حتماً تابه‌حال پیش آمده که بخواهید قطعه‌ای از آهن و یا فولاد را برش دهید و یا توسط مته سوراخ کنید. در انتهای کار برش و سوراخکاری آهن و فولادی، ذرات ریزی به نام براده آهن بر جای می‌ماند که در صنعت به آن خاک آهن گفته میشود. اما آیا این خاک برش آهن استفاده‌ای هم دارد یا اینکه ماده‌ای بی‌ارزش و دورریختنی است؟ شاید بگویید که پاسخ روشن است و چه کسی پیدا میشود از براده آهن استفاده کند. اما زمانی که در ادامه مطلب به کاربردهای گسترده این ذرات آهنی در صنایع مختلف از تولید رنگ و لنت ترمز گرفته تا تولید کودهای شیمیایی اشاره کنیم، قطعاً با دید متفاوتی به چنین ماده ارزشمندی توجه خواهید کرد!
خاک آهن چیست؟
خاک آهن که با اصطلاحاتی نظیر براده آهن، خاک برش آهن و سوده آهن نیز شناخته میشود، نوعی ضایعات ارزشمند آهنی و فولادی است که در هنگام برش، سوراخ کردن و یا سوهان زدن قطعات آهنی و فولادی تولید میشود. البته باید توجه شود که به کار بردن عبارت ضایعات برای خاک اهن شما را به اشتباه نیندازد چراکه این ماده هم به صورت مستقیم در صنایع گوناگون کاربرد داشته و هم امکان استفاده مجدد از آن وجود دارد. با استفاده مجدد خاک آهن، ضایعات آهن و فولادی به حداقل رسیده و استخراج سنگ آهن را برای تولید آهن آلات جدید به حداقل می‌رساند.
لازم به ذکر است که خاک آهن خود دارای دو نوع به صورت احیاشده و احیا نشده است که دارای رنگ متفاوتی هستند. خاک اهن احیا نشده به رنگ زغالی و سیاه بوده که حالت اکسیدی دارد. درصورتی‌که این نوع براده آهن احیا شود، رنگ آن خاکستری خواهد شد. گاهی پیش می‌آید که حرارت ناشی از برشکاری آن‌قدر بالاست که براده‌های آهن ذوب می‌شوند و این براده‌ها را در این حالت اشک فولاد می‌گویند.
کاربرد خاک آهن در صنایع مختلف
در اینجا قرار است به کاربردهایی از خاک اهن اشاره کنیم که مطمئناً شما را انگشت‌به‌دهان خواهد گذاشت. تصور اینکه چنین ذراتی تا این حد حائز اهمیت باشند بسیار سخت و دور از ذهن است. اما مطمئناً پس‌ازاینکه با کاربردهای گسترده خاک اهن آشنا شدید، در جهت استفاده صحیح و عدم دورریزی آن‌ها اقدام خواهید کرد.
کاربرد خاک آهن در زنجیره تولید فولاد
قابلیت بازیافت فولاد سبب شده تا از براده آهن نیز بتوان مجدداً در زنجیره تولید فولاد استفاده کرد. در همین راستا، از پوسته اکسید آهن به همراه خاک آهن برای تولید بریکت، گندله و آگلومره آهن استفاده میشود. سه محصول یادشده در دسته محصولات اولیه فولادی در زنجیره تولید فولاد قرار دارند و این‌چنین، براده آهن به چرخه تولید برگشته و به‌عنوان یک ماده بلااستفاده دور ریخته نمی‌شود.
استفاده از خاک آهن در تولید لنت ترمز
یکی دیگر از کاربردهای خاک آهن در تولید لنت ترمز خودرو است که به همراه پوسته اکسید آهن مورداستفاده قرار می‌گیرد. در این مورد از براده آهن به صورت نرمه‌های آهن اسفنجی نیز برای تولید لنت ترمز خودرو استفاده میشود اما کیفیت لنت تولیدشده به اندازه لنت‌های تولیدشده با خاک آهن نیست.
استفاده از خاک آهن در تولید کود برای گیاهان و درختان
کمبود عنصر آهن در گیاهان مشکلاتی از قبیل اختلال در تولید کلروفیل و زرد شدن برگ آن‌ها که نشانه ایجاد اختلال در رشد و باردهی درختان است را به همراه دارد. هم‌چنین، گیاهان یکی از منابع غذایی برخی جانوران هستند و در صورت کمبود آهن در آن‌ها، این جانوران نیز دچار فقر آهن شده و در انتها سلامت انسان که از این جانوران تغذیه می‌کند به خطر خواهد افتاد. استفاده از براده آهن به صورت ریختن آن‌ها پای گیاهان، بوته‌ها و درختان سبب رسیدن مقدار آهن لازم و موردنیاز آن‌ها شده و این‌چنین، اختلالی در چرخه طبیعت که در انتها به سلامت و زندگی انسان ختم میشود، ایجاد نخواهد شد.
