लौह अयस्क में पाए जाने वाले सामान्य तत्वों का परीक्षण

लौह अयस्क में पाए जाने वाले सामान्य तत्वों का परीक्षण

अर्थव्यवस्था के निरंतर विकास और सामाजिक स्तर में निरंतर सुधार के साथ, इस्पात सामग्री राष्ट्रीय विकास के लिए एक अपरिहार्य संसाधन बन गई है। इस्पात उद्योग में इस्पात सामग्री का गलाने की प्रक्रिया, सामग्री के तर्कसंगत उपयोग का मुख्य चरण है। लोगों के जीवन के सभी पहलुओं में संरचनात्मक सामग्री और कुछ कार्यात्मक सामग्री पर ध्यान देना आवश्यक है। हमारे देश में परिवहन, बिजली और कई अन्य उद्योगों के विकास में इस्पात सामग्री पर विशेष ध्यान दिया जा रहा है। देश की अर्थव्यवस्था के निरंतर विकास के साथ, घरेलू बाजार में इस्पात सामग्री की मांग लगातार बढ़ रही है। हालांकि, कार्यक्रम में इस्पात में कुछ तत्वों की मात्रा राष्ट्रीय मानक मात्रा से अधिक हो गई है। इसलिए, अंतरराष्ट्रीय व्यापार में, लौह अयस्क की मांग में विभिन्न तत्वों का पता लगाना एक बहुत ही महत्वपूर्ण कड़ी बन गया है। अतः, एक त्वरित और सुरक्षित निरीक्षण विधि का उपयोग करना लौह अयस्क निरीक्षण कर्मियों का एक सामान्य लक्ष्य है।

मेरे देश में लौह अयस्क में पाए जाने वाले सामान्य तत्वों के परीक्षण की वर्तमान स्थिति

मेरे देश में लौह अयस्क परीक्षण करने वाली अधिकांश प्रयोगशालाएँ लौह अयस्क में मौजूद लौह तत्व की मात्रा का पता लगाने के लिए टाइटेनियम ट्राइक्लोराइड अपचयन विधि का उपयोग करती हैं। इस विधि को रासायनिक विधि कहा जाता है। यह रासायनिक विधि न केवल लौह अयस्क में मौजूद तत्वों का पता लगाती है, बल्कि तरंगदैर्ध्य विक्षेपण एक्स-रे प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके लौह अयस्क में सिलिकॉन, कैल्शियम, मैंगनीज और अन्य तत्वों की मात्रा भी निर्धारित करती है। कई तत्वों के लिए इस विधि को एक्स-रे प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोमेट्री विधि कहा जाता है। लौह अयस्क में विभिन्न तत्वों का पता लगाते समय, लौह की कुल मात्रा का भी पता लगाया जा सकता है। इसका लाभ यह है कि प्रत्येक परीक्षण में लौह की मात्रा के दो आंकड़े प्राप्त होते हैं, और इन दोनों आंकड़ों के मानों में बहुत अंतर होता है। हालांकि, कुछ छोटे अंतर भी होते हैं जो काफी भिन्न होते हैं। प्रयोगशाला में उपयोग की जाने वाली परीक्षण विधि का चयन विभिन्न लौह अयस्कों के अनुसार किया जाना चाहिए, क्योंकि मेरे देश में रासायनिक विधि का उपयोग एक सामान्य विधि के रूप में किया जाता है, और यह एक केंद्रीय भूमिका निभाती है। इसका एक बड़ा कारण यह है कि चयन मेरे देश में लौह अयस्क की संरचनात्मक विशेषताओं पर आधारित होता है। लौह अयस्क की विभिन्न संरचनात्मक विशेषताओं के अनुसार निरीक्षण विधि का चयन उचित और वैज्ञानिक तरीके से किया जाता है। चीन में लौह अयस्क का वितरण अपेक्षाकृत बिखरा हुआ है और भंडारण क्षेत्र अपेक्षाकृत छोटा है। विभिन्न स्थानों पर गुणवत्ता अस्थिर है। विदेशों में लौह अयस्क की गुणवत्ता में काफी अंतर है। विदेशी लौह अयस्क का वितरण अत्यधिक सघन है, भंडारण क्षेत्र अपेक्षाकृत बड़ा है और हमारे देश की तुलना में इसकी गुणवत्ता बहुत स्थिर है।

