خامات الحديد بجمهورية مصر العربية

اعداد

دكتور/ حسن بخيت

رئيس رابطه المساحه الجيولوجيه

-0201228224563 [email protected]

تعتبر خامات الحديد  من أهم الخامات عالميا ، حيث أنها المادة الأولية الرئيسية فى صناعة الصلب ، والذى يعتبر عنصرا صناعيا أساسيا فى التنمية فى كافة الدول ، و يعتبر نصيب الفرد من إستهلاك منتجات الصلب  ، مؤشرا رئيسيا لمدى التقدم والتنمية فى أى مجتمع .

وتنتشر خامات الحديد فى العالم تقريبا فى كافة الدول بدرجات متفاوته من الإحتياطيات والنوعيات ، ويؤخذ عادة محتوى الخام من معدن الحديد مؤشرا رئيسيا لدرجة جودته ، ومدى صلاحيته للإستخدام خاصة فى صناعة الصلب ، حيث يتراوح محتوى الحديد فى النوعيات منخفضة و / أو متوسطة الجودة بين 40 % الى 50 % بينما تدرج الخامات ذات محتوى حديد أكثر من 65 % تحت مسمى عالية الجودة – ويقدر الإحتياطى العالمى من خامات الحديد بحوالى 800 بليون طن كما يقدر محتواها من معدن الحديد بحوالى 230 بليون طن . ونظرا لإنخفاض نسبة الحديد فى معظم إحتياطيات الخامات فى الدول المختلفة ، يتم إجراء عمليات تركيز فى العديد من الدول للخامات لرفع نسبة معدن الحديد وخفض الشوائب الضارة بها ، وذلك قبل صهرها فى مصانع الصلب .

وتتواجد خامات الحديد فى مصر فى عدة مواقع ، من أهمها منطقة الواحات البحرية والتى تستخدم فى مصانع شركة الحديد والصلب المصرية حيث يتم صهرها فى الأفران العالية المتواجدة بالشركة ، وتقيم هذه الخامات على أنها منخفضة و/أو متوسطة الجودة ، حيث تدور نسبة الحديد بها حول حوالى 50 % مع وجود بعض الشوائب الضارة فى خامات بعض المناطق مثل المنجنيز والسيلكا بنسب مرتفعة ، مما يستدعى مستقبلا إجراء عمليات تركيز مناسبة لرفع جودتها . 

منذ ماقبل الثورة المصرية عام 1952شرعت  مصر فى إقامة صناعة حديد وصلب تعتمد على خامتها المحلية إذ تولت مصلحة المناجم والمحاجر دراسة خامات الحديد عام 1948م فى جبال البحر الأحمر وخاصة فى منطقة وادى كريم ، وشرق أسوان عام 52/54م . وقررت الحكومة المصرية بعد ثبوت جدوى إستخراج خام حديد أسوان وإقامة مصنع للحديد والصلب فى التبين بحلوان وصدر مرسوم بإنشاء { شركة الحديد والصلب المصرية } فى مايو 1954م تعتمد على خام أسوان .

وإستمر إعتماد مصانع الحديد والصلب بحلوان على خامات حديد أسوان حتى عام 1975م عندما ظهر بديل أكثر ملائمة متمثل فى خامات حديد الواحات البحرية الذى كانت تجرى عليه الدراسات التفصيلية منذ عام 1956م حتى أوائل السبعينات عن طريق هيئة التصنيع وهيئة المساحة الجيولوجية ومجمع الحديد والصلب والذى ثبت أفضلية إستغلاله عن حديد شرق أسوان . وتم إنشاء منجم حديد { الجديدة } بالواحات البحرية وعلى أثر ذلك توقف الإنتاج من خامات حديد شرق أسوان .

توجد خامات الحديد فى مصر فى ثلاث مناطق رئيسية هى شرق أسوان والواحات البحرية بالصحراء الغربية ووسط الصحراء الشرقية .

قدرت المساحة الجيولوجية الإحتياطيات الجيولوجية المبدئية خام حديد شرق أسوان فى حينه بحوالى 14. مليون طن عندما قامت شركة الحديد والصلب بإستخدامه لتغذية مصنع الحديد والصلب فى حلوان .

وقد بلغت كميات ما تم إستخراجه من خامات حديد شرق أسوان حتى توقف الإنتاج فى أواخر عام 1974م حوالى 2ر7 مليون طن من مساحة تبلغ 13 كم2 فقط . أى حوالى 24% من إجمالى الإحتياطيات الصالحة للإستعمال الإقتصادى بمفهوم الشركة وقتئذ . أما خامات حديد الواحات البحرية فتوجد فى أربعة مواقع هى منطقة {الجديدة وغرابى وناصر والحارة } .

وتتماثل صفات الخام وأنواعه الرئيسية فى هذه المناطق وأن كان قد ثبت أن أفضلها هى منطقة { الجديدة } حيث النسبة المرتفعة من الحديد مع إنخفاض كمية الشوائب وعلى الأخص شوائب السيلكا والمنجنيز والكلور والباريت . يقع منجم { الجديدة } على سطح الهضبة الجيرية المطله على منخفض الواحات البحرية وعلى مسافة 17 كم من الحافة الشمالية الشرقية لهذا المنخفض . وتبلغ مساحة موقع الخام حوالى 5ر6 كم2 . وقد قدر حجم الإحتياطى لخام الحديد القابل للتعدين عند بدء التشغيل من منطقة الجديدة بحوالى 121 مليون طن .

أما فى مناطق غرابى وناصر والحاره فيبلغ رصيد الخام حوالى 5ر137 مليون طن . تشغل منطقة غرابى التى تقع قرب الطرف الشمالى الغربى لمنخفض الواحات البحرية مساحة 3ر2 كم2 ، وقدر إحتياطى الخام بها بحوالى 5ر55 مليون طن . أما منطقة ناصر التى تقع إلى الشمال من منطقة غرابى والتى تعتبر الإمتداد الطبيعى له فإن الخام يتواجد فى حزام ضيق يحيط بجبل غرابى يصل طوله إلى 5 كم ويمتد من الشرق إلى الغرب. وتبلغ مساحة منطقة الخام حوالى 2ر1 كم2 ، يقدر إحتياطى الخام بحوالى 29 مليون طن .

أما منطقة الحارة فتقع على مسافة 13 كم فى إتجاه جنوب / جنوب شرق جبل غرابى . ويشغل الخام مساحة حوالى ثلاثة كم2 ويقدر إحتياطى الخام بحوالى 53 مليون طن . ويعيب خامات غرابى وناصر والحارة فى مجملها زيادة نسبة عنصر المنجنيز مما يجعل الخام غير صالح للإستخدام فى الفرن العالى بحلوان بحالته دون معالجة أو تركيز لإزالة الشوائب. تبلغ الإحتياطيات المؤكدة والمتبقى من خام الحديد فى منجم الجديدة بالواحات البحرية عام 2005م بحوالى 71 مليون طن تكفى البلاد لمدة 21 عاماً فقط إذا ماتم إستخراجه بالكامل فإذا إفترضنا أن نسبة الإستخراج قد تصل إلى 8.% فإن المتبقى لايزيد عن 56 مليون طن تستخرج فى مدى أقل بعدها ينضب خام حديد { الجديدة }.

  وحتى الأن ولايوجد بدائل كخامات تصلح للفرن العالى وربما لايكون أمامنا غير الإستيراد . أما خام حديد الصحراء الشرقية فيوجد فى ستة موقع بوسط وجنوب الصحراء الشرقية فى مناطق متباعدة تتوزع من الشمال فى أبو مروات غرب سفاجا ـ ومن الجنوب جبل أم نار شمال طريق أدفو  مرسى علم . وقد أجريت دراسة تفصيلية لهذه الخامات فى الفترة من 1958 حتى 1964م حيث قدرت الإحتياطيات فى هذه المناطق مجتمعة بحوالى 53 مليون طن من الخام .

ولايعيب إستثمار هذه الخامات سوى تناثر مناطق وجودها فى مساحات كبيرة  ، قلة الإحتياطيات فى كل منطقة على حده  ، ضرورة أن يتم الإستغلال بطريقة المنجم ذو التكلفة العالية ، زيادة نسبة الشوائب من الفوسفور وإرتفاع نسبة السيليكا ، شدة صلابة الخام والصخور الحاوية له . وإزاء إستشعار حاجة البلاد إلى توفير خامات حديد كافية لمدى زمنى طويل وبناء على ما أسفرت عنه توصيات ندوة أقامتها فى الجمعية العربية للتعدين والبترول عام 1992م فقد أجريت دراسة شاملة لخامات الحديد فى مصر وحددت تكلفة هذه الدراسة بمبلغ 3 مليون جنيه يتحملها مناصفة كل من وزارة البترول والشركة القابضة للصناعات المعدنية . تم تنفيذ الدراسة بفريق مشترك من هيئة المساحة الجيولوجية وقسم الجيولوجيا بجامعة القاهرة وذلك فى الفترة من 1993 حتى 1997م .

وقد أسفرت هذه الدراسات عن الكشف عن إمتدادات محدوده فى مناجم حديد الواحات البحرية وإحتياطيات جيولوجية مبدئية أكبر فى منطقة شرق أسوان تقدر بحوالى 8. مليون طن مؤكد و35. مليون طن إحتياطى جيولوجى وهى إضافة كبيرة لتنمية جنوب مصر . لاتقتصر صناعة الحديد والصلب على مدخلاتها من خام الحديد ولكن تحتاج هذه الصناعة إلى كميات كبيرة من الحجر الجيرى ذو المواصفات الخاصة والدولوميت .

قامت المساحة الجيولوجية المصرية فى إستكشافها لخامات الحجر الجيرى فى مصر بتحديد صلاحية الحجر لجيرى بمنطقة بنى خالد شرق النيل قبالة مدينة سمالوط حيث أنشىء محجر بلغت طاقته الإنتاجية حوالى مليون طن سنوياً حتى تجرى عليه عمليات التكسير والتصنيف إذ يستخدم الخشن منه لإنتاج الحجر المخزون لإستخلاص الصلب فى المحولات الأكسوجينية . أما الناعم فيستخدم فى عمليات التلبيد لإنتاج اللبيد المشحون بالأفران العالية .

