लौह अयस्क की किस्में। लौह अयस्क आधुनिक उत्पादन का आधार हैं
मैग्नेटाइट | ||
मैग्नोमैग्नेटाइट |
(एमजी, फे) ओ फे 2 ओ 3 | |
टाइटेनोमैग्नेटाइट* | ||
हाइड्रोगोएथाइट (लिमोनाइट) | ||
* टाइटेनियम के एक आइसोमॉर्फिक मिश्रण या मैग्नेटाइट और अल्वोस्पिनेल के एक सजातीय ठोस समाधान के साथ मैग्नेटाइट। इल्मेनोमैग्नेटाइट को अक्सर टाइटेनोमैग्नेटाइट के रूप में जाना जाता है, यानी ठोस समाधान के इल्मेनाइट अपघटन उत्पादों के साथ मैग्नेटाइट। |
6. कुल (01.01.2003 - 100 बिलियन टन - दुनिया का 16.1%) और अन्वेषण (56.1 बिलियन टन - दुनिया का 18.6%) लौह अयस्क भंडार के मामले में, रूस लगातार दुनिया में पहले स्थान पर है, पूरी तरह से लौह अयस्क कच्चे माल के लिए अपनी जरूरतों को पूरा करता है और सालाना वाणिज्यिक लौह अयस्क, सांद्र, छर्रों, गर्म ब्रिकेट वाले लोहे की महत्वपूर्ण मात्रा का निर्यात करता है।
7. औद्योगिक महत्व के लौह अयस्क भंडार बहुत विविध हैं। वे अंतर्जात, बहिर्जात और कायापलट रॉक परिसरों में जाने जाते हैं। उत्पत्ति को ध्यान में रखते हुए, निम्नलिखित मुख्य औद्योगिक प्रकारों को अलग करने की प्रथा है।
8. जादुई जमा:
ए) टाइटेनोमैग्नेटाइट और इल्मेनाइट-टाइटैनोमैग्नेटाइट, जो वैनेडियम के केंद्रित प्रसार (स्लिरेन और वेन-लेंटिकुलर अलगाव के साथ) के क्षेत्र हैं- और गैब्रो-पाइरोक्सेनाइट-ड्यूनाइट, गैब्रो, गैब्रो-डायबेस और गैब्रो-एनोर्थोसिटिक संरचनाओं के घुसपैठ में टाइटेनियम-असर वाले मैग्नेटाइट। (कचकनारस्कोए, कोपान्स्कोए, उरल्स में पेरवोरलस्कॉय, करेलिया में पुडोझगोरस्कॉय, चिता क्षेत्र में चिनेस्कोय, दक्षिण अफ्रीका में बुशवेल्ड कॉम्प्लेक्स, स्वीडन में रूटीवारा, टैबर्ग, कनाडा में एलार्ड लेक (लाक टियो) आदि);
बी) बैडलेइट-एपेटाइट-मैग्नेटाइट, कार्बोनाइट्स के साथ अल्ट्राबेसिक क्षारीय घुसपैठ में लेंटिकुलर और शिरा जैसे निकायों की एक श्रृंखला बनाते हैं (कोला प्रायद्वीप पर कोवडोरस्कॉय, दक्षिण अफ्रीका में पलाबोरा)।
टाइटेनियम-मैग्नेटाइट और बैडलेइट-एपेटाइट-मैग्नेटाइट अयस्क दुनिया के सिद्ध भंडार का 6.6% और वाणिज्यिक अयस्क उत्पादन का 5.6% है। रूस में, उनके पास भंडार में 12.9% और विपणन योग्य अयस्कों के उत्पादन में 18.2% है।
9. मेटासोमैटिक जमा (स्कर्न-मैग्नेटाइट अयस्कों के जमा) को खनिजयुक्त स्कर्न्स और स्कर्नोइड्स द्वारा अलग-अलग डिग्री में दर्शाया जाता है, जो तलछटी, ज्वालामुखी-तलछटी और मेटामॉर्फिक चट्टानों (सोकोलोवस्कॉय, सरबेस्कोय, कचर्सकोय) में मैग्नेटाइट अयस्कों की जटिल परत और लेंटिकुलर जमा करते हैं। कजाखस्तान; उरल्स में वायसोकोगोर्स्कॉय, गोरोबलागोडात्सोय और अन्य; क्रास्नोयार्स्क क्षेत्र में अबकानस्कॉय, तेयस्कॉय; गोर्नया शोरिया में शेरेगेशेवस्कॉय, तश्तगोलस्कॉय और अन्य; यकुटिया में तायोज़्नोय, देसोव्स्कोय; पेरू में मार्कोना, चिली के लौह अयस्क बेल्ट; चिली के अयस्क बेल्ट; ईरान में माल्यु; चीन में मानशान)। स्कर्न-मैग्नेटाइट अयस्क का हिस्सा दुनिया के खोजे गए भंडार का 9.5% और विपणन योग्य अयस्कों के उत्पादन का 8.3% है। रूस में इस प्रकार के अयस्क क्रमशः 12.2 और 12.9% हैं।
10. हाइड्रोथर्मल जमा:
ए) आनुवंशिक रूप से जाल के साथ जुड़ा हुआ है और शिरा-स्तंभ और तलछटी, पाइरोक्लास्टिक चट्टानों और जालों में मैग्नोमैग्नेटाइट अयस्कों के विभिन्न जटिल-आकार के जमा द्वारा दर्शाया गया है (कोर्शनोवस्कॉय, रुडनोगोरस्कॉय, नेरुंडिनस्कॉय, कपेवस्कॉय, पूर्वी साइबेरिया में टैगर्सकोय);
बी) हाइड्रोथर्मल-तलछटी साइडराइट, हेमेटाइट-साइडराइट, शीट-, शिरा- और लेंटिकुलर कॉनकॉर्डेंट और साइडराइट के सेकेंडरी डिपॉजिट, हेमेटाइट-साइडराइट (ऊपरी क्षितिज में ऑक्सीकृत) तलछटी चट्टानों में अयस्कों (उरल्स, बेरेज़ोवस्कॉय में बकल्सकोय अयस्क क्षेत्र) द्वारा दर्शाया गया है। चिता क्षेत्र में, हुएंज़ा, बौ कादरा, अल्जीरिया में ज़क्कर बेनी सफ़, स्पेन में बिलबाओ)।
दुनिया में खोजे गए भंडार और विपणन योग्य अयस्कों के उत्पादन में इस प्रकार के अयस्कों की हिस्सेदारी नगण्य है और 1% से अधिक नहीं है, रूस में यह भंडार में 5.4% और विपणन योग्य अयस्कों के उत्पादन में 2.9% है।
11. ज्वालामुखी-तलछटी जमा - ज्वालामुखी-तलछटी चट्टानों में हेमेटाइट, मैग्नेटाइट-हेमेटाइट और हेमेटाइट-मैग्नेटाइट अयस्कों की अनुरूप परतें और लेंस (कजाकिस्तान में पश्चिम करज़लस्कॉय, अल्ताई में खोलज़ुनस्कॉय)। दुनिया में विपणन योग्य अयस्कों के खोजे गए भंडार और उत्पादन में इस प्रकार के अयस्कों का हिस्सा महत्वहीन है। रूस में, इस तरह के जमा अभी तक विकसित नहीं हुए हैं।
12. समुद्री घाटियों में बने तलछटी समुद्री जमा और समुद्री टेरिजेनस-कार्बोनेट मेसो-सेनोजोइक जमा (यूक्रेन में केर्च लौह अयस्क बेसिन, कजाकिस्तान में अयात्सोय, लोरेन के भूरे लौह अयस्क जमा) में लेप्टोक्लोराइट और हाइड्रोगोएथाइट ओलिटिक अयस्कों के कमजोर रूप से अव्यवस्थित जलाशय जमा द्वारा दर्शाया गया है। लौह अयस्क बेसिन (फ्रांस, बेल्जियम, लक्ज़मबर्ग के क्षेत्र में), यूके, जर्मनी, न्यूफ़ाउंडलैंड कनाडा और संयुक्त राज्य अमेरिका में बर्मिंघम क्षेत्र)। दुनिया में खोजे गए भंडार में इस प्रकार के अयस्कों की हिस्सेदारी 10.6% है, विपणन योग्य अयस्कों के उत्पादन में - 8.9%। रूस में, इस तरह के जमा का पता नहीं लगाया गया है और विकसित नहीं किया जा रहा है।
13. तलछटी महाद्वीपीय निक्षेप नदी या झील घाटियों में बनते हैं और जीवाश्म नदी तलछट (कजाकिस्तान में लिसाकोवस्कॉय) में लेप्टोक्लोराइट और हाइड्रोगोएथाइट ओलिटिक अयस्कों के बेडेड और लेंटिकुलर डिपॉजिट द्वारा दर्शाए जाते हैं। दुनिया में विपणन योग्य अयस्कों के खोजे गए भंडार और उत्पादन में इस प्रकार के अयस्कों का हिस्सा महत्वहीन है। रूस में, इस तरह के जमा का पता नहीं लगाया गया है और विकसित नहीं किया जा रहा है।
14. कायापलट किए गए फेरुजिनस क्वार्टजाइट प्राचीन ढालों, प्लेटफार्मों और फेनेरोज़ोइक तह क्षेत्रों के कुछ मध्य द्रव्यमान पर व्यापक हैं। उनमें से अधिकांश प्रारंभिक प्रोटेरोज़ोइक और आर्कियन युग के हैं; लेट प्रोटेरोज़ोइक और अर्ली पेलियोज़ोइक जमा बहुत कम आम हैं। फेरुजिनस क्वार्टजाइट विशाल लौह अयस्क बेसिन बनाते हैं। जमा के भीतर क्वार्टजाइट के अयस्क जमा में आमतौर पर बड़े आयाम होते हैं: हड़ताल के साथ किलोमीटर, मोटाई में कुछ सैकड़ों या दसियों मीटर। अयस्क निकायों का स्तरीकृत रूप, पतली-धारीदार बनावट और विभिन्न जमाओं पर अयस्कों की एक समान खनिज संरचना विशेषता है (यूक्रेन में क्रिवॉय रोग बेसिन, रूस में - कुर्स्क चुंबकीय विसंगति के जमा, कोला प्रायद्वीप पर ओलेनेगॉर्स्को, करेलिया में कोस्टोमुक्शा) , ऑस्ट्रेलिया में याकुतिया में तारिनखस्कोए और गोर्किट्सको - हैमरस्ले बेसिन , ब्राजील में - कारजास का क्षेत्र और "लौह चतुर्भुज", संयुक्त राज्य अमेरिका में - लेक सुपीरियर का क्षेत्र, कनाडा में - लैब्राडोर ट्रफ, चीन में - अनशन -बेन्क्सी बेसिन, आदि)। भंडार के मामले में बड़े और अद्वितीय भंडार, अयस्कों की आसान ड्रेसिंग, शक्तिशाली खनन और परिवहन उपकरणों का उपयोग करके बड़ी खदानों में खुले गड्ढे में खनन की संभावना उन्हें दुनिया के सभी घाटियों में लौह अयस्क के निष्कर्षण के लिए अनुकूल वस्तुओं पर विचार करना संभव बनाती है। . दुनिया में खोजे गए भंडार और विपणन योग्य अयस्कों के उत्पादन में इस प्रकार के अयस्कों की हिस्सेदारी 60% से अधिक है, रूस में भंडार में यह 55.9% है, विपणन योग्य अयस्कों के उत्पादन में - 64.5%।
15. सुपरजीन प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप फेरुगिनस क्वार्टजाइट्स के परिवर्तन के दौरान समृद्ध हाइड्रोहेमेटाइट- और साइडराइट-मैग्नेटाइट, मार्टाइट-मैग्नेटाइट अयस्कों द्वारा दर्शाए गए अपक्षय क्रस्ट के जमा होते हैं। इसके अनुसार, उनके वितरण में वे फेरुगिनस क्वार्टजाइट्स के विकास के क्षेत्रों और क्षेत्रों से जुड़े होते हैं, जो उनके साथ विकसित होने वाले क्षेत्र और रैखिक अपक्षय क्रस्ट्स तक सीमित होते हैं (मिखाइलोवस्कॉय, याकोवलेवस्कॉय, गोस्टिशचेवस्कॉय, विस्लोवस्कॉय, रूस में रज़ुमेनस्कॉय, क्रिवॉय के समृद्ध अयस्कों का भंडार) यूक्रेन में रोग, लौह अयस्क क्षेत्र ऑस्ट्रेलिया, ब्राजील, भारत, संयुक्त राज्य अमेरिका)। इस प्रकार की जमा राशि रूस के खोजे गए भंडार का 12.5% और विपणन योग्य अयस्कों के उत्पादन का 1.3% है। कुल मिलाकर, पिछले दो प्रकार के जमा का हिस्सा - फेरुजिनस क्वार्टजाइट्स और उन पर विकसित होने वाले पॉलीजेनिक समृद्ध लौह अयस्क - दुनिया में खोजे गए भंडार का 70.9% और वाणिज्यिक अयस्क उत्पादन का 74.4% है, अर्थात। ये जमा के सबसे महत्वपूर्ण औद्योगिक प्रकार हैं। रूस में पिछले दो प्रकार के जमा के अयस्कों का हिस्सा भंडार में 68.4% है, विपणन योग्य अयस्कों के उत्पादन में - 65.8%।
16. अन्य सुपरजीन लौह अयस्क:
क) भूरा लौह अयस्क साइडराइट्स के अपक्षय क्रस्ट्स से जुड़ा हुआ है (उरल्स में जमा के बकलस्काया और ज़िगाज़िनो-कोमारोव्स्काया समूह, चिता क्षेत्र में बेरेज़ोवस्कॉय);
बी) क्रोमियम-निकल गोएथाइट-हाइड्रोगोएथाइट अयस्कों के आंतरायिक मेंटल जैसे जमा, अल्ट्रामैफिक चट्टानों (क्यूबा, फिलीपींस, इंडोनेशिया, गिनी, माली के लेटराइट अयस्कों, उरल्स में - सेरोव्स्कोय और ओर्स्क- के जमा) के अपक्षय क्रस्ट में आम हैं। खलीलोव्स्की क्षेत्र)। ऐसे अयस्कों को आमतौर पर निकल और कोबाल्ट के साथ मिश्रित किया जाता है।
दुनिया में खोजे गए भंडार में अन्य सुपरजीन लौह अयस्कों की हिस्सेदारी 2.4% है, जो कि रूस में क्रमशः 1.1 और 0.2%, विपणन योग्य अयस्कों के उत्पादन में - 2.0% है।
17. गठन की स्थितियों के आधार पर, लौह अयस्क की खनिज संरचना भी अत्यंत विविध है, जो काफी हद तक उनके औद्योगिक मूल्य को निर्धारित करती है। लौह अयस्कों को 11 मुख्य औद्योगिक प्रकारों (तालिका 2) में विभाजित किया गया है।
आज स्टील के बिना जीवन की कल्पना करना मुश्किल है, जिससे हमारे आसपास कई चीजें बनती हैं। इस धातु का आधार अयस्क को गलाने से प्राप्त लोहा है। लौह अयस्क उत्पत्ति, गुणवत्ता, निष्कर्षण की विधि में भिन्न होता है, जो इसके निष्कर्षण की व्यवहार्यता को निर्धारित करता है। इसके अलावा, लौह अयस्क को इसकी खनिज संरचना, धातुओं और अशुद्धियों के प्रतिशत के साथ-साथ स्वयं योजक की उपयोगिता से अलग किया जाता है।
एक रासायनिक तत्व के रूप में लोहा कई चट्टानों का हिस्सा है, हालांकि, उनमें से सभी को खनन के लिए कच्चा माल नहीं माना जाता है। यह सब पदार्थ की प्रतिशत संरचना पर निर्भर करता है। विशेष रूप से, लौह संरचनाओं को खनिज संरचनाएं कहा जाता है जिसमें उपयोगी धातु की मात्रा इसकी निकासी को आर्थिक रूप से व्यवहार्य बनाती है।
