मनुष्य ने दूसरी सहस्राब्दी ईसा पूर्व के अंत में लौह अयस्क का खनन शुरू किया, पहले से ही पत्थर की तुलना में लोहे के फायदे खुद के लिए निर्धारित कर लिया था। तब से, लोगों ने लौह अयस्क के प्रकारों के बीच अंतर करना शुरू कर दिया, हालांकि उनके पास अभी तक वे नाम नहीं थे जो वे आज करते हैं।

प्रकृति में, लोहा सबसे आम तत्वों में से एक है, और विभिन्न अनुमानों के अनुसार, लोहा पृथ्वी की पपड़ी में चार से पांच प्रतिशत तक होता है। यह ऑक्सीजन, सिलिकॉन और एल्यूमीनियम के बाद चौथा सबसे प्रचुर मात्रा में है।

लोहा शुद्ध रूप में प्रस्तुत नहीं होता, यह विभिन्न प्रकार की चट्टानों में कम या ज्यादा मात्रा में पाया जाता है। और यदि, विशेषज्ञों की गणना के अनुसार, ऐसी चट्टान से लोहा निकालना समीचीन और आर्थिक रूप से लाभदायक है, तो इसे लौह अयस्क कहा जाता है।

पिछली कुछ शताब्दियों में, जिसके दौरान स्टील और पिग आयरन को बहुत सक्रिय रूप से पिघलाया जाता है, लौह अयस्क समाप्त हो गए हैं - आखिरकार, अधिक से अधिक धातु की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, यदि 18वीं शताब्दी में, औद्योगिक युग की शुरुआत में, अयस्क में 65% लोहा हो सकता था, अब अयस्क में 15 प्रतिशत तत्व की सामग्री को सामान्य माना जाता है।

लौह अयस्क किससे बनता है।

अयस्क की संरचना में अयस्क और अयस्क बनाने वाले खनिज, विभिन्न अशुद्धियाँ और अपशिष्ट चट्टान शामिल हैं। इन घटकों का अनुपात एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में भिन्न होता है।

अयस्क सामग्री में लोहे का बड़ा हिस्सा होता है, और अपशिष्ट चट्टान खनिज जमा होता है जिसमें बहुत कम या कोई लोहा नहीं होता है।

लौह अयस्कों में लौह ऑक्साइड, सिलिकेट और कार्बोनेट सबसे आम अयस्क खनिज हैं।

लौह सामग्री और स्थान के संदर्भ में लौह अयस्क के प्रकार।

• कम लौह या पृथक लौह अयस्क, 20% से कम
• मध्यम लौह या sintered अयस्क
• लौह युक्त द्रव्यमान या छर्रों - उच्च लौह सामग्री वाली चट्टानें, 55% से ऊपर

लौह अयस्क रैखिक हो सकते हैं - अर्थात्, दोष के स्थानों में होते हैं और पृथ्वी की पपड़ी में झुकते हैं। वे लोहे में सबसे अमीर हैं और उनमें थोड़ा फास्फोरस और सल्फर होता है।

एक अन्य प्रकार का लौह अयस्क चपटा जैसा होता है, जो लौह युक्त क्वार्टजाइट की सतह पर पाया जाता है।

लाल, भूरा, पीला, काला लौह अयस्क।

सबसे आम प्रकार का अयस्क लाल लौह अयस्क है, जो निर्जल लौह ऑक्साइड हेमेटाइट द्वारा बनता है, जिसका रासायनिक सूत्र Fe 2 O 3 है। हेमेटाइट में बहुत अधिक प्रतिशत लोहा (70 प्रतिशत तक) और कुछ अशुद्धियाँ होती हैं, विशेष रूप से सल्फर और फास्फोरस में।

लाल लौह अयस्क विभिन्न भौतिक अवस्थाओं में हो सकते हैं - घने से धूल भरे तक।

भूरा लौह अयस्क एक जलीय लौह ऑक्साइड Fe 2 O 3 * nH 2 O है। अयस्क बनाने वाले आधार के आधार पर संख्या n भिन्न हो सकती है। ज्यादातर ये लिमोनाइट होते हैं। लाल के विपरीत भूरे लौह अयस्क में कम लोहा होता है - 25-50 प्रतिशत। उनकी संरचना ढीली, झरझरा होती है और अयस्क में कई अन्य तत्व होते हैं, जिनमें फास्फोरस और मैंगनीज शामिल हैं। भूरे लौह अयस्क में अधिशोषित नमी बहुत अधिक होती है, जबकि अपशिष्ट चट्टान चिकनी मिट्टी की होती है। इस प्रकार के अयस्क को इसके विशिष्ट भूरे या पीले रंग के कारण इसका नाम मिला।

लेकिन लोहे की मात्रा कम होने के बावजूद, इसकी आसान कम करने की क्षमता के कारण, इस तरह के अयस्क को संसाधित करना आसान है। अक्सर उनसे उच्च गुणवत्ता वाला कच्चा लोहा पिघलाया जाता है।

ब्राउन लौह अयस्क को अक्सर संवर्धन की आवश्यकता होती है।

चुंबकीय अयस्क वे हैं जो मैग्नेटाइट द्वारा बनते हैं, जो एक चुंबकीय लौह ऑक्साइड Fe 3 O 4 है। नाम से पता चलता है कि इन अयस्कों में चुंबकीय गुण होते हैं जो गर्म होने पर खो जाते हैं।

चुंबकीय लौह अयस्क लाल वाले की तुलना में कम आम हैं। लेकिन उनमें आयरन 70 प्रतिशत से अधिक भी हो सकता है।

इसकी संरचना से, यह घने और दानेदार हो सकता है, यह चट्टान में एम्बेडेड क्रिस्टल की तरह दिख सकता है। मैग्नेटाइट का रंग काला और नीला होता है।

