has a metallic luster and appears to be a rock composed of shiny mica flakes. Instead those flakes are hematite. Even though this hematite has a silver color, it still produces a reddish streak – which is a key to hematite’s identification. Hardness testing on specular hematite is difficult because the specimens tend to crumble.

MIO pigment is used in paints to provide long-term durability. MIO paints have been used continuously since the early 1900’s to protect steel.

MIO, also known as specular haematite and flaky haematite, is a natural mineral ore that, after it is refined, consists mainly of Fe2O3. MIO differs in form and shape from the well-known iron oxides that are used as pigments for red, yellow, brown and black pigmentation. MIO shows a flaky, lamellar structure and is dark gray with a metallic sheen. The term “Micaceous” is used because the lamellar particles are similar to mica.

MIO is insoluble in water, organic solvents and alkalis and is only slightly soluble in strong acids at elevated temperatures. It is non-reactive with most chemicals and

is heat-stable up to its melting point of over 1,500°C.

MIO – Micaceous Iron Oxide – is considered an anti-corrosive additive used in many kinds of paints and Coating for over 100 years and is perhaps the most important barrier pigment used in coatings to protect Structural steel The flake-like gray or red MIO particles align parallel to the coated surface producing a layer of shield of overlapping plates.

MIO is used widely in protective coatings due to its outstanding anti-corrosive properties. When MIO is incorporated into a coating at an appropriate level, the flakes align parallel to the substrate surface, producing a shield or barrier of overlapping plates. The flakes are impermeable—a physical barrier is formed to the ingress of the water, oxygen and ions that corrode steel and degrade the binder system. MIO flakes are strong UV absorbers and very weather-resistant. This protects the surface of the binder system from the degrading action of UV and other

weathering elements. MIO reinforces the binder matrix and increases the substrate adhesion and inter-coat adhesion.

MIO is considered an anti-corrosive additive used in many kinds of paints and coating, it is perhaps the most important barrier pigment used in coatings to protect structural steel.

It is also used for durability and reliability on electrical and industrial equipment

➢ Industrial Applications
Due to high percentage of purity (91 to 98%) Ferric Oxide content, Micaceous Iron
Oxide Powder has various industrial applications. Some of the important uses are
narrated below:
Natural Micaceous Iron Oxide Powder is used in manufacturing of Electric
Welding Rods and Electrodes (Arc Welding) Industries.
Micaceous Iron Oxide Powder is used as one of the ingredients of flux mixtures.
Leading Arc Welding Rods manufacturers are using the Micaceous Iron Oxide
Powder.
Micaceous Iron Oxide Powder is used for bridge structural protective coatings, oil
rig structural protective coatings, and protective coatings for all types of electrical
and industrial equipment where durability and reliability are important.
Micaceous Iron Oxide has been successfully used in various paint primers with
single or multiple topcoats in alkyd, epoxy, vinyl, acrylic, polyurethane, and
chlorinated rubber.
MIO S natural Micaceous Iron Oxide (MIO). Its excellent platelet structure and
high chemical resistance make it an ideal pigment in many anti corrosion paint
formulations. MIO S paints provide long life corrosion protection for metallic
structures in touch with very aggressive environments, such as marine and
industrial ones.
➢ Barrier effect
When MIO based paint is applied to a surface, the flaky pigment particles orientate
themselves in multiple layers roughly parallel to the substrate in such a way that
interleaving and overlapping take place. This barrier effect will reduce the
diffusion of moisture and pollutants such as NaCl and SO2 through the medium,
thus decreasing the chances of corrosion and blistering.
➢ UV shielding effect
MIO particles are impervious to UV radiation and therefore protect organic binders
from early degradation by light and UV rays. This is due to the coherent barrier
and to the drastic Micaceous iron oxide absorption in the ultraviolet region.

➢ Film reinforcement

Paint film reinforcement, which reduces film distortion, is due to the high aspect
ratio of MIO and its preferable orientation parallel to the substrate. Consequently
the film shows high mechanical properties and an improved cracking resistance.
➢ Adhesion improvement
On galvanized surface, it has been shown that MIO enhances the adhesion of paint
layers. Even allows one coat system to be efficient principally for high-voltage
transmission towers. Moreover this pigment helps to obtain better re-coat ability,
especially for epoxy coatings and thus reduces expensive and not very compliant
surface treatment.
➢ Thermal expansion
Major content of MIO is Fe2O3, which has a similar coefficient of thermal
expansion to the metal substrate and consequently reduces flexing and cracking of
the paint applied to the metal substrate.
➢ Low soluble salts content
Soluble salts can form electrolytes in the paint system, and forming galvanic cells
leads to film breakdown. MIO is extracted in deposits, which have particularly low
soluble salts content. Moreover its air classification process removes most of the
amorphous superfine particles, which lead to high soluble salt levels. SEM analysis
of MIO shows the surface to be clean of superfine particles.
➢ Food contact
Since MIO is free of toxic ingredients, it is extremely useful for nonpoisonous
finishes applied to food processing plants such as sugar refineries, dairy plants,
breweries and distilleries.
➢ Coloration
MIO is grey with metallic sheen and is easily mixed with a large range range of
pigments to obtain interesting dark shades (brown, red, grey…). TiO2 can be
added to lighten the shade. Once again, by removing most of the amorphous superfine
particles, which are natural red oxide, air classification techniques help to
ensure greater batch color control and consistency in batch-to-batch coloration

➢ THE RESULT ACHIEVING FROM USED MIO

High protection of steel surfaces
Super-absorbing layer against UV
Structural reinforcement of the coating
Improvement in adhesion
The improvement in coating adhesion on different surfaces