الحديد و الصلب

::شكر :: مقدمة :: تطور صناعة الحديد :: الخامات:: تعدين و تجهيز الخامات :: تكنولوجيا الصلب ::الأعباء البيئية ::الـمراجـع ::

الفصل الثالث

الخامات المسا عده

الحجر الجيري:

هو صخر رسوبي يتكون من كربونات الكالسيوم الذي يوجد علي هيئة معدن الكالسيت في صورة بلورية وعلي هذا فان الحجر الجيري يتكون من خليط من بلورات وفتات كربونات الكالسيوم المختلط أحيانا ببقايا الحفريات والأحياء البحرية التي طمرت أثناء ترسيب وتكوين هذه الصخور .

ويترسب الحجر الجيري بفعل عوامل كيميائية أو بيولوجية أو ميكانيكية أو بفعل هذه العوامل مجتمعة بدرجات مختلفة.

ويتم ترسيب الحجر الجيري في ظروف مناخية ملائمة ومياه متوسطة العمق في اغلب الأحيان

وتتعدد أنواع الحجر الجيري بحسب تعدد صفاته الكيميائية أو الطبيعية أو طريقة تكوينه أو كمية الشوائب به وعلى الأخص السيليكا ومعادن الطين أو وجود نسبه من الماغنسيوم .

ويسمى الحجر الجيري الذي تصل نسبة كربونات الماغنسيوم فيه إلى حوالي 50 % بالدولوميت

أما إذ قلت عن ذلك فيسمى حجر جيري دولوميتى وكذلك بالنسبة للسيليكا فإذا زادت نسبة السيليكا عن 9% سمى الحجر الجيري بالحجر الجيري السيلسى .

وتؤثر نسبة معادن الطين تأثير كبير في نوع الحجر الجيري إذ يتحول الحجر الجيري النقي بتزايد معادن الطين فيه إلى حجر جيري أرجيلى ثم إلى المارل (30 % كربونات كالسيوم مع 50% معادن طينية ) ثم إلى صخور الأرجيل حيث تقل نسبة كربونات الكالسيوم عن 50 %

وتتأثر الصفات الطبيعية والميكانيكية للحجر الجيري بنسبة وجود عناصر الماغنسيوم أو السيليكا أو معادن الطين في تكوينه الأصلي من حيث الصلابة والمكسر والصلادة .

تر سيبات الحجر الجيري في مصر :-

تعتبر مصر من أهم الدول ذات الموارد غير المحدودة من الحجر الجيري بأنواعه المختلفة إذ يغطى أجزاء كبيرة من سطحها كما أن تكوينا ته تظهر في معظم العصور الجيولوجية في مصر وعلى الأخص من العصر الطباشيري وحتى العصر الحديث

ويمثل الحجر الجيري اكبر الخامات التعدينية التي يجرى استغلالها وتعدينها في مصر إذ أن ما ينتج منه يفوق كل الخامات التعدينية

ويقدر الإنتاج السنوي من الحجر الجيري بما يزيد عن 40 مليون طن 0

وتتواجد صخور الحجر الجيري عادة قريباَ من الطرق الرئيسية المرصوفة والسكك الحديدية ومجري نهر النيل وكذلك مواني التصدير في البحر الأحمر والبحر المتوسط الذي يجعل عليه استخراجها ونقلها إلي مواقع الاستهلاك يتم بتكلفة اقتصادية مقبولة ويؤدي إلي رخص منتجها النهائي .

وتوجد صخور الحجر الجيري ظاهرة علي السطح شاغله مساحات كبيرة وتقطع بعضها وديان رئيسية الأمر الذي يمكن من الوصول إليها بسهولة ويُحتم أن تتم العملية بطريقة المحجر (open cast) الأقل تكلفة والأكثر إنتاجا .

وتنتشر صخور الحجر الجيري من العصر الطباشيري في مناطق وادي النيل بالمنطقة المحصورة بين ادفو وتمتد شرقاَ وغرباَ لتغطي أجزاء كبيرة من الهضبة الجيرية شرق وغرب النيل .

أما صخور الحجر الجيري من عصر الايوسين فهي الأوسع انتشاراَ إذ تظهر أيضاَ علي جانبي النيل من قنا إلي القاهرة وتندرج في الهضبة الشرقية لمسافات كبيرة .

مناطق الحجر الجيري في مصر :-

يمكن تقسيم مناطق وجود الحجر الجيري في مصر إلي ما يأتي

1) مناطق وادي النيل

أهم مناطق الحجر الجيري هي أبو النور,الطارف ,ونينة ,سيدي صالح , تل العمارنة , , وادي سنور, الشوشه ,تونا الجبل

2) محافظات القنال:

واهم المناطق هي : جبل اخيضر – السادات – الشلوفة – فايد- عجرود

3) مناطق الحجر الجيري بالساحل الشمالي غرب الإسكندرية:

واهم مناطق الحجر الجيري هي: أبو صير – سيدي كرير – برج العرب حتى الحمام

4) مناطق الحجر الجيري بالبحر الأحمر:

يوجد الحجر الجيري التابع لعصر الايوسين الأسفل في منطق حمصات وأبو تنضب والعطشان

ويتميز بوجود متداخلات من الفيلنت والشرت ويصلح هذا النوع في البناء فقط

5) 5- مناطق الحجر الجيري في سيناء

أهم المناطق : جبل الوجير - جبل عريف الناقة – جبل سحابة – جبل الريشة – جبل أم خشيب – غرب جبل يلق – وادي لصان – جبل أم هشيم (العين)

