प्रकरण ०५ खनिजे आणि ऊर्जा संसाधने

हबन त्याच्या वडिलांसोबत एका दूरच्या गावातून गुवाहाटीला येतो.
तो लोकांना रस्त्यावरून सरकणाऱ्या विचित्र घरासारख्या वस्तूंमध्ये बसताना पाहतो. तो एक “स्वयंपाकघर” अनेक घरे बरोबर ओढतानाही पाहतो. तो आश्चर्यचकित होतो आणि त्याच्या वडिलांना विचारतो, “आपली घरे गुवाहाटीत पाहिलेल्या घरांप्रमाणे का हलत नाहीत, बा?”
बा उत्तर देतात, “ही घरे नाहीत, ती बसेस आणि गाड्या आहेत. आपल्या घरांप्रमाणे ही विटा आणि दगडांपासून बनलेली नाहीत, लोखंड आणि अॅल्युमिनियम सारखी धातू यांच्या बनवणीत वापरली जातात. ती स्वतःहून हलत नाहीत. त्यांना इंजिन चालवते ज्याला काम करण्यासाठी ऊर्जेची गरज असते.”

आपण दैनंदिन जीवनात धातूपासून बनलेल्या विविध वस्तू वापरतो. तुम्ही तुमच्या घरात वापरल्या जाणाऱ्या धातूपासून बनलेल्या अनेक वस्तूंची यादी करू शकता का? ही धातू कोठून येतात?

तुम्ही अभ्यासले आहे की पृथ्वीची कवच वेगवेगळ्या खनिजांनी बनलेली असते जी खडकांमध्ये अंतर्भूत असतात. योग्य शुद्धीकरणानंतर या खनिजांपासून विविध धातू काढले जातात.

खनिजे आपल्या जीवनाचा एक अपरिहार्य भाग आहेत. सुया पासून ते उंच इमारत किंवा मोठे जहाज पर्यंत आपण वापरतो त्या जवळजवळ प्रत्येक गोष्ट खनिजांपासून बनलेली आहे. रेल्वेच्या रुळा आणि रस्त्यांचे टर्मॅक (पक्के फरसबंदी), आपली अवजारे आणि यंत्रसामग्री देखील खनिजांपासून बनलेली आहे. कार, बसेस, गाड्या, विमाने खनिजांपासून बनवली जातात आणि पृथ्वीतून मिळणाऱ्या ऊर्जा स्रोतांवर चालतात. आपण जे अन्न खातो त्यात देखील खनिजे असतात. विकासाच्या सर्व टप्प्यांत, मानवांनी त्यांच्या जीविकेसाठी, सजावटीसाठी, सणासमारंभांसाठी, धार्मिक आणि औपचारिक विधींसाठी खनिजांचा वापर केला आहे.

टूथपेस्ट आणि खनिजांपासून एक चमकदार स्मित
टूथपेस्ट तुमचे दात स्वच्छ करते. सिलिका, चुनखडी, अॅल्युमिनियम ऑक्साईड आणि विविध फॉस्फेट खनिजे सारख्या घर्षक खनिजांमुळे स्वच्छता होते. कुजलेल्या दातांची संख्या कमी करण्यासाठी वापरले जाणारे फ्लोराईड, फ्लोराइट नावाच्या खनिजापासून मिळते. बहुतेक टूथपेस्ट टायटॅनियम ऑक्साईडने पांढरे केले जातात, जे रुटाईल, इल्मेनाइट आणि अनाटेस नावाच्या खनिजांपासून मिळते. काही टूथपेस्टमधील चमक अभ्रकापासून येते. टूथब्रश आणि पेस्ट असलेली ट्यूब पेट्रोलियमपासून बनलेल्या प्लास्टिकची बनलेली असते. ही खनिजे कोठे आढळतात ते शोधा.

थोडे खोलवर शोधा की एका लाईट बल्ब बनवण्यासाठी किती खनिजे वापरली जातात?

