अयस्क सामग्री। लौह अयस्क के मुख्य खनिज। देश में लौह अयस्क का भंडार

गर्भावस्था

निम्नलिखित औद्योगिक प्रकार प्रतिष्ठित हैं: लौह अयस्क:

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 ब्रिकेट्स।

रासायनिक संरचना

द्वारा रासायनिक संरचनालौह अयस्क ऑक्साइड हैं, ऑक्साइड के हाइड्रेट और फेरस ऑक्साइड के कार्बोनिक लवण, प्रकृति में विभिन्न प्रकार के अयस्क खनिजों के रूप में पाए जाते हैं, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण हैं: मैग्नेटाइट (चुंबकीय लौह अयस्क), हेमेटाइट (लौह चमक या लाल लौह अयस्क) ); लिमोनाइट (भूरा लौह अयस्क, जिसमें दलदल और झील के अयस्क शामिल हैं), साइडराइट (स्पार आयरन ओर या आयरन स्पर, और इसकी किस्म - स्फेरोसाइडराइट)। आमतौर पर, नामित अयस्क खनिजों का प्रत्येक संचय उनमें से एक 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 साथ एक ही निक्षेप में पाए जाते हैं, हालांकि ज्यादातर मामलों में उनमें से एक प्रबल 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 लंबे समय तक अपक्षय या कायापलट की प्रक्रियाओं के दौरान क्वार्ट्ज के लीचिंग और सिलिकेट्स के अपघटन द्वारा बनाए गए फेरुगिनस क्वार्टजाइट के प्राकृतिक संवर्धन का एक उत्पाद है। खराब लौह अयस्क में न्यूनतम 26% लोहा हो सकता है।

समृद्ध लौह अयस्क जमा के दो मुख्य रूपात्मक प्रकार हैं: फ्लैट-जैसे और रैखिक। फ्लैट-समान वाले बड़े क्षेत्रों के रूप में फेरुजिनस क्वार्टजाइट्स की तेजी से सूई परतों के शीर्ष पर स्थित होते हैं और एक पॉकेट-जैसे आधार के साथ होते हैं और विशिष्ट अपक्षय क्रस्ट से संबंधित होते हैं। रैखिक जमा समृद्ध अयस्कों के पच्चर के आकार के अयस्क निकाय हैं जो दोष, फ्रैक्चर, क्रशिंग के क्षेत्र में गहराई में गिरते हैं, कायापलट की प्रक्रिया में झुकते हैं। अयस्कों में उच्च लौह सामग्री (54-69%) और कम सल्फर और फास्फोरस सामग्री की विशेषता होती है। समृद्ध अयस्कों के कायांतरण निक्षेपों का सबसे विशिष्ट उदाहरण क्रिवबास के उत्तरी भाग में परवोमेस्कॉय और ज़ेल्टोवोडस्कॉय निक्षेप हो सकते हैं।

ब्लास्ट फर्नेस में पिग आयरन को गलाने के लिए समृद्ध लौह अयस्कों का उपयोग किया जाता है, जिसे बाद में ओपन-हार्ट, कन्वर्टर या इलेक्ट्रिक स्टीलमेकिंग में स्टील में बदल दिया जाता है। खनन किए गए समृद्ध लौह अयस्कों का एक छोटा सा हिस्सा ड्रिलिंग मिट्टी के लिए रंगों और भारोत्तोलन एजेंटों के रूप में उपयोग किया जाता है। अलग-अलग, लोहे की सीधी कमी की प्रक्रियाएं 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

