लौह अयस्क। लौह अयस्क की संरचना और गुण

ऐसे यौगिकों में और इतनी मात्रा में कि अयस्कों से इसका निष्कर्षण हो सके। प्रभावी लागत। अयस्कों में लौह तत्व 25 से 70% तक होता है। अयस्क के उपयोग की लाभप्रदता, अयस्क के गुणों, अर्थव्यवस्था के अलावा, कारकों द्वारा निर्धारित की जाती है: ए) अयस्क के खनन की लागत; बी) किसी दिए गए क्षेत्र में ईंधन की कीमत (सस्ता ईंधन खराब अयस्कों के प्रसंस्करण की अनुमति देता है), सी) बाजारों की निकटता, और डी) समुद्र और रेल द्वारा माल ढुलाई दरों की ऊंचाई।

अयस्क की गुणवत्ता, इसमें लौह की% सामग्री के अलावा, इस पर निर्भर करती है: ए) इसकी शुद्धता, यानी, इसमें हानिकारक अशुद्धियों की गुणवत्ता और मात्रा, बी) मिश्रित अपशिष्ट चट्टान की गुणवत्ता और संरचना अयस्क, और ग) इसकी पुनर्प्राप्ति में आसानी की डिग्री।

अयस्कों की शुद्धता हानिकारक अशुद्धियों की मात्रा पर निर्भर करती है। उत्तरार्द्ध में शामिल हैं: 1) सल्फर, जो अक्सर सल्फर पाइराइट (FeS 2), कॉपर पाइराइट (Cu 2 S Fe 2 S 3), चुंबकीय पाइराइट (FeS) के रूप में पाया जाता है, कभी-कभी लेड शाइन के रूप में ( पीबीएस), और कैल्शियम, बेरियम और आयरन के सल्फेट लवण के रूप में भी; 2) आर्सेनिक, जो अक्सर आर्सेनिक पाइराइट (FeS 2 FeAs 2) और लोलिंगाइट (FeAs 2) के रूप में होता है; 3) फास्फोरस, सीए के फॉस्फेट लवण के रूप में पाया जाता है [एपेटाइट 3 सीए 3 (पीओ 4) 2 सीएएफ 2 या 3 सीए 3 (पीओ 4) 2 सीएसीएल 2], लौह फॉस्फेट [तथाकथित विविनाइट Fe 3 (पीओ) 4 ) 2 8H 2 O] और एल्यूमीनियम (वेवलाइट ZAl 2 O 3 2P 2 O 3 12H 2 O); 4) तांबा, कॉपर पाइराइट (Cu 2 S Fe 2 S 3) के रूप में पाया जाता है।

यह अपशिष्ट चट्टान की मात्रा और हानिकारक अशुद्धियों की सामग्री पर निर्भर करता है कि अयस्क को छंटाई, धुलाई, संवर्धन के अधीन किया जाए या नहीं। अयस्क की अपशिष्ट चट्टान की गुणवत्ता के आधार पर, मी. या अम्लीय या क्षारीय. अम्ल अयस्क, तथाकथित। क्वार्ट्ज अयस्क, इसमें सिलिका की अधिकता होती है और पिघलने में क्षार के साथ प्रवाह की आवश्यकता होती है। मुख्य अयस्कों (अपशिष्ट चट्टान में आधारों की अधिकता वाले) को मिट्टी में विभाजित किया जाता है, जिसमें मिश्रण में एल्यूमिना की अधिकता होती है, कैलकेरियस, जिसमें चूना प्रबल होता है, और तालक, जिसमें अपशिष्ट चट्टान में बहुत अधिक मैग्नीशिया होता है। कभी-कभी ऐसे अयस्क होते हैं, जो बिना प्रवाहित हुए, कम पिघलने वाला स्लैग देते हैं; उन्हें स्व-पिघलना कहा जाता है।

अयस्क रिड्यूसिबिलिटी की डिग्री इस पर निर्भर करती है: 1) वह यौगिक जिसमें लौह अयस्क में पाया जाता है: सिलिकेट्स और टाइटेनेट्स को मुक्त आयरन ऑक्साइड की तुलना में कम करना अधिक कठिन होता है; 2) अयस्क के घनत्व और उसकी सरंध्रता की डिग्री पर। अयस्क की पुनर्प्राप्ति जितनी अधिक जोरदार होती है, वह उतनी ही अधिक छिद्रपूर्ण होती है और इसलिए, गैस प्रवेश के लिए सुलभ होती है, और यह भी कि अगर इसमें वाष्पशील पदार्थ होते हैं - पानी, कार्बन डाइऑक्साइड, कार्बनिक अशुद्धियाँ, जो उच्च तापमान पर जारी होती हैं। रासायनिक संरचना के अनुसार, लौह अयस्कों को 4 वर्गों में विभाजित किया जा सकता है - अयस्क युक्त: 1) निर्जल लौह ऑक्साइड, 2) जलीय लौह ऑक्साइड, 3) लौह कार्बोनेट और 4) लौह सिलिकिक नमक।

I. निर्जल लौह ऑक्साइड युक्त अयस्क . 1) चुंबकीय लौह अयस्क, या मैग्नेटाइट, में निम्नलिखित गुण हैं: इसमें धात्विक चमक है, काला रंग है, एक काली रेखा देता है; बल्कि नाजुक; कठोरता 5.5-6.5; विशिष्ट गुरुत्व 5-5.2; चुंबकीय; सही प्रणाली में क्रिस्टलीकृत होता है, अधिक बार अष्टफलक और घन के रूप में। इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि नाइट्रस ऑक्साइड और आयरन ऑक्साइड के बीच का अनुपात अलग है, इसके सूत्र को इस प्रकार चित्रित करना अधिक सही है: m FeO n Fe 2 O 3।

हाई माउंटेन (निज़नी टैगिल जिला) का अयस्क सर्वश्रेष्ठ में से एक माना जाता है। इसमें लोहे की मात्रा बहुत अधिक है, औसतन 60%; एमएन 1.0-1.5%; सल्फर 0.02-0.03%; फॉस्फोरस सामग्री (0.04%) की दृष्टि से यह बेसेमर अयस्क है। अपशिष्ट चट्टान की संरचना को SiO 2: Al 2 O 3 के निम्न अनुपात की विशेषता है, जिसके परिणामस्वरूप टैगिल संयंत्रों के ब्लास्ट-फर्नेस स्लैग अमेरिकी और स्वीडिश ब्लास्ट फर्नेस के स्लैग से काफी भिन्न होते हैं। इस जमाव में मार्टाइट (Fe 3 O 4 से Fe 2 O 3 के ऑक्सीकरण से प्राप्त एक खनिज) के बहिर्प्रवाह देखे गए हैं। माउंट वैसोकाया का वास्तविक अयस्क भंडार 16,400,000 टन (भूवैज्ञानिक समिति के अनुसार) निर्धारित किया गया है। मुख्य जमा से ज्यादा दूर लेब्याज़िन्स्की खदान नहीं है, जहां अयस्क अत्यधिक फॉस्फोरस है। भूवैज्ञानिक समिति के अनुसार, कुल अयस्क भंडार 5,316,000 टन है। कुशवा (खंड - चित्र 1) के पास ब्लागोडैट पर्वत का अयस्क, समृद्धि, शुद्धता और पुनर्प्राप्ति में आसानी में उच्चभूमि वाले से भिन्न है। सबसे समृद्ध अयस्कों का भंडार भारी रूप से समाप्त हो गया है। लौह सामग्री के अनुसार, आधार अयस्क को तीन ग्रेड में विभाजित किया गया है: ग्रेड 1 50-60% Fe, ग्रेड 2 40-50% और ग्रेड 3 20-40%। पहले दो ग्रेड में सल्फर की मात्रा वैसोकोगोर्स्काया (0.1% तक) की तुलना में अधिक है; अयस्क को सावधानीपूर्वक ऑक्सीडेटिव भूनने की आवश्यकता होती है। फास्फोरस की मात्रा के अनुसार इस अयस्क को बेसेमर माना जा सकता है; इसमें मैंगनीज औसतन लगभग 0.5% होता है। खाली फेल्डस्पार चट्टान SiO 2 का एक अलग अनुपात देती है: Al 2 O 3; परिणामस्वरूप, कुछ अयस्कों को मुख्य प्रवाह (लकड़ी का कोयला पर गलाने) की आवश्यकता होती है, अन्य को एसिड प्रवाह की आवश्यकता होती है; कुछ अयस्कों को स्वयं गलाने वाला माना जा सकता है। गोरोब्लागोडत्सकाया अयस्क को वैसोकोगोर्स्काया की तुलना में पुनर्प्राप्त करना अधिक कठिन है, क्योंकि यह एक सघन, अनॉक्सीकृत चुंबकीय लौह अयस्क है। कुचलने पर यह बहुत कम बारीकियां देता है। गोरोब्लागोडात्स्की क्षेत्र का संभावित भंडार 36,092,000 टन (भूवैज्ञानिक समिति से डेटा) निर्धारित किया गया है (अन्वेषण और वास्तविक सहित)।

माउंट मैग्निटनाया (ओरेनबर्ग जिला) शुद्ध अयस्कों में बहुत समृद्ध (वैसोकोगोर्स्की की तरह) जमा है, लेकिन बहुत कम उपयोग किया जाता है। Fe की औसत सामग्री कार्बन (बेसेमर अयस्क) की नगण्य मात्रा के साथ 60% से कम नहीं है; ऊपरी क्षितिज में, सल्फर का जमाव बहुत छोटा होता है, लेकिन जैसे-जैसे आप गहराई में जाते हैं, इसकी मात्रा काफी बढ़ जाती है। भंडार में मार्टाइट, साथ ही लौह चमक और लाल लौह अयस्क भी देखा जाता है; कभी-कभी लिमोनाइट। ए.एन. द्वारा नवीनतम गणना के अनुसार संभावित अयस्क भंडार। ज़ावरित्स्की, लगभग 188580000 वि.

बोगोस्लोव्स्की संयंत्र के क्षेत्र में मामूली जमा में से, चुंबकीय लौह अयस्क के भंडार हैं, जो मार्टाइट और लाल लौह अयस्क में बदल जाते हैं। उरल्स के अलावा, करेलियन स्वायत्त सोवियत समाजवादी गणराज्य, ट्रांसकेशिया और साइबेरिया में भी जमा हैं। वनगा झील के पूर्वी किनारे पर, पुडोज़गोर्स्क जमा में, अयस्क में 15 से 25% लोहा होता है; अनुमानित भंडार 1 मिलियन टन (वी.एन. लिपिन के अनुसार) अनुमानित है। चुंबकीय संवर्धन के साथ, यह स्वच्छ और समृद्ध सांद्रण (श्लिचेस) देता है, जिसे फिर ब्रिकेट या एकत्रित करने की आवश्यकता होती है। ये अयस्क सर्वोत्तम स्वीडिश लोहे के बराबर बढ़िया कच्चा लोहा पैदा कर सकते हैं। ट्रांसकेशिया में डैशकेसन भंडार बहुत बड़ा है, जो अयस्क की मात्रा और गुणवत्ता के मामले में इस क्षेत्र में अद्वितीय है। इसकी शुद्धता के कारण इस अयस्क का निर्यात किया जा सकता है। एक संभावित अयस्क भंडार के.एन. पैफेनगोल्ट्स द्वारा 43,750,000 टन के रूप में निर्धारित किया गया है। साइबेरिया में हैं: ए) अल्ताई में टेल्बेस्कॉय और सुखारिंस्कॉय जमा; अयस्क में 35-63% (औसतन 55% से अधिक नहीं) लोहा होता है; फास्फोरस से मुक्त; भंडार का अनुमान 29,110,000 टन (भूवैज्ञानिक समिति से डेटा) है; बी) नदी के तट पर मिनूसिंस्क जिले में अबाकांस्कॉय जमा। रुडनॉय केन्या; अयस्क में 53-63% लोहा होता है; रिज़र्व का ठीक-ठीक पता नहीं है, अनुमानित 25 मिलियन टन है; ग) इरबिंस्कॉय - इरबा नदी की घाटी में; 25 मिलियन टन से अधिक अयस्क भंडार; लोहा 52-60% होता है; कुछ स्थानों पर मार्टाइट में बदल जाता है; अयस्क का एक भाग फॉस्फोरस से भरपूर होता है (के. बोगदानोविच के अनुसार)। चुंबकीय लौह अयस्क के शक्तिशाली भंडार कुर्स्क चुंबकीय विसंगति के क्षेत्र में स्थित हैं।

सबसे महत्वपूर्ण विदेशी जमा इस प्रकार हैं। उत्तरी स्कैंडिनेविया (स्वीडिश लैपलैंड) में विशाल भंडार हैं: किरुनावारा, लुओसावारा, गेलिवारा, स्वप्पावारा, आदि। इनमें से लगभग 6 मिलियन टन अयस्कों का निर्यात के लिए खनन किया जाता है। अधिकांश अयस्क फास्फोरस से समृद्ध हैं। किरुनावारा और लुओसावारा जमाओं से वोग्ट झील के पास पानी की सतह तक अयस्कों का कुल भंडार 282 मिलियन टन और झील की सतह से 300 मीटर नीचे की गहराई तक - 600-800 मिलियन टन होने का अनुमान है। सबसे बड़ा गेलिवारा जमा, लैपलैंड का सबसे दक्षिणी भाग, हिमनदी निक्षेपों से आच्छादित लेंटिकुलर अयस्क स्तरों की एक श्रृंखला का प्रतिनिधित्व करता है। 240 मीटर से अधिक की गहराई तक ड्रिलिंग करके 6 किमी लंबे अयस्क क्षेत्र का पता लगाया गया है। अयस्क में किरुनावारा अयस्क की तुलना में थोड़ा कम फॉस्फोरस होता है; कभी-कभी हेमेटाइट (लोहे की चमक) के साथ। स्वीडन में, कई जमा राशियाँ ज्ञात हैं: ग्रेनीज़बर्ग, स्ट्राइबर्ग, पर्सबर्ग, नॉरबर्ग और डेन्नमुरा। उत्तरार्द्ध के अयस्क को फॉस्फोरस के संबंध में शुद्धता से अलग किया जाता है, इसमें 50-53% Fe होता है। यूरोप के बाकी हिस्सों में, चुंबकीय लौह अयस्क के कम महत्वपूर्ण भंडार हंगरी, सैक्सोनी, सिलेसिया और अन्य में हैं। उत्तरी अमेरिका में, कोई चम्पलेन झील के पास स्थित एक बड़े भंडार की ओर इशारा कर सकता है; फिर राज्यों में न्यूयॉर्क, न्यू जर्सी, पेंसिल्वेनिया और कॉर्नेल काउंटी। विभिन्न निक्षेपों से चुंबकीय लौह अयस्क का विश्लेषण तालिका में दिया गया है। 1.

2) हेमेटाइट, Fe 2 O 3। इसकी किस्में लौह चमक, लाल लौह अयस्क आदि हैं। केवल लाल लौह अयस्क ही औद्योगिक महत्व का है (विश्लेषण तालिका 2 में दिए गए हैं)।

इसके क्रिस्टल समचतुर्भुज, सारणीबद्ध और पिरामिड प्रकार के होते हैं; अधिक बार यह ठोस द्रव्यमान, शैल-जैसी, परतदार और पपड़ीदार संरचना और ऊलिटिक संरचना में होता है। जलाशय प्रकृति के निक्षेप अधिकांश मामलों में क्वार्ट्ज अपशिष्ट चट्टान (अयस्क दुर्दम्य है), चूना पत्थर, के साथ होते हैं। स्फतीय. फॉस्फोरस में आमतौर पर बहुत कम मात्रा होती है; कभी-कभी इसमें सल्फर पाइराइट का मिश्रण होता है; TiO 2 और Cr 2 O 3 अशुद्धियाँ हैं। घनी किस्म को लाल ग्लास हेड कहा जाता है, मिट्टी वाली किस्म को लाल लौह गेरू कहा जाता है।

यूएसएसआर में लाल लौह अयस्क के सबसे शक्तिशाली भंडारों में से एक यूक्रेन में क्रिवॉय रोग है (अनुभाग - चित्र 2), जिसमें लाल लौह अयस्क के साथ फेरुजिनस क्वार्टजाइट के साथ लोहे की चमक होती है। अयस्क में लौह तत्व 50-70% होता है। 55% से कम खराब अयस्कों को लगभग कभी नहीं गलाया जाता है, क्योंकि उनमें बहुत अधिक खाली अत्यधिक सिलिसियस चट्टान और बहुत कम आधार (CaO, MgO) होते हैं और इसलिए भारी मात्रा में प्रवाह की आवश्यकता होती है। फॉस्फोरस की मात्रा 0.01 से 0.10% तक होती है; थोड़ा मैंगनीज, कभी-कभी केवल अंश; बहुत कम सल्फर (0.03-0.04%).

अयस्क, में बहुत विविध भौतिक गुण, कुचले हुए लोहे की चमक (पाउडर) या घने ढेलेदार (पूर्व गलकोवस्की खदान) के रूप में होता है। 60% से अधिक लौह सामग्री वाले अयस्क का भंडार 210,940,000 टन (भूवैज्ञानिक समिति से डेटा) निर्धारित किया गया है। क्रिवॉय रोग के अयस्कों को तालिका में दर्शाई गई मात्रा में विदेशों में निर्यात किया गया था। 3.

एक अन्य जमा, जिसे कोर्साक-मोगिला कहा जाता है, दक्षिण में मारियुपोल जिले में स्थित है। अयस्क भंडार छोटा है, लगभग 330,000 टन। यूराल क्षेत्र के चेर्डिन्स्की जिले में थोड़ा फॉस्फोरस और सल्फर युक्त उत्कृष्ट लौह चमक पाए जाते हैं; मुख्य जमा का हिसाब पहले ही लगाया जा चुका है। टुलोमोज़र्सकोय जमा करेलियन ASSR में जाना जाता है; अयस्क अत्यधिक सिलिसियस है और इसे लाभकारी बनाया जाना चाहिए। समृद्ध अयस्कों में 57-60% Fe होता है और ये फॉस्फोरस और सल्फर से मुक्त होते हैं। साइबेरिया में कोई शक्तिशाली निक्षेप नहीं खोजा गया है।

विदेशी लोगों में से, सबसे अमीर और सबसे शक्तिशाली संयुक्त राज्य अमेरिका (मिशिगन और ऊपरी झीलों के बीच) और कनाडा में अपर लेक क्षेत्र है। समृद्ध अयस्कों का भंडार लगभग 2 बिलियन टन है। संवर्धन की आवश्यकता वाले गरीब अयस्कों का संभावित स्टॉक 65 बिलियन टन तक निर्धारित किया गया है। इन अयस्कों में लौह सामग्री औसतन लगभग 50% है; वे क्रिवॉय रोग वालों की तुलना में हल्के हैं; मैंगनीज सामग्री अधिक नहीं है (0.3 से 0.6% तक), लेकिन कभी-कभी दृढ़ता से मैंगनीज अयस्क (4% एमएन) होते हैं, तो उनमें हमेशा बहुत अधिक फॉस्फोरस होता है। फॉस्फोरस सामग्री के अनुसार, कुछ अयस्कों को बेसेमर (0.015 से 0.045% तक) और नेसेमर (पी सामग्री 0.4% या अधिक तक) के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। सल्फर बहुत कम होता है। उत्तरी अमेरिका में, एपलाचियन पर्वत प्रणाली में पड़े अयस्कों के भंडार को "क्लिंटन हेमेटाइट्स" के नाम से भी जाना जाता है। मुख्य निष्कर्षण अलबामा राज्य में होता है (प्रति वर्ष 4 मिलियन टन तक अयस्क)। औसत लौह सामग्री में लगभग 38% का उतार-चढ़ाव होता है। अयस्क भंडार का अनुमान 500 मिलियन टन है, संभावित भंडार 1.4 अरब टन है। न्यू फाउंडलैंड के पास कॉन्सेप्शन वाउ बे में बेले द्वीप द्वीप पर, 3.5 अरब टन के अयस्क भंडार के साथ एक शक्तिशाली हेमेटाइट जमा ज्ञात है। एक लाल कैमोसाइट के मिश्रण के साथ लौह अयस्क (नीचे देखें); लोहे की औसत सामग्री लगभग 52%, फास्फोरस - लगभग 0.9% है। ब्राज़ील में, इताबिर के पास, हैं कुछ अलग किस्म कालाल लौह अयस्क (लौह अभ्रक, क्लैस्टिक, समूह, आदि)। स्पेन में, बिस्के प्रांत में बिलबाओ के निक्षेप अत्यधिक विकसित हैं। अयस्क में 50 से 58% तक लोहा होता है। जर्मनी में, सैक्सोनी में, हार्ज़ पर, हेस्से-नासाउ में लाल लौह अयस्क के भंडार हैं। एल्बे द्वीप पर लौह चमक और लाल लौह अयस्क का एक बहुत शक्तिशाली भंडार पाया जाता है; अयस्क में 60-66% Fe और 0.05% P 2 O 5 होता है। अल्जीरिया में, लौह चमक फिल्फ़िलाह का एक महत्वपूर्ण भंडार ज्ञात है; Fe सामग्री 52-55%; थोड़ा मैंगनीज; बहुत कम सल्फर और फास्फोरस.