सर्व सजीवांना खनिजांची गरज असते
खनिजांशिवाय जीवनक्रिया घडू शकत नाहीत. जरी आपल्या पोषक तत्वांच्या एकूण सेवनात आपल्या खनिजांचे सेवन केवळ सुमारे ०.३ टक्के असते, तरी ती इतकी शक्तिशाली आणि महत्त्वाची आहेत की त्यांच्याशिवाय आपण इतर ९९.७ टक्के अन्नपदार्थांचा वापर करू शकणार नाही. थोडे खोलवर शोधा आणि अन्नाच्या लेबलवर छापलेले “पोषण तथ्य” गोळा करा.

खनिज म्हणजे काय?

भूवैज्ञानिक खनिजाची व्याख्या “एकसंध, नैसर्गिकरित्या आढळणारे पदार्थ ज्याची परिभाषित करता येण्याजोगी अंतर्गत रचना असते” अशी करतात. निसर्गात खनिजे विविध स्वरूपात आढळतात, सर्वात कठीण हिऱ्यापासून ते सर्वात मऊ टॅल्क पर्यंत. ती इतकी विविध का आहेत?

तुम्ही आधीच खडकांबद्दल शिकलात. खडक हे एकसंध पदार्थांचे संयोजन असतात ज्यांना खनिजे म्हणतात. काही खडक, उदाहरणार्थ चुनखडी, फक्त एकाच खनिजाचे बनलेले असतात, परंतु बहुतेक खडक अनेक खनिजांचे विविध प्रमाणात बनलेले असतात. जरी २००० पेक्षा जास्त खनिजे ओळखली गेली आहेत, तरी केवळ काहीच बहुतेक खडकांमध्ये मुबलक प्रमाणात आढळतात.

विशिष्ट घटकांच्या विशिष्ट संयोगापासून कोणते खनिज तयार होईल हे त्या पदार्थाच्या निर्मितीच्या भौतिक आणि रासायनिक परिस्थितीवर अवलंबून असते. यामुळेच एका विशिष्ट खनिजात रंग, कठोरपणा, स्फटिक स्वरूप, चमक आणि घनता यांची विस्तृत श्रेणी दिसून येते. भूवैज्ञानिक ही गुणधर्म वापरून खनिजांचे वर्गीकरण करतात.

भूगोलतज्ज्ञ आणि भूवैज्ञानिकांद्वारे खनिजांचा अभ्यास
भूगोलतज्ज्ञ भूप्रदेशांच्या अधिक चांगल्या समजुतीसाठी पृथ्वीच्या कवचाचा भाग म्हणून खनिजांचा अभ्यास करतात. खनिज संसाधनांचे वितरण आणि संबंधित आर्थिक क्रियाकलाप भूगोलतज्ज्ञांसाठी महत्त्वाचे असतात. तर, भूवैज्ञानिक खनिजांच्या निर्मिती, त्यांच्या वय आणि भौतिक आणि रासायनिक रचनेत रस घेतात.

तथापि, सामान्य आणि व्यावसायिक हेतूंसाठी खनिजांचे वर्गीकरण खालीलप्रमाणे केले जाऊ शकते.

खनिजांच्या आढळण्याची पद्धत

ही खनिजे कोठे आढळतात?

खनिजे सहसा “अयस्कां” मध्ये आढळतात. इतर घटकांमध्ये मिसळलेल्या कोणत्याही खनिजाच्या साठ्याचे वर्णन करण्यासाठी अयस्क हा शब्द वापरला जातो. अयस्कातील खनिजाचे प्रमाण व्यावसायिकदृष्ट्या व्यवहार्य काढण्यासाठी पुरेसे एकाग्र असणे आवश्यक आहे. ते आढळणाऱ्या निर्मितीचा प्रकार किंवा रचना हे खनिज अयस्क किती सहजतेने खाणीतून काढता येतील हे ठरवते. हे काढण्याची किंमत देखील ठरवते. म्हणून, खनिजे आढळणाऱ्या मुख्य प्रकारच्या निर्मिती समजून घेणे आपल्यासाठी महत्त्वाचे आहे.

खनिजे सामान्यतः या स्वरूपात आढळतात:

(i) आग्नेय आणि रूपांतरित खडकांमध्ये खनिजे भेगा, क्रॅक, फॉल्ट किंवा जोडांमध्ये आढळू शकतात. लहान आढळांना शिरा म्हणतात आणि मोठ्या आढळांना लोड म्हणतात. बहुतेक प्रकरणांमध्ये, तेव्हा तयार होतात जेव्हा द्रव/वितळलेल्या आणि वायू स्वरूपातील खनिजे पोकळीतून पृथ्वीच्या पृष्ठभागाकडे वर ढकलली जातात. ती वर येताना थंड होतात आणि घनरूप धारण करतात. टिन, तांबे, जस्त आणि शिशे इत्यादी प्रमुख धात्विक खनिजे शिरा आणि लोडमधून मिळवली जातात.

(ii) गाळाच्या खडकांमध्ये अनेक खनिजे थर किंवा स्तरांमध्ये आढळतात. ती क्षैतिज स्तरांमध्ये जमा होणे, साठणे आणि एकाग्र होण्याच्या परिणामी तयार झाली आहेत. कोळसा आणि लोह अयस्काच्या काही प्रकारांना दीर्घ काळ उच्च उष्णता आणि दाबाखाली राहिल्यामुळे एकाग्रता आली आहे. गाळाच्या खडकांच्या इतर खनिजांमध्ये जिप्सम, पोटॅश मीठ आणि सोडियम मीठ यांचा समावेश होतो. ही विशेषतः कोरड्या प्रदेशांमध्ये बाष्पीभवनाच्या परिणामी तयार होतात.

(iii) निर्मितीची दुसरी पद्धत म्हणजे पृष्ठभागाच्या खडकांचे विघटन आणि विद्राव्य घटक काढून टाकणे, ज्यामुळे अयस्क असलेली विघटित सामग्रीची अवशिष्ट राशी उरते. बॉक्साइट अशाप्रकारे तयार होते.

(iv) काही खनिजे व्हॅली फ्लोअरच्या वाळू आणि टेकड्यांच्या पायथ्याशी गाळाच्या साठ्यांमध्ये आढळू शकतात. या साठ्यांना ‘प्लेसर डिपॉझिट्स’ म्हणतात आणि सामान्यतः अशी खनिजे असतात जी पाण्याने खराब होत नाहीत. सोने, चांदी, टिन आणि प्लॅटिनम अशा खनिजांमध्ये सर्वात महत्त्वाची आहेत.

(v) समुद्राच्या पाण्यात प्रचंड प्रमाणात खनिजे असतात, परंतु त्यापैकी बहुतेक आर्थिक महत्त्वाची होण्यासाठी खूप विस्तृत प्रमाणात पसरलेली असतात. तथापि, सामान्य मीठ, मॅग्नेशियम आणि ब्रोमिन हे मुख्यतः समुद्राच्या पाण्यातून मिळवले जातात. समुद्राचे तळ देखील मॅंगनीज नोड्यूल्समध्ये समृद्ध आहेत.

मनोरंजक तथ्य
उंदीर बिळाची खाणकाम. तुम्हाला माहित आहे का की भारतातील बहुतेक खनिजे राष्ट्रीयकृत आहेत आणि सरकारकडून योग्य परवानगी मिळाल्यानंतरच त्यांचे उत्खनन शक्य आहे? परंतु भारताच्या ईशान्येतील बहुतेक आदिवासी भागात, खनिजे व्यक्ती किंवा समुदायांच्या मालकीची असतात. मेघालयात, कोळसा, लोह अयस्क, चुनखडी आणि डोलोमाइट इत्यादींचे मोठे साठे आहेत. जोवाई आणि चेरापुंजी येथे कोळशाचे खाणकाम कुटुंबातील सदस्यांद्वारे ‘उंदीर बिळ’ खाण म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या लांब अरुंद बोगद्याच्या स्वरूपात केले जाते. राष्ट्रीय हरित न्यायाधिकरणाने अशा क्रियाकलापांना बेकायदेशीर घोषित केले आहे आणि यांची तात्काळ थांबवणी करावी अशी शिफारस केली आहे.

थोडे खोलवर शोधा: ओपन पिट माइन, खाण आणि शाफ्टसह भूमिगत खाण यात काय फरक आहे?

भारताला बऱ्यापैकी समृद्ध आणि विविध खनिज संसाधने असण्याचे भाग्य लाभले आहे. तथापि, यांचे वितरण असमान आहे. साधारणपणे, द्वीपकल्पीय खडकांमध्ये कोळसा, धात्विक खनिजे, अभ्रक आणि इतर अनेक अधात्विक खनिजांचे बहुतेक साठे असतात. द्वीपकल्पाच्या पश्चिम आणि पूर्व कड्यांवरील गाळाचे खडक, गुजरात आणि आसाममध्ये पेट्रोलियमचे बहुतेक साठे आहेत. द्वीपकल्पाच्या खडक प्रणाली असलेले राजस्थानमध्ये अनेक अलौह खनिजांचे साठे आहेत. उत्तर भारताचे विस्तृत गाळाचे मैदान आर्थिक खनिजांपासून जवळजवळ रिक्त आहे. हे फरक मुख्यतः खनिजांच्या निर्मितीमध्ये गुंतलेल्या भूवैज्ञानिक रचना, प्रक्रिया आणि वेळेतील फरकांमुळे अस्तित्वात आहेत.

आता भारतातील काही प्रमुख खनिजांचे वितरण अभ्यासूया. नेहमी लक्षात ठेवा की अयस्कातील खनिजाची एकाग्रता, काढण्याची सोय आणि बाजारापर्यंतची जवळीक हे साठ्याच्या आर्थिक व्यवहार्यतेवर परिणाम करण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावतात. अशाप्रकारे, मागणी पूर्ण करण्यासाठी, अनेक संभाव्य पर्यायांमध्ये निवड करावी लागते. जेव्हा हे केले जाते तेव्हा खनिज ‘साठा’ किंवा ‘राखीव’ खाणीत रूपांतरित होतो.

लौह खनिजे

लौह खनिजे धात्विक खनिजांच्या एकूण उत्पादन मूल्याच्या सुमारे तीन चतुर्थांश आहेत. ते धातूकाम उद्योगांच्या विकासासाठी एक मजबूत पाया प्रदान करतात. भारत आपली अंतर्गत मागणी पूर्ण केल्यानंतर लौह खनिजांची लक्षणीय प्रमाणात निर्यात करतो.

लोह अयस्क

लोह अयस्क हे मूलभूत खनिज आहे आणि औद्योगिक विकासाचा आधारस्तंभ आहे. भारताला लोह अयस्काची बऱ्यापैकी प्रचुर संसाधने लाभली आहेत. भारत चांगल्या दर्जाच्या लोह अयस्कांमध्ये समृद्ध आहे. मॅग्नेटाइट हे सर्वोत्तम लोह अयस्क आहे ज्यात लोहाचे प्रमाण ७० टक्के पर्यंत खूप जास्त आहे. त्यात उत्कृष्ट चुंबकीय गुणधर्म आहेत, विशेषतः विद्युत उद्योगात मौल्यवान. हेमॅटाइट अयस्क हे वापरल्या जाणाऱ्या प्रमाणाच्या दृष्टीने सर्वात महत्त्वाचे औद्योगिक लोह अयस्क आहे, परंतु त्यात मॅग्नेटाइटपेक्षा किंचित कमी लोहाचे प्रमाण असते. (५०-६० टक्के). २०१८-१९ मध्ये लोह अयस्काच्या जवळजवळ संपूर्ण उत्पादनाचा (९७%) ओडिशा, छत्तीसगड, कर्नाटक आणि झारखंड येथून मिळाला. उर्वरित उत्पादन (३%) इतर राज्यांतून होते.

तुम्हाला माहिती आहे का?
कन्नडमध्ये कुद्रे म्हणजे घोडा. कर्नाटकातील पश्चिम घाटातील सर्वोच्च शिखर घोड्याच्या तोंडासारखे दिसते. बैलाडिला टेकड्या बैलाच्या कुबडीसारख्या दिसतात, आणि म्हणूनच त्याचे नाव.

आकृती ५.२: लोह अयस्क खाण

भारतातील प्रमुख लोह अयस्क पट्टे आहेत:

  • ओडिशा-झारखंड पट्टा: ओडिशामध्ये मयूरभंज आणि केंदुझर जिल्ह्यातील बडमपहार खाणीत उच्च दर्जाचे हेमॅटाइट अयस्क आढळते. झारखंडच्या लगतच्या सिंगभूम जिल्ह्यात गुआ आणि नोआमुंडी येथे हेमॅटाइट लोह अयस्काचे खाणकाम केले जाते.
  • दुर्ग-बस्तर-चंद्रपूर पट्टा छत्तीसगड आणि महाराष्ट्रात आहे. छत्तीसगडच्या बस्तर जिल्ह्यातील प्रसिद्ध बैलाडिला टेकड्यांच्या श्रेणीत अतिशय उच्च दर्जाचे हेमॅटाइट्स आढळतात. टेकड्यांच्या श्रेणीमध्ये सुपर हाय ग्रेड हेमॅटाइट लोह अयस्काचे १४ साठे आहेत. पोलाद बनवण्यासाठी आवश्यक असलेले सर्वोत्तम भौतिक गुणधर्म त्यात आहेत. या खाणींमधील लोह अयस्क विशाखापट्टणम बंदरातून जपान आणि दक्षिण कोरियाला निर्यात केला जातो.
  • कर्नाटकातील बल्लारी-चित्रदुर्ग-चिक्कमगळूर-तुमकुरू पट्ट्यात लोह अयस्काचे मोठे साठे आहेत. कर्नाटकातील पश्चिम घाटात स्थित कुद्रेमुख खाणी १०० टक्के निर्यात एकक आहे. कुद्रेमुख साठे जगातील सर्वात मोठ्यांपैकी एक म्हणून ओळखले जातात. अयस्क मंगळूरजवळील बंदरापर्यंत पाईपलाइनद्वारे घोळ म्हणून वाहतूक केले जाते.
  • महाराष्ट्र-गोवा पट्ट्यात गोवा राज्य आणि महाराष्ट्रातील रत्नागिरी जिल्हा यांचा समावेश होतो. जरी अयस्के खूप उच्च दर्जाची नसली तरी, ती कार्यक्षमतेने उत्खनन केली जातात. लोह अयस्क मर्मागाव बंदरातून निर्यात केला जातो.
मॅंगनीज

मॅंगनीज प्रामुख्याने पोलाद आणि फेरो-मॅंगनीज मिश्रधातूच्या उत्पादनात वापरले जाते. एक टन पोलाद तयार करण्यासाठी सुमारे $10 \mathrm{~kg}$ मॅंगनीजची आवश्यकता असते. ते ब्लीचिंग पावडर, कीटकनाशके आणि रंग तयार करण्यात देखील वापरले जाते.

आकृती ५.३: मॅंगनीजचे उत्पादन टक्केवारीत राज्यवार वाटा दर्शविते, २०१८-१९

थोडे खोलवर शोधा: लोह अयस्क, मॅंगनीज, कोळसा आणि लोह आणि पोलाद उद्योगाचे वितरण दर्शविणारे नकाशे एकावर एक ठेवा. तुम्हाला काही सहसंबंध दिसतो का? का?

अलौह खनिजे

भारतातील अलौह खनिजांचे साठे आणि उत्पादन फार समाधानकारक नाही. तथापि, या खनिजांमध्ये तांबे, बॉक्साइट, शिसे, जस्त आणि सोने यांचा समावेश होतो जे अनेक धातूकाम, अभियांत्रिकी आणि विद्युत उद्योगांमध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावतात. तांबे आणि बॉक्साइटचे वितरण अभ्यासूया.

भारत: लोह अयस्क, मॅंगनीज, बॉक्साइट आणि अभ्रकाचे वितरण

तांबे

तांब्याच्या साठ्यात आणि उत्पादनात भारत गंभीरपणे कमतरता असलेला आहे. लवचिक, तन्य आणि चांगला वाहक असल्यामुळे, तांबे प्रामुख्याने विद्युत केबल्स, इलेक्ट्रॉनिक्स आणि रासायनिक

आकृती ५.४: मलंजखंड येथील तांब्याच्या खाणी

उद्योगांमध्ये वापरले जाते. मध्य प्रदेशातील बालाघाट खाणी, राजस्थानातील खेत्री खाणी आणि झारखंडचा सिंगभूम जिल्हा हे तांब्याचे प्रमुख उत्पादक आहेत.