وفيما يلي الاحتياطيات القابلة للاستغلال لخامات الحجر الجيري :-

المنطقة	الاحتياطي بالمليون طن
مناطق وادي النيل	27479
محافظات القناة	3392
الساحل الشمالي ( غرب الإسكندرية )	67
سيناء	7200

والخريطة التالية توضح أماكن تواجد الحجر الجيري في مصر

ملحوظة: ترتيب المدن داخل المناطق من الشمال الى الجنوب

1) مرسى مطروح

2) أ- أبو صير ب- مريوط

3) العامرية

4) علم المرقب

5) طريق أسيوط/ الخارجة

6) أبو رواش

7) أ- المقطم ب- بئر الفحم ج- الرفاعي د- حلوان

ه- التبين

8) أ- أم زيطة ب- السادات ج- أخيضر د-السخنة

9) الصف

10)جبل طربول

11)المساخيط

12) أ- أبو صير الملق ب- دانديال ج- جبل النولون د- دشاشة

ه- غرب النشن و- العدوه

13)وادي عربة

14)أبو زنيمة

15) أ- جبل حمرة شيبون ب- بني سويف ج- جبل غراب د-جبل المشاش

16)سنور

17) أ- وادي غياضة ب- شرق الفشن ج- جبل كرارة د- نزلة عامر

ه- بني خالد و- جبل الطير ي- زاوية سلطان ل-بني حسن

م- العمارنة ن- بني قرة

18) أ- البهنسا ب- أبو روح ج- شوشة د- أدمو/المنيا

19) أ- تونة الجبل ب-العوجة ج- خشبة د-بني عدل

ه- بني غالب و-درنكة ي- الذرابي ل- أغانة

م- سيدي صالح

20)وادي أسيوط

21) أ- الخوالد ب- حمامية

22)العيساوية

23) أ- وانية ب- سلامة ج- العرابة

24)الطريف

25)أبوحاد

26) أ- السراي ب-الجير

27)جبل قرنة

28)أبو النور

29) أ- حجازة ب- المطاعنة ج- حميدات د- الشراونة

ه- الكلح

30)رغامة البيض

31)كوم أمبو

32)وادي اللاوي

الخواص الكيميائية والطبيعية للحجر الجيري :-

كما ذكرنا في البداية أن الحجر الجيري يعرف بالكالسيت و هي صخور كتلية معتمة متماسكة قد تكون حبيباتها خشنة أو دقيقة أو مكونة من قطع مكسرة . وتركيب الحجر الجيري الكيميائي هو CaCO3 ويساوى 56% وثاني أكسيد الكربون CO2 يساوى 44%

ويتميز المعدن بصلادته وتساوى 3 ووزنه النوعي يساوى 2.72 والبريق زجاجي أو معتم واللون عادة ابيض أو شفاف ولكنه قد يكون مائلا إلي الرمادي أو احمر أو ازرق أو اخضر أو اصفر كذلك قد يكون اللون بنيا أو اسود وذلك عندما يكون المعدن غير نقي.

- التحليل الكيميائي للحجر الجيري :-

المكونات	(نسبة مئوية - جاف )
CaO	45.30
MgO	0.49
SiO2	1.01
Al2O3	0.43
P	كمية لا تذكر
S	ــــــــــ
Na2O+K2O	0.056
L.O.I	42.95

استخدامات الحجر الجيري في الصناعة :-

قطاع الصناعات المعدنية :-

تستهلك الصناعات المعدنية حوالي 1 مليون طن سنويا من الحجر الجيري ذي المواصفات الخاصة من حيث التحليل الكيميائي والتركيب المعدني والمواصفات الميكانيكية وغيرها واهم هذه الصناعات صناعة الحديد والصلب.

صناعة الحديد والصلب :-

يدخل الحجر الجيري في صناعة الحديد والصلب لتخليص خام الحديد عند الصهر من الشوائب إذ يساعد على طفوها على السطح مكونات الخبث

ويلزم أن يكون الحجر الجيري شديد الصلابة حيث لا تقل قوة تحمله للضغوط عن 200 كجم / سم مربع ويتراوح حجم كتلة الحجر الجيري داخل الفرن بين 2.5 سم إلى 1.5 سم ؛ ويشترط ألا تقل نسبة كربونات الكالسيوم به عن 94.7 % وإلا تزيد نسبة أكسيد الماغنسيوم عن 1% أما الجزء الغير ذائب في الأحماض فيلزم ألا يزيد عن 1% والكبريتات عن 0.17 % وثاني أكسيد الفسفور عن 0.07 % وألا يقل فاقد الحريق عن 42% وفى بدايات مصنع الحديد والصلب قامت الشركة بفتح محجر الرفاعي على السفح الجنوبي لهضبة المقطم لتزويد المصنع بخامات الحجر الجيري اللازمة إلا أن مواصفات الخام لم تكن مناسبة تماما .

