लौह अयस्क की बुनियादी अवधारणाएं
अयस्क खनिजों का संग्रह है। आधुनिक तकनीकी और आर्थिक परिस्थितियों में, धातुओं या अन्य उत्पादों को औद्योगिक पैमाने पर खनिजों से संसाधित और निकाला जा सकता है। मूल रूप से धातु जमा से खनन ठोस सामग्री के रूप में संदर्भित, यह अब गैर धातु खनिजों जैसे सल्फर, फ्लोराइट और गठन के बाद मूल चट्टान में जमा बैरिट के लिए विस्तारित किया गया है ।
अयस्क में उपयोगी घटकों (तत्वों या खनिजों) के वजन का अनुपात और अयस्क के वजन को अयस्क ग्रेड कहा जाता है। सोने और प्लेटिनम जैसे कीमती धातु के ओआरों को ग्राम प्रति टन में व्यक्त किया जाता है, और अन्य ओरआम प्रतिशत के रूप में व्यक्त किए जाते हैं। अयस्क के ग्रेड का उपयोग आमतौर पर अयस्क के मूल्य को मापने के लिए किया जाता है, लेकिन गैंग की संरचना (अयस्क में बेकार खनिज या खनिज जिसका उपयोग नहीं किया जा सकता है) और हानिकारक अशुद्धियों की मात्रा अयस्क के मूल्य को भी प्रभावित करती है।
लौह अयस्क वर्गीकरण
आम तौर पर दुबला अयस्क, साधारण अयस्क और अमीर अयस्क में विभाजित है। कई बार यह केवल दुबला अयस्क और अमीर अयस्क में विभाजित है । इस डिवीजन के लिए कोई एक समान मानक नहीं है। आम तौर पर, प्रत्येक औद्योगिक क्षेत्र और खनन क्षेत्र की अपनी गणना सीमा होती है। निहित खनिजों की प्रकृति और उपयोग विशेषताओं के अनुसार, इसे दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: धातु अयस्क और गैर-धातु अयस्क।
लौह अयस्क की मुख्य किस्में
यहां कई तरह के आयरन मिनरल्स होते हैं। यहां 300 से ज्यादा तरह के आयरन मिनरल्स और आयरन युक्त मिनरल्स हैं, जिनमें 170 से ज्यादा तरह के होते हैं। हालांकि, वर्तमान तकनीकी परिस्थितियों में, औद्योगिक उपयोग मूल्य वाले मुख्य मैग्नेटाइट, हेमेट, मैमिट, इल्मेनिट, लिमोनेट और साइडराइट हैं।
1. मैग्नेटाइट
मैग्नेटाइट (मैग्नेटाइट) एक लौह ऑक्साइड अयस्क है, मुख्य घटक Fe3O4 है, Fe2O3 और FeO का एक समग्र है। FeO 31.03%, Fe2O3 68.97% या Fe 72.2%, O 27.6%, समान क्रिस्टल प्रणाली युक्त। सिंगल क्रिस्टल अक्सर अष्टकोणीय, कम हीरे के आकार के डोडेकाहेड्रॉन होते हैं। रम्बिक डोडेकाहेड्रॉन की सतह पर, धारियां अक्सर लंबे विकर्ण की दिशा में दिखाई देती हैं। कुल ज्यादातर घने और दानेदार हैं। रंग लोहा काला है, लकीर काला, अर्द्ध धातु चमक, अपारदर्शी है। कठोरता 5.5 ~ 6.5, विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण 4.9 ~ 5.2, कोई दरार नहीं, गैंग मुख्य रूप से क्वार्ट्ज और सिलिकेट है। मजबूत चुंबकत्व के साथ। खराब अतिरेक, आम तौर पर सल्फर और फास्फोरस जैसी हानिकारक अशुद्धियां होती हैं। खनिज प्रसंस्करण (बेनेफिकेशन) में, चुंबकीय पृथक्करण विधि का उपयोग किया जा सकता है, और प्रसंस्करण बहुत सुविधाजनक है; लेकिन इसकी बारीक संरचना के कारण, यह खराब रूप से कम हो जाता है। यह दीर्घकालिक अपक्षय के बाद हेमिटाइट हो जाता है। अक्सर मैग्नेटाइट में Ti4 + की काफी मात्रा होती है जो Fe3 + को अर्ध-समरूपता के साथ बदल देता है, और इसके साथ Fe2 + और Fe3 + के लिए Mg2 + और V3 + के इसी प्रतिस्थापन होते हैं, इस प्रकार कुछ खनिज उप-प्रजातियों का निर्माण होता है, अर्थात्:
