تعرف الصناعة بأنها تحويل المواد الأولية الخام إلى منتجات ذات قيمة للإنسان، وتتنوع الصناعات وتتعدد بحسب منتجاتها، فهناك الصناعات الغذائية والإلكترونية والكهربائية والكيميائية، وهناك أيضاً الصناعات المعدنية.

سنتكلم في هذا المقال عن الصناعات المعدنية وعن تاريخها وواقعها ومستقبلها.

الصناعات المعدنية في العصر الحجري القديم:

 استغل الإنسان قديماً المواد الغير فلزية مثل الكوارتز والصوان وغيرهم من الأحجار الرخوة، من أجل صنع أدواته وأسلحته، واستخدم الطين في صناعة الفخار والطوب، وتعتبر صناعة الطوب هي أول الصناعات المعدنية على مر التاريخ. بعد ذلك انتشرت أحجار البناء واستخدمت على نطاق واسع، ومن أكبر الدلالات على صناعة الأحجار بناء الأهرامات الثلاثة التي تعد أكبر إثبات على الصناعات المعدنية الضخمة.

ومن أهم الصناعات المعدنية القديمة هي صناعة الأسلحة، فقد وجد الإنسان القديم نفسه في مواجهة حيوانات الطبيعة المتوحشة، مما جعله بحاجة إلى أن يدافع عن نفسه، كما احتاج الإنسان القديم إلى الصيد ليحصل على طعامه، فكان لا بد من صناعة أسلحة الصيد والدفاع عن النفس، ولكن مع الأخذ بعين الاعتبار أن الإنسان القديم استعمل الفلزات المعدنية مع شوائبها الحجرية أو مع تنقية يدوية بسيطة، وذلك لصعوبة الوصول إلى درجات الحرارة العالية لصهر الفلزات وتنقيتها من الشوائب.

الصناعات المعدنية في العصر الحجري الحديث:

 بعد أن عرف الإنسان الذهب والفيروز والنحاس والمعادن المختلفة، لجأ إلى الصناعة المعدنية ومنها صناعة الأحجار الكريمة التي كانت ألوانها جذابة تستدعي الاعتناء بها، وكان القدماء يستخدمونها في صناعة الحلي والأساور وغيرها من أدوات الزينة. وقديما كانت صناعة الأحجار الكريمة والذهب والنحاس تحتل مكان الصدارة، ولكن بعد أن اخترعت الآلات أصبحت الأهمية للصناعات الحديدية والرصاص والنحاس والسيليكون واليورانيوم. لذلك تضاعفت إنتاج المعادن في النصف الأول من القرن العشرين، وتضاعف الإنتاج مرة أخرى في السنوات الخمسة وعشرين الأخيرة.

دخلت الصناعات المعدنية في القرن العشرين مرحلة مهمة، فقد دخلت في كافة الصناعات، من صناعة الأدوات المنزلية إلى صناعة السيارات والمركبات الثقيلة إلى الصناعات العسكرية، مما جعل عملية التعدين أو الصناعات المعدنية واحدة من أهم الصناعات، وتعتبر سراً من أسرار الصناعات.

صناعة الحديد

يتم إنتاج الحديد على مراحل أربعة أساسية وهي: الحديد الغفل، والحديد الزهر، والحديد المطاوع، والحديد الصلب، ولكل مرحلة من هذه المراحل أفران خاصة، وتعتبر صناعة الحديد هي أساس قوة الدولة الاقتصادية والعسكرية. وقد قال الله تعالى في القرآن الكريم في أهمية الحديد { وأنزلنا الحديد فيه بأس شديد ومنافع للناس، وليعلم الله من ينصره ورسله بالغيب إن الله قوي عزيز}.

مصادر خام الحديد

يشير مصطلح خام الحديد في العادة إلى صخر أو معدن يحتوي على كمية كافية من فلز الحديد، تجعله مناسباً لإجراء عملية التعدين. وفي بعض الأحيان، ربما يَحُول موقع ترسبات الحديد وبعض مواصفاتها دون استغلالها مصدراً لخام الحديد، ولكن على الرغم من سوء الموقع وتدني درجة الحديد مما يجعلها غير مجدية من الناحية الاقتصادية.

