نگاهي به معادن سنگ آهن مركزي ايران – بافق
شهرستان بافق در ‪ ۱۲۰‬كيلومتري جنوب شرقي شهر يزد داراي منابع زير زميني متنوعي است و از جمله مناطق معدن خيز كشور به شمار مي‌رود.

سنگ آهن چغارت ، چاه گز و سه چاهون ، منگنز ناريگان ، فسفات اسفوردي ، سرب و روي كوشك و معدن مرمريت بيشه در ، از مهمترين معادن بافق هستند.
شركت سهامي خاص معادن سنگ آهن مركزي ايران در ‪ ۱۰‬كيلومتري شمال شرقي شهر بافق و در حاشيه مركزي ايران قرار دارد.

اين شركت در سال ‪ ۱۳۵۰‬براي اكتشاف و بهره‌برداري از كانسارهاي آهن منطقه بافق توسط سازمان ذوب آهن ايران سابق تاسيس شد و هم اكنون يكي از واحدهاي مهم زير مجموعه شركت تهيه و توليد مواد معدني ايران و بزرگترين‌شركت توليد كننده سنگ آهن دانه‌بندي و كنستانتره كشور است.
بلوك معدني بافق با ذخيره بيش از يك سوم سنگ آهن كشور بعنوان مهمترين زون آهن دار ايران شناخته شده‌است.
به دنبال عمليات اكتشافي انجام شده ، از سال ‪ ۱۳۴۰‬تاكنون در اين منطقه بيش از ‪ ۳۸‬آنومالي آهن دار با ذخيره نزديك به ‪ ۱/۷‬ميليارد تن شناسايي شده كه مهمترين آنها معادن چغارت ، سه چاهون، آنومالي شمالي، ميشدوان و چاه‌گز هستند.
شركت سنگ آهن مركزي ايران ، بزرگترين توليدكننده سنگ آهن دانه بندي كشور طي ‪ ۳۰‬سال گذشته است كه از سال ‪ ۱۳۵۰‬عمليات استخراج سنگ آهن در معدن چغارت را آغاز كرد.
اين معدن طي اين مدت، سنگ آهن مورد نياز كارخانه ذوب آهن اصفهان و برخي صنايع فولادسازي كشور را تامين كرده و از سال ‪ ۸۰‬تاكنون به جمع صادر كنندگان سنگ آهن پيوسته است.
هم‌اكنون از دو معدن “چغارت” و “سه چاهون” سالانه هشت ميليون تن سنگ آهن استخراج مي‌شود كه نيمي از آن سنگ آهن دانه‌بندي شده‌است و بطور مستقيم براي مصرف در كارخانه ذوب آهن اصفهان و صادرات استفاده مي‌شود و مابقي نيز در كارخانه فرآوري چغارت به كنسانتره سنگ آهن تبديل مي‌شود.

 

* معدن چغارت
با ذخيره زمين شناسي ‪ ۲۰۷‬ميليون تن در ‪ ۱۰‬كيلومتري شمال شرقي شهر بافق واقع شده و ارتفاع اوليه آن از سطح دريا ‪ ۱۲۸۶‬متر بوده است.
ذخيره قابل استخراج اين معدن ‪ ۱۷۷/۲‬ميليون تن برآورد شده كه ‪۹۵/۶‬ ميليون تن آن به دليل عيار بالا و فسفر پايين، پس از خردايش بصورت مستقيم قابل مصرف در كارخانجات فولاد است و مابقي آن براي پر عيارسازي به كارخانه فرآوري ارسال مي‌شود.

عمليات بهره‌برداري از اين معدن از شهريور سال ‪ ۵۰‬آغاز شد و تا پايان سال ‪ ۸۵‬بالغ بر ‪ ۹۷‬ميليون تن سنگ آهن از آن استخراج شده است.
عمليات استخراج در اين معدن به صورت روباز و با استفاده از شاول‌هاي الكتريكي با حجم بيل هفت متر مكعب و كاميون‌هاي ‪ ۳۲‬و ‪ ۶۵‬تني صورت مي‌گيرد.