हमारी अर्थव्यवस्था के निरंतर विकास, परीक्षण प्रयोगशालाओं के तकनीकी विकास और उनकी प्रचार सेवाओं के निरंतर विस्तार के साथ, प्रयोगशाला परीक्षण तत्वों के व्यवसाय की मात्रा में काफी वृद्धि हुई है, जिससे उनके पास परीक्षण करने के लिए पर्याप्त संसाधन उपलब्ध हैं। हमारे देश की प्रयोगशालाओं को हजारों बैचों के परीक्षण करने की आवश्यकता है, जिससे परीक्षण डेटा में वृद्धि हुई है। हमारे देश में लौह अयस्क तत्वों के परीक्षण में निरंतर वृद्धि के साथ, रासायनिक परीक्षण के दौरान नमूनों को सुखाना आवश्यक हो जाता है। प्रत्येक सुखाने की प्रक्रिया में मैन्युअल संचालन की आवश्यकता होती है। पूरी प्रक्रिया के दौरान, एक ओर, कर्मचारी प्रत्येक चरण को पूर्ण करने के लिए पूरी तरह से प्रतिबद्ध रहते हैं। यदि यह लंबे समय तक चलता है, तो कर्मचारियों के शरीर को पर्याप्त आराम नहीं मिल पाता और वे अत्यधिक परिश्रम की स्थिति में रहते हैं, जिससे कार्य की गुणवत्ता में गिरावट आ सकती है। परीक्षण के संदर्भ में, समय-समय पर कुछ समस्याएं उत्पन्न होने की संभावना रहती है। दूसरी ओर, संचालन प्रक्रिया के दौरान, पानी, बिजली की खपत और कुछ रसायनों के उपयोग से पर्यावरण पर काफी प्रभाव पड़ता है और उसे नुकसान पहुंचता है। साथ ही, निकास गैस और अपशिष्ट जल का उचित उपचार नहीं हो पाता है। इसलिए, जांच दक्षता में सुधार करना और जांच डेटा को अधिक सटीक बनाना अत्यंत महत्वपूर्ण है। हमारे देश की प्रयोगशालाएं कई वर्षों से लौह अयस्क का परीक्षण कर रही हैं और उन्होंने व्यापक परीक्षण अनुभव तथा बड़ी मात्रा में परीक्षण डेटा एकत्र किया है। यह डेटा रासायनिक विधियों और एक्स-रे प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोस्कोपी पर आधारित है। इन डेटा का विश्लेषण करके हम एक्स-रे प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोस्कोपी का पता लगा सकते हैं, जो रासायनिक विधियों का स्थान ले सकती है। इसका लाभ यह है कि इससे श्रम और वित्तीय संसाधनों की बचत होती है और पर्यावरण प्रदूषण में कमी आती है।

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एक्स-फ्लोरेसेंस विधि निरीक्षण सिद्धांत और निरीक्षण चरण

एक्स-रे प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोस्कोपी का सिद्धांत यह है कि सबसे पहले निर्जल लिथियम टेट्राबोरेट को फ्लक्स के रूप में, लिथियम नाइट्रेट को ऑक्सीकारक के रूप में और पोटेशियम ब्रोमाइड को रिलीज एजेंट के रूप में उपयोग करके एक नमूना तैयार किया जाता है, और फिर लौह तत्व में एक्स-रे प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रम की तीव्रता को मापकर तत्व की मात्रा के बीच एक मात्रात्मक संबंध स्थापित किया जाता है। लौह अयस्क में लौह की मात्रा की गणना करें।

एक्स-रे प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोस्कोपी प्रयोग में प्रयुक्त अभिकर्मक और उपकरण आसुत जल, हाइड्रोक्लोरिक अम्ल, निर्जल लिथियम टेट्राबोरेट, लिथियम नाइट्रेट, पोटेशियम ब्रोमाइड और गैसें हैं। प्रयुक्त उपकरण एक्स-रे प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोमीटर है।

एक्स-रे फ्लोरेसेंस डिटेक्शन के मुख्य पहचान चरण:

■ निर्जल लिथियम टेट्राबोरेट का उपयोग फ्लक्स के रूप में, लिथियम कार्बोनेट का उपयोग ऑक्सीकारक के रूप में और पोटेशियम ब्रोमाइड का उपयोग रिलीज एजेंट के रूप में किया जाता है। पूर्ण अभिक्रिया सुनिश्चित करने के लिए कई विलयनों को आपस में मिलाया जाता है।

■ लौह अयस्क का परीक्षण करने से पहले, मानक परीक्षण नमूने बनाने के लिए लौह अयस्क के नमूनों का वजन करना, उन्हें पिघलाना और ढालना आवश्यक होता है।

■ लौह अयस्क का नमूना तैयार करने के बाद, एक्स-रे फ्लोरेसेंस स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके इसका विश्लेषण किया जाता है।

■ प्राप्त डेटा को संसाधित करने के लिए, आमतौर पर एक मानक नमूना लें और उसे एक्स-रे फ्लोरेसेंस स्पेक्ट्रोमीटर पर रखें। परीक्षण को कई बार दोहराएं और फिर डेटा रिकॉर्ड करें। मानक नमूना बनाने में केवल एक निश्चित मात्रा में निर्जल लिथियम टेट्राबोरेट, लिथियम नाइट्रेट और पोटेशियम ब्रोमाइड की आवश्यकता होती है।

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रासायनिक परीक्षण के सिद्धांत और परीक्षण प्रक्रियाएँ

रासायनिक अभिनियोजन का सिद्धांत यह है कि मानक नमूने को अम्ल से विघटित या अम्लीकृत किया जाता है, और लौह तत्व को स्टैनस क्लोराइड से पूर्णतः अपचयित किया जाता है। शेष बचे हुए लौह के अंतिम छोटे भाग को टाइटेनियम ट्राइक्लोराइड से अपचयित किया जाता है। शेष अपचायक को पोटेशियम डाइक्रोमेट विलयन से पूर्णतः ऑक्सीकृत किया जाता है और अपचयित लौह तत्व का अनुमापन किया जाता है। अंत में, मानक नमूने द्वारा उपयोग किए गए पोटेशियम डाइक्रोमेट विलयन का उपयोग किया जाता है। नमूने में कुल लौह की मात्रा ज्ञात कीजिए।

जांच में प्रयुक्त अभिकर्मक और सामग्रियां इस प्रकार हैं: अभिकर्मक, हाइड्रोक्लोरिक अम्ल, सल्फ्यूरिक अम्ल, फॉस्फोरिक अम्ल, बोरिक अम्ल, हाइड्रोफ्लोरिक अम्ल, पोटेशियम पायरोसल्फेट, सोडियम हाइड्रॉक्साइड, सोडियम पेरोक्साइड आदि। उपकरण और सामग्री: कोरंडम क्रूसिबल, प्लैटिनम क्रूसिबल, ब्यूरेट, तराजू आदि।

रासायनिक पहचान के मुख्य चरण:

■ स्टैनस क्लोराइड विलयन, टाइटेनियम ट्राइक्लोराइड और पोटेशियम डाइक्रोमेट मानक विलयन सहित कई विलयनों को आपस में मिलाकर प्रयोग करें। अभिक्रिया को पूर्णतः संपन्न होने दें।

■ मानक नमूने को पूरी तरह से विघटित करने के लिए अम्ल या क्षार का प्रयोग करें।

■ विघटित मानक नमूने को पोटेशियम डाइक्रोमेट विलयन के साथ अनुमापित करें।

■ उत्पन्न डेटा को संसाधित करने के लिए, प्रयोग के दौरान दो मानक नमूना विलयन और एक खाली विलयन तैयार करने की आवश्यकता होती है।

निष्कर्ष

कई देशों में, लौह अयस्क में तत्वों का पता लगाने के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली विधि एक्स-रे प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोस्कोपी है। इस विधि का उपयोग मुख्य रूप से विधि के सिद्धांत के विश्लेषण और सटीक पहचान परिणामों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए मौजूदा विधियों में निरंतर सुधार पर केंद्रित है। मूल्यांकन करते समय, आमतौर पर मानक विलयन की बहुत कम मात्रा का उपयोग करके पहचान विधि का उचित मूल्यांकन किया जाता है। प्रयोग में प्राप्त लौह अयस्क, मानक नमूने में मौजूद लौह अयस्क से आकार, रासायनिक संरचना आदि के मामले में बहुत भिन्न होता है, इसलिए एक्स-रे प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोमेट्री विधि निरीक्षण प्रक्रिया में बहुत सटीक नहीं होती है। सटीकता प्रयोग में रासायनिक विधियों और एक्स-रे प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोमेट्री द्वारा लौह अयस्क की पहचान के दौरान एकत्रित बड़ी मात्रा में डेटा को छांटकर, फिर डेटा का सांख्यिकीय विश्लेषण करके और विश्लेषण के माध्यम से दोनों पहचान विधियों के बीच अंतर की तुलना करके प्राप्त की जाती है। दोनों के बीच सहसंबंध खोजने से निरीक्षण में निवेश किए गए मानव और वित्तीय संसाधनों को काफी हद तक कम किया जा सकता है। इससे पर्यावरण प्रदूषण में भी काफी कमी आ सकती है, लोगों का जीवन अधिक आरामदायक हो सकता है और देश के इस्पात उद्योग के लिए अधिक आर्थिक लाभ उत्पन्न हो सकते हैं।

शेडोंग हेंगबियाओ निरीक्षण और परीक्षण कंपनी लिमिटेडयह एक परीक्षण संस्थान है जिसे दोहरी 'सी' योग्यता प्राप्त है और इसने निरीक्षण एवं परीक्षण संस्थानों की योग्यता मान्यता तथा चीन राष्ट्रीय अनुरूपता मूल्यांकन मान्यता प्राप्त कर ली है। इसमें 25 पेशेवर निरीक्षण एवं परीक्षण कर्मी हैं, जिनमें 10 वरिष्ठ पेशेवर उपाधियों वाले इंजीनियर और प्रयोगशाला तकनीशियन शामिल हैं। यह एक सार्वजनिक सेवा मंच है जो खनन और धातु सामग्री से संबंधित औद्योगिक श्रृंखला के लिए पेशेवर निरीक्षण एवं परीक्षण, सूचना प्रौद्योगिकी परामर्श, शिक्षा एवं प्रशिक्षण तथा अन्य सेवाएं प्रदान करता है। संस्थान (परीक्षण एवं अंशांकन प्रयोगशालाओं की मान्यता संहिता) के अनुसार संचालित और सेवाएं प्रदान करता है। संगठन में रासायनिक विश्लेषण कक्ष, उपकरण विश्लेषण कक्ष, सामग्री परीक्षण कक्ष, भौतिक प्रदर्शन परीक्षण कक्ष आदि शामिल हैं। इसमें 100 से अधिक प्रमुख परीक्षण उपकरण और सहायक सुविधाएं हैं, जैसे कि एक्स-रे प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोमीटर, परमाणु अवशोषण स्पेक्ट्रोमीटर और आईसीपी, कार्बन और सल्फर विश्लेषक, स्पेक्ट्रोफोटोमीटर, प्रत्यक्ष पठन स्पेक्ट्रोमीटर, प्रभाव परीक्षण मशीनें और अमेरिकी थर्मो फिशर ब्रांड की सार्वभौमिक परीक्षण मशीनें।

इस परीक्षण में अधात्विक खनिजों (क्वार्ट्ज, फेल्डस्पार, काओलिन, अभ्रक, फ्लोराइट आदि) और धात्विक खनिजों (लोहा, मैंगनीज, क्रोमियम, टाइटेनियम, वैनेडियम, मोलिब्डेनम, सीसा, जस्ता, सोना, दुर्लभ पृथ्वी तत्व आदि) के रासायनिक तत्वों का विश्लेषण शामिल है। साथ ही, स्टेनलेस स्टील, कार्बन स्टील, तांबा, एल्युमीनियम और अन्य धातु पदार्थों की संरचना और भौतिक गुणों का परीक्षण भी किया जाता है।

कंपनी "व्यवस्थित प्रबंधन, प्लेटफॉर्म-आधारित कौशल, कुशल संचालन और पेशेवर सेवाओं" के सिद्धांतों का पालन करती है, ग्राहकों और समाज की संभावित आवश्यकताओं को लक्षित करती है, ग्राहक संतुष्टि को अपना सेवा उद्देश्य मानती है और "निष्पक्षता, सटीकता, विज्ञान और दक्षता" के दर्शन का पालन करते हुए सेवा नीति के माध्यम से अपने ग्राहकों को प्रामाणिक और सटीक तकनीकी सेवाएं प्रदान करने के लिए प्रतिबद्ध है।