लौह अयस्क के धातुकर्म मूल्य का निर्धारण करने वाला मुख्य कारक लौह सामग्री है। इस आधार पर लौह अयस्कों को समृद्ध (60-65% Fe), औसत सामग्री (45-60%) और खराब (45% से कम) में विभाजित किया जाता है। अयस्क में लोहे की मात्रा में कमी के कारण ब्लास्ट फर्नेस गलाने में स्लैग की सापेक्ष उपज में उल्लेखनीय वृद्धि के कारण इसके धातुकर्म मूल्य में उत्तरोत्तर कमी आती है। ब्लास्ट फर्नेस के संचालन के अभ्यास ने स्थापित किया है कि चार्ज में लोहे की मात्रा में 1% (abs।) की वृद्धि के साथ, भट्ठी की उत्पादकता 2-2.5% बढ़ जाती है, और कोक की विशिष्ट खपत 1- से घट जाती है। 1.5%।
अपशिष्ट चट्टान की संरचना का लौह अयस्क की गुणवत्ता पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। शून्य की बेकार चट्टान की मूलता के साथ, अयस्क द्वारा पेश की गई अपशिष्ट चट्टान की मात्रा की तुलना में स्लैग की मात्रा दोगुनी हो जाती है। यदि अपशिष्ट अयस्क स्वयं-पिघल रहा है, अर्थात अयस्क और लावा की मूलता समान है, तो प्रवाह की शुरूआत की आवश्यकता नहीं है, और लावा की मात्रा अपशिष्ट चट्टान की मात्रा के बराबर है, अर्थात इसका उत्पादन होगा आधा 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 क्षारीयता में वृद्धि के साथ अयस्कों का धातुकर्म मूल्य बढ़ता है।
हानिकारक अशुद्धियाँ अयस्क के मूल्य को कम कर देती हैं, और एक महत्वपूर्ण मात्रा में इसे उच्च लौह सामग्री के साथ, ब्लास्ट फर्नेस में सीधे उपयोग के लिए अनुपयुक्त बना देती हैं।
- ब्लास्ट-फर्नेस गलाने के दौरान, सल्फर यौगिकों की एक छोटी मात्रा गैस में चली जाती है और इसे भट्टी से दूर ले जाया जाता है, लेकिन सल्फर के थोक को पिग आयरन और स्लैग के बीच वितरित किया जाता है। सल्फर की अधिकतम मात्रा को स्लैग में परिवर्तित करने और खट्टे पिग आयरन के उत्पादन को रोकने के लिए, ब्लास्ट फर्नेस में उच्च क्षारीयता के साथ अत्यधिक गर्म स्लैग होना चाहिए, जो अंततः कोक की विशिष्ट खपत को बढ़ाता है और आनुपातिक रूप से भट्ठी की उत्पादकता को कम करता है। यह माना जाता है कि चार्ज के अयस्क भाग में सल्फर सामग्री में 0.1% (abs।) की कमी से विशिष्ट कोक की खपत 1.5-2%, फ्लक्स की खपत - 6-7% तक कम हो जाती है और विस्फोट की उत्पादकता बढ़ जाती है भट्ठी 1.5-2% ओवन। वर्तमान परिस्थितियाँ ब्लास्ट-फर्नेस गलाने के लिए इच्छित अयस्क में अधिकतम सल्फर सामग्री को 0.2-0.3% तक सीमित करती हैं। हालांकि, इस तथ्य के कारण कि वर्तमान में, भट्ठी में खिलाए जाने से पहले, खनन किए गए अयस्कों का बड़ा हिस्सा बेनेफिकेशन के अधीन होता है, इसके बाद एग्लोमरेशन या पेलेट रोस्टिंग की प्रक्रिया में सांद्रों का थर्मल प्रसंस्करण होता है, जिसके परिणामस्वरूप एक महत्वपूर्ण प्रारंभिक सल्फर (80-95%) का अनुपात जल गया, 2-2.5% तक सल्फर सामग्री वाले लौह अयस्क का उपयोग करना संभव हो गया। इसी समय, अयस्क, जिसमें सल्फाइड सल्फर, सेटेरिस पैरीबस शामिल है, का अयस्क की तुलना में अधिक मूल्य होता है, जिसमें सल्फर सल्फेट्स के रूप में होता है, क्योंकि बाद में छर्रों के ढेर और भूनने के दौरान खराब हो जाता है।
- ढेर के दौरान आर्सेनिक को और भी खराब तरीके से हटाया जाता है। ब्लास्ट-फर्नेस गलाने में, यह पूरी तरह से कच्चा लोहा 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 के लिए किया गया हो।
- ढेर के दौरान फास्फोरस को हटाया नहीं जाता है। एक 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 फास्फोरस सामग्री, 0.3-0.5% के बराबर, सबसे प्रतिकूल है, क्योंकि टॉमसोव लोहा के गलाने के लिए इस तरह के फास्फोरस की एकाग्रता कम होती है, और बेसेमर लोहा के लिए यह बहुत अधिक है, जो तकनीकी और आर्थिक में गिरावट की ओर जाता है। इस्पात निर्माण प्रक्रिया के संकेतक।
- ढेर 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।
उपयोगी अशुद्धियाँ निम्नलिखित कारणों से लौह अयस्क के धातुकर्म मूल्य को बढ़ाती हैं। ऐसे अयस्कों के पिघलने के दौरान, स्वाभाविक रूप से मिश्र धातु वाले कच्चा लोहा प्राप्त किया जा सकता है, और फिर स्टील्स जिन्हें मिश्र धातु के लिए विशेष महंगे योजक की शुरूआत की आवश्यकता नहीं होती है (या उनकी खपत को कम करते हैं)। इस प्रकार अयस्कों में निकेल और क्रोमियम अशुद्धियों का उपयोग किया जाता है। अन्य मामलों में, अन्य मूल्यवान धातुएं कच्चा लोहा के साथ-साथ प्राप्त की जाती हैं। उदाहरण के लिए, धातुकर्म प्रसंस्करण के परिणामस्वरूप टाइटेनोमैग्नेटाइट अयस्कों को संसाधित करते समय, लोहे के अलावा, एक बहुत मूल्यवान और महंगी धातु निकाली जाती है - वैनेडियम, जिसके कारण कच्चे माल को कम लौह सामग्री के साथ संसाधित करना आर्थिक रूप से व्यवहार्य हो जाता है ( उदाहरण के लिए देखें कचकनार्स्की गोक) लौह अयस्कों में मैंगनीज की एक बढ़ी हुई मात्रा मैंगनीज कास्ट आयरन प्राप्त करना संभव बनाती है, जिसमें desulfurization प्रक्रियाएं अधिक पूरी तरह से होती हैं, और धातु की गुणवत्ता में सुधार होता है।
एक अयस्क की समृद्ध होने की क्षमता (एक अयस्क का लाभकारी) इसके धातुकर्म मूल्य का एक महत्वपूर्ण संकेत है, क्योंकि अधिकांश निकाले गए लौह अयस्कों को उनकी लौह सामग्री को बढ़ाने या उनकी 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 का कमोबेश पूर्ण पृथक्करण होता है। यदि अपशिष्ट चट्टान में लगभग कोई लोहा नहीं होता है, और अयस्क खनिज के कण अपेक्षाकृत बड़े अनाज होते हैं, तो संवर्धन की सुविधा होती है। ऐसे अयस्कों को वर्गीकृत किया जाता है: आसानी से समृद्ध. अयस्क के कणों का सूक्ष्म प्रसार और अपशिष्ट चट्टान में बड़ी मात्रा में लोहे से अयस्क बनता है मुश्किल से समृद्ध, जो इसके धातुकर्म मूल्य को काफी कम कर देता है। संवर्धन के संदर्भ में, अलग-अलग प्रकार के अयस्कों को इसके क्षरण के क्रम में निम्नलिखित पंक्ति में व्यवस्थित किया जा सकता है: चुंबकीय लौह अयस्क (सबसे सस्ता और समृद्ध प्रभावी तरीका- चुंबकीय पृथक्करण), हेमेटाइट और मार्टाइट अयस्क, भूरा लौह अयस्क, साइडराइट। आसानी से समृद्ध अयस्क का एक उदाहरण ओलेनेगॉर्स्क जमा के मैग्नेटाइट्स हैं। चुंबकीय पृथक्करण गैंग क्वार्ट्ज को मैग्नेटाइट से अलग करना आसान बनाता है। जब मूल अयस्क में लौह तत्व 29.9% होता है, तो 65.4% लौह युक्त सांद्र प्राप्त होता है। इसके अलावा, काचकनारसोय जमा के टाइटेनोमैग्नेटाइट्स के चुंबकीय पृथक्करण के दौरान, लोहे का अनुपात जिसमें 16.5% होता 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 सांद्रता में बढ़ाने की अनुमति देती है। अयस्क से धुली हुई बेकार चट्टान में इसकी हिस्सेदारी 29-30% तक पहुँच जाती है। लौह अयस्क का धातुकर्म मूल्य तब और बढ़ जाता है जब रास्ते में बेकार चट्टान से अन्य उपयोगी घटक निकाले जाते हैं। उदाहरण के लिए, एनो-कोवडोरस्कॉय जमा के अयस्क को समृद्ध करते समय, लौह अयस्क सांद्रता के अलावा, एपेटाइट सांद्रता प्राप्त की जाती है, जो खनिज उर्वरकों के उत्पादन के लिए एक कच्चा माल है। ऐसा जटिल प्रसंस्करणलौह अयस्क की गहराई से निकाले गए भंडार के विकास की लाभप्रदता में काफी वृद्धि होती है।
लौह अयस्कों के धातुकर्म मूल्य को प्रभावित करने वाले मुख्य भौतिक गुणों में शामिल हैं: ताकत, ग्रैनुलोमेट्रिक संरचना (गांठ), सरंध्रता, नमी क्षमता, आदि। ब्लास्ट फर्नेस में कम ताकत और सिल्टी अयस्कों का प्रत्यक्ष उपयोग असंभव है, क्योंकि उनके बारीक अंश बहुत खराब होते हैं। आवेश सामग्री के स्तंभ की गैस पारगम्यता। इसके अलावा, ब्लास्ट-फर्नेस गैस प्रवाह भट्ठी के कार्य स्थान से 2-3 मिमी से छोटे आकार के अयस्क कणों को हटा देता है, जो तब धूल कलेक्टरों में बस जाते हैं। कम शक्ति वाले अयस्कों को संसाधित करते समय, इससे लोहे के 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 अयस्क के निष्कर्षण में जुर्माने की मात्रा विशेष रूप से बड़ी होती है। इस प्रकार, खनन के दौरान कुर्स्क चुंबकीय विसंगति के समृद्ध अयस्क 85% तक जुर्माना देते हैं जिन्हें ढेर 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, इस तरह के महीन अंशों, विशेष रूप से गीले अयस्कों को स्क्रीन पर स्थानांतरित करने में कठिनाई के कारण, यह बढ़ जाता है 10-12 मिमी तक। टुकड़ों के आकार की ऊपरी सीमा अयस्क की कम करने की क्षमता से निर्धारित होती है और 30-50 मिमी से अधिक नहीं होनी चाहिए, लेकिन व्यवहार में यह 80-100 मिमी भी है।
सुखाने, गर्म करने और कमी के दौरान अयस्कों की ताकत। इस तथ्य के कारण कि अयस्कों की संरचना में विभिन्न थर्मल विस्तार गुणांक वाले खनिज घटक शामिल हैं, गर्म होने पर, अयस्क के टुकड़ों में महत्वपूर्ण आंतरिक तनाव उत्पन्न होते हैं, जिससे जुर्माना के गठन के साथ उनका विनाश होता है। जलवाष्प से बचने की क्रिया के तहत बहुत तेजी से सुखाने से अयस्क के टुकड़े टूट सकते हैं। सुखाने और गर्म करने के दौरान लौह अयस्क सामग्री की ताकत में कमी को क्षय कहा जाता है।
लौह अयस्क का एक महत्वपूर्ण तकनीकी गुण उनका नरम होना है। एक ब्लास्ट फर्नेस में, चार्ज के अयस्क भाग के नरम होने के दौरान बनने वाले स्लैग के आटे के द्रव्यमान गैसों के पारित होने के लिए बहुत प्रतिरोध पैदा करते हैं। इसलिए, उच्चतम नरम शुरुआत तापमान वाले अयस्कों का उपयोग करना वांछनीय है। इस मामले में, अयस्क ब्लास्ट फर्नेस शाफ्ट में नरम नहीं होता है, जो चार्ज कॉलम की गैस पारगम्यता को अनुकूल रूप से प्रभावित करता है। अयस्क नरम करने का अंतराल जितना कम होगा (नरम की शुरुआत और अंत के बीच तापमान का अंतर), उतनी ही तेजी से नरम पेस्टी द्रव्यमान एक तरल मोबाइल पिघल में बदल जाता है, जो गैसों के प्रवाह के लिए ज्यादा प्रतिरोध नहीं पेश करता है। इसलिए, छोटे अंतराल और उच्च नरमी बिंदु वाले अयस्क महान धातुकर्म मूल्य के होते हैं।
एक अयस्क की नमी सामग्री इसकी नमी सामग्री को निर्धारित करती है। विभिन्न प्रकार के लौह अयस्कों के लिए, अनुमेय नमी सामग्री, उनकी नमी क्षमता को ध्यान में रखते हुए, तकनीकी स्थितियों द्वारा स्थापित की जाती है: भूरे लौह अयस्क के लिए - 10-16%, हेमेटाइट अयस्क - 4-6%, मैग्नेटाइट - 2-3%। आर्द्रता में वृद्धि से अयस्क के परिवहन के लिए परिवहन लागत बढ़ जाती है, और सर्दियों का समयइसकी ठंड को खत्म करने 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।
अयस्क की सरंध्रता की प्रकृति बड़े पैमाने पर अयस्क के लौह आक्साइड के साथ गैसीय कम करने वाले एजेंटों की बातचीत की प्रतिक्रिया सतह को निर्धारित करती है। सामान्य और खुले सरंध्रता के बीच भेद। कुल सरंध्रता के समान मान के साथ, छिद्र के आकार में कमी के साथ, अयस्क के टुकड़ों की प्रतिक्रिया सतह बढ़ जाती है। यह, ceteris paribus, अयस्क की रिड्यूसिबिलिटी और उसके धातुकर्म मूल्य को बढ़ाता है।
एक अयस्क की रिड्यूसिबिलिटी लोहे से बंधे ऑक्सीजन को उसके आक्साइड में गैसीय कम करने वाले एजेंट को अधिक या कम दर के साथ छोड़ने की क्षमता है। अयस्क की रिड्यूसिबिलिटी जितनी अधिक होगी, ब्लास्ट फर्नेस में उसका निवास समय उतना ही कम होगा, जिससे गलाने की गति तेज हो सकती है। भट्ठी में एक ही निवास समय के साथ, आसानी से कम किए गए अयस्क भट्ठी गैसों को लोहे से जुड़ी अधिक ऑक्सीजन देते हैं। यह प्रत्यक्ष कमी के विकास की डिग्री और लोहे के गलाने के लिए कोक की विशिष्ट खपत को कम करना संभव बनाता है। इस प्रकार, किसी भी दृष्टिकोण से, अयस्क की बढ़ी हुई न्यूनता इसका है मूल्यवान संपत्ति. सबसे बड़ी रिड्यूसिबिलिटी आमतौर पर ढीली, अत्यधिक झरझरा भूरा लौह अयस्क और साइडराइट्स होती है, जो जब ब्लास्ट फर्नेस के ऊपरी क्षितिज में सीओ 2 को हटा दिया जाता है या पूर्व-कैल्सीनेशन के परिणामस्वरूप, उच्च सरंध्रता प्राप्त करता है। सघन हेमेटाइट और मैग्नेटाइट अयस्कों द्वारा रिड्यूसिबिलिटी के घटते क्रम में उनका पालन किया जाता है।
लौह अयस्क जमा 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, खानों, संचार, आवास) के निर्माण और संचालन की दक्षता बढ़ जाती है। आदि) बढ़ता है। औसत क्षमता के आधुनिक धातुकर्म संयंत्र की ब्लास्ट फर्नेस की दुकान से प्रति वर्ष 8-10 मिलियन टन पिग आयरन की गंध आती है, और इसकी अयस्क की वार्षिक मांग 15-20 मिलियन टन है। निर्माण लागत की भरपाई के लिए, संयंत्र को काम करना चाहिए कम से कम 30 वर्ष (परिशोधन अवधि)। यह 450-600 मिलियन टन के न्यूनतम क्षेत्र भंडार से मेल खाती है।
लौह सामग्री के लिए अस्वीकृति सीमा के निर्धारण पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव खनन स्थितियों से होता है, जो अयस्क निकाय की घटना की प्रकृति पर निर्भर करता है। अयस्क परतों की गहरी घटना के लिए उनके विकास के लिए महंगी खानों के निर्माण की आवश्यकता होती है, उच्च परिचालन लागत (वेंटिलेशन के लिए, खानों की रोशनी, पानी को पंप करना, अयस्क और अपशिष्ट चट्टान उठाना, आदि)। अयस्क पिंड की घटना के लिए अत्यंत प्रतिकूल खनन और भूगर्भीय परिस्थितियों का एक उदाहरण याकोवलेस्कोय जमा केएमए है, जिसमें कुछ क्षेत्रों में अयस्क के ऊपर छत की ऊंचाई 560 मीटर तक पहुंच जाती है। छत में आठ जलभृत हैं, जो मुश्किल पैदा करता है खनन के लिए हाइड्रोजियोलॉजिकल स्थितियां और इस क्षेत्र में अयस्क जमा या मिट्टी की कृत्रिम ठंड के क्षेत्र से भूजल को हटाने की आवश्यकता है। इस सब के लिए अयस्क खनन के लिए बड़ी पूंजी और परिचालन लागत की आवश्यकता होती है और अयस्कों के मूल्य को कम करता है। पृथ्वी की दिन की सतह के करीब जमा का स्थान और खुले तरीके से (खदानों में) अयस्क खनन की संभावना अयस्क खनन की लागत को काफी कम करती 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।
लौह अयस्क की मात्रा और गुणवत्ता के आंकड़ों के साथ-साथ एक महत्वपूर्ण कारककिसी विशेष जमा का मूल्यांकन करते समय, इसकी भौगोलिक और आर्थिक स्थिति है: उपभोक्ता से दूरदर्शिता, उपस्थिति परिवहन संचारश्रम संसाधन, आदि।

औद्योगिक प्रकार की जमा राशि

लौह अयस्क जमा के मुख्य औद्योगिक प्रकार

फेरुजिनस क्वार्टजाइट्स और उन पर बने समृद्ध अयस्कों के निक्षेप

वे कायापलट मूल के हैं। अयस्क का प्रतिनिधित्व फेरुजिनस क्वार्टजाइट्स, या जसपीलाइट्स, मैग्नेटाइट, हेमेटाइट-मैग्नेटाइट और हेमटिट-मार्टाइट (ऑक्सीकरण क्षेत्र में) द्वारा किया जाता है। कुर्स्क चुंबकीय विसंगति (केएमए, रूस) और क्रिवॉय रोग (यूक्रेन), झील सुपीरियर क्षेत्र के बेसिन (अंग्रेज़ी)रूसी(यूएसए और कनाडा), हैमरस्ले लौह अयस्क प्रांत (ऑस्ट्रेलिया), मिनस गेरैस क्षेत्र (ब्राजील)।

स्ट्रैटम तलछटी जमा। वे केमोजेनिक मूल के हैं, जो कोलाइडल समाधानों से लोहे की वर्षा के कारण बनते हैं। ये ओलिटिक, या फलियां, लौह अयस्क हैं, जो मुख्य रूप से गोएथाइट और हाइड्रोगोएथाइट द्वारा दर्शाए जाते हैं। लोरेन बेसिन (फ्रांस), केर्च बेसिन, लिसाकोवस्कॉय और अन्य (पूर्व यूएसएसआर)।
स्कर्न लौह अयस्क जमा। सरबाइस्कॉय, सोकोलोव्स्की, काचर्सकोए, माउंट ब्लागोडैट, मैग्निटोगोर्स्कॉय, तश्तगोलस्कॉय।
जटिल टाइटेनोमैग्नेटाइट जमा। मूल जादुई है, जमा बड़े प्रीकैम्ब्रियन घुसपैठ तक ही सीमित हैं। अयस्क खनिज - मैग्नेटाइट, टाइटानोमैग्नेटाइट। Kachkanarskoye, Kusinskoye जमा, कनाडा, नॉर्वे की जमा राशि।

लघु औद्योगिक प्रकार के लौह अयस्क भंडार

जटिल कार्बोनेट एपेटाइट-मैग्नेटाइट जमा। कोवदोर्स्कोए।
लौह अयस्क मैग्नो-मैग्नेटाइट जमा। कोर्शुनोवस्कॉय, रुडनोगोरस्कॉय, नेरुंडिनस्कॉय।
लौह अयस्क साइडराइट जमा। बकालस्कॉय, रूस; सीजरलैंड, जर्मनी, आदि।
ज्वालामुखी-तलछटी स्तर में लौह अयस्क और फेरोमैंगनीज ऑक्साइड जमा। करज़लस्कोए।
लौह अयस्क शीट की तरह लैटेरिटिक जमा। दक्षिणी यूराल; क्यूबा और अन्य

शेयरों

विश्व का प्रमाणित लौह अयस्क भंडार लगभग 160 बिलियन टन है, जिसमें लगभग 80 बिलियन टन शुद्ध लोहा होता है। अमेरिकी भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण के अनुसार, लौह अयस्क जमा

अध्याय 7. भौतिक गुणों द्वारा अयस्क खनिजों के समूह। संदर्भ खनिजों के नैदानिक गुण। टेबल-निर्धारक।

मानक अध्ययन योजनाएं

अयस्क खनिज और एक शाफ्ट

बड़ी संख्या में अयस्क खनिजों से, तीन प्रकार के विशिष्ट यौगिकों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: देशी तत्व (धातु), सल्फाइड और इसी तरह के यौगिक, और ऑक्साइड - ऑक्सीजन के साथ धातुओं के यौगिक। वे भौतिक गुणों में महत्वपूर्ण रूप से भिन्न होते हैं, जो निदान की सुविधा प्रदान करते हैं।

1. मूल तत्व जैसे Au, Ag, Fe, Cu, Pt में आदर्श धातुओं के भौतिक गुण होते हैं, अर्थात। लचीलापन, लचीलापन, धातु चमक (प्रकाश के लिए अपारदर्शी), गर्मी और बिजली चालकता, उच्च घनत्व। उनके गुण मुख्य रूप से परमाणुओं के बीच धात्विक प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक बंधन के कारण होते हैं। बंधन का प्रकार क्रिस्टल जाली और ऑप्टिकल गुणों की संरचना को निर्धारित करता है। अयस्क खनिजों के लिए, परावर्तन और कठोरता महत्वपूर्ण गुण हैं। मूल धातुएं आमतौर पर सबसे अधिक परावर्तक वस्तुएं होती हैं और इनमें कम कठोरता होती है। विशिष्ट अयस्क खनिजों में देशी कार्बन - ग्रेफाइट का एक हेक्सागोनल संशोधन भी है, जो कम परावर्तन की विशेषता है।

2. सल्फाइड, जैसे: गैलेना - पीबीएस, स्फालराइट - जेडएनएस, मिलराइट - एनआईएस, सिनाबार - एचजीएस, पायरोटाइट - एफईएस, कोवेलाइट - सीयूएस - में धातुओं के गुण नहीं होते हैं। वे ज्यादातर भंगुर होते हैं, कमजोर रूप से बिजली का संचालन करते हैं, औसत परावर्तकता रखते हैं, कुछ आंशिक रूप से प्रकाश संचारित करते हैं। सल्फाइड के क्रिस्टल जाली में शामिल रासायनिक तत्वों के बीच इलेक्ट्रॉनिक बांड आयनिक या मिश्रित प्रकार के होते हैं, जिससे उनके ऑप्टिकल गुणों में तेज अंतर होता है। कई सल्फाइड कठोरता और परावर्तन सहित भौतिक गुणों में व्यापक अनिसोट्रॉपी प्रदर्शित करते हैं। अयस्क खनिजों के इस समूह में कई सेलेनियम, टेलुराइड, आर्सेनिक और सुरमा यौगिक भी शामिल हैं, जिनमें से कई औद्योगिक रूप से महत्वपूर्ण खनिज हैं।

3. ऑक्साइड, उदाहरण के लिए, मैग्नेटाइट - Fe 2+ Fe 3+ 2 O 4, हेमेटाइट - Fe 2 O 3, रूटाइल - TiO 2, कपराइट - Cu 2 O, इल्मेनाइट - FeTiO 3, क्रोमाइट - FeCr 2 O 4, भिन्न प्लास्टिसिटी, विद्युत चालकता की कमी से धातुओं से और भी अधिक। ऑक्साइड को आमतौर पर कम परावर्तन और उच्च कठोरता की विशेषता होती है। कई ऑक्साइड प्रकाश संचारित करते हैं। ऑक्साइड में रासायनिक बंधों के प्रकार भिन्न होते हैं, जो उनके भौतिक गुणों में व्यापक अंतर का कारण बनते हैं।

जमा के निर्माण में देशी धातुओं, सल्फाइड और ऑक्साइड की भूमिका अलग है। मूल धातुएं शायद ही कभी जमा करती हैं, और सल्फाइड और ऑक्साइड कई जमाओं के मुख्य घटक हैं।

जमा करने वाले सबसे महत्वपूर्ण अयस्क खनिज हैं:

मूल तत्व:	कोबाल्टिन - CoAsS
	लिलिंगाइट -FeAs 2
चांदी - Ag	आर्सेनोपाइराइट - FeAsS
सोना - औ प्लेटिनम - पीटी	फ़हलोर: टेनैनटाइट - Cu 12 As 4 S 13 - टेट्राहेड्राइट - Cu 12 Sb 4 S 13
कार्बन - सी (ग्रेफाइट)	प्राउस्टाइट - एजी 3 एएसएस 3
	पाइरार्गाइराइट - एजी 3 एसबीएस 3
	Boulangerite - पंजाब 5 एसबी 4 एस 11
सल्फाइड और इसी तरह के यौगिक:	ऑक्साइड और अन्य ऑक्सीजन यौगिक:
चाल्कोसाइन - Cu 2 S	क्यूप्राइट - Cu 2 O
गैलेना - पीबीएस	हेमेटाइट - α-Fe 2 O 3
स्फालराइट - ZnS	इल्मेनाइट - FeTiO 3
सिनाबार - HgS	ब्राउनाइट - एमएन 2 ओ 3
पाइरोटाइट - Fe 1-x S	रीढ़ की हड्डी - एमजीएएल 2 ओ 4
निकलिन - NiAs	मैग्नेटाइट - FeFe 2 O 4
मिलराइट - NiS	क्रोम स्पिनल्स - (एमजी, फे) (सीआर, अल, फे) 2 ओ 4
पेंटलैंडाइट - (FeNi) 9 एस 8	रूटाइल - टीआईओ 2
चाल्कोपीराइट - CuFeS 2	कैसिटराइट - SnO 2
बोर्नाइट - Cu 5 FeS 4	Columbite - (Fe, Mn) Nb 2 O 6 - टैंटलाइट - (Fe, Mn) Ta 2 O 6
क्यूबनाइट - CuFe 2 S 3	पायरोलुसाइट - एमएनओ 2
कोवेलिन - CuS	लोपेराइट - (ना, सीई, सीए) (एनबी, टीआई) ओ 3
Orpiment – 2 S 3 . के रूप में	गोएथाइट - हाइड्रोगोएथाइट - एचएफईओ 2, - एचएफईओ 2 एजी
स्टिब्नाइट - एसबी 2 एस 3	साइलोमेलेन - एमएमएनओ एमएनओ 2 एनएच 2 ओ
बिस्मुथिन - बीआई 2 एस 3	मैलाकाइट - Cu 2 2
मोलिब्डेनाइट - MoS 2	वोल्फ्रामाइट - (एमएन, फे) डब्ल्यूओ 4
पाइराइट - FeS 2	स्कीलाइट - CaWO 4
स्पेरीलाइट - पीटीएएस 2	जिक्रोन - ZrSiO 4

संदर्भ खनिजों में शामिल हैं: पाइराइट, गैलेना, फाहलोर, स्फालराइट। उनके नैदानिक गुण तालिका में दिए गए हैं। एक।

तालिका एक

संदर्भ खनिजों के नैदानिक गुण

रासायनिक संरचना
सिनगोनी
प्रतिबिंब
		धूसर-सफ़ेद जैतून के भूरे रंग के साथ		पीली रोशनी करना
एनिसोट्रॉपिक	समदैशिक	समदैशिक	समदैशिक	समदैशिक
आंतरिक सजगता	बेरंग, पीला, भूरा-लाल	भूरा लाल	गुम	गुम
कठोरता	153-270 किग्रा/मिमी2	308-397 किग्रा/मिमी2	64-110 किग्रा/मिमी2	1374 किग्रा/मिमी2
पॉलिश करने योग्य				औसत दर्जे का, लंबी पॉलिशिंग के साथ अच्छा।
अनाज के आकार, आंतरिक ढांचा	दानेदार समुच्चय, लेकिन व्यक्ति दिखाई नहीं दे रहे हैं, उन्हें नक़्क़ाशी द्वारा प्रकट किया जा सकता है। पॉलीसिंथेटिक जुड़वां विशेषता हैं।	दानेदार समुच्चय गाटा, नक़्क़ाशी क्रिस्टल में ज़ोनिंग प्रकट कर सकती है।	दानेदार समुच्चय, सही दरार, त्रिकोणीय घूंसे।	दानेदार समुच्चय, घन और पेंटागन-डोडेकेहेड्रल क्रिस्टल।
अक्सर एक साथ पाए जाने वाले खनिज	चाल्कोपीराइट, गैलेना, फाहलोर, पायरोटाइट	चाल्कोपीराइट, स्फालराइट, गैलेना, आर्सेनोपाइराइट	स्फालराइट, पाइराइट, चेल्कोपीराइट, सिल्वर मिनरल्स आदि।	मार्कासाइट, चाल्कोपीराइट, स्फालराइट, सोना, आदि।
चुंबकत्व	गैर चुंबकीय	गैर चुंबकीय	गैर चुंबकीय	गैर चुंबकीय

इन खनिजों के गुणों को सीखना महत्वपूर्ण है ताकि उन्हें व्यवहार में आसानी से पहचाना जा सके और अन्य खनिजों के निदान के लिए उनका उपयोग किया जा सके। मानकों के प्रस्तावित समूह का मुख्य लाभ विभिन्न जमाओं में व्यापक वितरण, उनके गुणों की स्थिरता, मानक रंग, प्रतिबिंब शक्ति आदि में निहित है। उदाहरण के लिए, श्रृंखला में प्रतिबिंब गुणांक में कमी: पाइराइट-गैलेना-फहलोर -स्फलेराइट 10-15% की सीमा में होता है, जो आंख की संवेदनशीलता के अंतराल से मेल खाती है। इससे संदर्भ तालिकाओं को नेविगेट करने के लिए "संपर्क विधि" का उपयोग करना आसान हो जाता है। श्रृंखला में सूक्ष्म कठोरता भी स्वाभाविक रूप से बढ़ जाती है: गैलेना-स्फालराइट-फहलोर-पाइराइट (2.5 से 6.5 तक), जो "खरोंच विधि" द्वारा कठोरता समूहों को निर्धारित करने के लिए एक आदिम योजना का उपयोग करने की अनुमति देता है। मानकों के उदाहरण पर, संदर्भ रंगों के रूप में इस तरह के नैदानिक गुणों को आत्मसात किया जाता है: सफेद (गैलेना) और ग्रे (स्पैलेराइट), "आंतरिक संरचना" (गैलेना में छिलने के त्रिकोण) और "आंतरिक प्रतिबिंब" (स्पैलेराइट और फीका अयस्क), आदि।

"अयस्क खनिज विज्ञान" पाठ्यक्रम में शामिल अन्य खनिजों के गुण मानक कुंजी तालिकाओं के रूप में दिए गए हैं।

लुकअप टेबल के साथ काम करने का एक उदाहरण

एक उदाहरण के रूप में, तालिका C.A पर विचार करें। युशको और वी.वी. इवानोव (परिशिष्ट 4), एस.ए. के काम में दिया गया। युशको "अयस्क के प्रयोगशाला अनुसंधान के तरीके" (1984)। तालिका को अयस्क खनिजों के मुख्य भौतिक गुणों का उपयोग करके संकलित किया जाता है, जिसे छात्र प्रयोगशाला में निर्धारित करता है। तालिका में प्रस्तुत खनिजों को उनके गुणों के आधार पर 36 समूहों में विभाजित किया गया है।

सबसे पहले, खनिज के अनिसोट्रॉपी की प्रकृति का निर्धारण करने की सिफारिश की जाती है। इस आधार पर खनिजों को दो भागों में बांटा गया है बड़े समूह. अनिसोट्रॉपी की सटीक परिभाषा आपको खनिज की खोज के दायरे को तेजी से सीमित करने की अनुमति देगी।

अगला कदम प्रतिबिंब की डिग्री निर्धारित करना है। आइसोट्रोपिक और अनिसोट्रोपिक दोनों खनिजों के प्रत्येक समूह में, बाईं ओर के पहले ऊर्ध्वाधर स्तंभ को "प्रतिबिंब" कहा जाता है। इसे तीन उपखंडों (नीचे से ऊपर तक) में विभाजित किया गया है: "स्फालराइट के बराबर और कम", "गैलेना के बराबर और कम", और "गैलेना से बड़ा"। मानकों द्वारा प्रतिबिंब गुणांक का अनुमानित निर्धारण आपको खनिज की खोज को 3-7 समूहों तक सीमित करने की अनुमति देता है।

परावर्तित प्रकाश में एक खनिज का रंग निर्धारित करना बहुत मुश्किल नहीं है, लेकिन यह एक और समस्या को हल करता है - यह "स्पष्ट रूप से रंगीन" खनिजों को अलग करता है, उदाहरण के लिए, अनिसोट्रोपिक खनिजों के बीच इतने सारे नहीं हैं। यह गुण तालिका के दूसरे लंबवत कॉलम में इंगित किया गया है: "खनिज रंग"।

अगला ऊर्ध्वाधर स्तंभ - "पाउडर में आंतरिक प्रतिबिंब", आपको स्पष्ट रूप से व्यक्त आंतरिक प्रतिबिंबों के साथ खनिजों को उजागर करने की अनुमति देता है, जो रंगहीन खनिजों के समूहों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।

निदान समूह की संख्या निर्धारित करने से पहले अंतिम कॉलम "कठोरता" है। छात्रों द्वारा कठोरता का निर्धारण किया जाता है

कैबिनेट की स्थिति दो तरह से जल्दी। तांबे और स्टील की सुइयों से खरोंचने की विधि के अनुसार, कठोरता वर्ग निर्धारित किया जाता है: "उच्च", "मध्यम" और "निम्न"। माइक्रोहार्डनेस का मान एमपीटी-3 माइक्रोहार्डनेस टेस्टर पर निर्दिष्ट होता है।

निदान समूह का निर्धारण खनिज की खोज को सीमित करता है, लेकिन अभी तक निर्धारण की समस्या को पूरी तरह से हल नहीं करता है। कुछ समूह खनिजों के सेट के संदर्भ में बहुत जटिल हैं, उदाहरण के लिए, संख्या 7, 10, 15, 22, आदि। इसके बाद, आपको संदर्भ पुस्तकों से सभी अतिरिक्त गुणों का उपयोग करना चाहिए: अनाज आकारिकी, आंतरिक संरचना, पैराजेनेटिक संघ , रंग रंग, आदि। मानक अभिकर्मकों के एक सेट की उपस्थिति में, सूक्ष्म रासायनिक प्रतिक्रियाओं को बहुत मदद प्रदान की जा सकती है। कुछ खनिजों की परिभाषा केवल रासायनिक संरचना और रेडियोग्राफ के विश्लेषण से ही निश्चित की जा सकती है।