وقد كادت خامات هذا المحجر فى النفاذ الأمر الذى تقوم شركة الحديد والصلب بتجهيز محجر أخر جنوب المحجر الحالى ينتظر الإنتهاء منه عام 2007/2008م .        وتستخدم صناعة الحديد والصلب خام الدولوميت المستخرج من محاجر الأدبية بمحافظة السويس حيث يستخدم الناعم منه فى التلبيد والمحروق الخشن لصناعة الطوب المقطرن اللازم لبطانة المحولات الأكسجينية . { ميزان خامات الحديد فى مصر }

{ موقف مناطق خامات الحديد }

 توجد خامات الحديد فى مصر بمناطق متعددة بالصحراء الشرقية والصحراء الغربية. ويوجد خام الحديد بالقرب من ساحل البحر الأحمر بالصحراء الشرقية على هيئة حديد شرائطى متحول ضمن صخور القاعدة فى شكل طبقات غير سميكة أو عدسات بين طيات الصخور البركانية المتحولة والتى تنتمى الى عصر ما قبل الكامبرى ويتكون الخام من معادن المجنتيت والهيماتيت مختلطة بالشوائب المكونة أساساً من الكوارتز. وفى شرق أسوان والواحات البحرية يوجد الحديد ضمن الصخور الرسوبية التابعة لمكون التمساح الذى يتبع العصر الكريتاوى . ولقد تم اكتشاف خام الحديد الشرائطى المتحول فى منطقة العوينات جنوب غرب الصحراء الغربية ضمن صخور القاعدة التابعة لعصر الاركى

الحديد في الصحراء الشرقية

     يوجد الخام علي هيئة طبقات غير سميكة من النوع لشرائطي مصاحبا للصخور البركانية المتحولة وعدسات ويتكون من معادن  الماجنتيت و الهيماتيت, وتختلف في السمك من سنتيمترات قليلة إلى 5 أمتار بمتوسط لا يزيد عن متر.  التركيب المعدني :      تتراوح النسبة المئوية للمكونات المختلفة في مناطق الدراسات كما يلي :-  اكاسيدالحديد (31.9 – 52.34 % ) ، سيليكا ( 19.32 –37.20 % ) فوسفور ( 0.7 -  0.61 % ) ، منجنيز ( 0.23 % ) ، تيتانيوم (0.27. % ) ، كبريت (0.10 % ) .

مناطق تواجد خام الحديد الشرائطى  بالصحراء الشرقية

1- إبومروات :  Abu Marwat

 تقع ابو مروات جنوب غرب سفاجا عند تقاطع خط طول 21`  33º وخط عرض 30`  26º شمالا. وصف الخام : يوجد الخام على هيئة طبقات بين طيات الصخور البركانية المتحولة والتى تنتمى الى عصر ما قبل الكامبرى, ويتراوح سمك طبقات خام الحديد ما بين 3–17مترا في الجزء العلوي من جبل ابومروات.  الاحتياطي: يقدر الاحتياطى حتي عمق 50مترا من السطح بحوالي 6.5 مليون طن تحتوى علي نسبة حديد بمقدار 44.4% في المتوسط.

2 – وادي كريم : Wadi  Karim 

الموقع: تقع على بعد 38 كم جنوب غرب القصير, الإحداثي (عند نقاطع خط طول 09`  34º شرقا مع خط عرض 54`  25º شمالا).  ويوجد الخام علي هيئة طيات .. وتميل محاور هذه الطيات بزاوية 45 درجة فى الاتجاه شمال شرق . وسمك القطاع المحتوى علي طبقات الخام 130 مترا وأجمالي سمك طبقات الخام 15 مترا وبطول 3 كيلومترا 0 التركيب المعدني : يتكون الخام من معادن المجنيتيت وبصفة أساسية والهيماتيت بنسبة أقل  ومتوسط نسبة الحديد  44.6% في الجزء السطحي و43% تحت السطح وأمكن تركيز الخام  الي 56.4% حديد . • الاحتياطي : 17.7 مليون طن  

3- وادى الدباح  Dabbah

  الموقع: تقع المنطقة على بعد 19كم جنوب وادي كريم حوالى 45 كم من أم غيج عند تقاطع خط طول 20`  34º وخط عرض 36`  25º شمالا.    وتوجد طبقات الخام في ثلاثة مجموعات: أهمها الوسطي بسمك 5 أمتار وتمتد لمسافة 5 كم في اتجاه خط المضرب، ويغطي الخام مساحة 6 كم2 نسبة الحديد :   38.2% في الأجزاء السطحية، 34.9% في الأجزاء التحت السطحية، وقد أمكن رفع نسبة الحديد بالتركيز الي53.5%  الاحتياطي :  6 مليون طن  

  4 – أم غميس الزرقاء  Umm Ghamis El Zarga

الموقع:  91 كم  جنوب غرب القصير و50 كم غرب أم  غيج  عند تقاطع خط طول 17` 34º شرقا وخط عرض 22` 25º شمالا. وتمتد طبقات الخام لمسافة  3 كم علي امتداد وادي أم خميس واسمك لا يزيد عن 1.5 مترا  ويصل عمقها الي 100 مترا 0 نسبة الحديد : متوسط نسبة الحديد 34.3% في الجزء السفلي، 41.2% تحت السطح , وأمكن تركيزه إلي 59.7% معمليا 0

 الاحتياطي : حوالي5.6 مليون طن،

5– جبل الحديد  Gabal El Hadid

الموقع :  تقع علي بعد 70 كم جنوب غرب أم غيج، عند تقاطع خط طول 08` 34º شرقا، مع خط عرض 12` 25º شمالا. وصف الخام : يوجد الخام بسمك 1.5 متر على هيئة طبقات ضمن  صخور البركانيات المتحولة الى كلوريت – اكتينوليت شيست. نسبة الحديد :  تحتوى علي نسبة حديد 45.7% في الأجزاء السطحية و45% في الأجزاء التحت سطحية وبالتركيز وصل الحديد الي  69 % 0 الاحتياطي : 4 مليون طن

6 – أم نار  Um Nar

الموقع : تقع جنوب شرق جبل الحديد لمسافة 30 كم  وعلي بعد 80 كم جنوب غرب أم غيج عند تقاطع خط طول 15` 34º شرقا مع خط عرض 18` 25º شمالا). نسبة الحديد : متوسط نسبة الحديد 45.7% في الأجزاء السطحية و39.3% في الأجزاء تحت سطحية وأمكن تركيزه معمليا إلى نسبة حديد 61%  الاحتياطي :   13.7 مليون طن

7- حديد منطقة العوينات:

يوجد فى الركن الجنوبى الغربى من الصحراء الغربية وخام الحديد  عبارة عن حديد شرائطى يصاحب الصخور المتحولة التابعة للعصر الأركى والبروتيروزويك ويوجد فى منطقتين : أ- جبل نظر ينحصر بين خطى عرض 00 15 22 – 00 00 23 شمالاً      وخطى طول 00 00 25 – 00 40 25 شرقاً ونسبة الحديد تصل إلى 26.5% حتى 52.7% والاحتياطى الجيولوجى 200 مليون طن. ب- منطقة جبل كامل ينحصر بين خطى عرض 00 00 22 – 00 20 22 شمالاً          وخطى طول 00 00 26 – 00 20 26 شرقاً ونسبة أكسيد الحديد تتراوح بين 40 – 70% والاحتياطى الجيولوجى 500 مليون طن.

-مناطق تواجد خام الحديد الرسوبى

8- حديد أسوان :

ينحصر بين خطى عرض 00  30   23 – 00  15  24 شمالا وخطى طول   00  55   32 – 00  45  33 شرقاً ويوجد الخام فى  منطقتين: أ-شرق أسوان وتشمل مناطق شمال وجنوب العويرشة، اللاوى، أم حقبان، وروض الكباش. ب-جنوب شرق أسوان وتشمل مناطق العلاقى، شرق أم حبال، وادى العرب، بركات توخام. ويوجد خام الحديد فى مكون التمساح الذى يتبع العصر الكريتاوى ويتراوح سمكه من 15سم حتى 3.5متر، ونسبة أكسيد الحديد فى منطقة شرق أسوان تتراوح من 65.06% حتى 66.89% والإحتياطى المحتمل 75 مليون طن ونسبة أكسيد الحديد فى منطقة جنوب شرق أسوان تتراوح من 55% حتى 73.4% والاحتياطى المحتمل 317 مليون طن.

9- حديد الواحات البحرية:

ينحصر بين: خطى عرض 00" 20´ 28º - 45" 27´ 28º     شمالاً وخطى طول 00" 02´ 29º - 00" 10´ 29º     شرقاً ويوجد خام الحديد فى مناطق الجديدة، غرابى، الحارة ويوجد على هيئة عدسات وطبقات ضمن صخور عصر الكريتاوى والايوسين ويتراوح سمك طبقات الخام فى منطقة الجديدة 3.6 متر حتى 10.7متر ونسبة أكسيد الحديد تتراوح من 45.36% إلى 54.05%. ويتراوح سمك طبقات الحديد فى منطقة غرابى من 25سم حتى 1.35متر ونسبة أكسيد الحديد 38.9% حتى 45.28% ويتراوح سمك طبقات خام الحديد فى منطقة الحارة من 1.90متر حتى 7.10متر ونسبة أكسيد الحديد تتراوح من 43.06% حتى 70.45% والاحتياطى المحتمل فى المناطق الثلاث 429 مليون طن.

تقع الواحات البحرية على بعد 330 كم جنوب غرب القاهرة وغرب المنيا بمسافة 180 كم وتتميز الواحات البحرية بمنخفضها البيضاوي الذي يمتد ( شمال شرق – جنوب غرب ) بطول 90 كم وبأقصى عرض 45 كم ويحده منحدر شديد بارتفاع 100 متر تقريبا. يوجد بمنطقة الواحات البحرية احتياطات كبيرة من خامات الحديد تقع في أربع مناطق هي: غرابي وناصر والحارة والجديدة تقدر أرصدتها بحوالي 209 مليون طن وتقع هذه المناطق بالحدود الشمالية الشرقية لمنخفض الواحات البحرية وعلى مسافات متقاربة لا تزيد في الغالب عن 15 كيلو مترا وأهم ما يميز هذه الخامات وجودها في مساحات محدودة وصغيرة لا تزيد مساحة أكبر منطقة عن 6.5 كم2 ويرجع ذلك إلى كبر سمك الخام الذي يصل في بعض المناطق إلى 35 مترا وبمتوسط سمك يتراوح بين 8 مترا إلى 13 مترا.

 جزء كبير من خامات الحديد مكشوف وبقية الخامات تقع تحت غطاء صخري يتراوح سمكه من 4 مترا إلى 25 مترا ولذلك فإن تعدينها يكون بطريقة المناجم المكشوفة open cast mining  كما هو الحال بمنجم الجديدة. تتشابه خامات حديد الواحات البحرية في تكوينها المعدني إلى حد كبير وتشمل المعادن الأساسية التالية:

الهيماتيت والجيوثيت والهيدروجيوثيت ومعادن ثانوية مثل أكاسيد المنجنيز ( البيرولوزيت والبسيلوميلان والمنجانيت) بالإضافة إلى معادن الباريت والهاليت والكوارتز والجلوكونيت والألونيت والجبس والكالسيت.

تتصف خامات حديد الواحات البحرية بتعدد الشوائب وتوزيعها غير المنتظم واختلاف تركيزاتها من منطقة إلى أخرى وفي المنطقة الواحدة, ومن أهم هذه الشوائب وأكثرها شيوعا وتوجد بتركيزات كبيرة نسبيا: الكلور والمنجنيز والسيليكا يليها القلويات والألومنيوم والباريوم أما الشوائب الأخرى فموجودة بكميات غير مؤثرة وخاصة الفوسفور الذي يشكل انخفاضه ميزة في خامات حديد الواحات البحرية.

ويتميز خـام االحـديـد بمناجم الواحـات البحرية بارتفـاع نسبة  الحـديـد فى بعض المواقع إلى حـوالـى 54% وإنخفـاض نسب الشوائب  بالاضافة إلى السمك الكبير الذى يصل فى بعض المواقع  إلى 32متر وتقدر إحتياطيات الخـام بهذة المنطقة  بما يـزيـد على 209 مليون طن ويجـرى إستغــلالها حــالياً فى تشغيـل مصنـع الحديد والصلب بحـلـوان لإنتـــاج حوالى 1.2 مليون طن/ سنويامن الصلب .

 وبدراسة نتائج التحاليل وخرائط التماثل  الكيميائي Isochemical maps أمكن بصفة عامة التعرف على توزيع المكونات  بما فيها الشوائب بخامات حديد الواحات البحرية نوجزها فيما يلي:

<!--نسبة الحديد (Fe %) تختلف من منطقة إلى أخرى وتتركز خامات الحديد الغنية بالحديد بالمنطقة الوسطى (الهضبة) لمنطقة الجديدة ( 55 – 57 % Fe) وفي أجزاء محدودة بمناطق غرابي وناصر والحارة وينخفض متوسط الحديد غالبا إلى أقل من 50 % بالوديان بمنطقة الجديدة وببقية المناطق.

<!--وجد أن السيليكا تتناسب تناسبا عكسيا مع الحديد وتزداد بازدياد المتداخلات في خام الحديد.

<!--يتركز الخام العالي المنجنيز manganiferous iron ore  بالأماكن المنخفضة مثل الوديان بمنطقة الجديدة وتزداد تركيزاته وانتشاره بالمناطق الأخرى ( 4 – 8 % MnO). أما وبالأماكن المرتفعة نسبيا وخاصة الهضبة بمنطقة الجديدة ينخفض المنجنيز ليتراوح من 1 – 2.5 % MnO.

<!--يزداد محتوى الكلور في المناطق المرتفعة طوبوغرافيا والتي تكون فيها الخامات غالبا مكشوفة (0.80  -  1.5 % )  وتزداد تركيزاته في الأجزاء العليا لطبقة الخام.ينخفض محتوى الكلور في المناطق المنخفضة طوبوغرافيا (الوديان) والتي تغطي بطبقات سميكة من الطفلات المختلفة. والكلور بصفة عامة أكثر انتشارا بمناطق غرابي وناصر والحارة.

10 – أم جريفات ( 55 كم جنوب القصير ) Umm Grifat    

    بها أكاسيد ملونه تعرف بأسم المغرة ( خليط من اكاسيد هيدروكسيد الحديد الترابية التي لا تصلح كفلز ولها الوان ناصعة حمراء وبنية صفراء ويستخدم في صناعة البويات ومواد التلوين  والخام علي هيئة عدسات وجيوب لا يزيد سمكها عن 2 مترا.  الاستخدام         وبجانب استخدامه كفلز إلا إن كثافته النوعية العالية ( 3.8-4.2 جم/ سم3) جذبت الأنظار لاستخدامه كمادة ثقيلة ضمن الخلطة الخرسانية لتكسيه مواسير خطوط الغاز والبترول التي يتم مدها تحت سطح البحر.

حديد منطقة العوينات

يوجد فى الركن الجنوبى الغربى من الصحراء الغربية وخام الحديد  عبارة عن حديد شرائطى يصاحب الصخور المتحولة التابعة للعصر الأركى والبروتيروزويك ويوجد فى منطقتين:

أ- جبل نظر ينحصر بين خطى عرض 00 15 22 – 00 00 23 شمالاً     وخطى طول 00 00 25 – 00 40 25 شرقاً ونسبة الحديد تصل إلى 26.5% حتى 52.7% والاحتياطى الجيولوجى 200 مليون طن.

ب- منطقة جبل كامل ينحصر بين خطى عرض 00 00 22 – 00 20 22 شمالاً              وخطى طول 00 00 26 – 00 20 26 شرقاً ونسبة أكسيد الحديد تتراوح بين 40 – 70% والاحتياطى الجيولوجى 500 مليون طن.
ويتطلب الأمر تأكيد التقديرات السابقة.

دراسة إمكانية تركيز خامات الحديد المصرية لرفع جودتها

أجريت دراسات عديدة على خامات الحديد المصرية لمعرفة إمكانية ومدى تركيزها ورفع جودتها، وقامت بهذه الدراسات هيئات مختلفة داخل مصر وخارجها، ومن أهمها:

هيئة الصلب الأمريكية – هيئة الصلب البريطانية – مراكز بحوث في كل من الهند، الدنمارك، فرنسا، معهد الحديد والصلب بجامعة آخن بألمانيا، ميخانوبر بالإتحاد السوفيتي السابق، جامعة القاهرة، مركز بحوث وتطوير الفلزات ، ومعهد التبين للدراسات المعدنية، وغيرها.

  دراسة هيئة الصلب الأمريكيةUSS

تعتبر الدراسة الأمريكية من أهم الدراسات التي تناولت تركيز خامات الواحات البحرية وهي الإحتياطي الأساسي لإنتاج الحديد والصلب بإستعمال الأفران العالية الموجودة بمصانع شركة الحديد والصلب المصرية بحلوان.

وحسب تقديرات هذه الدراسة فإن مصانع الشركة تستطيع، بمعداتها الحالية، إنتاج 1,103,000 طن من منتجات الصلب النهائية القابلة للبيع والتي تحتاج بدورها إلى 1,350,000 طن من الحديد الزهر التي يلزمها  2,400,000طن من اللبيد بإستعمال خامات الواحات البحرية، وعند إتمام عملية تطوير المصانع يكون بإمكانها إنتاج 1,366,000 طن من منتجات الصلب النهائية تحتاج إلى 1,650,000 طن من الحديد الزهر ويلزمها 2,887,000 طن من اللبيد المنتج من خام الواحات البحرية دون إجراء أي عمليات عليه لتركيزه.

وأوردت الدراسة عدة مقترحات لسد الفجوة المقدرة بحوالي 300,000 طن من الحديد الزهر لتمكين الشركة من إنتاج1,366,000 طن سنوياً من منتجات الصلب النهائية وعالجت المشكلة من عدة محاور على النحو التالي:

<!--إستعمال خام الواحات البحرية الخشن كجزء من شحنة الأفران العالية إلى جانب اللبيد المنتج في الشركة.

<!--إنشاء خط خامس لإنتاج اللبيد في عنبر التلبيد رقم 2 وذلك لزيادة إنتاج اللبيد إلى 2.89 مليون طن سنوياً للوصول بإنتاج الحديد الزهر إلى 1.65 مليون طن في السنة.

<!--إستعمال مكورات خام حديد مستوردة كجزء من الشحنة إلى جانب اللبيد.

<!--تركيز ورفع جودة خام الواحات البحرية للحصول على كمية اللبيد اللازمة لإنتاج حديد الزهر المطلوب بإستعمال معدات التلبيد الموجودة بمصانع الشركة كما يلي:

<!--غسيل الخام لإزالة الأملاح القابلة للذوبان في الماء

<!--غسيل الخام متبوعاً بالفصل المغنطيسي الرطب بإستعمال مغنطيس عالي الشدة.

<!--غسيل الخام ثم تحميصه مغنطيسياً متبوعاً بالفصل المغنطيسي الرطب بإستعمال مغنطيس منخفض الشدة للتخلص من الأملاح والشوائب الأخرى.

وقد أجريت دراسات وتجارب عديدة على المستويين المعملي ونصف الصناعي داخل مصر وخارجها (المساحة الجيولوجية، مركز بحوث وتطوير الفلزات في مصر، معهد إرسيد IRSID في فرنسا، ميخانوبر في الإتحاد السوفيتي السابق، معهد الفلزات الحديدية بجامعة آخن في ألمانيا، وشركة الصلب الأمريكية US Steel، وشركةUEC  التابعة لها بالولايات المتحدة الأمريكية.

ويعتبر خام الحديد الموجود في منطقة الجديدة ممثلاً جيداً لخامات الواحات البحرية، مثل خامات منطقة غرابي، وناصر، والحارة، وذلك لتشابهها جميعاً في الخواص المعدنية (Mineralogical) والطبيعيةفيما عدا إرتفاع نسبة أكسيد المنجنيز فى مناطق غرابى وناصر والحارة، والإستجابة لطرق التركيز بإستثناء خام منجم الحيز منخفض الجودة وقليل الإحتياطي (39 مليون طن) ويحتوي في المتوسط على نسبة 31% Fe و 55% SiO2.

إقترحت الدراسة تخطيطاً لتدفق المواد أثناء كل من عمليات التركيز الثلاث التي سبق ذكرها وهي: غسيل الخام، الغسيل والفصل المغنطيسي الرطب بإستعمال مغنطيس عالي الشدة، والغسيل متبوعاً بالتحميص المغنطيسي وفصل الشوائب من الركاز بإستعمال مغنطيس منخفض الشدة ويوضح الجدول رقم (20) تحاليل المواد الناتجة عن تجارب التركيز التي أجرتها الشركة الأمريكية على نطاق صناعي وتحليل الخام فبل معالجته للمقارنة.

في حالتي الغسيل والغسيل متبوعاً بالفصل المغنطيسي فإن الركاز يجب تجفيفه إلى نسبة الرطوبة المطلوبة في عملية التلبيد اللاحقة، أما في حالة التحميص والفصل المغنطيسي فإن الركاز يحتاج إلى الطحن الناعم قبل تعريضه للفصل المغنطيسي.

وتوصي الدراسة الأمريكية بأن تقام معدات التركيز  بجوار مصنع الحديد والصلب لتحقيق الأهداف الآتية:

<!--وجود مصدر مضمون للإمداد بماء الغسيل وهو نهر النيل

<!--إستعمال كسارات الخام الموجودة بمصنع الحديد والصلب

<!--إستعمال البنية التحتية الموجودة بالمصنع مثل ورش الصيانة والخدمات العامة والمعامل والخدمات الإدارية.

<!--وجود العمالة المناسبة تفادياً لجلبها من أماكن أخرى والمشاكل المتعلقة بذلك من ناحية توفير الإقامة والإنتقالات   ... الخ .

 الخلاصة 

1 – تتواجد خامات الحديد فى عدة مناطق فى مصر – ويصل الإحتياطى من الخامات إلى مئات الملايين من الأطنان – وتندرج نوعية هذه الخامات تحت نوعيات الخامات منخفضة ومتوسطة الجودة حيث أن نسبة الحديد فى معظمها تتراوح بين 40%  اإى 50% مع وجود شوائب مصاحبة خاصة السيليكا والمنجنيز والفوسفور ، مما يحد من استخدام معظمها فى صناعة الصلب بصورتها الحالية وبدون إجراء عمليات تركيز لرفع جودتها .

2 – يتم حاليا إستغلال الخامات الموجودة بمنطقة الواحات البحرية ، ويبلغ إنتاج هذه المناجم حاليا حوالى 2 مليون طن سنويا يتم صهرهافى الأفران العالية بمصانع شركة الحديد والصلب المصرية، بينما يتم إستيراد حوالى 4 مليون طن سنويا من مكورات خام الحديد عالية الجودة لإنتاج الحديد الإسفنجى فى مصانع شركة الإسكندرية الوطنية للحديد والصلب – الدخيلة – بالإسكندرية . وسترتفع كمية الإحتياج من الخامات والمكورات عالية الجودة فى السنوات القادمة إلى أكثر من 15 مليون طن سنويا .

3 – تعرضت أسعار خام الحديد فى الأسواق العالمية فى السنوات الأخيرة إلى إرتفاع كبير ووصلت الأسعار فى عام 2011 أكثر من عشرة أضعاف مثيلاتها فى عام 2004 حيث بلغت فى منتصف عام 2011  حوالى 179 دولار للطن خام إستيراد الصين ( خام يحتوى على 62%حديد) مقارنا بتكلفة إنتاج حوالى40 جنيه / طن خام حديد ( 52 % حديد ) فى مناجم الواحات البحرية ، الأمر الذى يجب إعتباره حافزا على العمل على إدخال عمليات التركيز على الخامات المحلية لرفع درجة جودتها وبالتالى زيادة الإعتماد النسبى على الخامات المحلية

4 –المتبقى من إحتياطيات الخامات المؤكدة بمنطقة الجديدة بالواحات والبالغ حوالى 62 مليون طن  تغطى إحتياجات شركة الحديد والصلب المصرية حوالى عشرين عاما فقط بإنتاجها الحالى من الصلب البالغ حوالى مليون طن سنويا –

وتجدر الإشارة فى هذا الصدد ، وطبقا لبيانات شركة الحديد والصلب المصرية ، فإن متوسط محتوى الحديد بالخامات المتبقية فى منجم الجديدة إنخفض من 52.5 % حديد عند بداية التشغيل عام 1973 إلى 51.91 % حديد فى منتصف عام 2012 وتعلل الشركة ذلك بأن الخامات المستخرجة فى السنوات السابقة كانت من النوع الجيد الذى يزيد محتواه من الحديد عن متوسط محتوى الحديد بالمنطقة ، وبالتالى فإن إستمرار الإنتاج والإستخراج بهذا المنوال سيؤدى إلى أن رصيد الخامات المتبقى فى منطقة الجديدة لن يكفى إحتياجات مصانع الشركة أكثر من عشر سنوات فقط حيث سينخفض محتوى الحديد فى الخامات المتبقية إلى 51.5 % - وهو الحد الأدنى اللازم لتشغيل الأفران العالية بالشركة بصورة إقتصادية – مما سبق فإن الأمر يستلزم البدء فورا بإعداد دراسات وأبحاث جادة للتوصل إلى أنسب الطرق لتركيز الخام ، وكذلك سرعة إنشاء وحدة التركيز حيث أن ذلك سيؤدى إلى إستغلال أمثل لخامات الجديدة ، وضمان إستمرار العمل بها لأكثر من عشر سنوات لتوفير إحتياجات المصانع من الخامات ، بل سيؤدى أيضا إلى إمكانية إستخراج وإستغلال الأرصدة المتواجدة فى مناطق غرابى وناصر والحارة تجنبا للجوء إلى إستيراد خامات جيدة  لضمان إستمرارية عمل المصانع لفترات أطول من العشرين عاما المخططة .

يضاف إلى ما سبق ، وبالتوازى ، أهمية إستمرار عمليات المسح الجيولوجى والإستكشاف فى المناطق الأخرى المتواجد بها خامات ( الصحراء الشرقية ، العوينات ، إمتدادات المناطق المستغلة حاليا ....... الخ )   ومطالبة الجهات المعنية وفى مقدمتها هيئة الثروة المعدنية ( هيئة المساحة الجيولوجية ) بإدراج ذلك فى خطط وبرامج البعثات الحقلية وعمل شبكات مساحية 200 م x 200 م كلما لزم الأمر لتأكيد الإحتياطيات ، مع إعطاء أولوية للمناطق التى تتوفر فيها مقومات البنية الأساسية خفضا للإستثمارات المطلوبة لتطوير وتنمية هذه المناطق وبداية الإنتاج بها .

5 – يعتبر إدخال عمليات تركيز الخامات لرفع جودة الخامات المحلية شرطا أساسيا لتعظيم وزيادة استخدامها فى صناعة الصلب المحلية، ويتطلب الأمر إجراء أبحاث جادة فى هذا المجال  تقوم بها مراكز البحوث المحلية مشاركة مع مراكز أبحاث أجنبية متخصصة وإدراج هذه الأبحاث فى برامج إتفاقيات التعاون الفنى الأجنبى  . ويلاحظ أن أبحاث التركيز التى قامت بها جهات أجنبية مثل  هيئة الصلب الأمريكية – إعتمدت أساسا على غسيل الخام فى البداية بالماء ، مما أعتبر من نقاط الضعف فى العمليات المقترحة لتركيز خامات الواحات البحرية والتى قامت بها هيئة الصلب الأمريكية فإنها إعتمدت على مرحلة الغسيل فى معظم تجاربها حيث يصعب توفير المياة اللازمة فى منطقة الواحات لندرة المياة وتكلفتها العالية كما أن التراكيب الجيولوجية بالمنطقة تسمح بتسرب مياة الغسيل وتلوث المياة الجوفية وكان البديل هو غسيل الخامات بالمصانع بالتبين حيث تتوفر المياه ولكن منسوب المياة الجوفية بالمصنع مرتفع ، ويوجد حاليا معدات وماكينات سحب مياة تعمل حاليا لسحب المياة الجوفية لحماية منشئات ومعدات المصانع ، وبالتالى فإن مبدأ غسيل الخامات يعتبر غير مناسب – ويعتبر هذا الإفتراض أساسا لأى تجارب مستقبلية لعمليات تركيز الخامات .

6 – من الممكن مرحليا ولحين رفع جودة الخامات المحلية ، إستيراد خامات حديد متوسطة الجودة مناسبةللإستخدام فى الأفران العالية للخلط الجزئى مع الخامات المحلية لرفع كفاءة إنتاج الأفران العالية المحلية .

7 – نظرا لتواجد خامات حديد فى البلاد العربية المجاورة ( ليبيا – السودان – السعودية ) ذات مواصفات متقاربة ، فمن المقترح الدعوة لأبحاث مشتركة مع الدول العربية المجاورة لرفع جودة هذه الخامات وبالتالى زيادة التبادل التجارى مع هذه الدول فى هذا المجال .

8 – الإستفادة من خبرة الباحثين والعاملين بصناعة الصلب محليا وخارجيا فى إستخدام تكنولوجيات جديدة للتخلص من بعض الشوائب المرتفعة فى الحديد الغفل والناتجة من إرتفاعها فى الخامات ، وذلك أثناء إعادة الصهر والتنقية والصب ، والعمل على إدخال هذه التكنولوجيات فى عمليات إنتاج الصلب بالشركة .

9- تزويد المواقع الإنتاجية بالحواسب الآلية والبرامج المتخصصة فى تصميم المناجم وتقدير الإحتياطيات وإستخراج الخامات  وتدريب العاملين على إستخدامها ، وذلك لتعظيم الإستفادة من الإحتياطيات المتاحة وتأكيدها، خاصة فى المواقع التى تتوافر بها بيانات فنية كافية لإستخدام هذه البرامج بكفاءة .

10 – نظرا لأن إرتفاع نسبة المنجنيز فى الخامات هو أهم المعوقات التى تحول دون الإستغلال الأمثل للعديد من الخامات ، فإنه يوصى بعمل أبحاث أساسية ( Fundamental Studies ) – بالداخل و أو بالخارج – لدراسة خواص سطوح معادن الحديد والمنجنيز فى أوساط مائية ، وذلك للوصول إلى طرق لفصل معادنهما عن بعض بطرق التعويم أو التعويض أو التجميع والتشتت الإنتقائى . ويجب أن ينفق على هذا الجزء من الأبحاث ما يكفى لتغطية جميع أوجهه .

11 – ما دام هناك شواهد لوجود خامات حديد فى شبه جزيرة سيناء بموقع شركة شبانة للتعدين على مسافة حوالى 190 كم من نفق الشهيد أحمد حمدى ، فمن الممكن توجيه عمليات البحث والإستكشاف إلى سيناء لتوفير البيانات الجيولوجية اللآزمة عن إحتمال تواجد مثل هذه الخامات فى شبه جزيرة سيناء .

12 – التوصية بعمل Air – born Survey  ( تثاقلى ومغناطيسى ) لتحديد أماكن تحت سطحية يحتمل فيها تواجد خامات الحديد ،بلإضافة لما هو موجود فعلا .

13-نوصى بالتواصل المستمر بين الجيولوجى ومهندس المناجم ومهندس تجهيز الخامات ومهندسى إستخلاص الحديد وصناعة الصلب لتدارس المشاكل التى تطرأ أثناء العمل ، وإمكانيات حلها فى أى مرحلة من مراحل الإنتاج . 

-