निम्नलिखित में से कौन सा मुख्य अपचायक अभिकारक है जिसका उपयोग धातुकर्म भट्टी में अयस्क के अपचयन के लिए किया जाता है?

सही उत्तर कार्बन मोनोऑक्साइड है।

Key Points 

• धातुकर्म भट्टी में, कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) प्राथमिक अपचायक अभिकारक है जिसका उपयोग लौह अयस्क (Fe₂O₃) को धात्विक लोहे (Fe) में बदलने के लिए किया जाता है।
• उच्च तापमान पर कोक (कार्बन) की ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया द्वारा धातुकर्म भट्टी के अंदर कार्बन मोनोऑक्साइड उत्पन्न होता है।
• अपचयन अभिक्रिया में कार्बन मोनोऑक्साइड द्वारा लौह ऑक्साइड का अपचयन इस प्रकार होता है:
  Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂
• यह प्रक्रिया इस्पात निर्माण उद्योग में लोहे के निष्कर्षण के लिए महत्वपूर्ण है, जहाँ पिघले हुए लोहे को आगे इस्पात में संसाधित किया जाता है।
• कार्बन मोनोऑक्साइड का उपयोग अयस्क में लोहे को अशुद्धियों से कुशल अपचयन और पृथक्करण सुनिश्चित करता है।

Additional Information 

• धातुकर्म भट्टी:
  • धातुकर्म भट्टी एक बड़ी, ऊर्ध्वाधर भट्टी है जिसका उपयोग मुख्य रूप से लोहे सहित औद्योगिक धातुओं के उत्पादन के लिए किया जाता है।
  • यह उच्च तापमान पर संचालित होती है, आमतौर पर 1,500 डिग्री सेल्सियस से अधिक, और लौह अयस्क, कोक और चूना पत्थर जैसी कच्ची सामग्री का उपयोग करती है।
• कोक की भूमिका:
  • कोयले से प्राप्त कोक, धातुकर्म भट्टी में ईंधन और अपचायक अभिकारक दोनों के रूप में कार्य करता है।
  • यह ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके कार्बन मोनोऑक्साइड का उत्पादन करता है, जो अपचयन प्रक्रिया के लिए आवश्यक है।
• अपचयन प्रक्रिया:
  • अपचयन प्रक्रिया धात्विक लोहे को प्राप्त करने के लिए लौह ऑक्साइड (हेमेटाइट और मैग्नेटाइट) से ऑक्सीजन को हटा देती है।
  • कार्बन मोनोऑक्साइड इस चरण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, Fe₂O₃ को Fe में बदलने की सुविधा प्रदान करता है।
• स्लैग निर्माण:
  • चूना पत्थर (CaCO₃) को फ्लक्स के रूप में भट्टी में मिलाया जाता है, जो सिलिका जैसी अशुद्धियों के साथ मिलकर स्लैग बनाता है।
  • स्लैग, पिघले हुए लोहे की तुलना में कम घना होने के कारण, ऊपर तैरता रहता है और इसे हटा दिया जाता है, जिससे शुद्ध लोहा बच जाता है।
• पर्यावरणीय प्रभाव:
  • धातुकर्म भट्टी प्रक्रिया उप-उत्पाद के रूप में कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) का उत्पादन करती है, जो ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में योगदान करती है।
  • लोहे के उत्पादन के दौरान उत्सर्जन को कम करने के लिए अधिक टिकाऊ तरीकों को विकसित करने के प्रयास चल रहे हैं।