ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରଣାଳୀ
 | ଏହି ପୃଷ୍ଠାଟି ଏବେ ତିଆରି ଚାଲିଛି ଓ ଏକ ନୂଆ ଉଇକିପିଡ଼ିଆ ଲେଖା ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର ଓ ବଦଳ କରାଯାଉଅଛି । ଯଦି ଲେଖକ ଜଣକ ବଦଳ ଦ୍ଵନ୍ଦ, ଅଦରକାରୀ ପ୍ରକ୍ରିୟା, ବିପଥଗାମୀ ଚେଷ୍ଟା ଓ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଦ୍ଵନ୍ଦକୁ ଏଡ଼ାଇବା ନିମନ୍ତେ କେଉଁଠି ସମ୍ଭବ ବୋଲି ପଚାରି ଥାନ୍ତି, ତେବେ ପୃଷ୍ଠାଟିରେ କିଛି ବଦଳାନ୍ତୁ ନାହିଁ ବା ତାହାକୁ ଲିଭାଇବା ପାଇଁ ବାଛନ୍ତୁ ନାହିଁ ଯେହେତୁ ଏହା ଲେଖାର ଆରମ୍ଭ ଅବସ୍ଥାରେ ଅଛି । ଯଦି ଲେଖାଟି କେଇ ଘଣ୍ଟାଧରି ବଦଳା ଯାଇନାହିଁ ତେବେ ଏହି ଛାଞ୍ଚଟିକୁ ବାହାର କରିଦିଅନ୍ତୁ |
ଇତିହାସ[ସମ୍ପାଦନା]
ଆଜିକୁ ୧୬୦ବର୍ଷ ପୂର୍ବେ ଆଲୁମିନିୟମ ଆବିଷ୍କାର ହୋଇଥିଲା ଓ ପ୍ରାୟ ୧୦୦ବର୍ଷ ହେବ ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପାଦନ ଆରମ୍ଭ ହୋଇଛି। ବର୍ତ୍ତମାନ ସମଗ୍ର ଅଣ-ଲୌହ ଧାତୁ ଅପେକ୍ଷା ଆଲୁମିନିୟମର ଉତ୍ପାଦନ ଅଧିକ କରାଯାଉଛି। ପୃଥିବୀପୃଷ୍ଠରେ ମିଳୁଥିବା ସର୍ବବୃହତ ମୌଳିକ ଉପାଦାନ ମଧ୍ୟରେ ଆଲୁମିନିୟମର ସ୍ଥାନ ତୃତୀୟ। ଏହା ଭୂପୃଷ୍ଠର ୮ପ୍ରତିଶତ।
ପ୍ରାକୃତିକଭାବରେ ବିଶୁଦ୍ଧ ଆଲୁମିନିୟମ ମିଳେନାହିଁ। ଏହାର ଖଣିଜପଦାର୍ଥରୁ ବିଶୁଦ୍ଧ ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପାଦନ କରିବା ସହଜସାଧ୍ୟ ନଥିଲା ଓ ବ୍ୟବହାର ମଧ୍ୟ ଅଜ୍ଞାତ ଥିଲା । ସେଥିପାଇଁ ମାନବ ସମାଜକୁ ଆଲୁମିନିୟମର ଆବିଷ୍କାର ବିଳମ୍ବ ହୋଇଥିଲା। ଅବଶ୍ୟ ଖ୍ରୀଷ୍ଟପୂର୍ବ ପଞ୍ଚମ ଶତାବ୍ଦୀରୁ ଆଲମର ବ୍ୟବହାର ହେଉଥିଲା ଓ ରଙ୍ଗଦେବା କାର୍ଯ୍ୟରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଉଥିଲା। ମଧ୍ୟଯୁଗରେ, ରଙ୍ଗ କରିବା ପାଇଁ ଏହାର ବହୁଳ ବ୍ୟବହାର ଯୋଗୁଁ ଏହାକୁ ଆନ୍ତର୍ଜାତୀୟ ବାଣିଜ୍ୟର ଏକ ବିପଣୀରେ ପରିଣତ ହୋଇଥିଲା। ଆଲୁମିନିୟମର ଆବିଷ୍କାର ପରେ, ଏହାର ମୂଲ୍ୟ ସୁନାଠାରୁ ଅଧିକ ଥିଲା। ହଲ୍ - ହେରୋଲ୍ଟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଆବିଷ୍କାର ପୂର୍ବରୁ ବାୟୁର ଅନୁପସ୍ଥିତିରେ ମୌଳିକ ସୋଡିୟମ୍ କିମ୍ବା ପୋଟାସିୟମ୍ ସହିତ ଆଲୁମିନିୟମ ଖଣିଜ ପଦାର୍ଥକୁ ଗରମ କରି ମୌଳିକ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଉତ୍ପାଦନ କରାଯାଉଥିଲା। ଅର୍ଥାତ୍ ଉନବିଂଶ ଶତାବ୍ଦୀର ପ୍ରାରମ୍ଭରେ ଅଳ୍ପ ପରିମାଣର ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଖର୍ଚ୍ଚ ସୁନା କିମ୍ବା ପ୍ଲାଟିନମ ତୁଳନାରେ ବହୁତ ଅଧିକ ଥିଲା । ୧୮୫୫ର ଏକ୍ସପୋଜିସନ୍ ୟୁନିଭର୍ସେଲରେ ଫରାସୀ ମୁକୁଟ ଅଳଙ୍କାର ସହିତ ଆଲୁମିନିୟମର ବାର୍(ଦଣ୍ଡ) ପ୍ରଦର୍ଶିତ ହୋଇଥିଲା ଏବଂ ଫ୍ରାନ୍ସର ସମ୍ରାଟ ନାପୋଲିଅନ୍ ତୃତୀୟ ତାଙ୍କର ସମ୍ମାନିତ ଅତିଥିମାନଙ୍କ ଭୋଜନ ପାଇଁ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଡିନର୍ ପ୍ଲେଟ୍ ଏବଂ ବାସନକୁସନର ବ୍ୟବହାର କରୁଥିଲେ । ୧୮୨୫ ମସିହାରେ ହାନ୍ସ ଖ୍ରୀଷ୍ଟିଆନ ଓରଷ୍ଟେଡ ଆଲୁମିନିୟମ କ୍ଲୋରାଇଡ (AlCl3)କୁ ପୋଟାସିୟମ ଆମାଲଗାମ ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି ଅଳ୍ପ କିଛି ଅଶୁଦ୍ଧ ଆଲୁମିନିୟମ ପୃଥକ କରିବାରେ ସଫଳ ହୋଇଥିଲେ। ପରବର୍ତ୍ତୀ ସମୟରେ ଜର୍ମାନ ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନୀ ଫ୍ରିଡ୍ରିଚ ୱୋହଲର ବିଶୁଦ୍ଧ ଆଲୁମିନିୟମ ପୃଥକରେ ସଫଳ ହୋଇଥିଲେ । ୧୮୫୬ ମସିହାରେ ଫ୍ରାନ୍ସର ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନୀ ହେନରି ଡେଭିଲଙ୍କ ଉଦ୍ୟମରେ ପ୍ରଥମ ଶିଳ୍ପ ଉତ୍ପାଦନ ଆରମ୍ଭ ହେବା ପରେ ଏହାର ମୂଲ୍ୟ ହ୍ରାସ ଘଟିଥିଲା। ଫରାସୀ ଇଞ୍ଜିନିୟର ପଲ୍ ହେରୋଲ୍ଟ ଏବଂ ଆମେରିକୀୟ ଇଞ୍ଜିନିୟର ଚାର୍ଲ୍ସ ମାର୍ଟିନଙ୍କଦ୍ୱାରା ସ୍ୱାଧିନଭାବରେ ବିକଶିତ ହଲ୍ - ହେରୋଲ୍ଟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଏବଂ ୧୮୮୯ରେ ଅଷ୍ଟ୍ରିଆର ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନୀ କାର୍ଲ ଜୋସେଫ୍ ବେୟରଙ୍କଦ୍ୱାରା ବିକଶିତ ବେୟର ପ୍ରକ୍ରିୟା ପ୍ରୟୋଗରେ ଆଲୁମିନିୟମ ଜନସାଧାରଣଙ୍କ ପାଖରେ ଅଧିକ ଉପଲବ୍ଧ ହୋଇଥିଲା। ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ହଲ୍-ହେରାଲ୍ଟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଓ ବେୟର ପ୍ରକ୍ରିୟାର ବ୍ୟବହାର ଏବେ ବି ହେଉଛି। ଏହି ପଦ୍ଧତିଗୁଡିକର ପ୍ରବର୍ତ୍ତନ ଯୋଗୁଁ ଆଲୁମିନିୟମର ବହୁଳ ଉତ୍ପାଦନ ସହିତ ଏହା ହାଲୁକା, କ୍ଷୟ-ପ୍ରତିରୋଧୀ ଧାତୁ ହୋଇଥିବାରୁ ଶିଳ୍ପ ଏବଂ ଦୈନନ୍ଦିନ ଜୀବନରେ ବ୍ୟାପକ ବ୍ୟବହାର ହେଉଛି । ଏହା ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ ଏବଂ ନିର୍ମାଣ କ୍ଷେତ୍ରରେ ମଧ୍ୟ ବ୍ୟବହାର ହେଉଛି | ପ୍ରଥମ ଏବଂ ଦ୍ୱିତୀୟ ବିଶ୍ୱଯୁଦ୍ଧରେ ଆଲୁମିନିୟମ ଯୁଦ୍ଧବିମାନ ନିର୍ମାଣରେ ଗୁରୁତ୍ତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଉତ୍ସ ଥିଲା । ସମଗ୍ର ବିଶ୍ୱରେ ଏହିଧାତୁର ଉତ୍ପାଦନ ୧୯୦୦ ମସିହାରେ ୬,୮୦୦ମେଟ୍ରିକ୍ ଟନରୁ ୧୯୫୪ରେ ୨,୮୧୦,୦୦୦ମେଟ୍ରିକ୍ ଟନକୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଲା, ତମ୍ବାକୁ ଅତିକ୍ରମ କରି ସର୍ବାଧିକ ଉତ୍ପାଦିତ ଅଣ-ଲୌହ ଧାତୁର ସ୍ଥାନ ଅଧିକାର କଲା । ୨୦୧୫ ମସିହାରେ ସମଗ୍ର ବିଶ୍ୱରେ ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପାଦନ ୫୮,୫୦୦,୦୦୦ ମେଟ୍ରିକ ଟନ୍ ଥିଲା । ବର୍ତ୍ତମାନ ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପାଦନ ଅନ୍ୟ ସମସ୍ତ ଅଣ-ଲୌହ ଧାତୁ ତୁଳନାରେ ଅଧିକ ।
 |
ଇଲେକ୍ଟୋଲାଇସିସ ପ୍ରକ୍ରିୟା[ସମ୍ପାଦନା]
ତରଳ ଅବସ୍ଥାରେ କିମ୍ବା କୌଣସି ତରଳ ପଦାର୍ଥରେ ଦ୍ରବୀଭୂତ ଯୌଗିକ ମଧ୍ୟରେ ଡିରେକ୍ଟ କରେଣ୍ଟ ପ୍ରବାହଦ୍ୱାରା ଉକ୍ତ ଯୌଗିକରେ ଥିବା ମୌଳିକ ଉପାଦାନକୁ ବିଭାଜିତ କରିବା ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ଇଲେକ୍ଟୋଲାଇସିସ ପ୍ରକ୍ରିୟା କହାଯାଏ ।
ହାଲ - ହେରାଲ୍ଟ ପ୍ରକ୍ରିୟା[ସମ୍ପାଦନା]
ଜଳରେ ଆଲୁମିନା (ଆଲୁମିନିୟମ ଅକ୍ସାଇଡ) ଦ୍ରବୀଭୂତ ହୁଏନାହିଁ ଏବଂ ଏହାର ଗଳନାଙ୍କ ୨୦୭୨°C ଯୋଗୁଁ ଏହାକୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇସିଙ୍ଗଦ୍ୱାରା ବିଶୁଦ୍ଧ ଆଲୁମିନିଅମ ଉତ୍ପାଦନ କରିବା ବ୍ୟୟବହୁଳ। ହଲ୍ - ହେରୋଲ୍ଟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସ୍ୱାଧିନଭାବରେ ଏବଂ ପ୍ରାୟ ଏକ ସମୟରେ ୧୮୮୬ମସିହାରେ ଆମେରିକୀୟ ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନୀ ଚାର୍ଲ୍ସ ମାର୍ଟିନ୍ ହଲ୍ ଏବଂ ଫ୍ରାନ୍ସର ପଲ୍ ହେରୋଲ୍ଟଦ୍ୱାରା 22 ବର୍ଷ ବୟସରେ ଉଦ୍ଭାବନ କରାଯାଇଥିଲା। ହଲ୍ - ହେରୋଲ୍ଟ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ, ଆଲୁମିନା (Al2O3)କୁ ୧୦୦୯°Cରେ ତରଳୁଥିବା କ୍ରିଓଲାଇଟ୍ (Na3AlF6)ରେ ଦ୍ରବୀଭୂତ କରାଯାଏ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟୋଲାଇସିସ ପ୍ରକ୍ରିୟାଦ୍ୱାରା ମୌଳିକ ଆଲୁମିନିଅମ ଉତ୍ପାଦାନ କରାଯାଏ । ଯାହାଫଳରେ ଏହାର ତରଳିବା ପାଇଁ ତାପମାତ୍ରା ହ୍ରାସ ହେଉଥିବାରୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇସିସ୍ ପାଇଁ ସହଜ ହୋଇଥାଏ ।
ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାସିସ୍ ରିଡକ୍ସନ[ସମ୍ପାଦନା]
ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ତିନି ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରେ। ପ୍ରଥମେ ବକ୍ସାଇଟ ଖଣିରୁ ଉତ୍ତୋଳନ କରାଯାଏ,ତା'ପରେ ବକ୍ସାଇଟରୁ ବେୟର ପ୍ରକ୍ରିୟାଦ୍ୱାରା ଆଲୁମିନିୟମ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଉତ୍ପାଦନ କରାଯାଏ ଯାହାକୁ ଆଲୁମିନା କୁହାଯାଏ । ପରିଶେଷରେ ବା ତୃତୀୟ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ବ୍ୟବହାର କରି ଶୁଦ୍ଧ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଉତ୍ପନ୍ନ ହୁଏ, ଯେଉଁଥିରେ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍କୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ କରେଣ୍ଟ ବ୍ୟବହାର କରି ଏହାର ଉପାଦାନ ଆଲୁମିନିଅମ ଓ ଅମ୍ଳଜାନକୁ ଭାଙ୍ଗି ଅଲଗା କରାଯାଏ । ପ୍ରାୟ ୪-୫ ଟନ୍ ବକ୍ସାଇଟ୍ରୁ ୨ ଟନ୍ ଆଲୁମିନା ଉତ୍ପାଦନ ହୁଏ ଯେଉଁଥିରୁ ପ୍ରାୟ ୧ ଟନ୍ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ତିଆରି କରାଯାଏ । କିନ୍ତୁ, ଅତି ସାଧାରଣ କଞ୍ଚାମାଲ ହେଉଛି ବକ୍ସାଇଟ। ଏହା ଆଲୁମିନିୟମ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଓ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଖଣିଜ ପଦାର୍ଥ ସହିତ ମିଶି ରହିଥାଏ। ୫୦%ରୁ ଅଧିକ ଆଲୁମିନିୟମ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଧାରଣ କରିଥିବା ବକ୍ସାଇଟକୁ ଉନ୍ନତମାନର ବକ୍ସାଇଟ ଗଣନା କରାଯାଏ। ଆଲୁମିନା ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ସାଧାରଣତଃ ବକ୍ସାଇଟ ଆବଶ୍ୟକ ହୋଇଥାଏ। କିନ୍ତୁ,ନେଫେଲିନରୁ ଆଲୁମିନା ଉତ୍ପାଦନ କରାଯାଏ।
ବକ୍ସାଇଟ୍[ସମ୍ପାଦନା]
ବିଶ୍ୱରେ ବକ୍ସାଇଟ୍ ଯୋଗାଣର ଆନୁମାନିକ ପରିମାଣ ୧୮'୬ ବିଲିୟନ ଟନ୍ । ବର୍ତ୍ତମାନ ଉତ୍ତୋଳନ ଅନୁସାରେ ବିଶ୍ୱରେ ଉପଲବ୍ଧ ଥିବା ସବୁ ବକ୍ସାଇଟ ଉତ୍ତୋଳନ କରିବାକୁ ପ୍ରାୟ ଶହେ ବର୍ଷରୁ ଅଧିକ ସମୟ ଲାଗିବ। ବକ୍ସାଇଟରେ ବହୁତ ଭିନ୍ନତା ଅଛି । ଗଠନ ଅନୁସାରେ ସେଗୁଡିକ ଦୃଢ଼ ଏବଂ ଘନ କିମ୍ବା ଟୁକୁଡା ଟୁକୁଡା ହୋଇଥାଆନ୍ତି । ଲୌହ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଉପସ୍ଥିତି ହେତୁ ସାଧାରଣତଃ ବକ୍ସାଇଟ୍ର ରଙ୍ଗ ଇଟା ଭଳି ଲାଲ୍, ଜ୍ୱଳନ୍ତ ଶିଖା ପରି ଲାଲ କିମ୍ବା ବାଦାମୀ ରଙ୍ଗର ହୋଇଥାଏ । ଯଦି ଲୁହାର ପରିମାଣ କମ୍ ଥାଏ,ବକ୍ସାଇଟ୍ର ରଙ୍ଗ ଧୂସର କିମ୍ବା ଧଳା ହୋଇଥାଏ । କିନ୍ତୁ ହଳଦିଆ, ଗାଢ଼ ସବୁଜ ଏବଂ ନୀଳ, ବାଇଗଣୀ, ନାଲି ଏବଂ କଳା ରଙ୍ଗରେ ବହୁ/ବିବିଧ ରଙ୍ଗର ବକ୍ସାଇଟ୍ ମଧ୍ୟ ଦେଖାଯାଏ |
ବିଶ୍ୱରେ ବକ୍ସାଇଟ୍ ଯୋଗାଣର ପ୍ରାୟ ୯୦% ଗ୍ରୀଷ୍ମ ଏବଂ ଉପ-ଗ୍ରୀଷ୍ମଅଞ୍ଚଳରେ ମିଳିଥାଏ ଏବଂ ୭୩% କେବଳ ପାଞ୍ଚଟି ଦେଶରେ ମିଳିଥାଏ: ଗୁଇନିଆ, ବ୍ରାଜିଲ, ଜାମାଇକା, ଅଷ୍ଟ୍ରେଲିଆ ଏବଂ ଭାରତ । ଗୁଇନିଆରେ ବକ୍ସାଇଟ୍ର ସର୍ବାଧିକ ଯୋଗାଣ, ୫.୩ ବିଲିୟନ ଟନ୍ (ବିଶ୍ୱ ଯୋଗାଣର ୨୮.୪%) ଏବଂ ଗୁଇନିଆ ବକ୍ସାଇଟଗୁଡିକ ବହୁତ ଉଚ୍ଚ ଗୁଣବତ୍ତା ଅଟେ, ଯେଉଁଥିରେ ସର୍ବନିମ୍ନ ପରିମାଣର ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ମିଶ୍ରଣ ରହିଥାଏ | ସେଗୁଡିକ ମଧ୍ୟ ଭୂପୃଷ୍ଠର ଅତି ନିକଟରୁ ମିଳିଥାଏ, ଯାହା ସେମାନଙ୍କୁ ଖଣି ଖନନକୁ ଅତି ସହଜ କରିଥାଏ |
ଆଲୁମିନା ଉତ୍ପାଦନ[ସମ୍ପାଦନା]
ବକ୍ସାଇଟରୁ ଆଲୁମିନା ବା ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍(Al2O3)- ଏକ ଧଳା ପାଉଡର ଅଲଗା କରାଯାଏ । ବେୟର ପ୍ରକ୍ରିୟାଦ୍ୱାରା ବକ୍ସାଇଟରୁ ଆଲୁମିନା ପୃଥକ କରାଯାଏ । ବିଶ୍ୱରେ ପ୍ରାୟ ୯୦% ଆଲୁମିନା ରିଫାଇନାରୀଗୁଡିକ ବେୟର ପ୍ରକ୍ରିୟା ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତି | କିନ୍ତୁ, ଏହା କେବଳ ଉଚ୍ଚମାନର ବକ୍ସାଇଟ ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ, ବିଶେଷତଃ ଅଳ୍ପମାତ୍ରାରେ ସିଲିକନ୍ ମିଶ୍ରିତ ବକ୍ସାଇଟ ପକ୍ଷରେ ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅତ୍ୟନ୍ତ ଫଳପ୍ରଦ।
ବେୟର ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ବକ୍ସାଇଟରେ ଥିବା ସ୍ଫଟିକ୍ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ହାଇଡ୍ରେଟ୍ କଣିକା ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ଘନ କଷ୍ଟିକ୍ ସୋଡା (NaOH)ରେ ସହଜରେ ଦ୍ରବୀଭୂତ ହୋଇଯାଏ ଏବଂ ଯେତେବେଳେ ତାପମାତ୍ରା ହ୍ରାସ ହୁଏ ଏବଂ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ହାଇଡ୍ରେଟ୍ ସ୍ଫଟିକାକାର ଧାରଣ କରେ । କିନ୍ତୁ,ଆଲୁମିନିୟମ୍ ହାଇଡ୍ରେଟ୍ ସ୍ଫଟିକହେବା ପୂର୍ବରୁ ବକ୍ସାଇଟ ଧାରଣ କରିଥିବା ଅନ୍ୟ ଅପମିଶ୍ରିତ ଉପାଦାନଗୁଡିକ (ବାଲାଷ୍ଟ) ଦ୍ରବୀଭୂତ ହୁଏ ନାହିଁ କିମ୍ବା କଠିନ ହୁଏନାହିଁ ଏବଂ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ହାଇଡ୍ରେଟ୍ ସ୍ଫଟିକହେବା ପୂର୍ବରୁ ଏସବୁ ଦ୍ରବଣର ନିମ୍ନଭାଗରେ ବସିଯାଏ । ଆଲୁମିନିୟମ ହାଇଡ୍ରେଟ୍ କଷ୍ଟିକ୍ ସୋଡାରେ ଦ୍ରବୀଭୂତ ହୋଇ କଠିନ ଆକାର ଧାରଣ ପରେ ବାଲାଷ୍ଟକୁ ସହଜରେ ଅଲଗା କରାଯାଏ । ଏହି ବାଲାଷ୍ଟକୁ ନାଲି କାଦୁଅ କୁହାଯାଏ । ବୃହତ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ହାଇଡ୍ରେଟ୍ କଣିକାଗୁଡ଼ିକ ଅତି ସହଜରେ ଦ୍ରବଣରୁ ଅଲଗା କରାଯାଏ । ସେଗୁଡିକ ପରେ ପାଣିରେ ଧୋଇ ଦିଆଯାଏ, ଶୁଖାଯାଏ ଏବଂ ସେଥିରୁ ଜଳୀୟ ଅଂଶ ବାହାର କରିବା ପାଇଁ ଗରମ କରାଯାଏ । ଏହା ପରେ ଗୁଣ୍ଡକରାଯାଇ ସ୍ମେଲଟରକୁ ପଠାଯାଏ, ଯାହାକୁ ଆଲୁମିନା କହାଯାଏ।
କ୍ରାୟୋଲାଟ[ସମ୍ପାଦନା]
ଆଲୁମିନାର ଗଳନାଙ୍କ ୨୦୭୨ ଡିଗ୍ରୀ ସେଲ୍ସିଅସ ହୋଇଥିବାରୁ ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପାଦନ ବ୍ୟୟସାପେକ୍ଷ । କ୍ରାଓଲାଇଟର ଗଳନାଙ୍କ ୧୦୦୯ଡିଗ୍ରୀ ସେଲ୍ସିଅସ । ତେଣୁ,୧୦୦୯ଡିଗ୍ରୀରେ ବିଗଳିତ କ୍ରାଓଲାଇଟରେ ଆଲୁମିନା ଦ୍ରବୀଭୂତ କରାଯାଏ । ତେଣୁ, ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ କ୍ରାଇଲାଇଟର ପ୍ରମୁଖ ଭୂମିକା ରହିଛି। ଏହା ଏକ ବିରଳ ପ୍ରାକୃତିକ ଫ୍ଲୋରାଇଡ୍ ଖଣିଜ ପଦାର୍ଥ ଯାହା ପ୍ରକୃତିରେ ସୀମିତ ପରିମାଣରେ ଥିବା ହେତୁ, ଏହା କୃତ୍ରିମ ଭାବରେ ଉତ୍ପାଦିତ ହୋଇଛି | ଆଧୁନିକ ଧାତୁ ଉତ୍ପାଦନରେ ହାଇଡ୍ରୋଫ୍ଲୋରିକ୍ ଏସିଡ୍ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ହାଇଡ୍ରକ୍ସାଇଡ୍ ଏବଂ ସୋଡା ସହିତ ମିଶ୍ରଣ କରି କ୍ରିଓଲାଇଟ୍ ତିଆରି ହେଉଛି |
ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପାଦନ[ସମ୍ପାଦନା]
ବକ୍ସାଇଟ୍ ଖଣିରୁ ଉତ୍ତୋଳନ ପରେ, ଏଥିରୁ ଆଲୁମିନା ତିଆରି କରାଯାଏ ଏବଂ କ୍ରୋଲାଇଟ୍ ଗଚ୍ଛିତ ରଖାଯାଇଥାଏ। ଶେଷ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପାଇଁ ସବୁକିଛି ପ୍ରସ୍ତୁତି ପରେ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ରିଡକ୍ସନ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଉତ୍ପାଦନ କରାଯାଏ । ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ରିଡକ୍ସନ ପ୍ରକ୍ରିୟା କ୍ଷେତ୍ର ହେଉଛି ଏକ ଆଲୁମିନିୟମ ସ୍ମେଲଟରର ହୃଦୟ ଏବଂ ଏହା କାଷ୍ଟ ଲୁହା କିମ୍ବା ଷ୍ଟିଲ ଉତ୍ପାଦନ ହେଉଥିବା ସାଧାରଣ ଇସ୍ପାତ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷେତ୍ରଠାରୁ ସଂପୂର୍ଣ୍ଣ ଭିନ୍ନ ଦେଖାଯାଏ । ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ରିଡକ୍ସନ ପ୍ରକ୍ରିୟା କ୍ଷେତ୍ର ଆୟତାକାର ଗୃହରେ ପରିଚାଳନା କରାଯାଏ ଯାହାର ଲମ୍ବ ବେଳେବେଳେ ୧ କିଲୋମିଟରରୁ ଅଧିକ ହୋଇଥାଏ । ଏହାରି ଭିତରେ ଶତାଧିକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ରିଡକ୍ସନ ସେଲ(କୋଷ) ବା ପଟ୍ ଧାଡି ଧାଡି ସ୍ଥାପନ କରାଯାଇଥାଏ ଏବଂ ବୃହତ କେବୁଲ ମାଧ୍ୟମରେ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଉତ୍ସକୁ ସଂଯୋଗ କରାଯାଇ ଥାଏ । ପ୍ରତ୍ୟେକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ରିଡକ୍ସନ ସେଲ(କୋଷ)ର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ସରେ ୪ରୁ ୬ ଭୋଲ୍ଟ ପ୍ରବାହିତ ହୋଇଥାଏ, ଯେତେବେଳେ ଆମ୍ପେରେଜ୍ ୩00, ୪00 KA କିମ୍ବା ଅଧିକ ହୋଇଥାଏ । ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ବିଦ୍ୟୁତ କରେଣ୍ଟ ମୁଖ୍ୟ ଉତ୍ପାଦନ ଶକ୍ତି ଅଟେ । ସମସ୍ତ ମୁଖ୍ୟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସ୍ୱୟଂଚାଳିତ ହୋଇଥିବାରୁ ସାଧାରଣ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ରିଡକ୍ସନ କ୍ଷେତ୍ରରେ କେବଳ ଅଳ୍ପ କିଛି ଲୋକ ନିଯୁକ୍ତ ହୋଇଥାଆନ୍ତି ।
ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ବିଦ୍ୟୁତ[ସମ୍ପାଦନା]
ପ୍ରତ୍ୟେକ ରିଡକ୍ସନ କକ୍ଷ(ପଟରୁମ୍)ରେ ଆଲୁମିନିୟମ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ରିଡକ୍ସନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ମାଧ୍ୟମରେ ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପନ୍ନ ହୁଏ | ସମଗ୍ର କୋଷ(ପଟ୍) ତରଳାଯାଇଥିବା କ୍ରିଓଲାଇଟରେ ପୂର୍ଣ୍ଣଥାଏ ଯାହା 950oC ତାପମାତ୍ରାରେ ଏକ କଣ୍ଡକ୍ଟିଭ୍(ପରିବାହୀ) ପରିବେଶ ସୃଷ୍ଟି କରେ | କୋଷ(ପଟ୍)ର ନିମ୍ନଭାଗ କ୍ୟାଥୋଡ୍ ଭାବରେ କାମ କରୁଥିବା ଆୟତଘନାକାର କାର୍ବନ ବ୍ଳକ ୧.୫ ମିଟର ଲମ୍ବ ଏବଂ ୦.୫ ପ୍ରସ୍ଥ ହୋଇଥାଏ। କ୍ୟାଥୋଡର ଭୂମିକା କ୍ରିଓଲାଇଟଦ୍ୱାରା ସମ୍ପାଦିତ ହୋଇଥାଏ । ପଟ୍ ନିମ୍ନଭାଗରେ କ୍ୟାଥୋଡ ରୂପେ ବ୍ୟବହୃତ ହେଉଥିବା ଏକାଧିକ କାର୍ବନ ବ୍ଲକଗୁଡିକ ରାମିଙ୍ଗ ପେଷ୍ଟଦ୍ୱାରା ସଂଯୋଗ କରାଯାଇ ଏକ ସମତଳ ଭଳି ଦେଖାଯାଏ ଓ ଗୋଟିଏ କ୍ୟାଥୋଡ ଭଳି କାମ କରେ ।
ଆବଶ୍ୟକତା ଅନୁଯାୟୀ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ସମୟ ବ୍ୟବଧାନରେ ପଟ ସ୍ୱୟଂଚାଳିତ ଆଲୁମିନା ଫିଡିଂ ସିଷ୍ଟମ୍ ଆଲୁମିନା କୋଷ(ପଟ)ରେ ଯୋଗାଇଥାଏ | କୋଷ(ପଟ) ମଧ୍ୟରେ ପ୍ରବାହିତ ବିଦ୍ୟୁତ୍ କରେଣ୍ଟ ଆଲୁମିନିୟମ ଏବଂ ଅମ୍ଳଜାନ ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ବନ୍ଧନକୁ ଭାଙ୍ଗି ଆଲୁମିନିୟମକୁ କୋଷ(ପଟ)ର ତଳଭାଗରେ ଥିବା କ୍ୟାଥୋଡରେ ଜମା କରି ୧୦-୧୫ ସେମି ଗଭୀର ଏକ ସ୍ତର ସୃଷ୍ଟି କଲାବେଳେ ଅମ୍ଳଜାନ ଆନାଡ ବ୍ଲକରେ ଥିବା ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି କାର୍ବନ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ ସୃଷ୍ଟି କରେ ।
ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ସମୟ ବ୍ୟବଧାନରେ, ଆଲୁମିନିୟମ ସ୍ୱତନ୍ତ୍ର ଭ୍ୟାକ୍ୟୁମ୍ ବାଲ୍ଟି(ଟାପିଙ୍ଗ ଲାଡେଲ)ଦ୍ୱାରା କୋଷ(ପଟ)ରୁ ନିଷ୍କାସନ କରାଯାଇଥାଏ | କ୍ରିଓଲାଇଟ୍ କ୍ରଷ୍ଟରେ ଏକ ଛିଦ୍ର କରାଯାଏ ଯାହା ରିଡ୍କସନ କୋଷ(ପଟ)ର ପୃଷ୍ଠରେ ଏକ ଆସ୍ତରଣ ହୋଇ ରହିଥାଏ, ତା’ପରେ ଏକ ଟାପିଙ୍ଗ ଲାଡେଲର ପାଇପ୍ ଗର୍ତ୍ତ ଦେଇ ପଟ ଭିତରକୁ ଯାଇଥାଏ । ଏହି ପାଇପ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ତରଳ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଟାପିଙ୍ଗ ଲାଡେଲ ଭିତରକୁ ଆସିଥାଏ, ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟା ପାଇଁ ଏକ ପାଇପଦ୍ୱାରା ଉଚ୍ଚ ବାୟୁ ପ୍ରବାହ କରି ଟାପିଙ୍ଗ ଲାଡେଲ ଭିତରରୁ ସମସ୍ତ ବାୟୁ ନିଷ୍କାସନ କରାଯାଏ ।ହାରାହାରି, ପ୍ରତ୍ୟେକ ପଟରୁ ପ୍ରାୟ 1 ଟନ୍ ଧାତୁ ସଂଗ୍ରହ ହୋଇଥିବାବେଳେ ଏକ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ବାଲ୍ଟି(ଟାଇପିଙ୍ଗ ଲାଡେଲ) 4 ଟନ୍ ତରଳ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଧାରଣ କରିଥାଏ । ପ୍ରତ୍ୟେକ ପଟରୁ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ସଂଗ୍ରହ କରି ପରିବହନ ଲାଡେଲରେ ଜମା କରାଯାଏ ଓ (ପରିବହନ ଲାଡେଲ)ବାଲ୍ଟି ପୂର୍ଣ୍ଣ ହେବା ପରେ ଏହାକୁ କାଷ୍ଟହାଉସକୁ ନିଆଯାଏ । ଉତ୍ପାଦିତ ପ୍ରତ୍ୟେକ ଟନ୍ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ପାଇଁ 280,000 ଘନ ମିଟର ଗ୍ୟାସ୍ ନିର୍ଗତ ହୁଏ | ଏହି କାରଣରୁ, ପ୍ରତ୍ୟେକ ଡିଜାଇନ୍ ସେଲ୍, ଏହାର ଡିଜାଇନ୍ ଯାହା ହେଉନା କାହିଁକି, ଏକ ଗ୍ୟାସ୍ ଅପସାରଣ ବ୍ୟବସ୍ଥା ସହିତ ସଲଗ୍ନ ହୋଇଥାଏ, ଯାହା (ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ରିଡକ୍ସନ ପ୍ରକ୍ରିୟା)ହ୍ରାସ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ନିର୍ଗତ ହେଉଥିବା ଗ୍ୟାସ ସଂଗ୍ରହ କରିଥାଏ ଏବଂ ସେସବୁ ଏକ ଗ୍ୟାସ୍ ଟ୍ରିଟମେଣ୍ଟ ପ୍ଲାଣ୍ଟକୁ ପଠାଇଥାଏ | ଆଧୁନିକ ଶୁଷ୍କ ଗ୍ୟାସ୍ ଉପଚାର ପ୍ରଣାଳୀ ଗ୍ୟାସରୁ ବିଷାକ୍ତ ଫ୍ଲୋରାଇଡ୍ ଯୌଗିକକୁ ଅଲଗା(ଫିଲ୍ମର) କରିବା ପାଇଁ ଆଲୁମିନା ବ୍ୟବହାର କରେ | ତେଣୁ ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପାଦନରେ ବ୍ୟବହୃତ ହେବା ପୂର୍ବରୁ ଆଲୁମିନା ପ୍ରଥମେ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଉତ୍ପାଦନ ସମୟରେ ନିର୍ଗତ ହେଉଥିବା ଗ୍ୟାସର ଉପଚାର ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ | ତେଣୁ ଏହା ଏକ ବନ୍ଦ ଲୁପ୍ |
ଆଲୁମିନିୟମ୍ ହ୍ରାସ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ବିପୁଳ ପରିମାଣର ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଶକ୍ତି ଆବଶ୍ୟକ, ତେଣୁ ଅକ୍ଷୟ ଶକ୍ତି ଉତ୍ସ ବ୍ୟବହାର କରିବା ଜରୁରୀ ଅଟେ ଯାହା ପରିବେଶକୁ ଦୂଷିତ କରେ ନାହିଁ | ସବୁଠାରୁ ସାଧାରଣ ଅକ୍ଷୟ ଶକ୍ତି ଉତ୍ସ ହେଉଛି ଏକ ଜଳ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଉତ୍ପାଦନ କେନ୍ଦ୍ର, କାରଣ ସେମାନେ ବାୟୁମଣ୍ଡଳକୁ ଦୂଷିତ ନକରି ଆବଶ୍ୟକ ଶକ୍ତି ବିତରଣ କରିପାରିବେ | ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ରୁଷରେ ୯୫% ଆଲୁମିନିୟମ୍ ସ୍ମେଲଟର ଜଳ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଉତ୍ପାଦନ କେନ୍ଦ୍ରରୁ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଉତ୍ପାଦନ କରେ | ତଥାପି,ଏପରି କିଛି ଦେଶ ଅଛିନ୍ତି ଯାହାକି କୋଇଲା ଚାଳିତ ବିଦ୍ୟୁତ ଉତ୍ପାଦନ ଉପରେ ପ୍ରାଧାନ୍ୟ ଦେଇଥାଆନ୍ତି, ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ ଚାଇନାରେ, ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପାଦନର ୯୩% କୋଇଲା ଚାଳିତ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଉତ୍ପାଦନରୁ ଶକ୍ତି ପାଇଥାଏ | ଯେତେବେଳେ ଜଳ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ ଉତ୍ପାଦିତ ପ୍ରତ୍ୟେକ ଟନ୍ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ପ୍ରତି ବାୟୁମଣ୍ଡଳରେ ମାତ୍ର 4 ଟନ୍ କାର୍ବନ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍ ନିର୍ଗତ ହୁଏ, କିନ୍ତୁ ଯେତେବେଳେ କୋଇଲା ଚାଳିତ ଉତ୍ପାଦନ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ପ୍ରତ୍ୟେକ ଟନ୍ ଉତ୍ପାଦନରେ ପାଞ୍ଚ ଗୁଣ ଅଧିକ କାର୍ବନ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍ ନିର୍ଗତ ହୁଏ, ଅର୍ଥାତ୍ 21.6 ଟନ୍ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ।
ଏକ ଆୟତ ଘନାକାରର କୋଷ(ପଟ୍)ରେ ଆନୋଡରୁ ବିଦ୍ୟୁତ କ୍ୟାଥୋଡକୁ ପ୍ରବାହିତ ହୁଏ । ଏହାଦ୍ୱାରା ତାପ ଉତ୍ପନ ହୋଇ କଠିନ କ୍ରାଓଲାଇଟ ତରଳ ଅବସ୍ଥାକୁ ଆସିଥାଏ ଏବଂ ସେହି ତରଳ କ୍ରିଓଲାଇଟରେ ଆଲୁମିନା(ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍) ଦ୍ରବୀଭୂତ ହେବା ସହିତ ବିଭାଜିତ ହୁଏ । ଆଲୁମିନିୟମ କ୍ୟାଥୋଡରେ ଜମାହୁଏ ଓ ଅମ୍ଳଜାନ କାର୍ବନ ନିର୍ମିତ ଆନୋଡ ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି କାର୍ବନ ଡାଇ ଅକ୍ସାଇଡ ଓ କାର୍ବନ ମନୋକ୍ସାଇଡରେ ପରିଣତ ହୋଇ ବାୟୁମଣ୍ଡଳକୁ ଚାଲିଯାଏ । ଶିଳ୍ପ କାରଖାନାରେ ହଲ୍ - ହେରୋଲ୍ଟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ୯୪୦-୯୮୦°Cରେ କାର୍ଯ୍ୟକରିଥାଏ ଏବଂ ୯୯.୫–୯୯.୮% ବିଶୁଦ୍ଧ ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପାଦନ ହୋଇଥାଏ ।
ପ୍ରକ୍ରିୟା[ସମ୍ପାଦନା]
ଜଳରେ ଦ୍ରବୀଭୂତ ଆଲୁମିନିୟମ ଲବଣରୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇସିସଦ୍ୱାରା ମୌଳିକ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଉତ୍ପନ୍ନ ହୋଇପାରିବ ନାହିଁ। ଯଦିଓ ଏହା ବଦଳରେ ଏକ ତରଳ ଆଲୁମିନିୟମ ଲବଣ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରେ। କିନ୍ତୁ, ଆଲୁମିନା (ଆଲୁମିନିୟମ ଅକ୍ସାଇଡ)ର ଗଳନାଙ୍କ( ତରଳ ଅବସ୍ଥାକୁ ଆସିବା ପାଇଁ ତାପମାତ୍ରା) 2072 ° C ଯୋଗୁଁ ଏହାକୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଜିଂ କରିବା ଅସମ୍ଭବ। ହଲ୍ - ହେରୋଲ୍ଟ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ, ଆଲୁମିନା (Al2O3) ତରଳ ସିନ୍ଥେଟିକ୍ କ୍ରିଓଲାଇଟ୍ (Na3AlF6)ରେ ଦ୍ରବୀଭୂତ ହୁଏ, ଯାହାଫଳରେ ଏହାର ତରଳିବା ପାଇଁ ତାପମାତ୍ରା ହ୍ରାସ ହେଉଥିବାରୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇସିସ୍ ପାଇଁ ସହଜ ହୋଇଥାଏ ।
ଥିଓରୀ[ସମ୍ପାଦନା]
ହଲ୍ - ହେରୋଲ୍ଟ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ କାର୍ବନ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ସରେ ନିମ୍ନଲିଖିତ ସରଳୀକୃତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକ ଘଟେ:
କ୍ୟାଥୋଡ୍:
Al3 + + 3 e− → ଆଲୁମିନିୟମ
ଆନୋଡ:
O2- + C → CO + 2 e− | ମୋଟ ଉପରେ:
Al2O3 + 3 C → 2 Al + 3 CO | ବାସ୍ତବରେ, CO ଅପେକ୍ଷା ଆନୋଡରେ ଅଧିକ CO2 ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ:
2 O2- + C → CO2 + 4 e− | 2 Al2O3 + 3 C → 4 Al + 3 CO2 |
ବିଶୁଦ୍ଧ କ୍ରିଓଲାଇଟ୍ 1009 ± 1 ° Cରେ ତରଳେ । ଏଥିରେ ଅଳ୍ପ ପରିମାଣର ଆଲୁମିନା ଦ୍ରବୀଭୂତ ହୋଇ ଏହାର ଗଳନାଙ୍କ (ତରଳିବା ତାପମାତ୍ରା) ପ୍ରାୟ 1000 ° Cକୁ ଖସିଯାଏ । ଅପେକ୍ଷାକୃତ ନିମ୍ନ ତରଳିବା ତାପମାତ୍ରା ବ୍ୟତୀତ, କ୍ରାଇଲାଇଟ୍ ଏକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ କାରଣ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ପଦାର୍ଥ ଅପେକ୍ଷା ଏହା ଆଲୁମିନାକୁ ମଧ୍ୟ ଭଲ ଭାବରେ ଦ୍ରବୀଭୂତ କରିଥାଏ, ବିଦ୍ୟୁତ୍ ପ୍ରବାହ କରିଥାଏ, ଆଲୁମିନାକୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାଦ୍ୱାରା ବିଭାଜିତ କରିଥାଏ ଏବଂ ଆବଶ୍ୟକ ତାପମାତ୍ରାରେ ଆଲୁମିନିୟମଠାରୁ ମଧ୍ୟ କମ୍ ଘନତା ରହିଥାଏ ।
ସାଧାରଣତ the ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟରେ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଫ୍ଲୋରାଇଡ୍ (AlF3) ଯୋଗ କରାଯାଏ | ଅନୁପାତ NaF / AlF3କୁ କ୍ରିଓଲାଇଟ୍ ଅନୁପାତ କୁହାଯାଏ ଏବଂ ଏହା ଶୁଦ୍ଧ କ୍ରିଓଲାଇଟରେ 3 | ଶିଳ୍ପ ଉତ୍ପାଦନରେ, AlF3 ଯୋଡା ଯାଇଛି ଯାହା ଦ୍ the ାରା ତରଳିବା ପଏଣ୍ଟକୁ ଆହୁରି ହ୍ରାସ କରିବା ପାଇଁ କ୍ରିଓଲାଇଟ୍ ଅନୁପାତ 2-3 ଅଟେ, ଯାହାଫଳରେ 940ରୁ 980 ° C ମଧ୍ୟରେ ତାପମାତ୍ରାରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇସିସ୍ ହୋଇପାରେ | 950ରୁ 1000 ° C ମଧ୍ୟରେ ତାପମାତ୍ରାରେ ତରଳ ଆଲୁମିନିୟମର ଘନତା 2.3 g / ml ଅଟେ | ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟର ଘନତା 2.1 g / mlରୁ କମ୍ ହେବା ଉଚିତ, ଯାହା ଦ୍ the ାରା ତରଳ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟଠାରୁ ଅଲଗା ହୋଇ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇସିସ୍ କୋଷର ତଳ ଭାଗରେ ସଠିକ୍ ଭାବରେ ସ୍ଥିର ହୁଏ | AlF3 ବ୍ୟତୀତ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲିଟ୍ର ବିଭିନ୍ନ ଗୁଣ (ତରଳିବା ପଏଣ୍ଟ, ଘନତା, କଣ୍ଡକ୍ଟିଭିଟି ଇତ୍ୟାଦି) ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିବା ପାଇଁ ଲିଥିୟମ୍ ଫ୍ଲୋରାଇଡ୍ ପରି ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଯୋଗୀ ଯୋଗ କରାଯାଇପାରେ |
ଏହି ମିଶ୍ରଣଟି 100-300 kAରେ ଏକ କମ୍ ଭୋଲଟେଜ୍ (5 V ତଳେ) ସିଧାସଳଖ କରେଣ୍ଟ ଦେଇ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଜ୍ ହୋଇଛି | ଏହାଦ୍ୱାରା ତରଳ ଆଲୁମିନିୟମ ଧାତୁ କ୍ୟାଥୋଡରେ ଜମା ହୋଇ ରହିଥିବାବେଳେ ଆଲୁମିନାରୁ ଅମ୍ଳଜାନ ଆନାଡରୁ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ସହିତ ମିଶି ଅଧିକାଂଶ କାର୍ବନ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍ ଉତ୍ପାଦନ କରିଥାଏ |
ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟା ପାଇଁ ତତ୍ତ୍ minimum ିକ ସର୍ବନିମ୍ନ ଶକ୍ତି ଆବଶ୍ୟକତା ହେଉଛି 6.23 kWh / (କିଲୋଗ୍ରାମ ଅଲ୍), କିନ୍ତୁ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସାଧାରଣତ 15. 15.37 kWhh ଆବଶ୍ୟକ କରେ |
ସେଲ ଅପେରେସନ[ସମ୍ପାଦନା]
କାରଖାନାଗୁଡ଼ିକରେ ଥିବା କୋଷଗୁଡ଼ିକ ଦିନକୁ 24 ଘଣ୍ଟା ଚାଳିତ ହୁଏ ଯାହା ଦ୍ them ାରା ତରଳ ପଦାର୍ଥ ଦୃ solid ହେବ ନାହିଁ | କୋଷ ଭିତରେ ତାପମାତ୍ରା ବ electrical ଦୁତିକ ପ୍ରତିରୋଧଦ୍ୱାରା ପରିଚାଳିତ ହୁଏ | ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳର ଅକ୍ସିଡେସନ୍ କାର୍ବନ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ଖାଇବା ଏବଂ କାର୍ବନ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍ ଉତ୍ପାଦନ ମୂଲ୍ୟରେ ବ electrical ଦୁତିକ ଦକ୍ଷତା ବୃଦ୍ଧି କରିଥାଏ | କୋଠରୀ ତାପମାତ୍ରାରେ କଠିନ ଆଲୁମିନିୟମ ଅପେକ୍ଷା କଠିନ କ୍ରିଓଲାଇଟ୍ ଅଧିକ ଘନ ହୋଇଥିବାବେଳେ ତରଳ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ପ୍ରାୟ 1000 ° C (1,830 ° F) ତାପମାତ୍ରାରେ ତରଳାଯାଇଥିବା କ୍ରିଓଲାଇଟ୍ ଅପେକ୍ଷା ଘନ ଅଟେ | ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ କୋଷର ତଳ ଭାଗରେ ବୁଡ଼ିଯାଏ, ଯେଉଁଠାରେ ଏହା ପର୍ଯ୍ୟାୟକ୍ରମେ ସଂଗୃହିତ ହୋଇଥାଏ | ଅତ୍ୟଧିକ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ଭଲଭ ଏବଂ ପମ୍ପ ବ୍ୟବହାର ନକରିବାକୁ ପ୍ରତି 1ରୁ 3 ଦିନରେ ସିଫନ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ତରଳ ଆଲୁମିନିୟମ୍ କୋଷରୁ ବାହାର କରାଯାଇଥାଏ | ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଅପସାରିତ ହେବାପରେ ଆଲୁମିନା କୋଷଗୁଡ଼ିକରେ ଯୋଡା ଯାଇଥାଏ | ଏକ କାରଖାନାର ବିଭିନ୍ନ କୋଷରୁ ସଂଗୃହିତ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଶେଷରେ ସମାନ ଦ୍ରବ୍ୟକୁ ନିଶ୍ଚିତ କରିବା ପାଇଁ ଏକତ୍ର ତରଳିଯାଏ ଏବଂ ଧାତୁ ଶୀଟରେ ତିଆରି ହୁଏ | ଅମ୍ଳଜାନ ଦ୍ ol ାରା ଆନାଡ୍ର ଅକ୍ସିଡେସନକୁ ରୋକିବା ପାଇଁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ମିଶ୍ରଣକୁ କୋକ୍ ସହିତ ସିଞ୍ଚନ କରାଯାଏ |
ସେଲ୍ ଆନାଡରେ ଗ୍ୟାସ୍ ଉତ୍ପାଦନ କରେ | ନିଷ୍କାସନ ମୁଖ୍ୟତ the CO2 ହେଉଛି ଆନାଡ ବ୍ୟବହାର ଏବଂ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ଫ୍ଲୋରାଇଡ୍ (HF) କ୍ରିଓଲାଇଟ୍ ଏବଂ ଫ୍ଲକ୍ସ (AlF3)ରୁ ଉତ୍ପାଦିତ | ଆଧୁନିକ ସୁବିଧାଗୁଡ଼ିକରେ, ଫ୍ଲୋରାଇଡଗୁଡିକ ପ୍ରାୟ କୋଷଗୁଡ଼ିକରେ ପୁନ yc ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ ଏବଂ ସେଥିପାଇଁ ପୁନର୍ବାର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇସିସରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ | ପଳାତକ HF ଏହାର ସୋଡିୟମ୍ ଲୁଣ, ସୋଡିୟମ୍ ଫ୍ଲୋରାଇଡ୍ ସହିତ ନିରପେକ୍ଷ ହୋଇପାରେ | ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଷ୍ଟାଟିକ୍ କିମ୍ବା ବ୍ୟାଗ୍ ଫିଲ୍ଟର୍ ବ୍ୟବହାର କରି ପାର୍ଟିକ୍ୟୁଲେଟ୍ ଧରାଯାଏ | CO2 ସାଧାରଣତ the ବାୟୁମଣ୍ଡଳରେ ପ୍ରବେଶ କରେ |
କୋଷରେ ଥିବା ତରଳ ପଦାର୍ଥର ଉତ୍ତେଜନା ଉତ୍ପାଦନରେ କ୍ରିଓଲାଇଟ୍ ଅପରିଷ୍କାରତା ବୃଦ୍ଧି ହେତୁ ଏହାର ଉତ୍ପାଦନ ହାରକୁ ବ increases ାଇଥାଏ | ସଠିକ୍ ଭାବରେ ପରିକଳ୍ପିତ କୋଷଗୁଡ଼ିକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟକୁ ଉତ୍ତେଜିତ କରିବା ପାଇଁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇସିଂ କରେଣ୍ଟ ଦ୍ uc ାରା ପ୍ରବର୍ତ୍ତିତ ମ୍ୟାଗ୍ନେଟୋହାଇଡ୍ରୋଡାଇନାମିକ୍ ଶକ୍ତିଗୁଡିକୁ ଲିଭର୍ କରିପାରିବେ | ଅଣ-ଉତ୍ତେଜକ ଷ୍ଟାଟିକ୍ ପୁଲ୍ କୋଷଗୁଡ଼ିକରେ, ଅପରିଷ୍କାରତା ଧାତବ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଉପରକୁ ଉଠିଯାଏ କିମ୍ବା ତଳ ଭାଗରେ ବୁଡ଼ିଯାଏ, ଯାହା ମଧ୍ୟଭାଗରେ ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଛାଡିଥାଏ |
ଏଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ[ସମ୍ପାଦନା]
କୋଷଗୁଡ଼ିକରେ ଥିବା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡଗୁଡିକ ମୁଖ୍ୟତ c କୋକ୍ ଯାହା ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ଶୁଦ୍ଧ ହୋଇଯାଇଥିଲା | ପିଚ୍ ରଜନୀ କିମ୍ବା ଟାର୍ ଏକ ବାଇଣ୍ଡର୍ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ | ପ୍ରାୟତ an ଆନାଡ, କୋକ୍ ଏବଂ ପିଚ୍ ରେଜିନରେ ବ୍ୟବହୃତ ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକ ମୁଖ୍ୟତ the ପେଟ୍ରୋଲିୟମ ଶିଳ୍ପରୁ ଅବଶିଷ୍ଟ ଅଟେ ଏବଂ ଯଥେଷ୍ଟ ପରିମାଣର ଶୁଦ୍ଧତା ରହିବା ଆବଶ୍ୟକ ତେଣୁ ତରଳ ଆଲୁମିନିୟମ କିମ୍ବା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ମଧ୍ୟରେ କ imp ଣସି ଅପରିଷ୍କାରତା ଶେଷ ହୁଏ ନାହିଁ | ହଲ୍ - ହେରୋଲ୍ଟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ବ୍ୟବହାର କରି ଦୁଇଟି ପ୍ରାଥମିକ ଆନାଡ୍ ଟେକ୍ନୋଲୋଜି ଅଛି: ସୋଦରବର୍ଗ ଟେକ୍ନୋଲୋଜି ଏବଂ ପ୍ରବାକେଡ୍ ଟେକ୍ନୋଲୋଜି |
ସୋଦରବର୍ଗ କିମ୍ବା ସେଲ୍-ବେକିଂ ଆନାଡ ବ୍ୟବହାର କରୁଥିବା କୋଷଗୁଡ଼ିକରେ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇସିସ୍ ସେଲ୍ ପ୍ରତି ଗୋଟିଏ ଆନାଡ୍ ଅଛି | ଆନାଡ ଏକ ଫ୍ରେମ୍ ମଧ୍ୟରେ ରହିଥାଏ ଏବଂ ଯେହେତୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସମୟରେ ଆନାଡ୍ର ତଳ ମୁଖ୍ୟତ CO CO2ରେ ପରିଣତ ହୁଏ, ଆନାଡ ମାସ ହରାଇଥାଏ ଏବଂ ଆମୋରଫସ୍ ହୋଇ ଧୀରେ ଧୀରେ ଏହାର ଫ୍ରେମ୍ ମଧ୍ୟରେ ବୁଡ଼ିଯାଏ | ଆନାଡର ଉପରି ଭାଗରେ ଅଧିକ ପଦାର୍ଥ କ୍ରମାଗତ ଭାବରେ କୋକ୍ ଏବଂ ପିଚରୁ ନିର୍ମିତ ବ୍ରିକେଟ୍ ଆକାରରେ ଯୋଗ କରାଯାଇଥାଏ |ତରଳିବା କାର୍ଯ୍ୟରୁ ହଜିଯାଇଥିବା ଉତ୍ତାପ ଆଲୁମିନା ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ କାର୍ବନ ଫର୍ମରେ ବ୍ରିକେଟ୍ ବ୍ରେକ୍ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ | ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇସିସ୍ ସମୟରେ ସୋଦରବର୍ଗ ଆନାଡରେ ଥିବା ବେକିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପ୍ରବାକେଡ୍ ଆନାଡ ସହିତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇସିସ୍ ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ କର୍କିନୋଜେନିକ୍ PAH ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ପ୍ରଦୂଷକ ମୁକ୍ତ କରିଥାଏ ଏବଂ ଆଂଶିକ ଏହି କାରଣରୁ, ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଶିଳ୍ପରେ ପ୍ରିବେକ୍ଡ୍ ଆନାଡ୍ ବ୍ୟବହାରକାରୀ କୋଷଗୁଡ଼ିକ ଅଧିକ ସାଧାରଣ ହୋଇଗଲା | ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ମିଶ୍ରଣ ଉପରେ ଥିବା ଭୂତଳ ଭାଙ୍ଗିବା ପରେ ସୋଦରବର୍ଗ ଆନାଡ ପାର୍ଶ୍ୱରୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟରେ ଅଧିକ ଆଲୁମିନା ଯୋଗ କରାଯାଇଥାଏ |
ବିଭିନ୍ନ ଭାରୀ ଶିଳ୍ପ ଉଠାଣ ପ୍ରଣାଳୀ ଦ୍ elect ାରା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ଦ୍ରବଣରେ ହ୍ରାସ ହେବା ପୂର୍ବରୁ ପ୍ରବାକେଡ୍ ଆନାଡଗୁଡିକ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ବହୁତ ବଡ ଗ୍ୟାସ୍ ଚାଳିତ ଚୁଲିରେ ପାକ କରାଯାଏ | ପ୍ରତି କକ୍ଷରେ ଦୁଇଟି ଧାଡିରେ ସାଧାରଣତ 24 24 ପ୍ରିବେକ୍ଡ୍ ଆନାଡସ୍ ଥାଏ | ପ୍ରତ୍ୟେକ ଆନାଡକୁ ଭୂଲମ୍ବ ଏବଂ ପୃଥକ ଭାବରେ ଏକ କମ୍ପ୍ୟୁଟରଦ୍ୱାରା ହ୍ରାସ କରାଯାଏ, ଯେହେତୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇସିସ୍ ସମୟରେ ଆନାଡଗୁଡିକର ତଳ ପୃଷ୍ଠଗୁଡ଼ିକ ଖିଆଯାଏ | ସୋଦରବର୍ଗ ଆନାଡସ୍ ତୁଳନାରେ, କମ୍ପ୍ୟୁଟର ନିୟନ୍ତ୍ରିତ ପ୍ରବାକେଡ୍ ଆନାଡଗୁଡିକ କକ୍ଷର ତଳଭାଗରେ ଥିବା ତରଳ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ସ୍ତରର ନିକଟତର ହୋଇପାରିବ, ସେମାନଙ୍କ ମଧ୍ୟରୁ କ the ଣସି ସ୍ତରକୁ ସ୍ପର୍ଶ ନକରିବା ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇସିସ୍ ସହିତ ହସ୍ତକ୍ଷେପ ନକରି |ଏହି ଛୋଟ ଦୂରତା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ମିଶ୍ରଣ ଦ୍ caused ାରା ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ପ୍ରତିରୋଧକୁ ହ୍ରାସ କରିଥାଏ ଏବଂ ସୋଦରବର୍ଗ ଆନାଡ ଉପରେ ପ୍ରବାକେଡ୍ ଆନାଡ୍ର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ବୃଦ୍ଧି କରିଥାଏ | ପ୍ରିବେକ୍ ଟେକ୍ନୋଲୋଜିରେ ମଧ୍ୟ ଆନାଡ ଇଫେକ୍ଟର ବହୁତ କମ୍ ବିପଦ ରହିଛି (ନିମ୍ନରେ ଦେଖନ୍ତୁ), କିନ୍ତୁ ଏହାକୁ ବ୍ୟବହାର କରୁଥିବା କୋଷଗୁଡ଼ିକ ନିର୍ମାଣ କରିବା ପାଇଁ ଅଧିକ ବ୍ୟୟବହୁଳ ଏବଂ ବ୍ୟବହାର କରିବାକୁ ଅଧିକ ପରିଶ୍ରମୀ, ଯେହେତୁ ଗୋଟିଏ କୋଷରେ ଥିବା ପ୍ରତ୍ୟେକ ଆନାକେଡ୍ ବ୍ୟବହାର ହେବା ପରେ ଏହାକୁ ଅପସାରଣ ଏବଂ ବଦଳାଇବା ଆବଶ୍ୟକ | । ଆଲୁମିନା ପ୍ରିବେକ୍ କୋଷଗୁଡ଼ିକରେ ଥିବା ଆନାଡସ୍ ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ସହିତ ଯୋଡା ଯାଇଥାଏ | ପ୍ରବାକେଡ୍ ଆନାଡଗୁଡିକ ପିଚର ଏକ ଛୋଟ ଶତକଡା ଧାରଣ କରିଥାଏ, ଯେହେତୁ ସେଗୁଡିକ ସୋଦରବର୍ଗ ଆନାଡ ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ ଦୃ solid ହେବା ଆବଶ୍ୟକ | ଅଧିକ ନୂତନ ପ୍ରବାକେଡ୍ ଆନାଡ ତିଆରି କରିବା ପାଇଁ ପ୍ରବାକେଡ୍ ଆନାଡଗୁଡିକର ଅବଶିଷ୍ଟାଂଶ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ | ପ୍ରବାକେଡ୍ ଆନାଡଗୁଡିକ ସମାନ କାରଖାନାରେ ତିଆରି ହୁଏ ଯେଉଁଠାରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇସିସ୍ ହୁଏ, କିମ୍ବା ସେଠାରୁ ଅନ୍ୟତ୍ର ଅଣାଯାଇଥାଏ | କୋଷର ସ୍ନାନର ଭିତର ଅଂଶ କୋକ୍ ଏବଂ ପିଚରୁ ନିର୍ମିତ କ୍ୟାଥୋଡ୍ ସହିତ ଧାଡି ହୋଇ ରହିଥାଏ | ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇସିସ୍ ସମୟରେ କ୍ୟାଥୋଡ୍ ମଧ୍ୟ ହ୍ରାସ ହୁଏ, କିନ୍ତୁ ଆନାଡ ଅପେକ୍ଷା ବହୁତ ଧୀରେ ଧୀରେ, ଏବଂ ଏହିପରି ସେଗୁଡିକ ଶୁଦ୍ଧତାରେ ଅଧିକ ହେବା ଆବଶ୍ୟକ ନୁହେଁ କିମ୍ବା ବାରମ୍ବାର ରକ୍ଷଣାବେକ୍ଷଣ କରାଯାଏ ନାହିଁ | କ୍ୟାଥୋଡ୍ ସାଧାରଣତ every ପ୍ରତି 2-6 ବର୍ଷରେ ବଦଳାଯାଏ | ଏଥିପାଇଁ ପୁରା ସେଲ୍ ବନ୍ଦ ହେବା ଆବଶ୍ୟକ |
ଆନୋଡ ଏଫେକ୍ଟ[ସମ୍ପାଦନା]
ଆନାଡ ଇଫେକ୍ଟ ହେଉଛି ଏକ ପରିସ୍ଥିତି ଯେଉଁଠାରେ ଅନେକ ଗ୍ୟାସ ବୁବୁଲ ଆନାଡର ତଳ ଭାଗରେ ସୃଷ୍ଟି ହୋଇ ଏକ ସ୍ତର ଗଠନ କରି ଯୋଗ ଦେଇଥାଏ | ଏହା କୋଷର ପ୍ରତିରୋଧକୁ ବ increases ାଇଥାଏ, କାରଣ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟର ଛୋଟ ଅଞ୍ଚଳ ଆନାଡକୁ ସ୍ପର୍ଶ କରେ | ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ଏବଂ ଆନାଡ୍ର ଏହି କ୍ଷେତ୍ରଗୁଡ଼ିକ ଉତ୍ତାପ ହୁଏ ଯେତେବେଳେ କୋଷର ବ electric ଦୁତିକ କରେଣ୍ଟର ଘନତା କେବଳ ସେଗୁଡ଼ିକ ଦେଇ ଯିବାକୁ ଧ୍ୟାନ ଦେଇଥାଏ |ଏହା ଗ୍ୟାସ ସ୍ତରକୁ ଗରମ କରିଥାଏ ଏବଂ ଏହାକୁ ବିସ୍ତାର କରିଥାଏ, ଯାହାଦ୍ୱାରା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ଏବଂ ଆନାଡ ପରସ୍ପର ସହିତ ଯୋଗାଯୋଗ କରୁଥିବା ଭୂପୃଷ୍ଠକୁ ଆହୁରି ହ୍ରାସ କରିଥାଏ | ଆନାଡ ପ୍ରଭାବ ଶକ୍ତି-ଦକ୍ଷତା ଏବଂ କୋଷର ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପାଦନକୁ ହ୍ରାସ କରେ | ଏହା ଟେଟ୍ରାଫ୍ଲୋରୋମେଟେନ୍ (CF4)କୁ ବହୁ ପରିମାଣରେ ସୃଷ୍ଟି କରିବାରେ ମଧ୍ୟ ପ୍ରବର୍ତ୍ତାଏ, COର ଗଠନକୁ ବ increases ାଇଥାଏ ଏବଂ ଅଳ୍ପ ପରିମାଣରେ ହେକ୍ସାଫ୍ଲୋରୋଏଥେନ୍ (C2F6)ର ସୃଷ୍ଟି ମଧ୍ୟ କରିଥାଏ |CF4 and C2F6 are not CFCs, and, although not detrimental to the ozone layer, are still potent greenhouse gases. The anode effect is mainly a problem in Söderberg technology cells, not in prebaked.[1]
ଏକକ ଆବିଷ୍କାର[ସମ୍ପାଦନା]
ହଲ୍ - ହେରୋଲ୍ଟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସ୍ ently ାଧୀନ ଭାବରେ ଏବଂ ପ୍ରାୟ ଏକ ସମୟରେ 1886 ମସିହାରେ ଆମେରିକୀୟ ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନୀ ଚାର୍ଲ୍ସ ମାର୍ଟିନ୍ ହଲ୍ [7] ଏବଂ ଫ୍ରାନ୍ସର ପଲ୍ ହେରୋଲ୍ଟ [8] ଦ୍ 22 ାରା 22 ବର୍ଷ ବୟସରେ ଉଦ୍ଭାବନ କରାଯାଇଥିଲା। କେତେକ ଲେଖକ ଦାବି କରିଛନ୍ତି ଯେ ହଲ୍ଙ୍କୁ ତାଙ୍କ ଭଉଣୀ ଜୁଲିଆ ବ୍ରେନେର୍ଡ ହଲ୍ ସାହାଯ୍ୟ କରିଥିଲେ; [9] ତଥାପି ସେ ଏଥିରେ କେତେ ମାତ୍ରାରେ ଜଡିତ ଥିଲେ। ୧ 888888 ମସିହାରେ, ହଲ୍ ପିଟ୍ସବର୍ଗରେ ପ୍ରଥମ ବୃହତ-ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଉତ୍ପାଦନ କାରଖାନା ଖୋଲିଲା | ପରେ ଏହା ଆଲକୋ କର୍ପୋରେସନ୍ ହେଲା | 1997 ରେ, ଆଲୁମିନିୟମର ବ୍ୟବସାୟିକରଣରେ ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟାର ମହତ୍ତ୍ recognitionକୁ ସ୍ୱୀକୃତି ଦେଇ ଆମେରିକୀୟ କେମିକାଲ୍ ସୋସାଇଟିଦ୍ୱାରା ହଲ୍ - ହେରୋଲ୍ଟ ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ଏକ ଜାତୀୟ Histor ତିହାସିକ କେମିକାଲ୍ ଲ୍ୟାଣ୍ଡମାର୍କ ଭାବରେ ନିଯୁକ୍ତ କରାଯାଇଥିଲା |
ଅର୍ଥନୈତିକ ପ୍ରଭାବ[ସମ୍ପାଦନା]
ହଲ୍ - ହେରୋଲ୍ଟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ମାଧ୍ୟମରେ ଉତ୍ପାଦିତ ଆଲୁମିନିୟମ୍, ଶସ୍ତା ବ electric ଦ୍ୟୁତିକ ଶକ୍ତି ସହିତ ମିଶି, ମୂଲ୍ୟବାନ ଧାତୁ ଅପେକ୍ଷା ଆଲୁମିନିୟମ୍ (ଏବଂ ଘଟଣାକ୍ରମେ ମ୍ୟାଗ୍ନେସିୟମ୍) ଏକ ଶସ୍ତା ଦ୍ରବ୍ୟ ତିଆରି କରିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କଲା |ଏହା ପରବର୍ତ୍ତୀ ସମୟରେ, ହୁଗୋ ଜଙ୍କର୍ସଙ୍କ ପରି ଅଗ୍ରଗାମୀମାନଙ୍କ ପାଇଁ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଏବଂ ଆଲୁମିନିୟମ୍-ମ୍ୟାଗ୍ନେସିୟମ୍ ଆଲୋଇ ବ୍ୟବହାର କରି ହଜାରେରୁ ଧାତୁ ବିମାନ କିମ୍ବା ହାୱାର୍ଡ ଲଣ୍ଡ ଭଳି ଆଲୁମିନିୟମ୍ ମତ୍ସ୍ୟଜୀବୀ ଡଙ୍ଗା ତିଆରି କରିବାରେ ଏହା ସାହାଯ୍ୟ କଲା | 2012ରେ ଆକଳନ କରାଯାଇଥିଲା ଯେ ଉତ୍ପାଦିତ ଟନ୍ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ପ୍ରତି 12.7 ଟନ୍ CO2 ନିର୍ଗମନ ଉତ୍ପନ୍ନ ହୁଏ |
ଆଲୁମିନିଅମ ସ୍ମେଲ୍ତିଙ୍ଗ୍[ସମ୍ପାଦନା]
ସାଧାରଣତ Hall ହଲ୍-ହେରୋଲ୍ଟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଦ୍ Al ାରା ଆଲୁମିନିୟମ୍ ତରଳିବା ଏହାର ଅକ୍ସାଇଡ୍, ଆଲୁମିନାଠାରୁ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ବାହାର କରିବାର ପ୍ରକ୍ରିୟା | ଆଲୁମିନା ରିଫାଇନାରୀରେ ବାୟର୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ମାଧ୍ୟମରେ ଆଲୁମିନା ଖଣି ବକ୍ସାଇଟରୁ ବାହାର କରାଯାଇଥାଏ | ଏହା ଏକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା, ତେଣୁ ଏକ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ସ୍ମେଲଟର ବିପୁଳ ପରିମାଣର ବ electric ଦ୍ୟୁତିକ ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାର କରେ; ସ୍ମେଲଟରଗୁଡିକ ବୃହତ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଷ୍ଟେସନ୍ ନିକଟରେ ଅବସ୍ଥିତ, ପ୍ରାୟତ hyd ହାଇଡ୍ରୋ-ଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍, ଖର୍ଚ୍ଚକୁ ଧରି ରଖିବା ଏବଂ ସାମଗ୍ରିକ କାର୍ବନ ପାଦଚିହ୍ନ ହ୍ରାସ କରିବା ପାଇଁ | ସ୍ମେଲଟରଗୁଡିକ ପ୍ରାୟତ port ବନ୍ଦର ନିକଟରେ ଅବସ୍ଥିତ, ଯେହେତୁ ଅନେକ ସ୍ମେଲଟର ଆମଦାନୀ ହୋଇଥିବା ଆଲୁମିନା ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତି |
ସ୍ମେଲ୍ତେର[ସମ୍ପାଦନା]
ପ୍ରାଥମିକ ଆଲୁମିନିୟମ ପାଇଁ ହଲ୍-ହେରୋଲ୍ଟ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇସିସ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ହେଉଛି ପ୍ରମୁଖ ଉତ୍ପାଦନ ମାର୍ଗ | ଏକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ସେଲ୍ ଏକ ଇସ୍ପାତ ସେଲରେ ତିଆରି ହୋଇଛି ଯାହାକି ଚିତ୍ତାକର୍ଷକ ସାମଗ୍ରୀର ଇନସୁଲେଟିଂ ଲାଇନ୍ ସହିତ | କକ୍ଷଟି ଏକ ପାତ୍ର ଏବଂ ସପୋର୍ଟ ଭାବରେ ଏକ ଇଟା ନିର୍ମିତ ବାହ୍ୟ ଇସ୍ପାତ ସେଲକୁ ନେଇ ଗଠିତ | ଶେଲ୍ ଭିତରେ, କ୍ୟାଥୋଡ୍ ବ୍ଲକଗୁଡିକ ରାମ୍ମିଂ ପେଷ୍ଟଦ୍ୱାରା ଏକତ୍ର ସିମେଣ୍ଟ କରାଯାଏ |ଉପର ଲାଇନ୍ ତରଳାଯାଇଥିବା ଧାତୁ ସହିତ ସଂସ୍ପର୍ଶରେ ଆସିଥାଏ ଏବଂ କ୍ୟାଥୋଡ୍ ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରିଥାଏ | ତରଳ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ କୋଷ ଭିତରେ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ରକ୍ଷଣାବେକ୍ଷଣ କରେ | ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋବାଇଟରେ ନିଲମ୍ବିତ ହୋଇଥିବା ବଡ଼ ସିନ୍ଟେଡ୍ ବ୍ଲକ୍ ଆକାରରେ ପ୍ରିବେକ୍ଡ୍ ଆନାଡ୍ ମଧ୍ୟ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳରେ ନିର୍ମିତ | ଗୋଟିଏ ସୋଡର୍ବର୍ଗ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ କିମ୍ବା ଅନେକ ପ୍ରିବେକ୍ଡ୍ କାର୍ବନ ବ୍ଲକ୍ ଆନାଡ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇଥିବାବେଳେ ମୂଖ୍ୟ ସୂତ୍ର ଏବଂ ସେମାନଙ୍କ ପୃଷ୍ଠରେ ଘଟୁଥିବା ମ fundamental ଳିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସମାନ |
ଏକ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ସ୍ମେଲଟରରେ ବହୁ ସଂଖ୍ୟକ କୋଷ (ହାଣ୍ଡି) ଥାଏ ଯେଉଁଥିରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇସିସ୍ ହୁଏ | ଏକ ସାଧାରଣ ସ୍ମେଲଟରରେ 300ରୁ 720 ହାଣ୍ଡି ରହିଥାଏ, ଯାହାର ପ୍ରତ୍ୟେକଟି ଦିନକୁ ପ୍ରାୟ ଏକ ଟନ୍ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଉତ୍ପାଦନ କରିଥାଏ, ଯଦିଓ ସର୍ବ ବୃହତ ପ୍ରସ୍ତାବିତ ସ୍ମେଲଟର ସେହି କ୍ଷମତାର ପାଞ୍ଚ ଗୁଣ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ | ହାଣ୍ଡି ତଳେ ଏକ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଧାତୁ ଜମା ହୋଇ ପର୍ଯ୍ୟାୟକ୍ରମେ ସିଫନ୍ ହୋଇଯିବା ସହିତ ତରଳିବା ଏକ ବ୍ୟାଚ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଭାବରେ ଚାଲିଥାଏ | ବିଶେଷକରି ଅଷ୍ଟ୍ରେଲିଆରେ ଏହି ସ୍ମେଲଟରଗୁଡିକ ବ electrical ଦ୍ୟୁତିକ ନେଟୱାର୍କର ଚାହିଦାକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ ଏବଂ ଫଳସ୍ୱରୂପ ସ୍ମେଲଟରକୁ ଅତି କମ୍ ମୂଲ୍ୟରେ ଶକ୍ତି ଯୋଗାଇ ଦିଆଯାଏ | ତଥାପି –-hours ଘଣ୍ଟାରୁ ଅଧିକ ସମୟ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ବ୍ୟାହତ ହେବା ଉଚିତ୍ ନୁହେଁ, କାରଣ ତରଳ ଧାତୁ ଦୃ ifies ହେଲେ ହାଣ୍ଡିଗୁଡିକ ମହଙ୍ଗା ମୂଲ୍ୟରେ ମରାମତି କରିବାକୁ ପଡିବ |
ନିୟମ[ସମ୍ପାଦନା]
ତରଳ କ୍ରିଓଲାଇଟରେ ଦ୍ରବୀଭୂତ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଅକ୍ସାଇଡର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ହ୍ରାସଦ୍ୱାରା ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଉତ୍ପନ୍ନ ହୁଏ | Al3 + + 3 e − ⟶ Al ସେହି ସମୟରେ, ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ଅକ୍ସିଡାଇଜ୍ ହୁଏ, ପ୍ରାରମ୍ଭରେ କାର୍ବନ ମନୋକ୍ସାଇଡ୍ |
ସେଲ ଉପକରଣ[ସମ୍ପାଦନା]
ଏଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ[ସମ୍ପାଦନା]
ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ହେଉଛି କ୍ରିଓଲାଇଟ୍ (Na3AlF6) ଏବଂ ତରଳ ଆଲୁମିନାର ଏକ ତରଳ ସ୍ନାନ | କମ୍ ତରଳିବା ପଏଣ୍ଟ, ସନ୍ତୋଷଜନକ ସାନ୍ଦ୍ରତା ଏବଂ କମ୍ ବାଷ୍ପ ଚାପ ସହିତ ଆଲୁମିନା ପାଇଁ କ୍ରିଓଲାଇଟ୍ ଏକ ଭଲ ଦ୍ରବଣକାରୀ | ଏହାର ଘନତା ତରଳ ଆଲୁମିନିୟମ (2 ବନାମ 2.3 g / cm3)ଠାରୁ ମଧ୍ୟ କମ୍ ଅଟେ, ଯାହା କୋଷର ତଳେ ଥିବା ଲୁଣରୁ ଉତ୍ପାଦକୁ ପ୍ରାକୃତିକ ପୃଥକ କରିବାକୁ ଅନୁମତି ଦେଇଥାଏ | ଶୁଦ୍ଧ କ୍ରିଓଲାଇଟରେ ଥିବା କ୍ରିଓଲାଇଟ୍ ଅନୁପାତ (NaF / AlF3) ହେଉଛି 3, ତରଳିବା ତାପମାତ୍ରା 1010 ° C, ଏବଂ ଏହା 960 ° Cରେ 11% ଆଲୁମିନା ସହିତ ଏକ ଇଉଟେକ୍ଟିକ୍ ସୃଷ୍ଟି କରେ | Industrial ଦ୍ୟୋଗିକ କୋଷଗୁଡ଼ିକରେ ଏହାର ତରଳ ତାପମାତ୍ରା 940-980 ° Cକୁ ହ୍ରାସ କରିବା ପାଇଁ କ୍ରିଓଲାଇଟ୍ ଅନୁପାତ 2ରୁ 3 ମଧ୍ୟରେ ରଖାଯାଇଥାଏ | [5] [6]
କ୍ୟାଥୋଡ[ସମ୍ପାଦନା]
କାର୍ବନ କ୍ୟାଥୋଡଗୁଡିକ ମୁଖ୍ୟତ an ଆନ୍ଥ୍ରାକାଇଟ୍, ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଏବଂ ପେଟ୍ରୋଲିୟମ କୋକ୍ରେ ନିର୍ମିତ, ଯାହା ପ୍ରାୟ 1200 ° Cରେ ହିସାବ କରାଯାଏ ଏବଂ କ୍ୟାଥୋଡ୍ ଉତ୍ପାଦନରେ ବ୍ୟବହୃତ ହେବା ପୂର୍ବରୁ ଚୂର୍ଣ୍ଣ ହୋଇ ଚୋବାଇ ଦିଆଯାଏ | ଏଗ୍ରିଗେଟଗୁଡିକ କୋଇଲା-ଟାର୍ ପିଚ୍ ସହିତ ମିଶ୍ରିତ, ଗଠନ ଏବଂ ପାକ | କାର୍ବନ ଶୁଦ୍ଧତା ଆନାଡ ପରି କଠିନ ନୁହେଁ, କାରଣ କ୍ୟାଥୋଡରୁ ଧାତୁ ପ୍ରଦୂଷଣ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ନୁହେଁ | କାର୍ବନ କ୍ୟାଥୋଡରେ ପର୍ଯ୍ୟାପ୍ତ ଶକ୍ତି, ଭଲ ବ electrical ଦୁତିକ କଣ୍ଡକ୍ଟିଭିଟି ଏବଂ ପୋଷାକ ଏବଂ ସୋଡିୟମ ପ୍ରବେଶ ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ ପ୍ରତିରୋଧ ରହିବା ଆବଶ୍ୟକ | ଆଣ୍ଟ୍ରାକାଇଟ୍ କ୍ୟାଥୋଡ୍ସରେ ଅଧିକ ପରିଧାନ ପ୍ରତିରୋଧକତା [7] ଏବଂ ଗ୍ରାଫିକ୍ ଏବଂ ଗ୍ରାଫାଇଟେଡ୍ ପେଟ୍ରୋଲିୟମ କୋକ୍ କ୍ୟାଥୋଡ୍ ଅପେକ୍ଷା କମ୍ ପ୍ରଶସ୍ତତା ସହିତ ଧୀର ଗତି | ଏହା ପରିବର୍ତ୍ତେ, ଅଧିକ ଗ୍ରାଫିକ୍ କ୍ରମ ସହିତ ଘନ କ୍ୟାଥୋଡ୍ସରେ ଅଧିକ ବ electrical ଦୁତିକ କଣ୍ଡକ୍ଟିଭିଟି, କମ୍ ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାର [14] ଏବଂ ସୋଡିୟମ୍ ପ୍ରବେଶ ହେତୁ କମ୍ ଫୁଲା ଥାଏ | କ୍ୟାଥୋଡ୍ ବ୍ଲକଗୁଡିକର ଶୀଘ୍ର ଏବଂ ଅଣ-ସମାନ ଅବନତିରେ ଫୁଲା ଫଳାଫଳ |
ଆନୋଡ[ସମ୍ପାଦନା]
ଆଲୁମିନିୟମ ତରଳିବାରେ କାର୍ବନ ଆନାଡଗୁଡିକର ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପରିସ୍ଥିତି ଅଛି ଏବଂ ଆନାଡ ପ୍ରକାର ଉପରେ ନିର୍ଭର କରି ଆଲୁମିନିୟମ ତରଳିବା ଦୁଇଟି ଭିନ୍ନ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାରେ ବିଭକ୍ତ | “ସୋଦରବର୍ଗ” ଏବଂ “ପ୍ରବାକେଡ୍” ଆନାଡସ୍ | ଆନାଡଗୁଡିକ ପେଟ୍ରୋଲିୟମ କୋକ୍ରେ ମଧ୍ୟ ତିଆରି ହୁଏ, କୋଇଲା-ଟାର୍-ପିଚ୍ ସହିତ ମିଶ୍ରିତ ହୁଏ, ତା’ପରେ ଉତ୍ତାପ ତାପମାତ୍ରାରେ ଗଠନ ଏବଂ ବେକିଂ ହୁଏ | ଆନାଡର ଗୁଣ ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପାଦନର ବ techn ଷୟିକ, ଅର୍ଥନ and ତିକ ଏବଂ ପରିବେଶ ଦିଗ ଉପରେ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ | ଶକ୍ତି ଦକ୍ଷତା ଆନାଡ ସାମଗ୍ରୀର ପ୍ରକୃତି ସହିତ ପାକ ହୋଇଥିବା ଆନାଡଗୁଡିକର ପୋରୋସିଟି ସହିତ ଜଡିତ | ପ୍ରବାକେଡ୍ ଆନାଡ (50–60 μΩm)ର ବ electrical ଦୁତିକ ପ୍ରତିରୋଧକୁ ଦୂର କରିବା ପାଇଁ ପ୍ରାୟ 10% କୋଷ ଶକ୍ତି ଖର୍ଚ୍ଚ ହୁଏ | କମ୍ ସାମ୍ପ୍ରତିକ ଦକ୍ଷତା ଏବଂ ଅଣ-ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ବ୍ୟବହାର ହେତୁ କାର୍ବନ ତତ୍ତ୍ୱିକ ମୂଲ୍ୟଠାରୁ ଅଧିକ ଖର୍ଚ୍ଚ ହୁଏ | କଞ୍ଚାମାଲ ଏବଂ ଉତ୍ପାଦନ ପାରାମିଟରର ପରିବର୍ତ୍ତନ ହେତୁ ଅମାନୁଷିକ ଆନାଡ ଗୁଣ ଏହାର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଏବଂ କୋଷର ସ୍ଥିରତା ଉପରେ ମଧ୍ୟ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ |
ପ୍ରିବେକେଡ୍ ଉପଯୋଗୀ କାର୍ବନ ଆନାଡଗୁଡିକ ଗ୍ରାଫାଇଜଡ୍ ଏବଂ କୋକ୍ ପ୍ରକାରରେ ବିଭକ୍ତ | ଗ୍ରାଫିଟାଇଜଡ୍ ଆନାଡସ୍ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଆନ୍ଥ୍ରାକାଇଟ୍ ଏବଂ ପେଟ୍ରୋଲିୟମ କୋକ୍ ଗଣନା କରାଯାଇ ଶ୍ରେଣୀଭୁକ୍ତ କରାଯାଏ | ତାପରେ ସେଗୁଡିକ କୋଇଲା-ଟାର୍ ପିଚ୍ ସହିତ ମିଶ୍ରିତ ହୋଇ ଚାପି ଦିଆଯାଏ | ଚାପିତ ସବୁଜ ଆନାଡକୁ 1200 ° Cରେ ବ୍ରେକ୍ କରାଯାଏ ଏବଂ ଗ୍ରାଫାଇଟାଇଜ୍ କରାଯାଏ | କୋକ୍ ଆନାଡଗୁଡିକ କାଲସିଡେଡ୍ ପେଟ୍ରୋଲିୟମ କୋକ୍, ରିସାଇକ୍ଲିଡ୍ ଆନାଡ୍ ବଟସ୍ ଏବଂ କୋଇଲା ଟାର୍ ପିଚ୍ (ବାଇଣ୍ଡର୍)ରେ ତିଆରି | ଆନାଡଗୁଡିକ କୋଇଲା ଟାର୍ ପିଚ୍ ସହିତ ଏଗ୍ରିଗେଟ୍ ମିଶ୍ରଣ କରି ଏକ ମଇଦା ସ୍ଥିରତା ସହିତ ଏକ ପେଷ୍ଟ ତିଆରି କରି ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଏ | ଏହି ପଦାର୍ଥ ପ୍ରାୟତ vib ଭାଇବ୍ରୋ-କମ୍ପାକ୍ଟେଡ୍ କିନ୍ତୁ କେତେକ ଉଦ୍ଭିଦରେ ଚାପି ହୋଇଯାଏ | ସବୁଜ ଆନାଡକୁ 1100–1200 ° Cରେ 300–400 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ ସିନ୍ଥର୍ କରାଯାଏ, ଗ୍ରାଫାଇଟିଜେସନ୍ ବିନା, ବାଇଣ୍ଡରର କ୍ଷୟ ଏବଂ କାର୍ବନାଇଜେସନ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ଏହାର ଶକ୍ତି ବୃଦ୍ଧି କରିବାକୁ | ଅଧିକ ବେକିଂ ତାପମାତ୍ରା ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣ ଏବଂ ତାପଜ ଚାଳନାକୁ ବ increase ାଇଥାଏ ଏବଂ ବାୟୁ ଏବଂ CO2 ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକୁ ହ୍ରାସ କରିଥାଏ | କୋକ୍-ପ୍ରକାର ଆନାଡଗୁଡିକର ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ବ electrical ଦୁତିକ ପ୍ରତିରୋଧ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜଡ୍ ତୁଳନାରେ ଅଧିକ, କିନ୍ତୁ ସେଗୁଡ଼ିକର ଅଧିକ ସଙ୍କୋଚନ ଶକ୍ତି ଏବଂ ନିମ୍ନ ପୋରୋସିଟି ଥାଏ |
1923 ମସିହାରେ ନରୱେରେ ପ୍ରଥମ ଥର ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ସୋଦରବର୍ଗ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ସ (ଇନ୍-ସିଟ୍ ବେକିଂ) ଏକ ଷ୍ଟିଲ୍ ସେଲ୍ ଏବଂ ଏକ କାର୍ବୋନାଏସ୍ ମାସଦ୍ୱାରା ଗଠିତ ଯାହା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇସିସ୍ କୋଷରୁ ଉତ୍ତାପରୁ ରକ୍ଷା ପାଇଥାଏ | ସୋଦରବର୍ଗ କାର୍ବନ-ଆଧାରିତ ସାମଗ୍ରୀ ଯେପରିକି କୋକ୍ ଏବଂ ଆନ୍ଥ୍ରାକାଇଟ୍ ଚୂର୍ଣ୍ଣ, ଉତ୍ତାପ-ଚିକିତ୍ସା ଏବଂ ଶ୍ରେଣୀଭୁକ୍ତ | ଏହି ଏଗ୍ରିଗେଟଗୁଡିକ ପିଚ୍ କିମ୍ବା ତେଲ ସହିତ ବାଇଣ୍ଡର୍, ବ୍ରିକେଟ୍ ଏବଂ ସେଲରେ ଲୋଡ୍ ହୋଇ ମିଶ୍ରିତ | ସ୍ତମ୍ଭର ଉପରି ଭାଗରେ ତାପମାତ୍ରା ବ increases ିଥାଏ ଏବଂ ଆନାଡକୁ ସ୍ନାନକୁ ଓହ୍ଲାଇବା ପରେ ଇନ୍-ସିଟ୍ ବେକିଂ ହୁଏ | ବେକିଂ ସମୟରେ ବହୁ ପରିମାଣର ହାଇଡ୍ରୋକାର୍ବନ୍ ନିର୍ଗତ ହୁଏ ଯାହା ଏହି ପ୍ରକାରର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡର ଏକ ଅସୁବିଧା ଅଟେ | ଅଧିକାଂଶ ଆଧୁନିକ ସ୍ମେଲଟରଗୁଡିକ ପ୍ରବାକେଡ୍ ଆନାଡ ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତି କାରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ସହଜ ଏବଂ ସୋଦରବର୍ଗ ଆନାଡ ତୁଳନାରେ ଟିକିଏ ଉନ୍ନତ ଶକ୍ତି ଦକ୍ଷତା ହାସଲ ହୁଏ |
ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଧାତୁ ମୌଳିକରୂପରେ ମିଳେନାହିଁ, ଏବଂ ଏହାକୁ ଖଣିଜପଥରରୁ ବିଶୋଧନଦ୍ୱାରା ବିଶୁଦ୍ଧ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଉତ୍ପାଦନ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଜଟିଳ, ତେଣୁ ଅଧିକାଂଶ ମାନବ ଇତିହାସ ପାଇଁ ଏହା ଅଜ୍ଞାତ ଥିଲା। ଅବଶ୍ୟ,ଆଲମ୍ ଯୌଗିକ ଖ୍ରୀଷ୍ଟପୂର୍ବ ପଞ୍ଚମ ଶତାବ୍ଦୀରୁ ସୁପରିଚିତ ଏବଂ ଏହାକୁ ରଙ୍ଗ କରିବା ପାଇଁ ପ୍ରାଚୀନ କାଳରେ ଲୋକମାନେ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲେ। ମଧ୍ୟଯୁଗରେ, ରଙ୍ଗ କରିବା ପାଇଁ ଏହାର ବ୍ୟବହାର ଏହାକୁ ଆନ୍ତର୍ଜାତୀୟ ବାଣିଜ୍ୟର ଏକ ଦ୍ରବ୍ୟରେ/ବିପଣୀ ରୂପେ ପରିଣତ କଲା । ମଧ୍ୟଯୁଗୀୟ ବୈଜ୍ଞାନିକମାନେ ବିଶ୍ୱାସ କରୁଥିଲେ ଯେ, ଜ୍ଞାନଯୁଗ ସମୟରେ ଏକ ନୂତନ ମୃତ୍ତିକାର ଅଂଶବିଶେଷ/ଲବଣ ଆଲମ୍(ଫିଟିକିରି) ଥିଲା । ଏହି ପୃଥିବୀରେ ଅବସ୍ଥାପିତ ସେହି ମୃତ୍ତିକା ଯେ, ଆଲୁମିନା, ଏକ ନୂତନ ଧାତୁର ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଅଟେ । ଏହି ଧାତୁର ଆବିଷ୍କାର 1825 ମସିହାରେ ଡେନମାର୍କର ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନୀ ହାନ୍ସ ଖ୍ରୀଷ୍ଟିଆନ ଆର୍ଷ୍ଟେଡଙ୍କଦ୍ୱାରା ଘୋଷଣା କରାଯାଇଥିଲା, ଯାହାର ଗବେଷଣା କାର୍ଯ୍ୟ ଜର୍ମାନ ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନୀ ଫ୍ରିଡ୍ରିଚ ୱୋହଲରଙ୍କଦ୍ୱାରା ସଂପ୍ରସାରଣ କରାଯାଇଥିଲା।
ଆଲୁମିନିୟମ୍ ବିଶୋଧନ କରିବା କଷ୍ଟକର ଥିଲା ଏବଂ ପ୍ରକୃତ ବ୍ୟବହାର ଅସାଧାରଣ ମଧ୍ୟ ଥିଲା। ଏହାର ଆବିଷ୍କାର ପରେ, ଆଲୁମିନିୟମର ମୂଲ୍ୟ ସୁନାଠାରୁ ଅଧିକ ହୋଇଗଲା । ୧୮୫୬ ମସିହାରେ ଫ୍ରାନ୍ସର ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନୀ ହେନ୍ରି ଇଟିନ୍ ସାଣ୍ଟେ-କ୍ଲେର୍ ଡିଭିଲଙ୍କଦ୍ୱାରା ପ୍ରଥମ ଶିଳ୍ପ ଉତ୍ପାଦନ ଆରମ୍ଭ ହେବା ପରେ ଏହାର ମୂଲ୍ୟ ହ୍ରାସ ଘଟିଥିଲା। ୧୮୭୮ ମସିହାରେ ଜେମସ ବର୍ନ ୱେବଷ୍ଟର ପ୍ରତି ସପ୍ତାହରେ Warwickshire ଥିବା ତାଙ୍କର ସଲିହୁଲ ଲଜ କାରଖାନାରେ ରାସାୟନିକ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ୧୦୦ ପାଉଣ୍ଡର ବିଶୁଦ୍ଧ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଉତ୍ପାଦନ କରୁଥିଲେ। ୧୮୮୪ ମସିହାରେ, ସେ ଏକ ବାଣିଜ୍ୟିକ ସଂସ୍ଥା, ୱେବଷ୍ଟାରଙ୍କ ପେଟେଣ୍ଟ ଆଲୁମିନିୟମ କ୍ରାଉନ୍ ମେଟାଲ୍ କମ୍ପାନୀ ଲିମିଟେଡ୍ ପ୍ରତିଷ୍ଠା କରିଥିଲେ । ୧୮୮୬ରେ ସ୍ୱାଧୀନଭାବରେ ଫ୍ରାନ୍ସ ଇଞ୍ଜିନିୟର ପଲ ହେରାଲ୍ଟ ଓ ଆମେରିକୀୟ ବୈଜ୍ଞାନିକ ଚାର୍ଲ ମାର୍ଟିନ ହାଲଙ୍କଦ୍ୱାରା ଉଦ୍ଭାବିତ ହାଲ-ହେରାଲ୍ଟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଏବଂ 1889 ମସିହାରେ ଅଷ୍ଟ୍ରିଆର ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନୀ କାର୍ଲ ଜୋସେଫ ବାଇରଙ୍କଦ୍ୱାରା ବିକଶିତ ବେୟର ପ୍ରକ୍ରିୟା ମାଧ୍ୟମରେ ଅଧିକରୁ ଅଧିକ ଆଲୁମିନିୟମ ଜନସାଧାରଣଙ୍କ ପାଖରେ ପହଞ୍ଚିଲା । ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟା ବର୍ତ୍ତମାନ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇଛି ।
ଆଲୁମିନିୟମର ବହୁଳ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଏହି ପଦ୍ଧତିଗୁଡିକର ପ୍ରବର୍ତ୍ତନ ଶିଳ୍ପ ଏବଂ ଦୈନନ୍ଦିନ ଜୀବନରେ ଏହି ହାଲୁକା, କ୍ଷୟ-ପ୍ରତିରୋଧୀ ଧାତୁର ବ୍ୟାପକ ବ୍ୟବହାରକୁ ଆଗେଇ ନେଇଥିଲା । ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ ଏବଂ ନିର୍ମାଣରେ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ବ୍ୟବହାର ହେବାକୁ ଲାଗିଲା। ପ୍ରଥମ ଏବଂ ଦ୍ୱିତୀୟ ବିଶ୍ୱଯୁଦ୍ଧରେ ଆଲୁମିନିୟମ ବିମାନ ନିର୍ମାଣ ପାଇଁ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ରଣନୈତିକ ଉତ୍ସ ଥିଲା । ଧାତୁର ବିଶ୍ୱ ଉତ୍ପାଦନ 1900 ମସିହାରେ 6,800 ମେଟ୍ରିକ୍ ଟନରୁ 1954ରେ 2,810,000 ମେଟ୍ରିକ୍ ଟନକୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଲା, ଯେତେବେଳେ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ତମ୍ବାକୁ ଅତିକ୍ରମ କରି ସର୍ବାଧିକ ଉତ୍ପାଦିତ ଅଣ-ଲୌହ ଧାତୁରେ ପରିଣତ ହେଲା ।
ବିଂଶ ଶତାବ୍ଦୀର ଦ୍ୱିତୀୟାର୍ଦ୍ଧରେ, ଆଲୁମିନିୟମ୍ ପରିବହନ ଏବଂ ପ୍ୟାକେଜିଂରେ ବ୍ୟବହାର ଲାଭ କଲା । ପରିବେଶ ଉପରେ ଏହାର ପ୍ରଭାବ ହେତୁ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଉତ୍ପାଦନ ଚିନ୍ତାର କାରଣ ପାଲଟିଗଲା ଏବଂ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ପୁନଃବ୍ୟବହାର ଭୂମି ହାସଲ କଲା । ୧୯୭୦ ମସିହାରେ ଏହି ଧାତୁ ଏକ ବିନିମୟ ଦ୍ରବ୍ୟରେ ପରିଣତ ହୋଇଥିଲା | ଉତ୍ପାଦନ ବିକଶିତ ଦେଶରୁ ବିକାଶଶୀଳ ଦେଶକୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ ହେବାକୁ ଲାଗିଲା; 2010 ସୁଦ୍ଧା ଚୀନ୍ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଉତ୍ପାଦନ ଏବଂ ବ୍ୟବହାରରେ ଏକ ବୃହତ ଅଂଶ ହାସଲ କରିଥିଲା । ବିଶ୍ୱ ଉତ୍ପାଦନ ବୃଦ୍ଧି ପାଇବାକୁ ଲାଗିଲା,2015ରେ 58,500,000 ମେଟ୍ରିକ୍ ଟନରେ ପହଞ୍ଚିଲା। ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଉତ୍ପାଦନ ଅନ୍ୟ ସମସ୍ତ ଅଣ-ଲୌହ ଧାତୁ ତୁଳନାରେ ଅଧିକ।
ପ୍ରଣାଳୀ[ସମ୍ପାଦନା]
ଇତିହାସ[ସମ୍ପାଦନା]
୧୮୮୬ ମସିହାରେ ଆମେରିକାର ବୈଜ୍ଞାନିକ 'ହାଲ'ଓ ଫ୍ରାନ୍ସର 'ହେରଲ୍ଟ' ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଟିକ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସ୍ୱାଧୀନଭାବରେ ଉଦ୍ଭାବନ କରିଥିଲେ। ସେହିଦିନଠାରୁ ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ହାଲ ହେରଲ୍ଟ ପ୍ରୋସେସ ଭାବରେ ବିଦିତ ଏବଂ ଏହା ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଏକ ପ୍ରକ୍ରିୟା । ୧୮୮୬ ମସିହାରେ ମାତ୍ର ୧୬ଟନ୍ ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପାଦନ ହୋଇଥିଲା। ୧୮୯୦ବେଳକୁ ବିଶ୍ୱରେ ଏହାର ଉତ୍ପାଦନ ୪୦ଟନ୍-ରେ ପହଞ୍ଚିଲା। ୧୮୯୫ବେଳକୁ ୪୫୦ ଟନ୍ ଉତ୍ପାଦନ ହେଉଥିଲା ଓ କିଛି ବର୍ଷ ତଳେ ଏହା ପ୍ରାୟ ୧୬ ମିଲିୟନ ଟନ୍-ରେ ପହଞ୍ଚିଥିଲା। ୧୯୮୦ରୁ ୧୯୯୦ମସିହା ମଧ୍ୟରେ ଆଲୁମିନିୟମ ଶିଳ୍ପ ଏହାର ୨୦୦୦ଗୁଣ ଉତ୍ପାଦନ କ୍ଷମତା ବଢ଼ାଇଛି।
ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପାଦନ ବୈଷୟିକ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଓ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାସିସ ଉପକଥା[ସମ୍ପାଦନା]
ଏକ କାର୍ବନ ସେଲ ଯାହାକୁ ପଟ୍ କୁହାଯାଏ, ସେଥିରେ ଆଲୁମିନା(ଆଲୁମିନିୟମ ଅକ୍ସାଇଡ୍)କୁ ପ୍ରାୟ ୯୬୦°ସେଲ୍ସିଅସ୍-ରେ ଥିବା ତରଳ କ୍ରାଓଲାଇଟରେ ମିଳେଇ ଦିଆଯାଏ ଓ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାସିସ ପ୍ରକ୍ରିୟାଦ୍ୱାରା ତରଳ ଆଲୁମିନାରୁ ଆଲୁମିନିୟମ ଅଲଗା ହୋଇ ପଟର ନିମ୍ନଭାଗ (କ୍ଯାଥୋଡ)ରେ ଜମାହୁଏ ଓ ଅମ୍ଳଜାନ କାର୍ବନ ଆନୋଡ ପାଖକୁ ଯାଏ ଓ ତା'ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି ଉଦ୍-ବାୟି କାର୍ବନ ଡାଇଅକ୍ସାଡ୍ ଓ କାର୍ବନ ମନୋକ୍ସାଡ ସୃଷ୍ଟି କରେ।
ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଡାଇରେକ୍ଟ ବିଦ୍ୟୁତ କରେଣ୍ଟ ଆବଶ୍ୟକ ହୁଏ ଯାହା ସେମି କଣ୍ଡକ୍ଟର ବ୍ୟବହାର କରି ରେକ୍ଟିଫାଆରରୁ ଅଲ୍ଟରନେଟିଭ କରେଣ୍ଟରୁ ଡାଇରେକ୍ଟ ବିଦ୍ୟୁତ କରେଣ୍ଟକୁ ରୂପାନ୍ତରିତ କରାଯାଏ ।
ପଟ[ସମ୍ପାଦନା]
ଆଲୁମିନିୟମ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ସାଧାରଣତଃ ଦୁଇ ପ୍ରକାର ପଟ ଅଛି, ଗୋଟିକୁ ପ୍ରିବେକ୍ଡ ଆନୋଡ/ପ୍ରିବେକ୍ଡ ପଟ ଓ ଅନ୍ୟଟି ସୋଡରବର୍ଗ ପଟ କୁହାଯାଏ।
ପ୍ରିବେକ୍ଡ ପଟ୍[ସମ୍ପାଦନା]
ପ୍ରିବେକ୍ଡ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ବିଜ୍ଞାନ କୌଶଳରେ ବ୍ୟବହୃତ ଆନୋଡଗୁଡିକୁ ପ୍ରିବେକ୍ଡ ଆନୋଡ ରୂପେ ଅଭିହିତ କରାଯାଇଛି, ଯେଉଁଗୁଡିକ ପେଟ୍ରୋଲିୟମ କୋକ ଓ କୋଇଲାର ଉତ୍ପାଦ ପିଚୁର ମିଶ୍ରଣ ସମୂହକୁ ଆୟତଘନାକାର କରାଯାଏ ଏବଂ ବେକିଙ୍ଗ ଫର୍ନେସରେ ପ୍ରାୟ ୧୧୨୦ ଡିଗ୍ରୀ ସେଲସିୟସରେ ଗରମ/ସେକାଯାଏ। ଏହାଦ୍ୱାରା ଅଧିକ ସୁଦୃଢ ଓ ବିଦ୍ୟୁତ ପ୍ରବାହ ଅଧିକ ସୁଗମ ହୋଇଥାଏ। ଏକ ଆଲୁମିନିୟମ ଦଣ୍ଡ(ଷ୍ଟେମ) ସହିତ ଲୌହ ପିନ୍ ସମୂହକୁ ଆନୋଡ ବ୍ଳକର ଉପରିଭାଗରେ ଥିବା ଗର୍ତ୍ତଗୁଡିକରେ ରଖି/ସ୍ଥାପନ କରି ସେଥିରେ ତରଳ ଗରମ କାଷ୍ଟ ଲୁହା ଢଳାଯାଇ ସଂଯୋଗ କରାଯାଏ। ଯାହାଫଳରେ ବିଦ୍ୟୁତ ଆଲୁମିନିୟମ ଦଣ୍ଡ(ଷ୍ଟେମ) ସହିତ ଲୌହ ପିନ୍ ସମୂହରୁ ଆନୋଡକୁ ପ୍ରବାହିତ ହୋଇପାରିବ। ଏହି ଆନୋଡଗୁଡିକୁ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ସମୟ ଅନ୍ତରରେ ବାହାର କରାଯାଇ ଯେତେବେଳେ ଏହାର ଆକାର ଏକ ତୃତୀୟାଂଶ କିମ୍ବା ଏକ ଚତୁର୍ଥାଂଶ ହୋଇଯାଏ, ନୂଆ ଆନୋଡ ପଟରେ ସ୍ଥାପିତ କରାଯାଏ। ଏହି ବ୍ୟବହୃତ ଆନୋଡଗୁଡିକୁ ବଟ କହାଯାଏ। ଏହି ବଟଗୁଡିକୁ ଅନ୍ୟସ୍ଥାନରେ ସଫାକରି, ତତ୍ ପରେ ଗୁଣ୍ଡକରାଯାଇ ଆନୋଡ ନିର୍ମାଣରେ ପୁନଃ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ।