أعلى 5 أنواع من سبائك المعادن الحديدية
تلقي هذه المقالة الضوء على الأنواع الخمسة الأولى من معادن سبائك الحديد. الأنواع هي: 1. الكروم 2. التنغستن 3. النيكل 4. المنغنيز 5. القصدير.
Ferro-Alloy: Type # 1. Chromium:
يعد الكروم معدنًا مهمًا من سبائك الفيرو. يحدث بشكل رئيسي في شكل كرومات الحديد أو خام الحديد الكروم. مميز ، والكروم من الصعب ، فضي اللون والملون في بريق. ويشكل نسبة ضئيلة للغاية من 0.02 في المائة فقط من القشرة الأرضية. يأخذ البولندية عالية جدا ولا تجمع الصدأ. ولذلك ، فهي تستخدم على نطاق واسع في الصناعة المعدنية.
بما أن الكروم معدنًا مهمًا ، فإن الاستخدامات الرئيسية للكروم المعدني تكون كما يلي:
(أ) الكروم عنصر أساسي لصنع الفولاذ المقاوم للصدأ الذي يحتوي على ما يقرب من 18 في المائة من الكروم و 8 في المائة من النيكل. يستخدم الكروم الصلب ، بدوره ، في صنع أدوات المطبخ ، والتجهيزات المنزلية ، والأجهزة الجراحية والمعدات الكيميائية. يستخدم الكروم الصلب بشكل كبير في تصنيع العديد من الأصناف الهندسية المتطورة.
(ب) يستخدم الكروم أيضاً في الطلاء على ألواح النيكل أو الحديد والصلب لتحسين متانته ومقاومته للتآكل والصدأ. وتستخدم هذه العناصر مطلي بالكروم بنسب كبيرة في صناعة السيارات.
(ج) كما تنتج الدرجات العليا من السبائك ، مثل سبائك النيكل والكروم ، باستخدام الكروم كمواد خام مهمة.
(د) لوحظ في وقت سابق أن الكروميت يحدث بشكل رئيسي في شكل كرومات الحديد ، التي تستخدم في صنع حراريات لأفران التبطين في مصانع الصلب.
(ه) تعتبر أملاح الكروم ومركباته مواد خام مهمة لتصنيع أصباغ الطلاء. يستخدم الكرومات أيضا في صناعة الجلود كعنصر دباغة.
توزيع الكروم:
تتوزع رواسب الكروم على نطاق واسع في أجزاء مختلفة من العالم ، حيث يكون البلدان الأكثر أهمية - وهما جنوب أفريقيا ورابطة الدول المستقلة - الأكثر أهمية. ويشكل هذان البلدان معاً نحو 50 في المائة من الناتج العالمي. ومن المنتجين المهمين الآخرين للكروميت تركيا (8 في المائة) وألبانيا (9 في المائة) والبرازيل (8 في المائة) وفنلندا (5 في المائة) والهند (4 في المائة) والفلبين (4 في المائة).
تحتل جنوب أفريقيا حالياً المرتبة الأولى في إنتاج الكروم الذي يمثل حوالي 34٪ من الإنتاج العالمي. يتم إيداع الرواسب الرئيسي في روستنبرج. في زيمبابوي ، يتم الحصول على درجة عالية من الكروميت من Selukwe و Kildonan. بسبب انخفاض الطلب المحلي ، يتم تصدير الجزء الأكبر من الناتج.
رابطة الدول المستقلة هي أيضا منتج هام للكروميت. تتمتع البلاد بوفرة من رواسب الكروميت التي تحدث فيها أهم الإيداعات في منطقة الأورال وفي كازاخستان. الهند مهمة أيضا لإنتاج الكروم.
وتنتج ما يقرب من 4 في المائة من الناتج العالمي. وتحدث الودائع الرئيسية في مقاطعتي كوتاك وكيونجار في مقاطعات أوريسا ، وهندهارا وراتناغيري في مقاطعات ماهاراشترا وسينغبوم في أحياء ولاية بيهار ومايسور وحسن في كارناتاكا. كما توجد رواسب مهمة أخرى في منطقة كريشنا في أندرا براديش وحي سالم في تاميل نادو.
إن الولايات المتحدة الأمريكية ، التي كانت في يوم من الأيام منتجاً قيادياً ، ليست مهمة جداً بقدر ما يتعلق الأمر بمخرجات الكروميت. لديها رواسب صغيرة جدا التي تنتج الدرجات الدنيا من الخام. وبالمناسبة ، تستورد الولايات المتحدة ما يقرب من 30 في المائة من الناتج العالمي من الكروميت ، ويأتي معظمه من بلدان جنوب أفريقيا.
سبائك الحديد: نوع # 2. التنغستن (W):
مثل الكروم ، أصبح التنغستن أيضًا ضروريًا في صناعة التعدين حاليًا ، وبشكل أكثر تحديدًا في تصنيع سبائك الفولاذ. وهو معدن ثقيل ويذوب عند درجة حرارة عالية جدا تبلغ حوالي 3،375 درجة مئوية. في الوقت الحاضر ، لا يمكن تجاهل أهمية العالم الصناعي التنغستن. نظرًا للقدرة العالية على الصلابة ومقاومة التآكل ، يكتسب استخدامها قوة دافعة يومًا بعد يوم.
ولفرام أو ولفراميت هو المصدر الرئيسي للتنغستن ، الذي يحدث بشكل رئيسي في الأوردة بالتعاون مع القصدير القصدير. Scheelite و hubnerite هي المصادر الرئيسية الأخرى للتنغستن.
Tungsten صعبة للغاية ، وبالتالي ، فهي تستخدم على نطاق واسع في صناعة سبائك الصلب لتصنيع أدوات القطع عالية السرعة. كربيد التنغستن هو أصعب بكثير ويستخدم في حواف القطع من الآلات المكنية ، شفرات الحلاقة والدروع لوحات الخ
عموما ، أكثر استخدامات معروفة من التنغستن هو بمثابة خيوط في المصابيح الكهربائية (الخفيفة). تتميز التنجستن بمقاومة عالية للصدمات الكهربائية ولها نقطة انصهار عالية تمكنها من تحويل الكهرباء إلى ضوء بكفاءة. من المهم ملاحظة أنه لم يتم بعد اكتشاف أي بديل مرضٍ للتنغستن في هذا الصدد.
توزيع التنغستن:
من الناحية الجيولوجية ، لا تحدث خامات التنغستن إلا داخل الصخور حيث يحدث التمعدن تحت كل من الضغط المرتفع ودرجات الحرارة. جغرافياً ، توجد الرواسب الرئيسية للتنجستن في ما يقرب من 40 بلداً في العالم ، منها خمسة بلدان فقط ذات أهمية بارزة. دول مثل الصين ، ورابطة الدول المستقلة ، وجمهورية كوريا تجمع لإنتاج ما يقرب من 75 في المائة من الناتج من التنغستن قابلة للاستخدام.
ولطالما حظيت الصين بتفوقها في إنتاج التنغستن وتمثل ما يقرب من 22 في المائة إلى 25 في المائة من الإنتاج العالمي. يأتي الإخراج في الغالب من الدرجة خام الذروة من الخامات التي تعطي التنغستن ذات جودة عالية جدا. في البداية كان يتم الحصول على الجزء الأكبر من إنتاج البلاد من الأوردة والودائع الغرينية ، والتي تم استبدالها حاليا بالألغام الأرضية. غالبية الودائع تحدث في جبال نانكينج في جنوب الصين.
تعتبر مقاطعتا هونان وكيانجسي من أهم المناطق. في عام 1980 ، أنتجت الصين حوالي 11،000 طن متري من التنغستن. تستخدم البلاد نسب متزايدة من التنغستن لإنتاج سبائك الصلب عالية الجودة. البلاد محظوظة بوجود احتياطيات كبيرة جداً ومن المتوقع أن تحتفظ البلاد بسيادتها على مدى عقود قادمة.
إلى جانب الصين ، تحتل رابطة الدول المستقلة المرتبة الثانية في إنتاج التنغستن الذي يمثل حوالي 20 في المائة من الإنتاج العالمي. وتحدث أهم رواسب التنغستن في رابطة الدول المستقلة في مناطق سيبيريا الشرقية وآسيا الوسطى وكازاخستان وشمال القوقاز. يتم استهلاك الجزء الأكبر من الناتج داخل البلد. تحتل الولايات المتحدة الأمريكية في الوقت الحاضر المرتبة الثالثة إلى جانب بوليفيا وكوريا الجنوبية في إنتاج التنغستن. كل من هذه البلدان يمثل ما يقرب من 7 في المائة من الإنتاج العالمي من التنغستن.
في الولايات المتحدة ، تحدث الرواسب التنغستن الرئيسية في المناطق الهامة التالية:
(أ) منجم Climax ، كولورادو ، حيث يحدث التنغستن بالاشتراك مع الموليبدينوم.
(ب) مدينة ميل ، نيفادا.
(ج) خام التنجستن في منجم باين كريك بالقرب من بيشوب ، كاليفورنيا.
(د) منجم هامي في بلد فانس ، ولاية كارولينا الشمالية ، حيث يتم الحصول على التنغستن في الغالب من الولفراميت.
(هـ) كالفيرت منجم ، وبلد بيفيرهيد ، ومونتانا ، وأخيراً ،
(و) الودائع الأخرى المتفرقة.
الطلب في البلاد على التنغستن مرتفع جدا. لذا ، تستورد الولايات المتحدة الأمريكية كمية كبيرة من التنغستن من دول أمريكا الجنوبية. في أمريكا الجنوبية ، تقع الرواسب الرئيسية للتنجستن في دول مثل بوليفيا والأرجنتين والبرازيل.
تنتج بوليفيا حوالي 7 في المائة من الإنتاج العالمي من التنغستن. في بوليفيا والأرجنتين ، يأتي التنغستن في الغالب من مناجم الولفراميت العالية في منطقة جبال روكي. الموقع الجبلي ، والمناخ الضار ، وعدم كفاءة شبكة النقل هي بعض من الأسباب الهامة وراء التخلف التنغستن التنقيب في هذه البلدان.
في جنوب أفريقيا ، يعتبر التنجستن التنغستن أمراً هاماً في بلدان مثل زائير ورواندا وبوروندي. هذه البلدان هي المصدرين المهمين للتنغستن في السوق العالمية. في السنوات الأخيرة ، برزت أستراليا كمنتج مهم للتنجستن في العالم.
وتنتج ما يقرب من 5 في المائة من الإنتاج العالمي. في أستراليا ، بسبب حالتها الاقتصادية المتقدمة ، فإن معظم مناجم التنغستن مميكنة للغاية. يأتي الإنتاج الأسترالي في الغالب من جزيرة كينج حيث يتم الحصول على التنجستين من خامات السلايدايت. البلاد هي أيضا مصدر قيادي. في أوروبا ، التنجستن التنغستن مهم في إسبانيا والبرتغال وفرنسا والسويد. ومن بين هذه البلدان ، تعد البرتغال هي أهم البلدان التي تنتج ما يقرب من 5 في المائة من الإنتاج العالمي للتنغستن.
سبائك الحديد: نوع # 3. النيكل (ني):
النيكل هو معدن صلب يشكل حوالي 0-005 في المائة من القشرة الأرضية. ويعتقد أيضا أن النيكل يشكل غالبية النواة الداخلية للأرض. النيكل معدن فضي لا يجمع الصدأ. ولذلك ، فهي مفيدة للغاية لأغراض الطلاء.
يمتلك النيكل ، على هذا النحو ، بعض الخصائص المهمة مثل الصلابة العالية ، والقدرة العالية على التحمل ، الخ. إن Pentlandite ، وهو خليط معقد من النيكل والحديد والكبريت ، هو الركاز الأساسي الذي يتم الحصول عليه عادةً من النيكل.
النيكل مفيد بسبب الاستخدامات المتنوعة. يتم استهلاك الجزء الأكبر من الناتج لجعل الفولاذ المقاوم للصدأ. في الولايات المتحدة ، ما يقرب من 40 في المائة من إنتاجها يستخدم في صناعة الفولاذ المقاوم للصدأ وغيره من أنواع النيكل. إن إضافة القليل من النيكل إلى الفولاذ يجعلها قاسية جداً وتستخدم سبائك النيكل بشكل كبير في تصنيع الآلات الإنشائية ومعدات النقل.
فولاذ النيكل العالي ، الذي يحتوي على حوالي 35 في المائة من النيكل ، مقاوم جداً للحرارة والحامض. من المهم ملاحظة أن فولاذ النيكل تم تكييفه مع مجموعة واسعة من الاستخدامات ، من أواني الطبخ والأدوات الدقيقة إلى لوحات الدروع.
Invar هو نوع خاص من سبائك النيكل المصنوعة من الحديد و 36 في المائة من النيكل. تتميز هذه السبيكة بخاصية التمدد الأدنى عند درجات الحرارة المرتفعة إلى حد كبير ، مما يجعلها مناسبة لمجموعة كبيرة جدًا من التوسع. يستخدم النيكل أيضا لصنع العملات المعدنية.
النيكل مقاوم للتآكل وبالتالي يتم استخدام طلاء النيكل على نطاق واسع في تصنيع حاويات المواد الغذائية. وتشمل الاستخدامات المهمة الأخرى للنيكل تصنيع المحولات اللاسلكية ، وأجزاء التتابع في التلغراف ، وأنابيب اللهب ، والبطاريات ، وكذلك مواد أبحاث الفضاء.
توزيع النيكل:
إن نمط توزيع النيكل متربص جدا في طابعه من معظم المعادن الأخرى. حوالي 20 دولة من دول النيكل منجم في مختلف أنحاء العالم ولكن أربعة بلدان فقط توفر حوالي تسعة أعشار إنتاج النيكل العالمي. يوضح الجدول التالي نمط إنتاج النيكل في الدول الكبرى في العالم.
من الواضح تمامًا من الجدول أعلاه أن الدول المهمة لإنتاج النيكل منفصلة بشكل كبير عن بعضها البعض. من بين هذه البلدان ، تحتل كندا المرتبة الأولى ، حيث تستأثر بنحو 29 في المائة من إنتاج النيكل في العالم. تحتل رابطة الدول المستقلة المرتبة الثانية التي تنتج حوالي 21 في المائة تليها كاليدونيا الجديدة (14 في المائة) وأستراليا (10 في المائة). ومن بين المنتجين الآخرين المهمين كوبا والفلبين وجمهورية الدومينيكان وجنوب أفريقيا وإندونيسيا.
كندا هي الشركة الرائدة في إنتاج النيكل في العالم. احتفظت بسيادتها منذ عام 1900. وحتى قبل عقود مضت ، كانت كندا تقدم حوالي 60 في المائة من الإنتاج العالمي ، ولكن بعد تطوير تعدين النيكل في أجزاء مختلفة من العالم ، وخاصة بعد الحرب العالمية الثانية ، انخفض الإنتاج الكندي إلى إلى حد كبير ، وتنتج البلاد حاليًا ما يقرب من 30 في المائة من النيكل في العالم.
يعد حي سودبيري في أونتاريو ، كندا ، أهم منطقة منتجة للنيكل حيث يأتي الجزء الأكبر من الإنتاج الكندي. وبالمناسبة ، تعد هذه المنطقة أكبر منطقة منتجة للنيكل في العالم يبلغ طولها 58 كم وعرضها 26 كم. تضم هذه المنطقة حوالي 20 منجماً نشطاً ، تكون رواسبها كبيرة بما يكفي لتلبية احتياجات العالم لعقود أخرى قادمة.
ومن الجدير بالذكر أنه نظرا لاتساع احتياطيات النيكل ، تهيمن كندا على التجارة العالمية للنيكل. يتم تصدير الجزء الأكبر من ناتجها النيكل إلى الولايات المتحدة الأمريكية. ومن مناطق تعدين النيكل المهمة الأخرى مناطق بحيرة لين ومناطق هوب وتومسون-موك في شمال مانيتوبا.
إلى جانب كندا ، تحتل رابطة الدول المستقلة المرتبة الثانية في إنتاج النيكل وتنتج البلاد ككل حوالي 21 في المائة من النيكل. في ودائع النيكل رابطة الدول المستقلة يتم فصلها على نطاق واسع عن بعضها البعض. تتركز الرواسب الرئيسية لخامات النيكل في مناطق مورمانسك ، أورينبورغ ، تشيليابينسك ، وفي منطقة كردستان SSR في رابطة الدول المستقلة ، يأتي الجزء الأكبر من ناتج النيكل من رواسب النيكل-الصهارة-النيكلية.
نوريلسك (إقليم كراسنويارسك) ، زدانوفسك ، كولا (منطقة مورمانسك) و جمهورية أوكرانيا الاشتراكية السوفياتية هي المناطق الرئيسية لتعدين النيكل الصهاريج. منذ الحرب العالمية الثانية ازداد إنتاج النيكل السوفيتي زيادة كبيرة. تقع مصاهر النيكل الرئيسية بجوار مناجم النيكل.
كاليدونيا الجديدة في المحيط الهادئ هي ثالث أكبر منتج للنيكل في العالم. ظهرت هذه المنطقة كمنتج مهم فقط بعد تطوير منطقة سودبوري ، كندا. من المفترض أن تكون احتياطيات كاليدونيا الجديدة كبيرة للغاية على الرغم من أنها تنتج درجات منخفضة للغاية من الخامات.
يتم تصدير الجزء الأكبر من انتاج البلاد. وتحدث أيضاً رواسب أصغر ولكن كبيرة في عدد من البلدان ذات خطوط العرض المدارية حيث تتشكل رواسب النيكل الثانوية من خلال عملية التحضير في المناطق شديدة الحرارة والرطوبة.
وتشمل هذه الدول كوبا والبرازيل وفنزويلا والسيليبي وأستراليا وغيرها. من بين هذه البلدان ، تعد كوبا وأستراليا أكثر أهمية. يذهب الإنتاج الكوبي في الغالب إلى رابطة الدول المستقلة ، في حين تصدر أستراليا إلى الولايات المتحدة وكذلك إلى العديد من الدول الأوروبية.
النيكل هو واحد من أكثر المعادن قيمة كسبيكة للمنتوجات المعدنية وغير الحديدية ويعتبر بمثابة معدن استراتيجي حيوي لغرض الذخائر. ومن بين القوى العظمى ، ربما تكون رابطة الدول المستقلة قد غُيرت بشكل كبير من رواسب النيكل ، التي من المفترض أن يظل الجزء الأكبر منها مستكشفاً.
ولذلك ، يعتقد أن البلاد ستحتفظ على الأرجح بسيادتها في العقود القادمة أيضاً. في حين ، من ناحية أخرى ، فإن الدول التي تفتقر إلى رواسب خامات النيكل ربما تعتمد فقط على الواردات.
سبائك الحديد: نوع # 4. المنغنيز:
المنغنيز هو نوع من سبائك الحديد المستخدمة في تصنيع الفولاذ عالي الجودة. كما يتطلب صهر الحديد المنجنيز لإزالة الأكاسيد أثناء صهر الحديد. تشكيل المنغنيز يشبه إلى حد كبير خام الحديد. توجد بشكل عام في البلدان الاستوائية وشبه الاستوائية ذات الأمطار الغزيرة. العقيدات المنغنيزية أو العقيدات المعدنية - الموجودة في قاع البحر أو في الرفوف القارية - تنتج أيضًا كمية كبيرة من المنغنيز.
أنواع الخامات:
يختلف لون المنغنيز من فضي إلى رمادي وغالباً ما يرتبط بخام الحديد.
الأنواع الرئيسية لخامات المنغنيز هي:
(أ) Psilomelane (MnO 2 .H 2 O):
في هذا الخام ، يبلغ محتوى المنغنيز حوالي 50٪.
(ب) برونيت:
يتراوح محتوى المنغنيز بين 52-54٪.
(ج) المنغانيت (Mn 2 O 3 .H 2 O):
محتوى المنغنيز أقل من 50٪.
(د) هوسمانيت (MnO.Mn 2 O 3 ):
محتوى المنغنيز أقل من 40٪.
(هـ) بولانيتي (MnO 2 ):
محتوى المنغنيز أقل من 40٪.
الاستخدامات:
(أ) يستخدم المنغنيز في الغالب لصنع نوعية خاصة من الفولاذ. المنغنيز ، وهو من السبائك الفيروسية الهامة للغاية ، يجعل الفولاذ المقاوم للصدأ صلبًا ونظيفًا. تزداد صلابة وقوة ومتانة الصلب مع إضافة المنغنيز.
(ب) يستخدم فيرو مانجانيز على نطاق واسع في الصناعات التحويلية لإنتاج الأسلحة والقضبان وما إلى ذلك.
(ج) مقاومة الأكسدة في الأفران العالية.
(د) يتم استخدامه لإنتاج السبائك. مع النحاس وسبائك النحاس والبرونز والنيكل ، فإنها تنتج المنغنيز الصلب.
(ه) هو مطلوب لتطهير السوائل ، وتصنيع قوة التبييض ، واللحام الغرض.
(و) يستخدم أيضا في إنتاج الزجاج وفي تصنيع الطوب والبلاط والطلاء وإنتاج غطاء البطاريات الجافة وما إلى ذلك.
سبائك الحديد: النوع # 5. القصدير (Sn):
مثل النحاس ، القصدير هو معدن ذو أهمية طويلة للحضارة الإنسانية. ويعتقد أن فائدة القصدير كانت معروفة لشعب شرق البحر الأبيض المتوسط في وقت مبكر من ثلاثة آلاف سنة قبل الميلاد. ربما كان الناس في نفس المنطقة قد أتقنوا فن صناعة البرونز ، وهو سبيكة تتكون من حوالي 90 في المائة من النحاس و 10 في المائة. القصدير.
كان هذا الحادث التاريخي بمثابة بداية العصر البرونزي ، الذي تلاه العصر الحجري الحديث وقبل العصر الحديدي. وكان تين يعتبر معدنًا استراتيجيًا لأن الأسلحة البرونزية كانت أقوى بكثير من غيرها. في المجتمع الأكثر تطوراً وتطوراً في يومنا هذا ، لا يزال القصدير يلعب دورًا مهمًا في مختلف مجالات حياتنا.
استخدامات الحاضر من القصدير:
القصدير هو معدن ذو أهمية كبيرة حيث يتم استخدامه لصنع درجات مختلفة من السبائك. وحتى اليوم ، يستخدم حوالي 6 في المائة من الناتج العالمي الإجمالي للقصدير في صناعة البرونز من مختلف الدرجات. يتم استخدام كميات كبيرة من مخرجات القصدير لتصنيع رقائق القصدير والأنابيب القابلة للطي والعديد من السبائك مثل اللحام الناعم (القصدير والرصاص) والمعدن ببيت (النحاس والأنتيمون والقصدير) ونوع المعادن.
ويستند الاستخدام الرئيسي الآخر للمعادن على مقاومته للأكسدة والتآكل بواسطة الأحماض العضوية وغير العضوية. غير سمية لها يمكن أن تكون. مستعملة بنسب كبيرة في صناعة التعليب.
طريقة حدوث القصدير:
الكاسيتيت (SnO 2 ) هو المعدن الرئيسي الذي يتم الحصول عليه من القصدير. القصدير يحدث في الأصل في الأوردة التي تعبر الصخور النارية والمتحولة مثل الجرانيت ، الشست. يتم استخراج القصدير في بوليفيا وألمانيا وتشيكوسلوفاكيا من هذه الودائع.
كمية كبيرة من القصدير يحدث أيضا في الرواسب الطميية ، في المدرجات الغرينية ، أو السهول الفيضية - التي ترسبها مجاري الأنهار والأنهار بسبب التجوية الطويلة للصخور القطرية. حوالي 80 في المائة من الإنتاج العالمي للقصدير يأتي من الرواسب الغرينية ، المعروفة باسم الرواسب الغرينية. مثل هذه الرواسب الغرينية تعمل بطرق مختلفة في شبه جزيرة مالايان.
