तांबा अयस्क का विशिष्ट भार: घनत्व और प्रकार
तांबा अयस्क अलौह धातु अयस्कों के समूह में आता है। ऑक्सीकृत अयस्कों में धातुएं कार्बोनेट, सिलिकेट, ऑक्साइड, सल्फेट और अन्य ऑक्सीजन-युक्त खनिज यौगिकों के रूप में होती हैं। तांबा ऐसे मिश्रित अयस्कों में भी मिलता है जिनमें धातु ऑक्सीकृत और सल्फाइड दोनों रूपों में होती है तथा प्राकृतिक अयस्कों में मुक्त अवस्था में भी पाया जाता है। अधिकांश औद्योगिक भंडारों के प्राथमिक अयस्कों में तांबा सल्फाइड रूप में होता है।
खनिज विज्ञान में आज तांबा-युक्त 200 से अधिक प्राकृतिक खनिज संरचनाएं ज्ञात हैं। इनमें से खनन योग्य प्रमुख प्रकार हैं:
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सल्फाइड अयस्क: चाल्कोपाइराइट—34-35% तांबा, बॉर्नाइट—52 से 65%, चाल्कोसाइट—80% तक।
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तांबा-निकल अयस्क: क्यूबानाइट—22 से 45% Cu।
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प्राकृतिक तांबा—98 से 100%।
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ऑक्सीकृत अयस्क: मैलाकाइट—57.5% तक, एजुराइट—56% तक, क्राइसोकोला—36% तक, ब्रोशैन्टाइट—56% तक, क्यूप्राइट—89% तक आदि।
तांबा अयस्क के भंडार
तांबा कहलाने वाले अयस्कों में अन्य खनिज भी बड़ी मात्रा में होते हैं। 0.5% से अधिक तांबा वाले भंडारों का खनन आर्थिक रूप से लाभकारी माना जाता है।
कोला प्रायद्वीप, चिली और जाम्बिया की संरचनाएं सबसे बड़े औद्योगिक भंडार मानी जाती हैं। अमेरिका, पोलैंड, कनाडा, पेरू और अन्य देशों में पॉर्फिरी तांबा अयस्क के बड़े भंडारों का खनन होता है। वैज्ञानिकों के अनुसार, सभी बड़े औद्योगिक भंडारों में 68 करोड़ टन से अधिक तांबा मौजूद है।
प्राकृतिक संरचनाओं में शुद्ध धातु की अधिकतम मात्रा वाला प्राकृतिक तांबा बहुत कम मिलता है। अधिक तांबा वाले सबसे आम यौगिक हैं:
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बॉर्नाइट। इस खनिज की खोज चेक वैज्ञानिक आई. बॉर्न ने की थी और उन्हीं के नाम पर इसका नाम रखा गया। इसे पीकॉक अयस्क या तांबा पर्पल भी कहा जाता है। उत्पत्ति के आधार पर खनिज का रूप अलग हो सकता है। इसमें एक-चौथाई तक सल्फर और 10% से अधिक Fe होता है। बॉर्नाइट में तांबे की मात्रा 63% तक पहुंचती है।
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चाल्कोपाइराइट या कॉपर पाइराइट—जलतापीय उत्पत्ति का खनिज, जो बहुधात्विक अयस्कों में आता है।
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चाल्कोसाइट। इस अयस्क में तांबे की मात्रा 80% तक हो सकती है और शेष आयतन सल्फर होता है। सीसे जैसे रंग से गहरे काले तक बदलती आभा वाली सघन दानेदार चमकदार सतह के कारण इसे “कॉपर ग्लांस” कहा जाता है।
तांबा-युक्त दुर्लभ संरचनाओं में सबसे प्रसिद्ध हैं:
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मैलाकाइट—इसकी चमकीली और सुंदर संरचना होती है। हरे पत्थर का सजावटी वस्तुओं में व्यापक उपयोग होता है। बेसिक कॉपर कार्बोनेट बहुधात्विक तांबा अयस्कों की श्रेणी में आता है। मैलाकाइट के पास अक्सर क्यूप्राइट और प्राकृतिक तांबे जैसी अन्य तांबा-युक्त चट्टानें मिलती हैं।
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एजुराइट या कॉपर एज्योर। चमकीले नीले रंग का यह खनिज विशेष कठोरता रखता है। इसके भंडार कांगो, मोरक्को, यूनान, फ्रांस, ब्रिटेन और ऑस्ट्रेलिया में विकसित किए जा रहे हैं। मैलाकाइट और एजुराइट, जो अक्सर एक-दूसरे के साथ जुड़े होते हैं, के निकट सल्फाइड तांबा अयस्क के भंडार पाए जाते हैं।
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कोवेलाइट—सल्फाइड समूह का खनिज, जो पहली बार विसुवियस की तलहटी में मिला था और जिसकी उत्पत्ति मेटासोमैटिक है। यह धात्विक चमक वाला काफी मुलायम नीला-बैंगनी खनिज है। इसमें तांबे की मात्रा 65% से अधिक होती है। इसके विकसित भंडार चिली, अमेरिका, सर्बिया और इटली में हैं।
खनिजों के प्रकार और संरचना के अनुसार तांबा अयस्क का विशिष्ट भार अलग हो सकता है। तांबा अयस्क की घनत्व तालिका में विशिष्ट भार के औसत संदर्भ मान दिए गए हैं, जिनका SI प्रणाली में संख्यात्मक मान घनत्व के मान के समान होता है।
तांबा अयस्क के विशिष्ट भार की तालिका यानी तांबा अयस्क में शामिल खनिज
| खनिज का नाम | रासायनिक सूत्र | खनिज का घनत्व (ग्राम/सेमी³) | तांबा अयस्क का विशिष्ट भार (किग्रा/घन मीटर) |
|---|---|---|---|
| बॉर्नाइट | Cu5FeS4 | 4.9–5.3 | 4900–5300 |
| चाल्कोपाइराइट | CuFeS2 | 4.1–4.4 | 4100–4400 |
| चाल्कोसाइट | Cu2S | 5.5–5.8 | 5500–5800 |
| मैलाकाइट | Cu2(CO3)(OH)2 | 3.75–3.95 | 3750–3950 |
| एजुराइट | Cu3(CO3)2(OH)2 | 3.5–4 | 3500–4000 |
| कोवेलाइट | CuS | 4.6–4.8 | 4600–4800 |
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
1 घन मीटर तांबा अयस्क का वजन कितना होता है?
वजन खनिज, तांबे की मात्रा, गैंग चट्टान, नमी और कुटाई की मात्रा पर निर्भर करता है। गणना के लिए संबंधित अयस्क के प्रकार का घनत्व इस्तेमाल किया जाता है।
तांबा अयस्क का घनत्व अलग-अलग क्यों होता है?
तांबा अयस्क सल्फाइड, ऑक्सीकृत या तांबा-निकल प्रकार का हो सकता है और उसमें प्राकृतिक तांबा भी मौजूद हो सकता है, इसलिए संरचना और घनत्व में काफी अंतर होता है।
सबसे आम तांबा खनिज कौन-से हैं?
महत्वपूर्ण तांबा खनिजों में चाल्कोपाइराइट, बॉर्नाइट, चाल्कोसाइट, मैलाकाइट, एजुराइट, क्यूप्राइट और तांबे के अन्य यौगिक शामिल हैं।