एक अन्य प्रकार का अयस्क जिसे स्पर लौह अयस्क कहा जाता है। इसका अयस्क-असर घटक फेको 3 की रासायनिक संरचना के साथ लौह कार्बोनेट है जिसे साइडराइट कहा जाता है। एक अन्य नाम मिट्टी का लौह अयस्क है - यदि अयस्क में महत्वपूर्ण मात्रा में मिट्टी होती है।

स्पर और मिट्टी के लौह अयस्क अन्य अयस्कों की तुलना में प्रकृति में कम पाए जाते हैं और इनमें अपेक्षाकृत कम लोहा और बहुत सारी बेकार चट्टानें होती हैं। साइडराइट को ऑक्सीजन, नमी और वर्षा के प्रभाव में भूरे लौह अयस्क में बदला जा सकता है। इसलिए, जमा इस तरह दिखते हैं: ऊपरी परतों में यह भूरा लौह अयस्क होता है, और निचली परतों में - स्पर लौह अयस्क।

मनुष्य किसी न किसी रूप में पृथ्वी के सभी खनिजों और चट्टानों का उपयोग करता है। लौह और अलौह धातुखनिज किस रूप में पृथ्वी की पपड़ी का हिस्सा हैं अयस्क... वैज्ञानिक के अनुसार ए. विनोग्रादोवापृथ्वी की पपड़ी के निक्षेपों में निम्नलिखित तत्व प्रबल होते हैं (उनकी सामग्री प्रतिशत के रूप में दी गई है): मैग्नीशियम (2.2), पोटेशियम (2.5), सोडियम (2.8), कैल्शियम (3.7), लोहा (5.5), एल्यूमीनियम (8.5) , सिलिकॉन (27), ऑक्सीजन (48)। ये तत्व सिलिकेट और एल्युमिनोसिलिकेट्स का हिस्सा हैं जो पृथ्वी की पपड़ी बनाते हैं।

लोहा

लोहाएक सामान्य तत्व है। पृथ्वी की पपड़ी में इसकी मात्रा की गणना कई प्रतिशत में की जाती है, लेकिन लोहे को कम से कम 25 प्रतिशत धातु की सामग्री वाले समृद्ध अयस्कों से निकाला जाता है।

कच्चा लोहा

लोहे के भंडार के प्रकार बहुत विविध हैं। सबसे महत्वपूर्ण तथाकथित हैं लौह क्वार्टजाइट्स- पतली धारी वाली चट्टानें जिनमें काली धारियां - लौह खनिज मैग्नेटाइट - चुंबकीय लौह अयस्कऔर कम हेमेटाइट - हेमेटाइट- प्रकाश के रिबन के साथ अंतःस्थापित क्वार्ट्ज... इस तरह के जमा में कई अरब टन होते हैं लौह अयस्कऔर मुख्य रूप से दो या अधिक अरब वर्ष पुराने सबसे प्राचीन स्तर में जाने जाते हैं! वे प्राचीन क्रिस्टल ढाल और प्लेटफार्मों में विकसित किए गए हैं। वे व्यापक हैं उत्तर और दक्षिण अमेरिका, पश्चिम में ऑस्ट्रेलिया, वी अफ्रीका, वी इंडिया... इस प्रकार के लौह अयस्क के भंडार व्यावहारिक रूप से असीमित हैं - 30 ट्रिलियन टन से अधिक, वास्तव में एक खगोलीय आंकड़ा! यह माना जाता है कि प्राचीन घाटियों में लोहे के बैक्टीरिया की कार्रवाई के तहत फेरुगिनस क्वार्टजाइट्स का निर्माण आसपास की ऊंचाइयों से समाधान में लोहे की आपूर्ति के कारण हुआ था, और, शायद, गर्म गहरे समाधानों में।
निक्षेप तलछटी लौह अयस्कझीलों, समुद्रों में होता है - आधुनिक "प्राकृतिक प्रयोगशालाएँ"। हाल के वर्षों में निर्वहन की खोज की गई है लोहे की गांठें(पिंड) महासागरों के तल पर। उनके पास न केवल लोहे का विशाल भंडार है, बल्कि उसके परिचारक भी हैं मैंगनीज, निकलऔर अन्य तत्व। लोहे के भंडार के प्रकारों में तथाकथित शामिल हैं संपर्क या स्कर्न जमाजो सीमा पर स्थित हैं ग्रेनाइट चट्टानेंतथा चूना पत्थरऔर मैग्मा बॉडी से लाए गए घोल के कारण बनते हैं। इस प्रकार के निक्षेप समृद्ध अयस्कों से बने होते हैं। लौह खनिज दुर्लभ प्रतीत होते हैं। मुख्य हैं: मैग्नेटाइट, हेमेटाइटसाथ ही विभिन्न किस्मों भूरा लौह अयस्क, साइडराइट(लौह कार्बोनेट)। ये खनिज विभिन्न प्रकार के जमा प्रकार देते हैं।

मैंगनीज

यह शिक्षा और तकनीकी अनुप्रयोग के मामले में लोहे के समान है। मैंगनीज.

तलछटी अयस्क

यह आमतौर पर ग्रंथि के साथ होता है तलछटी अयस्कऔर प्राचीन रूपांतरित निक्षेप... वह, लोहे की तरह, लौह धातु विज्ञान का आधार, उच्च गुणवत्ता वाले स्टील्स के उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है।

क्रोमियम

यह लौह धातुओं से संबंधित है और क्रोमियम... इसका मुख्य खनिज है क्रोमाइट- काले ठोस द्रव्यमान बनाता है और क्रिस्टल का समावेश करता है अल्ट्राबेसिक चट्टानें.