(1) टाइटेनियम मैग्नेटाइट Fe2 + (2+ x) Fe3 + (2-2x) TixO4 (0)
(2) वैनाडियम मैग्नेटाइट FeV2O4 या Fe2 + (Fe3 + V) O4, V2O5 युक्त कभी-कभी 68.41% ~ 72.04% तक।
(3) वंडेम-टाइटेनियम मैग्नेटाइट उपरोक्त दोनों खनिजों का एक ठोस समाधान उत्पाद है जिसमें अधिक जटिल संरचना होती है।
(4) क्रोम मैग्नेटाइट में Cr2O3 कुछ प्रतिशत तक होता है । (स्टील नेटवर्क www.gangcai.com)
(5) मैग्नीशियम मैग्नेटाइट में 6.01% तक एमजीओ होता है। मैग्नेटाइट मैगमैटिक आयरन डिपॉजिट में लौह अयस्क का मुख्य खनिज, संपर्क मेटासोमेटिक-हाइड्रोथर्मल आयरन जमा, तलछटी कायापलट लोहे का जमा, और ज्वालामुखी से संबंधित लोहे के जमा की एक श्रृंखला है। इसके अलावा रेत जमा करने में भी यह आम बात है। यह प्राकृतिक शुद्ध मैग्नेटाइट अयस्क में शायद ही कभी सामना करना पड़ता है, और मैग्नेटाइट का हिस्सा अक्सर सतह ऑक्सीकरण के कारण अर्ध-नकली हेमेट और नकली हेमेट में परिवर्तित हो जाता है। तथाकथित झूठी हेमेट मैग्नेटाइट (Fe3O4) हेमेटाइट (Fe2O3) के लिए ऑक्सीकृत है, लेकिन यह अभी भी अपने मूल क्रिस्टल रूप को बनाए रख सकता है, इसलिए इसे झूठी हेमेट कहा जाता है।
2. हेमतीते
हेमिटाइट (हेमेटाइट) हेमेटाइट Fe2O3 के रासायनिक सूत्र और 70% की सैद्धांतिक लौह सामग्री के साथ एक निर्जल लौह ऑक्साइड अयस्क है। अयस्क के इस तरह अक्सर प्रकृति में भारी जमा रूपों । दफन और खनन की मात्रा के संदर्भ में, यह औद्योगिक उत्पादन के लिए मुख्य अयस्क है । इसे अपनी विभिन्न संरचनात्मक स्थितियों के अनुसार कई श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है, जैसे लाल हेमिट, स्पेक्यूलर हेमिटाइट, मिसेसियस हेमिटाइट और लाल ओचर। हेमेट की आयरन की मात्रा आम तौर पर 50% से 60% होती है, और इसमें सल्फर और फास्फोरस जैसी कम हानिकारक अशुद्धियां होती हैं, और यह कमी मैग्नेटाइट से बेहतर होती है। इसलिए, हेमिटाइट एक अपेक्षाकृत अच्छा लौह बनाने वाला कच्चा माल है। हेमिटाइट देशी और जंगली है। पुनर्जीवित हेमेट मैग्नेटाइट ऑक्सीकरण के बाद अपने चुंबकत्व खो देता है, लेकिन फिर भी मैग्नेटाइट के क्रिस्टलीय आकार को बरकरार रखता है। झूठी हेमिटाइट, जो अक्सर नकली हेमिटाइट में निहित होता है कुछ अवशिष्ट मैग्नेटाइट। कभी-कभी हेमेट में कुछ हेमिटाइट वेदरिंग उत्पाद भी होते हैं, जैसे लिमोनेट (2Fe2O3 · 3H2O)। हेमेट में अर्ध-धातु चमक होती है, क्रिस्टल की कठोरता 5.5 से 6 होती है, मिट्टी के हेमेट की कठोरता बहुत कम होती है, कोई दरार नहीं होती है, सापेक्ष घनत्व 4.9 से 5.3 है, केवल कमजोर चुंबकीय है, और गैंग सिलिकेट है।
