ଆଲୁମିନିୟମ (Al) ଏକ ହାଲୁକା, ରୂପା ଧଳା ଧାତୁ ଯାହା ପୃଥିବୀର ପୃଷ୍ଠରେ କେବଳ ଅମ୍ଳଜାନ ଏବଂ ସିଲିକନ ପରେ ତୃତୀୟ ସର୍ବାଧିକ ପ୍ରଚୁର ଉପାଦାନ ଭାବରେ ସ୍ଥାନିତ ହୁଏ। ତଥାପି, ଏହାର ଉଚ୍ଚ ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଯୋଗୁଁ, ଏହା କେବେବି ପ୍ରାକୃତିକ ଭାବରେ ଏହାର ଶୁଦ୍ଧ ଧାତୁ ରୂପରେ ହୁଏ ନାହିଁ। ଏହା ବଦଳରେ, ଏହା ଯୌଗିକ ଭାବରେ ମିଳିଥାଏ, ମୁଖ୍ୟତଃ ବକ୍ସାଇଟ୍ ଖଣିଜ ମଧ୍ୟରେ, ଗିବସାଇଟ୍ (Al(OH)₃), ବୋହେମାଇଟ୍ (AlO(OH)), ଏବଂ ଡାଏସ୍ପୋର ସମେତ ହାଇଡ୍ରେଟେଡ୍ ଆଲୁମିନିୟମ ଅକ୍ସାଇଡର ମିଶ୍ରଣ।
ଦୁଇଟି ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ବିଶୋଧନ ପ୍ରକ୍ରିୟା
କଞ୍ଚା ବକ୍ସାଇଟ୍ ରୁ ଯାତ୍ରାଉଚ୍ଚ ବିଶୁଦ୍ଧତା ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତଦୁଇଟି ପୃଥକ ଶିଳ୍ପ ପ୍ରକ୍ରିୟା।
ପ୍ରଥମ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ହେଉଛି ବାୟର ପ୍ରକ୍ରିୟା, ଯାହା 1888 ମସିହାରେ ବିକଶିତ ହୋଇଥିଲା। ଚାପରେ ଚୂର୍ଣ୍ଣ ହୋଇଥିବା ବକ୍ସାଇଟ୍ କୁ ଗରମ ସୋଡିୟମ୍ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସାଇଡ୍ ଦ୍ରବଣ ସହିତ ମିଶ୍ରିତ କରାଯାଏ, ଯାହା ଆଲୁମିନିୟମ୍-ବାହକ ଖଣିଜ ପଦାର୍ଥକୁ ଦ୍ରବୀଭୂତ କରିଦିଏ ଏବଂ ଲୁହା ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଏବଂ ସିଲିକା ଭଳି ଅଶୁଦ୍ଧତାକୁ ପଛରେ ପକାଇଥାଏ। ଫଳସ୍ୱରୂପ ସୋଡିୟମ୍ ଆଲୁମିନେଟ୍ ଦ୍ରବଣକୁ ତା’ପରେ ଲାଲ କାଦୁଆ ଅବଶିଷ୍ଟାଂଶକୁ ଅପସାରଣ କରିବା ପାଇଁ ଫିଲ୍ଟର କରାଯାଏ, ଆଲୁମିନିୟମ୍ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସାଇଡ୍ ସ୍ଫଟିକ ସହିତ ବିହନ କରାଯାଏ ଏବଂ ପ୍ରାୟ 1,100°C ରେ କାଲସାଇନ୍ କରି ଶୁଦ୍ଧ ଧଳା ଆଲୁମିନା କିମ୍ବା ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ (Al₂O₃) ଉତ୍ପାଦନ କରାଯାଏ। ବିଶ୍ୱର 90% ରୁ ଅଧିକ ଆଲୁମିନା ବର୍ତ୍ତମାନ ଏହି ପଦ୍ଧତି ମାଧ୍ୟମରେ ଉତ୍ପାଦିତ ହୁଏ।
ଦ୍ୱିତୀୟ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ହେଉଛି ହଲ୍ ହେରୋଲ୍ଟ ପ୍ରକ୍ରିୟା। ଆଲୁମିନାର ତରଳାଇବା ବିନ୍ଦୁ 2,000°C ଉପରେ ଥାଏ, ଯାହା ସିଧାସଳଖ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ବିଶ୍ଳେଷଣକୁ ଅସମ୍ଭବ କରିଥାଏ। ଦ୍ରବଣଟି ତରଳିତ କ୍ରାୟୋଲାଇଟ୍ (Na₃AlF₆) ରେ Al₂O₃ ଦ୍ରବୀଭୂତ କରିବାରେ ନିହିତ, ଯାହା କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ତାପମାତ୍ରାକୁ ପ୍ରାୟ 950~1,000°C କୁ ହ୍ରାସ କରିଥାଏ। ତା'ପରେ ମିଶ୍ରଣ ମାଧ୍ୟମରେ ଏକ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପ୍ରବାହ ପ୍ରବାହିତ ହୁଏ। ତରଳିତ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ତଳ ଭାଗରେ (କ୍ୟାଥୋଡ୍) ସଂଗ୍ରହ କରେ, ଯେତେବେଳେ ଅମ୍ଳଜାନ କାର୍ବନ ଆନୋଡ୍ ସହିତ ମିଶି CO₂ ଗଠନ କରେ। ଏହି ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପଦ୍ଧତି ପ୍ରାଥମିକ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଏକମାତ୍ର ଶିଳ୍ପ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅଟେ, ଯାହା 99.5~99.8% ଶୁଦ୍ଧତା ଧାତୁ ପ୍ରଦାନ କରେ।
ଆଲୁମିନିୟମରେ କେଉଁ ଉପାଦାନ ଥାଏ?