द्वितीय. जलीय लौह ऑक्साइड युक्त अयस्क . इन अयस्कों में भूरा लौह अयस्क, या लिमोनाइट, 2Fe 2 O 3 ·ZN 2 O इसकी सभी किस्मों में शामिल हैं। प्रकृति में, भूरे लौह अयस्क को आमतौर पर मिट्टी, क्वार्ट्ज, चूना पत्थर और अन्य खनिजों के साथ मिलाया जाता है जो अपशिष्ट चट्टान में हानिकारक अशुद्धियाँ लाते हैं, वे हैं: सल्फर पाइराइट, लेड शीन, जिंक ब्लेंड, विविनाइट, एपेटाइट, आदि। वास्तव में , विभिन्न मिश्रणों को आमतौर पर लिमोनाइट आयरन हाइड्रॉक्साइड नाम से कवर किया जाता है, जो पानी की मात्रा में भिन्न होते हैं, जैसे कि गोइथाइट Fe 2 O 3 H 2 O, ज़ैंथोसाइडराइट Fe 2 O 3 2H 2 O, ट्यूराइट 2Fe 2 O 3 H 2 O और अन्य। रंग भूरा, कभी-कभी पीला, रेखा भूरी-पीली होती है। भूरे लौह अयस्क की निम्नलिखित किस्में ज्ञात हैं: 1) घना, या साधारण - क्रिप्टोक्रिस्टलाइन घना जोड़; बहुत आम, लाल लौह अयस्क के साथ पाया जाता है; 2) एक भूरे रंग का कांच का सिर - चमकदार और संरचना में शेली; 3) फलियां अयस्क, या ऑलिटिक भूरा लौह अयस्क, बड़े अनाज और पिंड के रूप में पाया जाता है; 4) दलदल, घास का मैदान और वतन अयस्क; टर्फ के नीचे दलदलों के तल पर मिट्टी के साथ मिश्रित ढीले दानेदार जमाव के रूप में पाया जाता है, कभी-कभी झरझरा स्पंजी द्रव्यमान के रूप में; 5) झील के अयस्क झीलों के तल पर रेत के साथ मिश्रित अनाज, केक, प्लेटों के संचय के रूप में पाए जाते हैं; 6) सुईनुमा और रेशेदार भूरा लौह अयस्क, जिसे गोइथाइट कहा जाता है।

यूएसएसआर में भूरे लौह अयस्क का मुख्य भंडार उरल्स में स्थित है - ज़्लाटौस्ट जिले में बाकल जमा (अनुभाग - चित्र 3)। इस अयस्क को अब तक ज्ञात सभी अयस्कों में सर्वोत्तम माना गया है। आयरन की मात्रा 60% तक। भूरे लौह अयस्क के साथ-साथ स्पर लौह अयस्क भी जगह-जगह मिलता है। इसके अलावा, "पेंसिल अयस्क" नामक एक किस्म है, जिसमें मैंगनीज सामग्री 2-3% है। खनिज रूप से, इस अयस्क में बहुत अधिक ट्यूराइट होता है, जिसमें अक्सर गोइथाइट क्रिस्टल होते हैं। कुल अयस्क भंडार लगभग 73,630,000 टन (भूवैज्ञानिक समिति से डेटा) है। बाकल जमा के दक्षिण में अभी भी एक विशाल क्षेत्र (कोमारोव्स्काया, ज़िगाज़िंस्काया, इंज़र्सकाया डाचा) है, जहां भूरे लौह अयस्क के कई भंडार बहुत कम खोजे गए हैं और केवल आंशिक रूप से उपयोग किए जाते हैं (बेलोरेत्स्क पौधों द्वारा)। ये जमा अधिकांश मामलों में प्रकृति में निवास करते हैं; इनमें 42 से 56% तक लोहा होता है; अयस्क गलाने के लिए काफी उपयुक्त हैं और मैग्निट्नाया पर्वत के चुंबकीय लौह अयस्क के साथ एक उत्कृष्ट मिश्रण हैं, क्योंकि उनमें कभी-कभी एल्यूमिना की मात्रा बेहद कम होती है। अनुमानित भंडार 15 मिलियन टन (के. बोगदानोविच के अनुसार) है। मध्य उराल के भूरे लौह अयस्क से, अलापेव्स्की क्षेत्र के शक्तिशाली भंडार का संकेत दिया जा सकता है। ये लौह अयस्क दक्षिण यूराल (शुष्क अवस्था में 42-48% Fe) की तुलना में बहुत खराब हैं; मिट्टी-सिलिसियस अपशिष्ट चट्टान; इन अयस्कों में थोड़ा फॉस्फोरस होता है, थोड़ा मैंगनीज होता है, लेकिन एक अवांछनीय तत्व होता है - क्रोमियम (निशान से 0.2% तक)। इस जमा का संभावित भंडार 265,000,000 टन (मिखेव के अनुसार) निर्धारित किया गया है। रूस के मध्य भाग में, जिन क्षेत्रों में अयस्क पाए जाते थे, वहाँ कई कारखाने उभरे - माल्टसेव्स्की, लिपेत्स्की, कुलेबाकस्की, विस्कुनस्की और अन्य। हाल ही में खोपरा नदी के किनारे बड़े भंडार पाए गए हैं। डोनेट्स बेसिन में, जमाओं ने अपना महत्व खो दिया है, क्योंकि यहां के अयस्क क्रिवॉय रोग की तुलना में खराब और खराब हैं।

भूरे लौह अयस्क के विदेशी भंडारों में बिलबाओ, मर्सिया और अल्मेरिया (स्पेन) का उल्लेख किया जा सकता है। यहां के अयस्क में बहुत अधिक मैंगनीज होता है, लोहा 55% तक होता है; इसी प्रकार के निक्षेप पाइरेनीज़ में पाए जाते हैं। इंग्लैंड में - कंबरलैंड और लंकाशायर में मिश्रित प्रकृति के भंडार हैं - लाल लोहे के पत्थर कुछ स्थानों पर भूरे रंग में बदल जाते हैं। अल्जीरिया में लोहे की चमक के साथ-साथ भूरे लौह अयस्क के भी महत्वपूर्ण भंडार हैं। अमेरिका में, अलबामा के अयस्क सबसे प्रसिद्ध हैं, जिनके भंडार गंभीर रूप से समाप्त हो गए हैं। क्यूबा द्वीप (पूर्वी भाग) पर शक्तिशाली भंडार पाए जाते हैं, जो क्रोमियम और निकल युक्त "मायारी अयस्कों" के नाम से जाना जाने वाला बहुत ही महीन मिट्टी और अत्यधिक चमकदार भूरा लौह अयस्क देते हैं। भूरे लौह अयस्क का विश्लेषण, तालिका देखें। 4.

ऊलिटिक लौह अयस्क. हमारे संघ में केर्च प्रायद्वीप पर ऊलिटिक भूरे लौह अयस्क का विशाल भंडार है। अयस्क तीन परतों में होता है; अयस्क (अंधेरे) की ऊपरी और निचली परतों में Fe कम और Mn अधिक होता है; मध्य परत सबसे अच्छा अयस्क (प्रकाश) देती है, इसमें अधिक लोहा (40-43%) और एमएन - 0.5 से 1.3% तक होता है। अयस्क की अपशिष्ट चट्टान सिलिसियस-एल्यूमीनियम है; इससे पिघलने के दौरान चूने के प्रवाह का उपयोग होता है। उच्च आर्द्रतामापीता को देखते हुए, ब्रिकेट में दबाने के लिए इस अयस्क को पूर्व-सुखाने की आवश्यकता होती है। अयस्क धूलयुक्त है, खराब सीमेंटेड है, इसमें टुकड़े 20% हैं, जिससे गलाना मुश्किल हो जाता है। पी की एक महत्वपूर्ण सामग्री के लिए क्रिवी रिह (कम फास्फोरस) अयस्क को शामिल करने की आवश्यकता होती है, जो आर्सेनिक सामग्री को कम करने के लिए भी आवश्यक है। रिजर्व 900 मिलियन टन निर्धारित किया गया है, और तमन प्रायद्वीप के अयस्कों के साथ 3000 मिलियन टन तक (के. बोगदानोविच के अनुसार)।

विदेशी ऑलिटिक लौह अयस्क से, एक विशाल भंडार ज्ञात होता है, जो लगभग पूरी तरह से फ्रांसीसी क्षेत्र (1914-18 के युद्ध के बाद) पर स्थित है और जर्मनी, लक्ज़मबर्ग और आंशिक रूप से बेल्जियम की एक बड़ी सीमा पट्टी पर कब्जा करता है। इस जमा के मिनेट अयस्क से, तथाकथित। थॉमस आयरन. इसमें लौह तत्व 25-36% होता है। फ्रांस में, मैस्नी (सीन और लॉयर विभाग) के पास, वैनेडियम युक्त ऑलिटिक लौह अयस्क का विकास किया जा रहा है। इंग्लैंड में, बहुत खराब (25-35%) भूरा लौह अयस्क क्लीवलैंड, यॉर्कशायर और अन्य स्थानों में होता है।

दलदल, घास का मैदान और सोड अयस्क. यूएसएसआर में, लेनिनग्राद ओब्लास्ट, करेलियन ऑटोनॉमस सोवियत सोशलिस्ट रिपब्लिक, टवर, स्मोलेंस्क और कोस्त्रोमा प्रांत, वोलिन और तांबोव जिले दलदल और घास के अयस्कों से समृद्ध हैं; वे उरल्स में भी पाए जाते हैं। विदेश में, वे दक्षिणी स्वीडन, उत्तरी जर्मनी, बेल्जियम, हॉलैंड, कनाडा में उपलब्ध हैं। ये अयस्क छोटे, ढीले और बहुत आसानी से पुनर्प्राप्त करने योग्य होते हैं। उनमें लोहे की मात्रा 25 से 35% तक होती है, शायद ही कभी अधिक; फॉस्फोरस प्रायः 0.2 से 2% तक होता है। घटना - घोंसला बनाना; घोंसले बिखरे हुए हैं लंबी दूरीएक दूसरे से।

झील के अयस्क. ये अयस्क झीलों की तली में सतत् परत या अलग-अलग परतों के रूप में पाए जाते हैं। उनमें लोहे की मात्रा 30 से 40% तक होती है; कभी-कभी वे मैंगनीज (8-10%) से भरपूर होते हैं। विशेष रूप से करेलिया में इनमें से बहुत सारे अयस्क हैं। सस्ते चारकोल अयस्कों के साथ, ये क्षेत्र के लिए औद्योगिक महत्व के होंगे।

तालिका में। तालिका 5 में ओओलिटिक, लैक्स्ट्रिन, बोग और मीडो अयस्कों का विश्लेषण दिखाया गया है।

तृतीय. लौह कार्बोनेट युक्त अयस्क। साइडराइट, या स्पर लौह अयस्क, FeCO 3 हेक्सागोनल प्रणाली (रोम्बोहेड्रोन) में क्रिस्टलीकृत होता है। कठोरता 3.5-4.5; विशिष्ट गुरुत्व 3.7-3.9. यह शिराओं और परतों के रूप में होता है, साथ में सल्फर, तांबा और आर्सेनिक पाइराइट, भारी स्पर, जस्ता मिश्रण, सीसा चमक भी होता है। इसके अलावा, यह दानेदार और ऊलिटिक द्रव्यमान या कलियों, गोलाकार संघनन और शैल-जैसे नाभिक (स्फेरोसाइडराइट) के रूप में होता है। साइडराइट नीले रंग के साथ धूसर, कभी-कभी भूरे रंग का होता है। लौह तत्व 25-40% है।

कार्बनयुक्त लौह अयस्क(ब्लैकबेंड) कार्बनयुक्त पदार्थ से युक्त एक स्पर लौह अयस्क है। लौह तत्व 25-30% है। रंग काला-भूरा या काला। विशिष्ट गुरुत्व 2.2-2.8.