क्रोमाइट जमा

क्रोमाइट जमाएनक्लोजिंग अल्ट्राबेसिक रॉक मास की तरह, वे डीप फॉल्ट जोन में होते हैं। अयस्क-असर वाली मैग्मा उप-क्रस्टल गहराई से, मेंटल से आई है। क्रोमाइट जमा में जाना जाता है दक्षिण पश्चिम अफ्रीका, पर फिलीपींस, पर क्यूबा, पर यूराल... क्रोमियम का उपयोग धातुकर्म उत्पादन में किसके लिए किया जाता है स्टील को विशेष कठोरता प्रदान करना, धातु की सतहों के क्रोम चढ़ाना और पेंट उद्योग में, यह यौगिकों को एक हरा रंग देता है।

एक ही तकनीकी समूह में शामिल हैं टाइटेनियम... यह बुनियादी आग्नेय चट्टानों से इल्मेनाइट के रूप में और प्लेसर, स्थलीय और समुद्र तटों और अलमारियों पर बहुत व्यापक रूप से खनन किया जाता है ( ब्राजील, ऑस्ट्रेलिया, भारत), जहां टाइटेनोमैग्नेटाइट, इल्मेनाइट और रूटाइल इसके स्रोत के रूप में काम करते हैं।
टाइटेनियम का उपयोग उत्पादन में किया जाता है स्टील के विशेष ग्रेड... इस गर्मी प्रतिरोधी, हल्के धातु.

यह भी महत्वपूर्ण है वैनेडियम- जमा और प्लेसर में टाइटेनियम का लगातार साथी, निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है स्टील के अतिरिक्त मजबूत ग्रेडमोटर वाहन उद्योग में, परमाणु ऊर्जा उद्योग में कवच और गोले के उत्पादन में उपयोग किया जाता है। यहां, मिश्र धातुओं में तत्वों के नए संयोजन तेजी से महत्वपूर्ण होते जा रहे हैं। उदाहरण के लिए, टाइटेनियम, नाइओबियम, टंगस्टन, ज़िरकोनियम और एल्यूमीनियम के साथ वैनेडियम का एक मिश्र धातु रॉकेट के उत्पादन और परमाणु प्रौद्योगिकी में उपयोग किया जाता है। और खनिज कच्चे माल से नई मिश्रित सामग्री भी तैयार की जाती है।

निकल और कोबाल्ट

निकल और कोबाल्ट, लौह परिवार के तत्व भी, मूल और अल्ट्राबेसिक चट्टानों, विशेष रूप से निकल में अधिक बार पाए जाते हैं।

निकल अयस्क

यह में बड़ी जमाराशियाँ बनाता है दक्षिण पश्चिम अफ्रीका, पर कोला प्रायद्वीपऔर क्षेत्र में नोरिल्स्क... ये मैग्मैटिक डिपॉजिट हैं। निकेल सल्फाइड को मेंटल या गर्म जलीय घोल से आपूर्ति किए गए मैग्मैटिक मेल्ट से क्रिस्टलीकृत किया जाता है। एक विशेष प्रकार निकल-असर वाली मूल चट्टानों के अपक्षय के परिणामस्वरूप गठित अवशिष्ट निकल जमा है, उदाहरण के लिए बेसाल्ट, गैब्रोइड्स... इस मामले में, ऑक्सीकृत निकल खनिज ढीले हरे रंग के द्रव्यमान के रूप में दिखाई देते हैं। वही अवशेष निकल अयस्कलोहे से समृद्ध, जो उन्हें लौह-निकल मिश्र धातुओं के निर्माण के लिए उपयोग करने की अनुमति देता है। इस प्रकार के निक्षेप पाए जाते हैं यूराल, लेकिन वे उष्णकटिबंधीय क्षेत्र में विशेष रूप से व्यापक हैं - द्वीपों पर इंडोनेशिया, पर फिलीपींसजहां सतह पर चट्टानों का ऑक्सीकरण तीव्र होता है।

अलौह धातु

उद्योग के लिए महत्वपूर्ण हैं अलौह धातु... उनमें से कई भू-रासायनिक रूप से तांबे से संबंधित चालकोफिलिक के समूह से संबंधित हैं (चाल्कोस - तांबा): तांबा, सीसा, जस्ता, मोलिब्डेनम, बिस्मथ... प्रकृति में, ये धातुएं के साथ यौगिक बनाती हैं धूसर, सल्फाइड... अलौह धातुओं के खनिज ज्यादातर गर्म जलीय घोल से जमा होते थे; मुख्य तांबे के लिए हैं चलकोपीराइट- स्वर्ण खनिज, बोर्नाइट- एक बकाइन खनिज, च्लोकोपीराइट का एक निरंतर साथी, साथ ही साथ काली कालिख चॉकोसाइटजो कई तांबे के भंडार के शीर्ष पर पाया जाता है।

तांबा अयस्क

कॉपर जमा बहुत विविध हैं। हाल के वर्षों में, तथाकथित पोर्फिरी प्रकार के खराब प्रसार वाले अयस्क, जो अक्सर ज्वालामुखीय छिद्रों में पाए जाते हैं, बहुत महत्वपूर्ण हो गए हैं। वे गहरे मेग्मा कक्षों से गर्म समाधान से बने थे। इस तरह के अयस्कों का भंडार बहुत बड़ा है, खासकर में दक्षिण और उत्तरी अमेरिका.
जलाशयों के निक्षेपों का भी बहुत महत्व है। तांबा अयस्कसमुद्र के तल पर ज्वालामुखी विस्फोट के दौरान बनता है। यह तथाकथित पाइराइट प्रकार है, जिसमें कॉपर पाइराइट - चलकोपीराइट- आयरन पाइराइट के साथ मिलकर पाया जाता है - पाइराइट... लंबे समय तक ये जमा उरल्स में अयस्कों के मुख्य स्रोत के रूप में कार्य करते थे। अंत में, तथाकथित . की भूमिका कपरस बलुआ पत्थरतांबे के खनिजों से युक्त। इस प्रकार में जमा शामिल हैं चिता क्षेत्र, और विदेशों में सबसे बड़ी जमा राशि अफ्रीका में कटंगा.

सीसा और जस्ता

जमा की अपनी विशेषताएं हैं सीसा और जस्ता, ये अटूट रूप से जुड़ी हुई धातुएँ। सीसा का मुख्य खनिज सीसा की चमक है, या सीसे का कच्ची धात, घन क्रिस्टल में एक चांदी-सफेद खनिज।

सीसा अयस्क

सीसा केंद्रित अर्क चांदी, विस्मुट, सुरमा... सीसा चमक में बाद वाला रूप केवल थोड़ी अशुद्धता है, हालांकि, बड़े पैमाने पर गलाने के साथ सीसा अयस्कवे अपने स्वयं के खनिजों से इन मूल्यवान तत्वों के निष्कर्षण के लिए एक बहुत ही महत्वपूर्ण अतिरिक्त हैं। जिंक का मुख्य खनिज है स्पैलेराइट(जिंक ब्लेंड)। इसे ट्रिक कहा जाता है क्योंकि इसमें अयस्क जैसी धातु की चमक के बजाय हीरे की चमक होती है। इसका रंग अलग है: भूरे से काले और क्रीम से। इन दो खनिजों, गैलेना और स्पैलेराइट को लगातार एक साथ होने के लिए कहा गया है।

जिंक सांद्र

से जिंक सांद्रमेरा जर्मेनियम, इंडियम, कैडमियम और गैलियम... वे जस्ता मिश्रणों में एक बहुत ही महत्वहीन अशुद्धता बनाते हैं, जहां वे क्रिस्टल जाली में जस्ता परमाणुओं की जगह लेते हैं, उनकी जगह लेते हैं। और, नगण्य सामग्री के बावजूद, यह जस्ता मिश्रणों से इन छोटी अशुद्धियों का निष्कर्षण है जो उनके उत्पादन का मुख्य स्रोत है। वे बड़े मूल्य के हैं! उदाहरण के लिए, कैडमियम का उपयोग परमाणु रिएक्टरों, बैटरी और कम पिघलने वाली मिश्र धातुओं के उत्पादन में किया जाता है। गैलियम, अपने कम गलनांक (गलनांक केवल 30 डिग्री सेल्सियस) के कारण, थर्मामीटर में पारा के विकल्प के रूप में उपयोग किया जाता है। टिन और बिस्मथ के साथ कैडमियम वुड के मिश्र धातु को 70 डिग्री के गलनांक के साथ देता है। इंडियम, चांदी में जोड़ा जाता है, बाद वाले को एक महान चमक देता है, और तांबे के साथ मिश्र धातु में जहाजों के पतवारों को समुद्री जल में जंग से बचाता है। जर्मेनियम का उपयोग अर्धचालकों के निर्माण में किया जाता है।

सल्फाइड अयस्क

अक्सर सीसा और जस्ता के साथ अयस्क में पाए जाते हैं चांदी, बिस्मथ, आर्सेनिक, तांबाइसलिए, सीसा-जस्ता जमा को पॉलीमेटेलिक कहा जाता है। ये जमा गर्म जलीय घोल से बनते हैं और विशेष रूप से अक्सर जमा और नसों के रूप में पाए जाते हैं चूना पत्थरजो बदले जाते हैं सल्फाइड अयस्क.

टिन और टंगस्टन

टिन और टंगस्टनदुर्लभ धातुओं से संबंधित हैं और एक विशेष समूह का प्रतिनिधित्व करते हैं (व्यवहार में, उन्हें अब "अलौह" के समूह के लिए संदर्भित किया जाता है)। अलौह धातुओं का उपयोग बहुत व्यापक है: मैकेनिकल इंजीनियरिंग में, प्रौद्योगिकी के अन्य क्षेत्रों में, सैन्य मामलों में।
एक पल के लिए कल्पना कीजिए कि टिन जैसी धातु के संसाधन समाप्त हो गए, पूरा जीवन तुरंत बढ़ जाएगा: आखिरकार, टिन मिश्र धातु किसी भी तंत्र में आवश्यक बीयरिंगों में जाते हैं, टिन मिश्र धातुओं के बिना कारों, इलेक्ट्रिक इंजनों का उत्पादन करना असंभव होगा, मशीन टूल्स, डिब्बाबंद भोजन (टिन - धातु के डिब्बे) का उत्पादन। ऐसा प्रतीत होता है कि टिन जैसी अगोचर धातु सभी प्रौद्योगिकी में एक अत्यंत आवश्यक कड़ी है।

दुर्लभ धातु खनिज

ये धातुएँ ऑक्सीजन यौगिकों के रूप में पाई जाती हैं: टिन - ऑक्साइड में, कैसिटाईट, या पेवर स्टोन, टंगस्टन - टंगस्टन एसिड लवण में: टंगस्टन और स्कीलाइट. खनिज पदार्थये तत्व अक्सर ग्रेनाइट के बीच या उसके पास क्वार्ट्ज नसों में पाए जाते हैं। चमकदार काले या भूरे रंग के वुल्फ्रामाइट क्रिस्टल सफेद क्वार्ट्ज पृष्ठभूमि के खिलाफ तेजी से खड़े होते हैं। कभी-कभी वे अन्य प्रकार के जमा में पाए जाते हैं: स्कीलाइटिसस्कर्न में चूना पत्थर के साथ ग्रेनाइट के संपर्क में, कैसिटराइट- सल्फाइड नसों में। ऑक्सीजन यौगिक कई तथाकथित बनाते हैं दुर्लभ धातु: लिथियम, रूबिडियम, सीज़ियम, बेरिलियम, नियोबियम, टैंटलम - ये अक्सर पेग्माटाइट नसों में पाए जाते हैं। प्राचीन प्रीकैम्ब्रियन पेगमाटाइट्स ( अफ्रीका, ब्राजील, कनाडा).