* معدن سه چاهون
اين معدن كه در ‪ ۴۷‬كيلومتري شمال شرقي شهر بافق واقع شده از نظر زمين شناسي در سازندهاي پركامبرين پسين ايران مركزي قرار داشته و منشاء آن آتشفشاني رسوبي است.
اين معدن مشتمل بر دو آنومالي است كه در فاصله سه كيلومتري يكديگر قرار دارد و مجموع آنها داراي ‪ ۱۴۴/۵‬ميليون تن ذخيره معدني است كه ‪ ۹۵‬ميليون تن آن با متوسط عيار آهن ‪ ۳۷/۲‬درصد و فسفر هشت درصد، قابل استخراج است.
بهره‌برداري از اين معدن در سال ‪ ۱۳۸۴‬آغاز شد و طي برنامه‌ريزي انجام شده سالانه ‪ ۳/۴‬ميليون تن سنگ آهن از آن استخراج و پس از خردايش در كارخانه سنگ شكن با ابعاد كوچكتر از ‪ ۳۰۰‬ميليمتر، توسط راه‌آهن به كارخانه فرآوري چغارت منتقل مي‌شود.
عمليات اوليه طراحي معدن در سال ‪ ۱۹۷۰‬ميلادي توسط مهندسين مشاور شوروي سابق انجام شد و بر اساس طراحي‌هاي انجام شده ‪ ۱۷۷‬ميليون تن سنگ آهن از اين معدن قابل برداشت خواهد بود.

* كارخانه فرآوري
به منظور پر عيارسازي كانسنگ‌هاي پر فسفر چغارت و كم عيار سه چاهون ، كارخانه فرآوري با ظرفيت توليد سالانه ‪ ۳/۲‬ميليون تن كنسانتره سنگ آهن احداث شده و توليد سنگ آهن دانه‌بندي شده هم چهار ميليون تن است.
اين كارخانه كه در سال ‪ ۸۴‬به بهره‌برداري رسيد شامل دو خط توليد مستقل براي سنگ آهن كم عيار و پر فسفر چغارت و سنگ آهن كم عيار سه‌چاهون مي‌باشد.

مقدار خوراك ورودي كارخانه براي هر دو خط توليد جمعا ‪ ۵/۷‬ميليون تن در سال بوده و ظرفيت توليد هريك از خطوط توليد سالانه ‪ ۱/۶‬ميليون تن كنسانتره است.
در اين واحد ، سنگ آهن پرفسفر و كم عيار پس از خردايش در آسيابهاي خود شكن و گلوله‌اي ، توسط دستگاههاي جدايش مغناطيسي شدت پايين و بالا، پر عيار و آماده ارسال به واحدهاي فولادسازي مي‌شود.
طرح احداث كارخانه آگلومراسيون به ظرفيت ‪ ۸۰۰‬هزار تن و طرح آماده‌سازي و بهره برداري از آنومالي سه چاهون از جمله طرح‌هاي در دست اقدام در شركت سنگ آهن مركزي ايران – بافق است.
واحد نمونه كشوري در سال‌هاي ‪ ۸۲ ، ۸۰‬و ‪ ۸۳‬صنعت برگزيده سبز در سال‌هاي ‪ ۸۱‬و ‪ ۸۳‬و صادركننده نمونه سال ‪ ۸۵‬از جمله افتخارات معادن سنگ آهن مركزي ايران- بافق است.
معدن سنگ آهن چغارت در فاصله ۱۳۳ کیلومتری جنوب شرقی یزد و ۱۳ کیلومتری شمال شرقی شهرستان بافق واقع شده است. راه ارتباطی معدن به شهرستان بافق و یزد، جاده آسفالته و راه آهن است. این منطقه دارای آب و هوای خشک بوده و حرارت و گرمای تابستان حداکثر به ۴۸ درحه سانتی گراد می رسد. به دلیل پتانسیل معدنی عظیم منطقه در تیرماه ۱۳۴۰ به دنبال بررسی های مقدماتی توسط مهندسین ایرانی و خارجی عملیات اکتشافی به صورت سیستماتیک شامل حفر چاه، تونل، ترانشه و مطالعات زمین شناسی و ژئوفیزیک بر روی کانسار انجام گرفت. عملیات اکتشافی تکمیلی در سال ۱۳۵۴ با ذخیره معادل ۲۱۶ میلیون تن به پایان رسیده و گواهینامه کشف آن صادر شده است. بهره برداری از معدن فوق که نخستین معدن سنگ آهن ایران است، از سال ۱۳۵۰ توسط شرکت سنگ آهن مرکزی ایران آغاز گردیده است. این معدن از تاریخ شروع بهره برداری تا کنون، همه ساله سنگ آهن مورد نیاز کارخانه ذوب آهن اصفهان را در حد استانداردهای مورد قبول به شرح زیر تأمین نموده است:

