लौह अयस्क संक्षेप में। लौह अयस्क के प्रकार - लौह अयस्क की एक सामान्य विशेषता
कई शताब्दियों पहले मनुष्य द्वारा लौह अयस्क का खनन शुरू किया गया था। फिर भी, लोहे के प्रयोग के लाभ स्पष्ट हो गए।
लोहे से युक्त खनिज संरचनाओं का पता लगाना काफी आसान है, क्योंकि यह तत्व पृथ्वी की पपड़ी का लगभग पाँच प्रतिशत बनाता है। कुल मिलाकर लोहा प्रकृति में चौथा सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला तत्व है।
इसे अपने शुद्ध रूप में पाना असंभव है, कई प्रकार की चट्टानों में लोहा एक निश्चित मात्रा में निहित होता है। लौह अयस्क में सबसे अधिक लौह सामग्री होती 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 लोहे की मात्रा 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 अतिरिक्त अशुद्धियाँ होती हैं, उसके प्रसंस्करण के लिए उतनी ही अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, और तैयार उत्पादों का उत्पादन कम कुशल होता है।
चट्टान की संरचना विभिन्न खनिजों, अपशिष्ट चट्टान और अन्य अशुद्धियों का एक संयोजन हो सकती है, जिसका अनुपात इसके निक्षेप 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।
स्पार लौह अयस्क सिडेराइट 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 छोटी मात्रा को देखते हुए इसे शायद ही कभी इस्तेमाल करती है। इसलिए, उन्हें औद्योगिक प्रकार के अयस्कों के लिए विशेषता देना असंभव है।
प्रकृति में ऑक्साइडों के अतिरिक्त सिलिकेट तथा कार्बोनेट पर आधारित अन्य अयस्क भी मिलते हैं। चट्टान में लौह सामग्री की मात्रा इसके औद्योगिक उपयोग के लिए बहुत महत्वपूर्ण है, लेकिन निकेल, मैग्नीशियम और मोलिब्डेनम जैसे उपयोगी उप-उत्पादों की उपस्थिति भी महत्वपूर्ण है।
आवेदन उद्योग
लौह अयस्क का दायरा लगभग पूरी तरह से धातु विज्ञान तक ही सीमित है। इसका उपयोग मुख्य रूप से पिग आयरन के गलाने के लिए किया जाता है, जिसका खनन खुली चूल्हा या कनवर्टर भट्टियों का उपयोग करके किया जाता है। आज, कच्चा लोहा मानव गतिविधि के विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, जिसमें अधिकांश प्रकार के औद्योगिक उत्पादन शामिल हैं।
विभिन्न लौह-आधारित मिश्र धातुओं का उपयोग कुछ हद तक नहीं किया जाता है - स्टील ने अपनी ताकत और जंग-रोधी गुणों के कारण सबसे व्यापक अनुप्रयोग पाया है।
कच्चा लोहा, इस्पात, और विभिन्न अन्य लोहे की मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है:
- मैकेनिकल इंजीनियरिंग, विभिन्न मशीन टूल्स और उपकरण के उत्पादन के लिए।
- मोटर वाहन उद्योग, इंजन, आवास, फ्रेम, साथ ही अन्य घटकों और भागों के निर्माण के लिए।
- सैन्य और मिसाइल उद्योग, विशेष उपकरणों, हथियारों और मिसाइलों के उत्पादन में।
- निर्माण, एक मजबूत तत्व के रूप में या लोड-असर संरचनाओं का निर्माण।
- 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 के भंडार
दुनिया के लौह अयस्क के भंडार मात्रा और स्थान में सीमित हैं। अयस्क भंडार के संचय के क्षेत्रों को जमा कहा जाता है। आज, लौह अयस्क के भंडारों को इसमें विभाजित किया गया है:
- अंतर्जात। वे पृथ्वी की पपड़ी में एक विशेष स्थान की विशेषता रखते हैं, आमतौर पर टिटानोमैग्नेटाइट 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 जैसी जमा, विभिन्न नसों और अन्य अनियमित आकृतियों के रूप में।
- बहिर्जात। इस प्रकार में भूरे रंग के लौह अयस्क और अन्य अवसादी चट्टानों के निक्षेप शामिल हैं।
- कायापलट। जिनमें क्वार्टजाइट जमा शामिल हैं।
ऐसे अयस्कों के भंडार हमारे पूरे ग्रह में पाए जा सकते हैं। जमा की सबसे बड़ी संख्या सोवियत गणराज्यों के बाद के क्षेत्र पर केंद्रित है। खासकर यूक्रेन, रूस और कजाकिस्तान।
ब्राजील, कनाडा, ऑस्ट्रेलिया, संयुक्त राज्य अमेरिका, भारत और दक्षिण अफ्रीका जैसे देशों में लोहे के बड़े भंडार हैं। साथ ही, दुनिया के लगभग हर देश में अपनी विकसित जमा राशि होती है, जिसकी कमी के मामले में नस्ल को अन्य देशों से आयात किया जाता है।
लौह अयस्कों 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 होते हैं, जैसे कि छंटाई, कुचलना, जुदाई और ढेर।
आज तक, संवर्धन के कई मुख्य तरीके हैं:
- निस्तब्धता।
इसका उपयोग मिट्टी या रेत के रूप में पार्श्व अशुद्धियों से अयस्कों को साफ करने के लिए किया जाता है, जो उच्च दबाव वाले पानी के जेट का उपयोग करके धोए जाते हैं। यह ऑपरेशन आपको खराब अयस्क में लौह तत्व 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 कम होता है। गुरुत्वाकर्षण बल के प्रभाव में, पार्श्व घटक ऊपर की ओर उठते हैं, और लोहा निलंबन के नीचे तक डूब जाता है।
- चुंबकीय जुदाई।
सबसे आम संवर्धन विधि, जो चुंबकीय बलों के प्रभाव के अयस्क घटकों द्वारा धारणा के एक अलग स्तर 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, विद्युत चुम्बकों वाले विशेष ड्रमों का उपयोग किया जाता है।
- प्लवनशीलता।
इस विधि के लिए, कुचल अयस्क को धूल के रूप में एक विशेष पदार्थ (फ्लोटेशन एजेंट) और हवा के साथ पानी में उतारा जाता है। अभिकर्मक की कार्रवाई के तहत, लोहा हवा के बुलबुले में शामिल हो जाता है और पानी की सतह पर चढ़ जाता है, और बेकार चट्टान नीचे तक डूब जाती है। लोहे से युक्त अवयव सतह से झाग के रूप में एकत्र किए जाते 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 लोहे की चमक के साथ-साथ भूरे और लाल लौह अयस्क हैं। दलदल और झील के अयस्क भूरे रंग के लौह अयस्क का हिस्सा हैं, और स्फेरोसाइडराइट स्पार की किस्मों में से एक है।
प्रकृति में अयस्क खनिजों को संरचना में लोहे के बिना खनिजों के साथ मिलाया जाता है, उदाहरण के लिए, मिट्टी या चूना पत्थर। आग्नेय क्रिस्टलीय चट्टानों के साथ एक 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 शामिल है, इसका एक सामान्य विचार प्राप्त करने के बाद, प्राप्त सभी आंकड़ों को निर्दिष्ट करना आवश्यक है।
चुंबकीय लौह अयस्क से शुरू करने की सलाह दी जाती है। तो, यह Fe2O4 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, इस तथ्य के कारण कि इसमें विभिन्न अशुद्धियाँ मिलाई जाती हैं। मूल रूप से, ये अन्य धातुओं के अयस्क हैं: जस्ता मिश्रण, 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 भंडार परतों और घोंसलों दोनों में पाए जाते हैं, और रॉक विस्फोट के स्थानों में भी पूरे पर्वत निर्माण होते हैं।
अध्ययन करने के लिए अगली चीज Fe 2 O3, या निर्जल आयरन ऑक्साइड है, दूसरे शब्दों में, लौह चमक। इसमें लगभग 69-70% धातु होती है और यह सबसे शुद्ध लौह अयस्कों में से एक है। यह निरंतर परतों के साथ-साथ नीस और शैल में भी होता है।
लाल लौह अयस्क, आमतौर पर एक घने और स्तंभकार लौह ऑक्साइड, लोहे के जमाव का एक स्रोत है, साथ ही स्टील और लोहे के गलाने के मुख्य स्रोतों में से एक है।
भूरा लौह अयस्क एक ऐसा अयस्क है, जिसकी आधी से अधिक संरचना हाइड्रस आयरन ऑक्साइड द्वारा दर्शायी जाती है। ब्राउन 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 होता है, लेकिन जमा का आकार बहुत छोटा होता है।
मार्श और लौह अयस्कों को भूरे रंग के लौह अयस्क की संरचना में निकटतम माना जाता है, झील और दलदल में गोल "केक" के रूप में फेरस ऑक्साइड, मिट्टी और रेत के शेष भाग का निर्माण होता है। ऐसे अयस्कों में लोहा लगभग 40 - 45% होता है, और उनकी व्यवहार्यता संपत्ति के कारण, वे बहुत उच्च गुणवत्ता वाले लोहे के स्रोत के रूप में काम नहीं करते हैं।
कुछ प्रतिशत अधिक धात्विक लोहे में स्पार लौह अयस्क होता है, जो मिट्टी या कार्बोनेसियस पदार्थ के मिश्रण के साथ हाल की तलछटी संरचनाओं में मौजूद होता है।
खनन अयस्क के तरीकों के बारे में बोलते हुए, कई विकल्पों का उल्लेख किया जाना चाहिए। एक विशिष्ट तकनीक का चुनाव, सबसे पहले, क्रियाओं की आर्थिक और तकनीकी व्यवहार्यता पर निर्भर करता है।
कई वर्षों तक, 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 राशि के लिए उपयोग करने के लिए तर्कसंगत नहीं है।
गहरी जमा के लिए, अच्छी तरह से ड्रिलिंग विधि उपयुक्त है, जिसके दौरान एक अपेक्षाकृत गहरा कुआं ड्रिल किया जाता है। पानी की निगरानी के साथ एक पाइप इस कुएं में उतारा जाता है और पानी की एक धारा को पार किया जाता है, जिसका उद्देश्य चट्टान को कुचलना है। उसके बाद, अयस्क जमीन से उगता है।
आज स्टील के बिना जीवन की कल्पना करना मुश्किल है, जिससे हमारे आसपास कई चीजें बनी 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 निर्धारित करता है। इसके अलावा, लौह अयस्क को इसकी खनिज संरचना, धातुओं और अशुद्धियों के प्रतिशत के साथ-साथ स्वयं एडिटिव्स की उपयोगिता से अलग किया जाता है।
एक रासायनिक तत्व के रूप में लोहा कई चट्टानों का हिस्सा है, हालांकि, उन 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 इसके निष्कर्षण को आर्थिक रूप से संभव 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 गलाने के लिए निम्नलिखित प्रकार के कच्चे माल का खनन किया जाता है:
- टाइटेनियम-मैग्नेटाइट;
- एपेटाइट-मैग्नेटाइट;
- मैग्नेटाइट;
- मैग्नेटाइट-हेमेटाइट;
- गोएथाइट-हाइड्रोगोइथाइट।
लौह अयस्क को समृद्ध माना जाता है यदि इसमें कम से कम 57% लोहा हो। 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 ज्ञात सभी प्रकार के अयस्क तीन तरीकों से बनते हैं:
- आतशी. इस तरह के अयस्कों का निर्माण मैग्मा के उच्च तापमान या प्राचीन ज्वालामुखीय गतिविधि, यानी अन्य चट्टानों के पिघलने और मिश्रण के परिणामस्वरूप हुआ था। ऐसे खनिज लोहे के उच्च प्रतिशत वाले कठोर क्रिस्टलीय खनिज होते हैं। आग्नेय मूल के अयस्क निक्षेप आमतौर पर पुराने पर्वत निर्माण क्षेत्रों से जुड़े होते हैं जहाँ पिघला हुआ पदार्थ सतह के करीब आता था।
आग्नेय चट्टानों के निर्माण की प्रक्रिया इस प्रकार है: विभिन्न खनिजों (मैग्मा) का पिघलना एक बहुत ही तरल पदार्थ है, और जब दरारें बनती हैं, तो यह उन्हें भर देता है, ठंडा हो जाता है और एक क्रिस्टलीय संरचना प्राप्त कर लेता है। इस तरह पृथ्वी की पपड़ी में जमी मैग्मा की परतें बन गईं।
- रूपांतरित. इस प्रकार अवसादी प्रकार के खनिजों का रूपांतरण होता है। प्रक्रिया इस प्रकार है: जब पृथ्वी की पपड़ी के अलग-अलग हिस्सों को स्थानांतरित किया जाता है, तो इसकी कुछ परतें जिनमें आवश्यक तत्व होते हैं, अतिव्यापी चट्टानों के नीचे आती हैं। गहराई पर, वे ऊपरी परतों के उच्च तापमान और दबाव के अधीन होते हैं। इस तरह के जोखिम के लाखों वर्षों के दौरान, यहां रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं जो स्रोत सामग्री की संरचना को बदल देती हैं, पदार्थ का क्रिस्टलीकरण हो जाता है। 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 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 जाते हैं। साथ ही, पानी, एक अभिकर्मक के रूप में, स्रोत सामग्री (लीच) को संशोधित कर सकता है। नतीजतन, भूरे रंग के लौह अयस्क का निर्माण होता है - बड़ी संख्या में विभिन्न अशुद्धियों के साथ 30% से 40% लोहे से युक्त एक भुरभुरा और ढीला अयस्क।
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 ही क्षेत्र में मिलाया जा सकता है। लेकिन सबसे अधिक बार सूचीबद्ध प्रकार की नस्लों में से एक प्रबल होती है।
भूगर्भीय अन्वेषण द्वारा किसी विशेष क्षेत्र में होने वाली प्रक्रियाओं की एक अनुमानित तस्वीर स्थापित करने के बाद, वे लौह अयस्कों की घटना के साथ संभावित स्थानों का निर्धारण करते हैं। जैसे, उदाहरण के लिए, कुर्स्क चुंबकीय विसंगति, या क्रिवोय रोग बेसिन, जहां मैग्मैटिक और मेटामॉर्फिक प्रभावों के परिणामस्वरूप, औद्योगिक दृष्टि से मूल्यवान लौह अयस्क के प्रकार बनते थे।
औद्योगिक पैमाने पर लौह अयस्क का खनन
मैनकाइंड 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 अयस्कों के विभिन्न निक्षेपों का एक संपूर्ण वर्गीकरण बनाया गया है।
मुख्य प्रकार के औद्योगिक जमा
चट्टान की उत्पत्ति के आधार पर सभी अयस्क जमाओं को 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 जमा
इनमें निम्नलिखित जमा शामिल हैं:
- मेटामॉर्फिक विधि द्वारा गठित विभिन्न प्रकार के लौह अयस्क (फेरुजिनस क्वार्टजाइट्स, चुंबकीय लौह अयस्क) के भंडार, जो उन पर बहुत समृद्ध अयस्कों को निकालना संभव बनाता 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 गठन है। इसमें 4.5 अरब साल पहले पृथ्वी की पपड़ी के निर्माण के चरण में बनी चट्टानें शामिल हैं।
इस प्रकार के सबसे प्रसिद्ध निक्षेप हैं: कुर्स्क चुंबकीय विसंगति, क्रिवॉय रोग बेसिन, लेक सुपीरियर (यूएसए/कनाडा), ऑस्ट्रेलिया में हैमरस्ली प्रांत और ब्राजील में मिनस गेरैस लौह अयस्क क्षेत्र।
- जलाशय तलछटी चट्टानों के निक्षेप। इन निक्षेपों का निर्माण लोहे से भरपूर यौगिकों के जमाव के परिणामस्वरूप हुआ था जो हवा और पानी द्वारा नष्ट किए गए खनिजों की संरचना में मौजूद हैं। इस तरह के निक्षेपों में लौह अयस्क का एक उल्लेखनीय उदाहरण भूरा लौह अयस्क है।
सबसे प्रसिद्ध और बड़ी जमा राशि फ्रांस में लोरेन बेसिन और इसी नाम के प्रायद्वीप (रूस) पर केर्च हैं।
- स्कार जमा। आमतौर पर अयस्क आग्नेय और कायांतरित मूल का होता है, जिसकी परतें, बनने के बाद, पहाड़ों के निर्माण के समय विस्थापित हो गई थीं। यही है, लौह अयस्क, गहराई में परतों में स्थित, सिलवटों में उखड़ गया और लिथोस्फेरिक प्लेटों के संचलन के दौरान सतह पर चला गया। इस तरह के डिपॉजिट अक्सर मुड़े हुए क्षेत्रों में परतों या अनियमित आकार के खंभों के रूप में स्थित होते हैं। मैग्मा द्वारा गठित। इस तरह के निक्षेपों के प्रतिनिधि: मैग्नीटोगोरस्क (उरल, रूस), सर्बसेकोय (कजाकिस्तान), आयरन स्प्रिंग्स (यूएसए) और अन्य।
- अयस्कों के टाइटोनोमैग्नेटाइट निक्षेप। उनका मूल आग्नेय है, वे सबसे अधिक बार प्राचीन आधारशिलाओं - ढालों के बहिर्गमन में पाए जाते हैं। इनमें नॉर्वे, कनाडा, रूस (कचकनार्सकोए, कुसिन्सकोए) में बेसिन और जमा शामिल हैं।
मामूली जमा में शामिल हैं: रूस, यूरोप, क्यूबा और अन्य में विकसित एपेटाइट-मैग्नेटाइट, मैग्नो-मैग्नेटाइट, सिडेराइट, फेरोमैंगनीज जमा।
दुनिया में लौह अयस्क के भंडार - अग्रणी देश
आज, विभिन्न अनुमानों के अनुसार, 160 बिलियन टन अयस्क की कुल मात्रा के साथ जमा की खोज की गई 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 के भंडार का लगभग 18% हिस्सा हैं।
लोहे के भंडार के संदर्भ में, निम्नलिखित प्रमुख 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।
आम तौर पर, निजी कंपनियां कच्चे माल की निकासी और बिक्री में लगी हुई हैं। उदाहरण के लिए, हमारे देश में सबसे बड़ा, मेटलिन्वेस्ट और एवरेजहोल्डिंग, कुल मिलाकर लगभग 100 मिलियन टन लौह अयस्क उत्पादों का उत्पादन करता है।
यूएस जियोलॉजिकल सर्वे 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, जो विश्व बाजार में इसके मूल्य को कम करता 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 होती हैं, जो आंतों से इसकी निकासी के तरीकों को निर्धारित करती हैं।
करियर का तरीका।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।गहरी परतों (600-900 मीटर) के लिए गड्ढे विधि का उपयोग किया जाता है। प्रारंभ में, खदान स्थल में छेद किया जाता है, जिससे सीम के साथ बहाव विकसित होता है। जहां से कुचल चट्टान को कन्वेयर की मदद से "पहाड़ पर" खिलाया जाता है। खानों से अयस्क प्रसंस्करण संयंत्रों को भी भेजा जाता है।
डाउनहोल हाइड्रोलिक खनन।सबसे पहले, डाउनहोल हाइड्रोलिक उत्पादन के लिए, चट्टान बनाने के लिए एक कुआं ड्रिल किया जाता है। उसके बाद, पाइपों को लक्ष्य में लाया जाता है, अयस्क को पानी के शक्तिशाली दबाव के साथ और निष्कर्षण के साथ कुचल दिया जाता है। लेकिन आज इस पद्धति की दक्षता बहुत कम है और इसका उपयोग बहुत कम किया जाता है। उदाहरण के लिए, 3% कच्चा माल इस तरह से निकाला जाता है, और 70% खानों द्वारा निकाला जाता है।
खनन के बाद, धातु को गलाने के लिए मुख्य कच्चा माल प्राप्त करने के लिए लौह अयस्क सामग्री को संसाधित किया जाना चाहिए।
चूंकि अयस्कों की संरचना में, आवश्यक लोहे के अलावा, कई अशुद्धियाँ होती हैं, अधिकतम उपयोगी उपज प्राप्त करने के लिए, गलाने के लिए सामग्री (ध्यान केंद्रित) तैयार करके चट्टान को साफ करना आवश्यक है। पूरी प्रक्रिया खनन और प्रसंस्करण संयंत्रों में की जाती है। विभिन्न प्रकार के अयस्कों के लिए, उनके अपने तरीके और शुद्धिकरण और अनावश्यक अशुद्धियों को हटाने के तरीके लागू होते हैं।
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 के माध्यम से जाता है और एक बेल्ट कन्वेयर द्वारा पृथक्करण स्टेशनों तक खिलाया जाता है।
- इलेक्ट्रोमैग्नेटिक सेपरेटर्स का उपयोग करते हुए, चुंबकीय लौह अयस्क के टुकड़ों को अपशिष्ट अपशिष्ट चट्टान से अलग किया जाता है।
- उसके बाद, अयस्क द्रव्यमान को अगली पेराई में ले जाया जाता है।
- कुचल खनिजों को अगले सफाई स्टेशन पर ले जाया जाता है, तथाकथित कंपन छलनी, यहाँ उपयोगी अयस्क को छान लिया जाता है, प्रकाश अनावश्यक चट्टान से अलग किया जाता है।
- अगला चरण सूक्ष्म अयस्क हॉपर है, जिसमें अशुद्धियों के छोटे कणों को कंपन द्वारा अलग किया जाता है।
- इसके बाद के चक्रों में पानी का अगला जोड़, क्रशिंग और स्लरी पंपों के माध्यम से अयस्क द्रव्यमान को पारित करना शामिल है, जो तरल के साथ अनावश्यक कीचड़ (अपशिष्ट चट्टान) को हटाता है, और फिर से क्रशिंग करता है।
- पंपों से बार-बार सफाई 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 पर जाता है।
भूरे लौह अयस्क को कुछ अलग सिद्धांतों के अनुसार शुद्ध किया जाता है, लेकिन इसका सार नहीं बदलता है, क्योंकि संवर्द्धन का मुख्य कार्य उत्पादन के लिए शुद्धतम कच्चा माल प्राप्त करना है।
प्रगलन में प्रयुक्त लौह अयस्क सांद्रण में संवर्धन का परिणाम है।
लौह अयस्क से क्या बनता है - लौह अयस्क का उपयोग
यह स्पष्ट है कि धातु प्राप्त करने के लिए लौह अयस्क का उपयोग किया जाता है। लेकिन, दो हज़ार साल पहले, धातु विज्ञानियों ने महसूस किया कि अपने शुद्ध रूप में, लोहा एक नरम सामग्री है, जिसमें से उत्पाद कांस्य की तुलना में थोड़ा बेहतर हैं। नतीजा लोहे और कार्बन स्टील के मिश्र धातु की खोज थी।
स्टील के लिए कार्बन सीमेंट की भूमिका निभाता है, सामग्री को मजबूत करता है। आमतौर पर, ऐसे 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 हुआ था, जिसमें कारीगरों ने मजबूत विशेषताओं के साथ एक सामग्री प्राप्त करने की कोशिश की, लेकिन साथ ही उत्कृष्ट लचीलापन, लचीलापन और अन्य तकनीकी, भौतिक और रासायनिक विशेषताओं के साथ। आज, उच्च-गुणवत्ता वाली धातु में अन्य योजक होते हैं जो इसे मिश्रित करते हैं, कठोरता जोड़ते हैं और प्रतिरोध पहनते हैं।
दूसरी सामग्री जो लौह अयस्क से तैयार की जाती है वह 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 प्राप्त किया जाता था, या एक उप-उत्पाद के रूप में जो गलाने वाली भट्टियों के तल पर बैठ जाता था। 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, इससे नींव के ब्लॉक 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 को ढालने के लिए कच्चा लोहा का उपयोग करना संभव बना दिया।
आज, कच्चा लोहा कई उद्योगों में प्रयोग किया जाता है, विशेषकर मैकेनिकल इंजीनियरिंग में। इसके अलावा, इस धातु का उपयोग स्टील (ओपन-चूल्हा भट्टियां और बेसमर विधि) के उत्पादन के लिए किया जाता है।
उत्पादन में वृद्धि के साथ, अधिक से अधिक सामग्रियों की आवश्यकता होती है, जो जमा के गहन विकास में योगदान देता 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 को बढ़ाने और इसके आगे संवर्धन और बिक्री के रूप में ध्यान केंद्रित करने की अनुमति देता है।
रूस एक ऐसी भूमि है जिसे प्रकृति ने लौह अयस्क जैसे खनिज संपदा से उदारतापूर्वक संपन्न किया है। कम से कम इस भाग्य का लगभग मूल्यांकन करने के लिए, यह हमारे जीवन में धातु की वस्तुओं की भूमिका की कल्पना करने और उत्पादन की श्रेणियों के लिए एक तार्किक पुल फेंकने के लिए पर्याप्त है।
कोई आश्चर्य नहीं कि जिस समय उन्होंने सैकड़ों सदियों पहले लोगों के जीवन में प्रवेश किया था, जीवन के तरीके और मानव जाति की चेतना में परिवर्तन इतना महान निकला कि इस युग को "लौह युग" कहा जाने लगा।
लौह अयस्क क्या है और यह कैसा दिखता है?
अधिक या कम शुद्ध रूप में लोहे या अन्य पदार्थों के साथ इसके यौगिकों में पृथ्वी की पपड़ी में निर्माण: ऑक्सीजन, सल्फर, सिलिकॉन, आदि।
ऐसे निक्षेपों को अयस्क कहा जाता है जब औद्योगिक पैमाने पर किसी मूल्यवान पदार्थ का निष्कर्षण आर्थिक रूप से व्यवहार्य होता है।
इस तरह के कई प्रकार के खनिज निर्माण होते हैं। भूगर्भीय चट्टान का प्रजाति नेता ग्रीक में लाल लौह अयस्क या हेमेटाइट है। ग्रीक से अनुवादित नाम का अर्थ है "रक्त लाल", जिसका रासायनिक सूत्र है - Fe 2 O 3।
आयरन ऑक्साइड का एक जटिल रंग होता है जो काले से चेरी से लेकर लाल तक होता है। अपारदर्शी, यह धूल भरी अवस्था और घने में हो सकता है (दूसरे मामले में इसमें सतह की चमक होती है)।
आकार में विविध - अनाज, तराजू, क्रिस्टल और यहां तक कि एक गुलाब की कली के रूप में पाया जाता है।
लौह अयस्क का निर्माण
प्रकृति में मूल रूप से, मनुष्यों के लिए उपयोगी लौह युक्त खनिजों को कई मुख्य समूहों में वर्गीकृत किया जा सकता है:
- मैग्माटोजेनिक फॉर्मेशन - उच्च तापमान के प्रभाव में बनते हैं।
- बहिर्जात - चट्टानों के वर्षा और अपक्षय के परिणामस्वरूप नदी घाटियों में उत्पन्न हुआ।
- मेटामोर्फोजेनिक - उच्च दबाव और गर्मी से पुराने तलछटी जमा के आधार पर गठित।
बदले में, ये समूह कई उप-प्रजातियों में विभाजित हैं।
लौह अयस्कों के प्रकार और उनकी विशेषताएं
आर्थिक दृष्टि से, उन्हें मुख्य रूप से उनकी लौह सामग्री द्वारा वर्गीकृत किया जाता है:
- उच्च - 55% से अधिक। ये प्राकृतिक निर्माण नहीं हैं, बल्कि पहले से ही एक औद्योगिक अर्द्ध-तैयार उत्पाद हैं।
- औसत। एक उदाहरण ढेर है। यांत्रिक क्रिया के माध्यम से लौह युक्त प्राकृतिक कच्चे माल से प्राप्त।
- कम - 20% से कम। ये चुंबकीय पृथक्करण के परिणामस्वरूप प्राप्त होते हैं।
अयस्क खनन का स्थान भी आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण है:
- रैखिक - सल्फर और फास्फोरस की कम सामग्री के साथ, लोहे में सबसे अमीर, पृथ्वी की सतह पर अवसाद के स्थानों में पाए जाते हैं।
- फ्लैट की तरह - प्रकृति में, वे लौह-असर वाले क्वार्टजाइट्स की सतह पर बनते हैं।
भूगर्भीय मापदंडों के संदर्भ में, हेमटिट के अलावा, निम्नलिखित व्यापक और सक्रिय रूप से उपयोग किए जाते हैं:
- भूरा लौह अयस्क (nFe 2 O 3 + nH 2 O) एक धातु ऑक्साइड है जिसमें पानी आधारित होता है, आमतौर पर लिमोनाइट्स पर। विशेषता गंदा-पीला रंग, भुरभुरा, झरझरा। मूल्यवान धातु में एक चौथाई से पचास प्रतिशत तक होता है। थोड़ा - लेकिन पदार्थ अच्छी तरह से बहाल है। अच्छे कच्चा लोहा के आगे उत्पादन के लिए समृद्ध।
- चुंबकीय लौह अयस्क, मैग्नेटाइट एक प्राकृतिक लौह ऑक्साइड (Fe3O4) है। हेमेटाइट कम आम हैं, लेकिन उनमें लोहा 70% से अधिक है। वे घने और दानेदार होते हैं, चट्टान, काले और नीले रंग में फैले हुए क्रिस्टल के रूप में। प्रारंभ में, यौगिक में चुंबकीय गुण होते हैं, उच्च तापमान के संपर्क में आने से उनका स्तर बढ़ जाता है।
- साइडराइट FeCO 3 युक्त बल्ला लौह अयस्क।
- अयस्क में मिट्टी का एक बड़ा हिस्सा है, तो यह मिट्टी का लौह अयस्क है। अपेक्षाकृत कम लौह सामग्री और रिक्तियों वाली दुर्लभ प्रजातियाँ।
रूस में लौह अयस्क के भंडार
दुनिया की सबसे बड़ी जमा राशि कुर्स्क चुंबकीय विसंगति है। प्राकृतिक रचना इतनी भव्य है कि इसे 16वीं शताब्दी के अंत से साकार किया गया है। 150 वर्ग किलोमीटर से अधिक के लिए जमीन से अभिनय करने वाले विद्युत क्षेत्र की शक्ति से नेविगेशन उपकरण पागल हो गए। अयस्क भंडार एक अरब टन होने का अनुमान है।
मुरोम्स्क के पास ओलेनेगॉर्स्क जमा में मैग्नेटाइट क्वार्टजाइट जमा विकसित किया जा रहा है।
कोला प्रायद्वीप पर, Eisk-Kovdor संचय से मैग्नेटाइट, ओलिविन, एपेटाइट और मैग्नेशियोफेराइट का खनन किया जाता है, करेलिया में कोस्टोमुक्षा जमा के क्षेत्र में कई खदानें हैं।
सबसे पुराने अयस्क खनन स्थलों में से एक, जो रूस के मानचित्र पर पाया जा सकता है, सेवरडलोव्स्क क्षेत्र में स्थित है। यह 18वीं सदी के अंत से सामग्री की आपूर्ति कर रहा है और इसे जमाओं का कचकनार समूह कहा जाता है।
पेट्रिन युग के उद्यमियों के डेमिडोव परिवार की विरासत को सक्रिय रूप से रूपांतरित किया जा रहा है। 20 वीं शताब्दी के अंत में, गुसेवोगोरस्क अयस्क संचय यहां विकसित होना शुरू हुआ।
दुनिया में लौह अयस्क के भंडार
कुर्स्क के पास भव्य संचय के बाद, विश्व भौगोलिक मानचित्र पर समान लोगों के बीच सबसे बड़े पैमाने पर घटना यूक्रेन में क्रिवॉय रोग जमा की लोहे की जमा की पट्टी है।
दुनिया में लौह अयस्क जमा का नक्शा (विस्तार करने के लिए क्लिक करें)
लोरेन लौह अयस्क बेसिन की संपत्ति तीन यूरोपीय देशों - फ्रांस, लक्ज़मबर्ग और बेल्जियम द्वारा साझा की जाती है।
उत्तरी अमेरिका में, न्यूफ़ाउंडलैंड, बेले द्वीप और लैब्राडोर सिटी के पास बड़ी खदानें संचालित होती हैं। दक्षिण में, अयस्क से समृद्ध स्थानों को इताबीरा और कारजास नाम दिया गया था।
भारत के उत्तर-पूर्व में, अयस्क के प्रभावशाली भंडार भी हैं, और अफ्रीकी महाद्वीप पर इसका खनन गिनी के शहर कोनाक्री में किया जाता है।
देश द्वारा वितरण सूची इस तरह दिखती है:
लौह अयस्क का खनन
खनन विधियों के लिए पहला मानदंड वह है जहाँ कार्य किया जाता है:
- जमीन पर: जब जीवाश्म सतह से आधा किलोमीटर से अधिक नहीं मिलते हैं। इस मामले में, ब्लास्टिंग और विशेष उपकरणों का उपयोग करके विशाल खदानों को खोदना आर्थिक रूप से अधिक लाभदायक (और पर्यावरण के लिए अधिक महंगा) है। यह एक खुली खनन विधि है।
- भूमिगत: पृथ्वी के आंत्र में अयस्क के एक बड़े विसर्जन के लिए खदान के निर्माण की आवश्यकता होती है। बंद खनन पद्धति पारिस्थितिक तंत्र के लिए इतनी दर्दनाक नहीं है, लेकिन मनुष्यों के लिए अधिक श्रमसाध्य और खतरनाक है।
निकाले गए अयस्क को संयंत्र में ले जाया जाता है, जहां बाद के संवर्धन के लिए कच्चे माल को कुचल दिया जाता है। अन्य तत्वों के साथ रासायनिक यौगिकों से लोहे की निकासी होती है।
कई बार इसके लिए आपको एक नहीं, बल्कि कई प्रक्रियाओं से गुजरना पड़ता है:
- गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण (भौतिक घनत्व के कारण अयस्क कण सामग्री पर यांत्रिक प्रभाव के कारण टूट जाते हैं - कुचल, कंपन, रोटेशन और स्क्रीनिंग)।
- प्लवनशीलता (हवा के साथ समान रूप से कुचल कच्चे माल का ऑक्सीकरण जो धातु को खुद से जोड़ता है)।
- चुंबकीय जुदाई:
- अशुद्धता को पानी की एक धारा से धोया जाता है, और धातु को एक चुंबक के साथ खींच लिया जाता है - एक अयस्क ध्यान प्राप्त होता है;
- चुंबकीय पृथक्करण का उत्पाद फ्लोटेशन से गुजरता है - कच्चा माल अपने शुद्ध रूप में लोहे के आधे हिस्से को प्रकट करता है।
- जटिल विधि: उपरोक्त सभी प्रक्रियाओं का उपयोग करना, कभी-कभी कई बार।
परिणामी गर्म ब्रिकेट वाले लोहे को एक इलेक्ट्रोमेटालर्जिकल प्लांट में भेजा जाता है, जहां यह मानक आकार के धातु बिलेट का रूप ले लेता है या 12 मीटर तक कस्टम बनाया जाता है। और पिग आयरन को ब्लास्ट फर्नेस उत्पादन के लिए भेजा जाता है।
लौह अयस्क का अनुप्रयोग
अपने इच्छित उद्देश्य के लिए उपयोग करें - लोहा और इस्पात का निर्माण।
और वे विभिन्न प्रकार की विभिन्न चीजें बनाते हैं जो हमें घेरती हैं: कार, कार्यालय उपकरण, पाइपलाइन, बर्तन और मशीन टूल्स, कलात्मक फोर्जिंग और विभिन्न उपकरण।
निष्कर्ष
लौह अयस्क के भंडार को मानचित्रों पर एक विस्तृत काले आधार के साथ एक समद्विबाहु त्रिभुज के रूप में दर्शाया गया है। संकेत लोहा और इस्पात उद्योग के सार को दर्शाता है: यह आधुनिक विनिर्माण अर्थव्यवस्था की स्थिर नींव है, जिसे अभी भी अधिकांश फाइनेंसरों द्वारा सत्य माना जाता है - विभिन्न क्रिप्टोकुरेंसी बाजारों के विपरीत।
औद्योगिक अयस्कों में लोहे की मात्रा 16 से 72% तक होती है। उपयोगी अशुद्धियों में Ni, Co, Mn, W, Mo, Cr, V, आदि हैं, हानिकारक में S, R, Zn, Pb, As, Cu हैं। उत्पत्ति द्वारा लौह अयस्कों को विभाजित किया गया है, और (नक्शा देखें)।
बुनियादी लौह अयस्क
औद्योगिक प्रकार के लौह अयस्कों को प्रमुख अयस्क खनिज के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है। मैग्नेटाइट अयस्क मैग्नेटाइट से बना होता है (कभी-कभी मैग्नेशियन - मैग्नोमैग्नेटाइट, अक्सर मार्टिटाइज्ड - ऑक्सीकरण के दौरान हेमेटाइट में बदल जाता है)। वे कार्बोनाइट, स्कार्न और हाइड्रोथर्मल डिपॉजिट की सबसे विशेषता हैं। एपेटाइट और बैडडेलियट कार्बोनाइट जमा से निकाले जाते हैं, और कोबाल्ट युक्त पाइराइट और अलौह धातु सल्फाइड स्कार्न जमा से निकाले जाते हैं। मैग्नेटाइट अयस्कों की एक विशेष किस्म आग्नेय निक्षेपों के जटिल (Fe-Ti-V) टाइटानोमैग्नेटाइट अयस्क हैं। हेमेटाइट अयस्क, मुख्य रूप से हेमेटाइट और कुछ हद तक मैग्नेटाइट से बना है, स्कार्न, हाइड्रोथर्मल, और ज्वालामुखीय-तलछटी अयस्कों में फेरुगिनस क्वार्टजाइट्स (मार्टाइट अयस्क) की अपक्षय परत में आम हैं। रिच हेमेटाइट अयस्कों में 55-65% Fe और 15-18% Mn तक होता है। साइडराइट अयस्कों को क्रिस्टलीय साइडराइट अयस्कों और क्लेय स्पर लौह अयस्क में विभाजित किया जाता है; वे अक्सर मैग्नीशियन (मैग्नोसाइडराइट्स) होते हैं। वे हाइड्रोथर्मल, तलछटी और ज्वालामुखीय-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 आयरन ऑक्साइड केंद्रित होता है, जिसमें 1-2%, कभी-कभी 10% Mn तक होता है। ऑक्सीकरण क्षेत्र में साइडराइट अयस्क भूरे लौह अयस्क में बदल जाते हैं। सिलिकेट लौह अयस्क लौह हाइड्रॉक्साइड के साथ, कभी-कभी फेरुजिनस क्लोराइट्स (, लेप्टोक्लोराइट, आदि) से बना होता है। वे तलछटी जमा बनाते हैं। उनमें Fe की औसत सामग्री 25-40% है। सल्फर का मिश्रण नगण्य है, फास्फोरस 1% तक। उनके पास अक्सर एक ऊलिटिक बनावट होती है। अपक्षय पपड़ी में, वे भूरे, कभी-कभी लाल (हाइड्रोहेमेटाइट) लौह अयस्क में बदल जाते हैं। भूरे रंग के लोहे के पत्थर लोहे के हाइड्रॉक्साइड्स से बने होते हैं, जो अक्सर हाइड्रोगोएथाइट होते हैं। वे तलछटी जमा (समुद्री और महाद्वीपीय) और अपक्षय क्रस्ट जमा बनाते हैं। तलछटी अयस्कों में अक्सर एक ओओलिटिक बनावट होती है। अयस्कों में Fe की औसत मात्रा 30-35% होती है। कुछ निक्षेपों के भूरे रंग के लौह अयस्क (यूएसएसआर में बकलस्कोय, स्पेन में बिलबाओ, आदि) में 1-2% Mn या अधिक तक होता है। अल्ट्रामैफिक चट्टानों के अपक्षय क्रस्ट में बनने वाले प्राकृतिक मिश्र धातु वाले भूरे लौह अयस्क में 32-48% Fe, 1% Ni तक, 2% Cr तक, एक प्रतिशत Co, V. क्रोमियम-निकल कच्चा लोहा और निम्न- शामिल हैं। मिश्र धातु इस्पात ऐसे अयस्कों से बिना योजक के प्रगलित होते हैं। ( , ferruginous ) - खराब और मध्यम लौह सामग्री (12-36%) कायांतरित लौह अयस्क, पतले वैकल्पिक क्वार्ट्ज, मैग्नेटाइट, हेमेटाइट, मैग्नेटाइट-हेमेटाइट और साइडराइट इंटरलेयर्स से बना है, सिलिकेट्स और कार्बोनेट के मिश्रण वाले स्थानों में। वे हानिकारक अशुद्धियों की कम सामग्री से प्रतिष्ठित हैं (एस और आर एक प्रतिशत के सौवें हिस्से हैं)। इस प्रकार के निक्षेपों में आमतौर पर अद्वितीय (10 बिलियन टन से अधिक) या बड़े (1 बिलियन टन से अधिक) अयस्क भंडार होते हैं। सिलिका अपक्षय पपड़ी में किया जाता है, और समृद्ध हेमेटाइट-मार्टाइट अयस्कों की बड़ी जमा राशि दिखाई देती है।
उत्पादन का सबसे बड़ा भंडार और मात्रा प्रीकैम्ब्रियन फेरुजिनस क्वार्टजाइट्स और उनसे बने समृद्ध लौह अयस्कों, तलछटी भूरे रंग के लौह अयस्कों के साथ-साथ स्कार्न, हाइड्रोथर्मल और कार्बोनाइट मैग्नेटाइट अयस्कों पर कम आम हैं।
लौह अयस्क संवर्धन
अमीर (50% Fe से अधिक) और गरीब (25% Fe से कम) अयस्कों की आवश्यकता होती है। समृद्ध अयस्कों की गुणात्मक विशेषताओं के लिए, मूलभूतता गुणांक और चकमक मापांक द्वारा व्यक्त गैर-धातु अशुद्धियों (स्लैग बनाने वाले घटकों) की सामग्री और अनुपात महत्वपूर्ण हैं। मूल गुणांक के मूल्य के अनुसार (कैल्शियम और मैग्नीशियम आक्साइड की सामग्री के सिलिकॉन आक्साइड के योग का अनुपात और ) लौह अयस्क और उनके ध्यान को अम्लीय (0.7 से कम), स्व-प्रवाह (0.7) में विभाजित किया गया है -1.1) और बुनियादी (1.1 से अधिक)। स्व-फ्लक्सिंग अयस्क सबसे अच्छे होते हैं: अम्लीय अयस्कों को बुनियादी 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 अयस्कों का उपयोग नीचे के मॉड्यूल वाले अयस्कों के प्रकार तक सीमित है। खराब अयस्कों को संवर्धन की आवश्यकता होती है जिसमें टिटानोमैग्नेटाइट, मैग्नेटाइट और मैग्नेटाइट क्वार्टजाइट भी शामिल हैं। 10-20% से अधिक की Fe सामग्री; 30% से अधिक Fe सामग्री के साथ मार्टाइट, हेमटिट और हेमेटाइट क्वार्टजाइट; साइडराइट, हाइड्रोगोएथाइट और हाइड्रोगोइथाइट-लेप्टोक्लोराइट अयस्क 25% से अधिक Fe सामग्री के साथ। 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।
संवर्धन की आवश्यकता वाले अयस्कों को 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 बेहद छोटे आकार और महीन होने के कारण उनमें अयस्क खनिजों को प्रकट करना संभव नहीं होता है। गैर-धात्विक खनिजों के साथ अंकुरण। संवर्धन विधियों का विकल्प अयस्कों की खनिज संरचना, उनकी बनावट और संरचनात्मक विशेषताओं के साथ-साथ गैर-धात्विक 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 वाणिज्यिक ग्रेड हैं, तो मैग्नेटाइट के साथ चुंबकीय-प्लवनशीलता (सूक्ष्म रूप से प्रसारित अयस्कों के लिए) या चुंबकीय-गुरुत्वाकर्षण (मोटे तौर पर प्रसारित अयस्कों के लिए) लाभकारी विधियों का उपयोग किया जाता है। यदि मैग्नेटाइट अयस्कों में एपेटाइट या सल्फाइड, तांबा और जस्ता, बोरान खनिज और अन्य की औद्योगिक मात्रा होती है, तो उन्हें चुंबकीय पृथक्करण कचरे से निकालने के लिए प्लवनशीलता का उपयोग किया जाता है। टिटानोमैग्नेटाइट और इल्मेनाइट-टाइटेनोमैग्नेटाइट अयस्कों के लिए संवर्धन योजनाओं में बहु-स्तरीय गीला चुंबकीय पृथक्करण शामिल है। इल्मेनाइट को टाइटेनियम सांद्रता में अलग करने के लिए, गीले चुंबकीय पृथक्करण अपशिष्ट को प्लवनशीलता या गुरुत्वाकर्षण द्वारा समृद्ध किया जाता है, जिसके 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। चुंबकीय (एक मजबूत क्षेत्र में), भूनने वाले चुंबकीय और प्लवनशीलता विधियों द्वारा ऑक्सीकृत फेरुजिनस क्वार्टजाइट का संवर्धन किया जा सकता है। हाइड्रोगोइथाइट-लेप्टोक्लोराइट ऊलिटिक ब्राउन लौह अयस्क के संवर्धन के लिए, एक गुरुत्वाकर्षण या गुरुत्वाकर्षण-चुंबकीय (एक मजबूत क्षेत्र में) विधि का उपयोग किया जाता है, एक चुंबकीय विधि भूनकर इन अयस्कों को समृद्ध करने के लिए अनुसंधान भी चल रहा है। मिट्टी के हाइड्रोगोइथाइट और (कंकड़) अयस्कों को धोने से समृद्ध किया जाता है। साइडराइट अयस्कों का संवर्धन आमतौर पर भूनकर प्राप्त किया जाता है। फेर्रुजिनस क्वार्टजाइट्स और स्कार्न-मैग्नेटाइट अयस्कों के प्रसंस्करण के दौरान, 62-66% की Fe सामग्री के साथ ध्यान केंद्रित किया जाता है; एपेटाइट-मैग्नेटाइट और मैग्नोमैग्नेटाइट लौह अयस्कों से नम चुंबकीय पृथक्करण के वातानुकूलित सान्द्रों में, 62-64% से कम नहीं; इलेक्ट्रोमेटालर्जिकल प्रसंस्करण के लिए, 69.5% से कम नहीं, SiO 2 2.5% से अधिक नहीं की Fe सामग्री के साथ ध्यान केंद्रित किया जाता है। ओओलिटिक ब्राउन लौह अयस्क के गुरुत्वाकर्षण और गुरुत्वाकर्षण-चुंबकीय संवर्धन की सांद्रता को वातानुकूलित माना जाता है जब Fe की सामग्री 48-49% होती है; जैसे-जैसे संवर्द्धन विधियों में सुधार होता है, वैसे-वैसे अयस्कों से सांद्रण की आवश्यकता बढ़ती जाती है।
अधिकांश लौह अयस्कों का उपयोग लोहे को गलाने के लिए किया जाता है। एक छोटी राशि ड्रिलिंग मड के लिए प्राकृतिक पेंट (गेरू) और वेटिंग एजेंट के रूप में कार्य करती है।
लौह अयस्क के भंडार
लौह अयस्क भंडार (शेष - 100 बिलियन टन से अधिक) के संदर्भ में, CCCP दुनिया में पहले स्थान पर है। यूएसएसआर में सबसे बड़ा लौह अयस्क भंडार यूक्रेन में, आरएसएफएसआर के मध्य क्षेत्रों में, उत्तरी कजाकिस्तान में, उराल में, पश्चिमी और पूर्वी साइबेरिया में केंद्रित है। खोजे गए लौह अयस्क भंडार की कुल मात्रा में से 15% समृद्ध हैं और संवर्धन की आवश्यकता नहीं है, 67% सरल चुंबकीय योजनाओं का उपयोग करके समृद्ध हैं, और 18% जटिल संवर्धन विधियों की आवश्यकता है।
केएचपी, उत्तर कोरिया और सीपीबी के पास लौह अयस्क का महत्वपूर्ण भंडार है, जो उनके अपने लौह धातु विज्ञान के विकास के लिए पर्याप्त है। यह सभी देखें
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