प्रकृति में Fe2O3 के दो प्रकार के होमोपॉलीमॉर्फिक वेरिएंट हैं, अर्थात् α-Fe2O3 और 2O3। पूर्व प्राकृतिक परिस्थितियों में स्थिर है और इसे हेमटाइट कहा जाता है; बाद प्राकृतिक परिस्थितियों में α-Fe2O3 की तुलना में कम स्थिर है और एक मेटा स्थिर राज्य में है, जिसे मैगेमाइट कहा जाता है। हेमेट: Fe 69.94%, O 30.06%, अक्सर अर्ध-सजातीय मिश्रण टीआई, अल, एमएन, Fe2 +, Ca, Mg और Ga और सह Trigonal क्रिस्टल प्रणाली की एक छोटी राशि युक्त, बरकरार क्रिस्टल दुर्लभ हैं। क्रिस्टलीय हेमिटाइट स्टील ग्रे और क्रिप्टोक्रिस्टलिन है; मिट्टी हेमिटाइट लाल है। धारियाँ चेरी लाल या ताजा सुअर जिगर हैं। धातु से अर्द्ध धातु चमक। कभी-कभी चमक सुस्त हो जाती है। कठोरता 5 ~ 6. अनुपात 5 ~ 5.3 है। हेमिटाइट कुलमें विभिन्न रूप होते हैं, जो कुछ खनिज उप-प्रजातियों का निर्माण करते हैं, अर्थात्:
(1) मिरर आयरन अयस्क। यह धातु चमक के साथ थाली या चादर हेमिटाइट का संग्रह है।
(2) अभ्रक हेमटाइट । धातु चमक के साथ क्रिस्टलीय ठीक पैमाने हेमेटाइट।
(3) ओलाइटिक या गुर्दे की हेमती। अंडाकार या गुर्दे के आकार के साथ हेमिटाइट।
हेमेट प्रकृति में व्यापक रूप से वितरित लौह खनिजों में से एक है, और विभिन्न भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं में बनाया जा सकता है, लेकिन मुख्य रूप से हाइड्रोथर्मल, तलछट और क्षेत्रीय कायापलट। ऑक्सीकरण क्षेत्र में, हेमेट का गठन लिमोटाइट या वुर्ट्ज़ाइट या गोएथिट के निर्जलीकरण से किया जा सकता है। लेकिन इसे गोएथिट और वाटर हेमेट में भी तब्दील किया जा सकता है। कम करने की स्थितियों के तहत, हेमेट को मैग्नेटाइट में तब्दील किया जा सकता है, जिसे झूठी मैग्नेटाइट कहा जाता है। मैगेमाइट: इसकी रासायनिक संरचना में अक्सर एमजी, टीआई और एमएन मिश्रित होते हैं। आइसोमेट्रिक क्रिस्टल सिस्टम, पेंटागन तीन-टेट्राएड्रल क्रिस्टल, ज्यादातर दानेदार समुचित, घने ब्लॉक, अक्सर मैग्नेटाइट के भ्रम के साथ। रंग और लकीर भूरे रंग, कठोरता 5, विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण 4.88, मजबूत चुंबकत्व हैं। मैगेमाइट मुख्य रूप से ऑक्सीकरण स्थितियों के तहत मैग्नेटाइट के माध्यमिक परिवर्तनों द्वारा बनता है। मैग्नेटाइट में Fe2 + पूरी तरह से Fe3 + (3Fe2 + → 2Fe3 + द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है), तो 1/ 3Fe2 + द्वारा कब्जा कर लिया अष्टकोणीय पदों रिक्तियों उत्पन्न करते हैं । इसके अलावा, मैगेमाइट को लेपिडोलाइट से पानी के नुकसान से बनाया जा सकता है, और लोहे के ऑक्साइड की जैविक क्रिया द्वारा भी बनाया जा सकता है।
3. लिमोनिट
