लौह अयस्क लाभकारी प्रौद्योगिकी

मनुष्य द्वारा उपयोग की जाने वाली कई सामग्रियों में, एक विशेष भूमिका लौह धातुओं की है - कार्बन और अन्य तत्वों के साथ लोहे के मिश्र धातु। लौह धातु विज्ञान अयस्कों से कच्चा लोहा के प्रारंभिक गलाने और उसके बाद स्टील में रूपांतरण पर आधारित है।

लौह अयस्कों में से निम्नलिखित औद्योगिक महत्व के हैं:

• लाल लौह अयस्क। लौह ऑक्साइड Fe2O3 की मात्रा 60% से 70% तक
• चुंबकीय लौह अयस्क। लौह ऑक्साइड Fe3O4 की मात्रा 55% से 60% तक है।

लौह अयस्क भंडार के मामले में रूस दुनिया में पहले स्थान पर है। अयस्क यूराल, कुर्स्क क्षेत्र, पश्चिमी साइबेरिया और अन्य स्थानों में स्थित हैं।

रूस में 70% से अधिक लौह अयस्क का खनन खुले गड्ढे खनन द्वारा किया जाता है। खुले गड्ढे वाली खदानों में, लौह अयस्क को विस्फोट द्वारा खनन किया जाता है और फिर एक लाभकारी संयंत्र में भेजा जाता है। पहले चरण में, अयस्क को कुचल दिया जाता है, फिर अयस्क को एक स्क्रीन पर बड़े और छोटे अंशों में अलग किया जाता है और संवर्धन के लिए भेजा जाता है। अयस्क खनिज और अपशिष्ट चट्टान को अलग किया जाता है, जिससे एक सांद्र प्राप्त होता है - एक उत्पाद जिसमें लौह ऑक्साइड की बढ़ी हुई मात्रा होती है। फिर सांद्र को फ्लक्स - चूना पत्थर या डोलोमाइट और कोक के साथ मिलाया जाता है।

सांद्रण प्राप्त करने के लिए अयस्क संवर्धन की कई विधियों का उपयोग किया जाता है।

1) फ्लशिंग.

धुलाई का उपयोग अक्सर मिट्टी और बलुआ पत्थर के जमाव के बीच बने अयस्कों के लिए किया जाता है। इस संवर्धन विधि के साथ, दबाव में आपूर्ति किए गए तरल के जेट रेतीले या मिट्टी के अपशिष्ट चट्टान को धोते हैं, अयस्क को शुद्ध करते हैं। भूरे रंग के लौह अयस्कों की धुलाई से उनमें लौह तत्व की मात्रा 38% से 43% तक बढ़ जाती है। इस विधि की उत्पादकता अधिक नहीं है (100 टन/घंटा तक), यही वजह है कि इसे पहले छोटे उद्यमों में इस्तेमाल किया जाता था। अब इस संवर्धन विधि का उपयोग केवल अन्य विधियों के संयोजन में किया जाता है।

लौह अयस्कों की धुलाई संवर्धन की सबसे सरल विधि है। हालाँकि, यह केवल 0°C से ऊपर के तापमान पर ही संभव है। धुलाई के नुकसानों में बाद में शुद्धिकरण के साथ पानी की बड़ी खपत की आवश्यकता भी शामिल है।

2) गुरुत्वाकर्षण.

गुरुत्वाकर्षण संवर्धन विधि में विशेष निलंबन का उपयोग किया जाता है जिसका घनत्व अपशिष्ट चट्टान के घनत्व से अधिक होता है, लेकिन लोहे के घनत्व से कम होता है। गुरुत्वाकर्षण प्रक्रिया के दौरान, अपशिष्ट चट्टान निलंबन की सतह पर तैरती है और हटा दी जाती है, और लोहा विभाजक के तल पर अवक्षेपित हो जाता है। इस संवर्धन विधि की उत्पादकता 250 t/h तक है।

3) चुंबकीय संवर्धन.

लौह अयस्क को समृद्ध करने की मुख्य विधि विद्युत चुम्बकीय संवर्धन है। यह विधि पदार्थों की विभिन्न चुंबकीय पारगम्यता पर आधारित है।

चुंबकीय संवर्धन के 3 प्रकार हैं:

• सूखा।
• गीला।
• संयुक्त (शुष्क पृथक्करण के बाद गीला पृथक्करण)।

शुष्क चुंबकीय संवर्धन में, अयस्क को चुंबकीय विभाजकों के ड्रमों पर लोड किया जाता है। दो प्रकार के चुंबकीय विभाजकों का उपयोग किया जाता है। शुष्क बेल्ट विभाजक का आरेख चित्र 8 में दिखाया गया है। फ़ीड बेल्ट को खिलाया जाता है

गीली विधि में, लुगदी को विद्युत-चुम्बक के साथ विशेष ड्रमों में डाला जाता है, जो लुगदी से लौह-चुम्बकीय खनिजों को निकालता है।

4) प्लवनशीलता.

प्लवन विधि कणों की गीलापन क्षमता में अंतर पर आधारित है। विशेष कक्षों में संवर्धन के लिए, एक विशेष तरल प्लवन अभिकर्मक को लुगदी (अयस्क कणों और पानी का एक निलंबन) में डाला जाता है, और फिर हवा। लोहे के कण, हवा के बुलबुले के साथ मिलकर, फोम कैप में ऊपर उठते हैं, जहाँ से उन्हें डिवाइस से हटा दिया जाता है। बेकार चट्टान अपने वजन के कारण स्थापना के तल पर डूब जाती है। प्लवन अयस्क से 90% तक लोहा निकालने की अनुमति देता है, जबकि सांद्रता में इसकी सामग्री 60% है।

प्लवन लाभकारीकरण विधि का अनुप्रयोग:

• मैंगनीज अयस्कों का लाभकारीकरण;
• लौह अयस्क सांद्रों का परिष्करण;
• चुंबकीय और गुरुत्वाकर्षण संवर्धन के बाद अवशेषों से धातु का अतिरिक्त निष्कर्षण।

उन कार्यों के लिए जिनमें गैर-चुंबकीय भूरे और लाल लौह अयस्कों के संवर्धन की आवश्यकता होती है, अयस्क को पहले 600-800 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर एक भट्टी में कम करने वाले वातावरण के साथ चुंबकीय भूनने के अधीन किया जाना चाहिए। इस तरह के भूनने के बाद, Fe2O3 आंशिक रूप से Fe3O4 ऑक्साइड में बदल जाता है, और फिर अयस्क को चुंबकीय विभाजक में समृद्ध किया जाता है।

प्लवन के दौरान, कुछ तत्वों की सामग्री को नियंत्रित करना आवश्यक है। ARP-1C प्रवाह विश्लेषक का उपयोग लुगदी में तत्वों का विश्लेषण करने के लिए किया जा सकता है। यह उपकरण कार्यशाला की स्थितियों में या अयस्क नियंत्रण स्टेशनों पर नमूनाकरण (परिवहन टैंकों में, लुगदी पाइपलाइन में, आदि) के बिना प्रक्रिया प्रवाह में सीधे सीए से यू तक के तत्वों को निर्धारित करने की अनुमति देता है।