यूएसएसआर में, अच्छा स्पर लौह अयस्क बाकल जमा में महत्वपूर्ण मात्रा में पाया जाता है, जहां वे भूरे लौह अयस्क के साथ पाए जाते हैं।

विदेशी जमाओं में से, सबसे प्रसिद्ध स्टायरिया (माउंट एर्ज़बर्ग) में है। जमा की मोटाई 125 मीटर तक पहुंचती है। अयस्क साफ हैं। लौह तत्व 40-45% है। जर्मनी में, सीजेन जमा ज्ञात है, जो वेस्टफेलिया, रेनिश प्रशिया और नासाउ के हिस्से पर कब्जा करता है। फ़्रांस में - एलेवार्ड और वाइज़ली (इसेरे विभाग) में - स्पर लौह अयस्क की नसों की मोटाई 10 मीटर तक पहुंच जाती है; सेवॉय में एक समान जमा राशि है। फेल्डस्पार जमा हंगरी और स्पेन में भी पाए जाते हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में, पश्चिमी पेंसिल्वेनिया से अलबामा तक स्पार जमा होते हैं।

यूएसएसआर में, मॉस्को कोयला बेसिन में स्फेरोसाइडराइट (आर्गिलासियस साइडराइट) के घोंसले और इंटरलेयर बहुत आम हैं; इनमें लिपेत्स्क (अनुभाग - चित्र 4), डैनकोव, तुला और अन्य स्थानों के पास जमा शामिल हैं। ये अयस्क कमोबेश फॉस्फोरस वाले होते हैं और इनमें आयरन (38-45%) की मात्रा अधिक नहीं होती है। व्याटका प्रांत में, खोलुनित्स्की और ओमुट्निन्स्की पौधों के भंडार ज्ञात हैं (जिले की सबसे पुरानी लौह फाउंड्री क्लिमकोवस्की, 1762, ज़लाज़्निन्स्की, 1771 हैं)। अयस्क-असर वाली परतें और घोंसले तथाकथित पर्मियन जमा में पाए जाते हैं। अयस्क भूमि. अयस्क मिट्टी के स्पर लौह अयस्क है जो जमा के ऊपरी हिस्सों में लिमोनाइट के साथ मिश्रित होता है। आरएसएफएसआर के मध्य भाग में, बड़ी संख्या में छोटी मोटाई के घोंसले जैसे भंडार हैं, जो एक बड़े क्षेत्र में बिखरे हुए हैं, जो इन अयस्कों के औद्योगिक महत्व का अवमूल्यन करते हैं, जिनके भंडार की गणना के. बोगदानोविच द्वारा की गई थी। 789 मिलियन टन का एक विशाल आंकड़ा।

ज़ेस्टोचोवा में स्फ़ेरोसाइडराइट के भंडार पोलैंड में ज्ञात हैं। क्लीवलैंड में, 30-35% की लौह सामग्री के साथ ऊलिटिक संरचना के मिट्टी के लौह अयस्क के शक्तिशाली भंडार हैं; उनमें से लगभग 6 मिलियन टन का सालाना खनन किया जाता है। जर्मनी में, नदी के बेसिन में स्फेरोसाइडराइट हैं। रुहर, एसेन और बोचुम के क्षेत्र में।

तालिका में। 6 लौह कार्बोनेट युक्त अयस्कों का विश्लेषण दिखाता है।

चतुर्थ. लौह के सिलिकिक नमक युक्त अयस्क . इनमें शामिल हैं: 1) कैमोसाइट 3(2FeO SiO 2) (6FeO Al 2 O 3) 12H 2 O; इसका रंग हरा-भूरा है, जोड़ महीन दाने वाला है, कठोरता लगभग 3 है, विशिष्ट गुरुत्व 3-3.4 है; लौह सामग्री 45% तक; फ्रांस में नदी की घाटी में जमा। चमोसी; इसके अलावा, यह बोहेमिया में पाया जाता है; बेले द्वीप के सबसे बड़े भंडारों में से एक के लाल लौह अयस्क में 23% की मात्रा में अशुद्धता के रूप में कैमोसाइट शामिल है; 2) नेबेलाइट - सैद्धांतिक संरचना: (एमएन, फ़े) 2 SiO 4; रंग लाल या भूरा-भूरा है; इसका विशिष्ट गुरुत्व लगभग 3.7 है; स्वीडन में पाया गया; अयस्क के रूप में इसका कोई औद्योगिक मूल्य नहीं है।

वी. लौह अयस्क के विकल्प . यह नाम फैक्ट्री या फैक्ट्री मूल के यौगिकों को संदर्भित करता है, जो लौह अयस्क से भरपूर होते हैं, जिनसे लौह को लाभप्रद रूप से निकाला जा सकता है। इस समूह में प्रसंस्करण उद्योगों, पोखरिंग और फ्लैशिंग उद्योगों से स्लैग शामिल हैं। इनमें कुल लौह तत्व आमतौर पर 50 से 60% तक होता है। थॉमस स्लैग का उपयोग कभी-कभी पिग आयरन को फॉस्फोरस से समृद्ध करने के लिए ब्लास्ट-फर्नेस गलाने में किया जाता है। अक्सर, सल्फर पाइराइट्स के "सिंडर", या "जले हुए अवशेष", जिनका उपयोग सल्फ्यूरिक एसिड प्राप्त करने के लिए किया जाता है, गलाने में प्रवेश करते हैं। अमेरिका में फ्रैंकलिनाइट के अवशेषों को जिंक निकालने के बाद पिघला दिया जाता है। लौह अयस्कों के सरोगेट्स का विश्लेषण तालिका में दिया गया है। 7.

लौह अयस्कों- प्राकृतिक खनिज संरचनाएं जिनमें इतनी मात्रा में लोहा और उसके यौगिक होते हैं, जब इन संरचनाओं से लोहे का औद्योगिक निष्कर्षण उचित होता है। इस तथ्य के बावजूद कि सभी चट्टानों में लोहा अधिक या कम मात्रा में शामिल होता है, लौह अयस्क नाम को केवल लौहयुक्त यौगिकों के संचय के रूप में समझा जाता है, जिनसे धात्विक लोहा आर्थिक रूप से प्राप्त किया जा सकता है।

वर्गीकरण

निम्नलिखित औद्योगिक प्रकार के लौह अयस्क प्रतिष्ठित हैं:

लौह धातु विज्ञान में चार मुख्य प्रकार के लौह अयस्क उत्पादों का उपयोग किया जाता है:

• पृथक लौह अयस्क (पृथक्करण विधि द्वारा समृद्ध भुरभुरा अयस्क),
• लौह अयस्क ब्रिकेट.

रासायनिक संरचना

रासायनिक संरचना के अनुसार, लौह अयस्क ऑक्साइड, ऑक्साइड के हाइड्रेट और फेरस ऑक्साइड के कार्बोनिक लवण होते हैं, जो विभिन्न प्रकार के अयस्क खनिजों के रूप में प्रकृति में पाए जाते हैं, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण हैं: मैग्नेटाइट, या चुंबकीय लौह अयस्क; हेमेटाइट, या लौह चमक (लाल लौह अयस्क); लिमोनाइट, या भूरा लौह अयस्क, जिसमें दलदली और झील अयस्क शामिल हैं; अंत में, साइडराइट, या स्पर लौह अयस्क (आयरन स्पार), और इसकी किस्म स्फेरोसाइडराइट। आमतौर पर, नामित अयस्क खनिजों का प्रत्येक संचय उनका मिश्रण होता है, कभी-कभी बहुत करीब, अन्य खनिजों के साथ जिनमें लोहा नहीं होता है, जैसे मिट्टी, चूना पत्थर, या यहां तक ​​कि घटक भागक्रिस्टलीय आग्नेय चट्टानें. कभी-कभी इनमें से कुछ खनिज एक ही जमाव में एक साथ पाए जाते हैं, हालांकि ज्यादातर मामलों में उनमें से एक प्रमुख होता है, जबकि अन्य आनुवंशिक रूप से इससे संबंधित होते हैं।

समृद्ध लौह अयस्क

समृद्ध लौह अयस्क में लौह तत्व 57% से अधिक, 8-10% से कम सिलिका, 0.15% से कम सल्फर और फास्फोरस होता है। यह फेरुजिनस क्वार्टजाइट्स के प्राकृतिक संवर्धन का एक उत्पाद है, जो दीर्घकालिक अपक्षय या कायापलट की प्रक्रियाओं के दौरान क्वार्ट्ज की लीचिंग और सिलिकेट के अपघटन द्वारा निर्मित होता है। खराब लौह अयस्क में न्यूनतम 26% लोहा हो सकता है।

समृद्ध लौह अयस्क भंडार के दो मुख्य रूपात्मक प्रकार हैं: सपाट जैसा और रैखिक। फ्लैट-जैसे वाले बड़े क्षेत्रों के रूप में फेरुजिनस क्वार्टजाइट की तेजी से डुबकी लगाने वाली परतों के शीर्ष पर स्थित होते हैं, जिनका आधार जेब जैसा होता है और विशिष्ट अपक्षय क्रस्ट से संबंधित होते हैं। रैखिक जमा समृद्ध अयस्कों के पच्चर के आकार के अयस्क निकाय हैं जो कायापलट की प्रक्रिया में दोष, फ्रैक्चर, क्रशिंग, मोड़ के क्षेत्रों में गहराई में गिरते हैं। अयस्कों की विशेषता उच्च लौह सामग्री (54-69%) और कम सल्फर और फास्फोरस सामग्री है। समृद्ध अयस्कों के कायापलट निक्षेपों का सबसे विशिष्ट उदाहरण क्रिवबास के उत्तरी भाग में पेरवोमायस्कॉय और ज़ेल्टोवोडस्कॉय जमा हो सकता है।

समृद्ध लौह अयस्कों का उपयोग ब्लास्ट भट्टियों में पिग आयरन को पिघलाने के लिए किया जाता है, जिसे बाद में खुले चूल्हे, कनवर्टर या इलेक्ट्रिक स्टील बनाने में स्टील में परिवर्तित किया जाता है। खनन किए गए समृद्ध लौह अयस्कों का एक छोटा सा हिस्सा ड्रिलिंग मिट्टी के लिए रंगों और वेटिंग एजेंटों के रूप में उपयोग किया जाता है। अलग से, लोहे की प्रत्यक्ष कमी की प्रक्रियाएँ होती हैं, जिनमें से एक उत्पाद गर्म ब्रिकेट वाला लोहा है। औद्योगिक उपयोग के लिए निम्न और मध्यम लौह अयस्कों को पहले संवर्धन प्रक्रिया से गुजरना होगा।

