مشخصات کانی شناسی هماتیت
هماتیت یا حدید یک کانی تیره رنگ با سختی موهس 5.5 تا 6.5 است که از اکسید آهن با فرمول شیمیایی (Fe2O3) تشکیل شده است. هماتیت در طیف های رنگ سیاه تا استیل، قهوه ای مایل به قرمز و خاکستری نقره ای وجود دارد. از نظر فیزیکی هماتیت یا حدید دارای رنگ خاکه قرمز خونی و فرم شکستگی نامنظم و صدفی شکل یا رشته ای (نوک تیز) و بدون کلیواژ می باشد.
ساختار کریستالی هماتیت بصورت هگزاگونال شش وجهی بصورت بلورهای سیاه و براق صفحه ای شکل است که به آنها اسپکیولاریت (Specularite) می گویند. این کلمه به معنی آینه است زیرا در ایام قدیم این کانی را بعد از تراش و صیقل به عنوان آینه استفاده می کردند. سنگ حدید پراکندگی، پدیده چند رنگی و فلورسانس نداشته و به صورت غیر شفاف و مات در طبیعت یافت می شود.
| جدول مشخصات حدید (هماتیت) | |
|---|---|
| ترکیب شیمیایی | Fe2O3 |
| سیستم بلوری | تریگونال |
| رنگ | مشکی، خاکستری-استیل، تا حدی مایل به قرمز |
| رنگ خاکه | قهوه ای مایل به قرمز |
| شفافیت | اوپک |
| رخ | – |
| شکستگی | صدفی-نامسطح |
| جلا | فلزی |
| ضریب شکست نور | 2.690 – 3.220 |
| اختلاف شکست مضاعف | 0.280 |
| سختی موهس | 6 |
| وزن مخصوص | 5 – 5.30 |
| فلورسانس | – |
نحوه تشکیل سنگ هماتیت و استخراج آن
حدود 2.4 میلیارد سال پیش زمانی که اقیانوسها مملو از آهن و درصد ناچیزی اکسیژن بود فتوسنتز سیانوباکتری ها ناشی از نور خورشید موجب شد تا اکسیژن آزاد تولید و با آهن ترکیب و طی میلیون ها سال هماتیت در طی کف اقیانوس ها تولید شود.هماتیت (حدید) در اثر تصعید شدن در فرآیندی آتشفشانی تشکیل می شود و به عنوان مهمترین و فراوان ترین نوع سنگ معدن آهن در نهشته های دگرگونی مجاورتی و یا با منشا رسوبی دیده می شوند. هنگامی که توده های سیلیسی مجاور نهشت های رسوبی بزرگ توسط آب فرو می نشینند هماتیت غنی تر شده و مقدار خلوص آهن آنها بالا می رود.همانند بسیاری از مواد معدنی دیگر هماتیت خالص نیز کمتر دیده می شود. این سنگ به دلیل شرایط هیدروترمال یا تخریبی در طبیعت می تواند همراه سیلیکا، کالسدونی، چرت و لایه های باندی سنگ جاسپر قرمز ظاهر شود.
کاربرد سنگ آهن هماتیت
سنگ آهن هماتیت یک ماده همه کاره است که در طیف متنوعی از صنایع کاربرد دارد. یکی از مصارف سنگ آهن هماتیت در تولید فولاد است که در آن هماتیت به عنوان یک ماده خام حیاتی عمل می‌کند. آهن از طریق یک سری فرآیندها از سنگ معدن هماتیت استخراج میشود و به آهن خام تبدیل میشود، یک محصول میانی که بیشتر تحت پالایش قرار می‌گیرد تا فولاد با کیفیت بالا تولید شود. صنعت فولاد به دلیل در دسترس بودن فراوان و ویژگی‌های مطلوب برای تولید آهن و فولاد، به شدت به سنگ آهن هماتیت متکی است.
سنگ آهن هماتیت در سایر بخش‌ها نیز کاربرد دارد. یکی از حوزه‌های قابل توجه کاربرد این ماده تولید رنگدانه‌ها است. رنگ متمایز قرمز تیره تا سیاه هماتیت، آن را به عنوان رنگدانه به یک انتخاب محبوب در صنعت رنگ تبدیل کرده است. رنگهای طبیعی آن سایه‌های خاکی ارائه می‌کند که در کاربردهای مختلف، از خلاقیت‌های هنری گرفته تا پوشش‌های معماری استفاده میشود.صنعت ساخت و ساز از سنگ آهن هماتیت به دلیل سهم آن در تولید سیمان سود می‌برد. هماتیت به عنوان یک جزء اصلی در تولید سیمان عمل می‌کند و محتوای اکسید آهن لازم را فراهم می‌کند. این ماده دوام، استحکام و پایداری محصول نهایی را افزایش می‌دهد و آن را برای زیرساخت، فونداسیون ساختمان و پروژه‌های سازه‌ای بسیار مناسب می‌کند.
انواع حدید مصنوعی و بدلی
در بازار بیشتر از خورده ریزه های هماتیت و پرس کردن آنها گردبندها یا تسبیح هایی را درست می کنند. کارخانه هایی در چین وجود دارد که ذرات و پودر هماتیت را پرس و فشرده کرده و روی آنها دعا می نویسند که من به شخصه از یکی دوستان شنیدم از این کارخانه ها بازدید داشته است. قیمت این نوع هماتیت های فشرده و حکاکی شده صنعتی بسیار پایین است و از نگینی ده هزار تومان شروع میشود. وقتی این نگین ها را زیر میکروسکوپ ببینید کاملا منافذ ریز و تخلخل ها قابل مشاهده است. یک کانی مشابه رنگ هماتیت نیز یافت می شود که به آن کاسیتریت می گویند و با حدید کاملا متفاوت است. ولی به طور کلی این کانی ارزان قیمت و نیمه قیمتی بوده و برخلاف سنگهای قیمتی دیگر بدل و مصنوعی یا سنتتیک کمتر از آن دیده شده است.
معادن سنگ هماتیت
هماتیت یکی از منابع مهم سنگ معدن آهن است بنابراین سرمایه گذاری های زیادی روی معادن آن می شود. برخی از بزرگترین معادن این کانی در حد 100 میلیون تُن سنگ آهن در سال استخراج دارند. این معادن روباز می توانند تا چندین مایل به عمق زمین ادامه داشته باشند. چین، استرالیا، برزیل، هند، روسیه، اکراین، آفریقای جنوبی و ایالات متحده از پیشروان تولید کانسنگ آهن در جهان هستند. سنگهای قابل برش حدید در کمبرلند انگلستان، جزیره الب، سافلند آلمان، نروژ، نیوزلند و .. یافت می شود. نام دیگر مریخ سیاره سرخ است. ناسا مقادیر زیادی از هماتیت را در خاک و صخره های مریخ کشف کرده است. به همین دلیل منظره سطح سیاره مریخ در شب قرمز مایل به قهوه ای است. از آنجایی که هماتیت در بستر های رسوبی آبی شکل گرفته دانشمندان فکر می کنند که زمانی آب یا حیات روی کره مریخ وجود داشته است.
شفافیت و درخشندگی هماتیت
هماتیت وقتی پردازش نشده باشد درخشندگی مات آهنی دارد اما وقتی برش و جلا داده شودبیشترین و شدیدترین درخشندگی بازتابگر که به درخشندگی فلزی هم شناخته شده است دارد.سنگ های قیمتی با درخشندگی فلزی سطحی بازتابگر شبیه به فلز جلا داده شده دارد.این سنگ های قیمتی مات هستند اما وقتی به صورت ورقه های نازک برش داده شود شفاف است.
برش و شکل هماتیت
به عنوان یک سنگ قیمتی، هماتیت معمولا کوژتراشی می شود.اغلب این سنگ در اشیای تزئینی به صورت تراشیده شده و همچنین در طرح های کنده کاری شده قلم زنی استفاده می شود.معمول ترین اشکال شامل قلب ها، تریلیون ها، اشکال سنتی بیضی، گرد و گلابی شکل است.
بیشتر سنگ های هماتیت تا اندازه ای بزرگ هستند؛ وزن آنها اغلب 20 قیراط یا بیشتر هستند.