وفى أوائل عام 1970 طلبت الشركة من المساحة الجيولوجية البحث عن موقع جديد للحجر الجيري تتوافر فيه مواصفات معينة من أهمها ألا تقل نسبة أكسيد الكالسيوم عن 53.5 % وألا تزيد نسبة أكسيد الماغنسيوم عن 1.25% وانطبقت هذه الشروط على موقع بني خالد بالمنيا والذي لا يزال يلبى احتياجات المصنع من الحجر الجير

صخور الدولوميت:

يعرف صخر الدولوميت بأنه صخر يتكون من كربونات الكالسيوم و الماغنسيوم بنسب متساوية تقريبا وتتميز هذه الصخور بصلابة أكثر من صخور الحجر الجيري ويتواجد في شمال و وسط سيناء وبالقرب من السويس و القاهرة في مناطق عتاقة والأدبية وفى مناطق وادي النيل وخاصة في منطقة أبو رواش كما توجد أيضا بالواحات البحرية ويتم استغلالها في بعض هذه المواقع كمواد بناء واهم استخدامات الدولوميت صناعة الحراريات حيث يستخدم خمس الإنتاج في تبطين أفران مصانع الحديد والصلب ومصدره محجر جبل عتاقة ، كما يضاف كمساعد صهر عند الرغبة في استعمال الخبث في رصف الطرق ، وتستهلك شركة الحديد والصلب حوالي

50 كجم/طن فلز ساخن من الدولوميت.

الخريطة التالية توضح أماكن تواجد الدولومايت في مصر

1) أبو رواش

2) عتاقة

3) الأدبية

4) العلاقي

الفـــــحـــــم

تاريخ الفحم:-

يعد الفحم صخر عضوي يتغير تركيبه الكيميائي كلما تقدمت به ظروف وعمليات التفحيم،والفحم وقود صلب وكان سائدا حتى حوالي 1914 ،حيث دخل البترول منافسا لهو وفى الفترة ما بين عامي 1914 ،1937انخفض استهلاك الفحم في وسائل النقل البحري وحدها وكانت عماد النقل يومها ،حيث كان الفحم مولدا للطاقة المحركة فيها من 97%إلى 49%من كميات إنتاج الفحم في العالم في ذالك الوقت.

كان الصينيون قد عرفوا الفحم واستخدموه قرونا قبل الميلاد حيث كانوا يستخرجونه من مناجم تسمى مناجم "شنجي"للفحم وقد ذكر ألرحاله "ماركو"في عام 1280 أن الفحم كان احد الغرائب التي شاهدها في الصين

أنواع الفحم:-

حيث إن عنصر الكربون هو العنصر عالي الأهميه وعلى ذالك فانه كلما ذادت نسبة الكربون الموجودة في الفحم ، يكون ذا مرتبه أعلى – وكلمة مرتبة الفحم هنا –إنما تشير إلى ألدرجه التي يوجد عليها الفحم ومدا ما طرأ عليه من تحسن بالطرق الطبيعية والكيميائية التي أدت إلى زيادة نسبة عنصر الكربون فيه وقد تكون عملية زيادة نسبة الكربون طبيعية.أو بالطرق الصناعية فيما يسمى بعملية الكربنه الصناعية.ولا يرتبط اختلاف ألمرتبه وارتفاعها في الأنواع المختلفة من الفحم باختلافات في العصور الجيولوجية قدما أو حداثة.كما إن الاختلافات الظاهرية في رتبة الفحم التي يرمز لها بنسبة ( ك/ يد) اى (نسبة الكربون/ نسبة الهيدروجين في الفحم) قد نتج عن عوامل مختلفة وترتبط رتبة الفحم بمدى تأثره بعوامل التحول خاصة دفنه في باطن الأرض ويحتوى الفحم اللامع على مكون من مواد ذات لمعان زجاجي

O	N	H	C	Type of coal
43.2	0.9	6.2	49.7	Wood
36.9	1.7	4.8	56.6	Peat
30.1	1.2	3.5	65.2	Lignite
9.4	1.5	4.6	84.5	Bituminous coal
3.0	1.1	2.3	93.6	Anthrachte

وأشهر أنواع أو مراتب الفحم هي كالاتى:-

بيت.peat

يمثل المرحلة الأولى في تكوين الفحم( ناتج الخطوات الأولى في طريق التفحيم الطويل) وهو تعريف لما ينتج عن تأثر الانسجه ألنباتيه للعوامل الحيوية والميكروبيولوجيه وبخاصة تأثيرات البكتريا والفطر ويطلق عليها مرحلة البت peat stageوهو ليس فحم حيث انه لا تستطيع البكتريا والفطر الموجودة في المستنقعات إن تكثر المواد ألنباتيه وتمثل (تهضم)النبات جزئيا والذي يتحول لاحقا إلى فحم بواسطة الضغط والعمليات اللاحقة .

لجنيت leginite

يلي البيت في الجودة ، والذي يشمل سلسله من أنواع الفحم غير الناضج تماما وبذلك تكون وسط بين " بيت " وما يسمى فحم بيتومينى وتتميز أنواع اللجينت بصفات تكاد تكون مقصورة عليها ، مميزه لها دون سواها ،ارتفاعا أو هبوطا، ومن تلك الصفات ما يلي:-

· كلها تقريبا، ذات أصل حديث،حيث تقرن كل أنواع واللجينيت بالعصر الثلاثي الحديث أو الطباشيري المتأخر قياسا إلى أنواع الفحم الأخرى والأعلى في ألمرتبه والجودة.

· كلها تقريبا،بنية اللون أو تميل إلى اللون البني المسود. وهى عادة متجانسة واضحة الأنسجه أو ذات تركيب خشبي واضح وبه مجموعه متنوعة من حطام النباتات الذي يحتوى على شظايا انسجه خلوية وأوراق.

· كلها تحتوى على نسبة عالية من الرطوبة وحبوب لقاح وغير ذلك

· كلها تقريبا قابله للذوبان نسبيا في المحاليل القلوية والنشادر معطيه محاليل بنية اللون

· كلها تحتوى في الغالب ، نسبة عالية نسبيا تصل ما بين5%-15% من الأصماغ والشمع التي تذوب في مذيبات كالبترين أو الكحول أو الكلورفوروم .

· كلها تحتوي عادة نسبه اقل من 78%من الكربون واكبر من15%من الأكسجين

وتوجد طبقات كثيفة من اللجينيت في ألمانيا (كولون) كندا- جنوب الولايات المتحدة الامريكيه والبرازيل .

بتيومين bituminous

ويطلق على الفحم الناطج:تصل نسبة الكربون إلى80%-90% عند حسابها على عينات خاليه من الرماد وجافه . ولا يرتبط النضج بالعمر أو عدد السنين فلربما كان الفحم حديث التكوين مثلا،كبعض فحم العصر الثلاثي الحديث الو الطباشيري المتأخر وتكون في ذات الوقت فحم به نسبه من المواد المتطايرة قليلة بحيث تضعها في مرتبة البتومين وذلك يعود إلى التأثيرات الجيولوجية وما يتبعها من تغييرات كيميائيه في تركيب الفحم.

يوجد بين البيتومين واللجينيت أنواع أخرى من الفحم تسمى ، تحت البيتومينى أو (لوجينيت اسود) وهو قليل الرطوبة ويحتوى بين 70% - 80% كربون- فحم نصف بيتومي وهو مرحلة انتقالية بين الفحم البيتومينى والانثراثيت ، وله قيمة حرارية عالية ويشتعل بدون لهب مدخن .

الفحم البيتومينى الحقيقي ذا تركيبي شطائري حيث تتبادل فيه الشرائط اللامعة مع المعتمة وينقسم إلى أربعة أنواع على أساس لمعانها وخواص فيزيائية أخرى كما يلي :-

· Vitrain، وهو فحم شطائري اسود سمكه عدة ملليمترات ، تمثل مادة كالجيل ومتصلب و يلاحظ التركيب السيليولوزى من الأوراق والجز وع .

· Clarain ، لمعانه حريري ضعيف نتج عن ألواح ذات لمعان تتبادل مع أرضية معتمه .

· Durain ، وهو فحم صلب معتم ، يحتوى أكياس البذور النباتية ومواد راتنجية .

· Fusain ، وهو مادة كالبودرة سوداء طرية ، وتوجد في شرائط رقيقة وتتكون من حبوب نباتية ونسيج خلوي.

هذه الأنواع من الفحم تعكس التركيب الاصلى للفحم ، وتتكسر كتل الفحم بسهولة بامتداد الطبقات وتحيطه تشققات حيث تغطى أسطح الشقوق طبقه رقيقه من مواد معدنية .

يوجد نوع أخر CANNCL وهو راسب كثيف ليس على شكل طبقات , لونه رمادي قائم إلى أسود, ويتكون أساساً من حبوب النباتات. يحتوي 70% ـ80% كربون , 10% ـ12% هيدروجين , ولجنيت Ignitesسهل ألاشتعال بلهب عالي مدخن كالشمعة ( اسمه مشتق من كلمة Candie ) ويتخلف عن هذا الفحم رماد كثير , وقيمته الحرارية 12 مليون ج إلى 16 مليون ج . يعتقد تكون هذا الفحم من مواد منقولة ( على عكس جميع أنواع الفحم ألأخرى ) ويعزي ما يخلفه من رماد إلى اختلاطه برسوبيات كانت قد ترسبت في ألأصل مع أجزاء النباتات المنقولة .

اكتشاف الفحم في مصر وتواجده:-

بدأ البحث عن في مصر سنة 1844 بحفر بئر الرديسية قرب إدفو حيث وجدت بعض رقائق

فحميه بتيومينية ليست ذات قيمه اقتصاديه وخلال الفترة ما بين 1903- 1906 قامت عدة شركات بأعمال الحفر في أماكن مختلفة من مصر العليا وشبه جزيرة سيناء ولم تسفر الأبحاث عن وجود طبقات حقيقية من الفحم يصلح للاستغلال .

بعد الحرب العالمية الثانية تضمنت تقارير الحفر عن البترول بشبه جزيرة سيناء والصحراء الغربية بيانات دالة على وجود مواد كربونية ضمن طبقات الصخور الموجودة تحت السطح في الآبار وعند أعماق تتراوح بين 440 م في منطقة عيون موسى إلى حوالي 3000 م في وادي النطرون .

وعندما أنشئت وزارة الصناعة سنة 1956 تم تشكيل لجنة للفحم وعلى اثر ذلك كان هناك اهتمام كبير لدراسة نتائج الأبحاث السابقة لمعرفة توزيع المواد الكربونية لطبقات الصخور في مختلف المواقع والآبار ، ودراسة الصخور الحاملة للفحم لإمكان التعرف على الظروف الجيولوجية التي تكونت تحتها .

وقد بدأت هذه الدر اسه بدراسة عينات الحفر من أبار عيون موسى والتي قامت بحفرها شركة الزيوت وتبعا لنتائج هذه الدراسة بدأ مشروع الفحم أبحاثه منذ عام 1957 . وقامت بتنفيذه مصلحة الأبحاث الجيولوجية حتى يوليو 1962 .

وتركزت أعمال الأبحاث التي قام بها المشروع في ثلاثة مناطق بشبه جزيرة سيناء هي كالاتى:- ( منطقة المغارة، منطقة بدعة وثورة، منطقة عيون موسى ) .

