મૅંગેનીઝ અયસ્ક

મૅંગેનીઝ અયસ્ક (Manganese Ores) : મૅંગેનીઝનાં ધાતુખનિજો. મૅંગેનીઝ પૃથ્વીના પોપડામાં પ્રાકૃત સ્થિતિમાં મળતું નથી, પરંતુ તે ઑક્સાઇડ, કાર્બોનેટ અને સિલિકેટ ખનિજ-સ્વરૂપોમાં મળે છે. એક કે બીજા સ્વરૂપમાં માનવજાતને લાંબા સમયથી તેની જાણકારી હોવા છતાં, 1774માં શીલી(Scheeli)એ તેનાં સંયોજનોમાંથી મૅંગેનીઝ ધાતુને છૂટી પાડવાની પદ્ધતિ વિકસાવી, ત્યાં સુધી તેનો ખાસ ઉપયોગ થતો ન હતો. 18મી સદીના અંત વખતે મૅંગેનીઝનાં ખનિજો ઔષધો, રંગો વગેરે જેવા ઉદ્યોગોમાં ઉપયોગમાં લેવાતાં ગયાં હોવાથી તેમની માંગ વધતી ગઈ. નવી તકનીકી પદ્ધતિઓ તેમજ પોલાદ-ઉદ્યોગના વિકાસની સાથે સાથે તેમનું મહત્વ વિશેષ પ્રમાણમાં વધ્યું.

મૅંગેનીઝ અયસ્કનો દુનિયાભરનો કુલ અનામત જથ્થો 390 કરોડ ટન હોવાનો અંદાજ મુકાયેલો છે. તાજેતરનાં વર્ષોમાં મૅંગેનીઝનાં ધાતુખનિજોનું દુનિયાભરનું ઉત્પાદન વાર્ષિક 2 કરોડ 64 લાખ ટનના અંકને વટાવી ગયું છે. દક્ષિણ આફ્રિકી પ્રજાસત્તાક વિપુલ પ્રમાણમાં તેના અનામત જથ્થા ધરાવે છે, દુનિયાનું મોટાભાગનું બજાર તેને હસ્તક છે. રશિયા તેમાં બીજા ક્રમે આવે છે. ઉત્પાદક દેશોમાં દક્ષિણ આફ્રિકી પ્રજાસત્તાક, રશિયા, ભારત, ઘાના, બ્રાઝિલ તથા મોરૉક્કો મોખરાનાં સ્થાન ધરાવે છે. ભારત મૅંગેનીઝમાં સ્વાવલંબી છે અને દુનિયાના ઉત્પાદક દેશોમાં સાતમું સ્થાન ધરાવે છે, વાર્ષિક ઉત્પાદન આશરે 18 લાખ ટનની આજુબાજુનું રહે છે.

ખનિજો : સામાન્ય રીતે મગેનીઝનાં ખનિજો કાળા રંગમાં અને ગઠ્ઠામય સ્વરૂપમાં મળે છે. તે ઘનિષ્ઠ કે છૂટાં, સ્પર્શ કરવાથી ડાઘ લાગે એવાં તથા અસાર ખનિજોના સહયોગમાં રહેલાં હોય છે. કુદરતમાં તેનાં લગભગ 150 જેટલાં ખનિજો મળી આવે છે, પરંતુ ઉપયોગમાં લઈ શકાય એવાં મહત્વનાં ખનિજો આ પ્રમાણે છે : ઑક્સાઇડ સ્વરૂપે, પાયરોલ્યુસાઇટ (MnO₂), સિલોમિલેન (જલયુક્ત મૅંગેનીઝ ઑક્સાઇડ), મૅંગેનાઇટ (MnO·OH), બ્રૉનાઇટ (Mn₂O₃) અને હૉસ્મેનાઇટ (Mn₃O₄), કાર્બોનેટ સ્વરૂપે, ર્હોડોક્રૉસાઇટ (MnCO₃) સિલિકેટ સ્વરૂપે, ર્હોડોનાઇટ (MnSiO₃).

ઉપયોગો : લોખંડ-પોલાદ ધાતુશોધનમાં ફેરોમૅંગેનીઝ સ્વરૂપે તેમનું ઘણું મહત્વ છે. તે પોલાદની મજબૂતાઈ, ર્દઢતા, કઠિનતા તથા કાર્યોપયોગિતામાં વૃદ્ધિ કરી આપે છે. આ ઉપરાંત તે ઑક્સાઇડ અને ગંધકને પણ મુક્ત કરી આપે છે. દુનિયાના તેના ઉત્પાદનનો લગભગ 90 %થી 95 % ખનિજભાગ લોખંડ-પોલાદ ધાતુશોધન માટે વપરાય છે. મૅંગેનીઝનાં ખનિજો રસાયણો તેમજ બૅટરી સેલ બનાવવામાં, હાઇડ્રોજનના વિધ્રુવક (depolariser) તરીકે, ક્ષારોની બનાવટમાં સલ્ફાઇડ સ્વરૂપે તેમજ માદરપાટના છાપકામમાં અને ફોટોગ્રાફીમાં ક્લોરાઇડના ક્ષાર સ્વરૂપે વપરાય છે. વળી ચર્મ-ઉદ્યોગ, દીવાસળી-ઉદ્યોગ અને સુતરાઉ કાપડ-ઉદ્યોગમાં પણ તે વપરાય છે. પાયરોલ્યુસાઇટ પૉટરીની ચીજવસ્તુઓને ઓપ આપવામાં અને રંગીન ઈંટોની બનાવટમાં વપરાય છે. કાચ-ઉદ્યોગમાં તેમજ ઔષધીય બનાવટોમાં પણ તે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ભારત : વિવિધ ઉદ્યોગોમાં તેની ઉપયોગિતાના પ્રકાર મુજબ અયસ્ક-વપરાશનાં પ્રમાણિત ધોરણો આ પ્રમાણે છે : (1) લોખંડ-પોલાદ-ઉદ્યોગ : Mn માત્રા 28 %થી 35 %, સંજોગ મુજબ લઘુતમ માત્રા 25 %, Fe માત્રા 15થી 25 %, SiO₂ માત્રા 6થી 13 %, Al₂O₃ માત્રા 5થી 8 %, P માત્રા મહત્તમ 0.30 %; (2) ફેરોમૅંગેનીઝ ઉદ્યોગ : Mn : Fe ગુણોત્તર આવશ્યકપણે 7:1નો (લઘુતમ) અને P માત્રા તદ્દન ઓછી હોવી જરૂરી છે. અયસ્કની કક્ષાભેદે ભારતીય પ્રમાણિત ધોરણો નીચે મુજબ છે :

સારણી

	કક્ષા 1	કક્ષા 2	કક્ષા 3	કક્ષા 4
Mn	48 % (લઘુતમ)	46–48 %	44થી 46 %	40–44 %
Fe	7 % (મહત્તમ)	7.5 %	9 %	12 %
SiO2	8 % (મહત્તમ)	9 %	10 %	12 %
P	0.12 % (મહત્તમ)	0.15 %	0.15 %	0.15 %

(3) ડ્રાયસેલ બૅટરી : MnO₂ = 80 % (લઘુતમ), પસંદગીપાત્ર 84 % (લઘુતમ); Fe = 3 % (મહત્તમ), પસંદગીપાત્ર 2 % (મહત્તમ); તેજાબ અદ્રાવ્યતા = 2 % (મહત્તમ); ભેજ = 3 % (મહત્તમ); Cu = 0.1 (મહત્તમ); Ni = 0.1 % (મહત્તમ); Co = 0.2 % (મહત્તમ); કણપરિમાણ = 200 મેશ (ચૂર્ણકણકદની બારીકાઈ) જરૂરી. (4) રસાયણ-ઉદ્યોગ : ઊંચી કક્ષાનાં ખનિજો વપરાય છે. KMnO₄ માટે જરૂરી MnO₂ = 80 % (લઘુતમ); SiO₂ = 5 % (મહત્તમ); Fe₂O₃ = 10 % (મહત્તમ); કણપરિમાણ = 200થી 250 મેશ જરૂરી. (5) કાચ-ઉદ્યોગ : MnO₂ =  80 % લઘુતમ; પસંદગીપાત્ર (88 %) (લઘુતમ); Fe₂O₃ = 5 % (મહત્તમ), પસંદગીપાત્ર 0.75 % (મહત્તમ); SiO₂ = 2.8 % (મહત્તમ); Al₂O₃ = 1.1 %  (મહત્તમ); BaO = 1.3 % (મહત્તમ); CaO = 0.4 (મહત્તમ); Mao = 0.4 (મહત્તમ).

