اکتشافات عمیق سنگ آهن؛ گلوگاه توسعه پایدار صنعت فولاد کشور

‌می‌متالز - زنجیره تولید فولاد به فرآیند تولید فولاد از استخراج سنگ آهن تا تولید شمش فولاد گفته می‌شود. به طور کلی، این زنجیره شامل استخراج سنگ آهن از معدن و سپس تبدیل آن به کنسانتره و ورود آن به بخش فولادسازی و در نهایت ورود به بخش نورد است.

به گزارش می‌متالز، طبق آماری‌های اخیر، ظرفیت‌های ایجاد شده تا پایان سال ۹۹ شامل ۴/ ۳۹ میلیون تن ظرفیت تولید شمش فولاد، ۱۸/ ۳۷ میلیون تن آهن اسفنجی، ۷۵/ ۶۶ میلیون تن گندله و ۱۱/ ۶۴ میلیون تن کنسانتره است. عدم توسعه در حوزه اکتشافات سنگ آهن در سال‌های اخیر باعث نگرانی فعالان زنجیره ارزش فولاد در تأمین مواد اولیه مورد نیاز برای این زنجیره شده است. آن طور که پیداست عدم توسعه اکتشافات می‌تواند تمامی حلقه‌های زنجیره ارزش را تحت تاثیر قرار دهد. در واقع عدم توسعه به موقع اکتشافات می‌تواند تمامی سرمایه‌های صورت گرفته در زنجیره ارزش را با زیان همراه کرده و در نهایت منجر به از دست رفتن سهم صادراتی فولاد در اقتصاد کشور شود. آنچه روشن است در چند سال آینده چالش اساسی زنجیره فولاد ایران، کاهش منابع سنگ آهن خواهد بود.

بر اساس آخرین ویرایش مطالعات طرح جامع فولاد کشور، ذخیره زمین‌شناسی سنگ‌آهن کشور پنج میلیارد تن و ذخیره قابل استخراج آن ۹/ ۲ میلیارد تن تخمین زده می‌شود. هر چند در سال‌های قبل با توجه به روند رو به کاهش اکتشاف در کشور، کارشناسان متخصص حوزه معدنی هشدار جدی در مورد اتمام ذخایر معدنی مانند سنگ‌آهن داده بودند، اما تاکنون اقدام عملیاتی و اصلاح ساختار اکتشاف صورت نگرفته است. براساس بررسی انجام شده توسط کارشناسان حوزه سنگ آهن، عمر معادن فعال بزرگ سنگ آهن در تامین درازمدت منابع مورد نیاز صنعت فولاد کشور، کم پیش‌بینی شده است. در مجموع این مدت زمان آن‌قدر کوتاه است که واردات این ماده معدنی از کشور‌هایی مانند آفریقا، استرالیا و برزیل به عنوان راهکاری مورد بررسی قرار گرفته است. دو مشکل اساسی شامل تداوم تحریم‌های موجود و هزینه‌های بالای حمل و نقل این مواد معدنی سبب شده است که با تردید به این راهکار نگاه شود؛ بنابراین لازم است تا با استفاده از روش‌های پیشرفته، اکتشافات این ماده معدنی در کشور افزایش یابد.

به همین دلیل، تمرکز بر اکتشاف ذخایر جدید یک ضرورت حتمی برای بخش معدن کشور محسوب می‌شود. در این بین، آنچه به عنوان یک الزام می‌تواند بر آهنگ رشد و موفقیت کشف ذخایر جدید کمک کند، گذر از روش‌های سنتی فعلی و بهره‌گیری از رویکرد‌های توسعه‌ای و فناوری‌های نوین است. اکتشافات معدنی صورت‌گرفته در ایران به نحو سنتی، با فناوری دستکم سه دهه پیش و به‌صورت سطحی تا نیمه عمیق صورت گرفته و می‌گیرد. این امر سبب شده است متوسط عمق اکتشاف‌شده (متراژ حفاری‌شده به کل مساحت اکتشاف‌شده) در کشور به‌دلیل استفاده از روش‌های تشخیصی با عمق تجسس پایین و عدم بهره‌گیری از تکنولوژی حفاری عمیق از حدود ۲۰ متر تجاوز نکرده باشد، حال آنکه در کشور‌های پیشرو در امر اکتشافات مواد معدنی، این رقم به ۸۰ متر می‌رسد. در بیشتر کشور‌های معدنی ازجمله کانادا، آمریکا، استرالیا و آفریقا از سال ۱۹۶۰ میلادی عمق اکتشاف عناصری همچون مس، آهن، طلا، فلزات پایه، اورانیوم و دیگر فلزات افزایش یافته و تا ۴۰۰ متر رسیده است. به بیان دیگر، اکتشافات صورت‌گرفته در کشور ما به لحاظ عمق، حدود یک‌چهارم میانگین جهانی است. اغلب ذخایر اکتشاف شده و معادن در حال بهره برداری در ایران از نوع سطح‌الارضی هستند و تاکنون به‌طورجدی به اکتشاف کانسار‌های عمیق یا پنهان پرداخته نشده است. این نقیصه به‌دلیل عدم استفاده از فناوری‌های نوین تشخیصی و حفاری و استمرار بر رویکرد اکتشافی پیشین و از همه مهم‌تر عدم وجود رویکرد توسعه گرایانه درازمدت برای بخش معدن، امری کاملا بدیهی است. جبران کمبود‌های موجود در دو بخش دانشی و مهارتی خصوصا مرتبط با فناوری اکتشافات عمیق مواد معدنی نیازمند یک نگرش نوین و حرکت مناسب در حیطه ماموریت‌ها و فعالیت‌هاست تا با تدوین نقشه‌راه جدید از روند سنتی پیشین خود فاصله گرفته و پویاتر به ایفای مسوولیت بپردازد.