استفاده از خاک آهن در تولید رنگ
شاید با دیدن چنین عنوانی تعجب کنید که مگر میشود از آهن در رنگ استفاده کرد! در پاسخ باید گفت که رنگ‌های مغناطیسی به همین روش تولید می‌شوند که کاربرد فراوانی در رنگ‌آمیزی سطوح چوبی دارند. این نوع رنگ‌ها با نفوذ به درون چوب، مقاومت آن را در شرایط جوی مختلف بهبود می‌بخشند.
سایر کاربردهای خاک آهن عبارت‌اند از:
- صنایع الکترود سازی
- صنایع فرو مغناطیس
- صنعت چاپ
- حذف ناخالصی گوگرد در سوخت گازی
- تولید محصولات اصطکاکی
- کاربرد در آزمایشگاه
مزایای خاک آهن
به دلیل اینکه خاک آهن امکان استفاده مجدد را دارد، با واردکردن آن از طریق بازیافت به چرخه تولید می‌توان در هزینه تولید و انرژی صرفه‌جویی کرد. گذشته از آن، فولاد خاصیت بازیافت پذیری صددرصدی دارد و در صورت تولید فولاد از آهن آلات بازیافت شده، خواص و کیفیت فولاد همچنان حفظ میشود. ضمن اینکه، تولید محصولاتی مانند گندله، بریکت و غیره از براده آهن سبب شده تا استخراج از منابع سنگ آهن کمتر شده و این منابع برای مدت‌زمان بیشتری قابل بهره‌برداری باشند.
هم‌چنین، استفاده از خاک آهن در تولید کود سبب استفاده کمتر از کودهای شیمیایی که اغلب دارای تاریخ انقضا هستند میشود چراکه براده‌های آهن اگر در معرض رطوبت قرار نگیرند و زنگ نزنند، برای هر مدت‌زمان می‌توان آن‌ها را انبار کرد و به‌عنوان کود استفاده کرد. برای چنین منظوری، آگاهی از روش های جلوگیری از زنگ زدن آهن مفید خواهد بود.
آیا استفاده مجدد از خاک آهن امکان پذیر است؟
استفاده مجدد از خاک آهن از جهات مختلفی دارای اهمیت است. اول اینکه به دلیل خاصیت بازیافت پذیر بودن فولاد می‌توان کمتر منابع باارزشی چون معادن سنگ آهن را به مصرف رساند. ضمن اینکه، اشتغال‌زایی به دلیل کاربردهای گسترده براده آهن یکی از اصلی‌ترین مزایا و دلایل استفاده مجدد از آن است. البته باید توجه داشت که برای استفاده مجدد از خاک آهن ابتدا باید آنالیزهای لازم بر روی آن انجام پذیرد تا مشخص شود که این مواد از کیفیت و سلامت مناسب بهره می‌برند تا به چرخه تولید محصولات وارد شوند.
جمع‌بندی
خاک آهن برخلاف تصور عموم یک ماده باارزش و مفید برای صنایع گوناگون نظیر کشاورزی، تولید لنت ترمز، تولید رنگ و غیره است. با واردکردن براده آهن به چرخه تولید، امکان صرفه‌جویی در هزینه و منابع اولیه برای تولید فولاد وجود دارد. چراکه تولید گندله، بریکت و آگلومره آهن توسط خاک آهن به دلیل خاصیت بازیافت پذیر بودن فولاد امکان‌پذیر است. نکته قابل‌توجه، انجام آنالیز دقیق خاک آهن به‌منظور بررسی کیفیت و سلامت آن است.
سؤالات متداول
1- خاک آهن چیست؟
به براده آهن ناشی از عملیاتهایی مانند برشکاری، سوراخکاری و سوهان کردن در صنعت خاک آهن گفته میشود.
2- خاک آهن در چه صنایعی کاربرد دارد؟
تولید فولاد و آهن آلات، تولید رنگ‌های مغناطیسی، تولید کود گیاهی، تولید لنت ترمز خودرو و ...