अयस्कों का मूल्य निर्धारित करने वाले कारक

1. लौह अयस्कों के धातुकर्म मूल्य को निर्धारित करने वाला मुख्य कारक लौह सामग्री है। इस आधार पर लौह अयस्कों को समृद्ध (60-65% Fe), औसत सामग्री (45-60%) और गरीब (45% से कम) में विभाजित किया गया है। अयस्क में लोहे की मात्रा में कमी से ब्लास्ट फर्नेस गलाने में स्लैग की सापेक्ष उपज में उल्लेखनीय वृद्धि के कारण इसके धातुकर्म मूल्य में प्रगतिशील कमी आती है। ब्लास्ट फर्नेस के संचालन के अभ्यास ने स्थापित किया है कि चार्ज में लौह सामग्री में 1% (एबीएस) की वृद्धि के साथ, भट्ठी की उत्पादकता 2-2.5% बढ़ जाती है, और कोक की विशिष्ट खपत 1- कम हो जाती है। 1.5%.
2. अपशिष्ट चट्टान की संरचना का लौह अयस्क की गुणवत्ता पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। शून्य की अपशिष्ट चट्टान की आधारभूतता के साथ, अयस्क द्वारा प्रक्षेपित अपशिष्ट चट्टान की मात्रा की तुलना में स्लैग की मात्रा दोगुनी हो जाती है। यदि अपशिष्ट अयस्क स्वयं पिघल रहा है, अर्थात, अयस्क और स्लैग की मूलता बराबर है, तो प्रवाह की शुरूआत की आवश्यकता नहीं है, और स्लैग की मात्रा अपशिष्ट चट्टान की मात्रा के बराबर है, अर्थात इसका उत्पादन होगा आधा जितना हो. स्लैग की उपज में कमी के अनुपात में, कोक की विशिष्ट खपत कम हो जाती है और ब्लास्ट फर्नेस की उत्पादकता बढ़ जाती है। इस प्रकार, अपशिष्ट चट्टान की मूलता में वृद्धि के साथ अयस्कों का धातुकर्म मूल्य बढ़ता है।
3. हानिकारक अशुद्धियाँ अयस्क के मूल्य को कम कर देती हैं, और एक महत्वपूर्ण मात्रा में इसे उच्च लौह सामग्री के साथ भी ब्लास्ट फर्नेस में सीधे उपयोग के लिए अनुपयुक्त बना देती हैं।
   • ब्लास्ट फर्नेस प्रक्रिया के दौरान, एक बड़ी संख्या कीसल्फर यौगिक गैस में गुजरता है और भट्ठी से इसके साथ ले जाया जाता है, लेकिन सल्फर का बड़ा हिस्सा पिग आयरन और स्लैग के बीच वितरित किया जाता है। अनुवाद करने के लिए अधिकतम राशिस्लैग में सल्फर और खट्टे पिग आयरन के उत्पादन को रोकने के लिए, बढ़ी हुई बुनियादीता के साथ उच्च-गर्म स्लैग को ब्लास्ट फर्नेस में होना चाहिए, जो अंततः कोक की विशिष्ट खपत को बढ़ाता है और आनुपातिक रूप से भट्ठी की उत्पादकता को कम करता है। ऐसा माना जाता है कि चार्ज के अयस्क भाग में सल्फर सामग्री में 0.1% (एबीएस) की कमी से विशिष्ट कोक खपत 1.5-2%, फ्लक्स खपत - 6-7% कम हो जाती है और विस्फोट की उत्पादकता बढ़ जाती है। भट्टी 1.5-2% ओवन। वर्तमान स्थितियाँ ब्लास्ट-फर्नेस गलाने के लिए अयस्क में अधिकतम सल्फर सामग्री को 0.2-0.3% तक सीमित करती हैं। हालाँकि, इस तथ्य के कारण कि वर्तमान में, भट्टी में डाले जाने से पहले, खनन किए गए अयस्कों के बड़े हिस्से को लाभकारीकरण के अधीन किया जाता है, इसके बाद ढेर या गोली भूनने की प्रक्रिया में सांद्रण का थर्मल प्रसंस्करण किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक महत्वपूर्ण प्रारंभिक सल्फर (80-95%) का अनुपात जल जाता है, 2-2.5% तक सल्फर सामग्री वाले लौह अयस्कों का उपयोग करना संभव हो गया। उसी समय, अयस्क, जिसमें सल्फाइड सल्फर, अन्य सभी चीजें समान होती हैं, अयस्क की तुलना में अधिक मूल्य का होता है, जिसमें सल्फर सल्फेट्स के रूप में होता है, क्योंकि बाद वाले को ढेर और छर्रों के भूनने के दौरान खराब तरीके से हटा दिया जाता है।
   • एकत्रीकरण के दौरान आर्सेनिक को और भी खराब तरीके से हटाया जाता है। ब्लास्ट-फर्नेस गलाने में, यह पूरी तरह से कच्चे लोहे में बदल जाता है। खनन किए गए अयस्क में आर्सेनिक की मात्रा 0.1-0.2% से अधिक नहीं होनी चाहिए, भले ही इसका उपयोग ढेर लगाने के लिए किया गया हो।
   • एकत्रीकरण के दौरान फॉस्फोरस को हटाया नहीं जाता है। ब्लास्ट फर्नेस में, यह पूरी तरह से पिग आयरन में बदल जाता है, इसलिए अयस्क में इसकी सीमित सामग्री इस ग्रेड के पिग आयरन को गलाने की संभावना से निर्धारित होती है। तो, बेसेमर (फॉस्फोरस में शुद्ध) कच्चा लोहा के लिए, अयस्क में इसकी मात्रा 0.02% से अधिक नहीं होनी चाहिए। इसके विपरीत, थॉमस प्रक्रिया के लिए फॉस्फोरस कच्चा लोहा प्राप्त करते समय, यह 1% या अधिक होना चाहिए। औसत फॉस्फोरस सामग्री, 0.3-0.5% के बराबर, सबसे प्रतिकूल है, क्योंकि टोमासोव आयरन के गलाने के लिए ऐसी फॉस्फोरस सांद्रता कम है, और बेसेमर आयरन के लिए यह बहुत अधिक है, जिससे तकनीकी और आर्थिक गिरावट होती है इस्पात निर्माण प्रक्रिया के संकेतक.
   • एकत्रीकरण के दौरान जिंक को हटाया नहीं जाता है। इसलिए, तकनीकी स्थितियाँ पिघले हुए अयस्कों में जस्ता सामग्री को 0.08-0.10% तक सीमित करती हैं।
4. उपयोगी अशुद्धियाँ निम्नलिखित कारणों से लौह अयस्कों के धातुकर्म मूल्य को बढ़ाती हैं। ऐसे अयस्कों के पिघलने के दौरान, प्राकृतिक रूप से मिश्रित कच्चा लोहा प्राप्त किया जा सकता है, और फिर स्टील्स जिन्हें मिश्रधातु के लिए विशेष महंगे योजक की शुरूआत की आवश्यकता नहीं होती है (या उनकी खपत को कम करते हैं)। इस प्रकार अयस्कों में निकल और क्रोमियम अशुद्धियों का उपयोग किया जाता है। अन्य मामलों में, कच्चा लोहा के साथ-साथ अन्य मूल्यवान धातुएँ भी प्राप्त की जाती हैं। उदाहरण के लिए, धातुकर्म प्रसंस्करण के परिणामस्वरूप टाइटैनोमैग्नेटाइट अयस्कों का प्रसंस्करण करते समय, लोहे के अलावा, एक बहुत मूल्यवान और महंगी धातु निकाली जाती है - वैनेडियम, जिसके कारण कम लौह सामग्री वाले कच्चे माल को संसाधित करना आर्थिक रूप से व्यवहार्य हो जाता है ( उदाहरण के लिए देखें कचकनार्स्की जीओके). लौह अयस्कों में मैंगनीज की बढ़ी हुई मात्रा मैंगनीज कच्चा लोहा प्राप्त करना संभव बनाती है, जिसमें डीसल्फराइजेशन प्रक्रियाएं अधिक पूरी तरह से होती हैं, और धातु की गुणवत्ता में सुधार होता है।
5. किसी अयस्क को समृद्ध करने की क्षमता (अयस्क का लाभकारीीकरण) उसके धातुकर्म मूल्य का एक महत्वपूर्ण संकेत है, क्योंकि अधिकांश निकाले गए लौह अयस्कों को उनकी लौह सामग्री को बढ़ाने या एकाग्रता को कम करने के लिए एक या किसी अन्य संवर्धन विधि के अधीन किया जाता है। हानिकारक अशुद्धियाँ. लाभकारी प्रक्रिया में अपशिष्ट चट्टान, सल्फाइड से अयस्क खनिज को कमोबेश पूर्ण रूप से अलग करना शामिल है। यदि अपशिष्ट चट्टान में लगभग कोई लोहा नहीं है, और अयस्क खनिज के कण अपेक्षाकृत बड़े अनाज हैं तो संवर्धन की सुविधा होती है। ऐसे अयस्कों को इस प्रकार वर्गीकृत किया गया है आसानी से समृद्ध. अयस्क कणों का सूक्ष्म प्रसार तथा अपशिष्ट चट्टान में बड़ी मात्रा में लौह अयस्क का निर्माण करता है कठिन-से-समृद्ध करना, जो इसके धातुकर्म मूल्य को काफी कम कर देता है। संवर्धन के संदर्भ में, अलग-अलग प्रकार के अयस्कों को उनके क्षरण के क्रम में निम्नलिखित पंक्ति में व्यवस्थित किया जा सकता है: चुंबकीय लौह अयस्क (सबसे सस्ते और सबसे सस्ते से समृद्ध) प्रभावी तरीका- चुंबकीय पृथक्करण), हेमेटाइट और मार्टाइट अयस्क, भूरा लौह अयस्क, साइडराइट। आसानी से समृद्ध अयस्क का एक उदाहरण ओलेनेगॉर्स्क जमा के मैग्नेटाइट हैं। चुंबकीय पृथक्करण से गैंग क्वार्ट्ज को मैग्नेटाइट से अलग करना आसान हो जाता है। जब मूल अयस्क में लौह तत्व 29.9% होता है, तो 65.4% लौह युक्त सांद्रण प्राप्त होता है। इसके अलावा, कचकनार्सकोय जमा के टाइटैनोमैग्नेटाइट्स के चुंबकीय पृथक्करण के दौरान, जिसमें लोहे का अनुपात 16.5% है, 63-65% लोहे के साथ एक सांद्रण प्राप्त होता है। उदाहरण के लिए, केर्च ब्राउन लौह अयस्क को दुर्दम्य अयस्कों की श्रेणी के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, जिसकी धुलाई, 40.8% की प्रारंभिक लौह सामग्री के साथ, इसे केवल 44.7% तक सांद्रण में बढ़ाने की अनुमति देती है। अयस्क से धोए गए अपशिष्ट चट्टान में, इस मामले में इसका हिस्सा 29-30% तक पहुंच जाता है। लौह अयस्क का धातुकर्म मूल्य तब और बढ़ जाता है जब रास्ते में अपशिष्ट चट्टान से अन्य उपयोगी घटक निकाले जाते हैं। उदाहरण के लिए, एनो-कोवडोरस्कॉय जमा के अयस्क को समृद्ध करते समय, लौह अयस्क सांद्रण के अलावा, एपेटाइट सांद्रण प्राप्त होता है, जो खनिज उर्वरकों के उत्पादन के लिए एक कच्चा माल है। ऐसा जटिल प्रसंस्करणगहराई से निकाले गए लौह अयस्क से जमा के विकास की लाभप्रदता काफी बढ़ जाती है।
6. लौह अयस्कों के धातुकर्म मूल्य को प्रभावित करने वाले मुख्य भौतिक गुणों में शामिल हैं: ताकत, ग्रैनुलोमेट्रिक संरचना (गांठ), सरंध्रता, नमी क्षमता, आदि। ब्लास्ट भट्टियों में कम ताकत और सिल्टी अयस्कों का सीधा उपयोग असंभव है, क्योंकि उनके बारीक अंश बहुत खराब हो जाते हैं। आवेश सामग्री के स्तंभ की गैस पारगम्यता। इसके अलावा, ब्लास्ट-फर्नेस गैस प्रवाह भट्टी के कार्य स्थान से 2-3 मिमी से छोटे आकार के अयस्क कणों को हटा देता है, जो फिर धूल कलेक्टरों में जमा हो जाते हैं। कम ताकत वाले अयस्कों को संसाधित करते समय, इससे लौह गलाने के लिए उनकी विशिष्ट खपत में वृद्धि होती है। ढीले सिल्टी अयस्कों का निष्कर्षण उनके ढेर के लिए महंगे सिंटर प्लांट बनाने की आवश्यकता से जुड़ा है, जो ऐसे अयस्कों का काफी अवमूल्यन करता है। भूरे लौह अयस्क और हेमेटाइट अयस्कों के निष्कर्षण में जुर्माने की मात्रा विशेष रूप से बड़ी है। इस प्रकार, खनन के दौरान कुर्स्क चुंबकीय विसंगति के समृद्ध अयस्क 85% तक जुर्माना देते हैं जिन्हें एकत्रित करने की आवश्यकता होती है। समृद्ध क्रिवॉय रोग अयस्कों से 10 मिमी (ब्लास्ट-फर्नेस गलाने के लिए उपयुक्त) से बड़े अंश की औसत उपज 32% से अधिक नहीं होती है, और खनन किए गए केर्च अयस्कों से 5 मिमी से बड़े अंश की उपज 5% से अधिक नहीं होती है। ब्लास्ट फर्नेस गलाने की शर्तों के अनुसार, ब्लास्ट फर्नेस में लोड किए गए अयस्क के आकार की निचली सीमा 5-8 मिमी होनी चाहिए, हालांकि, स्क्रीन पर ऐसे बारीक अंशों, विशेष रूप से गीले अयस्कों की स्क्रीनिंग की कठिनाई के कारण, यह बढ़ जाता है से 10-12 मि.मी. टुकड़ों के आकार की ऊपरी सीमा अयस्क की न्यूनता द्वारा निर्धारित की जाती है और 30-50 मिमी से अधिक नहीं होनी चाहिए, लेकिन व्यवहार में यह 80-100 मिमी भी है।
7. सुखाने, गर्म करने और कमी के दौरान अयस्कों की ताकत। इस तथ्य के कारण कि अयस्कों की संरचना में थर्मल विस्तार के विभिन्न गुणांक वाले खनिज घटक शामिल होते हैं, जो गर्म होने पर महत्वपूर्ण होते हैं आंतरिक तनावजुर्माने के गठन के साथ उनके विनाश का कारण। बहुत अधिक तुरंत सुख रहा हैजारी जल वाष्प की क्रिया के तहत अयस्क के टुकड़ों के विनाश का कारण बन सकता है। सुखाने और गर्म करने के दौरान लौह अयस्क सामग्री की ताकत में कमी को क्षय कहा जाता है।
8. लौह अयस्कों का एक महत्वपूर्ण तकनीकी गुण उनका नरम होना है। ब्लास्ट फर्नेस में, आवेश के अयस्क भाग के नरम होने के दौरान बनने वाले स्लैग के आटे के द्रव्यमान गैसों के पारित होने के लिए महान प्रतिरोध पैदा करते हैं। इसलिए, उच्चतम नरमी शुरुआत तापमान वाले अयस्कों का उपयोग करना वांछनीय है। इस मामले में, ब्लास्ट फर्नेस शाफ्ट में अयस्क नरम नहीं होता है, जो चार्ज कॉलम की गैस पारगम्यता को अनुकूल रूप से प्रभावित करता है। अयस्क नरमीकरण अंतराल (नरमीकरण की शुरुआत और अंत के बीच तापमान का अंतर) जितना कम होगा, उतनी ही तेजी से नरम पेस्टी द्रव्यमान एक तरल मोबाइल पिघल में बदल जाता है जो गैसों के प्रवाह के लिए अधिक प्रतिरोध प्रस्तुत नहीं करता है। इसलिए, कम अंतराल और उच्च नरमी बिंदु वाले अयस्क महान धातुकर्म मूल्य के होते हैं।
9. किसी अयस्क की नमी की मात्रा उसकी नमी की मात्रा को निर्धारित करती है। विभिन्न प्रकार के लौह अयस्कों के लिए, अनुमेय नमी की मात्रा, उनकी नमी क्षमता को ध्यान में रखते हुए, तकनीकी स्थितियों द्वारा स्थापित की जाती है: भूरे लौह अयस्क के लिए - 10-16%, हेमेटाइट अयस्कों के लिए - 4-6%, मैग्नेटाइट्स - 2-3%। आर्द्रता में वृद्धि से अयस्क के परिवहन की लागत बढ़ जाती है, और सर्दियों में इसे जमने से रोकने के लिए सुखाने की लागत की आवश्यकता होती है। इस प्रकार, अयस्कों की आर्द्रता और नमी क्षमता में वृद्धि के साथ, उनका धातुकर्म मूल्य कम हो जाता है।
10. अयस्क की सरंध्रता की प्रकृति मोटे तौर पर अयस्क के लौह आक्साइड के साथ गैसीय कम करने वाले एजेंटों की बातचीत की प्रतिक्रिया सतह को निर्धारित करती है। सामान्य और खुली सरंध्रता के बीच अंतर बताएं। कुल सरंध्रता के समान मान के साथ, छिद्र के आकार में कमी के साथ, अयस्क के टुकड़ों की प्रतिक्रिया सतह बढ़ जाती है। यह, बाकी सब समान होने से, अयस्क की न्यूनता और उसके धातुकर्म मूल्य में वृद्धि होती है।
11. किसी अयस्क की रिड्यूसिबिलिटी उसके ऑक्साइड में लोहे से बंधी ऑक्सीजन को अधिक या कम दर से गैसीय कम करने वाले एजेंट में छोड़ने की क्षमता है। अयस्क रिड्यूसिबिलिटी जितनी अधिक होगी, ब्लास्ट फर्नेस में उसके रहने का समय उतना ही कम हो सकता है, जिससे गलाने की गति तेज हो जाती है। भट्ठी में समान निवास समय के साथ, आसानी से कम किए गए अयस्क भट्ठी गैसों को लोहे से जुड़ी अधिक ऑक्सीजन देते हैं। इससे प्रत्यक्ष कमी के विकास की डिग्री और लौह गलाने के लिए कोक की विशिष्ट खपत को कम करना संभव हो जाता है। इस प्रकार, किसी भी दृष्टिकोण से, अयस्क की बढ़ी हुई न्यूनता इसकी मूल्यवान संपत्ति है। सबसे बड़ी रिड्यूसिबिलिटी आमतौर पर ढीले, अत्यधिक छिद्रपूर्ण भूरे लौह अयस्क और साइडराइट होते हैं, जो, जब सीओ 2 को ब्लास्ट फर्नेस के ऊपरी क्षितिज में हटा दिया जाता है या प्रारंभिक फायरिंग के परिणामस्वरूप, उच्च सरंध्रता प्राप्त करते हैं। इनके बाद सघन हेमेटाइट और मैग्नेटाइट अयस्कों द्वारा न्यूनता के घटते क्रम में अनुसरण किया जाता है।
12. लौह अयस्क भंडार का आकार इसके मूल्यांकन के लिए एक महत्वपूर्ण मानदंड है, क्योंकि अयस्क भंडार में वृद्धि के साथ, इसके विकास की लाभप्रदता बढ़ जाती है, मुख्य और सहायक संरचनाओं (खदानों, खदानों, संचार, आवास) के निर्माण और संचालन की दक्षता बढ़ जाती है। , आदि) बढ़ जाता है। औसत क्षमता के एक आधुनिक धातुकर्म संयंत्र की ब्लास्ट फर्नेस दुकान प्रति वर्ष 8-10 मिलियन टन कच्चा लोहा गलाती है, और अयस्क की इसकी वार्षिक मांग 15-20 मिलियन टन है। निर्माण लागत की भरपाई के लिए, संयंत्र को संचालित करना होगा कम से कम 30 वर्ष (परिशोधन अवधि)। यह 450-600 मिलियन टन के न्यूनतम क्षेत्र भंडार से मेल खाता है।
13. अयस्क निकाय की घटना की प्रकृति के आधार पर, लौह सामग्री के लिए अस्वीकृति सीमा के निर्धारण पर खनन स्थितियों द्वारा एक महत्वपूर्ण प्रभाव डाला जाता है। अयस्क परतों की गहरी घटना के लिए उनके विकास के लिए महंगी खानों के निर्माण, उच्च परिचालन लागत (वेंटिलेशन, खानों की रोशनी, पानी को बाहर निकालने, अयस्क और अपशिष्ट चट्टान को उठाने आदि) की आवश्यकता होती है। अयस्क पिंड की घटना के लिए अत्यंत प्रतिकूल खनन और भूवैज्ञानिक परिस्थितियों का एक उदाहरण याकोवलेव्स्कॉय जमा केएमए है, जिसमें कुछ क्षेत्रों में अयस्क के ऊपर छत की ऊंचाई 560 मीटर तक पहुंच जाती है। छत में आठ जलभृत स्थित हैं, जो मुश्किल पैदा करता है खनन के लिए हाइड्रोजियोलॉजिकल स्थितियां और डायवर्जन की आवश्यकता है भूजलइस क्षेत्र में अयस्क भंडार या मिट्टी के कृत्रिम जमने के क्षेत्र से। इन सबके लिए अयस्क खनन के लिए बड़ी पूंजी और परिचालन लागत की आवश्यकता होती है और अयस्कों का मूल्य कम हो जाता है। पृथ्वी की दिन के समय की सतह के करीब जमा का स्थान और खुले तरीके से (खदानों में) अयस्क खनन की संभावना अयस्क खनन की लागत को काफी कम कर देती है और जमा के मूल्य में वृद्धि करती है। इस मामले में, भूमिगत खनन की तुलना में कम लौह सामग्री वाले अयस्कों को निकालना और संसाधित करना लाभदायक हो जाता है।
14. लौह अयस्क की मात्रा और गुणवत्ता पर डेटा के साथ-साथ, किसी विशेष जमा का आकलन करने में एक महत्वपूर्ण कारक इसकी भौगोलिक और आर्थिक स्थिति है: उपभोक्ता से दूरी, परिवहन संचार की उपलब्धता, श्रम संसाधनऔर इसी तरह।

