অ্যালুমিনিয়াম প্রক্রিয়াকরণ

ধাতু বিগলন

যদিও অ্যালুমিনিয়াম উত্পাদন করার বিভিন্ন পদ্ধতি রয়েছে তবে কেবলমাত্র একটি বাণিজ্যিকভাবে ব্যবহৃত হয়। অ্যালুমিনিয়াম ক্লোরাইড সহ ধাতব সোডিয়ামের প্রত্যক্ষ প্রতিক্রিয়া জড়িত ডিভিল প্রক্রিয়া, 19 শতকের শেষদিকে অ্যালুমিনিয়াম উত্পাদনের ভিত্তি ছিল, তবে এটি আরও অর্থনৈতিক বৈদ্যুতিন প্রক্রিয়াটির পক্ষে ছেড়ে দেওয়া হয়েছিল। ধাতব অক্সাইডগুলি হ্রাস (অক্সিজেন অপসারণ) করার ক্লাসিকাল পদ্ধতিটি একটি কার্বোথার্মিক পদ্ধতির বিষয়টি বছরের পর বছর ধরে তীব্র গবেষণার বিষয়। এর মধ্যে কার্বন মনোক্সাইড এবং অ্যালুমিনিয়াম উত্পাদন করতে অক্সাইড একসাথে গরম করার সাথে জড়িত। কার্বোথার্মিক গন্ধের দুর্দান্ত আকর্ষণ হ'ল অ্যালুমিনা পরিশোধনকে বাইপাস করা এবং পেট্রোলিয়াম কোকের চেয়ে বক্সাইট এবং নিম্ন-গ্রেড কার্বনের চেয়ে নিম্ন-গ্রেড আকরিকগুলি দিয়ে শুরু করার সম্ভাবনা। বহু বছরের নিবিড় গবেষণা সত্ত্বেও, বায়ার-হল-হুরোল্ট পদ্ধতির জন্য কোনও অর্থনৈতিক প্রতিযোগী খুঁজে পাওয়া যায়নি।

যদিও নীতিগতভাবে অপরিবর্তিত রয়েছে, আজকের হল-হরোল্ট গন্ধযুক্ত প্রক্রিয়াটি মূল প্রক্রিয়া থেকে স্কেল এবং বিশদে অনেক বেশি পৃথক। আধুনিক প্রযুক্তি সরঞ্জাম ও উপকরণগুলিতে যথেষ্ট উন্নতি করেছে এবং এটি চূড়ান্ত ব্যয় হ্রাস করেছে।

একটি আধুনিক গন্ধে, অ্যালুমিনা হ্রাসের পটগুলিতে দ্রবীভূত হয় - গভীর, আয়তক্ষেত্রাকার স্টিলের শাঁস কার্বন দ্বারা সজ্জিত — যা একটি গলিত ইলেক্ট্রোলাইট দ্বারা ভরা থাকে যা বেশিরভাগ সোডিয়াম, অ্যালুমিনিয়াম এবং ক্রিওলাইট নামক ফ্লোরিনের মিশ্রণ নিয়ে গঠিত।

কার্বন অ্যানোডের মাধ্যমে, সরাসরি কারেন্টটি ইলেক্ট্রোলাইট দিয়ে কোষের নীচে অবস্থিত একটি কার্বন ক্যাথোড আস্তরণে প্রবাহিত হয়। গলিত স্নানের পৃষ্ঠের উপরে একটি ভূত্বক তৈরি হয়। এই ভূত্বকের শীর্ষে অ্যালুমিনা যুক্ত করা হয়, যেখানে এটি কোষ থেকে উত্তাপ দ্বারা প্রিহিটেড হয় (প্রায় 950 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড [1,750 ° ফা]] এবং এটির মিশ্রিত আর্দ্রতা চালিত হয়। পর্যায়ক্রমে ভূত্বকটি ভেঙে যায় এবং অ্যালুমিনিয়াকে স্নানের মধ্যে খাওয়ানো হয়। নতুন কোষগুলিতে অ্যালুমিনিয়াকে স্বয়ংক্রিয়ভাবে ফিডারগুলির মাধ্যমে সরাসরি গলিত স্নানের খাওয়ানো হয়।

