अविरोधी लिमोनाइट को प्रभावी ढंग से कैसे प्रोसेस किया जा सकता है?

2025-09-11

विपरीत लिमोनाइट अयस्कों को संसाधित करना चुनौतीपूर्ण होता है क्योंकि इनमें उच्च गेंग सामग्री, मूल्यवान खनिजों का बारीक वितरण और नमी बनाए रखने की प्रवृत्ति होती है। हालांकि, विपरीत लिमोनाइट को प्रभावी ढंग से संसाधित करने के लिए कई तरीके और प्रौद्योगिकियाँ उपलब्ध हैं। ये तरीके सामान्यतः निकेल, लोहे और अन्य संबंधित सामग्रियों जैसे मूल्यवान घटकों की रिकवरी दर को बढ़ाने का लक्ष्य रखते हैं। यहाँ कुछ दृष्टिकोण दिए गए हैं:

1. हाइड्रोमेटालर्जिकल विधियाँ

हाइड्रोमेटैलर्जी में मूल्यवान धातुओं को निकालने के लिए जलीय विलयनों में रासायनिक अभिक्रियाओं का उपयोग शामिल है। ये विधियाँ दुर्दम्य लिमोनाइट के लिए उपयुक्त हैं:

• उच्च-दबाव वाले अम्ल को निकालना (HPAL):

  • लाइमोनाइट अयस्क को उच्च तापमान और उच्च दबाव में सल्फ्यूरिक एसिड के साथ मिलाया जाता है।
  • यह प्रक्रिया निकल और कोबाल्ट निकालने के लिए प्रभावी है।
  • उच्च लोहे की मात्रा की उपस्थिति अम्ल पुनर्जनन में सहायता करती है।
  • उदाहरण प्रतिक्रिया:
    \[ \text{FeOOH} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Fe}_2\text{(SO}_4\text{)}_3 + \text{H}_2\text{O} \]
  • एचपीएएल को उच्च पूंजी निवेश और ऊर्जा इनपुट की आवश्यकता होती है, लेकिन यह अभेद्य लाइमोनाइट के लिए सबसे प्रभावी विधियों में से एक है।

• ढेर लीचिंग:

  • निम्न-ग्रेड लिमोनाइट अयस्कों को सल्फ्यूरिक एसिड के साथ बड़े ढेरों (हीप्स) में लीक करके उपचारित किया जा सकता है।
  • यह प्रक्रिया एचपीएएल की तुलना में धीमी है लेकिन निम्न-गुणवत्ता वाली अयस्कों के लिए आर्थिक रूप से व्यवहार्य हो सकती है।

• जैव-लीचिंग:

  • कुछ सूक्ष्मजीव, जैसे किएसिडिथियोबैसिलसspp., निकेल और लोहे को निकालने के लिए प्रयोग किया जा सकता है।
  • जैव-लीचिंग पर्यावरण के अनुकूल और कम ऊर्जा-गहन है, लेकिन यह रासायनिक लीचिंग विधियों की तुलना में धीमी है।

2. पायरोमेटालर्जिकल विधियाँ

पाइरोमेटलर्जी में, मूल्यवान धातुओं को निकालने के लिए उच्च तापमान का उपयोग किया जाता है:

• रोटरी किल्न-इलेक्ट्रिक फर्नेस (आरकेईएफ):

  • लाइमोनाइट अयस्क को पहले से गर्म किया जाता है और निचले भट्ठे में कैल्सिन किया जाता है ताकि नमी और कुछ अस्थायी तत्वों को हटाया जा सके।
  • कैल्सीनेटेड उत्पाद को विद्युत भट्टी में डाला जाता है, जहां निकल और लोहे को पिघलाया जाता है।
  • यह निकेल लेटराइट्स के लिए एक व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला प्रक्रिया है लेकिन इसके लिए उच्च ऊर्जा इनपुट की आवश्यकता होती है।

• घटीकरण भुनाई और चुंबकीय पृथक्करण:

