लौह अयस्क के रूप में अशुद्धियाँ। लौह अयस्क
लौह धातु विज्ञान की नींव का आधार, इसका मुख्य कच्चा माल और लोहे का स्रोत एक खनिज है - लौह अयस्क ; अपने शुद्ध रूप में लोहा, अधिकांश धातुओं की तरह, प्रकृति में नहीं होता है।
लौह अयस्क में खनिज होते हैं जिन्हें दो समूहों में विभाजित किया जाता है: लौह युक्त खनिज (अयस्क खनिज) और खनिज जिनमें लौह नहीं होता है, अपशिष्ट चट्टान बनाते हैं।
पर अयस्क खनिजलोहा ऑक्साइड के रूप में होता है फ़े 2 हे 3 , फ़े 3 हे 4 कार्बोनेट्स Fecó 3 सल्फाइड फेज़ 2 . वर्तमान में, लौह युक्त 300 से अधिक खनिज ज्ञात हैं।
मैग्नेटाइट और हेमेटाइट
उनमें से चार की विशेषताएं, जो आमतौर पर लौह धातु विज्ञान में उपयोग की जाती हैं, तालिका में प्रस्तुत की गई हैं।
मुख्य अयस्क खनिज
अयस्क खनिज का नाम |
लौह अयस्क का नाम |
रासायनिक सूत्र |
अधिकतम लौह सामग्री (wt.%) |
मैग्नेटाइट |
चुंबकीय लौह अयस्क |
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हेमेटाइट |
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हाइड्रोहेमेटाइट |
भूरा लौह अयस्क |
एनफे 2 ओ 3 × एम H2O |
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स्पर लौह अयस्क |
लौह सामग्री के अनुसार लौह अयस्कों को विभाजित किया जाता है गरीब और अमीर. अयस्क में लौह तत्व जितना अधिक होता है, उसका प्रसंस्करण उतना ही अधिक लाभदायक होता है। दुर्भाग्य से , वर्तमान में, समृद्ध अयस्कों का भंडार व्यावहारिक रूप से समाप्त हो गया है,इसलिए, कम लौह सामग्री वाले खराब अयस्क परिसंचरण में शामिल होते हैं। ऐसे अयस्कों से लोहे का प्रत्यक्ष निष्कर्षण आर्थिक रूप से अक्षम है, और तकनीकी रूप से बहुत कठिन है। इसलिए, एक अनिवार्य चरण के रूप में आधुनिक लौह धातु विज्ञान में शामिल हैं धातुकर्म प्रसंस्करण के लिए लौह अयस्क की तैयारी.
इस तैयारी में कई चरण शामिल हैं। पृथ्वी की आंतों से निकाले गए लौह अयस्क को पहले 6-8 मिमी के टुकड़ों के आकार में कुचल दिया जाता है, फिर अयस्क खनिज को अपशिष्ट चट्टान से अलग किया जाता है (इस प्रक्रिया को कहा जाता है) समृद्ध) परिणामस्वरूप, प्राप्त करें ध्यान केंद्रित करनामूल अयस्क की तुलना में उच्च लौह सामग्री के साथ। सांद्रण को 30-40 मिमी आकार के टुकड़ों में पापित किया जाता है (प्रक्रिया को ढेर कहा जाता है, और उत्पाद है ढेरी), या सांद्रण से 10-15 मिमी के व्यास के साथ गेंदें बनाएं (प्रक्रिया को पेलेटिंग कहा जाता है, और उत्पाद है छर्रों) इस प्रकार, एक लौह युक्त सामग्री प्राप्त की जाती है, जो लोहे को निकालने के लिए आगे की प्रक्रिया के लिए सबसे उपयुक्त है।
जब वे किसी चीज के बारे में "लोहा" कहते हैं, तो उनका मतलब होता है - मजबूत, मजबूत, अविनाशी। यह सुनकर आश्चर्य नहीं होता: "लौह इच्छा", लौह स्वास्थ्य "और यहां तक कि "लोहे की मुट्ठी"। लोहा क्या है?
नाम इतिहास
अपने शुद्धतम रूप में लोहा एक चांदी की धातु है, लैटिन में इसे कहा जाता है फे (फेरम)।वैज्ञानिक रूसी नाम की उत्पत्ति के बारे में तर्क देते हैं। कुछ का मानना है कि इसकी उत्पत्ति "जलजा" शब्द से हुई है, जिसका संस्कृत में अर्थ धातु है, दूसरों का दावा है कि यह "जेली" शब्द है, जिसका अर्थ है "चमक"।
लोगों को लोहा कैसे मिला?
पहली बार लोहे को आसमान से गिरते हुए एक आदमी के हाथ में मिला। आखिरकार, कई उल्कापिंड लगभग पूरी तरह से लोहे के थे। इसलिए, इस धातु से बनी वस्तुओं को नीले - आकाश के रंगों में चित्रित किया गया था। कई लोगों के पास लोहे के औजारों की स्वर्गीय उत्पत्ति के बारे में मिथक हैं - माना जाता है कि वे देवताओं द्वारा दिए गए थे।
लौह युग क्या है?