ବିଶୁଦ୍ଧ ଆଲୁମିନିୟମ କେବଳ Al ମୌଳିକରେ ଗଠିତ, ଯାହାର ପରମାଣୁ ସଂଖ୍ୟା 13 ଏବଂ ପରମାଣୁ ଓଜନ ପ୍ରାୟ 26.98 ଗ୍ରାମ/ମୋଲ। ବାଣିଜ୍ୟିକ ବିଶୁଦ୍ଧତା ଆଲୁମିନିୟମ (98.8–99.7% Al) ପ୍ରାକୃତିକ ଅଶୁଦ୍ଧତା ଭାବରେ ଲୁହା ଏବଂ ସିଲିକନର ସାମାନ୍ୟ ଅଂଶ ଧାରଣ କରିଥାଏ। ତଥାପି, ଅଧିକାଂଶପ୍ରୟୋଗଗୁଡ଼ିକ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ମିଶ୍ରଧାତୁ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ, ଯେଉଁଠାରେ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକୁ ଉଦ୍ଦେଶ୍ୟମୂଳକ ଭାବରେ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ଉପଯୁକ୍ତ କରିବା ପାଇଁ ଯୋଡା ଯାଇଥାଏ।
ଗଠନମୂଳକ ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ, 6000 ସିରିଜ୍ (ଯଥା, 6061) ଏହାର ପ୍ରାଥମିକ ମିଶ୍ରଣ ଉପାଦାନ ଭାବରେ ମ୍ୟାଗ୍ନେସିୟମ୍ ଏବଂ ସିଲିକନ୍ ବ୍ୟବହାର କରେ, ସାଧାରଣତଃ 0.8~1.2% Mg ଏବଂ 0.400~.8% Si। ଏହି ମିଶ୍ରଣ ମଧ୍ୟମ ଶକ୍ତି, ଭଲ ୱେଲ୍ଡେବଲିଟି ଏବଂ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ମେସିନ୍ବିଲିଟିର ଏକ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ସନ୍ତୁଳନ ପ୍ରଦାନ କରେ।
ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତି ଚାହିଦା ପାଇଁ, 7000 ସିରିଜ୍ (ଯଥା, 7075) ମୁଖ୍ୟ ମିଶ୍ରଧାତୁ ଭାବରେ ଜିଙ୍କ୍ ଏବଂ ତମ୍ବାକୁ ସାମିଲ କରେ, ପ୍ରାୟ 5.16~.1% Zn ଏବଂ 1.2~2.0% Cu ସହିତ। 7075 ର T6 ଟେମ୍ପର୍ 6061-T6 ର ଟେନସାଇଲ୍ ଶକ୍ତିର ପ୍ରାୟ ଦୁଇଗୁଣ ପ୍ରଦାନ କରେ, ଏହାକୁ ଏରୋସ୍ପେସ୍ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ପ୍ରଦର୍ଶନ ସଂରଚନାତ୍ମକ ଉପାଦାନ ପାଇଁ ପସନ୍ଦର ସାମଗ୍ରୀ କରିଥାଏ।
ବାଣିଜ୍ୟିକ ମିଶ୍ରଧାତୁରେ କ୍ରୋମିୟମ, ମାଙ୍ଗାନିଜ ଏବଂ ଟାଇଟାନିୟମର କିଛି ପରିମାଣ ସାଧାରଣତଃ ଉପସ୍ଥିତ ଥାଏ, ପ୍ରତ୍ୟେକ ଶସ୍ୟ ପରିଷ୍କାର ଏବଂ କ୍ଷରଣ ପ୍ରତିରୋଧରେ ଭୂମିକା ଗ୍ରହଣ କରନ୍ତି। ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ମେସିନିଂ କିମ୍ବା ନିର୍ମାଣ ଆବଶ୍ୟକତା ପାଇଁ ସଠିକ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଚୟନ କରିବା ପାଇଁ ପ୍ରତ୍ୟେକ ମିଶ୍ରଧାତୁର ସଠିକ ମୌଳିକ ଗଠନକୁ ବୁଝିବା ଅତ୍ୟନ୍ତ ଜରୁରୀ।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ମଇ-୧୩-୨୦୨୬