سنگ حدید یا هماتیت چیست؟
هماتیت یا حدید یکی از فراوان ترین کانی در پوسته زمین است که می توان آن را یکی از انواع و اشکال سنگ معدن آهن نام برد.
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 تضعیف 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.
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.
تفاوت سنگ هماتیت و مگنتیت
هر دو این کانی های معدنی در حقیقت سنگ آهن محسوب می شوند. تفاوت آنها در تعداد اتم های اکسیژنی است که در ترکیب دارند. هماتیت از نظر اکسیداسیون دارای ظرفیت 3 می باشد ولی مگنتیت دو اتم اکسیژن دارد. تفاوت دیگر آنها در این است که مگنتیت بر خلاف همات دارای خاصیت مغناطیسی بوده و همچنین احیاء پذیری آن مشکل تر است. نکته جالب اینکه این دو نوع ماده در درجه حرارت ها و فشار اتمسفری مختلف امکان تبدیل شدن به یکدیگر را دارند.
سنگ آهن مگنتیت و هماتیت از نظر فرمول شیمیایی و ساختار نیز با یکدیگر تفاوت دارند. فرمول شیمیایی مگنتیت برابر با Fe3O4 می باشد. در حالی که فرمول شیمیایی هماتیت برابر با Fe۲O۳ می باشد.
در فرمول شیمیایی و ساختار هماتیت با سه اکسیژن و در مگنتیت با چهار اکسیژن رو به رو هستیم. تفاوت در فرمول شیمیای و ساختار این کانی ها دلیل به وجود آمدن سایر تفاوت های ظاهری، فیزیکی و شیمیایی آن ها می باشد.
کاربرد سنگ هماتیت
بیش از ۹۸% استفاده از سنگ آهن در تولید فولاد و آهن می باشد. همچنین از فولاد برای ساخت خودرو و ماشین آلات صنعتی، کشتی سازی، تیرآهن و لوکوموتیو است. همچنین از فولاد تولید شده از سنگ آهن در صنایع ساختمانی و خود ساختمان ها، مبلمان و بسیاری از قطعات خودرو نیز استفاده میشود. برای ساخت آهن ربا نیز میتوان از فولاد و سنگ آهن هماتیت استفاده نمود.
برش و شکل هماتیت
به عنوان یک سنگ قیمتی، هماتیت معمولا کوژتراشی می شود.
قیمت سنگ هماتیت
قیمت سنگ آهن هماتیت در ایران عموما میتواند تابع قیمت خود معادن داخلی باشد اما تاثیر افزایش قیمت جهانی کامودیتی ها در سالهای اخیر بسیار بوده و قیمت های جهانی و قیمت سنگ آهن چین که بزرگترین تولیدکننده سنگ آهن است بر قیمت عمومی سنگ آهن همات تاثیر می گذارد.