اكتشاف الفحم في منطقة المغارة:-

وتقع في شمال شبهة جزيرة سيناء، وعلى مسافه90كم جنوب غرب العريش. وقد اتجهت الجهود إلى دراسة صخور العصر الجورى الأوسط في منطقة المغارة، وذالك بعد أن ثبت بالحفر أن صخور هذا العصر حاملة للفحم في منطقة عيون موسى.

ويرجع اكتشاف صخور العصر الجورى بمنطقة المغارة إلى عام 1913. وتوالت الدراسة والأبحاث في هذه المنطقة ولم يسبق الإشارة إلى وجود الفحم بها قبل عام 1960. وقد تأكد الكشف بعد عمل عدة أنفاق ومغارات كشفيه في الصخور الظاهرة على السطح. ويوجد الفحم في منطقة المغارة كطبقات مختلفة السمك تتخلل رواسب من الحجر الطيني والحجر الرملي.

وقد تم حفر عدد كبير من الآبار الاستكشافية حيث ثبت وجود عدة طبقات من الفحم أهمها من الناحية الاقتصادية طبقه رئيسية يتراوح سمكها من 110-190 سم وعند أعماق تتراوح من 30م-400م. كما ثبت أيضا وجود طبقة فحم أخرى متوسط سمكها 65 سم تعلو الطبقة السابقة بحوالى 10 أمتار.

وقد أثبتت التحاليل والتجارب التكنولوجية صلاحيته في إنتاج الكوك اللازم لصناعة الحديد والصلب فر الأفران العالية، وفى استخلاص فلزات الزنك والرصاص من خاماتها، كما يمكن تصنيع العديد من الكيمائيات الأساسية من الغازات الناتجة من عملية التفحيم لإنتاج المخصبات الزراعية والصوف الصناعي والأصباغ والبويات وبعض الادويه والمبيدات والبلاستيك وغيرها.

مشروع فحم المغارة: -

وفى الفترة بين 1959-1963 قامت الهيئة العامة للتصنيع مع مصلحة الأبحاث الجيولوجية والتعدينية بتنفيذ برنامج بحثي واسع النطاق تضمن حفر العديد من الآبار الاستكشافية في مساحة حوالي 35 كم مربع. وثبت وجود الفحم على هيئة طبقات يتراوح سمكها بين 60، 120 سم عند أعماق تتراوح بين 420 – 620 مترا. وأثبتت التحاليل الكيميائية والتكنولوجية على فحم هذه المنطقة انه يمكن استخدامه في تشغيل محطات توليد الكهرباء وإنتاج بعض الغارات والمركبات الكيميائية الأساسية .

جرى العمل بالمشروع بعد استعادة الموقع في فبراير سنة 1980 ، وتم فتح المنجم وتطهيره ومنذ عام 1981 عملت هيئة المساحة الجيولوجية في إجراء الأبحاث على تواجد الفحم في منطقة سيناء بين ساحل البحر الأبيض و وسط سيناء والتي تسمى بمنطقة الطيات التركيبية حيث تنتشر بها القبوات التركيبية التي تمثل الجبال المعروفة في هذه المنطقة وهى الريسان ، وأم مفروث ، وجبل المغارة ، وحمير و هي تقريبا على خط واحد وجنوب هذا الخط سلسله أخرى تأخذ نفس الاتجاه وتتكون من :- عريف الناقة – جبل الحلال – جبل يلق – الجدي ، وتم الحفر الاستكشافي في بعضها .

وشمل المشروع البحثي حصر وتقيم البيانات والمعلومات المتوفرة عن رواسب الفحم والمواد الكربونية الناتجة عن عمليات البحث عن البترول خلال الفترة من 1967 – 1981 وقام الفريق البحثي بدراسة ما يقرب من 357 بئرا بيانها كالتالي :-

143بئرا في الصحراء الغربية 12 بئرا في البحر الأبيض

24 بئرا في دلتا وادي النيل 54 بئرا في الصحراء الشرقية

8 آبار في سيناء 109فى خليج السويس 7 في البحرالأحمر

وخلصت الدراسة إلى خطة قومية لاستكشاف رواسب الفحم بمصر وكانت نتائج الأبحاث العلمية كما يلي :

تنمية حقل فحم المغارة حيث تم إضافة ما يقرب من 16مليون طن إحتياطى إلى حقل فحم المغارة وذلك من منطقة الركب غرب المغارة .

استكشاف رواسب الشوشة بمنطقة المغارة والتي تتلوها رواسب الصفا الحاملة لفحم المغارة . وأسفرت الأبحاث عن تواجد طبقة من الفحم سمكها 40سم غير اقتصادية .

حفر بئر استكشافي بمنطقة جبل حمير بعمق 450م لم يسفر عن نتائج مشجعة .

حفر بئر استكشافي بمنطقة وادي الجدي بعمق حوالي 500م أسفر عن اختراق ما يقرب من 10طبقات في الفحم يتراوح سمكها مابين 20الى75سم ولم يستكمل البئر لتعقيدات في الحفر .

حفر بئر استكشافي بمنطقة أم المفروث بعمق حوالي 800 م وكانت النتائج غير مشجعه .

المسح الجيولوجي لمنطقة الطيات التركيبية وتم عمل خرائط جيولوجية بمقياس 1 : 100000 تغطى هذه المنطقة وتكون أساس لأبحاث استكشاف الفحم .

يبلغ طول الممرات والأنفاق التي تم تجهيزها تحت السطح حوالي 4 كم .

في بحث ودراسة عن الفحم في مصر وجد أن رقاقات الفحم موجودة ضمن نطاقات ويوجد تحت كل نطاق طبقات من حجر طيني فحمى وان الفحم اسود ذو محتوى عالي من الرماد من ( 30 - 50 % ) ، محتوى الكبريت (0.5 -1.5 % ) ، محتوى المتطيرات (17 – 23 % ) . أما في منطقة ثورة نجد سمك الفحم 65 _ 70 سم ،وفى منطقة بدعة الطبقة الرئيسية للفحم موجودة في القطاع الجنوبي فقط . والاحتياطي المؤكد في منطقة ثورة 1.5 مليون طن من طبقة الفحم الرئيسية سمكها 0.55 _ 0.8 م والموجودة على عمق 15 _60 م بمساحة 1.6 كم مربع .

الاحتياطي المحتمل في مساحة 3.5 كم مربع تقدر بحوالى 60 مليون طن .

والاحتياطي الجيولوجي في مساحة 200 كم مربع تقدر بحوالى 60 مليون طن .

الاحتياطي من فحم المغارة : -

الاحتياطي المؤكد 39.9 مليون طن

الاحتياطي المحتمل 11.9 مليون طن

اجمالى 51.8 مليون طن

الاحتياطي القابل للاستخراج :-

الاحتياطي المؤكد 27.8 مليون طن الاحتياطي المحتمل 7.8 مليون طن

اجمالى 35.6 مليون طن

التحليل الكيميائي لفحم المغارة :-

الرطوبة 4.9 % ، الماد 6.5 % ، الكربون 70.66% ، هيدروجين 5.67 % ، نيتروجين 1.04 % ، كبريت 2.97 % ، أكسجين 8.26 % .

منطقتي بدعه وثورة:-

وتقع بالجزء الغربي من شبه جزيرة سيناء. وفى عام 1916 أشارت بعض الأبحاث إلى وجود طفله كربونية ضمن صخور العصر الكربوني الظاهرة على السطح في هذه المنطقة، وفى الفترة من ابريل 1959 حتى ابريل 1961 قام مشروع الفحم بإعداد الخرائط الجيولوجية وحدد عليها مواقع ظهورا لمواد الكربونية على السطح، ثم تابع ذالك بحفر العديد من المغارات الطولية والآبار الاستكشافية بالمنطقة لمعرفة مدى اهتمام المواد الكربونية تحت السطح.

ثبت وجود الفحم على شكل عدسات مختلفة السمك في طبقة الطفلة الكربونية واتضح من التجارب إن فحم هذه المنطقة يمكن استخدامه في إنتاج حامض الكبريتيك من الجبس، وإنتاج بعض المواد الكيميائية. ويحتوى رماد هذا الفحم على بعض العناصر النادرة مثل الجرمانيوم و الفاناديوم و الجاليوم .

منطقة عيون موسى:-

وتوجد بوسط جزيرة سيناء. أشارت تقارير البحث عن البترول في منطقة عيون موسى 1945-1946 إلى وجود الفحم والمواد الكربونية تحت السطح ضمن العصر الجورى الأوسط.

وقد تم التعاقد بين هيئة المساحة الجيولوجية وأكاديمية البحث العلمي والتكنولوجيا لتنفيذ بحث " توزيع رواسب الفحم في جمهورية مصر العربية " عام 1981 .

حقل عيون موسى :-

يقع حقل فحم عيون موسى في المنطقة الساحلية لخليج السويس بشبه جزيرة سيناء على مسافة 14 كم من جنوب شرق السويس ، وقد تم استكشاف 70 كم2 (تنحدر تدريجيا في اتجاه خليج السويس) للفحم سنة 1959 وانتهى الاستكشاف سنة1963 .

المنطقة مغطاة برواسب الرباعي تحتها رواسب الميوسين ، الكريتاسى ، الجوراسى ، الترياسى ، الكربوني . حيث يوجد الفحم محصورا في رواسب الجوراسى الأوسط . وجدت طبقات عديدة للفحم ذات سمك يتغير بين 0.6 – 1.2 مترا بمتوسط 0.9 متر

وخواص الفحم كالتالي:-

الرماد8.9 - 33.48 % ، مواد متطايرة 23.5 – 51.4 % ، كربون ثابت23.6 – 61 % محتوى الهيدروجين 7.43 % ، محتوى الرطوبة 3.6 – 10.49 % ، القيمة الحرارية 8512 كالورى/ جرام .

الفحم بني اللون به قطران حتى 25.75 %

والخريطة التالية توضح أهم اماكن تواجد الفحم في مصر

1) المغارة

2) عيون موسى

3) بدعة وثورا

4) الواحات الداخلة

5) الواحات الخارجة

استخراج الفحم واستخداماته :-

الفحم يظهر على مستويين ، إما ظاهرا على السطح أو قريبا منه أو بعيدا عنه في أعماق تصل إلى مئات الأمتار .. وتختلف تبعا لذلك طريقة استخراجه .

والفحم بعد استخراجه من المنجم مباشرة لا يكون اقتصاديا . لذا كان لابد من عملية إعداد للفحم بعد استخراجه من مناجمه .. وإعداد الفحم قد يكون يدويا أو ميكانيكيا في سبيل خطوات أخرى من التقييم أو التركيز أو التخلص مما قد يكون في الفحم من شوائب .

وليست عملية التخزين بالسهلة ، ذلك انه بالتخزين في الهواء الطلق أو نقل الفحم لمسافات قد تطول ، يجف الفحم بتعرضه للهواء والشمس وعند جفاف الفحم يتشقق ويخرج من تلك الشقوق تراب الفحم أو غباره ، وعندها في كثير من الأحيان يتولد الإشعال الذاتي .. مثل هذه الحالة من الاحتراق الذاتي لغبار الفحم والغازات الناتجة عنه ، تكون غالبا نتيجة لوجود مادة البيريت في الفحم .

تأتى بعد ذلك عمليات التركيز أو التقييم الفعلية والغرض منها تحويل الفحم المنخفض الدرجة والعالي النسبة في الرماد إلى فحم عالي الدرجة أو القيمة نوعا ، وتتوقف عمليات التركيز على انتشار المواد المعدنية في طبقة الفحم وعلى محتواه من الرماد الاصلى أو المبدئي ثم الرماد المكتسب . وتكون الخطة العامة للتركيز كالاتى :-

طحن الفحم وغربلته وتقسيمه إلى أقسام مختلفة طبقا للأحجام .

الأحجام الكبيرة ترسل إلى المخازن كما هي ، وقد تطحن من جديد حسب الحاجة .

الأحجام المتوسطة تتعرض للتركيز بالتعويم والغوص بالماء ، حيث يطفو الفحم النظيف وتغوص الشوائب الثقيلة ، وقد يتم هذا الفصل بعمل معلق من الكوارتز و البيريت الرملي مع الماء وعندما يطفو الجيد من الفحم يجمع ويجفف وينقل إلى المخازن .

الأحجام الصغيرة والناعمة تجرى عليها عمليات التركيز الجاف أو التعويم بالهواء .

ومن العمليات الهامة بعد ذلك عملية التفحيم أو الكربنة أو طرد المادة الطيارة من الفحم ، وذلك حتى يمكن أن يقوم الفحم بدور في عملية الاختزال التي هي شق هام في العمليات الميتالورجية والصناعات التعدينية ، كاستخلاص المعادن من خاماتها ، لذلك بعد استخلاص تلك الغازات بعمليات التفحيم يمكن استعماله بعد تكثيف الهيدروكربونات كوقود هام .

والعملية الأهم من ذلك في استخدامات الفحم عموما هي عملية التكويك أو تحويل الفحم العادي إلى فحم كوك ، وعملية التكويك هي عبارة عن إعداد وتجهيز لبعض الأنواع الخاصة من الفحم أو ما يسمى بالوقود الصلب ، بتحويل الفحم إلى ما يسمى بفحم الكوك ويستخدم في العمليات الميتالورجية والصناعات التعدينية ، وأهمها صناعة الحديد والصلب ، وأساس عملية التكويك هي تسخين الفحم أو خليط الفحم لدرجة تصل من 51200 م إلى 51450 م في أفران خاصة محصنه ضد دخول الهواء الجوى وذات تصميمات خاصة . وينتج عن تلك العملية فحم الكوك الذي لا يشتعل بسهولة وعند الاشتعال يعطى درجات حرارة عاليه جدا تصل إلى أضعاف المقدار الحراري الذي يعطيه الفحم العادي مهما بلغت جودة مرتبته بل قد تصل الحرارة الناتجة عن فحم الكوك إلى نحو 52465 م درجة مئوية .

وتحتوى بطارية الكوك عدة أفران لإنتاج فحم الكوك وتضم الوحدات التالية :-

· وحدة إنتاج فحم الكوك.

· وحدة سماد سلفات النشادر باستخدام غاز الكوك .

· وحدة تكرير وتقطير البنـزول من غاز الكوك بواسطة زيت السولار

· وحدة حامض الكبريتيك المركز ، حيث يستخلص غاز كبريتيد الأيدروجين من غاز الكوك

· مصنع لتقطير القطران .

· مصنع لإنتاج سماد نترات النشادر.

· مصنع لسماد اليوريا.

من ناحية أخرى فان الخامات التي لها صله وثيقة بصناعات التعدين وباستعمال الفحم في معالجتها من أمثلتها :-

خامات الحديد ( طن فحم مقابل واحد طن فلز حديد منتج ).

خامات المنجنيز( يمكن تحويله إلى فيرو منجنيز باستعمال الفحم).

خامات الالمينيت وهى منخفضة الدرجة ، ولكن يمكن الاستفادة منها بتحويلها، باستعمال الفحم ، إلى حديد غفل به نسبة عاليه من ثاني أكسيد التيتانيوم الذي يستخدم في صناعة الأصباغ .

صناعة الأسمدة والكيماويات الأساسية .

ونورد بعض الفوائد أيضا لرماد الفحم :

· قد يستعمل كنوع من الاسمنت .

· يمكن استخلاص العناصر النادرة من رماد الفحم وقد وجد أن بعض أنواع البيتومينيه في شيلي والأرجنتين تحتوى خامس أكسيد الفاناديوم بنسبة عاليه .

· وكذالك في إنتاج الالومينيا .

الغاز الطبيعي :-

يعتبر الحديث عن الغاز الطبيعي ونشاطه ذا أهميه خاصة نظرا للدور المتميز الذي يؤديه فى خدمة التنمية ألاقتصاديه والاجتماعية

والغاز الطبيعي وقود حضاري له قيمة حرارية ولا ينتج عن احتراقه تلوث للبيئة

وانطلاقا من هذا كانت مصر من أوائل الدول التي دخلت عصر البحث عن البترول وإنتاجه فقد بدأ إنتاج حقل جمسه عام 1910م ولم تدخل عصر الإنتاج والمعالجة إلا في أوائل السبعينات

و للغاز من أهميه في الصناعة وكمصدر للدخل القومي وخاصة في مصر فان الدولة تولى اهتماما كبيرا وخاصة في مصر في البحث والاستكشاف للغاز الطبيعي وأهم هذه المراحل عام 1990\1999 بحيث تتميز هذه المرحلة طيقا لأحدث لتقنيات في البحث وخاصة المسح السيزمى ثلاثي الأبعاد

وتوجد العديد من القطاعات التي تستهلك الغاز الطبيعي مثل قطاعات الإسكان والصناعة والكهرباء ..... الخ

وتعطى أولوية إمداد الغاز لقطاع الصناعة وذالك لاستخدامه كماده خام أحيانا كما في صناعة الحديد والصلب وسبائكه بحيث علاوة على ذلك استخدامه كوقود في الأفران العالية

تطورات إنتاج وتصنيع الغاز الطبيعي في مصر :

تضاعف إنتاج الغاز الطبيعي ثلاث مرات خلال الفترة من 1980 إلى 1988 م إذ بلغ الإنتاج حوالي 251 بليون قدم مكعب في عام992 1

ويقدر ما تمم إنتاجه واستخشانه من الغاز ومشتقاته منذ بدء استخدام الغاز في مصر حتى نهاية يونيو 1992 م أكثر من 612 مليون برميل زيت مكافىء

و المرحلة الأولى من مراحل تطور الاستكشاف للبحث عن الغاز هي ما قبل 1991 م وكانت بدايات الاستكشاف في حقول التمساح وبور فؤاد والقرعة وشمال أبو قيرز

والمرحلة ألثانيه من مراحل التطور 1990 م إلى 1999 م تتميز هذه المرحله بتطبيق التقنيات الحديثة في عمليات البحث والاستكشاف وخاصة المسح السيزمى ثلاثي الأبعاد واستخدام أجهزة الكمبيوتر العملاقة في عمليات لمعالجه السيزميه وقد بلغت الاستكشافات في هذه المرحلة حوالي 108 اكتشافا وتشمل حقول رشيد وبلطيم وحابى .

المرحلة الثالثة هي من 2000 إلى 2003 م حيث شهدت هذه الفترة الاستخدام المكثف للتقنيات الحديثة !!. مما أدى إلى نمو الاكتشافات التي تم تحقيقها بمياه البحر المتوسط كما تم لاول مره اكتشاف الزيت فى المياه العميقة بالبحر المتوسط في بئر الكنج.

أماكن تواجد الغاز الطبيعي فى مصر

:تتوالى الاكتشافات بمنطقتي البحر المتوسط والصحراء الغربية حيث زاد الاحتياطي المؤكد إلى 62 تريليون قدم مكعب حتى نهاية 2003م من هذه ألاماكن.

حقول أبى قير وحقول خليج

حقلي سكا راب سافرون وحقل أبو رديس ودهشور وسلام وأبو ماضي وحقل أبو الغراديق بالصحراء الشرقية

والخريطة التالية توضح أماكن التواجد المختلفة في مصر

1) بئر التمساح 2)بئر طينة 3) حقل القرعة

4) حقل أبو قير 5) حقل الأميرية بالعامرية 6) طارق

7) حقل بركة 8) حقل السلام 9) حقل بدر الدين

10) حقل أبو الغراديق 11) حقل أبو سنان 12) دهشور

13) حقل أبودريس 14) حقل رأس شقير

استخدام الغاز الطبيعي في صناعة الصلب وسبائكه

تستهلك هذه الصناعة كميات هائلة من الغاز في الإنتاج في الأفران العالية حيث يستخدم كعامل مختزل للحديد وعامل مؤكسد للشوائب !!

علاوة على استخدامه كوقود للأفران وللمراحل المختلفة من إنتاج الصلب و السبائك .

هذا وقد بلغ استهلاك قطاع الصلب عام 2002/2003م حوالي 2.4 بليون متر مكعب مقارنة بكمية قدرها 0,65 بليون متر مكعب عام 1997م1998 م .

الرؤية المستقبلية لتعظيم احتياطي وإنتاج واستخدام الغاز:

تشير الدراسات إلي أن الطلب على الغاز سيرتفع خلال العشرين عاما القادمة إلى نحو 27 تريليون قدم مكعب مما يستلزم اكتشاف احتياطي لا يقل عن هذه الكمية على مدى السنوات القليلة القادمة لتامين احتياطيات تلك الفترة كما يستلزم الاستمرار في تنمية هذه الاكتشافات وبذل الجهد لملاحقة زيادة الطلب على الطاقة والحد الأدنى المطلوب هو الحفاظ على الاحتياطي الحالي من الغاز على الأقل !! وبالتالي فان المتوسط المطلوب اكتشافه سنويا خلال العشرين عاما القادمة يقدر حوالي 1,35 تريليون قدم مكعب في السنة !! ............

ولتعظيم الاحتياطي للإنتاج والاستخدامات للغاز لابد من تحقيق العناصر التالية :

· مشاركة الشركات الأجنبية في العمل لتصدير الغاز !!! هذا الأمر الذي يؤدى إلى زيادة

الاستثمارات في عمليات الاستكشاف.

· عقد اتفاقيات لشراء الغاز مع الشركات الأجانب .

· التوسع في عمليات استخدام الغاز الطبيعي.

· إقامة مشروعات البتر وكيماويات العملاقة لزيادة القيمة المضافة.

الحمد لله الذي بنعمتة تتم الصالحات