जब मनुष्य ने कांस्य की खोज की, कांस्य युग शुरू हुआ। बाद में उन्हें "लोहा" से बदल दिया गया। इसलिए उन्होंने उस समय को बुलाया जब खलीब, काला सागर तट पर रहने वाले लोग, विशेष भट्टियों में विशेष रेत को पिघलाना सीखा।परिणामी धातु एक सुंदर चांदी का रंग था और जंग नहीं था।
क्या सोने की वस्तुओं का मूल्य हमेशा अधिक रहा है?
उन दिनों जब लोहे को उल्कापिंडों से गलाया जाता था, तो इसका उपयोग मुख्य रूप से गहने बनाने के लिए किया जाता था जिसे केवल एक कुलीन परिवार के लोग ही पहन सकते थे। अक्सर इन गहनों में एक सोने का फ्रेम होता था, और प्राचीन रोम में भी शादी के छल्ले लोहे से बने होते थे। मिस्र के फिरौन द्वारा हित्ती के राजा को लिखी गई एक चिट्ठी सुरक्षित रखी गई है, जहां वह सोने में किसी भी तरह का भुगतान करने का वादा करते हुए, उसे लोहा भेजने के लिए कहा।
लोहे से बने दुनिया के अजूबे
भारत में, दिल्ली में, सात मीटर से अधिक ऊंचा एक प्राचीन स्तंभ है। यह 415 ईस्वी में शुद्ध लोहे से बना था। लेकिन अब इस पर जंग का कोई निशान नहीं है।पौराणिक कथा के अनुसार स्तंभ को पीठ से छूने से मनोकामना पूर्ण होती है। एक और भव्य लोहे की इमारत एफिल टॉवर है। पेरिस का प्रतीक बनाने में सात हजार टन से अधिक धातु लगी थी।
लोहा कहाँ से आता है?
लोहा प्राप्त करने के लिए, आपको लौह अयस्क की आवश्यकता होती है। ये खनिज, पत्थर हैं, जिनमें लोहे को कई अन्य पदार्थों के साथ जोड़ा जाता है। लोहे को अशुद्धियों से शुद्ध करना, और वांछित धातु प्राप्त करना। उदाहरण के लिए, कच्चा माल चुंबकीय लौह अयस्क हो सकता है, जिसमें 70% तक लोहा होता है। आयरनस्टोन एक काला या गहरा भूरा पत्थर है। रूस में, यह उरल्स में खनन किया जाता है,उदाहरण के लिए, पहाड़ की आंत में, जिसे चुंबकीय कहा जाता है।
अयस्क का खनन कैसे किया जाता है?
न केवल रूस में, बल्कि यूक्रेन, स्वीडन, नॉर्वे, ब्राजील, संयुक्त राज्य अमेरिका और कुछ अन्य देशों में भी लौह अयस्क के भंडार हैं। इस खनिज के भण्डार हर जगह एक जैसे नहीं होते हैं, वे इसे तभी निकालना शुरू करते हैं, जब यह लाभदायक लगे, क्योंकि विकास महंगा हैऔर अगर लोहा बहुत छोटा है तो भुगतान नहीं करेगा।
अक्सर, लौह अयस्क का खनन खुले तरीके से किया जाता है। वे एक बड़ा गड्ढा खोदते हैं जिसे . कहा जाता है करियर।यह बहुत गहरा है - आधा किलोमीटर गहरा। और चौड़ाई इस बात पर निर्भर करती है कि आसपास कितना अयस्क है। विशेष मशीनें अयस्क को बाहर निकालती हैं, इसे बेकार चट्टान से अलग करती हैं। फिर ट्रक इसे कारखानों में ले जाते हैं।
हालांकि, हर क्षेत्र को इस तरह से विकसित नहीं किया जा सकता है। यदि अयस्क गहरा है, तो उसे निकालने के लिए आपको खदानें बनानी होंगी। खदान के लिए वे सबसे पहले एक गहरा कुआँ खोदते हैं, जिसे एक शाफ्ट कहा जाता है, और उसके नीचे, गलियारे - बहाव उससे निकलते हैं। खनिक नीचे आ रहे हैं। ये बहादुर लोग हैं, इन्हें अयस्क मिलता है और इसे उड़ा दें, और फिर इसे टुकड़े-टुकड़े करके सतह पर ले जाएं।खनिकों का काम बहुत खतरनाक है, क्योंकि खदान ढह सकती है, और नीचे खतरनाक गैसें हैं, और लोग विस्फोट में घायल हो सकते हैं, हालांकि वे बहुत सावधान हैं और सुरक्षा नियमों का पालन करते हैं।
अयस्क से लोहा कैसे प्राप्त होता है?
लेकिन खनन अयस्क ही सब कुछ नहीं है! आखिरकार, अयस्क से लोहा प्राप्त करना भी एक कठिन प्रक्रिया है। हालांकि उन्होंने बहुत पहले ही अयस्क से लोहा गलाना सीख लिया था। प्राचीन काल में लोहार इसे गलाने में लगे हुए थे, वे बहुत सम्मानित लोग थे। अयस्क और लकड़ी का कोयला एक विशेष भट्टी में रखा जाता था, जिसे फोर्ज कहा जाता था, और फिर आग लगा दी जाती थी। हालांकि, सामान्य दहन तापमान गलाने के लिए पर्याप्त नहीं है, इसलिए धौंकनी का उपयोग करके आग को हवा दी गई - एक उपकरण जो बड़ी ताकत से हवा उड़ाता है। पहले तो उन्हें हाथों से हिलाया गया, और बाद में उन्होंने पानी की शक्ति का उपयोग करना सीखा। गर्म करने के परिणामस्वरूप, एक पापी द्रव्यमान प्राप्त हुआ, जिसे लोहार ने लोहे को वांछित आकार देते हुए जाली बनाया।
मिश्र
अधिक बार उपयोग किया जाता है (और अभी भी उपयोग किया जाता है) शुद्ध लोहा नहीं है, लेकिन स्टील या कच्चा लोहा।यह लोहे और कार्बन डाइऑक्साइड का मिश्र धातु है। यदि मिश्र धातु में 2% से अधिक कार्बन होता है, तो कच्चा लोहा प्राप्त होता है। यह नाजुक होता है, लेकिन यह आसानी से पिघल जाता है और इसे कोई भी आकार दिया जा सकता है। यदि कार्बन 2% से कम है, तो . यह बहुत टिकाऊ होता है और इसका इस्तेमाल कई जरूरी चीजें, मशीन, हथियार बनाने में किया जाता है।
अब, निश्चित रूप से, अन्य तरीकों का उपयोग किया जाता है, हालांकि उनका सिद्धांत समान है: उच्च तापमान पर कार्बन डाइऑक्साइड के अतिरिक्त के साथ गलाने। वर्तमान में, इस उद्देश्य के लिए बिजली का उपयोग किया जाता है।
मानव शरीर को लोहे की आवश्यकता क्यों है?
यदि किसी व्यक्ति में आयरन की कमी हो तो वह बीमार हो जाता है। इस हीमोग्लोबिन के निर्माण के लिए धातु की आवश्यकता होती है,जो शरीर की हर कोशिका में ऑक्सीजन पहुंचाता है। इसलिए, आपको आयरन से भरपूर खाद्य पदार्थ खाने की जरूरत है - लीवर, फलियां, सेब।
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लौह अयस्कविश्व धातुकर्म उद्योग के लिए मुख्य कच्चा माल है। विभिन्न देशों की अर्थव्यवस्था काफी हद तक इस खनिज के बाजार पर निर्भर करती है, इसलिए दुनिया भर में खानों के विकास पर अधिक ध्यान दिया जाता है।
अयस्क: परिभाषा और विशेषताएं
अयस्क वे चट्टानें हैं जिनका उपयोग उनमें मौजूद धातुओं को संसाधित करने और निकालने के लिए किया जाता है। इन खनिजों के प्रकार मूल, रासायनिक सामग्री, धातुओं की सांद्रता और अशुद्धियों में भिन्न होते हैं। अयस्क की रासायनिक संरचना में लोहे के विभिन्न ऑक्साइड, हाइड्रॉक्साइड और कार्बोनिक लवण होते हैं।
दिलचस्प!प्राचीन काल से अर्थव्यवस्था में अयस्क की मांग रही है। पुरातत्वविदों ने यह पता लगाने में कामयाबी हासिल की कि पहली लोहे की वस्तुओं का निर्माण दूसरी शताब्दी ईसा पूर्व का है। ई.पू. मेसोपोटामिया के निवासियों द्वारा पहली बार इस सामग्री का उपयोग किया गया था।
लोहाप्रकृति में एक सामान्य रासायनिक तत्व है। पृथ्वी की पपड़ी में इसकी सामग्री लगभग 4.2% है। लेकिन अपने शुद्ध रूप में, यह लगभग कभी नहीं पाया जाता है, अक्सर यौगिकों के रूप में - ऑक्साइड, लौह कार्बोनेट, लवण आदि में। लौह अयस्क खनिजों का एक महत्वपूर्ण मात्रा के साथ एक संयोजन है। राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था में, इस तत्व के 55% से अधिक वाले अयस्कों का उपयोग आर्थिक रूप से उचित माना जाता है।
अयस्क से क्या बनता है?
लौह अयस्क उद्योग- धातुकर्म उद्योग, जो लौह अयस्क के निष्कर्षण और प्रसंस्करण में माहिर है। आज इस सामग्री का मुख्य उद्देश्य लोहा और इस्पात का उत्पादन है।
लोहे से बने सभी उत्पादों को समूहों में विभाजित किया जा सकता है:
- उच्च कार्बन सांद्रता (2% से अधिक) के साथ पिग आयरन।
- कच्चा लोहा।
- लुढ़का उत्पादों, प्रबलित कंक्रीट और स्टील पाइप के निर्माण के लिए स्टील सिल्लियां।
- इस्पात निर्माण के लिए लौह मिश्र धातु।
अयस्क किस लिए है?
सामग्री का उपयोग लोहे और स्टील को गलाने के लिए किया जाता है। आज व्यावहारिक रूप से ऐसा कोई औद्योगिक क्षेत्र नहीं है जो इन सामग्रियों के बिना चलता हो।
कच्चा लोहायह मैंगनीज, सल्फर, सिलिकॉन और फास्फोरस के साथ कार्बन और लोहे का मिश्र धातु है। पिग आयरन का उत्पादन ब्लास्ट फर्नेस में किया जाता है, जहां उच्च तापमान पर अयस्क को आयरन ऑक्साइड से अलग किया जाता है। उत्पादित लोहे का लगभग 90% सीमांत है और इसका उपयोग इस्पात गलाने में किया जाता है।
विभिन्न तकनीकों का उपयोग किया जाता है:
- शुद्ध उच्च गुणवत्ता वाली सामग्री प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रॉन-बीम गलाने;
- वैक्यूम प्रसंस्करण;
- इलेक्ट्रो-स्लैग रीमेल्टिंग;
- इस्पात शोधन (हानिकारक अशुद्धियों को हटाना)।
स्टील और कच्चा लोहा के बीच का अंतर अशुद्धियों की न्यूनतम सांद्रता है। शुद्धिकरण के लिए, खुली चूल्हा भट्टियों में ऑक्सीडेटिव गलाने का उपयोग किया जाता है।
उच्चतम गुणवत्ता वाले स्टील को अत्यधिक उच्च तापमान पर विद्युत प्रेरण भट्टियों में पिघलाया जाता है।
इसमें निहित तत्व की सांद्रता में अयस्क भिन्न होता है। यह समृद्ध है (55% की एकाग्रता के साथ) और गरीब (26% से)। घटिया अयस्कों का उपयोग संवर्धन के बाद ही उत्पादन में किया जाना चाहिए।
मूल रूप से, निम्न प्रकार के अयस्क प्रतिष्ठित हैं:
- मैग्माटोजेनिक (अंतर्जात) - उच्च तापमान के प्रभाव में बनता है;
- सतह - समुद्री घाटियों के तल पर तत्व के बसे हुए अवशेष;
- कायापलट - अत्यधिक उच्च दबाव के प्रभाव में प्राप्त।
लौह सामग्री वाले खनिजों के मुख्य यौगिक:
- हेमेटाइट (लाल लौह अयस्क)। लोहे का सबसे मूल्यवान स्रोत 70% की तत्व सामग्री के साथ और हानिकारक अशुद्धियों की न्यूनतम एकाग्रता के साथ।
- मैग्नेटाइट। 72% या उससे अधिक की धातु सामग्री वाला एक रासायनिक तत्व उच्च चुंबकीय गुणों द्वारा प्रतिष्ठित है और चुंबकीय लौह अयस्क में खनन किया जाता है।
- साइडराइट (लौह कार्बोनेट)। अपशिष्ट चट्टान की एक उच्च सामग्री है, इसमें लोहा ही लगभग 45-48% है।
- भूरा लोहा। मैंगनीज और फास्फोरस की अशुद्धियों के साथ लोहे के कम प्रतिशत वाले जलीय ऑक्साइड का एक समूह। इस तरह के गुणों वाला एक तत्व अच्छी रिड्यूसिबिलिटी और झरझरा संरचना द्वारा प्रतिष्ठित है।
सामग्री का प्रकार इसकी संरचना और अतिरिक्त अशुद्धियों की सामग्री पर निर्भर करता है। लोहे के उच्च प्रतिशत के साथ सबसे आम लाल लौह अयस्क एक अलग अवस्था में पाया जा सकता है - बहुत घने से धूल तक।
भूरे रंग के लोहे के पत्थरों में भूरे या पीले रंग की एक ढीली, थोड़ी झरझरा संरचना होती है। इस तरह के तत्व को अक्सर समृद्ध करने की आवश्यकता होती है, जबकि इसे आसानी से अयस्क में संसाधित किया जाता है (इससे उच्च गुणवत्ता वाला कच्चा लोहा प्राप्त होता है)।
चुंबकीय लौह अयस्क संरचना में घना और दानेदार होता है और चट्टान में क्रिस्टल की तरह दिखता है। अयस्क की छाया एक विशेषता काला-नीला है।
अयस्क का खनन कैसे किया जाता है
लौह अयस्क खनन एक जटिल तकनीकी प्रक्रिया है जिसमें खनिजों की खोज के लिए पृथ्वी के आंतरिक भाग में गोता लगाना शामिल है। आज तक, अयस्क निकालने के दो तरीके हैं: खुला और बंद।
बंद तकनीक की तुलना में खुला (खदान विधि) सबसे आम और सुरक्षित विकल्प है। विधि उन मामलों के लिए प्रासंगिक है जब कार्य क्षेत्र में कोई कठोर चट्टानें नहीं हैं, और आस-पास कोई बस्तियां या इंजीनियरिंग सिस्टम नहीं हैं।
सबसे पहले 350 मीटर तक की गहराई तक एक खदान खोदी जाती है, जिसके बाद लोहे को इकट्ठा किया जाता है और बड़ी मशीनों द्वारा नीचे से निकाला जाता है। खनन के बाद, सामग्री को डीजल इंजनों द्वारा इस्पात और लोहे के कारखानों में ले जाया जाता है।
उत्खननकर्ताओं द्वारा खदानें खोदी जाती हैं, लेकिन इस तरह की प्रक्रिया में बहुत समय लगता है। जैसे ही मशीन खदान की पहली परत तक पहुँचती है, लोहे की मात्रा का प्रतिशत और आगे के काम की व्यवहार्यता (यदि प्रतिशत 55% से ऊपर है, इस क्षेत्र में काम जारी है) निर्धारित करने के लिए सामग्री को जांच के लिए प्रस्तुत किया जाता है।
दिलचस्प! बंद विधि की तुलना में खदानों में खनन पर आधा खर्च आता है। इस तकनीक के लिए खानों के निर्माण या सुरंगों के निर्माण की आवश्यकता नहीं होती है। इसी समय, खुले गड्ढों में काम की दक्षता कई गुना अधिक होती है, और सामग्री का नुकसान पांच गुना कम होता है।
बंद खनन विधि
खदान (बंद) अयस्क खनन का उपयोग केवल तभी किया जाता है जब उस क्षेत्र में परिदृश्य की अखंडता को संरक्षित करने की योजना बनाई जाती है जहां अयस्क जमा विकसित किया जा रहा है। साथ ही, यह विधि पहाड़ी क्षेत्रों में काम के लिए प्रासंगिक है। इस मामले में, सुरंगों का एक नेटवर्क भूमिगत बनाया जाता है, जिससे अतिरिक्त लागत आती है - खदान का निर्माण और सतह पर धातु का जटिल परिवहन। मुख्य दोष श्रमिकों के जीवन के लिए उच्च जोखिम है, खदान ढह सकती है और सतह तक पहुंच को अवरुद्ध कर सकती है।
अयस्क का खनन कहाँ होता है
लौह अयस्क का निष्कर्षण रूसी संघ के आर्थिक परिसर के प्रमुख क्षेत्रों में से एक है। लेकिन इसके बावजूद, विश्व अयस्क उत्पादन में रूस की हिस्सेदारी केवल 5.6% है। विश्व भंडार लगभग 160 बिलियन टन है। शुद्ध लोहे की मात्रा 80 बिलियन टन तक पहुँच जाती है।
अयस्कों से समृद्ध देश
देश द्वारा जीवाश्मों का वितरण इस प्रकार है:
- रूस - 18%;
- ब्राजील - 18%;
- ऑस्ट्रेलिया - 13%;
- यूक्रेन - 11%;
- चीन - 9%;
- कनाडा - 8%;
- यूएसए - 7%;
- अन्य देश - 15%।
स्वीडन (फालुन और गेलिवार के शहर) में लौह अयस्क के महत्वपूर्ण भंडार पाए जाते हैं। अमेरिका में पेन्सिलवेनिया राज्य में बड़ी मात्रा में अयस्क की खोज की गई है। नॉर्वे में, पर्सबर्ग और अरेंडल में धातु का खनन किया जाता है।
रूस के अयस्क
कुर्स्क चुंबकीय विसंगति रूसी संघ और दुनिया में लौह अयस्क का एक बड़ा भंडार है, जिसमें कच्चे धातु की मात्रा 30,000 मिलियन टन तक पहुंच जाती है।
दिलचस्प! विश्लेषकों ने ध्यान दिया कि KMA खदानों में खनन का पैमाना 2020 तक जारी रहेगा, और फिर इसमें गिरावट आएगी।
कोला प्रायद्वीप का खदान क्षेत्र 115,000 वर्ग किमी है। यहां लोहा, निकल, तांबा अयस्क, कोबाल्ट और एपेटाइट का खनन किया जाता है।