लिमोराइट एक अयस्क है जिसमें फेरिक हाइड्रोक्साइड होता है। यह अन्य ओरों अपक्षय द्वारा उत्पादित किया जाता है। यह प्रकृति में सबसे व्यापक रूप से वितरित किया जाता है, लेकिन यह बड़ी जमा ओं के लिए असामान्य नहीं है। यह गोएथिट एचएफईओ2 और लेपिडोक्रोसाइट फेओ (ओह) के दो अलग-अलग संरचना ओरों का सामान्य नाम है। कुछ लोग इसके मुख्य घटक के रासायनिक सूत्र को mFe2O3 के रूप में भी लिखते हैं। nH2O, पीले भूरे या भूरे रंग दिखा रहा है, के बारे में 62% Fe, 27% O, और 11% H2O शामिल हैं, और के बारे में 3.6 से 4.0 की एक विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण है. उनमें से अधिकांश अन्य लोहे के अयस्कों से जुड़े हुए हैं। दरअसल यह खनिज प्रजाति नहीं है, बल्कि गोएथिट, लेपिडोलाइट, वाटर गॉइट, वाटर लेपिडोलाइट और हाइड्रोस सिलिका, मैला आदि का मिश्रण है। लिमोइट में अधिकांश लौह युक्त खनिज 2Fe2O3 के रूप में मौजूद हैं · H2O। रासायनिक संरचना बहुत बदलजाती है, जैसा कि पानी की सामग्री है। आम तौर पर, लिमोइट की आयरन की मात्रा 37% से 55% होती है, और कभी-कभी फास्फोरस सामग्री अपेक्षाकृत अधिक होती है। लिमोइट बहुत हाइग्रोस्कोपिक होता है और आम तौर पर बड़ी मात्रा में पानी सोख लेता है। ब्लास्ट फर्नेस में भूनने या गर्म करने के बाद फ्री वॉटर और क्रिस्टलाइजेशन वॉटर निकल जाता है और अयस्क की पोरोसिस बढ़ जाता है, जिससे अयस्क की कमी में काफी सुधार होता है। इसलिए, लिमोटाइट हेमिट और मैग्नेटाइट की तुलना में कम करने में बेहतर है। साथ ही पानी निकालने के कारण उसी हिसाब से अयस्क की मात्रा बढ़ जाती है।
(1) गोएथिट α-FeO (ओह), जिसमें 62.9% फे होता है। गैर-मात्रात्मक एडोरबेड पानी वाले लोगों को जल गोइट एचएफईओ2 कहा जाता है · एनएच2ओ। ऑर्थोम्बिक क्रिस्टल सिस्टम में सुई की तरह, कॉलमर, पतली प्लेट या स्केल जैसी आकृतियां होती हैं। आमतौर पर बीन की तरह, गुर्दे की तरह या स्टैलेक्टाइट की तरह। कट मास्क समानांतर या विकिरण रेशेदार संरचनाएं हैं। कभी-कभी यह घना, मिट्टी या ओलीफॉर्म होता है। रंग लाल भूरा, गहरे भूरे से गहरे भूरे रंग का होता है। मौसम पाउडर और ओचर की तरह लिमोइट पीला भूरा है। गोएथिट धारियाँ लाल भूरे रंग की होती हैं, जिसमें 5 से 5.5 की कठोरता होती है और 4 से 4.3 की विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण होती है। लिमोइट धारियाँ आम तौर पर हल्के भूरे या पीले भूरे रंग की होती हैं, जिसमें 1 से 4 की कठोरता होती है और 3.3 से 4 की विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण होती है।
(2) वुर्टेनिट-फेओ (ओह), जिसमें 62.9% फे है। एक निश्चित मात्रा में एडोरबेड पानी वाले लोगों को वाटर फाइबर आयरन ओर फेओ (ओह) कहा जाता है · एनएच2ओ। ऑर्थोम्बबिक सिस्टम। आम दरिद्र या रेशेदार समुचित। रंग गहरे लाल से काले लाल रंग का होता है। धारियां नारंगी-लाल या ईंट-लाल होती हैं। कठोरता 4 ~ 5, विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण 4.01 ~ 4.1.
