ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਨੂੰ ਕਿਵੇਂ ਰਿਫਾਈਨ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸ ਵਿੱਚ ਕਿਹੜੇ ਤੱਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ?

ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ (Al) ਇੱਕ ਹਲਕਾ, ਚਾਂਦੀ ਵਰਗਾ ਚਿੱਟਾ ਧਾਤ ਹੈ ਜੋ ਧਰਤੀ ਦੀ ਪੇਪੜੀ ਵਿੱਚ ਸਿਰਫ਼ ਆਕਸੀਜਨ ਅਤੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਤੀਜਾ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਭਰਪੂਰ ਤੱਤ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਸਦੀ ਉੱਚ ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਇਹ ਕਦੇ ਵੀ ਕੁਦਰਤੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇਸਦੇ ਸ਼ੁੱਧ ਧਾਤੂ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ। ਇਸ ਦੀ ਬਜਾਏ, ਇਹ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਵਿੱਚ ਪਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬਾਕਸਾਈਟ ਧਾਤ ਦੇ ਅੰਦਰ, ਹਾਈਡਰੇਟਿਡ ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਆਕਸਾਈਡਾਂ ਦਾ ਮਿਸ਼ਰਣ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਗਿਬਸਾਈਟ (Al(OH)₃), ਬੋਹਮਾਈਟ (AlO(OH)), ਅਤੇ ਡਾਇਸਪੋਰ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ।

ਦੋ ਪੜਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਰਿਫਾਇਨਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ

ਕੱਚੇ ਬਾਕਸਾਈਟ ਤੋਂ ਲੈ ਕੇਉੱਚ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਵਾਲਾ ਅਲਮੀਨੀਅਮ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈਦੋ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਉਦਯੋਗਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ।

ਪਹਿਲਾ ਪੜਾਅ ਬੇਅਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੈ, ਜੋ 1888 ਵਿੱਚ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਕੁਚਲੇ ਹੋਏ ਬਾਕਸਾਈਟ ਨੂੰ ਦਬਾਅ ਹੇਠ ਗਰਮ ਸੋਡੀਅਮ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਡ ਘੋਲ ਨਾਲ ਮਿਲਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਵਾਲੇ ਖਣਿਜ ਘੁਲ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਜਦੋਂ ਕਿ ਆਇਰਨ ਆਕਸਾਈਡ ਅਤੇ ਸਿਲਿਕਾ ਵਰਗੀਆਂ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਪਿੱਛੇ ਰਹਿ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਸੋਡੀਅਮ ਐਲੂਮੀਨੇਟ ਘੋਲ ਨੂੰ ਫਿਰ ਲਾਲ ਮਿੱਟੀ ਦੇ ਅਵਸ਼ੇਸ਼ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਲਈ ਫਿਲਟਰ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਡ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਨਾਲ ਬੀਜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਲਗਭਗ 1,100°C 'ਤੇ ਕੈਲਸਾਈਨ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਸ਼ੁੱਧ ਚਿੱਟਾ ਐਲੂਮਿਨਾ, ਜਾਂ ਐਲੂਮਿਨੀਅਮ ਆਕਸਾਈਡ (Al₂O₃) ਪੈਦਾ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕੇ। ਦੁਨੀਆ ਦੇ 90% ਤੋਂ ਵੱਧ ਐਲੂਮਿਨਾ ਹੁਣ ਇਸ ਵਿਧੀ ਰਾਹੀਂ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।

ਦੂਜਾ ਪੜਾਅ ਹਾਲ ਹੇਰੋਲਟ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੈ। ਐਲੂਮਿਨਾ ਦਾ ਪਿਘਲਣ ਬਿੰਦੂ 2,000°C ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਸਿੱਧਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਸਿਸ ਅਸੰਭਵ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸਦਾ ਹੱਲ ਪਿਘਲੇ ਹੋਏ ਕ੍ਰਾਇਓਲਾਈਟ (Na₃AlF₆) ਵਿੱਚ Al₂O₃ ਨੂੰ ਘੁਲਣ ਵਿੱਚ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਲਗਭਗ 950~1,000°C ਤੱਕ ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਫਿਰ ਮਿਸ਼ਰਣ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਕਰੰਟ ਲੰਘਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਪਿਘਲਾ ਹੋਇਆ ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਤਲ 'ਤੇ ਇਕੱਠਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ (ਕੈਥੋਡ), ਜਦੋਂ ਕਿ ਆਕਸੀਜਨ ਕਾਰਬਨ ਐਨੋਡਾਂ ਨਾਲ ਮਿਲ ਕੇ CO₂ ਬਣ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਿਕ ਵਿਧੀ ਪ੍ਰਾਇਮਰੀ ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕੋ ਇੱਕ ਉਦਯੋਗਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ 99.5~99.8% ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਦੀ ਧਾਤ ਮਿਲਦੀ ਹੈ।

ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਵਿੱਚ ਕਿਹੜੇ ਤੱਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ?