इस तरह के कच्चे माल का खनन 3,000 साल पहले शुरू हुआ था, क्योंकि लोहे ने तांबे और कांस्य (देखें) की तुलना में बेहतर टिकाऊ उत्पादों का उत्पादन करना संभव बना दिया था। और पहले से ही उस समय, जिन कारीगरों के पास स्मेल्टर थे, वे अयस्क के प्रकारों को अलग करते थे।
आज, धातु के आगे गलाने के लिए निम्नलिखित प्रकार के कच्चे माल का खनन किया जाता है:
- टाइटेनियम-मैग्नेटाइट;
- एपेटाइट-मैग्नेटाइट;
- मैग्नेटाइट;
- मैग्नेटाइट-हेमेटाइट;
- गोएथाइट-हाइड्रोगोएथाइट।
लौह अयस्क को समृद्ध माना जाता है यदि इसमें कम से कम 57% लोहा होता है। लेकिन, विकास को 26% पर उचित माना जा सकता है।
चट्टान की संरचना में लोहा अधिक बार आक्साइड के रूप में होता है, शेष योजक सिलिका, सल्फर और फास्फोरस होते हैं।
वर्तमान में सभी ज्ञात प्रकार के अयस्कों का निर्माण तीन तरीकों से किया गया था:
- आतशी. इस तरह के अयस्कों का निर्माण मैग्मा के उच्च तापमान या प्राचीन ज्वालामुखी गतिविधि, यानी अन्य चट्टानों के पिघलने और मिश्रण के संपर्क में आने के परिणामस्वरूप हुआ था। ऐसे खनिज लोहे के उच्च प्रतिशत के साथ कठोर क्रिस्टलीय खनिज होते हैं। आग्नेय मूल के अयस्क जमा आमतौर पर पुराने पर्वत निर्माण क्षेत्रों से जुड़े होते हैं जहां पिघला हुआ पदार्थ सतह के करीब आता है।
आग्नेय चट्टानों के निर्माण की प्रक्रिया इस प्रकार है: विभिन्न खनिजों का पिघलना (मैग्मा) एक बहुत ही तरल पदार्थ है, और जब दरारें दोष पर बनती हैं, तो यह उन्हें भरती है, ठंडा करती है और एक क्रिस्टलीय संरचना प्राप्त करती है। इस प्रकार पृथ्वी की पपड़ी में जमी हुई मैग्मा की परतें बनीं।
- रूपांतरित. इस प्रकार तलछटी प्रकार के खनिजों का रूपांतरण होता है। प्रक्रिया इस प्रकार है: पृथ्वी की पपड़ी के अलग-अलग हिस्सों को हिलाने पर, इसकी कुछ परतें आवश्यक तत्वों से युक्त होती हैं, जो ऊपर की चट्टानों के नीचे आती हैं। गहराई पर, वे उच्च तापमान और ऊपरी परतों के दबाव के अधीन होते हैं। इस तरह के एक्सपोजर के लाखों वर्षों के दौरान, यहां रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं जो स्रोत सामग्री की संरचना, पदार्थ के क्रिस्टलीकरण को बदल देती हैं। फिर, अगले आंदोलन की प्रक्रिया में, चट्टानें सतह के करीब होती हैं।
आमतौर पर, इस मूल का लौह अयस्क बहुत गहरा नहीं होता है और इसमें उपयोगी धातु संरचना का उच्च प्रतिशत होता है। उदाहरण के लिए, एक उज्ज्वल उदाहरण के रूप में - चुंबकीय लौह अयस्क (73-75% लौह तक)।
- गाद का. अयस्क निर्माण की प्रक्रिया के मुख्य "श्रमिक" पानी और हवा हैं। चट्टान की परतों को नष्ट करना और उन्हें तराई में ले जाना, जहाँ वे परतों में जमा हो जाती हैं। साथ ही, पानी, एक अभिकर्मक के रूप में, स्रोत सामग्री (लीच) को संशोधित कर सकता है। नतीजतन, भूरा लौह अयस्क बनता है - 30% से 40% लौह युक्त एक कुरकुरे और ढीले अयस्क, जिसमें बड़ी संख्या में विभिन्न अशुद्धियाँ होती हैं।
निर्माण के विभिन्न तरीकों के कारण कच्चे माल को अक्सर मिट्टी, चूना पत्थर और आग्नेय चट्टानों के साथ परतों में मिलाया जाता है। कभी-कभी विभिन्न मूल के निक्षेपों को एक खेत में मिश्रित किया जा सकता है। लेकिन सबसे अधिक बार सूचीबद्ध प्रकार की नस्ल में से एक प्रबल होती है।
भूवैज्ञानिक अन्वेषण द्वारा किसी विशेष क्षेत्र में होने वाली प्रक्रियाओं की एक अनुमानित तस्वीर स्थापित करने के बाद, वे लौह अयस्क की घटना के साथ संभावित स्थानों का निर्धारण करते हैं। उदाहरण के लिए, उदाहरण के लिए, कुर्स्क चुंबकीय विसंगति, या क्रिवॉय रोग बेसिन, जहां, मैग्मैटिक और मेटामॉर्फिक प्रभावों के परिणामस्वरूप, औद्योगिक दृष्टि से मूल्यवान लौह अयस्क के प्रकार का गठन किया गया था।
औद्योगिक पैमाने पर लौह अयस्क खनन
मानव जाति ने बहुत समय पहले अयस्क निकालना शुरू किया था, लेकिन अक्सर यह सल्फर (तलछटी चट्टानों, तथाकथित "दलदल" लोहा) की महत्वपूर्ण अशुद्धियों के साथ कम गुणवत्ता वाला कच्चा माल था। विकास और गलाने का पैमाना लगातार बढ़ता गया। आज, लौह अयस्क के विभिन्न भंडारों का एक संपूर्ण वर्गीकरण बनाया गया है।
औद्योगिक जमा के मुख्य प्रकार
सभी अयस्क जमा को चट्टान की उत्पत्ति के आधार पर प्रकारों में विभाजित किया जाता है, जो बदले में मुख्य और द्वितीयक लौह अयस्क क्षेत्रों को अलग करना संभव बनाता है।
मुख्य प्रकार के वाणिज्यिक लौह अयस्क भंडार
इनमें निम्नलिखित जमा शामिल हैं:
- विभिन्न प्रकार के लौह अयस्क (फेरूजिनस क्वार्टजाइट्स, चुंबकीय लौह अयस्क) के निक्षेप, जो एक कायापलट विधि द्वारा बनते हैं, जिससे उन पर बहुत समृद्ध अयस्क निकालना संभव हो जाता है। आमतौर पर, जमा पृथ्वी की पपड़ी की चट्टानों के निर्माण की सबसे प्राचीन प्रक्रियाओं से जुड़े होते हैं और ढाल नामक संरचनाओं पर स्थित होते हैं।
क्रिस्टल शील्ड एक बड़ा, घुमावदार लेंस है। इसमें 4.5 अरब साल पहले पृथ्वी की पपड़ी के गठन के चरण में बनी चट्टानें शामिल हैं।
इस प्रकार के सबसे प्रसिद्ध भंडार हैं: कुर्स्क चुंबकीय विसंगति, क्रिवॉय रोग बेसिन, लेक सुपीरियर (यूएसए/कनाडा), ऑस्ट्रेलिया में हैमरस्ले प्रांत और ब्राजील में मिनस गेरैस लौह अयस्क क्षेत्र।
- जलाशय तलछटी चट्टानों के निक्षेप। इन निक्षेपों का निर्माण हवा और पानी द्वारा नष्ट किए गए खनिजों की संरचना में मौजूद लौह-समृद्ध यौगिकों के बसने के परिणामस्वरूप हुआ था। ऐसे निक्षेपों में लौह अयस्क का एक उल्लेखनीय उदाहरण भूरा लौह अयस्क है।
सबसे प्रसिद्ध और बड़ी जमा फ्रांस में लोरेन बेसिन और इसी नाम (रूस) के प्रायद्वीप पर केर्च हैं।
- स्कर्न जमा। आमतौर पर अयस्क आग्नेय और कायांतरित मूल का होता है, जिसकी परतें बनने के बाद पहाड़ों के निर्माण के समय विस्थापित हो जाती थीं। यही है, गहराई पर परतों में स्थित लौह अयस्क, लिथोस्फेरिक प्लेटों की गति के दौरान सिलवटों में टूट गया और सतह पर चला गया। इस तरह के निक्षेप अधिक बार मुड़े हुए क्षेत्रों में अनियमित आकार की परतों या खंभों के रूप में स्थित होते हैं। मैग्मा द्वारा निर्मित। ऐसी जमाओं के प्रतिनिधि: मैग्नीटोगोर्स्क (उरल्स, रूस), सरबायस्कॉय (कजाकिस्तान), आयरन स्प्रिंग्स (यूएसए) और अन्य।
- अयस्कों का टाइटेनोमैग्नेटाइट निक्षेप। उनकी उत्पत्ति आग्नेय है, वे अक्सर प्राचीन आधारशिलाओं - ढालों के बाहरी इलाकों में पाए जाते हैं। इनमें नॉर्वे, कनाडा, रूस (कचकनारस्कॉय, कुसिंस्कॉय) में बेसिन और जमा शामिल हैं।
मामूली जमा में शामिल हैं: रूस, यूरोप, क्यूबा और अन्य में विकसित एपेटाइट-मैग्नेटाइट, मैग्नो-मैग्नेटाइट, साइडराइट, फेरोमैंगनीज जमा।
विश्व में लौह अयस्क के भंडार - अग्रणी देश
आज, विभिन्न अनुमानों के अनुसार, कुल 160 बिलियन टन अयस्क के भंडार का पता लगाया गया है, जिससे लगभग 80 बिलियन टन धातु प्राप्त की जा सकती है।
यूएस जियोलॉजिकल सर्वे डेटा प्रस्तुत करता है जिसके अनुसार रूस और ब्राजील दुनिया के लौह अयस्क भंडार का लगभग 18% हिस्सा हैं।
लौह भंडार के संदर्भ में, निम्नलिखित अग्रणी देशों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:
विश्व अयस्क भंडार की तस्वीर इस प्रकार है
इनमें से अधिकांश देश लौह अयस्क के सबसे बड़े निर्यातक भी हैं। सामान्य तौर पर, बेचे जाने वाले कच्चे माल की मात्रा लगभग 960 मिलियन टन प्रति वर्ष है। सबसे बड़े आयातक जापान, चीन, जर्मनी, दक्षिण कोरिया, ताइवान, फ्रांस हैं।
आमतौर पर, निजी कंपनियां कच्चे माल की निकासी और बिक्री में लगी हुई हैं। उदाहरण के लिए, हमारे देश में सबसे बड़ा, मेटलिनवेस्ट और एवरज़होल्डिंग, कुल मिलाकर लगभग 100 मिलियन टन लौह अयस्क उत्पादों का उत्पादन करता है।
अमेरिकी भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण के अनुमानों के अनुसार, खनन और उत्पादन की मात्रा लगातार बढ़ रही है, प्रति वर्ष लगभग 2.5-3 बिलियन टन अयस्क का खनन किया जाता है, जिससे विश्व बाजार में इसका मूल्य कम हो जाता है।
आज 1 टन का मार्कअप लगभग $40 है। रिकॉर्ड कीमत 2007 में तय की गई थी - $180/टन।
लौह अयस्क का खनन कैसे किया जाता है?
लौह अयस्क की परतें अलग-अलग गहराई पर स्थित होती हैं, जो आंतों से इसके निष्कर्षण के तरीकों को निर्धारित करती हैं।
करियर रास्ता।सबसे आम उत्खनन विधि का उपयोग तब किया जाता है जब जमा लगभग 200-300 मीटर की गहराई पर पाए जाते हैं। विकास शक्तिशाली उत्खनन और रॉक क्रशिंग संयंत्रों के उपयोग के माध्यम से होता है। उसके बाद, इसे प्रसंस्करण संयंत्रों में परिवहन के लिए लोड किया जाता है।
मेरा तरीका।गड्ढा विधि का उपयोग गहरी परतों (600-900 मीटर) के लिए किया जाता है। प्रारंभ में, खदान स्थल को छेदा जाता है, जिससे सीम के साथ बहाव विकसित होता है। जहां से कुचली हुई चट्टान को कन्वेयर की मदद से "पहाड़ तक" पहुंचाया जाता है। खदानों से अयस्क भी प्रसंस्करण संयंत्रों को भेजा जाता है।
डाउनहोल हाइड्रोलिक खनन।सबसे पहले, डाउनहोल हाइड्रोलिक उत्पादन के लिए, रॉक फॉर्मेशन के लिए एक कुआं ड्रिल किया जाता है। उसके बाद, पाइप को लक्ष्य में लाया जाता है, अयस्क को पानी के एक शक्तिशाली दबाव के साथ आगे की निकासी के साथ कुचल दिया जाता है। लेकिन आज इस पद्धति की दक्षता बहुत कम है और इसका उपयोग बहुत कम ही किया जाता है। उदाहरण के लिए, 3% कच्चा माल इस तरह से निकाला जाता है, और 70% खदानों द्वारा।
खनन के बाद, धातु को गलाने के लिए मुख्य कच्चा माल प्राप्त करने के लिए लौह अयस्क सामग्री को संसाधित किया जाना चाहिए।
चूँकि अयस्कों के संघटन में आवश्यक लोहे के अलावा कई अशुद्धियाँ होती हैं, इसलिए अधिकतम उपयोगी उपज प्राप्त करने के लिए, गलाने के लिए सामग्री (एकाग्रता) तैयार करके चट्टान को साफ करना आवश्यक है। पूरी प्रक्रिया खनन और प्रसंस्करण संयंत्रों में की जाती है। विभिन्न प्रकार के अयस्कों के लिए, अपने स्वयं के तरीकों और शुद्धिकरण और अनावश्यक अशुद्धियों को हटाने के तरीकों को लागू किया जाता है।
उदाहरण के लिए, चुंबकीय लौह अयस्क के संवर्धन की तकनीकी श्रृंखला इस प्रकार है:
- प्रारंभ में, अयस्क क्रशिंग प्लांट (उदाहरण के लिए, जॉ क्रशर) में क्रशिंग चरण से गुजरता है और एक बेल्ट कन्वेयर द्वारा पृथक्करण स्टेशनों को खिलाया जाता है।
- विद्युत चुम्बकीय विभाजकों का उपयोग करके, चुंबकीय लौह अयस्क के टुकड़ों को अपशिष्ट अपशिष्ट चट्टान से अलग किया जाता है।
- उसके बाद, अयस्क द्रव्यमान को अगले पेराई में ले जाया जाता है।
- कुचले गए खनिजों को अगले सफाई स्टेशन, तथाकथित वाइब्रेटिंग सिस्टर्स में ले जाया जाता है, यहां उपयोगी अयस्क को प्रकाश की अनावश्यक चट्टान से अलग करते हुए छलनी किया जाता है।
- अगला चरण महीन अयस्क हॉपर है, जिसमें अशुद्धियों के छोटे कणों को कंपन द्वारा अलग किया जाता है।
- बाद के चक्रों में पानी का अगला जोड़, स्लरी पंपों के माध्यम से अयस्क द्रव्यमान को कुचलना और पारित करना शामिल है, जो तरल के साथ अनावश्यक कीचड़ (अपशिष्ट चट्टान) को हटा देता है, और फिर से कुचल देता है।
- पंपों से बार-बार सफाई करने के बाद, अयस्क तथाकथित स्क्रीन में प्रवेश करता है, जो एक बार फिर गुरुत्वाकर्षण विधि का उपयोग करके खनिजों को साफ करता है।
- बार-बार शुद्ध किया गया मिश्रण डिहाइड्रेटर में प्रवेश करता है, जिससे पानी निकल जाता है।
- सूखा हुआ अयस्क फिर से चुंबकीय विभाजक में जाता है, और उसके बाद ही गैस-तरल स्टेशन तक जाता है।
भूरे लौह अयस्क को कुछ अलग सिद्धांतों के अनुसार शुद्ध किया जाता है, लेकिन इसका सार नहीं बदलता है, क्योंकि संवर्धन का मुख्य कार्य उत्पादन के लिए शुद्धतम कच्चा माल प्राप्त करना है।
संवर्द्धन के परिणामस्वरूप गलाने में प्रयुक्त लौह अयस्क सांद्रण होता है।
लौह अयस्क से क्या बनता है - लौह अयस्क का उपयोग
यह स्पष्ट है कि लौह अयस्क का उपयोग धातु प्राप्त करने के लिए किया जाता है। लेकिन, दो हजार साल पहले, धातुकर्मियों ने महसूस किया कि अपने शुद्ध रूप में, लोहा एक नरम सामग्री है, जिसके उत्पाद कांस्य से थोड़े बेहतर होते हैं। परिणाम लोहे और कार्बन-स्टील के मिश्र धातु की खोज थी।
स्टील के लिए कार्बन सामग्री को मजबूत करने, सीमेंट की भूमिका निभाता है। आमतौर पर, इस तरह के मिश्र धातु में 0.1 से 2.14% कार्बन होता है, और 0.6% से अधिक पहले से ही उच्च कार्बन स्टील होता है।
आज इस धातु से उत्पादों, उपकरणों और मशीनों की एक विशाल सूची बनाई जाती है। हालांकि, स्टील का आविष्कार हथियार उद्योग के विकास से जुड़ा था, जिसमें कारीगरों ने मजबूत विशेषताओं के साथ एक सामग्री प्राप्त करने की कोशिश की, लेकिन साथ ही, उत्कृष्ट लचीलेपन, लचीलापन और अन्य तकनीकी, भौतिक और रासायनिक विशेषताओं के साथ। आज, उच्च गुणवत्ता वाली धातु में अन्य योजक होते हैं जो इसे मिश्र धातु, कठोरता और पहनने के प्रतिरोध को जोड़ते हैं।
लौह अयस्क से उत्पन्न होने वाली दूसरी सामग्री कच्चा लोहा है। यह कार्बन के साथ लोहे का मिश्र धातु भी है, जिसमें 2.14% से अधिक होता है।
लंबे समय तक, कच्चा लोहा एक बेकार सामग्री माना जाता था, जिसे या तो स्टील गलाने की तकनीक का उल्लंघन करके या एक उप-उत्पाद के रूप में प्राप्त किया गया था जो गलाने वाली भट्टियों के तल पर बसता है। मूल रूप से, इसे फेंक दिया गया था, इसे जाली नहीं बनाया जा सकता (भंगुर और व्यावहारिक रूप से नमनीय नहीं)।
तोपखाने के आगमन से पहले, उन्होंने विभिन्न तरीकों से अर्थव्यवस्था में कच्चा लोहा जोड़ने की कोशिश की। उदाहरण के लिए, निर्माण में, नींव के ब्लॉक इससे बनाए गए थे, भारत में ताबूत बनाए गए थे, और चीन में, सिक्कों को मूल रूप से ढाला गया था। तोपों के आगमन ने तोपों की ढलाई के लिए कच्चा लोहा का उपयोग करना संभव बना दिया।
आज, कई उद्योगों में, विशेष रूप से मैकेनिकल इंजीनियरिंग में कच्चा लोहा का उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, इस धातु का उपयोग स्टील (खुली-चूल्हा भट्टियां और बेस्मर विधि) के उत्पादन के लिए किया जाता है।
उत्पादन की वृद्धि के साथ, अधिक से अधिक सामग्री की आवश्यकता होती है, जो जमा के गहन विकास में योगदान करती है। लेकिन विकसित देश अपने स्वयं के उत्पादन की मात्रा को कम करते हुए अपेक्षाकृत सस्ते कच्चे माल का आयात करना अधिक समीचीन मानते हैं। यह मुख्य निर्यातक देशों को लौह अयस्क के उत्पादन में वृद्धि करने की अनुमति देता है और इसके आगे संवर्धन और बिक्री के रूप में ध्यान केंद्रित करता है।
कई शताब्दियों पहले मनुष्य द्वारा लौह अयस्क का खनन शुरू किया गया था। फिर भी, लोहे के उपयोग के फायदे स्पष्ट हो गए।
लौह युक्त खनिज संरचनाओं को खोजना काफी आसान है, क्योंकि यह तत्व पृथ्वी की पपड़ी का लगभग पांच प्रतिशत हिस्सा बनाता है। कुल मिलाकर, लोहा प्रकृति में चौथा सबसे प्रचुर तत्व है।
इसे अपने शुद्ध रूप में खोजना असंभव है, कई प्रकार की चट्टानों में एक निश्चित मात्रा में लोहा होता है। लौह अयस्क में सबसे अधिक लौह तत्व होता है, जिससे धातु का निष्कर्षण आर्थिक रूप से सबसे अधिक लाभदायक होता है। इसमें निहित लोहे की मात्रा इसकी उत्पत्ति पर निर्भर करती है, जिसका सामान्य अनुपात लगभग 15% है।
रासायनिक संरचना
लौह अयस्क के गुण, इसका मूल्य और विशेषताएं सीधे इसकी रासायनिक संरचना पर निर्भर करती हैं। लौह अयस्क में अलग-अलग मात्रा में लोहा और अन्य अशुद्धियाँ हो सकती हैं। इसके आधार पर, इसके कई प्रकार हैं:
- बहुत समृद्ध जब अयस्कों में लौह सामग्री 65% से अधिक हो जाती है;
- समृद्ध, लोहे का प्रतिशत जिसमें 60% से 65% तक भिन्न होता है;
- मध्यम, 45% और ऊपर से;
- गरीब, जिसमें उपयोगी तत्वों का प्रतिशत 45% से अधिक न हो।
लौह अयस्क की संरचना में जितनी अधिक अशुद्धियाँ होती हैं, उसके प्रसंस्करण के लिए उतनी ही अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, और कम कुशल तैयार उत्पादों का उत्पादन होता है।
चट्टान की संरचना विभिन्न खनिजों, अपशिष्ट चट्टान और अन्य अशुद्धियों का संयोजन हो सकती है, जिसका अनुपात इसके जमा पर निर्भर करता है।
चुंबकीय अयस्कों को इस तथ्य से अलग किया जाता है कि वे एक ऑक्साइड पर आधारित होते हैं जिसमें चुंबकीय गुण होते हैं, लेकिन मजबूत हीटिंग के साथ वे खो जाते हैं। प्रकृति में इस प्रकार की चट्टान की मात्रा सीमित है, लेकिन इसमें लौह तत्व लाल लौह अयस्क से कम नहीं हो सकता है। बाह्य रूप से, यह काले और नीले रंग के ठोस क्रिस्टल जैसा दिखता है।
स्पर लौह अयस्क साइडराइट पर आधारित एक अयस्क चट्टान है। बहुत बार इसमें महत्वपूर्ण मात्रा में मिट्टी होती है। इस प्रकार की चट्टान प्रकृति में खोजने के लिए अपेक्षाकृत कठिन है, जो लोहे की थोड़ी मात्रा को देखते हुए इसे शायद ही कभी इस्तेमाल करती है। इसलिए, उन्हें औद्योगिक प्रकार के अयस्कों के लिए जिम्मेदार ठहराना असंभव है।
प्रकृति में ऑक्साइड के अलावा सिलिकेट और कार्बोनेट पर आधारित अन्य अयस्क भी पाए जाते हैं। चट्टान में लौह तत्व की मात्रा इसके औद्योगिक उपयोग के लिए बहुत महत्वपूर्ण है, लेकिन निकेल, मैग्नीशियम और मोलिब्डेनम जैसे उपयोगी उप-उत्पादों की उपस्थिति भी महत्वपूर्ण है।
अनुप्रयोग उद्योग
लौह अयस्क का दायरा लगभग पूरी तरह से धातु विज्ञान तक ही सीमित है। इसका उपयोग मुख्य रूप से पिग आयरन को गलाने के लिए किया जाता है, जिसे ओपन-हार्ट या कन्वर्टर भट्टियों का उपयोग करके खनन किया जाता है। आज, अधिकांश प्रकार के औद्योगिक उत्पादन सहित, मानव गतिविधि के विभिन्न क्षेत्रों में कच्चा लोहा का उपयोग किया जाता है।
विभिन्न लौह-आधारित मिश्र धातुओं का उपयोग किसी भी हद तक नहीं किया जाता है - स्टील ने अपनी ताकत और जंग-रोधी गुणों के कारण व्यापक अनुप्रयोग पाया है।
कच्चा लोहा, स्टील, और विभिन्न अन्य लौह मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है:
- विभिन्न मशीन टूल्स और उपकरणों के उत्पादन के लिए मैकेनिकल इंजीनियरिंग।
- मोटर वाहन उद्योग, इंजन, आवास, फ्रेम, साथ ही अन्य घटकों और भागों के निर्माण के लिए।
- सैन्य और मिसाइल उद्योग, विशेष उपकरण, हथियार और मिसाइल के उत्पादन में।
- निर्माण, एक मजबूत तत्व या लोड-असर संरचनाओं के निर्माण के रूप में।
- प्रकाश और खाद्य उद्योग, कंटेनरों, उत्पादन लाइनों, विभिन्न इकाइयों और उपकरणों के रूप में।
- खनन उद्योग, विशेष मशीनरी और उपकरण के रूप में।
लौह अयस्क जमा
दुनिया के लौह अयस्क भंडार मात्रा और स्थान में सीमित हैं। अयस्क भंडार के संचय के क्षेत्रों को जमा कहा जाता है। आज, लौह अयस्क जमा में विभाजित हैं:
- अंतर्जात। वे पृथ्वी की पपड़ी में एक विशेष स्थान की विशेषता रखते हैं, आमतौर पर टाइटेनोमैग्नेटाइट अयस्कों के रूप में। इस तरह के समावेशन के रूप और स्थान विविध हैं, वे लेंस के रूप में हो सकते हैं, जमा के रूप में पृथ्वी की पपड़ी में स्थित परतें, ज्वालामुखी जैसे जमा, विभिन्न नसों और अन्य अनियमित आकृतियों के रूप में हो सकते हैं।
- बहिर्जात। इस प्रकार में भूरे लौह अयस्क और अन्य तलछटी चट्टानों के निक्षेप शामिल हैं।
- कायापलट। जिसमें क्वार्टजाइट जमा शामिल हैं।
ऐसे अयस्कों के भंडार हमारे पूरे ग्रह में पाए जा सकते हैं। सोवियत संघ के बाद के गणराज्यों के क्षेत्र में जमा की सबसे बड़ी संख्या केंद्रित है। खासकर यूक्रेन, रूस और कजाकिस्तान।
ब्राजील, कनाडा, ऑस्ट्रेलिया, अमेरिका, भारत और दक्षिण अफ्रीका जैसे देशों में लोहे के बड़े भंडार हैं। इसी समय, दुनिया के लगभग हर देश के अपने विकसित भंडार हैं, जिनकी कमी की स्थिति में, नस्ल को अन्य देशों से आयात किया जाता है।
लौह अयस्क का संवर्धन
जैसा कि कहा गया है, कई प्रकार के अयस्क हैं। पृथ्वी की पपड़ी से निकाले जाने के तुरंत बाद अमीरों को संसाधित किया जा सकता है, दूसरों को समृद्ध किया जाना चाहिए। लाभकारी प्रक्रिया के अलावा, अयस्क प्रसंस्करण में कई चरण शामिल हैं, जैसे छँटाई, क्रशिंग, पृथक्करण और ढेर।
आज तक, संवर्धन के कई मुख्य तरीके हैं:
- निस्तब्धता।
इसका उपयोग मिट्टी या रेत के रूप में साइड अशुद्धियों से अयस्कों को साफ करने के लिए किया जाता है, जिन्हें उच्च दबाव वाले पानी के जेट का उपयोग करके धोया जाता है। यह ऑपरेशन आपको खराब अयस्क में लौह सामग्री की मात्रा को लगभग 5% तक बढ़ाने की अनुमति देता है। इसलिए, इसका उपयोग केवल अन्य प्रकार के संवर्धन के संयोजन में किया जाता है।
- गुरुत्वाकर्षण सफाई।
यह विशेष प्रकार के निलंबन का उपयोग करके किया जाता है, जिसका घनत्व अपशिष्ट चट्टान के घनत्व से अधिक होता है, लेकिन लोहे के घनत्व से नीच होता है। गुरुत्वाकर्षण बल के प्रभाव में, पार्श्व घटक ऊपर की ओर उठते हैं, और लोहा निलंबन के नीचे तक डूब जाता है।
- चुंबकीय पृथक्करण।
सबसे आम संवर्धन विधि, जो चुंबकीय बलों के प्रभाव के अयस्क घटकों द्वारा एक अलग स्तर की धारणा पर आधारित है। इस तरह के पृथक्करण को सूखी चट्टान, गीली चट्टान या इसके दो राज्यों के वैकल्पिक संयोजन में किया जा सकता है।
सूखे और गीले मिश्रण के प्रसंस्करण के लिए, इलेक्ट्रोमैग्नेट के साथ विशेष ड्रम का उपयोग किया जाता है।
- प्लवनशीलता।
इस विधि के लिए, धूल के रूप में कुचले गए अयस्क को एक विशेष पदार्थ (प्लवनशीलता एजेंट) और हवा के साथ पानी में उतारा जाता है। अभिकर्मक की क्रिया के तहत, लोहा हवा के बुलबुले में शामिल हो जाता है और पानी की सतह तक बढ़ जाता है, और बेकार चट्टान नीचे तक डूब जाती है। लोहे से युक्त घटकों को फोम के रूप में सतह से एकत्र किया जाता है।
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, लेकिन ऐसा शुद्ध रूप बहुत दुर्लभ होता है, क्योंकि 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 चीज़ Fe 2 O3, या निर्जल आयरन ऑक्साइड है, दूसरे शब्दों में, लोहे की चमक। 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।
मार्श और लौह अयस्कों को भूरे लौह अयस्क की संरचना में निकटतम माना जाता है, जो झील और दलदल में गोल "केक" के रूप में शेष फेरस ऑक्साइड, मिट्टी और रेत का निर्माण करते हैं। 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 के साथ एक पाइप को 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।
औद्योगिक अयस्कों में लौह की मात्रा 16 से 72% तक होती है। उपयोगी अशुद्धियों में Ni, Co, Mn, W, Mo, Cr, V, आदि हैं, हानिकारक अशुद्धियों में S, R, Zn, Pb, As, Cu हैं। उत्पत्ति के आधार पर लौह अयस्कों को विभाजित किया जाता है, और (मानचित्र देखें)।
मूल लौह अयस्क
औद्योगिक प्रकार के लौह अयस्कों को प्रमुख अयस्क खनिज के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है। मैग्नेटाइट अयस्क मैग्नेटाइट से बने होते हैं (कभी-कभी मैग्नेशियन - मैग्नोमैग्नेटाइट, अक्सर मार्टिटाइज़्ड - ऑक्सीकरण के दौरान हेमेटाइट में बदल जाते हैं)। वे कार्बोनाइट, स्कर्न और हाइड्रोथर्मल जमा की सबसे विशेषता हैं। एपेटाइट और बैडलेइट को कार्बोनेट जमा से निकाला जाता है, और कोबाल्ट युक्त पाइराइट और अलौह धातु सल्फाइड को स्कर्न जमा से निकाला जाता है। मैग्नेटाइट अयस्कों की एक विशेष किस्म जटिल (Fe-Ti-V) आग्नेय निक्षेपों के टाइटेनोमैग्नेटाइट अयस्क हैं। हेमेटाइट अयस्क, मुख्य रूप से हेमेटाइट से बना है और, कुछ हद तक, मैग्नेटाइट, फेरुजिनस क्वार्टजाइट्स (मार्टाइट अयस्कों) के अपक्षय क्रस्ट में, स्कर्न, हाइड्रोथर्मल और ज्वालामुखी-तलछटी अयस्कों में आम हैं। समृद्ध हेमेटाइट अयस्क में 55-65% Fe और 15-18% Mn तक होता है। साइडराइट अयस्कों को क्रिस्टलीय साइडराइट अयस्कों और क्लेय स्पर लौह अयस्क में उप-विभाजित किया जाता है; वे अक्सर मैग्नेशियन (मैग्नोसाइडराइट्स) होते हैं। वे हाइड्रोथर्मल, तलछटी और ज्वालामुखी-तलछटी जमा में पाए जाते हैं। उनमें Fe की औसत सामग्री 30-35% है। साइडराइट अयस्कों को भूनने के बाद, CO 2 को हटाने के परिणामस्वरूप, बारीक झरझरा लौह ऑक्साइड सांद्र 1-2%, कभी-कभी 10% Mn तक होता है। ऑक्सीकरण क्षेत्र में, साइडराइट अयस्क भूरे लौह अयस्क में बदल जाते हैं। सिलिकेट लौह अयस्क कभी-कभी लौह हाइड्रॉक्साइड के साथ फेरुजिनस क्लोराइट्स (लेप्टोक्लोराइट, आदि) से बने होते हैं। वे अवसादी निक्षेप बनाते हैं। उनमें Fe की औसत सामग्री 25-40% है। सल्फर का मिश्रण नगण्य है, फॉस्फोरस 1% तक। उनके पास अक्सर एक ओलिटिक बनावट होती है। अपक्षय क्रस्ट में, वे भूरे, कभी-कभी लाल (हाइड्रोहेमेटाइट) लौह अयस्क में बदल जाते हैं। ब्राउन आयरनस्टोन लोहे के हाइड्रॉक्साइड से बने होते हैं, जो अक्सर हाइड्रोगोएथाइट होते हैं। वे तलछटी निक्षेप (समुद्री और महाद्वीपीय) और अपक्षय क्रस्ट निक्षेप बनाते हैं। तलछटी अयस्कों में अक्सर एक ऊलिटिक बनावट होती है। अयस्कों में Fe की औसत सामग्री 30-35% है। कुछ जमाओं के भूरे लौह अयस्क (USSR में Bakalskoye, स्पेन में बिलबाओ, आदि) में 1-2% Mn या अधिक तक होता है। प्राकृतिक रूप से मिश्रधातुयुक्त भूरा लौह अयस्क, जो अल्ट्रामैफिक चट्टानों के अपक्षय क्रस्ट में बनता है, इसमें 32-48% Fe, 1% Ni तक, 2% Cr तक, एक प्रतिशत Co का सौवां हिस्सा, V. क्रोमियम-निकल कास्ट आयरन और निम्न- मिश्र धातु इस्पात को ऐसे अयस्कों से बिना एडिटिव्स के पिघलाया जाता है। ( , फेरुजिनस ) - सिलिकेट्स और कार्बोनेट्स के मिश्रण वाले स्थानों में खराब और मध्यम लौह सामग्री (12-36%) कायांतरित लौह अयस्क, पतली बारी-बारी से क्वार्ट्ज, मैग्नेटाइट, हेमेटाइट, मैग्नेटाइट-हेमेटाइट और साइडराइट इंटरलेयर्स से बना होता है। वे हानिकारक अशुद्धियों की कम सामग्री द्वारा प्रतिष्ठित हैं (एस और आर एक प्रतिशत का सौवां हिस्सा हैं)। इस प्रकार के भंडार में आमतौर पर अद्वितीय (10 बिलियन टन से अधिक) या बड़े (1 बिलियन टन से अधिक) अयस्क भंडार होते हैं। सिलिका अपक्षय क्रस्ट में किया जाता है, और समृद्ध हेमेटाइट-मार्टाइट अयस्कों के बड़े भंडार दिखाई देते हैं।
उत्पादन का सबसे बड़ा भंडार और मात्रा प्रीकैम्ब्रियन फेरुगिनस क्वार्टजाइट्स और उनसे बनने वाले समृद्ध लौह अयस्कों, तलछटी भूरे लौह अयस्कों के साथ-साथ स्कर्न, हाइड्रोथर्मल और कार्बोनाइट मैग्नेटाइट अयस्कों पर गिरती है, कम आम हैं।
लौह अयस्क संवर्धन
समृद्ध (50% से अधिक Fe) और गरीब (25% Fe से कम) अयस्कों की आवश्यकता होती है। समृद्ध अयस्कों की गुणात्मक विशेषताओं के लिए, मौलिकता गुणांक और चकमक मापांक द्वारा व्यक्त गैर-धातु अशुद्धियों (स्लैग बनाने वाले घटकों) की सामग्री और अनुपात महत्वपूर्ण हैं। मूलता गुणांक के मूल्य के अनुसार (कैल्शियम और मैग्नीशियम ऑक्साइड की सामग्री के योग का अनुपात सिलिकॉन ऑक्साइड और ) लौह अयस्क और उनके सांद्रता को अम्लीय (0.7 से कम), स्व-प्रवाह (0.7 से कम) में विभाजित किया जाता है। -1.1) और बेसिक (1.1 से अधिक)। स्व-फ्लक्सिंग अयस्क सबसे अच्छे हैं: अम्लीय अयस्कों को मूल की तुलना में ब्लास्ट-फर्नेस चार्ज में चूना पत्थर (फ्लक्स) की बढ़ी हुई मात्रा की शुरूआत की आवश्यकता होती है। सिलिकॉन मॉड्यूल (एल्यूमीनियम ऑक्साइड के लिए सिलिकॉन ऑक्साइड का अनुपात) के अनुसार, लौह अयस्क का उपयोग 2 से नीचे के मॉड्यूल वाले अयस्कों के प्रकार तक सीमित है। खराब अयस्क जिन्हें संवर्धन की आवश्यकता होती है, उनमें टाइटेनोमैग्नेटाइट, मैग्नेटाइट और मैग्नेटाइट के साथ मैग्नेटाइट क्वार्टजाइट भी शामिल हैं। 10-20% से अधिक की Fe सामग्री; 30% से अधिक Fe सामग्री के साथ मार्टाइट, हेमेटाइट और हेमटिट क्वार्टजाइट; 25% से अधिक Fe सामग्री वाले साइडराइट, हाइड्रोगोएथाइट और हाइड्रोगोएथाइट-लेप्टोक्लोराइट अयस्क। प्रत्येक जमा के लिए कुल Fe और मैग्नेटाइट सामग्री की निचली सीमा, इसके पैमाने, खनन और आर्थिक स्थितियों को ध्यान में रखते हुए, मानकों द्वारा निर्धारित की जाती है।
जिन अयस्कों को संवर्द्धन की आवश्यकता होती है, उन्हें आसानी से समृद्ध और कठिन समृद्ध में विभाजित किया जाता है, जो उनकी खनिज संरचना और बनावट और संरचनात्मक विशेषताओं पर निर्भर करता है। आसानी से समृद्ध अयस्कों में मैग्नेटाइट अयस्क और मैग्नेटाइट क्वार्ट्ज, कठोर समृद्ध अयस्क - लौह अयस्क शामिल हैं, जिसमें लोहा क्रिप्टोक्रिस्टलाइन और कोलाइडल संरचनाओं से जुड़ा होता है, जब कुचल दिया जाता है, तो उनके अत्यंत छोटे आकार और ठीक होने के कारण उनमें अयस्क खनिजों को प्रकट करना संभव नहीं होता है। गैर-धातु खनिजों के साथ अंकुरण। संवर्धन विधियों का चुनाव अयस्कों की खनिज संरचना, उनकी बनावट और संरचनात्मक विशेषताओं के साथ-साथ गैर-धातु खनिजों की प्रकृति और अयस्कों के भौतिक और यांत्रिक गुणों द्वारा निर्धारित किया जाता है। मैग्नेटाइट अयस्कों को चुंबकीय विधि द्वारा समृद्ध किया जाता है। सूखे और गीले चुंबकीय पृथक्करण का उपयोग मूल अयस्क में अपेक्षाकृत कम लौह सामग्री के साथ भी वातानुकूलित सांद्रता का उत्पादन सुनिश्चित करता है। यदि अयस्कों में हेमेटाइट के व्यावसायिक ग्रेड हैं, तो मैग्नेटाइट के साथ चुंबकीय-प्लवनशीलता (बारीक रूप से प्रसारित अयस्कों के लिए) या चुंबकीय-गुरुत्वाकर्षण (मोटे रूप से प्रसारित अयस्कों के लिए) लाभकारी विधियों का उपयोग किया जाता है। यदि मैग्नेटाइट अयस्कों में औद्योगिक मात्रा में एपेटाइट या सल्फाइड, तांबा और जस्ता, बोरॉन खनिज और अन्य होते हैं, तो उन्हें चुंबकीय पृथक्करण कचरे से निकालने के लिए प्लवनशीलता का उपयोग किया जाता है। टाइटेनोमैग्नेटाइट और इल्मेनाइट-टाइटैनोमैग्नेटाइट अयस्कों के लिए संवर्धन योजनाओं में मल्टी-स्टेज वेट मैग्नेटिक सेपरेशन शामिल हैं। इल्मेनाइट को टाइटेनियम सांद्रण में अलग करने के लिए, गीले चुंबकीय पृथक्करण कचरे को प्लवनशीलता या गुरुत्वाकर्षण द्वारा समृद्ध किया जाता है, इसके बाद उच्च तीव्रता वाले क्षेत्र में चुंबकीय पृथक्करण होता है।
मैग्नेटाइट क्वार्टजाइट्स के लिए संवर्धन योजनाओं में क्रशिंग, ग्राइंडिंग और लो-फील्ड चुंबकीय संवर्धन शामिल हैं। ऑक्सीकृत फेरुजिनस क्वार्टजाइट्स का संवर्धन चुंबकीय (एक मजबूत क्षेत्र में), रोस्टिंग चुंबकीय और प्लवनशीलता विधियों द्वारा किया जा सकता है। हाइड्रोगोएथाइट-लेप्टोक्लोराइट ओलिटिक ब्राउन लौह अयस्क के संवर्धन के लिए, एक गुरुत्वाकर्षण या गुरुत्वाकर्षण-चुंबकीय (एक मजबूत क्षेत्र में) विधि का उपयोग किया जाता है; चुंबकीय विधि को भुनाकर इन अयस्कों को समृद्ध करने के लिए शोध भी चल रहा है। क्लेय हाइड्रोगोएथाइट और (कंकड़) अयस्कों को धोने से समृद्ध किया जाता है। साइडराइट अयस्कों का संवर्धन आमतौर पर भूनने से होता है। फेरुजिनस क्वार्टजाइट्स और स्कर्न-मैग्नेटाइट अयस्कों के प्रसंस्करण के दौरान, आमतौर पर 62-66% की Fe सामग्री के साथ सांद्र प्राप्त होते हैं; एपेटाइट-मैग्नेटाइट और मैग्नोमैग्नेटाइट लौह अयस्क से गीले चुंबकीय पृथक्करण के वातानुकूलित सांद्रता में, 62-64% से कम नहीं; इलेक्ट्रोमेटेलर्जिकल प्रसंस्करण के लिए, कम से कम 69.5% की Fe सामग्री के साथ सांद्रता का उत्पादन किया जाता है, SiO 2 2.5% से अधिक नहीं। ऊलिटिक ब्राउन लौह अयस्क के गुरुत्वाकर्षण और गुरुत्वाकर्षण-चुंबकीय संवर्धन के सांद्रों को तब वातानुकूलित माना जाता है जब Fe की सामग्री 48-49% होती है; जैसे-जैसे संवर्धन के तरीकों में सुधार होता है, अयस्कों से सांद्रण की आवश्यकताएं बढ़ती जाती हैं।
अधिकांश लौह अयस्क का उपयोग लौह गलाने के लिए किया जाता है। एक छोटी राशि ड्रिलिंग मिट्टी के लिए प्राकृतिक पेंट (गेरू) और भारोत्तोलन एजेंट के रूप में कार्य करती है।
लौह अयस्क भंडार
लौह अयस्क भंडार (शेष - 100 अरब टन से अधिक) के मामले में, सीसीसीपी दुनिया में पहले स्थान पर है। यूएसएसआर में सबसे बड़ा लौह अयस्क भंडार यूक्रेन में, आरएसएफएसआर के मध्य क्षेत्रों में, उत्तरी कजाकिस्तान में, यूराल में, पश्चिमी और पूर्वी साइबेरिया में केंद्रित है। खोजे गए लौह अयस्क भंडार की कुल मात्रा में से, 15% समृद्ध हैं और उन्हें संवर्धन की आवश्यकता नहीं है, 67% सरल चुंबकीय योजनाओं का उपयोग करके समृद्ध हैं, और 18% को जटिल संवर्धन विधियों की आवश्यकता है।
केएचपी, उत्तर कोरिया और सीपीबी के पास लौह अयस्क का महत्वपूर्ण भंडार है, जो अपने स्वयं के लौह धातु विज्ञान के विकास के लिए पर्याप्त है। यह सभी देखें