यूराल पर्वत भी रूसी संघ में सबसे बड़े अयस्क भंडारों में से हैं। विकास का मुख्य क्षेत्र कचकनार है। अयस्क खनिजों की मात्रा 7000 मिलियन टन है।
कुछ हद तक, धातु का खनन पश्चिम साइबेरियाई बेसिन में, खाकासिया में, केर्च बेसिन में, ज़बाइकलस्क और इरकुत्स्क क्षेत्र में किया जाता है।
लौह अयस्कप्राकृतिक खनिज संरचनाओं को कहा जाता है जिनमें बड़ी मात्रा में लोहा होता है और ऐसे रासायनिक यौगिक होते हैं जिनका निष्कर्षण संभव और उचित होता है। सबसे महत्वपूर्ण हैं: मैग्नेटाइट, मैग्नोमैग्नेटाइट, टाइटानोमैग्नेटाइट, हेमेटाइट, हाइड्रोहेमेटाइट, गोइथाइट, हाइड्रोगोएथाइट, साइडराइट, फेरुगिनस क्लोराइट्स। लौह अयस्क उनकी खनिज संरचना, लौह सामग्री, उपयोगी और हानिकारक अशुद्धियों, गठन की स्थिति और औद्योगिक गुणों में भिन्न होते हैं।
लौह अयस्कों को समृद्ध (50% से अधिक लोहा), साधारण (50-25%) और गरीब (25% से कम लोहा) में विभाजित किया जाता है। रासायनिक संरचना के आधार पर, उनका उपयोग लोहे को उसके प्राकृतिक रूप में गलाने के लिए या संवर्धन के बाद किया जाता है। . स्टील बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले लौह अयस्क में आवश्यक अनुपात में कुछ पदार्थ होने चाहिए। परिणामी उत्पाद की गुणवत्ता इस पर निर्भर करती है। कुछ रासायनिक तत्वों (लोहे के अलावा) को अयस्क से निकाला जा सकता है और अन्य उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जा सकता है।
लौह अयस्क जमा को मूल से विभाजित किया जाता है। आमतौर पर 3 समूह होते हैं: आग्नेय, बहिर्जात और कायापलट। उन्हें आगे कई समूहों में विभाजित किया जा सकता है। उच्च तापमान के विभिन्न यौगिकों के संपर्क में आने पर मुख्य रूप से मैग्माटोजेनिक बनते हैं। तलछट के जमाव और चट्टानों के अपक्षय के दौरान घाटियों में बहिर्जात निक्षेप उत्पन्न हुए। मेटामॉर्फिक जमा पहले से मौजूद तलछटी जमा हैं जो उच्च तापमान की स्थितियों में परिवर्तित हो गए हैं। लौह अयस्क की सबसे बड़ी मात्रा रूस में केंद्रित है।
रूस में सबसे बड़ा:
बकर लौह अयस्क जमा
यह जमा रूस और दुनिया में सबसे बड़े समान लौह अयस्क भंडार में से एक है। यह टॉम्स्क क्षेत्र के क्षेत्र में अंडोर्मा और इक्सा नदियों के बीच में स्थित है। 1960 के दशक में जमा की खोज के दौरान दुर्घटना से जमा की खोज की गई थी।
Bakcharovskoye लौह अयस्क जमा 16,000 किमी 2 के क्षेत्र को कवर करता है। लौह अयस्क की संरचनाएं 190 से 220 मीटर की गहराई पर स्थित हैं। अयस्क में 57% तक लोहा होता है, साथ ही अन्य रासायनिक तत्वों (फास्फोरस, वैनेडियम, पैलेडियम, सोना और प्लैटिनम) की अशुद्धियाँ भी होती हैं। समृद्ध अयस्क में लौह की मात्रा 95-97% तक पहुँच जाती है। इस क्षेत्र में लौह अयस्क के भंडार का अनुमान 28.7 अरब टन है।
वर्तमान में, क्षेत्र विकास के लिए नई प्रौद्योगिकियां पेश की जा रही हैं। अयस्क खनन को खदान विधि से नहीं, बल्कि बोरहोल हाइड्रोलिक खनन के माध्यम से किया जाना चाहिए।
अबगास लौह अयस्क जमा
अबगास लौह अयस्क जमा क्रास्नोयार्स्क क्षेत्र में स्थित है, जो अबाकान शहर से 186 किमी पश्चिम में और के क्षेत्र में स्थित है। जमा की खोज 1933 में हुई थी, लेकिन इसका विकास केवल 50 साल बाद शुरू हुआ। यहां के अयस्क मुख्य रूप से मैग्नेटाइट, हाई-एल्यूमिना और मैग्नेशियन हैं।
यहाँ का मुख्य अयस्क खनिज मैग्नेटाइट है, और गौण मस्केटाइट, हेमेटाइट और पाइराइट हैं।