  • खनिज को उच्च तापमान पर अपचायक वातावरण (जैसे, कार्बन मोनोऑक्साइड, हाइड्रोजन) में भुना जाता है।
  • फेरोमैग्नेटिक आयरन और धातु मिश्र धातुएं प्रक्रिया के दौरान बनती हैं।
  • मैग्नेटिक पृथक्करण का उपयोग तब मूल्यवान धातु सामग्री को गैंग से अलग करने के लिए किया जाता है।

• डायरेक्ट निकल प्रोसेस (डीएनआई प्रोसेस):

  • एक कम-तापमान विधि जहां निकेल को लेटराइट्स, जिसमें उच्च-तापमान वाले लिमोनाइट्स शामिल हैं, से वायुमंडलीय लीकिंग के माध्यम से पूर्व-प्रसंस्करण के बाद निकाला जाता है।
  • यह विधि ऊर्जा की दृष्टि से कम गहन और अधिक पर्यावरण के अनुकूल है।

3. संघटन और सिंटरिंग

• लाइमोनाइट अयस्क को संगठित (पेल्टाइज्ड) किया जा सकता है और फिर इसे सिन्‍टर किया जा सकता है।
• सिन्टरिंग गैंज अशुद्धियों को कम करता है और अयस्क के धातु विज्ञान संबंधी गुणों को बढ़ाता है।
• यह प्रक्रिया अक्सर अयस्क गलाने की तकनीकों के साथ जोड़ी जाती है।

4. बेहतर प्रसंस्करण के लिए पूर्व-उपचार

• सूखापन:
  • लिमोनाइट अयस्क में आमतौर पर पानी (गोएथाइट चरण) की एक महत्वपूर्ण मात्रा होती है। उच्च तापमान पर निर्जलीकरण अयस्क को हेमेटाइट में बदल देता है।
  • यह धातु निष्कर्षण के दौरान ऊर्जा खपत को कम करता है और अयस्क प्रसंस्करण दक्षता में सुधार करता है।
• यांत्रिक सक्रियण:
  • बारीक पीसने या मिलिंग से खनिज की सतह क्षेत्र और प्रतिक्रियाशीलता बढ़ सकती है, जिससे इसे लीक करने या भूनने के लिए अधिक अनुकूल बनाया जा सकता है।

5. एकीकृत प्रक्रियाएँ

• हाइड्रोमेटैलर्जिकल और पायरोमेटैलर्जिकल चरणों को मिलाने से प्रभावशीलता में सुधार हो सकता है।
• उदाहरण के लिए, HPAL का उपयोग निकल और कोबाल्ट निकालने के लिए किया जा सकता है, जबकि अवशेष को लोहे की वसूली के लिए एक घूर्णन भट्टी में संसाधित किया जा सकता है।

6. स्थिरता और अपशिष्ट प्रबंधन

• अवशेष और अपशिष्ट पदार्थों का उचित प्रबंधन महत्वपूर्ण है।
• लीचिंग प्रक्रियाओं से उत्पन्न एसिड उपोत्पादों को पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है, और लोहे के उपोत्पादों का संभावित रूप से निर्माण या स्टील बनाने में उपयोग किया जा सकता है।

महत्वपूर्ण विचार:

• चुना गया तरीका अयस्क की संरचना, उपलब्ध ढांचे, पर्यावरण संबंधी नियमों और आर्थिक कारकों पर निर्भर करता है।
• पूर्व-व्यावहारिकता और पायलट परीक्षण किसी विशेष रिफेक्टरी लिमोनाइट अयस्क के लिए सर्वोत्तम प्रसंस्करण मार्ग तय करने के लिए आवश्यक हैं।

इन तकनीकों में से प्रत्येक के अपने फायदे और सीमाएं हैं, और उपयुक्त प्रक्रिया का चयन अक्सर लागत-कुशलता, पर्यावरणीय प्रभाव, और इच्छित पुनर्प्राप्ति दरों के बीच संतुलन बनाने की आवश्यकता होती है।

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