4. साइडराइट
साइडराइट (साइडराइट) एक अयस्क है जिसमें आयरन कार्बोनेट होता है। मुख्य घटक फेको3 है, जो नीले भूरे रंग का है, सैद्धांतिक लोहे की सामग्री 48.2% है, और विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण लगभग 3.8 है। FeCO3, FeO 62.01%, CO2 37.99%, अक्सर एमजी और एमएन त्रिगोनल क्रिस्टल सिस्टम शामिल है। आम rhombohedral, क्रिस्टल विमान अक्सर घुमावदार है । कुल ठीक-ठाक करने के लिए मोटे दानेदार है। पिंड, अंगूर और मिट्टी भी हैं। पीला, हल्का भूरा पीला (मौसम के बाद गहरा भूरा), कांच की चमक। कठोरता 3.5 ~ 4.5 है, और विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण के बारे में 3.96 है। यह एमजी और एमएन की सामग्री के साथ बदलता रहता है। प्रकृति में, अन्य तीन ओर की तुलना में औद्योगिक खनन मूल्य के साथ कम साइडराइट हैं। साइडराइट आसानी से विघटित हो जाता है और लिमोनिट के लिए ऑक्सीकृत होता है। आम तौर पर, लोहे की मात्रा अधिक नहीं होती है, लेकिन गर्म करके CO2 को विघटित करने के बाद, लोहे की सामग्री न केवल काफी बढ़ जाती है बल्कि असुरक्षित भी हो जाती है, और अतिरेक बहुत अच्छी होती है। इस अयस्क में से अधिकांश में कैल्शियम और मैग्नीशियम लवण की काफी मात्रा होती है। चूंकि कार्बोनेट बहुत गर्मी को अवशोषित करेगा और लगभग 800 ~ 960 डिग्री सेल्सियस के उच्च तापमान पर कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जित करेगा, इसलिए हम ज्यादातर इसे विस्फोट की भट्ठी में जोड़ने से पहले इस प्रकार के अयस्क को भुनाते हैं।
5. अन्य
इल्मेनिट (इल्मेनाइट) इसका रासायनिक सूत्र FeTiO3, Fe 36.8%, Ti 36.6%, O 31.6% है। ट्राइगोनल क्रिस्टल सिस्टम। रोम्बोएड्रल क्रिस्टल। यह अक्सर अनियमित अनाज, पैमाने या मोटी थाली है। 950 डिग्री सेल्सियस से ऊपर, इल्मेनिट और हेमेट पूरी तरह से समरूप होमोलॉजी बनाते हैं। जब तापमान कम हो जाता है, तो पिघलने होता है, इसलिए इल्मेनिट में अक्सर ठीक पैमाने की तरह हेमेटाइट समावेशन होते हैं। इल्मेनिट का रंग आयरन ब्लैक या स्टील ग्रे होता है। धारियाँ स्टील ग्रे या काले हैं। हेमेटाइट युक्त समावेशन भूरे या भूरे रंग की लाल धारियां हैं। धातु-अर्ध-धातु चमक। पारदर्शी नहीं, कोई दरार नहीं। कठोरता 5 ~ 6.5, विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण 4 ~ 5. कमजोर चुंबकीय। इल्मेनिट मुख्य रूप से अल्ट्राबेसिक चट्टानों, बुनियादी चट्टानों, क्षारीय चट्टानों, एसिड चट्टानों और कायापलट चट्टानों में होता है। चीन में पंजहिहुआ वनाडिम-टाइटेनियम मैग्नेटाइट जमा में, इलमेनिट को टाइटेनोमैग्नेटिट और अन्य खनिज कणों के बीच दानेदार या फ्लेक रूप में वितरित किया जाता है, या टाइटेनोमैग्नेटाइट की विभाजित सतह के साथ उन्मुख लैमेले। आयरन सिलिकेट अयस्क (सिलिकेट आयरन) इस तरह का अयस्क एक यौगिक नमक है। कोई खास केमिकल फॉर्मूला नहीं है। संरचना बहुत भिन्न होती है। यह आम तौर पर लगभग 3.8 के विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण के साथ एक गहरे हरे रंग का रंग दिखाता है। आयरन की मात्रा बहुत कम होती है। खराब लौह अयस्क। सल्फाइड आयरन (सल्फाइड आयरन) इस तरह के अयस्क में FeS2 होता है, जिसमें केवल 46.6% फे और एस सामग्री 53.4% होती है। ग्रे-पीला दिखाई देता है, जिसमें लगभग 4.95 ~ 5.10 का विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण होता है। क्योंकि इस तरह के अयस्क में अक्सर कॉपर, निकेल, जिंक, सोना, सिल्वर आदि कई अन्य कीमती धातुएं होती हैं, इसलिए इसका उपयोग अक्सर अन्य धातु गलाने वाले उद्योगों कच्चे माल में किया जाता है; क्योंकि इसमें सल्फर की एक बड़ी मात्रा होती है, इसका उपयोग अक्सर सल्फर निकालने के लिए किया जाता है, लेकिन लोहा एक उप-उत्पाद बन गया है, इसलिए इसे अब लौह अयस्क नहीं कहा जा सकता है