अबगास लौह अयस्क भंडार को दो क्षेत्रों में विभाजित किया गया है: दक्षिणी (2600 मीटर से अधिक लंबाई) और उत्तरी (2300 मीटर)। लौह अयस्क का शेष भंडार 73 मिलियन टन से अधिक है। विकास खुले तौर पर किया जाता है। 28.4% लौह सामग्री के साथ कुल औसत वार्षिक उत्पादन 4.4 मिलियन टन अयस्क है।
अबकन लौह अयस्क जमा
अबाकान लौह अयस्क जमा खाकासिया में, अबाज़ा शहर के पास स्थित है। यह उत्तरपूर्वी स्पर्स में स्थित है। 1856 में खोला गया, इसे मूल रूप से "अबकन ग्रेस" कहा जाता था। खोज के बाद, अयस्कों का विकास समय-समय पर किया गया।1947 से 1959 तक, अयस्कों के निष्कर्षण और संवर्धन के लिए उद्यमों का निर्माण किया गया। 1957 से 1962 तक, जमा को एक खुली विधि द्वारा विकसित किया गया था, और फिर भूमिगत (एक खदान 400 मीटर गहरी)।
Abakanskoye - मैग्नेटाइट अयस्कों का भंडार। इसमें शामिल हैं: मैग्नेटाइट, एक्टिनोलाइट, क्लोराइट, कैल्साइट, एंडेसाइट और कोबाल्ट युक्त पाइराइट।
जस्ता और सल्फर के मिश्रण के साथ 41.7 - 43.4% की औसत लौह सामग्री के साथ अयस्क के भंडार की खोज 140 मिलियन टन है। औसत वार्षिक उत्पादन 2.4 मिलियन टन है। वाणिज्यिक उत्पाद में लगभग 47.5% लोहा होता है। निष्कर्षण और प्रसंस्करण के केंद्र अबाज़ा, अबकन, नोवोकुज़नेत्स्क शहर हैं।
कुर्स्क चुंबकीय विसंगति
कुर्स्क चुंबकीय विसंगति दुनिया में सबसे शक्तिशाली लौह अयस्क बेसिन है। इसके क्षेत्र में अयस्क जमा 200-210 बिलियन टन होने का अनुमान है, जो कि ग्रह पर लौह अयस्क के भंडार का लगभग 50% है। यह मुख्य रूप से कुर्स्क, बेलगोरोड और ओर्योल क्षेत्रों के क्षेत्र में स्थित है।
वर्तमान में, कुर्स्क चुंबकीय विसंगति की सीमाएं देश के केंद्र और दक्षिण के नौ क्षेत्रों के क्षेत्रों को कवर करते हुए 160 हजार किमी 2 से अधिक के क्षेत्र को कवर करती हैं। अद्वितीय बेसिन के समृद्ध लौह अयस्कों के संभावित भंडार कई अरबों टन हैं, और लौह क्वार्टजाइट व्यावहारिक रूप से अटूट हैं।
इस क्षेत्र में चुंबकीय विसंगति की खोज 18वीं शताब्दी में की गई थी, लेकिन वैज्ञानिकों ने इसके संभावित कारण के बारे में बात करना शुरू कर दिया - पिछली शताब्दी में ही चुंबकीय अयस्क का जमाव। 1931 में समृद्ध अयस्कों की खोज की गई थी। क्षेत्रफल लगभग 120 हजार किमी 2 है। अयस्क: मैग्नेटाइट क्वार्टजाइट्स, फेरुजिनस क्वार्टजाइट्स के अपक्षय क्रस्ट में समृद्ध लौह अयस्क। लौह क्वार्टजाइट्स का भंडार 25 अरब टन से अधिक है जिसमें लौह सामग्री 32-37% और 30 अरब टन से अधिक समृद्ध अयस्क (52-66% लौह) है। निक्षेपों को खुले और भूमिगत दोनों तरीकों से विकसित किया जाता है।
कुर्स्क चुंबकीय विसंगति में Prioskolskoye लौह अयस्क जमा और Chernyanskoye लौह अयस्क जमा शामिल हैं।
लौह अयस्क एक प्राकृतिक खनिज निर्माण है, जिसमें इसके औद्योगिक निष्कर्षण के लिए आवश्यक मात्रा में लोहा होता है। लौह अयस्क में विभिन्न ऑक्साइड, कार्बोनिक ऑक्साइड, अयस्क खनिज होते हैं। उत्तरार्द्ध में, सबसे महत्वपूर्ण लोगों को बाहर करना महत्वपूर्ण है - ये मैग्नेटाइट और लौह चमक, साथ ही भूरे और लाल लौह अयस्क हैं। दलदल और झील के अयस्क भूरे लौह अयस्क का हिस्सा हैं, और स्फेरोसाइडराइट स्पर की किस्मों में से एक है।
