योग्य उत्तर: पर्याय ३ ((1) किंवा (2) धातूचा प्रकार अवलंबून असतो)
सविस्तर स्पष्टीकरण:
•
कॅल्सिनेशन (Calcination / निस्तापन):
•
ही धातू विज्ञानातील (Metallurgy) अशी प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये खनिजाला (Ore) हवेच्या अनुपस्थितीत किंवा अत्यंत मर्यादित हवेच्या पुरवठ्यात त्याच्या वितळण बिंदूच्या खाली तीव्र उष्णता दिली जाते.
•
कॅल्सिनेशन प्रक्रियेदरम्यान बाहेर पडणारे घटक खनिजाच्या स्वरूपावर अवलंबून असतात:
1.
कार्बोनेट खनिजांचे कॅल्सिनेशन: कार्बोनेट खनिजांना उष्णता दिल्यास कार्बन डायऑक्साइड ($CO_2$) बाहेर पडतो.
•
उदा. चुनखडी: $CaCO_3 \xrightarrow{\Delta} CaO + CO_2 \uparrow$
•
कॅलामाइन (झिंक कार्बोनेट): $ZnCO_3 \xrightarrow{\Delta} ZnO + CO_2 \uparrow$
•
सिडेराइट (लोह कार्बोनेट): $FeCO_3 \xrightarrow{\Delta} FeO + CO_2 \uparrow$
2.
जलयुक्त (Hydrated) ऑक्साईड खनिजांचे कॅल्सिनेशन: खनिजातील स्फटिक जल बाहेर पडून बाष्प ($H_2O$) बाहेर पडते.
•
उदा. बॉक्साईट: $Al_2O_3 \cdot 2H_2O \xrightarrow{\Delta} Al_2O_3 + 2H_2O \uparrow$
•
लिमोनाईट: $2Fe_2O_3 \cdot 3H_2O \xrightarrow{\Delta} 2Fe_2O_3 + 3H_2O \uparrow$
त्यामुळे खनिजाच्या प्रकारानुसार केवळ $CO_2$ किंवा केवळ $H_2O$ बाहेर पडते. म्हणून पर्याय ३ योग्य आहे.
कॅल्सिनेशन वि. रोस्टिंग (भर्जन):
•
कॅल्सिनेशन (Calcination): हवेच्या अनुपस्थितीत तापवणे; कार्बोनेट व हायड्रेटेड ऑक्साईड खनिजांसाठी वापरले जाते ($CO_2$ किंवा $H_2O$ बाहेर पडते).
•
रोस्टिंग (Roasting): हवेच्या मुबलक पुरवठ्यात तापवणे; सल्फाईड खनिजांसाठी वापरले जाते (उदा. $ZnS$, $PbS$) आणि सल्फर डायऑक्साइड ($SO_2$) बाहेर पडतो.
translate
English Explanation / स्पष्टीकरण:
Correct Answer: Option 3 ((1) or (2) depending on type of ore)
Detailed Explanation:
•
Calcination:
•
Calcination is a metallurgical thermal process wherein the concentrated ore is heated strongly below its melting point either in the absence of air or in a limited supply of oxygen.
•
Volatile Gases Released Depend on Ore Composition:
1.
Carbonate Ores: Thermal decomposition releases carbon dioxide ($CO_2$):
•
Limestone: $CaCO_3 \xrightarrow{\Delta} CaO + CO_2 \uparrow$
•
Calamine: $ZnCO_3 \xrightarrow{\Delta} ZnO + CO_2 \uparrow$
•
Siderite: $FeCO_3 \xrightarrow{\Delta} FeO + CO_2 \uparrow$
2.
Hydrated Oxide Ores: Heating expels water of hydration as steam/water vapor ($H_2O$):
•
Bauxite: $Al_2O_3 \cdot 2H_2O \xrightarrow{\Delta} Al_2O_3 + 2H_2O \uparrow$
•
Limonite: $2Fe_2O_3 \cdot 3H_2O \xrightarrow{\Delta} 2Fe_2O_3 + 3H_2O \uparrow$
Thus, depending on whether the ore is a carbonate or hydrated oxide, either $CO_2$ or $H_2O$ is liberated.
Distinction between Calcination and Roasting:
•
Calcination: Heated in the absence/deficit of air; converts carbonates and hydrated oxides into oxides, driving off $CO_2$ and $H_2O$.
•
Roasting: Heated in an excess of air; primarily used for sulfide ores (e.g., Galena $PbS$, Zinc blende $ZnS$), liberating sulfur dioxide ($SO_2$).