وتتوفر خامات الحديد ومصادره في العالم بكميات كبيرة، وذلك على الرغم من أن صناعة الفولاذ المستمرة تستهلك كميات ضخمة من مخزون هذه الخامات. ونتيجة لاستخدام خامات الحديد الغنية وقرب نفادها، فقد طورت شركات صناعة الفولاذ تقنيات صناعية حديثة حتى يمكن استخدام خامات الحديد الفقيرة.

أنواع خام الحديد:

يوجد الحديد في الطبيعة بصفة دائمة في صورة مركبات كيميائية، حيث يكون الحديد متحدًا مع عناصر أخرى، وبالذات عناصر الأوكسجين والكربون والكبريت والسليكون. وتحتوي كثير من خامات الحديد على مركبات كيميائية مكونة من الحديد، وواحد أو أكثر من عناصر أخرى. وتشمل خامات الحديد الأساسية التي يستخلص منها الحديد: الهيماتيت والماجنيتيت والليمونيت والبيريت والسيدريت والتاكونيت.

ترسبات خام الحديد

تكونت أضخم ترسبات خام الحديد في العالم نتيجة عمليات مختلفة بدأت منذ أكثر من بليوني سنة مضت. وبدأت عمليات تكوين الخام في بعض المناطق من الكرة الأرضية، ثم تحولت هذه المناطق بعدئذ إلى بحار سطحية ضحلة، حيث أخذت مركبات الحديد في الترسب تدريجيًا من ماء البحار إلى القاع. وفي قاع البحار ارتبط خام الحديد المترسب مع كل من الرمال وحبيبات دقيقة من مادة الغرين في صورة صخرية. وبعد ذلك أدت الزلازل الأرضية وتنقلات القشرة الأرضية إلى رفع الصخور المتكونة في قاع البحر إلى مستوى سطح البحر. وقد تكونت خامات الحديد ذات التركيزات العالية جدًا في بعض مناطق العالم، نتيجة تقاطر الماء خلال الصخور، حيث أذاب الماء المتساقط الكثير من رمال الصخور مخلفًا وراءه الخامات مرتفعة التركيز.

وتكونت ترسبات أخرى من خامات الحديد بطرق مختلفة عن الطريقة السابقة الذكر. فعلى سبيل المثال، نتج عن انخفاض درجات حرارة الصخور البركانية ببطء، تكون ترسبات خام الحديد، كما حدث عند تكوُّن خامات الحديد في السويد، وبعض المناطق الأخرى من العالم. ويعتقد أيضًا أن وجود الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في الماء، قد أدى إلى تكوين أكاسيد الحديد. ومن المعروف في الوقت الراهن حدوث ترسبات أكاسيد الحديد وتراكمها في المناطق السبخة والمناطق القريبة من الشواطئ.

وتقع معظم ترسبات الحديد ومناجمه في أمريكا الشمالية في منطقة البحيرات العظمى. وتوجد أغنى خامات الحديد في أمريكا الجنوبية في مقاطعة ميناس جيرليس في البرازيل، وكذلك في منطقة سيرو بوليفار في فنزويلا. والمنطقة بكاملها تكوينات من جبال من خام الحديد. وتوجد كميات ضخمة من خامات الحديد في حوض هامر سلي في غربي أستراليا، وأيضًا في جمهورية اوكرانيا. ويتوفر خام الحديد في الهند على حدود ولايتي بيهار ـ اوريسا غربي كلكتا. وخامات الحديد في الصين من النوع ضعيف التركيز، وتوجد ترسبات الخام الأساسية في الجنوب الشرقي من البلاد. وعلى الرغم من أن الخام من النوع الرديء إلا أنه يمثل المصدر الأساسي للحديد في الصين. وتوجد ترسبات خام الحديد بكميات كبيرة أيضًا في عدد آخر من دول العالم ومنها جنوب إفريقيا.