ਸ਼ੁੱਧ ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਵਿੱਚ ਸਿਰਫ਼ ਐਲੀਮੈਂਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਪਰਮਾਣੂ ਸੰਖਿਆ 13 ਹੈ ਅਤੇ ਪਰਮਾਣੂ ਭਾਰ ਲਗਭਗ 26.98 ਗ੍ਰਾਮ/ਮੋਲ ਹੈ। ਵਪਾਰਕ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ (98.8–99.7% Al) ਵਿੱਚ ਕੁਦਰਤੀ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਲੋਹੇ ਅਤੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਦੇ ਮਾਮੂਲੀ ਨਿਸ਼ਾਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਜ਼ਿਆਦਾਤਰਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਮਿਸ਼ਰਤ ਧਾਤ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਜਿੱਥੇ ਖਾਸ ਤੱਤ ਜਾਣਬੁੱਝ ਕੇ ਮਕੈਨੀਕਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਸ਼ਾਮਲ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।

ਢਾਂਚਾਗਤ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ, 6000 ਲੜੀ (ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, 6061) ਆਪਣੇ ਪ੍ਰਾਇਮਰੀ ਮਿਸ਼ਰਤ ਤੱਤਾਂ ਵਜੋਂ ਮੈਗਨੀਸ਼ੀਅਮ ਅਤੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ 0.8~1.2% Mg ਅਤੇ 0.400~.8% Si। ਇਹ ਮਿਸ਼ਰਤ ਮੱਧਮ ਤਾਕਤ, ਚੰਗੀ ਵੈਲਡਬਿਲਟੀ, ਅਤੇ ਉੱਤਮ ਮਸ਼ੀਨੀਬਿਲਟੀ ਦਾ ਇੱਕ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਸੰਤੁਲਨ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ।

ਉੱਚ-ਸ਼ਕਤੀ ਦੀਆਂ ਮੰਗਾਂ ਲਈ, 7000 ਲੜੀ (ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, 7075) ਵਿੱਚ ਜ਼ਿੰਕ ਅਤੇ ਤਾਂਬਾ ਨੂੰ ਮੁੱਖ ਮਿਸ਼ਰਤ ਤੱਤਾਂ ਵਜੋਂ ਸ਼ਾਮਲ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਲਗਭਗ 5.16~.1% Zn ਅਤੇ 1.2~2.0% Cu ਹੈ। 7075 ਦਾ T6 ਟੈਂਪਰ 6061-T6 ਦੀ ਟੈਂਸਿਲ ਤਾਕਤ ਤੋਂ ਲਗਭਗ ਦੁੱਗਣਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਇਹ ਏਰੋਸਪੇਸ ਅਤੇ ਉੱਚ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਾਲੇ ਢਾਂਚਾਗਤ ਹਿੱਸਿਆਂ ਲਈ ਪਸੰਦ ਦੀ ਸਮੱਗਰੀ ਬਣ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਵਪਾਰਕ ਮਿਸ਼ਰਤ ਧਾਤ ਵਿੱਚ ਕ੍ਰੋਮੀਅਮ, ਮੈਂਗਨੀਜ਼ ਅਤੇ ਟਾਈਟੇਨੀਅਮ ਦੀ ਥੋੜ੍ਹੀ ਮਾਤਰਾ ਵੀ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਮੌਜੂਦ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਹਰ ਇੱਕ ਅਨਾਜ ਸ਼ੁੱਧੀਕਰਨ ਅਤੇ ਖੋਰ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਵਿੱਚ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਖਾਸ ਮਸ਼ੀਨਿੰਗ ਜਾਂ ਨਿਰਮਾਣ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਲਈ ਸਹੀ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਚੋਣ ਕਰਨ ਲਈ ਹਰੇਕ ਮਿਸ਼ਰਤ ਧਾਤ ਦੀ ਸਹੀ ਤੱਤ ਰਚਨਾ ਨੂੰ ਸਮਝਣਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ।