एल्युमिनियम (Al) एक हलुका, चाँदी जस्तो सेतो धातु हो जुन पृथ्वीको क्रस्टमा अक्सिजन र सिलिकन पछि तेस्रो सबैभन्दा प्रचुर मात्रामा पाइने तत्व हो। यद्यपि, यसको उच्च रासायनिक प्रतिक्रियाशीलताको कारण, यो प्राकृतिक रूपमा यसको शुद्ध धातुको रूपमा कहिल्यै देखा पर्दैन। बरु, यो यौगिकहरूमा पाइन्छ, मुख्यतया बक्साइट अयस्क भित्र, गिबसाइट (Al(OH)₃), बोहमाइट (AlO(OH)), र डायस्पोर सहित हाइड्रेटेड एल्युमिनियम अक्साइडहरूको मिश्रण।
दुई चरणमा परिष्करण प्रक्रिया
कच्चा बक्साइट देखिउच्च शुद्धता एल्युमिनियम समावेश छदुई फरक औद्योगिक प्रक्रियाहरू।
पहिलो चरण १८८८ मा विकसित बायर प्रक्रिया हो। कुचिएको बक्साइटलाई दबाबमा तातो सोडियम हाइड्रोक्साइड घोलसँग मिसाइन्छ, जसले गर्दा एल्युमिनियम-वाहक खनिजहरू पगालिन्छन् र फलामको अक्साइड र सिलिका जस्ता अशुद्धताहरू छोडिन्छन्। परिणामस्वरूप सोडियम एल्युमिनेट घोललाई त्यसपछि रातो माटोको अवशेष हटाउन फिल्टर गरिन्छ, एल्युमिनियम हाइड्रोक्साइड क्रिस्टलहरूसँग बीउ गरिन्छ, र लगभग १,१००°C मा क्याल्साइन गरिन्छ शुद्ध सेतो एल्युमिना, वा एल्युमिनियम अक्साइड (Al₂O₃) उत्पादन गर्न। विश्वको ९०% भन्दा बढी एल्युमिना अब यस विधि मार्फत उत्पादन गरिन्छ।
दोस्रो चरण हल हेरौल्ट प्रक्रिया हो। एल्युमिनाको पग्लने बिन्दु २०००° सेल्सियसभन्दा माथि हुन्छ, जसले गर्दा प्रत्यक्ष इलेक्ट्रोलिसिस अव्यवहारिक हुन्छ। समाधान पग्लिएको क्रायोलाइट (Na₃AlF₆) मा Al₂O₃ विघटनमा निहित छ, जसले सञ्चालन तापमानलाई लगभग ९५०~१,०००° सेल्सियसमा घटाउँछ। त्यसपछि मिश्रणबाट विद्युतीय प्रवाह पार गरिन्छ। पग्लिएको एल्युमिनियम तल (क्याथोड) मा जम्मा हुन्छ, जबकि अक्सिजन कार्बन एनोडहरूसँग मिलेर CO₂ बनाउँछ। यो इलेक्ट्रोलाइटिक विधि प्राथमिक एल्युमिनियम उत्पादन गर्ने एक मात्र औद्योगिक प्रक्रिया हो, जसले ९९.५~९९.८% शुद्धताको धातु उत्पादन गर्छ।
एल्युमिनियममा कुन तत्वहरू हुन्छन्?
शुद्ध एल्युमिनियममा मात्र तत्व Al हुन्छ, जसको परमाणु संख्या १३ र आणविक भार लगभग २६.९८ ग्राम/मोल हुन्छ। व्यावसायिक शुद्धता एल्युमिनियम (९८.८–९९.७% Al) मा प्राकृतिक अशुद्धताको रूपमा फलाम र सिलिकनको सानो अंश हुन्छ। यद्यपि, धेरैजसोअनुप्रयोगहरू एल्युमिनियम मिश्र धातुहरूमा निर्भर हुन्छन्, जहाँ विशिष्ट तत्वहरू जानाजानी मेकानिकल गुणहरू अनुकूलित गर्न थपिन्छन्।
संरचनात्मक अनुप्रयोगहरूको लागि, ६००० श्रृंखला (जस्तै, ६०६१) ले यसको प्राथमिक मिश्र धातु तत्वहरूको रूपमा म्याग्नेसियम र सिलिकन प्रयोग गर्दछ, सामान्यतया ०.८~१.२% मिलीग्राम र ०.४००~.८% Si। यो मिश्र धातुले मध्यम शक्ति, राम्रो वेल्डेबिलिटी, र उत्कृष्ट मेसिनेबिलिटीको उत्कृष्ट सन्तुलन प्रदान गर्दछ।
उच्च-शक्तिको मागको लागि, ७००० श्रृंखला (जस्तै, ७०७५) ले जस्ता र तामालाई मुख्य मिश्र धातु तत्वहरूको रूपमा समावेश गर्दछ, जसमा लगभग ५.१६~.१% Zn र १.२~२.०% Cu हुन्छ। ७०७५ को T6 टेम्परले ६०६१-T6 को तन्य शक्तिको लगभग दोब्बर प्रदान गर्दछ, जसले यसलाई एयरोस्पेस र उच्च प्रदर्शन संरचनात्मक घटकहरूको लागि रोजाइको सामग्री बनाउँछ।
व्यावसायिक मिश्र धातुहरूमा क्रोमियम, म्याङ्गनीज र टाइटेनियमको ट्रेस मात्रा पनि सामान्यतया पाइन्छ, प्रत्येकले अन्न परिष्करण र जंग प्रतिरोधमा भूमिका खेल्छ। विशिष्ट मेसिनिङ वा निर्माण आवश्यकताहरूको लागि सही सामग्री छनौट गर्न प्रत्येक मिश्र धातुको सटीक तत्व संरचना बुझ्नु आवश्यक छ।
पोस्ट समय: मे-१३-२०२६