हल्की धातुएँ अब महत्व प्राप्त कर रही हैं - अल्युमीनियमऔर उसके भी हल्के भाई - मैग्नीशियमतथा फीरोज़ा... ये धातुएँ सर्व-शक्तिशाली लोहे की प्रतिद्वंद्वी हैं, जिन्हें इसे कई क्षेत्रों में बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इन धातुओं और उनके मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से प्रौद्योगिकी में उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से विमान निर्माण, रॉकेट्री, ड्रिल पाइप के उत्पादन में - जहां भी हल्की धातु की आवश्यकता होती है।

एल्यूमीनियम के लिए कच्चा माल - बॉक्साइट

एल्यूमीनियम, जैसा कि आप जानते हैं, पृथ्वी की पपड़ी में बहुत व्यापक है, और भविष्य में इसे इस तत्व से भरपूर किसी भी एल्युमिनोसिलिकेट चट्टानों से प्राप्त करना संभव होगा। इस बीच, पारंपरिक एल्यूमीनियम के लिए कच्चा मालहैं बाक्साइट... इनमें जलीय एल्युमिना यौगिक होते हैं जो समुद्री घाटियों में तलछटी जमाव और एल्युमिनोसिलिकेट चट्टानों के अपक्षय दोनों से बनते हैं। हाल ही में, एल्युमीनियम के उत्पादन की एक विधि प्राचीन क्रिस्टलीय शेलमिट्टी के निक्षेपों के कायांतरण के दौरान और साथ ही से formed क्षारीय आग्नेय चट्टानें... इस प्रकार, एल्यूमीनियम उत्पादन के स्रोतों की समस्या किसी व्यक्ति के सामने कभी नहीं उठेगी: यह धातु बाद की सभी पीढ़ियों के लिए पर्याप्त रूप से पर्याप्त है। यह केवल शक्तिशाली ऊर्जा-गहन उद्योगों के निर्माण के लिए इसके निष्कर्षण और बिजली की तकनीक की बात है।

एक अलग बात फीरोज़ा... यह अपेक्षाकृत दुर्लभ धातु है। यह का हिस्सा है फीरोज़ाऔर अन्य खनिज जो उच्च तापमान जमा में पाए जाते हैं, पेगमाटाइट्स में, साथ ही गर्म जलीय घोल से बनने वाली नसों में। इस मूल्यवान धातु का उपयोग विशेष मिश्र धातुओं में एक्स-रे ट्यूब बनाने के लिए किया जाता है।

खनिजों का जटिल उपयोग बढ़ रहा है। उदाहरण के लिए, कोयले से दुर्लभ तत्व निकाले जाते हैं, मुख्य रूप से अत्यंत मूल्यवान जर्मेनियम.

एक तत्व जैसे सेलेनियम, अक्सर स्वतंत्र खनिजों में नहीं पाया जाता है, लेकिन मौजूद है पाइराइटऔर दूसरे सल्फाइडमामूली अशुद्धता के रूप में, सल्फर की जगह लेना; इसका उपयोग अर्धचालक, ऑप्टिकल उपकरण, विशेष रूप से दूरबीन, टेलीग्राफ उपकरण और रंगहीन कांच बनाने के लिए किया जाता है।

ईंधन के साथ-साथ तथाकथित अयस्क खनिज हैं। अयस्क एक चट्टान है जिसमें बड़ी मात्रा में कुछ तत्व या उनके यौगिक (पदार्थ) होते हैं। सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले प्रकार के अयस्क लोहा, तांबा और निकल हैं।

अयस्क को कहा जाता है जिसमें इतनी मात्रा में लोहा और रासायनिक यौगिक होते हैं कि इसका निष्कर्षण संभव और आर्थिक रूप से लाभदायक होता है। सबसे महत्वपूर्ण खनिज मैग्नेटाइट, मैग्नोमैग्नेटाइट, टाइटानोमैग्नेटाइट, हेमेटाइट और अन्य हैं। लौह अयस्क खनिज संरचना, लौह सामग्री, उपयोगी और हानिकारक अशुद्धियों, गठन की स्थितियों 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 पिग आयरन को उसके प्राकृतिक रूप में या उसके बाद गलाने के लिए किया जाता है। लाभ। इस्पात उत्पादन 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 (लौह के अलावा) को अयस्क से निकाला जा सकता है और अन्य उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जा सकता है।

लौह अयस्क जमा को मूल के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। आमतौर पर 3 समूहों को प्रतिष्ठित किया जाता है: मैग्माटोजेनिक, बहिर्जात और कायापलट। उन्हें कई और समूहों में विभाजित किया जा सकता है। मैग्माटोजेनिक मुख्य रूप से तब बनते हैं जब विभिन्न यौगिक उच्च तापमान के संपर्क में आते हैं। और के निक्षेपण के दौरान घाटियों में बहिर्जात निक्षेप उत्पन्न हुए। मेटामॉर्फोजेनिक जमा पहले से मौजूद तलछटी जमा हैं जो उच्च और तापमान स्थितियों के तहत परिवर्तित हो गए हैं। लौह अयस्क की सबसे बड़ी मात्रा रूस में केंद्रित है।

कुर्स्क चुंबकीय विसंगति दुनिया का 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 में स्थित है।

निकल अयस्क एक ऐसा अयस्क है जिसमें इतनी मात्रा और रासायनिक यौगिकों में एक रासायनिक तत्व होता है कि इसका निष्कर्षण न केवल संभव है, बल्कि आर्थिक रूप से लाभदायक भी है। आमतौर पर, ये सल्फाइड (निकल सामग्री 1-2%) और सिलिकेट (निकल सामग्री 1-1.5%) अयस्कों के जमा होते हैं। सबसे महत्वपूर्ण आम हैं: सल्फाइड, हाइड्रस सिलिकेट और निकल क्लोराइट।

कॉपर अयस्क प्राकृतिक खनिज संरचनाएं हैं, जिनमें से तांबे की सामग्री इस धातु के आर्थिक रूप से लाभदायक निष्कर्षण के लिए पर्याप्त है। कई ज्ञात तांबे युक्त खनिजों में से, लगभग 17 का उपयोग औद्योगिक पैमाने पर किया जाता है: देशी तांबा, बोर्नाइट, चेल्कोपीराइट (कॉपर पाइराइट) और अन्य। निम्नलिखित प्रकार के निक्षेप औद्योगिक महत्व के हैं: कॉपर पाइराइट, स्कर्न कॉपर-मैग्नेटाइट, कॉपर-टाइटैनोमैग्नेटाइट और कॉपर-पोर्फिरी।

वे प्राचीन काल की ज्वालामुखीय चट्टानों के बीच स्थित हैं। इस अवधि के दौरान, कई भूमि और पानी के नीचे थे। धातु - लोहा, तांबा, जस्ता और अन्य के साथ संतृप्त सल्फर और गर्म पानी उत्सर्जित ज्वालामुखी। इनमें से, लौह, तांबा और जस्ता सल्फाइड से युक्त अयस्क, जिन्हें पाइराइट कहा जाता है, समुद्र तल पर और अंतर्निहित चट्टानों में जमा किए गए थे। पाइराइट अयस्क का मुख्य खनिज पाइराइट या पाइराइट है, जो पाइराइट अयस्कों की मात्रा का प्रमुख भाग (50-90%) बनाता है।

अधिकांश निकल खनन का उपयोग गर्मी प्रतिरोधी, संरचनात्मक, उपकरण, स्टेनलेस स्टील्स और मिश्र धातुओं के उत्पादन के लिए किया जाता है। निकल का एक छोटा सा हिस्सा निकल और कॉपर-निकल रोल्ड उत्पादों के उत्पादन पर, तारों, स्ट्रिप्स, उद्योग के लिए विभिन्न उपकरणों के निर्माण के लिए, साथ ही विमानन, रॉकेट्री में, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए उपकरणों के उत्पादन में खर्च किया जाता है। रडार उपकरणों के निर्माण में। उद्योग में तांबा, जस्ता, एल्यूमीनियम, क्रोमियम और अन्य धातुओं के साथ निकल की मिश्र धातुएं हैं।

सोनोरस लैटिन शब्द "खनिज" से - "पत्थर जो धातु को जन्म देता है" - और "खनिज" शब्द की उत्पत्ति हुई। पत्थर के बारे में ज्ञान की उत्पत्ति पुरापाषाण काल ​​की दूरी में कहीं खो गई थी। हमारे पूर्वजों की अटूट जिज्ञासा को पर्यावरण से लाभ उठाने की एक अतृप्त इच्छा और प्रकृति को देवता बनाने की एक भोली प्रवृत्ति के साथ जोड़ा गया था - व्यापार में "देवताओं" की शक्ति का तुरंत उपयोग करने की "निंदा" इच्छा के साथ। यहां तक ​​​​कि सबसे दुर्जेय "देवता" - आग - एक व्यक्ति ने अपनी गुफा में लाने का जोखिम उठाया। और कठोर चकमक पत्थर प्रकृति द्वारा उदारता से बिखरे हुए हैं (ये "इतिहास के आधारशिला"), जो विभाजित हो गए, तेज किनारों को उजागर करते हुए, वह छेनी, खुरचनी, भाला और तीर में बदल गया।

पाषाण युग के हमारे पूर्वज, होमोहैबिलिस (एक कुशल व्यक्ति) *, जिन्होंने पहले "अयस्क" के रूप में चकमक पत्थर का खनन किया, (बेशक, बेहिसाब!) तत्व सिलिकॉन की मुख्य भू-रासायनिक विशेषताओं में से एक, अर्थात् इसकी बहुतायत: में पृथ्वी की पपड़ी, सिलिकॉन एक चौथाई से थोड़ा अधिक है, टी है, जितना कि अन्य सभी तत्व संयुक्त (माइनस ऑक्सीजन)।

* (केन्या और तंजानिया में पाए जाने वाले सबसे पुराने पत्थर के औजार 2.5 मिलियन साल पहले बनाए गए थे!)

सच है, इस तरह के एक अयस्क में महारत हासिल करने के लिए, चकमक पत्थर के मूल गुणों का प्रयोगात्मक रूप से अध्ययन करना आवश्यक था: प्रभाव पर एक चिंगारी पैदा करने की क्षमता, उच्च कठोरता, क्रूरता, और सबसे महत्वपूर्ण रूप से एक अवतल फ्रैक्चर जो एक तेज धार बनाता है (चित्र। 32)।

पाषाण युग के औजारों के तर्कसंगत रूप और सही प्रसंस्करण के अलावा, हम एक और बात से चकित हैं: पाषाण युग के आदमी (पहले से ही नवपाषाण काल ​​​​में) ने सतह पर प्रथम श्रेणी के चकमक पत्थर की खोज करने के लिए खुद को सीमित नहीं किया, उन्होंने चकमक पत्थर का खनन किया " अयस्क" गहराई पर। नियोलिथिक भूमिगत चकमक खनन बेल्जियम, फ्रांस, इंग्लैंड, स्वीडन, पोलैंड और बेलारूस में जाना जाता है। बेल्जियम की खानों में से एक (स्पियन का शहर) सत्रह मीटर की गहराई तक पहुँचती है। खदान के निचले भाग में क्षैतिज कार्य हैं, जो परित्यक्त चट्टान के खंभों से बंधे हैं। केवल एक ही आश्चर्य हो सकता है कि पाषाण युग के सुरंगों ने कितनी कुशलता से इन प्राचीन खानों को पृथ्वी पर स्थापित किया, ठीक नरम चाक चूना पत्थर में उच्च गुणवत्ता वाले चकमक पत्थर की परतों का पता लगाया। इन लोगों के खनिज विज्ञान में शामिल होने से इनकार नहीं किया जा सकता है!

कोई भी कम सराहनीय नहीं है जो मानव जाति के इतिहास में पहली बार जाना जाता है, दक्षिणी अनातोलिया में चटल-हुयुक का नवपाषाण शहर, जो 7 वीं सहस्राब्दी ईसा पूर्व में उत्पन्न हुआ था। इ। "खनन" उद्योग पर आधारित है। कभी इस बस्ती के कब्जे वाला क्षेत्र 32 एकड़ था! इस क्षेत्र में सपाट छतों वाले घर स्थित थे, जो पहाड़ी के ऊपर से विलुप्त ज्वालामुखियों काराजीदाग और हसनदाग के तल तक चलने वाली संकरी गलियों से अलग थे। पुरातत्वविद् जेम्स मेलार्ट, जिन्होंने 1958 में इस प्राचीन बस्ती की खोज की थी, वहां मिली अद्भुत चीजों का वर्णन करते हैं: हड्डी और लकड़ी के बर्तन, पकी हुई मिट्टी और गहरे हरे पत्थर से बनी मूर्तियाँ, जिसमें देवी माँ की मूर्तियाँ, पैर की छोटी मूर्तियाँ और घुड़सवारी लोग शामिल हैं। बैल, मेढ़े, तेंदुओं की छवियां। मकबरे के मंदिरों की दीवारों पर चमकीले बहुरंगी भित्ति चित्र और भी आश्चर्यजनक हैं और विशेष रूप से विशाल, कभी-कभी दो मीटर ऊंचे, लोगों और जानवरों की आधार-राहतें। उनके निर्माण में, जिप्सम की एक परत भूसे या मिट्टी से बने फ्रेम पर लगाई जाती थी, और एक देवता को बैल या गाय के सिर के साथ चित्रित करने के लिए, मंदिर की दीवार से आधार के रूप में सींग के साथ एक वास्तविक खोपड़ी जुड़ी हुई थी। आधार-राहत का, जो चित्रित प्लास्टर से भी ढका हुआ था।

पुरातत्वविदों ने इस जनजाति से संबंधित झुंड की संरचना की स्थापना की है और सीखा है कि पशु प्रजनन और कृषि के अलावा, चटल-खुयुक के लोग जंगली गधों, हिरणों, जंगली सूअर और तेंदुओं के शिकार में लगे हुए थे। और फिर भी, जेम्स मेलार्ट के अनुसार, उनके अस्तित्व का आधार, जिसने उस समय के जीवन के पूरे तरीके और बस्ती के अभूतपूर्व आकार को निर्धारित किया, ओब्सीडियन का निष्कर्षण था - औपचारिक और सैन्य हथियारों के लिए एक उत्कृष्ट कच्चा माल। इस उच्च गुणवत्ता वाले कच्चे माल के अटूट भंडार काराजिदाग और हसनदाग ज्वालामुखियों के "भंडार" में छिपे हुए थे। यह माना जा सकता है कि चाटल-खुयुक पाषाण युग के उत्कृष्ट "रणनीतिक कच्चे माल" के "एकाधिकारवादियों" की पृथ्वी पर पहली बस्तियों में से एक है। इस प्राचीन "अयस्क" के सबसे अच्छे नमूने पुरातत्वविदों को घरों के फर्श के नीचे रिजर्व में छिपे हुए मिले थे।

लेकिन चटाल-खुयुक में एक और खोज भी दिलचस्प है: यह यहां था कि सबसे प्राचीन * धातु की वस्तुएं पहली बार मिलीं - छोटी शिल, पंचर, मोती। शोध से पता चला है कि वे ज्यादातर तांबे से बने होते हैं।

* (कुछ देर बाद नदी के ऊपरी भाग में। बाघ, चातल-खुयुक के पूर्व में, तांबे से बनी छोटी वस्तुएं (आठवीं-सातवीं सहस्राब्दी ईसा पूर्व) पाई गईं।)

शायद, दक्षिणी अनातोलिया में, शब्द की हमारी समझ में लोग सबसे पहले अयस्क से परिचित हुए। पुरातत्वविदों की खोज से पता चलता है कि लगभग नौ हजार साल पहले रहने वाले खनिजविद न केवल ज्वालामुखी कांच के गुणों से अच्छी तरह वाकिफ थे, बल्कि कुछ तांबे के खनिज भी थे।

तो, अयस्क के साथ पहला परिचय पाषाण युग में हुआ, जब लोगों ने देखा कि सभी पत्थर आग की गर्मी से नहीं फटते हैं और तेज टुकड़ों में बिखर जाते हैं (यह आग से था कि पत्थर प्रसंस्करण अक्सर शुरू होता था), कभी-कभी आप उन ब्लॉकों में आते हैं जो आग में नरम, लचीले हो जाते हैं - निंदनीय। पहली बार, मानव हथेली ने धातु के शानदार वजन और ठंडक को महसूस किया!

संभवतः, सबसे पहले, "समाप्त" धातुओं में महारत हासिल थी - देशी तांबा, सोना, लोहा। वे दोनों धातु और खनिज हैं - निरंतर संरचना के प्राकृतिक रूप।

लेकिन क्या वास्तव में सोना "राजाओं की धातु और धातुओं का राजा" बना? तांबे लगभग पाँच सहस्राब्दियों से लोहे से आगे क्यों है, जबकि एल्यूमीनियम हमें सौ वर्षों से थोड़ा अधिक समय से जाना जाता है? हम टैंटलम, बेरिलियम और सीज़ियम को "आज की धातु" क्यों कहते हैं?

