ڌاتو ريفائننگ ٽيڪنڪ ۽ انهن جا استعمال
ڌاتو جي صاف ڪرڻ ڌاتو جي عملن جو هڪ سلسلو آهي جنهن جو مقصد ڌاتو جي خام مال مان پاڪائي وڌائڻ آهي - ڇا اهو ڌاتو، ڪنسنٽريٽ، يا شروعاتي پگھلڻ وارو عمل (خام ڌاتو). صنعتي عمل ۾، صاف ڪرڻ صرف "ڌاتو کي صاف ڪرڻ" کان ٻاهر آهي، پر مخصوص ايپليڪيشنن لاءِ گهربل معيارن کي پورو ڪرڻ لاءِ ڪجهه نجاست جي سطح کي گهٽائڻ پڻ شامل آهي. مثال طور، بجلي جي ڪيبلن لاءِ ٽامي کي بهترين چالکائي لاءِ اعليٰ پاڪائي جي ضرورت آهي. ان دوران، تعمير لاءِ مصري اسٽيل ڪجهه مرکبن کي برداشت ڪري سگهي ٿو جيستائين ان جون ميڪيڪل خاصيتون مناسب آهن. هي مضمون ڌاتو جي صاف ڪرڻ جي مکيه طريقن تي بحث ڪري ٿو ۽ مختلف شعبن ۾ انهن جي درخواست جي مثالن سان گڏ.
ڌاتو جي ريفائننگ ڇو ضروري آهي؟
ڌاتو ۾ نجاست جسماني ۽ ڪيميائي خاصيتن تي خاص طور تي اثر انداز ٿي سگھي ٿي، جهڙوڪ بجلي/حرارتي چالکائي، سنکنرن جي مزاحمت، تناسلي طاقت، لچڪ، ۽ ويلڊنگ يا ڪاسٽنگ رويي. نجاست جي تمام گهٽ مقدار به پيداوار جي خرابين جو سبب بڻجي سگهي ٿي، جهڙوڪ ڪجهه خاص گرمي پد تي ڀُرڻ، ڀڃڻ جي حساسيت، يا آڪسائيڊيشن مزاحمت ۾ گهٽتائي. تنهن ڪري، ڌاتو جي ريفائننگ پيداوار جي زنجير ۾ هڪ اهم قدم آهي - کان کني ۽ معدني پروسيسنگ کان وٺي پگھلڻ ۽ ٺاھڻ تائين.
ڪارڪردگي کان علاوه، ريفائننگ ۾ حفاظت ۽ ماحولياتي مسئلا پڻ شامل آهن. سلفر، فاسفورس، آرسينڪ، يا ليڊ جهڙيون نجاستون عمل جي اخراج ۽ فضول کي متاثر ڪري سگهن ٿيون، جنهن لاءِ ضابطن جي تعميل لاءِ ڪنٽرول جي ضرورت آهي.
1) پائروميٽالرجيڪل ريفائننگ (وڌيڪ درجه حرارت تي ٻڌل)
پائروميٽالرجيڪل فلڪس ۽ سليگ سان رد عمل ذريعي آڪسائيڊائيز ڪرڻ، بخارات ٺاهڻ، يا نجاست کي الڳ ڪرڻ لاءِ اعليٰ درجه حرارت استعمال ڪندو آهي. پائروميٽالرجيڪل ريفائننگ عام طور تي شروعاتي پگھلڻ واري عمل کان پوءِ ٿيندي آهي.
الف. سليگ سان چونڊيل آڪسائيڊيشن ۽ ريفائننگ
هن ٽيڪنڪ ۾، بنيادي ڌاتو کان وڌيڪ آساني سان آڪسائيڊ ٿيل نجاستون آڪسائيڊ ۾ تبديل ٿي وينديون آهن ۽ سليگ ذريعي قبضو ڪيون وينديون آهن. هڪ وهڪري جو اضافو (جهڙوڪ CaO ٺاهڻ لاءِ چونا/چونا پٿر) آڪسائيڊ نجاستن کي هڪ سليگ ۾ ڳنڍڻ ۾ مدد ڪندو آهي جيڪو پگھليل ڌاتو کان الڳ ڪري سگهجي ٿو.
درخواست جا مثال:
- اسٽيل ٺاهڻ: بنيادي عمل جهڙوڪ بيسڪ آڪسيجن فرنس (BOF) ڪاربن، سلڪون، مينگنيز، فاسفورس، ۽ ڪجهه سلفر کي آڪسائيڊ ڪن ٿا. الڪلين سليگ فاسفورس کي ڳنڍڻ ۾ مدد ڪري ٿو، ان جي مواد کي گهٽائي ٿو.
- ڪاپر ريفائننگ: "فائر ريفائننگ" مرحلي ۾، آڪسيجن کي ڪجهه نجاستن کي آڪسائيڊ ڪرڻ لاءِ ڦوڪيو ويندو آهي، پوءِ "پولنگ" (روشني گهٽائڻ) ڪئي ويندي آهي ته جيئن ڪاپر ۾ آڪسيجن جو مقدار تمام گهڻو نه هجي.
ب. آسون ۽ اتار چڙهاؤ (بخارجڻ)
ڪجھ ڌاتو يا نجاستن جا ٽهڪندڙ نقطا نسبتاً گهٽ هوندا آهن ۽ تنهن ڪري انهن کي اتار چڙهاؤ ۾ فرق جي بنياد تي الڳ ڪري سگهجي ٿو. هي ٽيڪنڪ زنڪ (Zn) يا پاري (Hg) جهڙين ڌاتون لاءِ مناسب آهي، انهي سان گڏ اتار چڙهاؤ نجاست کي ختم ڪرڻ لاءِ.
درخواست جا مثال:
- زنڪ صاف ڪرڻ: ڪجهه زنڪ پيداوار جا رستا پگھليل زنڪ جي پاڪائي کي وڌائڻ لاءِ آسون استعمال ڪندا آهن.
- غير مستحڪم نجاست کي ختم ڪرڻ: ڪجهه عملن ۾، ڪيڊميم جهڙين نجاستن کي الڳ ڪري سگهجي ٿو ڇاڪاڻ ته اهي مکيه ڌاتو کان وڌيڪ غير مستحڪم آهن.
پائروميٽالرجيءَ جي فائدن ۾ اعليٰ پيداوار جي شرح ۽ وڏي پيماني تي پروسيسنگ لاءِ ان جي مناسبيت شامل آهي. جڏهن ته، ان جي نقصانن ۾ اعليٰ توانائي جي گهرج ۽ گئس جي اخراج جي صلاحيت (مثال طور، SO₂) شامل آهن جيڪڏهن ڪنٽرول سسٽم سان منظم نه ڪيو وڃي.
2) هائيڊرو ميٽالرجيڪل ريفائننگ (حل تي ٻڌل)
هائيڊرو ميٽالرجيءَ ۾ حل جي مرحلي ۾ ڪيميائي رد عمل استعمال ڪيا ويندا آهن، عام طور تي ٽن مکيه مرحلن ذريعي: ليچنگ، محلول جي علحدگي/صفائي، ۽ ڌاتو جي بحالي جهڙوڪ برسات يا اليڪٽررو وننگ.
الف. محلولن جي ليچنگ ۽ صفائي
معدنيات يا ڪنسنٽريٽ کي تيزاب، بنياد، يا ڪمپليڪسنگ ايجنٽ استعمال ڪندي حل ڪيو ويندو آهي. پوءِ محلول کي چونڊيل برسات، آئن ايڪسچينج، يا محلول ڪڍڻ جهڙين طريقن جي استعمال سان نجاست کان پاڪ ڪيو ويندو آهي.
درخواست جا مثال:
- نڪل ۽ ڪوبالٽ: ڪيترائي جديد عمل ليٽرائيٽ يا سلفائيڊ کي ليچنگ ذريعي پروسيس ڪن ٿا، پوءِ ني ۽ ڪمپني کي الڳ ڪرڻ لاءِ محلول کي صاف ڪن ٿا.
- سون: سائانائيڊيشن جي عمل ۾، سون کي هڪ ڪمپليڪس جي طور تي حل ڪيو ويندو آهي، پوءِ چالو ڪاربن جذب ۽ وڌيڪ قدمن کي استعمال ڪندي محلول کان الڳ ڪيو ويندو آهي.
ب. محلول ڪڍڻ (SX)
SX ڪجهه نامياتي محلولن لاءِ ڌاتو آئنن جي لاڳاپي ۾ فرق کي استعمال ڪري ٿو، ته جيئن ٽارگيٽ ڌاتو کي آبي مرحلي کان نامياتي مرحلي ڏانهن "منتقل" ڪري سگهجي، پوءِ واپس (ڇڏي) هڪ خالص محلول ڏانهن.
درخواست جا مثال:
- ڪاپر (SX-EW): ليچنگ محلول کي SX سان صاف ڪيو ويندو آهي، پوءِ ڪاپر کي اليڪٽررو وننگ ذريعي ڪڍيو ويندو آهي ته جيئن هڪ اعليٰ معيار جو ڪاپر ڪيٿوڊ بڻجي وڃي.
هائيڊرو ميٽالرجيءَ کي وڌيڪ لچڪدار سمجهيو ويندو آهي ۽ اڪثر ڪري اعليٰ پاڪائي پيدا ڪندو آهي، پر ان لاءِ محتاط ڪيميائي ڪنٽرول ۽ سٺي گندي پاڻي جي انتظام جي ضرورت هوندي آهي.
3) اليڪٽرولائيٽڪ ريفائننگ (اليڪٽررو ريفائننگ ۽ اليڪٽررو وننگ)
اليڪٽرولائيٽڪ ريفائننگ انتهائي اعليٰ پاڪائي واري ڌاتو پيدا ڪرڻ لاءِ هڪ ضروري ٽيڪنڪ آهي. اصول اهو آهي ته اينوڊ مان ڌاتو کي ڦهلائڻ ۽ ان کي ڪيٿوڊ تي ٻيهر جمع ڪرڻ لاءِ برقي ڪرنٽ استعمال ڪيو وڃي.
الف. اليڪٽررو ريفائننگ
اينوڊ هڪ ناپاڪ ڌاتو آهي، ڪيٿوڊ خالص ڌاتو جي هڪ پتلي چادر آهي، ۽ اليڪٽرولائيٽ ڌاتو جي لوڻ جو محلول آهي. خالص ڌاتو ڪيٿوڊ تي ترسي ٿو، جڏهن ته ڪجهه نجاست اينوڊ جي سلم جي طور تي ڪري پوي ٿي يا حل ٿيل رهي ٿي.
درخواست جا مثال:
- ٽامي: اعليٰ پاڪائي واري ٽامي ڪيٿوڊ پيدا ڪري ٿو (عام طور تي بجلي جي ڪنڊڪٽر طور استعمال ٿيندا آهن). چاندي ۽ سون جهڙيون قيمتي ڌاتون اڪثر ڪري اينوڊ سلائيم ۾ وڌيڪ پروسيسنگ لاءِ مرڪوز ڪيون وينديون آهن.
- نڪل: اليڪٽررو ريفائننگ مصر ۽ پليٽنگ جي استعمال لاءِ اعليٰ معيار جو نڪل پيدا ڪري ٿي.
ب. اليڪٽررو وننگ
اليڪٽررو ريفائننگ جي ابتڙ، اليڪٽررو وننگ ڌاتو کي سڌو سنئون ليچنگ/ريفائننگ محلول مان ڪڍي ٿو، خام ڌاتو اينوڊ مان نه.
درخواست جا مثال:
- SX-EW ٽامي، زنڪ، ۽ ٻيون ڪيتريون ئي ڌاتون: وڏي پيماني تي استعمال ٿينديون آهن ڇاڪاڻ ته اهي اعليٰ پاڪائي واري ڪيٿوڊ مصنوعات پيدا ڪري سگهن ٿيون.
اليڪٽرولائيٽڪ عمل جا فائدا اعليٰ پاڪائي ۽ سٺو ساخت ڪنٽرول آهن، پر بجلي جي سيڙپڪاري ۽ مستحڪم اليڪٽرولائيٽ جي ضرورت اهم عنصر آهن.
4) انتهائي اعليٰ پاڪائي لاءِ خاص صفائي
اليڪٽرانڪس، آپٽڪس، يا تحقيق جي مقصدن لاءِ، ڌاتو جي پاڪائي 99,99٪ (4N) يا ان کان وڌيڪ ٿي سگهي ٿي. هي اهو هنڌ آهي جتي خاص طريقا استعمال ڪيا ويندا آهن.
الف. زون ريفائننگ
ڌاتو مقامي طور تي هڪ ننڍڙي علائقي ۾ ڳاريو ويندو آهي جيڪو بار سان گڏ هلندو آهي. نجاستون مضبوط جي ڀيٽ ۾ مائع مرحلي ۾ بهتر طور تي ڳري وينديون آهن، تنهن ڪري انهن کي پگھلڻ واري علائقي جي حرڪت سان دٻايو ويندو آهي ۽ بار جي آخر ۾ گڏ ڪيو ويندو آهي، جيڪو پوءِ ڪٽيو ويندو آهي.
درخواست جا مثال:
- سلڪون، جرمينيم، گيليم: سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري ۾ تمام اهم.
ب. ويڪيوم ريفائننگ
گهٽ دٻاءُ تي، غير مستحڪم نجاستون وڌيڪ آساني سان بخارات بڻجي وينديون آهن. هي ٽيڪنڪ حل ٿيل گيسن (هائيڊروجن، نائٽروجن) يا غير مستحڪم نجاستن کي گهٽائڻ لاءِ اثرائتو آهي.
درخواست جا مثال:
- خاص اسٽيل ۽ سپر الائي: ويڪيوم ڊيگاسنگ سختي وڌائي ٿي ۽ پورسيٽي گھٽائي ٿي.
- ٽائيٽينيم ۽ زرڪونيم: ڪجهه مرحلن ۾، آڪسيجن ۽ نائٽروجن جي طرف انهن جي اعلي رد عمل جي ڪري، هوا جو ڪنٽرول انتهائي اهم آهي.
5) مختلف شعبن ۾ ڌاتو جي صاف ڪرڻ جا نتيجا لاڳو ڪرڻ
الف. بجلي ۽ اليڪٽرانڪس
ڪيبل، بس بار، ۽ ڪنڊڪٽر حصن ۾ اعليٰ پاڪائي واريون ڌاتون جهڙوڪ ٽامي ۽ ايلومينيم استعمال ٿينديون آهن. گهٽ بجلي جي نقصان ۽ گهٽ ۾ گهٽ گرمي پيدا ڪرڻ لاءِ اعليٰ پاڪائي ضروري آهي. اليڪٽرانڪس ۾، الٽرا خالص ڌاتو ۽ سيمي ڪنڊڪٽر ٽرانزسٽر، سينسر ۽ چپس جي ڪارڪردگي جي حمايت ڪن ٿا.
ب. ٽرانسپورٽ ۽ تعمير
اسٽيل ۽ ايلومينيم جي مصر ۾، ريفائننگ سلفر ۽ فاسفورس جهڙين نجاستن کي ڪنٽرول ڪرڻ ۾ مدد ڪري ٿي، جيڪي ڀُرڻ جو سبب بڻجي سگهن ٿيون. نتيجو هڪ مضبوط، وڌيڪ متحرڪ طور تي لوڊ مزاحمتي، ۽ وڌيڪ قابل اعتماد مواد آهي جيڪو پلن، عمارتن، جهازن، ۽ حتي گاڏين جي فريم لاءِ مناسب آهي.
ج. ڪيميڪل ۽ توانائي جي صنعت
نڪل، ڪروميم، ۽ موليبڊينم تي ٻڌل مصر کي سنکنرن ۽ تيز گرمي پد کي برداشت ڪرڻ لاءِ سخت ساختي ڪنٽرول جي ضرورت هوندي آهي - مثال طور، ڪيميائي ري ايڪٽرن، پائپ لائنن، گئس ٽربائنن ۽ پاور پلانٽس ۾. ريفائننگ يقيني بڻائڻ ۾ مدد ڪري ٿي ته سنکنرن کي تيز ڪندڙ نجاستون حد کان وڌيڪ نه هجن.
د. زيور ۽ قيمتي ڌاتو
سون، چاندي، ۽ پلاٽينم کي مخصوص گريڊ حاصل ڪرڻ لاءِ صاف ڪيو ويندو آهي (مثال طور، 24 ڪلو سون) يا زيورن جي مصر ۾ استعمال ڪرڻ لاءِ. صاف ڪرڻ جو عمل اليڪٽرانڪ اسڪريپ ۽ اينوڊ سلج مان قيمتي ڌاتو جي وصولي جي اجازت پڻ ڏئي ٿو.
نتيجو
ڌاتو کي صاف ڪرڻ جي طريقن ۾ پائروميٽالرجيڪل، هائيڊروميٽالرجيڪل، ۽ اليڪٽرولائيٽڪ طريقا شامل آهن، انهي سان گڏ زون ريفائننگ ۽ ويڪيوم ريفائننگ جهڙا خاص طريقا. طريقي جو انتخاب ڌاتو جي قسم، خام مال جي شڪل، نجاست جي قسم ۽ مواد، پاڪائي جي هدف، ۽ اقتصادي ۽ ماحولياتي خيالات تي منحصر آهي. عملي طور تي، صنعت اڪثر ڪري بهترين نتيجا حاصل ڪرڻ لاءِ ڪيترن ئي طريقن کي گڏ ڪري ٿي. مناسب ريفائننگ سان، ڌاتو اعليٰ ڪارڪردگي جي معيارن کي پورو ڪري سگهن ٿا - برقي ڪيبل ۽ عمارت جي جوڙجڪ کان وٺي سيمي ڪنڊڪٽر حصن تائين - جيڪي جديد ٽيڪنالاجي جو ضروري بنياد آهن.
جيڪڏهن توهان چاهيو ته، مان هن مضمون کي وڌيڪ علمي (حوالو ۽ عمل جي وهڪري جي ڊاگرام سان) ترتيب ڏئي سگهان ٿو، يا ڪنهن خاص ڌاتو جهڙوڪ ٽامي، ايلومينيم، يا نڪل تي ڌيان ڏئي سگهان ٿو.