अयस्क खनिज और पॉलिश खंड के अध्ययन के लिए मानक योजनाएँ

खनिज अनुसंधान योजना:

1. परावर्तन का अनुमान लगाया जाता है (मानकों के सापेक्ष) या स्पेक्ट्रोफोटोमीटर पर मापा जाता है।

2. निर्धारित: रंग, अनिसोट्रॉपी, दोहरा प्रतिबिंब, रंग प्रभाव, आंतरिक प्रतिबिंबों की उपस्थिति, खरोंच से सूक्ष्मता।

3. चुंबकत्व की उपस्थिति की जाँच की जाती है।

4. अनाज के आकार और आंतरिक संरचना का अध्ययन किया जाता है।

5. गुणों की तालिका के अनुसार, खनिज और अनुरूपों के समूह का निर्धारण किया जाता है।

6. निर्देशिकाओं के अनुसार, संकेत निर्दिष्ट किए जाते हैं और एक विकल्प बनाया जाता है।

7. यदि निर्धारण कठिन है, तो PMT-3 डिवाइस पर सूक्ष्म कठोरता निर्दिष्ट की जाती है और खनिज कठोरता तालिका के अनुसार खनिज को फिर से निर्धारित किया जाता है।

8. यदि खनिज का निर्धारण सारणीबद्ध आँकड़ों से नहीं किया जा सकता है:

- रासायनिक संरचना को स्पष्ट करने के लिए सूक्ष्म जांच विश्लेषण के लिए एक नमूना तैयार करना;

- एक्स-रे अध्ययन की तैयारी तैयार करें।

पॉलिश किए गए खंड का वर्णन करने की योजना:

1. नमूने की बनावट मैक्रोस्कोपिक रूप से निर्धारित की जाती है।

2. पूर्ण खनिज संरचना एक माइक्रोस्कोप के तहत निर्धारित की जाती है।

3. खनिज चरणों की संख्या और उनकी मात्रा:

- प्रमुख खनिज (> 1%);

- लघु खनिज< 1 %);

- दुर्लभ खनिज (एकल अनाज)।

4. सभी खनिजों के दाने के आकार को मापा जाता है।

5. नियमित अंतर्वृद्धि, पैराजेनिस और संघों को प्रतिष्ठित किया जाता है।

6. खनिजों और संघों के बीच आयु संबंधों का विश्लेषण किया जाता है।

7. शिक्षा का क्रम निर्धारित होता है, उसकी योजना बनाई जाती है।

8. संरचना, खनिज के प्रकार का निर्धारण किया जाता है।

9. उत्पत्ति के बारे में एक निष्कर्ष निकाला जाता है।

10. साक्ष्य को दर्शाने के लिए स्थानों की रूपरेखा तैयार की गई है।

प्रश्न पूछने पर - हमें लौह अयस्क की आवश्यकता क्यों है, यह स्पष्ट हो जाता है कि इसके बिना कोई व्यक्ति ऊंचाइयों तक नहीं पहुंचता आधुनिक विकाससभ्यता। उपकरण और हथियार, मशीन के पुर्जे और मशीन टूल्स - यह सब लौह अयस्क से बनाया जा सकता है। आज कोई उद्योग नहीं है राष्ट्रीय अर्थव्यवस्थाबिना स्टील या कच्चा लोहा।

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। खनिज यौगिक जिनमें इस तत्व की महत्वपूर्ण मात्रा होती है, लौह अयस्क कहलाते हैं। 55% लौह युक्त अयस्कों का औद्योगिक उपयोग आर्थिक रूप से उचित है। कम धातु सामग्री वाले अयस्क सामग्री को प्रारंभिक संवर्धन के अधीन किया जाता है। लौह अयस्क के निष्कर्षण में संवर्धन के तरीकों में लगातार 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, खनिज अशुद्धियाँ और अपशिष्ट चट्टान के यौगिक होते हैं।

उच्च तापमान के प्रभाव में बनने वाले अयस्कों को मैग्माटोजेनिक कहा जाता है;
प्राचीन समुद्रों के तल पर निर्वाह के परिणामस्वरूप गठित - बहिर्जात;
अत्यधिक दबाव और तापमान के प्रभाव में - कायापलट।

चट्टान की उत्पत्ति खनन की स्थितियों को निर्धारित करती है और उनमें लोहा किस रूप में निहित 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, हेमटिट 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। फार्म जमा - चुंबकीय लौह अयस्क;
हाइड्रस धातु आक्साइड के एक समूह के तहत साधारण नामभूरा लोहा। इन अयस्कों में लोहे की कम सामग्री, मैंगनीज की अशुद्धियाँ, फास्फोरस होता है। यह इस प्रकार के लौह अयस्क के गुणों को निर्धारित करता है - महत्वपूर्ण कमी, संरचना की सरंध्रता;
साइडराइट (लौह कार्बोनेट) - इसमें गैंग की उच्च सामग्री होती है, धातु में ही लगभग 48% होता है।

लौह अयस्क का अनुप्रयोग

लौह अयस्क का उपयोग कच्चा लोहा, कच्चा लोहा और स्टील को गलाने के लिए किया जाता है। हालांकि, इससे 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 तत्व 25-26% से कम होता है। निम्न-श्रेणी के अयस्कों के संवर्धन के लिए कई तरीके विकसित किए गए हैं:

चुंबकीय विधि, इसमें अयस्क घटकों की चुंबकीय पारगम्यता में अंतर का उपयोग करना शामिल है;
अयस्क कणों के विभिन्न वेटेबिलिटी गुणांकों का उपयोग करके प्लवनशीलता विधि;
एक फ्लशिंग विधि जो उच्च दबाव में तरल पदार्थों 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 संवर्द्धन के परिणामस्वरूप, एक सांद्रण प्राप्त होता है जिसमें धातु का 66-69% तक होता है।

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

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

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

लौह धातु विज्ञान की नींव का आधार, इसका मुख्य कच्चा माल और लोहे का स्रोत एक खनिज है - लौह अयस्क ; अपने शुद्ध रूप में लोहा, अधिकांश धातुओं की तरह, प्रकृति में नहीं होता है।

लौह अयस्क में खनिज होते हैं जिन्हें दो समूहों में विभाजित किया जाता है: लौह युक्त खनिज (अयस्क खनिज) और खनिज जिनमें लौह नहीं होता है, अपशिष्ट चट्टान बनाते हैं।

पर अयस्क खनिजलोहा ऑक्साइड के रूप में होता है फ़े 2 हे 3 , फ़े 3 हे 4 कार्बोनेट्स Fecó 3 सल्फाइड फेज़ 2 . वर्तमान में, लौह युक्त 300 से अधिक खनिज ज्ञात हैं।

मैग्नेटाइट और हेमेटाइट

उनमें से चार की विशेषताएं, जो आमतौर पर लौह धातु विज्ञान में उपयोग की जाती हैं, तालिका में प्रस्तुत की गई हैं।

मुख्य अयस्क खनिज

अयस्क खनिज का नाम	लौह अयस्क का नाम	रासायनिक सूत्र	अधिकतम लौह सामग्री (wt.%)
मैग्नेटाइट	चुंबकीय लौह अयस्क
	हेमेटाइट
हाइड्रोहेमेटाइट	भूरा लौह अयस्क	एनफे 2 ओ 3 × एम H2O
	स्पर लौह अयस्क

लौह सामग्री के अनुसार लौह अयस्कों को विभाजित किया जाता है गरीब और अमीर. अयस्क में लौह तत्व जितना अधिक होता है, उसका प्रसंस्करण उतना ही अधिक लाभदायक होता है। दुर्भाग्य से , वर्तमान में, समृद्ध अयस्कों का भंडार व्यावहारिक रूप से समाप्त हो गया है,इसलिए, कम लौह सामग्री वाले खराब अयस्क परिसंचरण में शामिल होते हैं। ऐसे अयस्कों से लोहे का प्रत्यक्ष निष्कर्षण आर्थिक रूप से अक्षम है, और तकनीकी रूप से बहुत कठिन है। इसलिए, एक अनिवार्य चरण के रूप में आधुनिक लौह धातु विज्ञान में शामिल हैं धातुकर्म प्रसंस्करण के लिए लौह अयस्क की तैयारी.

इस तैयारी में कई चरण शामिल हैं। पृथ्वी की आंतों से निकाले गए लौह अयस्क को पहले 6-8 मिमी के टुकड़ों के आकार में कुचल दिया जाता है, फिर अयस्क खनिज को अपशिष्ट चट्टान से अलग किया जाता है (इस प्रक्रिया को कहा जाता है) समृद्ध) परिणामस्वरूप, प्राप्त करें ध्यान केंद्रित करनामूल अयस्क की तुलना में उच्च लौह सामग्री के साथ। सांद्रण को 30-40 मिमी आकार के टुकड़ों में पापित किया जाता है (प्रक्रिया को ढेर कहा जाता है, और उत्पाद है ढेरी), या सांद्रण से 10-15 मिमी के व्यास के साथ गेंदें बनाएं (प्रक्रिया को पेलेटिंग कहा जाता है, और उत्पाद है छर्रों) इस प्रकार, एक लौह युक्त सामग्री प्राप्त की जाती है, जो लोहे को निकालने के लिए आगे की प्रक्रिया के लिए सबसे उपयुक्त है।

