ऐलुमिनियम अयस्क का विशिष्ट भार: घनत्व और 1 घन मीटर का वजन
ऐलुमिनियम पृथ्वी की सबसे प्रचुर धातुओं में से एक है, लेकिन शुद्ध रूप में नहीं मिलता। रासायनिक रूप से सक्रिय Al परमाणु अन्य पदार्थों के साथ अनेक यौगिक बनाते हैं। ऐलुमिनियम युक्त अयस्क पृथ्वी की पर्पटी में प्रचुरता के अनुसार तीसरे स्थान पर हैं।
सोवियत-पश्चात क्षेत्र में बॉक्साइट को सबसे उपयुक्त और व्यापक रूप से खनन किया जाने वाला कच्चा माल माना जाता है। प्राकृतिक कच्चे माल से ऐलुमिनियम निकालना जटिल और अधिक विद्युत ऊर्जा लेने वाली प्रक्रिया है।
ऐलुमिनियम अयस्क की संरचना और वजन
बॉक्साइट एक जटिल चट्टान है जिसमें ऐलुमिनियम हाइड्रॉक्साइड यौगिक, ऑक्साइड, सिलिकेट और Fe हाइड्रॉक्साइड, टाइटेनियम, सिलिकॉन तथा अन्य तत्वों के यौगिक होते हैं। बॉक्साइट ऐलुमिनियम अयस्क में कैल्शियम और मैग्नीशियम कार्बोनेट, थोड़ी मात्रा में सोडियम और पोटैशियम यौगिक, वैनेडियम, क्रोमियम और कुछ अन्य पदार्थ तथा पाइराइट के कण भी मिल सकते हैं।
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बॉक्साइट की रासायनिक संरचना में बहुत अंतर होता है और वह Al हाइड्रॉक्साइड के खनिज रूपों तथा अशुद्धियों पर निर्भर करती है। अयस्क बनाने वाला प्रमुख पदार्थ ऐलुमिना (Al 2 O 3) है, जिससे धात्विक ऐलुमिनियम निकाला जाता है। दूसरा मुख्य घटक आयरन ऑक्साइड (Fe 2 O 3) है। औद्योगिक बॉक्साइट में ऐलुमिना की मात्रा 30% से अधिक होनी चाहिए, तभी उसका खनन आर्थिक रूप से लाभकारी होता है।
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बॉक्साइट चिकनी मिट्टी जैसी या पत्थरीली चट्टान दिख सकती है। ऐलुमिनियम अयस्क की संरचना अत्यंत विविध होती है: घनी मिट्टी जैसी, पत्थरीली, छिद्रयुक्त या गोल समावेशन वाली। बॉक्साइट का रंग भी रूप की तरह विविध है—सफेद से गहरा लाल या ईंट जैसा भूरा; हरा-धूसर, लगभग काला, पीला और नीले या लाल-बैंगनी धब्बों वाला चितकबरा अयस्क भी मिलता है।
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ऐलुमिनियम अयस्क यानी बॉक्साइट का विशिष्ट भार या घनत्व कम सिलिका और Fe वाले अयस्क में 1,2 ग्राम/सेमी³ से लेकर भारी, घने, लौह-समृद्ध पत्थरीले बॉक्साइट में 2,5–3,3 ग्राम/सेमी³ तक होता है।
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बॉक्साइट की कठोरता 2–7 होती है।
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चिकनी मिट्टी जैसे बॉक्साइट की एक विशिष्ट पहचान यह है कि पानी मिलाने पर वह सुघट्य द्रव्यमान नहीं बनाता।
ऐलुमिनियम अयस्क के विशिष्ट भार और घनत्व की तालिका
| नाम | मोह्स पैमाने पर कठोरता | घनत्व (ग्राम/सेमी³) | 1 घन मीटर ऐलुमिनियम अयस्क का वजन (किग्रा) | 1 घन मीटर ऐलुमिनियम अयस्क का वजन (टन) |
|---|---|---|---|---|
| ऐलुमिनियम अयस्क | 2–7 | 1,2–3,3 | 1200–3300 | 1,2–3,3 |
बॉक्साइट के सबसे बड़े भंडार गिनी में केंद्रित हैं: USGS के 2026 अनुमान के अनुसार विश्व के लगभग 29 अरब टन भंडार में से करीब 7,4 अरब टन वहाँ हैं। ऑस्ट्रेलिया, वियतनाम, इंडोनेशिया, ब्राजील, जमैका और अन्य देशों में भी बड़े भंडार हैं। कुछ निक्षेप लगभग सतह पर हैं, इसलिए खुले गड्ढों से खनन करके कच्चा माल प्रसंस्करण के लिए भेजा जाता है। कुछ क्षेत्रों में अयस्क अधिक गहराई पर होता है और भूमिगत खनन किया जा सकता है।
ऐलुमिना एक ढीला पाउडर है जिसे कम सिलिका वाले उच्च गुणवत्ता बॉक्साइट से बायर प्रक्रिया द्वारा निकाला जाता है। ऐलुमिनियम उत्पादन के अगले चरण के लिए क्रायोलाइट चाहिए। प्राकृतिक क्रायोलाइट के विश्व भंडार बहुत कम हैं, इसलिए आधुनिक धातुकर्म में हाइड्रोफ्लोरिक अम्ल, ऐलुमिनियम हाइड्रॉक्साइड और कॉस्टिक सोडा की अभिक्रिया से बना कृत्रिम क्रायोलाइट उपयोग होता है।
ऐलुमिनियम उत्पादन प्रक्रिया के तीन प्रमुख चरण हैं:
- ऐलुमिनियम अयस्क का खनन;
- चट्टान को ऐलुमिना यानी Al ऑक्साइड में संसाधित करना;
- विद्युत अपघटन से धात्विक ऐलुमिनियम प्राप्त करना।
एक टन ऐलुमिनियम बनाने के लिए आवश्यक ऐलुमिनियम अयस्क का वजन 4–5 टन तक होता है और लगभग 2 टन ऐलुमिना चाहिए।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
1 घन मीटर ऐलुमिनियम अयस्क का वजन कितना होता है?
लेख में बॉक्साइट के लिए 1200-3300 किग्रा/मी³ की अनुमानित सीमा दी गई है। मान संरचना, छिद्रयुक्तता, नमी और लौह अशुद्धियों की मात्रा पर निर्भर करता है।
बॉक्साइट का घनत्व इतना अलग क्यों होता है?
बॉक्साइट चिकनी मिट्टी जैसा, छिद्रयुक्त, घना या लौह-समृद्ध हो सकता है। अलग खनिज संरचना और बनावट से घनत्व में बड़ी सीमा मिलती है।
1 टन ऐलुमिनियम के लिए कितना अयस्क चाहिए?
लेख में 1 टन ऐलुमिनियम के लिए लगभग 4-5 टन ऐलुमिनियम अयस्क का अनुमान दिया गया है। वास्तविक मान बॉक्साइट की गुणवत्ता और प्रसंस्करण तकनीक पर निर्भर करता है।