खनिजापासून लोखंड कसे मिळवतात?

आधुनिक जगात खनिजापासून लोखंड मिळवण्याची प्रक्रिया ब्लास्ट फर्नेसमध्ये केली जाते. चित्रात दाखवलेल्या या भट्टीच्या सर्वात फुगीर भागात सर्व बाजूंनी तांब्याच्या नळ्या आत सोडलेल्या असतात. त्यातून उच्च दाबाची हवा (ब्लास्ट) आत सतत सोडली जाते. यावरून या क भट्टीला ब्लास्ट फर्नेस असे नाव मिळाले. ब्लास्ट फर्नेसची उंची ३५ मीटर आणि व्यास १४ मीटर इतका असतो. अशा भट्टीतून दररोज १० हजार टन इतके लोखंड तयार होऊ शकते.

ब्लास्ट फर्नेसच्या वरच्या बाजूने बारीक केलेले खनिज, दगडी कोळसा आणि चुनखडी यांचे मिश्रण आत ओतले जाते. भट्टीच्या खालच्या बाजूने वर येणाऱ्या गरम हवेमुळे हे मिश्रण तापायला लागते. साधारण अर्ध्या अंतरावर आले की वाढलेल्या तापमानामुळे दगडी कोळशातील कार्बनचे ज्वलन सुरू होते आणि मिश्रणाचे तापमान आणखी वाढते. कार्बनच्या ज्वलनासाठी भट्टीच्या आत पुरेसा ऑक्सिजन उपलब्ध नसल्याने खनिजातल्या कार्बन ऑक्साईडचे (FeO, Fe2O3) चे क्षपण सुरू होते. क्षपणातून तयार झालेले धातू रूपातील लोखंड त्याच्या वजनामुळे भट्टीच्या तळाशी जमा होऊ लागते. भट्टीच्या तळाशी उष्णता इतकी जास्त असते की, तिथले तापमान १६०० अंश सेल्सियस इतके वाढते.

१६०० अंश सेल्सियसला जमा होणारे लोखंड पूर्णपणे वितळलेल्या स्वरूपात असते. खनिजामध्ये असलेली सिलिकेट्स, फॉस्फरस आणि सल्फरसारखी द्रव्येपण या वितळलेल्या लोखंडात मिसळलेली असतात. सिलिकेट्सबरोबर चुनखडीची (CaCO3) प्रक्रिया होऊन स्लॅग किंवा मळी तयार होते. या मळीची घनता लोखंडापेक्षा कमी असल्याने ती वितळलेल्या लोखंडावर तरंगते आणि सहज वेगळी करता येते. लोखंडातील सिलिकॉन, मँगनीज, सल्फर आणि फॉस्फरस यासारखी अनावश्यक द्रव्ये या मळीमध्ये शोषली जातात आणि बरेचसे शुद्ध लोखंड खाली उरते.

वितळलेल्या स्वरूपातील लोखंड आणि मळी भट्टीच्या तळाशी असलेल्या दरवाजातून बाहेर काढले जातात. या लोखंडावर पुढे आणखी प्रक्रिया करून त्यापासून ओतीव लोखंड किंवा पोलाद बनविले जाते.