પ્રાપ્તિસ્થિતિ : ભારતમાં મૅંગેનીઝ અયસ્કની પ્રાપ્તિસ્થિતિ બે પ્રકારના નિક્ષેપો સ્વરૂપે મળે છે : (1) સ્તરબદ્ધ નિક્ષેપો; (2) લૅટેરાઇટજન્ય નિક્ષેપો.

(1) સ્તરબદ્ધ નિક્ષેપો ; પ્રી-કૅમ્બ્રિયન ખડકોની ઉપર મૅંગેનીઝ સમૃદ્ધ (ઑક્સાઇડ રૂપે) ગાડાઇટ અને કૉડ્યુરાઇટ ખડક પ્રકારોના પટ પથરાયેલા મળે છે; દા. ત., મધ્યપ્રદેશના બાલાઘાટ જિલ્લાના નિક્ષેપો. ઉત્પત્તિસ્થિતિ મુજબ તેમના બે પેટાપ્રકારો પડે છે : (i) ખડક-સહજાત નિક્ષેપો : (અ) પ્રાથમિક ઑક્સાઇડ : મૅંગેનીઝ સિલિકેટના ગૌણ પ્રમાણ સહિત કે રહિત બ્રૉનાઇટ; દા. ત., ચૈબાસા (ઝારખંડ) નજીક મળતા નિક્ષેપો. (આ) ગાડાઇટ-નિક્ષેપો : સ્પેસરટાઇટ રહોડોનાઇટ તેમજ અન્ય મૅંગેનીઝધારક સિલિકેટ–ગૌણ રહોડોક્રોસાઇટ અને બૉક્સાઇટ સહિતના ક્વાર્ટ્ઝાઇટ સ્વરૂપે મળે છે; દા. ત., મહારાષ્ટ્રમાં ભંડારા અને નાગપુર, મધ્યપ્રદેશમાં બાલાઘાટ તથા ઓરિસામાં ગંગપુરના નિક્ષેપો. આ જથ્થા મૂળભૂત તો સહજાત ઉત્પત્તિજન્ય હતા, જે પછીથી પ્રાદેશિક વિકૃતિની અસર હેઠળ આવવાથી ઘનિષ્ઠપણે સ્ફટિકીકરણ પામેલા છે. (ઇ) ખાડેલાઇટ જૂથ : આ જૂથ અંતર્ગત મૅંગેનીઝ ખનિજો ગાર્નેટ ગ્રૅન્યુલાઇટ અને ગાર્નેટયુક્ત ક્વાર્ટ્ઝાઇટના બંધારણવાળાં, મોટેભાગે મિશ્ર પ્રકારનાં તેમજ ફૉસ્ફૉરિક માત્રાવાળાં છે. આ ખડકોનું બંધારણ બહોળા પ્રમાણમાં ઍસિડિકથી અલ્ટ્રાબેઝિક સુધીનું પરિવર્તી રહે છે. તેનાં પ્રાપ્તિસ્થાનો ભારતના પૂર્વ કિનારે આવેલાં છે. (ii) આચ્છાદિત નિક્ષેપો : ઉપચયિત (oxidised) બ્રૉનાઇટ, ઉપચયિત ગાડાઇટ અને ખાડેલાઇટ-નિક્ષેપોના સ્વરૂપે તે રજૂ થાય છે. આ ખડકો લિથોમર્જ, ગેરુ અને વાડ(wad)ના બંધારણવાળા છે. તેના ખનિજજથ્થા અનિયમિત આકારોવાળા તથા ક્યારેક વિશાળ પરિમાણવાળા મળે છે; દા. ત., કોડુર (આંધ્રપ્રદેશ). આ નિક્ષેપો મુખ્યત્વે તો સિલોમિલેનના છે, પરંતુ સાથે પાયરોલ્યુસાઇટ, બ્રૉનાઇટ અને Mn-યુક્ત મૅગ્નેટાઇટ પણ રહેલાં છે. વળી તે લોહ-ફૉસ્ફરસની વધુ અને સિલિકાની ઓછી માત્રાવાળા છે.

(2) લૅટેરાઇટજન્ય (કણજન્ય) નિક્ષેપો : લૅટેરાઇટ સમકક્ષ આ નિક્ષેપો લોહનું ઠીકઠીક પ્રમાણ પણ ધરાવે છે. તેમાં મૅંગેનીઝથી લોહનાં ખનિજોનું ભિન્ન ભિન્ન પ્રમાણ પણ હોય છે. આ પ્રકારના નિક્ષેપોમાં પાયરોલ્યુસાઇટ, સિલોમિલેન, વાડ, લિમોનાઇટ અને મૃણ્મય હેમેટાઇટ રહેલાં છે. આ પ્રકાર ગોવા, સંદુર (કર્ણાટક), કિયોંજાર(ઓરિસા)માં જોવા મળે છે.

ઉત્પત્તિ : સ્તરબદ્ધ નિક્ષેપો મગેનીઝયુક્ત જળકૃત સ્તરો પર વિકૃતિ થવાથી બનેલા હોવાનું મનાય છે. તેમાંના અશુદ્ધ વિભાગોમાંથી સિલિકેટ સ્વરૂપો અને શુદ્ધ વિભાગોમાંથી બ્રૉનાઇટ, સિલોમિલેન, હૉલેન્ડાઇટ, સીતાપરાઇટ, વ્રેડનબર્ગાઇટ જેવાં ખનિજો તૈયાર થયેલાં છે. લૅટેરાઇટ પ્રકારના નિક્ષેપો ફિલાઇટ, શિસ્ટ અને લોહયુક્ત ક્વાર્ટ્ઝાઇટ જેવા ધારવાર રચનાના મૅંગેનીઝયુક્ત ખડકોની સપાટી નજીક થયેલી પરિવર્તન-પેદાશ છે.

વિતરણ : ગોવામાં મળતા લૅટેરાઇટ-પ્રકારને બાદ કરતાં બાકીના નિક્ષેપો આર્કિયન ખડકો સાથે સંકળાયેલા છે. મહત્વના નિક્ષેપો કર્ણાટક, ઓરિસા, મધ્યપ્રદેશ, મહારાષ્ટ્ર અને ગોવામાં આવેલા છે. અમુક નિક્ષેપો આંધ્રપ્રદેશ, ગુજરાત, રાજસ્થાન, પ. બંગાળ અને બિહાર-ઝારખંડમાં પણ મળે છે. 1990માં કરેલા મૂલ્યાંકન મુજબ ભારતના મૅંગેનીઝ અયસ્કના અનામત જથ્થાનો અંદાજ 17 કરોડ 65 લાખ ટન જેટલો મૂકવામાં આવેલો છે. આ જથ્થા પૈકી 18 % જથ્થો 46 % Mn કે તેથી વધુ ટકાવારીવાળો, 26 % જથ્થો 35 %થી 46 % Mnવાળો અને બાકીનો નિમ્ન કક્ષાનો છે. કર્ણાટક 36 %–37 %, ઓરિસા 23 %, મધ્યપ્રદેશ-મહારાષ્ટ્ર 20 % અને ગોવા 13 %–14 % નિક્ષેપજથ્થા ધરાવે છે; બાકીનો જથ્થો ઉપર્યુક્ત અન્ય રાજ્યોમાં વહેંચાયેલો છે.

ઉત્પાદન : ઉત્પાદનમાં ઓરિસા મોખરે છે (36 %), તે પછી મધ્યપ્રદેશ (21 %), મહારાષ્ટ્ર (19 %) અને કર્ણાટક(16 %)નો ક્રમ આવે છે; બાકીનું 8 % ઉત્પાદન અન્ય રાજ્યો કરે છે. ખનનક્રિયા મુખ્યત્વે સપાટી પરથી અને મર્યાદિત પ્રમાણમાં ભૂગર્ભીય ખાણપદ્ધતિથી થાય છે. ભૂગર્ભીય ખાણો યાંત્રિક રીતે સજ્જ રખાય છે. ભારતમાં વાર્ષિક 2 લાખ ટન જેટલું ફેરોમૅંગેનીઝનું ઉત્પાદન કરતાં મુખ્ય દસ મથકો આવેલાં છે.

ગિરીશભાઈ પંડ્યા