রসায়ন • খনিজ সম্পদ: ধাতু-অধাতু (Mineral Resources: Metals and Non-metals)

রসায়ন প্রশ্ন

একটি খনিজ প্রক্রিয়াজাতকরণ কারখানায় তিন ধরনের আকরিকের নমুনা এসেছে।

নমুনাআকরিকবৈশিষ্ট্য
Xগ্যালেনা (PbS)বালি মিশ্রিত
Yক্রোমাইট (FeO.Cr2O3FeO.Cr_2O_3)চুম্বক দ্বারা আকর্ষিত হয়, খনিজমল অচৌম্বক
Zবক্সাইট (Al2O3.2H2OAl_2O_3.2H_2O)Fe2O3Fe_2O_3, TiO2TiO_2 ও বালি মিশ্রিত
প্রকৌশলী প্রতিটি নমুনার জন্য আলাদা ঘনীকরণ পদ্ধতি বেছে নিলেন।
  1. ক)

    খনিজমল কাকে বলে?

    (1)
  2. খ)

    আকরিককে চূর্ণ-বিচূর্ণ করা হয় কেন? ব্যাখ্যা করো।

    (2)
  3. গ)

    নমুনা X-এর ঘনীকরণের পদ্ধতিটি বর্ণনা করো।

    (3)
  4. ঘ)

    Y ও Z নমুনার ঘনীকরণে ভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করা হয় কেন? সমীকরণসহ বিশ্লেষণ করো।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর আকরিকের সাথে মিশ্রিত থাকা অপদ্রব্যকে খনিজমল বলে।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর খনি থেকে উত্তোলিত আকরিক সাধারণত বড় ও কঠিন শিলাখণ্ড আকারে থাকে। এই অবস্থায় আকরিক থেকে খনিজমল সহজে পৃথক করা যায় না। তাই প্রথমে জও ক্রাশারে ছোট টুকরা এবং পরে বল ক্রাশারে মিহি দানা বা পাউডার করা হয়। এতে খনিজমল আলাদা হওয়ার সুযোগ বাড়ে এবং পরবর্তী ঘনীকরণ সহজ হয়।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর X নমুনা গ্যালেনা একটি সালফাইড আকরিক, তাই ফেনা ভাসমান পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়।
    একটি বড় ট্যাংকে চূর্ণ আকরিক ও পানি নিয়ে তাতে অল্প অল্প করে তেল যোগ করা হয়। এরপর মিশ্রণের মধ্য দিয়ে বায়ুপ্রবাহ চালনা করা হয়। সালফাইড আকরিক তেলে দ্রবীভূত হয়ে ফেনার আকারে ভেসে ওঠে। ফেনাসহ আকরিক আলাদা করে নেওয়া হয় এবং বালি জাতীয় খনিজমল পাত্রের তলায় পড়ে থাকে।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর Y নমুনা (ক্রোমাইট): আকরিকটি চৌম্বক ধর্মবিশিষ্ট এবং খনিজমল অচৌম্বক, তাই চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ পদ্ধতি প্রযোজ্য। চূর্ণ আকরিককে ঘূর্ণায়মান বেল্টে চালনা করলে চৌম্বক আকরিক চুম্বকযুক্ত চাকার নিচে ও কাছে জমা হয়, আর অচৌম্বক খনিজমল একটু দূরে পড়ে। ফলে আলাদা করা যায়।
    Z নমুনা (বক্সাইট): এতে Fe2O3Fe_2O_3, TiO2TiO_2, বালি মিশে আছে। এখানে আকরিক বা খনিজমল—যেকোনো একটির সাথে বিক্রিয়া করে অন্যটির সাথে করে না এমন বিকারক পাওয়া যায় বলে রাসায়নিক পদ্ধতি ব্যবহৃত হয়। বক্সাইটে NaOHNaOH যোগ করে উত্তপ্ত করলে:
    Al2O3.2H2O+2NaOH→Δ2NaAlO2+3H2OAl_2O_3.2H_2O + 2NaOH \xrightarrow{\Delta} 2NaAlO_2 + 3H_2O
    গরম সোডিয়াম অ্যালুমিনেটে পানি যোগ করলে:
    NaAlO2+2H2O→Al(OH)3↓+NaOHNaAlO_2 + 2H_2O \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + NaOH
    অধঃক্ষেপ পৃথক করে 1100∘C1100^\circ C তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করলে বিশুদ্ধ অ্যালুমিনা পাওয়া যায়:
    2Al(OH)3→1100∘CAl2O3+3H2O2Al(OH)_3 \xrightarrow{1100^\circ C} Al_2O_3 + 3H_2O
    খনিজমলগুলো NaOHNaOH-এর সাথে বিক্রিয়া করে না, তাই দ্রবণীয় অ্যালুমিনেট থেকে আলাদা হয়ে যায়। সুতরাং আকরিকের ধর্ম অনুযায়ী ভিন্ন ভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও