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अयस्कों का सांद्रण (गुरुत्व पृथक्करण, फेना फ्लोटेशन, चुंबकीय पृथक्करण)
अयस्कों का सांद्रण धातुओं के निष्कर्षण में एक महत्वपूर्ण कदम है। धातु के अयस्क सामान्यतः खनिज के रूप में होते हैं। इन खनिजों को सांद्रित किया जाना चाहिए ताकि धातु की मात्रा बढ़ सके ताकि उसे आगे की प्रक्रिया के लिए बढ़ाया जा सके। सबसे सामान्यतः उपयोग की जाने वाली तीन विधियाँ हैं गुरुत्व पृथक्करण, फेना फ्लोटेशन, और चुंबकीय पृथक्करण।
गुरुत्व पृथक्करण
गुरुत्व पृथक्करण विधियाँ विभिन्न खनिजों के विभिन्न अप्राकृतिक घनत्वों का उपयोग करती हैं। इस प्रक्रिया में भारी खनिजों को हल्के कणों से पृथक किया जाता है। एक सामान्य उदाहरण है धारा में सोने का छानना।
ऊपर की तस्वीर में, सोना जो कि अधिक घना होता है, नीचे बैठ जाता है जबकि अन्य हल्के खनिज और पत्थर बह जाते हैं। ऐतिहासिक रूप से, यह विधि स्वर्ण युग में बहुत महत्वपूर्ण थी।
गुरुत्व पृथक्करण का एक और उदाहरण है गीला हिलता हुआ मेज, जहाँ मेज को सामान्यतः तिरछा किया जाता है और इस झुकाव के साथ सामग्री को प्रस्तुत किया जाता है, आमतौर पर एक स्लरी के रूप में। इसे पृथक्करण की प्राप्ति के लिए हिलाया जाता है। घनत्व के अंतर के कारण भारी कण एक ओर बढ़ जाते हैं, जबकि हल्के कण सुनाते रहते हैं या दूसरी ओर बढ़ जाते हैं।
फेना फ्लोटेशन
फेना फ्लोटेशन एक प्रक्रिया है जो हाइड्रोफोबिक पदार्थों को हाइड्रोफिलिक पदार्थों से विशेष रूप से अलग करती है। इसका उपयोग एक सदी से अधिक समय से हो रहा है। इस तकनीक में पाउडर वाले अयस्क को पानी के साथ मिलाया जाता है, एक स्लरी बनती है, और फिर इस मिश्रण में हवा के बुलबुले डाले जाते हैं।
इस प्रक्रिया में, अयस्क को पहले कुचला और पीसकर एक महीन आकार में बनाया जाता है और फिर उसे एक दलदली रूप में पीसा जाता है, और फिर एक डिटर्जेंट के साथ उपचारित किया जाता है ताकि अयस्क हवा के बुलबुलों से बँध सके। खनिज से समृद्ध फेना हटा दी जाती है, अवांछित सामग्री को छोड़ दिया जाता है।
फेना फ्लोटेशन में, विभिन्न प्रतिक्रियाशीलों का उपयोग करके इच्छित खनिजों को विशेष रूप से अलग किया जाता है। एक संग्राहक जैसे xanthate को जोड़ा जा सकता है ताकि खनिज कणों को फेना के साथ जोड़ सकें और उन्हें संग्रह के लिए कंटेनर के शीर्ष पर चढ़ने में मदद कर सके।
फेना फ्लोटेशन विशेष रूप से सल्फाइड अयस्कों जैसे तांबा, सीसा, और जस्ता के लिए उपयोगी होता है। इस विधि का सबसे बड़ा उपयोग 20वीं सदी के मध्य में तांबा पोरफिरी जमा के साथ हुआ था।
चुंबकीय पृथक्करण
चुंबकीय पृथक्करण इस सिद्धांत पर आधारित है कि खनिज चुंबकीय गुण रखते हैं और इस गुण का उपयोग चुंबकीय खनिजों को गैर-चुंबकीय खनिजों से अलग करने के लिए किया जा सकता है। इस विधि का उपयोग तब किया जाता है जब अयस्क या अशुद्धियाँ चुंबकीय प्रकृति की होती हैं।
ऊपर की योजना में अयस्क को एक कन्वेयर बेल्ट प्रणाली पर ले जाया जाता है। जब बेल्ट चुंबकीय रोलर पर घूमता है, तब चुंबकीय कण बेल्ट से चिपक जाते हैं और गैर-चुंबकीय कणों से अलग हो जाते हैं, जो जड़ता और गुरुत्व के कारण एक अलग पथ पर चलते हैं।
चुंबकीय पृथक्करण का व्यापक रूप से पदार्थों के सांद्रण के लिए धातुकर्म उद्योगों में उपयोग किया गया है, जैसे की मैंगनीज अयस्क, क्रोमियम अयस्क, समुद्र तट रेत में इल्मेनाइट, और लौह अयस्क।
संक्षेप में, अयस्कों का सांद्रण धातुकर्म प्रक्रियाओं की सराहना, समझ और कार्यान्वयन में एक महत्वपूर्ण प्रारंभिक कदम है। प्रत्येक विधि, चाहे वह गुरुत्व पृथक्करण हो, फेना फ्लोटेशन हो, या चुंबकीय पृथक्करण हो, खनिजों के भौतिक गुणों और रसायन विज्ञान का उपयोग करके इच्छित सामग्री को प्रभावी ढंग से पृथक करती है।
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