प्रकृति में अयस्क खनिज संरचना में बिना लोहे के खनिजों के साथ मिश्रित होते हैं, उदाहरण के लिए, मिट्टी या चूना पत्थर। आग्नेय क्रिस्टलीय चट्टानों का संयोजन भी होता है।
ऐसे मामले हैं जब उपरोक्त खनिजों का संचय एक जमा में पाया गया था, हालांकि, एक विशिष्ट प्रकार का खनिज अभी भी प्रचलित है, अन्य केवल आनुवंशिक रूप से इससे संबंधित हैं।
लौह अयस्क में क्या होता है, इसका एक सामान्य विचार प्राप्त करने के बाद, प्राप्त सभी आंकड़ों को निर्दिष्ट करना आवश्यक है।
चुंबकीय लौह अयस्क से शुरू करना उचित है। तो, यह Fe 2O4 ऑक्साइड और आयरन ऑक्साइड का सूत्र है। इसके शुद्ध रूप में लगभग 72% धात्विक लोहा होता है, हालांकि, ऐसा शुद्ध रूप बहुत दुर्लभ है, इस तथ्य के कारण कि इसमें विभिन्न अशुद्धियाँ मिलाई जाती हैं। मूल रूप से, ये अन्य धातुओं के अयस्क हैं: जिंक ब्लेंड, उदाहरण के लिए, या कॉपर पाइराइट, या सल्फर पाइराइट। चुंबकीय लौह अयस्क के साथ आने वाली चट्टानें क्लोराइट, फेल्डस्पार और कई अन्य चट्टानें हैं। चुंबकीय लौह अयस्क को सबसे विकसित अयस्कों में से एक माना जा सकता है, क्योंकि प्रकृति में इसके निक्षेप परतों और घोंसलों दोनों में पाए जाते हैं, और चट्टानों के विस्फोट के स्थानों में भी पूरे पर्वतीय संरचनाओं में पाए जाते हैं।
अध्ययन करने के लिए अगली चीज Fe 2 O3, या निर्जल आयरन ऑक्साइड, दूसरे शब्दों में, लोहे की चमक है। इसमें लगभग 69-70% धातु होती है और यह सबसे शुद्ध लौह अयस्कों में से एक है। यह निरंतर परतों के रूप में, साथ ही गनीस और शेल्स में होता है।
लाल लौह अयस्क, आमतौर पर एक घना और स्तंभ लोहे का ऑक्साइड, लोहे के भंडार का एक स्रोत है, साथ ही स्टील और लोहे के गलाने के मुख्य स्रोतों में से एक है।
भूरा लौह अयस्क एक अयस्क है, जिसके आधे से अधिक भाग को हाइड्रस आयरन ऑक्साइड द्वारा दर्शाया जाता है। भूरे लौह अयस्क में विभिन्न अशुद्धियाँ होती हैं, जिनमें कभी-कभी हानिकारक पदार्थ होते हैं, उदाहरण के लिए, सल्फर, मैंगनीज या फास्फोरस। यह लौह अयस्क बहुत बार मिलता है, लेकिन निक्षेपों का आकार बहुत छोटा होता है।
झील और दलदल में गोल "केक" के रूप में शेष फेरस ऑक्साइड, मिट्टी और रेत का निर्माण करते हुए दलदल और लौह अयस्क को भूरे लौह अयस्क के सबसे करीब माना जाता है। ऐसे अयस्कों में लौह लगभग 40-45% होता है, और उनकी फ्यूज़िबिलिटी संपत्ति के कारण, वे बहुत उच्च गुणवत्ता वाले लोहे के स्रोत के रूप में काम नहीं करते हैं।
कुछ प्रतिशत अधिक धात्विक लोहे में स्पर लौह अयस्क होता है, जो हाल ही में तलछटी संरचनाओं में मौजूद होता है, जिसमें मिट्टी या कार्बनयुक्त पदार्थ का मिश्रण होता है।
अयस्क खनन के तरीकों के बारे में बोलते हुए, कई विकल्पों का उल्लेख किया जाना चाहिए। एक विशिष्ट तकनीक का चुनाव, सबसे पहले, कार्यों की आर्थिक और तकनीकी व्यवहार्यता पर निर्भर करता है।
कई वर्षों से, तथाकथित खुली विधि सबसे अधिक उपयोग की जाती रही है, जिसका सार खदान का निर्माण और इसके लिए विशेष उपकरणों का उपयोग है। यह भी समझा जाना चाहिए कि यह विधि बहुत गहरी जमा के लिए उपयोग करने के लिए तर्कसंगत नहीं है।
गहरी जमा के लिए, अच्छी तरह से ड्रिलिंग विधि उपयुक्त है, जिसके दौरान अपेक्षाकृत गहरा कुआं ड्रिल किया जाता है। पानी की निगरानी वाला एक पाइप इस कुएं में उतारा जाता है और पानी की एक धारा प्रवाहित की जाती है, जिसका उद्देश्य चट्टान को कुचलना है। उसके बाद अयस्क जमीन से ऊपर उठता है।