ऐसे यौगिकों में और इतनी मात्रा में कि इसका अयस्कों से निष्कर्षण हो सके। प्रभावी लागत। अयस्कों में लौह तत्व 25 से 70% तक होता है। अयस्क के उपयोग की लाभप्रदता, अयस्क के गुणों के अलावा, अर्थव्यवस्था, कारकों द्वारा निर्धारित की जाती है: क) अयस्क के खनन की लागत; बी) किसी दिए गए क्षेत्र में ईंधन की कीमत (सस्ता ईंधन गरीब 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 लोहे की% सामग्री के अलावा, इस पर निर्भर करती है: क) इसकी शुद्धता, यानी, इसमें हानिकारक अशुद्धियों की गुणवत्ता और मात्रा, बी) अपशिष्ट चट्टान की गुणवत्ता और संरचना के साथ मिश्रित अयस्क, और ग) इसकी वसूली 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 ग्लॉस के रूप में ( PbS), और कैल्शियम, बेरियम और आयरन के सल्फेट लवण के रूप में भी; 2) आर्सेनिक, जो अक्सर आर्सेनिक पाइराइट (FeS 2 FeAs 2) और लॉलिंगाइट (FeAs 2) के रूप में होता है; 3) फास्फोरस, सीए [एपेटाइट 3 सीए 3 (पीओ 4) 2 सीएएफ 2 या 3 सीए 3 (पीओ 4) 2 सीएसीएल 2], लौह फॉस्फेट [तथाकथित विवियनाइट फे 3 (पीओ) के फॉस्फेट लवण के रूप में पाया जाता है। 4 ) 2 8H 2 O] और एल्युमिनियम (वेवलाइट ZAl 2 O 3 2P 2 O 3 12H 2 O); 4) कॉपर, कॉपर पाइराइट के रूप में पाया जाता है (Cu 2 S Fe 2 S 3)।

यह अपशिष्ट चट्टान की मात्रा और हानिकारक अशुद्धियों की सामग्री पर निर्भर करता है कि अयस्क को छँटाई, धुलाई, संवर्धन के अधीन किया जाए या नहीं। अयस्क की बेकार चट्टान की गुणवत्ता के आधार पर, एम. या अम्लीय या बुनियादी। एसिड अयस्क, तथाकथित। क्वार्ट्ज अयस्कमें सिलिका की अधिकता होती है और पिघलने में क्षारों के साथ फ्लक्सिंग की आवश्यकता होती है। मुख्य अयस्कों (अपशिष्ट चट्टान में आधारों की अधिकता से युक्त) को मिट्टी में विभाजित किया जाता है, जिसमें मिश्रण में एल्यूमिना की अधिकता होती है, चूने का, जिसमें चूना प्रमुख होता है, और तालक, जिसमें अपशिष्ट चट्टान में बहुत अधिक मैग्नीशिया होता है। कभी-कभी ऐसे अयस्क होते हैं जो बिना प्रवाह के 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 अयस्क में लोहा पाया जाता है: सिलिकेट और टाइटेनेट्स को मुक्त आयरन ऑक्साइड की तुलना में कम करना अधिक कठिन होता है; 2) अयस्क के घनत्व और इसकी सरंध्रता की डिग्री पर। अयस्क की वसूली अधिक जोरदार होती है, जितना अधिक यह झरझरा होता है और इसलिए, गैस के प्रवेश के लिए सुलभ होता है, और अगर इसमें वाष्पशील पदार्थ - पानी, कार्बन डाइऑक्साइड, कार्बनिक अशुद्धियाँ होती हैं, जो उच्च तापमान पर निकलती हैं। रासायनिक संरचना के अनुसार, लौह अयस्कों को 4 वर्गों में विभाजित किया जा सकता है - अयस्क युक्त: 1) निर्जल लौह ऑक्साइड, 2) हाइड्रस 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 होते हैं: इसमें धातु की चमक होती है, काला रंग, एक काली रेखा देता है; बल्कि नाजुक; कठोरता 5.5-6.5; विशिष्ट गुरुत्व 5-5.2; चुंबकीय; में क्रिस्टलीकृत हो जाता है सही प्रणाली, अक्सर अष्टफलक और घन के रूप में। इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि नाइट्रस ऑक्साइड और आयरन ऑक्साइड के बीच का अनुपात भिन्न है, इसके सूत्र को निम्नानुसार 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%; फास्फोरस सामग्री (0.04%) के संदर्भ में, यह बेसेमर अयस्क है। अपशिष्ट चट्टान की संरचना को SiO 2: Al 2 O 3 के निम्न अनुपात की विशेषता है, जिसके परिणामस्वरूप टैगिल पौधों की ब्लास्ट फर्नेस स्लैग अमेरिकी और स्वीडिश ब्लास्ट फर्नेस के स्लैग से तेजी से भिन्न होती है। इस निक्षेप में मार्टाइट (Fe 3 O 4 से Fe 2 O 3 के ऑक्सीकरण से प्राप्त खनिज) के बहिर्गमन देखे जाते हैं। माउंट वैसोकाया का वास्तविक अयस्क भंडार 16,400,000 टन (भूवैज्ञानिक समिति के अनुसार) निर्धारित किया गया है। मुख्य जमा से दूर लेब्याज़िंस्की खदान नहीं है, जहां अयस्क अत्यधिक फॉस्फोरस है। भूवैज्ञानिक समिति के अनुसार, कुल अयस्क भंडार 5,316,000 टन है। कुशवा के पास माउंट ब्लागोडैट का अयस्क (खंड - चित्र 1), समृद्धि, शुद्धता और पुनर्प्राप्ति में आसानी के मामले में उच्चभूमि से भिन्न है। सबसे अमीर अयस्कों का भंडार भारी रूप से समाप्त हो गया है। लौह सामग्री के अनुसार, आधार अयस्क को तीन ग्रेड में बांटा गया है: ग्रेड 1 50-60% Fe, ग्रेड 2 40-50% और ग्रेड 3 20-40%। पहले दो ग्रेड में सल्फर सामग्री Vysokogorskaya (0.1% तक) की तुलना में अधिक है; अयस्क को सावधानीपूर्वक ऑक्सीडेटिव रोस्टिंग की आवश्यकता होती है। फास्फोरस की सामग्री के अनुसार, इस अयस्क को बेसेमर माना जा सकता है; इसमें मैंगनीज औसतन लगभग 0.5% होता है। खाली फेल्डस्पार चट्टान SiO 2: Al 2 O 3 का एक अलग अनुपात देता है; नतीजतन, कुछ अयस्कों को मुख्य प्रवाह (चारकोल पर गलाने) की आवश्यकता होती है, अन्य को एसिड फ्लक्स की आवश्यकता होती है; कुछ अयस्कों को स्वयं गलाने वाला माना जा सकता है। गोरोबलागोडात्सकाया अयस्क को वैसोकोगोर्स्काया की तुलना में पुनर्प्राप्त करना अधिक कठिन है, क्योंकि यह एक घना, अनॉक्सिडाइज्ड चुंबकीय लौह अयस्क है। कुचलने पर यह थोड़ा जुर्माना देता है। गोरोब्लागोडात्स्की क्षेत्र का संभावित रिजर्व 36,092,000 टन (भूवैज्ञानिक समिति के डेटा) पर निर्धारित किया गया है (खोज और वास्तविक के साथ)।

माउंट मैग्निट्नया (ओरेनबर्ग जिला) शुद्ध अयस्कों में बहुत समृद्ध (जैसे वैसोकोगोर्स्की) 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 जमा बहुत कम है, लेकिन जैसे-जैसे आप आंतों में गहराई तक जाते हैं, इसकी मात्रा काफी बढ़ जाती है। जमा में मार्टाइट भी पाया जाता है, साथ ही लौह चमक और लाल लौह अयस्क भी; कभी-कभी लिमोनाइट। संभावित अयस्क भंडार, नवीनतम गणना के अनुसार ए.एन. ज़वारित्सकी, लगभग 188580000 वी.

बोगोस्लोव्स्की संयंत्र के क्षेत्र में मामूली जमा में, चुंबकीय लौह अयस्क के भंडार हैं, जो मार्टाइट और लाल लौह अयस्क में बदल रहे हैं। उरल्स के अलावा, करेलियन ऑटोनॉमस सोवियत सोशलिस्ट रिपब्लिक में ट्रांसकेशिया और साइबेरिया में भी जमा हैं। पुडोज़्गोर्स्क जमा में, वनगा झील के पूर्वी किनारे पर, 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 सांद्रता (schliches) देता है, जिसे बाद में ब्रिकेट या ढेर करने की आवश्यकता होती है। ये अयस्क बेहतरीन स्वीडिश आयरन के बराबर महीन कास्ट आयरन का उत्पादन कर सकते हैं। ट्रांसकेशिया में दशकेसन जमा बहुत बड़ा है, इस क्षेत्र में अयस्क की मात्रा और गुणवत्ता के मामले में अद्वितीय है। इसकी शुद्धता के कारण इस अयस्क का निर्यात किया जा सकता है। एक संभावित अयस्क रिजर्व के.एन. पफेंगोल्ट्स द्वारा 43,750,000 टन के रूप में निर्धारित किया जाता है। साइबेरिया में हैं: ए) अल्ताई में तेलबेस्कोय और सुखरिनस्कॉय जमा; अयस्क में 35-63% (औसतन 55% से अधिक नहीं) लोहा होता है; फास्फोरस से मुक्त; रिजर्व का अनुमान 29,110,000 टन (भूवैज्ञानिक समिति के डेटा) पर है; बी) नदी के तट पर, मिनुसिंस्क जिले में अबकानस्कॉय जमा। रुडनॉय केन्या; अयस्क में 53-63% लोहा होता है; रिजर्व बिल्कुल ज्ञात नहीं है, अनुमानित 25 मिलियन टन है; ग) इरबिंस्कॉय - इरबा नदी की घाटी में; 25 मिलियन टन से अधिक अयस्क का भंडार; लोहे में 52-60% होता है; कुछ स्थानों में मार्टाइट में गुजरता है; अयस्क का हिस्सा फास्फोरस (के। बोगदानोविच के अनुसार) में समृद्ध है। 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 जमा हैं: किरुनावरा, लुओसावरा, गेलिवारा, स्वप्पावरा, आदि। इनमें से लगभग 6 मिलियन टन निर्यात के लिए खनन किया जाता है। अधिकांश अयस्क फास्फोरस से भरपूर होते हैं। किरुनावारा और लुओसावरा से अयस्कों की कुल आपूर्ति झील वोग्ट के पास पानी की सतह पर 282 मिलियन टन और झील की सतह से 300 मीटर की गहराई तक - 600-800 मिलियन टन होने का अनुमान है। सबसे बड़ा गेलिवारा जमा, लैपलैंड का सबसे दक्षिणी भाग, ग्लेशियल निक्षेपों से आच्छादित लेंटिकुलर अयस्क स्तर की एक श्रृंखला का प्रतिनिधित्व करता है। 240 मीटर से अधिक की गहराई तक ड्रिलिंग द्वारा 6 किमी लंबे अयस्क क्षेत्र का पता लगाया गया है। अयस्क में किरुनावरा अयस्क की तुलना में थोड़ा कम फास्फोरस होता है; कभी-कभी हेमटिट (लौह चमक) के साथ। स्वीडन में, कई जमा राशि ज्ञात हैं: ग्रेनीज़बर्ग, स्ट्रिबर्ग, पर्सबर्ग, नॉरबर्ग और डैनेमुरा। उत्तरार्द्ध का अयस्क फास्फोरस के संबंध में शुद्धता से प्रतिष्ठित है, इसमें 50-53% Fe होता है। शेष यूरोप में, हंगरी, सैक्सोनी, सिलेसिया आदि में चुंबकीय लौह अयस्क के कम महत्वपूर्ण भंडार हैं। उत्तरी अमेरिकाआप लेक चमप्लेन के पास स्थित एक बड़ी जमा राशि की ओर इशारा कर सकते हैं; तब - न्यूयॉर्क, न्यू जर्सी, पेंसिल्वेनिया और कॉर्नेल काउंटी राज्यों में। विभिन्न निक्षेपों से चुंबकीय लौह अयस्क का विश्लेषण तालिका में दिया गया है। एक।

2) हेमेटाइट, फे 2 ओ 3। इसकी किस्में लौह चमक, लाल लौह अयस्क, आदि हैं। केवल लाल लौह अयस्क ही औद्योगिक महत्व का है (विश्लेषण तालिका 2 में दिया गया है)।

इसके क्रिस्टल समचतुर्भुज, सारणीबद्ध और पिरामिड प्रकार के होते हैं; अधिक बार यह निरंतर द्रव्यमान, खोल की तरह, स्तरित और पपड़ीदार निर्माण और ऊलिटिक संरचना में होता है। एक स्ट्रैटल प्रकृति की जमा राशि ज्यादातर मामलों में क्वार्ट्ज अपशिष्ट रॉक (अयस्क अपवर्तक), चूना पत्थर और फेल्डस्पार के साथ होती है। फास्फोरस में आमतौर पर बहुत कम होता है; कभी-कभी सल्फर पाइराइट्स का मिश्रण होता है; TiO 2 और Cr 2 O 3 अशुद्धियाँ हैं। घने किस्म को लाल कांच का सिर, मिट्टी की किस्म लाल लोहे का गेरू कहा जाता है।

यूएसएसआर में लाल लौह अयस्क के सबसे शक्तिशाली भंडारों में से एक यूक्रेन में क्रिवॉय रोग है (खंड - अंजीर। 2), जिसमें लाल लौह अयस्क लौह शीन के साथ लौह क्वार्टजाइट के साथ होता है। अयस्क में लौह तत्व 50-70% होता है। 55% से अधिक खराब अयस्कों को लगभग कभी भी गलाया नहीं जाता है, क्योंकि उनमें बहुत अधिक खाली अत्यधिक सिलिसस चट्टान और बहुत कम आधार (CaO, MgO) होते हैं और इसलिए उन्हें बड़ी मात्रा में प्रवाह की आवश्यकता होती है। फास्फोरस की मात्रा 0.01 से 0.10% तक होती है; थोड़ा मैंगनीज, कभी-कभी केवल निशान; बहुत कम सल्फर (0.03-0.04%)।

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

एक अन्य जमा, जिसे कोर्साक-मोगिला कहा जाता है, दक्षिण में मारियुपोल जिले में स्थित है। अयस्क रिजर्व छोटा है, लगभग 330,000 टन। यूराल क्षेत्र के चेर्डिन्स्की जिले में बहुत कम फास्फोरस और सल्फर युक्त उत्कृष्ट लोहे की चमक पाई जाती है; मुख्य जमा पर पहले ही काम किया जा चुका है। Tulomozerskoye जमा करेलियन ASSR में जाना जाता है; अयस्क अत्यधिक सिलिसस है और इसे बेनिफिशिएट किया जाना चाहिए। समृद्ध अयस्कों में 57-60% Fe होता है और ये फास्फोरस और सल्फर से मुक्त होते हैं। साइबेरिया में कोई शक्तिशाली जमा 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 ऊपरी झील क्षेत्र है। समृद्ध अयस्कों का भंडार लगभग 2 बिलियन टन है। संवर्द्धन 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 वाले की तुलना में हल्के हैं; मैंगनीज सामग्री अधिक नहीं है (0.3 से 0.6%), लेकिन कभी-कभी जोरदार मैंगनीज अयस्क (4% एमएन) होते हैं, तो उनमें हमेशा बहुत अधिक फास्फोरस होता है। फास्फोरस सामग्री के अनुसार, कुछ अयस्कों को बेसेमर (0.015 से 0.045%) और नेसेमर (0.4% या अधिक तक पी सामग्री) के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। सल्फर कम होता है। उत्तरी अमेरिका में, एपलाचियन पर्वत प्रणाली में पड़े अयस्कों के भंडार को "क्लिंटन हेमेटाइट्स" नाम से भी जाना जाता है। मुख्य निष्कर्षण अलबामा राज्य (प्रति वर्ष 4 मिलियन टन अयस्क तक) में होता है। औसत लौह सामग्री में लगभग 38% का उतार-चढ़ाव होता है। अयस्क रिजर्व 500 मिलियन टन अनुमानित है, संभावित रिजर्व 1.4 बिलियन टन है। न्यू फाउंडलैंड के पास कन्सेप्शन वाउ बे में बेले द्वीप पर, एक शक्तिशाली हेमेटाइट जमा 3.5 अरब टन के अयस्क रिजर्व के साथ जाना जाता है। एक लाल लौह अयस्क के साथ चामोसाइट का मिश्रण (नीचे देखें); लोहे की औसत सामग्री लगभग 52%, फास्फोरस - लगभग 0.9% है। ब्राजील में, इताबीर के पास, वहाँ 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, हेस्से-नासाउ में, हार्ज़ पर, सैक्सोनी 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, फिल्फिलाह लोहे की चमक 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 ब्राउन लौह अयस्क, या लिमोनाइट, 2Fe 2 O 3 · ZN 2 O इसकी सभी किस्मों में शामिल हैं। प्रकृति में, भूरा लौह अयस्क आमतौर पर मिट्टी, क्वार्ट्ज, चूना पत्थर और अन्य खनिजों के साथ मिलाया जाता है जो अपशिष्ट चट्टान में हानिकारक अशुद्धियों का परिचय देते हैं, वे हैं: सल्फर पाइराइट, लेड शीन, जिंक ब्लेंड, विवियनाइट, एपेटाइट, आदि। तथ्य की बात के रूप में , विभिन्न मिश्रणों को आमतौर पर लिमोनाइट आयरन हाइड्रॉक्साइड्स नाम से कवर किया जाता है, जो पानी की मात्रा में भिन्न होते हैं, जैसे कि गोइथाइट Fe 2 O 3 H 2 O, xanthosiderite Fe 2 O 3 2H 2 O, ट्यूराइट 2Fe 2 O 3 H 2 O और अन्य। रंग भूरा, कभी पीला, रेखा भूरी-पीली होती है। भूरे लौह अयस्क की निम्नलिखित किस्मों को जाना जाता है: 1) घने, या साधारण - क्रिप्टोक्रिस्टलाइन घने जोड़; बहुत आम, लाल लौह अयस्क के साथ पाया जाता है; 2) एक भूरे रंग का कांच का सिर - चमकदार और निर्माण में खोलीदार; 3) लेग्यूम अयस्क, या ऊलिटिक ब्राउन लौह अयस्क, बड़े अनाज और पिंड के रूप में पाया जाता है; 4) दलदल, घास का मैदान और वतन अयस्क; मिट्टी के साथ मिश्रित ढीले दानेदार जमा के रूप में टर्फ के नीचे दलदलों के तल पर पाया जाता है, कभी-कभी झरझरा स्पंजी द्रव्यमान के रूप में; 5) झीलों के तल पर पाए जाने वाले झील के अयस्क, रेत के साथ मिश्रित अनाज, केक, प्लेट के संचय के रूप में; 6) एकिकुलर और रेशेदार भूरा लौह अयस्क, जिसे गोएथाइट कहा जाता है।