به موازات افزایش اهمیت اکتشافات عمیق در دهه‌های گذشته، پیشرفت‌هایی در سخت‌افزار، پردازش و نرم افزار‌های ژئوفیزیکی و وارون‌سازی برای این منظور ایجاد شده است. بررسی‌ها روی گزارش‌های تهیه شده از مناطق مورد مطالعه حاکی از وجود ذخایر عمیق در این محدوده‌ها است. علاوه بر روش‌های مغناطیسی و گرانی، با وجود نقاط ضعف ذاتی آن‌ها در اکتشافات عمیق، تنها ابزار‌های ژئوفیزیکی که تصویری با رزولوشن مناسب از ساختار‌های زیر سطحی تا عمق بالا (کیلومتر) ارائه می‌دهند، روش‌های لرزه‌ای و الکترومغناطیسی هستند. مطالعاتی در مورد استفاده از لرزه‌نگاری بازتابی در اکتشاف مواد معدنی ارائه شده است. اما هزینه بالای این روش در مقابل احتمال موفقیت آن برای بسیاری از اکتشافات مواد معدنی قابل توجیه نیست. در سال‌های اخیر، شرکت‌هایی در جهان در حال شروع به استفاده از روش‌های لرزه‌ای کم هزینه غیرفعال برای تصویر برداری از سیستم‌های معدنی عمیق هستند. از آنجاکه میزان موفقیت این روش هنوز مشخص نشده است، بنابراین نمی‌توان با قطعیت بالایی از این روش دفاع کرد.

روش الکترومغناطیس روش سودمندی در اکتشاف ذخایر فلزی است. مزیت این روش نسبت به سایر روش‌ها می‌تواند عمق بالا (نسبت به روش‌های مغناطیسی، گرانی و مقاومت ویژه) و هزینه کم (نسبت به روش لرزه‌ای) برداشت‌ها باشد. روش‌های الکترومغناطیس یک نقش مهمی در اکتشاف مواد معدنی دارند و به طور گسترده‌ای در جستجو برای ذخایر فلزی از قبیل آهن، مس و مولیبدن، سرب و روی، بوکسیت، اورانیوم و ... کاربرد دارند. به عنوان یک ابزار اصلی برای پردازش کانسار‌های معدنی عمیق، روش‌های الکترومغناطیس، از قبیل روش مگنتوتلوریک شنیداری (AMT)، روش مقاومت ویژه پیچیده (SIP یا CR)، روش الکترومغناطیس گذرا (TEM)، روش مگنتوتلوریک کنترل شده با فرکانس شنوایی (CSAMT) و روش مگنتوتلوریک (MT) موضوع تعداد زیادی از پروژه‌های اکتشافات عمیق توسط شرکت‌های صاحب‌نام در معدنکاری جهان بوده است.

همگام با توسعه تکنولوژی حفاری در کشور که اخیرا با خرید دستگاه‌های حفر عمیق آغاز شده است، لازم است مواردی، چون تجهیز اکتشافات هوابرد، اسکنر اتوماتیک مغره‌ها، حفاری‌های real‌time و نیز توسعه طراحی معادن توده‌ای عمیق به سرعت توسط مدیران توسعه گرای بخش‌های دولتی و هلدینگ‌های بزرگ معدنی کشور مورد توجه قرارگیرد.