বৈদ্যুতিন বিশ্লেষণের ফলাফলগুলি হ'ল কোষের নীচে গলিত অ্যালুমিনিয়াম জমা হওয়া এবং কার্বন অ্যানোডে কার্বন ডাই অক্সাইডের বিবর্তন। উত্পাদিত প্রতি কেজি (২.২ পাউন্ড) অ্যালুমিনিয়ামের জন্য প্রায় 450 গ্রাম (1 পাউন্ড) কার্বন গ্রহণ করা হয়। উত্পাদিত প্রতি কেজি অ্যালুমিনিয়ামের জন্য প্রায় 2 কেজি অ্যালুমিনা গ্রহণ করা হয়।

গন্ধ প্রক্রিয়া অবিচ্ছিন্ন হয়। হ্রাস দ্বারা গ্রাস করা প্রতিস্থাপনের জন্য নিয়মিত স্নানের সাথে অতিরিক্ত অ্যালুমিনা যুক্ত করা হয়। বৈদ্যুতিক কারেন্ট দ্বারা উত্পন্ন উত্তাপটি গলিত অবস্থায় স্নান বজায় রাখে যাতে তাজা অ্যালুমিনা দ্রবীভূত হয়। পর্যায়ক্রমে, গলিত অ্যালুমিনিয়ামটি সাইফোনড করা হয়।

ক্রায়োলাইট ইলেক্ট্রোলাইট থেকে কিছু ফ্লোরাইড প্রক্রিয়ায় হারিয়ে গেছে, স্নানের রাসায়নিক গঠন পুনরুদ্ধার করতে প্রয়োজন অনুসারে অ্যালুমিনিয়াম ফ্লোরাইড যুক্ত করা হয়। অতিরিক্ত পরিমাণে অ্যালুমিনিয়াম ফ্লোরাইড সহ স্নান সর্বাধিক দক্ষতা সরবরাহ করে।

প্রকৃত অনুশীলনে, পটলাইন নামক হ্রাস পটগুলির দীর্ঘ সারিগুলি বৈদ্যুতিনভাবে সিরিজে সংযুক্ত থাকে। হাঁড়িগুলির জন্য সাধারণ ভোল্টেজগুলি চার থেকে ছয়টি ভোল্ট এবং বর্তমান লোডগুলি 30,000 থেকে 300,000 অ্যাম্পিয়ারের মধ্যে থাকে। 50 থেকে 250 পাত্রের মধ্যে এক হাজার ভোল্টের মোট লাইন ভোল্টেজের সাথে একক পটলাইন তৈরি করা যেতে পারে। শক্তি অ্যালুমিনিয়ামের অন্যতম ব্যয়বহুল উপাদান। 1900 সাল থেকে, অ্যালুমিনিয়াম উত্পাদকরা সস্তা জলবিদ্যুৎ শক্তির উত্স অনুসন্ধান করেছে তবে জীবাশ্ম জ্বালানী থেকে শক্তি ব্যবহার করে এমন অনেকগুলি সুবিধাও তৈরি করতে হয়েছিল। প্রযুক্তিগত অগ্রগতি এক কেজি অ্যালুমিনিয়াম উত্পাদন করতে প্রয়োজনীয় বৈদ্যুতিক শক্তির পরিমাণ হ্রাস করেছে। 1940 সালে এই সংখ্যা ছিল 19 কিলোওয়াট-ঘন্টা। 1990 এর মধ্যে উত্পাদিত প্রতি কেজি অ্যালুমিনিয়ামের জন্য ব্যবহৃত বৈদ্যুতিক শক্তির পরিমাণ সবচেয়ে কার্যকরী কোষগুলির জন্য প্রায় 13 কিলোওয়াট-ঘন্টা কমেছে।

গলিত অ্যালুমিনিয়াম কোষ থেকে বড় ক্রুশিবলগুলিতে সিফোন করা হয়। সেখান থেকে ধাতুটি সরাসরি ছাঁচে foundেলে ফাউন্ড্রি ইনট তৈরি করতে পারে, এটি আরও পরিমার্জনের জন্য বা অন্যান্য ধাতবগুলির সাথে মিশ্রিত করার জন্য বা অন্য দুটি ধাতব তৈরি করার জন্য চুল্লিগুলিতে স্থানান্তরিত করা যেতে পারে। এটি সেল থেকে আসে, প্রাথমিক অ্যালুমিনিয়াম প্রায় 99.8 শতাংশ খাঁটি।

অটোমেশন এবং কম্পিউটার নিয়ন্ত্রণ গন্ধযুক্ত ক্রিয়াকলাপগুলিতে একটি স্পষ্ট প্রভাব ফেলেছে। সর্বাধিক আধুনিক হ্রাস সুবিধাগুলি পটলাইন অপারেশনগুলি পর্যবেক্ষণ এবং স্বয়ংক্রিয় করার জন্য সম্পূর্ণরূপে যান্ত্রিক কার্বন প্লান্ট এবং কম্পিউটার নিয়ন্ত্রণ ব্যবহার করে।

পুনর্ব্যবহারযোগ্য

কারণ অ্যালুমিনিয়াম স্ক্র্যাপের পুনর্নির্মাণে বাক্সাইট থেকে প্রাথমিক অ্যালুমিনিয়াম তৈরি করতে প্রয়োজনীয় 5 শতাংশ শক্তি ব্যয় করা হয়, "প্রক্রিয়াকরণে" ফ্যাব্রিকিং শিট, ভুলে যাওয়া, এবং এক্সট্রুশনগুলি গলানো চুল্লিতে ফিরে আসার পথ খুঁজে পেয়েছিল যখন উত্পাদন শুরু হয়েছিল। তদুপরি, প্রথম বিশ্বযুদ্ধের অল্প সময়ের আগে, অ্যালুমিনিয়াম থেকে বাণিজ্যিক এবং গার্হস্থ্য পণ্য তৈরির সময় উত্পাদিত "নতুন" স্ক্র্যাপটি উদ্যোক্তারা সংগ্রহ করেছিলেন, যারা দ্বিতীয় অ্যালুমিনিয়াম শিল্প হিসাবে পরিচিত began নতুন স্ক্র্যাপের রাসায়নিক সংমিশ্রণ সাধারণত ভালভাবে সংজ্ঞায়িত হয়; ফলস্বরূপ, প্রায়শই একই অ্যালুমিনিয়াম উত্পাদকদের একই অ্যালোয়ায় পুনর্নির্মাণের জন্য বিক্রি করা হয়। "নতুন" স্ক্র্যাপটি এখন "পুরাতন" স্ক্র্যাপ দ্বারা ব্যাপকভাবে পরিপূরক, যা অটোমোবাইলস বা লন চেয়ারগুলির মতো ফেলে দেওয়া গ্রাহক পণ্যগুলির পুনর্ব্যবহারের মাধ্যমে উত্পন্ন হয়। যেহেতু পুরাতন স্ক্র্যাপগুলি প্রায়শই নোংরা এবং প্রচুর মিশ্রণের মিশ্রণ থাকে, এটি সাধারণত castালাইয়ের মিশ্রণে শেষ হয়, এতে উচ্চ মাত্রার খাদযুক্ত উপাদান রয়েছে।

ব্যবহৃত অ্যালুমিনিয়াম পানীয়ের ধারকগুলি অনন্য ধরণের পুরানো স্ক্র্যাপ গঠন করে। যদিও এই ক্যানগুলির দেহ এবং idsাকনাগুলি বিভিন্ন অ্যালুমিনিয়াম অ্যালো থেকে তৈরি করা হয়, উভয়ই ম্যাগনেসিয়াম এবং ম্যাঙ্গানিজ থাকে। ফলস্বরূপ, পুনর্ব্যবহারযোগ্য পানীয়ের পাত্রে যে কোনও পণ্যের জন্য পুনরায় স্টক ব্যবহার করা যেতে পারে। স্ক্র্যাপ থেকে একটি পানীয় উত্পাদন করতে প্রয়োজনীয় শক্তি প্রাথমিক ধাতু থেকে ক্যান উত্পাদন করতে প্রয়োজনীয় শক্তির প্রায় 30 শতাংশ থাকে। এই কারণে, ব্যবহৃত পানীয় পাত্রে পুনর্ব্যবহারযোগ্য প্রাথমিক ধাতু উত্পাদকদের জন্য ধাতুর একটি বর্ধমান উত্সকে উপস্থাপন করে।