जमा के औद्योगिक प्रकार

लौह अयस्क भंडार के मुख्य औद्योगिक प्रकार

• उन पर लौहयुक्त क्वार्टजाइट और समृद्ध अयस्कों के निक्षेप बने

वे रूपांतरित मूल के हैं। अयस्क को फेरुजिनस क्वार्टजाइट्स, या जैस्पिलाइट्स, मैग्नेटाइट, हेमेटाइट-मैग्नेटाइट और हेमेटाइट-मार्टाइट (ऑक्सीकरण क्षेत्र में) द्वारा दर्शाया जाता है। कुर्स्क चुंबकीय विसंगति (केएमए, रूस) और क्रिवॉय रोग (यूक्रेन), लेक सुपीरियर क्षेत्र के बेसिन (अंग्रेज़ी)रूसी(यूएसए और कनाडा), हैमरस्ले लौह अयस्क प्रांत (ऑस्ट्रेलिया), मिनस गेरैस क्षेत्र (ब्राजील)।

• स्ट्रेटम तलछटी जमाव. वे केमोजेनिक मूल के हैं, जो कोलाइडल समाधानों से लोहे की वर्षा के कारण बनते हैं। ये ओओलिटिक, या फलियां, लौह अयस्क हैं, जिनका प्रतिनिधित्व मुख्य रूप से गोइथाइट और हाइड्रोगोइथाइट द्वारा किया जाता है। लोरेन बेसिन (फ्रांस), केर्च बेसिन, लिसाकोवस्कॉय और अन्य (पूर्व यूएसएसआर)।
• स्कर्न लौह अयस्क भंडार। सरबैस्कॉय, सोकोलोवस्कॉय, कचारस्कॉय, माउंट ब्लागोडैट, मैग्नीटोगोरस्कॉय, ताशतागोलस्कॉय।
• जटिल टाइटैनोमैग्नेटाइट जमा। उत्पत्ति जादुई है, जमा बड़े प्रीकैम्ब्रियन घुसपैठ तक ही सीमित हैं। अयस्क खनिज - मैग्नेटाइट, टाइटैनोमैग्नेटाइट। कचकनार्सकोए, कुसिंस्कोय जमा, कनाडा, नॉर्वे के जमा।

लघु औद्योगिक प्रकार के लौह अयस्क भंडार

• जटिल कार्बोनाइट एपेटाइट-मैग्नेटाइट जमा। कोवडोर्स्कॉय।
• लौह अयस्क मैग्नो-मैग्नेटाइट जमा। कोर्शुनोवस्कॉय, रुडनोगोरस्कॉय, नेरुंडिनस्कॉय।
• लौह अयस्क साइडराइट जमा। बकालस्कोए, रूस; सिगरलैंड, जर्मनी, आदि।
• लौह अयस्क और फेरोमैंगनीज ऑक्साइड ज्वालामुखी-तलछटी स्तर में जमा होते हैं। कराज़हलस्कोए।
• लौह अयस्क की चादर जैसा लैटेरिटिक जमाव। दक्षिणी उराल; क्यूबा और अन्य

शेयरों

दुनिया में लौह अयस्क का प्रमाणित भंडार लगभग 160 अरब टन है, जिसमें लगभग 80 अरब टन शुद्ध लोहा होता है। अमेरिकी भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण के अनुसार, ब्राजील और रूस के लौह अयस्क भंडार दुनिया के लौह भंडार का 18% हिस्सा हैं। लौह सामग्री के संदर्भ में भंडार।

यह प्रश्न पूछने पर - हमें लौह अयस्क की आवश्यकता क्यों है, यह स्पष्ट हो जाता है कि इसके बिना कोई व्यक्ति ऊंचाइयों तक नहीं पहुंच पाता आधुनिक विकाससभ्यता। उपकरण और हथियार, मशीन के हिस्से और मशीन टूल्स - यह सब लौह अयस्क से बनाया जा सकता है। आज राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था की एक भी शाखा ऐसी नहीं है जो स्टील या कच्चा लोहा के बिना चलती हो।

लोहा पृथ्वी की पपड़ी में सबसे व्यापक रासायनिक तत्वों में से एक है। पृथ्वी की पपड़ी में यह तत्व व्यावहारिक रूप से अपने शुद्ध रूप में नहीं पाया जाता है, यह यौगिकों (ऑक्साइड, कार्बोनेट, लवण, आदि) के रूप में होता है। जिन खनिज यौगिकों में इस तत्व की महत्वपूर्ण मात्रा होती है उन्हें लौह अयस्क कहा जाता है। 55% लौह युक्त अयस्कों का औद्योगिक उपयोग आर्थिक रूप से उचित है। कम धातु सामग्री वाली अयस्क सामग्री को प्रारंभिक संवर्धन के अधीन किया जाता है। संवर्धन के तरीके लौह अयस्क खननलगातार सुधार किया जा रहा है. इसलिए, वर्तमान में, लौह अयस्क (खराब) की संरचना में लोहे की मात्रा की आवश्यकताएं लगातार कम हो रही हैं। अयस्क में अयस्क बनाने वाले तत्व के यौगिक, खनिज अशुद्धियाँ और अपशिष्ट चट्टान शामिल हैं।

• क्रिया के अंतर्गत अयस्कों का निर्माण होता है उच्च तापमान, मैग्माटोजेनिक कहलाते हैं;
• प्राचीन समुद्रों के तल पर धंसाव के परिणामस्वरूप गठित - बहिर्जात;
• अत्यधिक दबाव और तापमान के प्रभाव में - कायापलट।

नस्ल की उत्पत्ति निर्धारित करती है खनन की स्थितिऔर उनमें किस प्रकार का लोहा होता है।

लौह अयस्कों की मुख्य विशेषता उनका व्यापक वितरण और पृथ्वी की पपड़ी में बहुत महत्वपूर्ण भंडार है।

मुख्य लौह युक्त खनिज यौगिक हैं:

• हेमेटाइट लोहे का सबसे मूल्यवान स्रोत है, क्योंकि इसमें लगभग 68-72% तत्व और न्यूनतम हानिकारक अशुद्धियाँ होती हैं, हेमेटाइट जमा को लाल लौह अयस्क कहा जाता है;
• मैग्नेटाइट - इस प्रकार के लौह अयस्क का मुख्य गुण चुंबकीय गुण है। हेमेटाइट के साथ, यह 72.5% की लौह सामग्री के साथ-साथ उच्च सल्फर सामग्री द्वारा प्रतिष्ठित है। निक्षेप बनाता है - चुंबकीय लौह अयस्क;
• के अंतर्गत जलीय धातु आक्साइड का एक समूह साधारण नामभूरे रंग का लोहा. इन अयस्कों में लौह तत्व, मैंगनीज की अशुद्धियाँ, फास्फोरस की मात्रा कम होती है। यह इस प्रकार के लौह अयस्क के गुणों को निर्धारित करता है - महत्वपूर्ण न्यूनता, संरचना की सरंध्रता;
• साइडराइट (आयरन कार्बोनेट) - इसमें गैंग्यू की मात्रा अधिक होती है, धातु में लगभग 48% होता है।

लौह अयस्क का अनुप्रयोग

लौह अयस्क का उपयोग कच्चा लोहा, कच्चा लोहा और इस्पात को गलाने के लिए किया जाता है। हालाँकि, पहले लौह अयस्कअपने इच्छित उद्देश्य के लिए उपयोग किया जाता है, इसे खनन और प्रसंस्करण संयंत्रों में समृद्ध किया जाता है। यह खराब अयस्क सामग्री पर लागू होता है, जिसमें लौह सामग्री 25-26% से कम होती है। निम्न श्रेणी के अयस्कों के संवर्धन के लिए कई विधियाँ विकसित की गई हैं:

• चुंबकीय विधि, इसमें अयस्क घटकों की चुंबकीय पारगम्यता में अंतर का उपयोग करना शामिल है;
• अयस्क कणों के विभिन्न वेटेबिलिटी गुणांक का उपयोग करके प्लवनशीलता विधि;
• एक फ्लशिंग विधि जो उच्च दबाव में तरल पदार्थ के जेट के साथ खाली अशुद्धियों को हटा देती है;
• गुरुत्वाकर्षण विधि, जो अपशिष्ट चट्टान को हटाने के लिए विशेष निलंबन का उपयोग करती है।

लौह अयस्क से संवर्धन के परिणामस्वरूप, 66-69% तक धातु युक्त सांद्रण प्राप्त होता है।

लौह अयस्क और सांद्रणों का उपयोग कैसे और कहाँ किया जाता है:

• अयस्क का उपयोग ब्लास्ट-फर्नेस उत्पादन में लौह गलाने के लिए किया जाता है;
• कच्चा लोहा के चरण को दरकिनार करते हुए, सीधी विधि से स्टील प्राप्त करना;
• लौहमिश्र धातु प्राप्त करने के लिए।

परिणामस्वरूप, परिणामी स्टील और कच्चा लोहा से प्रोफाइल और शीट उत्पाद बनाए जाते हैं, जिससे आवश्यक उत्पाद बनाए जाते हैं।

प्रसिद्ध तेल और गैस के अलावा, अन्य समान रूप से महत्वपूर्ण खनिज भी हैं। इनमें वे अयस्क शामिल हैं जिनका लौह के लिए और प्रसंस्करण द्वारा खनन किया जाता है। अयस्क भण्डार की उपस्थिति किसी भी देश की सम्पत्ति होती है।

अयस्क क्या हैं?

प्रत्येक प्राकृतिक विज्ञान इस प्रश्न का उत्तर अपने तरीके से देता है। खनिज विज्ञान अयस्क को खनिजों के एक समूह के रूप में परिभाषित करता है, जिसका अध्ययन उनमें से सबसे मूल्यवान के निष्कर्षण में सुधार के लिए आवश्यक है, और रसायन विज्ञान इसमें मूल्यवान धातुओं की गुणात्मक और मात्रात्मक सामग्री की पहचान करने के लिए अयस्क की मौलिक संरचना का अध्ययन करता है।

भूविज्ञान इस प्रश्न पर विचार करता है: "अयस्क क्या हैं?" उनके औद्योगिक उपयोग की समीचीनता के दृष्टिकोण से, क्योंकि यह विज्ञान ग्रह की गहराई में होने वाली संरचना और प्रक्रियाओं, चट्टानों और खनिजों के निर्माण की स्थितियों और नए खनिज भंडार की खोज का अध्ययन करता है। वे पृथ्वी की सतह पर ऐसे क्षेत्र हैं, जिन पर भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं के कारण औद्योगिक उपयोग के लिए पर्याप्त मात्रा में खनिज संरचनाएँ जमा हो गई हैं।

अयस्क निर्माण

इस प्रकार, इस प्रश्न पर: "अयस्क क्या हैं?" सबसे पूर्ण उत्तर यह है. अयस्क एक चट्टान है जिसमें धातुओं की औद्योगिक सामग्री होती है। केवल इस मामले में ही इसका मूल्य है। धातु के अयस्कों का निर्माण तब होता है जब उनके यौगिकों वाला मैग्मा ठंडा हो जाता है। साथ ही, वे अपने परमाणु भार के अनुसार वितरित होकर क्रिस्टलीकृत हो जाते हैं। सबसे भारी पदार्थ मैग्मा के नीचे बैठ जाते हैं और एक अलग परत में खड़े हो जाते हैं। अन्य खनिज चट्टानें बनाते हैं, और मैग्मा से बचा हुआ हाइड्रोथर्मल तरल रिक्त स्थान में फैलता है। इसमें मौजूद तत्व जम कर शिराओं का निर्माण करते हैं। चट्टानें, प्राकृतिक शक्तियों के प्रभाव में नष्ट होकर, जलाशयों के तल पर जमा हो जाती हैं, जिससे तलछटी निक्षेप बनते हैं। चट्टानों की संरचना के आधार पर धातुओं के विभिन्न अयस्कों का निर्माण होता है।

लौह अयस्कों

इन खनिजों के प्रकार बहुत भिन्न होते हैं। अयस्क, विशेषकर लोहा, क्या हैं? यदि अयस्क में औद्योगिक प्रसंस्करण के लिए पर्याप्त धातु होती है, तो इसे लौह अयस्क कहा जाता है। वे मूल में भिन्न हैं रासायनिक संरचना, साथ ही धातुओं और अशुद्धियों की सामग्री जो उपयोगी हो सकती है। एक नियम के रूप में, ये संबंधित अलौह धातुएं हैं, उदाहरण के लिए, क्रोमियम या निकल, लेकिन हानिकारक भी हैं - सल्फर या फास्फोरस।

रासायनिक संरचना को इसके विभिन्न ऑक्साइड, हाइड्रॉक्साइड या आयरन ऑक्साइड के कार्बोनिक लवण द्वारा दर्शाया जाता है। विकसित अयस्कों में लाल, भूरा और चुंबकीय लौह अयस्क के साथ-साथ लौह चमक भी शामिल है - इन्हें सबसे समृद्ध माना जाता है और इनमें 50% से अधिक धातु होती है। गरीबों में वे शामिल हैं जिनमें उपयोगी संरचना कम है - 25%।

लौह अयस्क की संरचना

चुंबकीय लौह अयस्क आयरन ऑक्साइड है। इसमें 70% से अधिक शुद्ध धातु होती है, लेकिन जमाव में यह जस्ता मिश्रण और अन्य संरचनाओं के साथ और कभी-कभी होती है। प्रयुक्त अयस्कों में सर्वोत्तम माना जाता है। आयरन शाइन में भी 70% तक आयरन होता है। लाल लौह अयस्क - आयरन ऑक्साइड - शुद्ध धातु के निष्कर्षण के स्रोतों में से एक। और भूरे रंग के एनालॉग्स में 60% तक धातु सामग्री होती है और अशुद्धियाँ पाई जाती हैं, जो कभी-कभी हानिकारक होती हैं। वे जलीय लौह ऑक्साइड हैं और लगभग सभी लौह अयस्कों के साथ होते हैं। ये खनन और प्रसंस्करण में आसानी के लिए भी सुविधाजनक हैं, लेकिन इस प्रकार के अयस्क से प्राप्त धातु निम्न गुणवत्ता वाली होती है।

लौह अयस्क भंडारों की उत्पत्ति के अनुसार उन्हें तीन बड़े समूहों में विभाजित किया गया है।

1. अंतर्जात, या मैग्माटोजेनिक। उनका गठन भू-रासायनिक प्रक्रियाओं के कारण होता है जो पृथ्वी की पपड़ी, जादुई घटनाओं की गहराई में हुई थीं।
2. बहिर्जात, या सतही, जमाव पृथ्वी की पपड़ी के निकट-सतह क्षेत्र में, यानी झीलों, नदियों और महासागरों के तल पर होने वाली प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप बनाए गए थे।
3. उच्च दबाव और समान तापमान के प्रभाव में पृथ्वी की सतह से पर्याप्त गहराई पर मेटामोर्फोजेनिक निक्षेपों का निर्माण हुआ।

देश में लौह अयस्क के भंडार

रूस विभिन्न निक्षेपों से समृद्ध है। दुनिया के सबसे बड़े भंडार में दुनिया के सभी भंडार का लगभग 50% शामिल है। इस क्षेत्र में, यह पहले से ही 18 वीं शताब्दी में नोट किया गया था, लेकिन जमा का विकास पिछली शताब्दी के 30 के दशक में ही शुरू हुआ था। इस बेसिन में अयस्क भंडार शुद्ध धातु से भरपूर हैं, इन्हें अरबों टन में मापा जाता है, और खनन खुले या भूमिगत तरीके से किया जाता है।

बकचर लौह अयस्क भंडार, जो देश और दुनिया में सबसे बड़े में से एक है, पिछली शताब्दी के 60 के दशक में खोजा गया था। 60% तक शुद्ध लोहे की सांद्रता के साथ इसमें अयस्क का भंडार लगभग 30 बिलियन टन है।

क्रास्नोयार्स्क क्षेत्र में मैग्नेटाइट अयस्कों के साथ अबागास्कॉय जमा है। इसकी खोज पिछली सदी के 30 के दशक में हुई थी, लेकिन इसका विकास आधी सदी बाद ही शुरू हुआ। उत्तर में और दक्षिणी क्षेत्रबेसिन में खुले गड्ढे में खनन किया जाता है, और भंडार की सटीक मात्रा 73 मिलियन टन है।

1856 में खोजा गया अबकन लौह अयस्क भंडार अभी भी सक्रिय है। सबसे पहले, विकास खुले तरीके से किया गया था, और XX सदी के 60 के दशक से - 400 मीटर तक की गहराई पर एक भूमिगत विधि द्वारा। अयस्क में शुद्ध धातु की मात्रा 48% तक पहुँच जाती है।

निकल अयस्क

निकल अयस्क क्या है? इस धातु के औद्योगिक उत्पादन के लिए उपयोग की जाने वाली खनिज संरचनाओं को निकल अयस्क कहा जाता है। चार प्रतिशत तक शुद्ध धातु सामग्री वाले सल्फाइड तांबा-निकल अयस्क और सिलिकेट निकल अयस्क हैं, जिनका समान संकेतक 2.9% तक है। पहले प्रकार का जमाव आमतौर पर आग्नेय प्रकार का होता है, और सिलिकेट अयस्क अपक्षय परत में पाए जाते हैं।

रूस में निकल उद्योग का विकास 19वीं शताब्दी के मध्य में मध्य उराल में उनके स्थान के विकास से जुड़ा है। लगभग 85% सल्फाइड जमा नोरिल्स्क क्षेत्र में केंद्रित हैं। भंडार की समृद्धि और खनिजों की विविधता के मामले में तैमिर के भंडार दुनिया में सबसे बड़े और सबसे अनोखे हैं, इनमें आवर्त सारणी के 56 तत्व शामिल हैं। निकल अयस्कों की गुणवत्ता के मामले में रूस अन्य देशों से कमतर नहीं है, फायदा यह है कि उनमें अतिरिक्त दुर्लभ तत्व होते हैं।

लगभग दस प्रतिशत निकेल संसाधन कोला प्रायद्वीप पर सल्फाइड जमा में केंद्रित हैं, और सिलिकेट जमा मध्य और दक्षिणी यूराल में विकसित किए जा रहे हैं।

रूस के अयस्कों की विशेषता औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक मात्रा और विविधता है। हालाँकि, साथ ही, वे जटिल भी हैं स्वाभाविक परिस्थितियांउत्पादन, देश के क्षेत्र में असमान वितरण, उस क्षेत्र के बीच विसंगति जहां संसाधन स्थित हैं और जनसंख्या का घनत्व।

लौह अयस्क एक विशेष खनिज संरचना है, जिसमें लौह के साथ-साथ इसके यौगिक भी शामिल हैं। एक अयस्क को लौह अयस्क माना जाता है यदि इसमें यह तत्व पर्याप्त मात्रा में मौजूद हो ताकि इसे निकालना आर्थिक रूप से लाभदायक हो।

लौह अयस्क की मुख्य किस्म है इसमें लगभग 70% ऑक्साइड और फेरस ऑक्साइड होता है। यह अयस्क काला या स्टील ग्रे रंग का होता है। रूस में चुंबकीय लौह अयस्क का खनन उरल्स में किया जाता है। यह हाई, ग्रेस और कचकनार की गहराइयों में पाया जाता है। स्वीडन में, यह फालुन, डैनमोर और गेलिवर के आसपास पाया जाता है। अमेरिका में, यह पेंसिल्वेनिया है, और नॉर्वे में, अरेन्डल और पर्सबर्ग है।

लौह धातु विज्ञान में, लौह अयस्क उत्पादों को तीन प्रकारों में विभाजित किया जाता है:

पृथक लौह अयस्क (कम लौह सामग्री के साथ);

सिंटर अयस्क (औसत लौह सामग्री के साथ);

छर्रों (कच्चे लौह युक्त द्रव्यमान)।

रूपात्मक प्रकार

लौह अयस्क के भंडार को समृद्ध माना जाता है यदि उनकी संरचना में 57% से अधिक लोहा होता है। खराब अयस्कों में वे शामिल हैं जिनमें कम से कम 26% लोहा होता है। वैज्ञानिकों ने लौह अयस्क को दो रूपात्मक प्रकारों में विभाजित किया है: रैखिक और सपाट जैसा।

रैखिक प्रकार का लौह अयस्क मोड़ और पृथ्वी दोष के क्षेत्रों में पच्चर के आकार का अयस्क निकाय है। इस प्रकार को विशेष रूप से उच्च लौह सामग्री (50 से 69% तक) द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है, लेकिन ऐसे अयस्क में सल्फर और फास्फोरस कम मात्रा में होते हैं।

फेरुजिनस क्वार्टजाइट्स के शीर्ष पर चपटे जैसे जमाव होते हैं, जो एक विशिष्ट अपक्षय परत का प्रतिनिधित्व करते हैं।

लौह अयस्क। अनुप्रयोग और निष्कर्षण

समृद्ध लौह अयस्क का उपयोग पिग आयरन का उत्पादन करने के लिए किया जाता है और मुख्य रूप से कनवर्टर और खुले चूल्हा उत्पादन में गलाने के लिए या सीधे लोहे की कमी के लिए उपयोग किया जाता है। इसकी एक छोटी मात्रा का उपयोग प्राकृतिक रंग (गेरू) और मिट्टी के वजन बढ़ाने वाले एजेंट के रूप में किया जाता है

खोजे गए निक्षेपों के विश्व भंडार की मात्रा 160 बिलियन टन है, और उनमें लगभग 80 बिलियन टन लोहा है। लौह अयस्क यूक्रेन में पाया जाता है, और रूस और ब्राजील में शुद्ध लोहे का सबसे बड़ा भंडार है।

विश्व अयस्क खनन की मात्रा हर साल बढ़ रही है। ज्यादातर मामलों में, लौह अयस्क का खनन एक खुली विधि द्वारा किया जाता है, जिसका सार यह है कि सभी आवश्यक उपकरण जमा तक पहुंचाए जाते हैं, और वहां एक खदान बनाई जाती है। खदान की गहराई औसतन लगभग 500 मीटर है, और इसका व्यास पाए गए भंडार की विशेषताओं पर निर्भर करता है। उसके बाद, विशेष उपकरणों की मदद से, लौह अयस्क का खनन किया जाता है, भारी भार के परिवहन के लिए अनुकूलित वाहनों पर रखा जाता है, और खदान से उन उद्यमों तक पहुंचाया जाता है जो प्रसंस्करण में लगे हुए हैं।

खुली विधि का नुकसान केवल उथली गहराई पर अयस्क निकालने की क्षमता है। यदि यह अधिक गहराई में है, तो आपको खदानें बनानी होंगी। सबसे पहले, एक ट्रंक बनाया जाता है जो अच्छी तरह से मजबूत दीवारों के साथ एक गहरे कुएं जैसा दिखता है। गलियारे, तथाकथित बहाव, ट्रंक से अलग-अलग दिशाओं में प्रस्थान करते हैं। इनमें पाए जाने वाले अयस्क को उड़ाया जाता है और फिर उसके टुकड़ों को विशेष उपकरणों की मदद से सतह पर लाया जाता है। इस तरह से लौह अयस्क का निष्कर्षण कुशल है, लेकिन इसमें गंभीर खतरा और लागत शामिल है।

एक अन्य विधि भी है जिसके द्वारा लौह अयस्क का खनन किया जाता है। इसे एसएचडी या बोरहोल हाइड्रोलिक उत्पादन कहा जाता है। भूमिगत से अयस्क को इस प्रकार निकाला जाता है: एक कुआँ खोदा जाता है, हाइड्रोलिक मॉनिटर वाले पाइपों को उसमें उतारा जाता है और चट्टान को एक बहुत शक्तिशाली जल जेट के साथ कुचल दिया जाता है, जिसे फिर सतह पर उठाया जाता है। इस तरह से लौह अयस्क का निष्कर्षण सुरक्षित है, लेकिन, दुर्भाग्य से, अप्रभावी है। इस तरह से केवल 3% अयस्क का खनन किया जा सकता है, और 70% का खनन खदानों का उपयोग करके किया जाता है। हालाँकि, SHD पद्धति के विकास में सुधार किया जा रहा है, और इस बात की बहुत अधिक संभावना है कि भविष्य में यह विकल्प खानों और खदानों को विस्थापित करने वाला मुख्य विकल्प बन जाएगा।