 

نوع
ابعاد
شیمیایی نسبت وزنی

فسفر
آهن
آگلومراسیون ۰ – ۱۰ mm

۰/۱۸۵ ۶۱±۱/۵
۷۰%

کوره بلند
۱۰ – ۲۵ mm
۰/۱۵
۶۳±۱/۵
۳۰%

نحوه بهره برداری از معدن به روش روباز و پلکانی انجام می گیرد و مراحل خط تولید معدن به شرح زیر است:
۱٫ حفاری و انفجار در سنگ آهن
۲٫ بارگیری و حمل از معدن به سنگ شکن
۳٫ خرد کردن و طبقه بندی سنگ آهن به اندازه ای که قابل مصرف در کوره بلند باشد.
۴٫ بارگیری سنگ آهن و ارسال به محل مصرف

این معدن با ذخیره زمین شناسی ۲۰۷ میلیون تن در ۱۲ کیلومتری شمال شرقی شهر بافق واقع شد و ارتفاع اولیه آن از سطح دریا ۱۲۸۶ متر می باشد.
ذخیره قابل استخراج این معدن ۲/۱۷۷ میلیون تن برآورد شده که از این میزان ۶/۹۵ میلیون تن آن به دلیل عیار بالای آهن و فسفر پایین، پس از خردایش به صورت مستقیم قابل مصرف در کارخانجات فولاد می باشد و مابقی باید جهت پرعیارسازی به کارخانه فرآوری ارسال گردد.
عملیات بهره برداری از این معدن از شهریور ۱۳۵۰ آغاز شده و تا پایان سال ۱۳۸۴ حدود ۹۷ میلیون تن سنگ آهن از این معدن استخراج شده است.

عملیات استخراج در این معدن به روش روباز و با استفاده از شاول های الکتریکی با حجم جام ۷ متر مکعب و کامیون هایی با ظرفیت ۳۲ و ۶۵ تنی صورت می گیرد.

کارخانه خردایش و دانه بندی
نظر به اینکه ۶/۹۵ میلیون تن از ذخیره سنگ آهن قابل استخراج معدن چغارت به دلیل عیار بالای آهن و پایین بودن میزان فسفر به صورت مستقیم، قابلیت استفاده در کارخانجات فولادسازی را دارد، بدین منظور این تیپ سنگ آهن طی سه مرحله توسط سنگ شکن های فکی و مخروطی با ابعاد کوچکتر از ۲۵ میلیمتر خردایش و سپس به دو بخش دانه ریز (صفر تا ۱۰ میلیمتر) و دانه درشت (۱۰ تا ۲۵ میلیمتر) تبدیل و در انبارهایی با ظرفیت ۳۵ هزار تن انباشت و در نهایت توسط راه آهن به کارخانجات ذوب آهن اصفهان یا بنادر کشور جهت صادرات ارسال می گردد.

کارخانه تولید کنسانتره
به منظور پرعیارسازی کانسنگ های کم عیار چغارت و سه چاهون، کارخانه ای با ظرفیت تولید سالیانه ۲/۳ میلیون تن کنسانتره احداث شده که در سال ۱۳۸۴ به بهره برداری رسید.
این کارخانه شامل دو خط تولید مستقل برای سنگ آهن کم عیار و پرفسفر چغارت و سنگ آهن کم عیار سه چاهون می باشد.

مقدار خوراک ورودی کارخانه برای هر دو خط تولید جمعا۷/۵ میلیون تن در سال بوده و ظرفیت تولید هر یک از خطوط، ۶/۱ میلیون تن کنسانتره در سال می باشد.

در این کارخانه، سنگ آهن پر فسفر و کم عیار پس از خردایش در آسیاهای خودشکن و گلوله ای، توسط دستگاه های جدایش مغناطیسی شدت پایین و بالا، پرعیار و آماده ارسال به واحدهای فولادسازی می گردد.
سیستم تولید در این کارخانه مکانیزه بوده و کلیه مراحل تولید توسط واحدهای اتوماسیون، کیفیت و آزمایشگاه، کنترل و نظارت می گردد.

Concentrate

Feed Production Line

P%
Fe%
Mt/a
P% Fe%
Mt/a
<0.12
>66

۱٫۶۰
۱٫۰۰
۵۲
۲٫۳
Choghart

<0.05
>66
1.60
0.05
37
3.4
Se – chahun

معدن سنگ آهن چغارت از سال ۱۳۵۰ تامين کننده خوراک کارخانه ذوب آهن اصفهان بوده است نوع سنگ آهن مصرفی عبارت است از سنگ آهن پر عيار و کم فسفر و دانه بندی شده درکارخانه موجود می باشد.
از معدن سنگ آهن چغارت علاوه بر سنگ آهن پر عيار و کم فسفر يک نوع سنگ آهن کم عيار و پر فسفرنيز استخراج می شئد که قابل استفاده برای کوره بلند و صنايع فولاد سازی کشور نمی باشد ميزان استخراج اين نوع سنگ آهن که در محوته سنگ آهن چغارت ذخيره شده است حدود ۵/۱۹ ميليون تن می باشد که می بايستی آن را به طريقی قابل استفاده در صنايع فولاد سازی

نمود. از طرفی ذخيره قابل استفاده سنگ آهن کم عيار سه چاهون در دو توده شمالی و جنوبی به ترتيب برابر ۴۵ و.۴/۴۹ ميليون تن بر آورد شده است لذا با توجه به ذخاير سنگ آهن کم عيار پر فسفر چغارت و کم عيار سه چاهون برای استفاده بهينه از ذخاير مورد بحث طرح توسعه مجتمع معدنی سنگ آهن چغارت با اهداف زير از سال ۱۳۷۰ به مئرد اجرا گذاشته شد و تاريخ خاتمه طرح در سال ۱۳۸۳ طبق آخرين تجديد نظر برنامه زمانی خواهد بود.

۱-ادامه تامين ۳ ميليو تن سنگ آهن پر عيار دانه بندی شده برای خوراک کوره بلند اصفهان.
۲-توليد۲/۳ميليو تن کنسانتره آهن به منظور توليدسينتر و پلت جهت تامين مواد اوليه مورد نياز طرح های توسعه کوره بلند اصفهان و ساير صنايع فولاد کشور.
کارخانه کنستانتره سنگ آهن چغارت و سه چاهون دارای ۲ خط توليد مستقل برای سنگ آهن پر فسفر کم عيار چغارت و سنگ آهن کم عيار سه چاهون می باشد.مقدار خوراک ورودی کارخانه فرآوری برای ۲ خط توليد مورد بحث جمعا ۷/۵ ميليون تن در سال بوده و هر يک از خطوط توليد کنسانتره به ظرفيت ۶/۱ ميليون تن در سال وجمعا ۲/۳ ميليون تن کنستانتره در سال خواهد بود.
وزن کل تجهيزات و ماشين آلات جمعا حدود ۶۷۷/۱۱ تن بر آورد گرديد گه شامل ۲۹۰ تن وزن دو دسگاه سنگ شکن های چغارت و سه چاهو و ۸۵۳۷ تن وزن ماشين آلات و تجهيزات قرارداد اصلی و ۲۸۵۰ تن مربوط به الحاقيه قرارداد مي باشد.

پروسس خط توليدسنگ آهن چغارت:
سنگ آهن کم عيار پر فسفر از ذخاير موجود توسط يک دستگاه سنگ شکن که در سايت چغارت نصب شده است خرد شده و توسط نوار نقاله به بستر همگن ساز چغارت انتقال می يابد حداکثر ابعاد سنگهای خرد شده حدود ۳۰ سانتی متر می با

شد و عمل ذخيره نمودن توسط يک دستگاه استاکر انجام می شود .
سنگهای ذخيره شده در بستر همگن ساز توسط يک دستگاه ريکلايمر و نوار نقاله به سيلوی ذخيره خط توليد چغارت با ظرفيت ۲۰۰۰ تن انتقال خواهد يافت.
سنگ آهن ذخيره شده در سيلوی ۲۰۰۰ تنی از قسمت زير توسط يک دستگاه نوار نقاله به يک دستگاه آسياب خود شکن انتقال می يابد و عمل خردايش با اضافه نمودن آب انجام می گيرد . ظرفيت آسياب شامل ۳۶۶ تن سنگ آهن از سيلوی مربوطه در ساعت و ۱۱۰ تن در ساعت سنگ های دانه درشت برگشتی از سرند لرزان که جمعا برابر ۴۷۶ تن در ساعت می باشد.

دوغاب حاصل از عمل خردايش پس از خارج شدن از آسياب و عبور از يک دستگاه سرند لرزان توسط پمپهای دوغاب به جداکنندگان مغناطيسی مرحله اول جهت جداسازی انتقال يافته و سنگهای دانه درشت روی سرند لرزان جهت خردايش به وسيله نوار نقاله به آسياب بر می گردد.
در مرحله اول جداسازی ذرات سنگ آهن از ساير مواد توسط جداکنندگان مغناطيسی انجام گرفته و باطله مربوط برای جداسازی مرحله دوم توسط پمپ به هيدرو سيکلون ها منتقل می شود.
در مرحله دوم بازيافت باقيمانده ذرات سنگ آهن توسط جداکنندگان مغناطيسی اين مرحله جدا شده و باطله مربوط به تيکنر باطله منتقل می گردد.
دوغاب شامل کنسانتره آهن در دو مرحله جداسازی به قسمت فيلتراسيون منتقل شده و توسط فيلتر های نواری با استفاده از پمپ های خلا آبگيری می شود و سپس اين کنسانتره با ۶۶٪ آهن و ۹٪آب توسط نوار نقاله به استوک يارد مربوط منتقل و ذخيره می شود.
چون نوع پروسس سيستم تر است لذا برای بازار يابی آب مصرف شده کليه باطله ها و آب زير فيلتر های نواری به دستگاه تيکنر باطله منتقل می شود و با استفاده از محلول شيميايی فلوکولانت که باعث سرعت در عمل ته نشينی می شود جداسازی آب از باطله انجام گرفته و آب بازیافتی به مخزن آب پروسس منتقل وتوسط پمپهای مربوطه به محل های مصرف در خط تولید انتقال می یابد.
باطله خط تولید چغارت از محل زیر تیکنر باطله توسط پمپهای دوغاب به محل انباشت که دورتر از محل کارخانه است پمپاژ می شود .

میزان تولید کنسانتره خط تولید چغارت برابر ۲۳۸ تن در ساعت می باشد که توسط یک دستگاه استاکر نصب شده در استوک یارد مربوط انباشت می شود و برای برداشت آن از یک دستگاه ریکلایمر و نوار نقاله مربوطه و انتقال آن به ایستگاه بارگیری راه آهن استفاده می شود.
پروسس خط توليد سنگ آهن سه چاهون :
سنگ آهن کم عيار سه چاهون پس از استخراج از معدن توسط يک دستکاه سنگ شکن که در سايت سه چاهون نصب شده است عمل خردايش اوليه انجام گرفته و به وسيله نوار نقاله به قسمت استوک پايل منتقل می گردد.

سنگ آهن انباشته شده در استوک پايل توسطنوار نقاله و تجهيزات بارگيری در ايستگاه بارگيری سنگ آهن سه چاهون با واگن هايی با ظرفيت ۴۵ تا ۵۰ تن منتقل وبه محل ايستگاه تخليه سنگ آهن سه چاهون در سايت چغارت حمل می شود.
سنگ آهن تخليه شده در ايستگاه تخليه سنگ آهن سه چاهون به وسيله نوار نقاله مربوطه به محل بستر همگن ساز منتقل و توسط استاکر خط سه چاهون عمل انباشت انجام می گردد.
از محل بستر همگن ساز خط تولید سه چاهون توسط یک دستگاه ریکلایمر و نوار نقاله سنگ آهن سه چاهون به سیلوی ذخیره ۲۰۰۰ تنی مربوطه منتقل و از زیر سیلوی مورد نظر به وسیله نوار نقاله به مقدار ۶۲۸ تن در ساعت خوراک آسیاب خود شکن خط تولید سه چاهون تامین می گردد.
عمل خردایش در آسیاب خود شکن در سه چاهون همانند خط تولید چغارت بوده و دوغاب زیر سرند لرزان جهت عمل جداسازی به وسیله پمپ های دوغاب به جداکنندگان مغناطیسی مرحله اول منتقل و سنگ های دانه درشت روی سرند لرزان مجددا به آسیاب بر می گردد.
به علت تفاوتی که بین مشخصات سنگ آهن سه چاهون و چغارت وجود دارد پروسس خط تولید چغارت از نظر به کارگیری ماشین آلات فرق دارد و برای این خط تولید یک دستگاه آسیاب گلوله ای نیز دز نظر گرفته شده است.

در خط تولید کنسانتره سه چاهون همانند خط تولید چغارت مراحل جداسازی سنگ آهن به وسیله جدا کنندگان مغناطیسی در دو مرحله انجام می گیرد و کنسانتره مربوط به قسمت فیلتراسیون منتقل می شود.
ظرفیت تولید کنسانتره خط سه چاهون برابر ۲۴۵ تن کنیتانتره در ساعت با ۶۶٪ آهن ۹٪رطوبت می باشد.
بقیه عملیات انتقال کنسانتره برای انباشت و برداشت از استوک یارد مربوطه مشابه خط تولید چغارت می باشد.

كاني سازي آهن به صورت يك استوك آهني در دگرگونه پركامبرين تزريق شده است كه دايك ها و پيكره هاي ديابازي فراواني توده آهني را همراهي مي كند.معدن چغارت هم اكنون در حال بهره برداري است و سنگ آهن آن به كارخانه ذوب آهن اصفهان ارسال مي گردد.ميزان ذخيره قطعي اين كانسار ۲۱۶ ميليون تن گزارش شده است .عيار متوسط آهن ۴۱/۵۷ درصد ،فسفر۴/۰ درصد و گوگرد ۰۸/۰ درصد است.كانسار آهن چغارت از نوع فسفردار است.بر پايه تركيب كاني شناسي تيپ كانسنگهاي زير در اين كانسار مشخص مي شوند:
۱- كانسنگهاي منيتيتي كه از نظر كميت فراوانترين كانسنگ چغارت است.
۲- كانسنگ منيتيتي –مارتيتي بافتي همسان با كانسنگ منيتيتي دارد.ولي بافت آن دانه ريز است كه از مارتيتي شدن منيتيت ناشي شده است.
۳- كانسنگهاي منيتيت آپاتيت دار و آپاتيتي –منيتيتي كه بيشتر در بخش كناره كانسار پديد آمده كه بافتي با بلورهاي نيمه شكل دارند.
۴- كانسنگ منيتيتي –پيريت دار كه در افقهاي ژرف كانسار نزديك شكستگيها يافت مي شوند كه اغلب با ساخت نواري ميان لايه هايي را در زونهاي پرمايه پديد مي آورند.
۵- كانسنگ منيتيتي –سيليس دار با ساخت تزريقي و خالدار.

منيتيت ،كاني اصلي ذخيره را تشكيل مي دهد .آپاتيت به صورت بلورهاي پراكنده در توده آهني و به حالت رگه هاي نازك و ضخيم گزارش شده است .كانسار چغارت منشا ماگمايي داشته و به احتمال زياد ،در ارتباط با فعاليت ماگمايي بازيك آلكالن در زمان پركامبرين-كامبرين زيرين مي باشد.

ميزان توليد فسفات و روند آن در ايران
ميانگين توليد فسفات در ايران در اين دوره ( ۱۳۷۶-۱۳۸۰)با متوسط نرخ رشد ۲/۱۰۷%، ۸/۲۲۹۱۷ تن بوده که از ۱۴۰۰۰ تن در سال ۱۳۷۶ به ۸۵۰۰ تن در سال ۱۳۷۸ و ۲۲۵۱۷ تن در سال ۱۳۸۰ افزايش يافته است (جدول۳۹ (