यूएसएसआर में भूरे लौह अयस्क का मुख्य भंडार उरल्स में स्थित है - ज़्लाटौस्ट जिले में बाकल जमा (खंड - अंजीर। 3)। अयस्क को अब तक ज्ञात सभी में सर्वश्रेष्ठ के रूप में मान्यता प्राप्त है। लौह सामग्री 60% तक। भूरे लौह अयस्क के साथ, स्पर लौह अयस्क स्थानों में आता है। इसके अलावा, "पेंसिल अयस्क" नामक एक किस्म है, जिसमें 2-3% की मैंगनीज सामग्री होती है। खनिज की दृष्टि से, इस अयस्क में बहुत सारे ट्यूराइट होते हैं, जिनमें अक्सर गोइथाइट क्रिस्टल होते हैं। कुल अयस्क भंडार लगभग 73,630,000 टन (भूवैज्ञानिक समिति के डेटा) है। बाकल जमा के दक्षिण में और भी हैं विशाल क्षेत्र(कोमारोव्स्काया, ज़िगाज़िंस्काया, इनज़र्स्काया डाचास), जहां भूरे लौह अयस्क के कई भंडार बहुत कम खोजे जाते हैं और केवल आंशिक रूप से उपयोग किए जाते हैं (बेलोरेत्स्क पौधों द्वारा)। ये जमा ज्यादातर मामलों में प्रकृति में घोंसले के शिकार होते हैं, लोहे में 42 से 56% तक होता है; अयस्क गलाने के लिए काफी उपयुक्त हैं और मैग्निट्नया पर्वत के चुंबकीय लौह अयस्क के साथ एक उत्कृष्ट मिश्रण हैं, क्योंकि कभी-कभी उनमें एल्यूमिना की बहुत कम सामग्री होती है। अनुमानित रिजर्व 15 मिलियन टन (के। बोगदानोविच के अनुसार) है। मध्य उरल्स के भूरे लौह अयस्क में से, अलापावेस्की क्षेत्र के शक्तिशाली जमा 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, इसमें थोड़ा मैंगनीज होता है, लेकिन इसमें 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, उन क्षेत्रों में कई कारखाने पैदा हुए जहाँ अयस्क पाए गए - माल्टसेव्स्की, लिपेत्स्की, कुलेबस्की, वायस्कुन्स्की और अन्य। हाल ही में खोपरा नदी के किनारे बड़े निक्षेप पाए गए हैं। डोनेट बेसिन में, जमा ने अपना महत्व खो दिया है, क्योंकि यहां अयस्क क्रिवॉय रोग की तुलना में खराब और बदतर हैं।

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

ओलिटिक लौह अयस्क. संघ में हमारे पास केर्च प्रायद्वीप पर ऊलिटिक ब्राउन लौह अयस्क का विशाल भंडार है। अयस्क तीन परतों में होता है; अयस्क (डार्क) 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%) होता है, और Mn - 0.5 से 1.3% तक। अयस्क की बेकार चट्टान सिलिसियस-एल्यूमिनस है; यह पिघलने के दौरान चूने के प्रवाह के उपयोग का कारण बनता है। उच्च हाइग्रोस्कोपिसिटी को देखते हुए, ब्रिकेट में दबाने के लिए, इस अयस्क को पूर्व सुखाने की आवश्यकता होती है। अयस्क धूल भरा है, खराब सीमेंटेड है, इसमें टुकड़े 20% हैं, जिससे गलाना मुश्किल हो जाता है। P की एक महत्वपूर्ण सामग्री के लिए Kryvyi Rih (लो-फॉस्फोरस) अयस्क को जोड़ने की आवश्यकता होती है, जो आर्सेनिक सामग्री को कम करने के लिए भी आवश्यक है। रिजर्व 900 मिलियन टन पर निर्धारित किया जाता है, और साथ में तमन प्रायद्वीप के अयस्कों के साथ 3000 मिलियन टन (के। बोगदानोविच के अनुसार) तक।

विदेशी ओलिटिक लौह अयस्क में, एक विशाल जमा ज्ञात 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 कर लेता है। इस जमा के मिनेट अयस्क से, तथाकथित। थॉमस लोहा। इसमें आयरन की मात्रा 25-36% होती है। फ्रांस में, मस्नी (सीन और लॉयर विभाग) के पास, वैनेडियम युक्त ओलिटिक लौह अयस्क विकसित किया जा रहा है। इंग्लैंड में, क्लीवलैंड, यॉर्कशायर और अन्य स्थानों में बहुत खराब (25-35%) भूरा लौह अयस्क पाया जाता है।

दलदल, घास का मैदान और वतन अयस्क. यूएसएसआर में, दलदल और घास के मैदान के अयस्क समृद्ध हैं लेनिनग्राद क्षेत्र, करेलियन ASSR, तेवर, स्मोलेंस्क और कोस्त्रोमा प्रांत, वोलिन और तांबोव जिले; वे यूराल 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; फास्फोरस सबसे अधिक बार 0.2 से 2% की सीमा में निहित होता है। घटना - घोंसला बनाना; घोंसले एक दूसरे से बड़ी दूरी पर बिखरे हुए हैं।

झील के अयस्क। ये अयस्क झीलों के तल पर एक सतत क्रस्ट या अलग परतों के रूप में पाए जाते हैं। उनमें लौह सामग्री 30 से 40% तक भिन्न होती है; कभी-कभी वे मैंगनीज (8-10%) में समृद्ध होते हैं। करेलिया में विशेष रूप से इनमें से बहुत सारे अयस्क हैं। सस्ते चारकोल अयस्कों के साथ, ये क्षेत्र के लिए औद्योगिक महत्व के होंगे।

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

III. लौह कार्बोनेट युक्त अयस्क। साइडराइट, या स्पर लौह अयस्क, FeCO 3 षट्कोणीय प्रणाली (rhombohedron) में क्रिस्टलीकृत होता है। कठोरता 3.5-4.5; विशिष्ट गुरुत्व 3.7-3.9। यह नसों और परतों के रूप में होता है, साथ में सल्फर, कॉपर और आर्सेनिक पाइराइट्स, हैवी स्पर, जिंक ब्लेंड, लेड लस्टर। इसके अलावा, यह दानेदार और ऊलिटिक द्रव्यमान या कलियों, गोलाकार समेकन और शेल-जैसे नाभिक (स्फेरोसाइडराइट्स) के रूप में होता है। साइडराइट एक नीले रंग के साथ धूसर होता है, कभी-कभी भूरा होता है। लौह सामग्री 25-40% है।

कार्बनयुक्त लौह अयस्क(ब्लैकबेंड) एक स्पर लौह अयस्क है जिसमें कार्बनयुक्त पदार्थ होता है। लौह सामग्री 25-30% है। रंग काला-भूरा या काला। विशिष्ट गुरुत्व 2.2-2.8।

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

विदेशी जमाओं में सबसे प्रसिद्ध स्टायरिया (माउंट एर्जबर्ग) में है। जमा की मोटाई 125 मीटर तक पहुंच जाती है। अयस्क साफ होते हैं। लौह सामग्री 40-45% है। जर्मनी में, सीजेन जमा को जाना जाता है, जो वेस्टफेलिया, रिनिश प्रशिया और नासाउ के हिस्से पर कब्जा कर लेता है। फ्रांस में - एलेवर्ड एंड वाइज़ली (इसेरे विभाग) में - स्पर लौह अयस्क की नसों की मोटाई 10 मीटर तक पहुंच जाती है; Savoy में एक समान जमा है। फेल्डस्पार जमा हंगरी और स्पेन में भी पाए जाते हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में, पश्चिमी पेंसिल्वेनिया से अलबामा तक स्पर जमा होते हैं।

यूएसएसआर में, मॉस्को कोयला बेसिन में स्फेरोसाइडराइट्स (आर्गिलासियस साइडराइट्स) के घोंसले और इंटरलेयर्स बहुत आम हैं; इनमें लिपेत्स्क (खंड - अंजीर। 4), डैंकोव, तुला और अन्य स्थानों के पास जमा शामिल हैं। ये अयस्क कमोबेश फॉस्फोरस होते हैं और आयरन (38-45%) से भरपूर नहीं होते हैं। व्याटका प्रांत में, खोलुनित्स्की और ओमुटिन्स्की पौधों के क्षेत्र की जमा राशि ज्ञात है (जिले की सबसे पुरानी लौह फाउंड्री क्लिमकोव्स्की, 1762, ज़ालाज़निंस्की, 1771 हैं)। तथाकथित में पर्मियन जमा में अयस्क-असर परतें और घोंसले होते हैं। अयस्क भूमि। अयस्क जमा के ऊपरी भाग में लिमोनाइट के साथ मिश्रित मिट्टी का लौह अयस्क है। RSFSR के मध्य भाग में, बड़ी संख्या में छोटे मोटाई के घोंसले जैसे जमा होते हैं, जो एक बड़े क्षेत्र में बिखरे होते हैं, जो इन अयस्कों के औद्योगिक महत्व का अवमूल्यन करते हैं, जिसके भंडार की गणना के। बोगदानोविच द्वारा की गई थी। 789 मिलियन टन का एक विशाल आंकड़ा।

स्फेरोसाइडराइट्स के ज़ेस्टोचोवा जमा पोलैंड में जाने जाते 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 सालाना खनन किया जाता है जर्मनी में, नदी के बेसिन में गोलाकार हैं। रुहर, एसेन और बोचम 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) चामोसाइट 3(2FeO SiO 2) (6FeO Al 2 O 3) 12H 2 O; इसका रंग हरा-भूरा है, जोड़ बारीक है, कठोरता लगभग 3 है, विशिष्ट गुरुत्व 3-3.4 है; लोहे की सामग्री 45% तक; फ्रांस में जमा, नदी की घाटी में। चामोइसी; इसके अलावा, यह बोहेमिया में पाया जाता है; बेले द्वीप के द्वीप के सबसे बड़े भंडारों में से एक के लाल लौह अयस्क में अशुद्धता के रूप में चामोसाइट 23% की मात्रा में शामिल है; 2) नेबेलिट - सैद्धांतिक संरचना: (एमएन, फे) 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।

V. लौह अयस्क के विकल्प . यह नाम लौह अयस्क में समृद्ध कारखाने या कारखाने के मूल के यौगिकों को संदर्भित करता है, जिससे लोहा लाभकारी रूप से निकाला जा सकता है। इस समूह में प्रसंस्करण उद्योगों के स्लैग, पोडलिंग और फ्लैशिंग स्लैग शामिल हैं। उनकी कुल लौह सामग्री आमतौर पर 50 से 60% तक होती है। फॉस्फोरस के साथ पिग आयरन को समृद्ध करने के लिए कभी-कभी ब्लास्ट-फर्नेस गलाने में थॉमस स्लैग का उपयोग किया जाता है। अक्सर, सल्फर पाइराइट्स के "सिंडर्स", या "बर्न-आउट्स", जो सल्फ्यूरिक एसिड प्राप्त करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, गलाने में प्रवेश करते हैं। अमेरिका में जिंक को निकालने के बाद फ्रैंकलिनाइट के अवशेषों को पिघलाया जाता है। लौह अयस्क के किराए का विश्लेषण तालिका में दिया गया है। 7.