यह पता चला है कि धातु का भाग्य अक्सर न केवल अपने गुणों पर निर्भर करता है, बल्कि इसके प्राकृतिक यौगिकों - खनिजों के गुणों पर भी निर्भर करता है। आइए धातुओं के विकास के इतिहास को याद करें।

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धातु अयस्क और उनका वर्गीकरण

धातु अयस्क एक खनिज है जिसमें मूल्यवान धातुएँ मात्रा में होती हैं जो औद्योगिक प्रसंस्करण के लिए फायदेमंद होती हैं।

लौह धातुओं में लोहा, मैंगनीज, क्रोमियम, टाइटेनियम, वैनेडियम शामिल हैं। लौह अयस्क जमा को औद्योगिक के रूप में वर्गीकृत किया जाता है जिसमें कम से कम दसियों लाख टन की धातु सामग्री होती है और अयस्क निकायों की उथली घटना होती है। बड़े भंडारों में, लोहे की मात्रा का अनुमान सैकड़ों मिलियन टन है। अधिकांश अयस्क (मिलियन टन में) चीन (250), ब्राजील (185), ऑस्ट्रेलिया (140 से अधिक), रूस (78), संयुक्त राज्य अमेरिका और भारत (60 प्रत्येक) और यूक्रेन (45) में खनन किया जाता है।

लौह धातु अयस्कों का वर्गीकरण:

बी हेमेटाइट अयस्क (लाल लौह अयस्क) लौह ऑक्साइड हैं जिनमें लौह सामग्री 51 ... 66%, नमी - 1.6 ... 7% है।

b मैग्नेटाइट अयस्क (चुंबकीय लौह अयस्क) जटिल लौह ऑक्साइड हैं। लोहे की मात्रा 50 ... 60%, नमी - 2 ... 12% तक होती है।

b भूरा लौह अयस्क - लौह हाइड्रॉक्साइड अयस्क। औसत लौह सामग्री 30-55%, नमी 8-18%।

b आयरन पाइराइट (पाइराइट, सल्फर पाइराइट) एक सुनहरा-पीला अयस्क है जिसमें धातु की चमक होती है, इसमें 44% तक लोहा और 52% तक सल्फर होता है। अयस्क धातु अलौह जमा

अलौह धातुओं को दो मुख्य समूहों में बांटा गया है:

· लाइटवेट (एल्यूमीनियम, मैग्नीशियम, टाइटेनियम);

· भारी (तांबा, जस्ता, सीसा, निकल, कोबाल्ट)।

हल्की अलौह धातुओं में, उत्पादन और खपत के मामले में एल्यूमीनियम तेजी से प्रबल होता है। रूस के पास अलौह धातु अयस्कों का बड़ा भंडार है। उनकी विशिष्ट विशेषता उनमें निहित धातु का अत्यंत कम प्रतिशत है। इसलिए, लगभग सभी अलौह धातुओं के अयस्कों को लाभान्वित किया जाता है। मुख्य भंडार उरल्स, पश्चिमी और पूर्वी साइबेरिया, सुदूर पूर्व और देश के अन्य क्षेत्रों में स्थित हैं।

अलौह धातु अयस्कों का वर्गीकरण:

बी फेरोमैंगनीज - एक मिश्र धातु जिसमें 10% से अधिक लोहा और 10% से कम मैंगनीज होता है

b क्रोमियम अयस्क में 13-61% क्रोमियम, 4-25% एल्यूमीनियम, 7-24% लोहा, 10-32% मैग्नीशियम और अन्य घटक होते हैं।

b बॉक्साइट अयस्क में 50-60% एल्यूमिना होता है, जिसमें 37% तक एल्यूमीनियम होता है।

बी एल्यूमिना बॉक्साइट प्रसंस्करण का एक उत्पाद है, एक सफेद पॉलीडिस्पर्स पाउडर, एल्यूमीनियम ऑक्साइड की उच्च सामग्री के कारण, यह एल्यूमीनियम उद्योग के लिए मुख्य कच्चा माल है।

रासायनिक साधनों द्वारा उपयोगी तत्व प्राप्त करने की विधियाँ।

· 1. एकाग्रता

कई अयस्कों में मिट्टी और ग्रेनाइट जैसे अवांछित पदार्थ होते हैं, जिन्हें अपशिष्ट चट्टान भी कहा जाता है। इस प्रकार, धातु की वसूली इस अपशिष्ट चट्टान को हटाने के बारे में है।

· 2. भूमिगत निक्षालन की विधि

सतह पर निष्कर्षण के साथ घटना के स्थान पर एक अयस्क शरीर में रासायनिक अभिकर्मकों के साथ एक खनिज के चयनात्मक विघटन द्वारा खनन की विधि। पीवी का उपयोग अलौह धातुओं के निष्कर्षण के लिए किया जाता है।

· 3. रिकवरी

इस प्रकार धातुओं के निष्कर्षण में उनके अयस्कों का धात्विक अवस्था में अपचयन होता है। प्राकृतिक रूप से ऑक्साइड अयस्कों के रूप में होने वाली धातुओं को कार्बन या कार्बन मोनोऑक्साइड का उपयोग करके कम किया जा सकता है।

· 4. इलेक्ट्रोलिसिस

प्रतिबल श्रेणी के ऊपरी भाग से संबंधित धातुएँ आमतौर पर उनके गलित अयस्कों के विद्युत अपघटन द्वारा अपचित होती हैं। इन धातुओं में एल्यूमीनियम, मैग्नीशियम और सोडियम शामिल हैं।

· 5. रिफाइनिंग

इलेक्ट्रोलिसिस का उपयोग करके अशुद्धियों से धातुओं की शुद्धि, जब कच्ची धातु एनोड होती है, और शुद्ध धातु कैथोड पर जमा हो जाती है।

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