बॉक्साइट

जरी अनेक अयस्कांमध्य� अॅल्युमिनियम असते, तरी बॉक्साइट, मातीसारख्या पदार्थापासून अल्युमिना आणि नंतर अॅल्युमिनियम मिळते. अॅल्युमिनियम सिलिकेट्समध्ये समृद्ध विविध खडकांच्या विघटनामुळे बॉक्साइट साठे तयार होतात.

अॅल्युमिनियम ही एक महत्त्वाची धातू आहे कारण ती लोह सारख्या धातूंची ताकद, अत्यंत हलकेपणा आणि चांगल्या वाहकतेसह तसेच उत्कृष्ट लवचिकतेसह एकत्र करते.

भारतातील बॉक्साइट साठे प्रामुख्याने अमरकंटक पठार, मैकल टेकड्या आणि बिलासपूर-कटनीच्या पठार प्रदेशात आढळतात.

आकृती ५.५: बॉक्साइटचे उत्पादन टक्केवारीत राज्यवार वाटा दर्शविते, २०१८-१९

२०१६-१७ मध्ये ओडिशा हे भारतातील सर्वात मोठे बॉक्साइट उत्पादक राज्य होते. कोरापूट जिल्ह्यातील पंचपटमाळी साठे हे राज्यातील सर्वात महत्त्वाचे बॉक्साइट साठे आहेत.

आकृती ५.६: बॉक्साइट खाण

थोडे खोलवर शोधा: भारताच्या भौतिक नकाशावर बॉक्साइटच्या खाणी शोधा.

मनोरंजक तथ्य
अॅल्युमिनियमच्या शोधानंतर सम्राट नेपोलियन तिसऱ्याने अॅल्युमिनियमचे बटण आणि काटे आपल्या कपड्यांवर घातले आणि आपल्या अधिक प्रतिष्ठित पाहुण्यांना अॅल्युमिनियमच्या भांड्यात अन्न दिले आणि कमी प्रतिष्ठेच्या लोकांना सोने आणि चांदीच्या भांड्यात अन्न दिले. या घटनेनंतर तीस वर्षांनी अॅल्युमिनियमची वाटी पॅरिसमधील भिकाऱ्यांसाठी सर्वात सामान्य होती.

अधात्विक खनिजे

अभ्रक हे प्लेट किंवा पानांच्या मालिकेपासून बनलेले खनिज आहे. ते सहजपणे पातळ पत्र्यांमध्ये विभागले जाते. हे पत्रे इतके पातळ असू शकतात की काही सेंटीमीटर उंचीच्या अभ्रकाच्या पत्र्यात हजारो थर केले जाऊ शकतात. अभ्रक स्वच्छ, काळे, हिरवे, लाल पिवळे किंवा तपकिरी असू शकते. त्याच्या उत्कृष्ट डायइलेक्ट्रिक सामर्थ्य, कमी शक्तीचे नुकसान घटक, इन्सुलेटिंग गुणधर्म आणि उच्च व्होल्टेज प्रतिरोधकतेमुळे, अभ्रक हे विद्युत आणि इलेक्ट्रॉनिक उद्योगांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या सर्वात अपरिहार्य खनिजांपैकी एक आहे.

छोटा नागपूर पठाराच्या उत्तर काठावर अभ्रक साठे आढळतात. झारखंडचा कोडरमा गया - हजारीबाग पट्टा हा प्रमुख उत्पादक आहे.

राजस्थानमध्ये, अजमेरभोवती प्रमुख अभ्रक उत्पादक क्षेत्र आहे. आंध्र प्रदेशचा नेल्लोर अभ्रक पट्टा देखील देशातील एक महत्त्वाचा उत्पादक आहे.

खडक खनिजे

चुनखडी कॅल्शियम कार्बोनेट्स किंवा कॅल्शियम आणि मॅग्नेशियम कार्बोनेट्सपासून बनलेल्या खडकांशी संबंधित