PRODUCTION OF METALS

1. Ore of metal

Metal ores are minerals or rocks that contain a valuable metal or metal compounds. Examples of metal ores include copper, gold, and iron ore.

1.ലോഹത്തിന്റെ അയിര്

ലോഹ അയിരുകൾ ധാതുക്കളോ പാറകളോ ആണ്, അതിൽ വിലയേറിയ ലോഹമോ ലോഹ സംയുക്തങ്ങളോ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ലോഹ അയിരുകളുടെ ഉദാഹരണങ്ങളിൽ ചെമ്പ്, സ്വർണ്ണം, ഇരുമ്പയിര് എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

2. Concentration of ores

Concentration of ores is the process of increasing the percentage of the desirable minerals in the ore by removing the unwanted materials. The process of concentration includes crushing, grinding, sieving, leaching, magnetic separation, froth flotation, and electrostatic separation.

2. അയിരുകളുടെ സാന്ദ്രത

അനാവശ്യ വസ്തുക്കളെ നീക്കം ചെയ്തുകൊണ്ട് അയിരിലെ അഭികാമ്യമായ ധാതുക്കളുടെ ശതമാനം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്ന പ്രക്രിയയാണ് അയിരുകളുടെ സാന്ദ്രത. ഏകാഗ്രത പ്രക്രിയയിൽ ക്രഷിംഗ്, ഗ്രൈൻഡിംഗ്, സീവിംഗ്, ലീച്ചിംഗ്, കാന്തിക വേർതിരിക്കൽ, നുരകളുടെ ഫ്ലോട്ടേഷൻ, ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് വേർതിരിക്കൽ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

3. Extraction of metals from concentrated ore

The extraction of metals from concentrated ore involves several steps. First, the ore must be crushed and ground into a fine powder. This powder is then mixed with water and chemicals to create a slurry, which is fed into a series of tanks. In the tanks, the ore is separated from the other materials using froth flotation or magnetic separation. The ore is then heated to very high temperatures, which causes the metal to melt and become liquid. The liquid is then poured into a mould, cooled, and then extracted.

(a) Coversion of concentrated ore into its oxide

Calcination

Calcination is a thermal treatment process used to bring about a thermal decomposition, phase transition, or removal of a volatile fraction. The process involves heating a material to a temperature that is below its melting point (if applicable). This process is used in a variety of industries, such as metallurgy and ceramics, to change the chemical, physical, and/or mechanical properties of the material.

Roasting

Roasting is a metallurgical method for extracting ore from an ore deposit. It is a process in which ore is heated to a high temperature in the presence of oxygen to cause the metal values to oxidize and be released from the ore. This method is used to extract metals such as copper, zinc, and gold. Roasting can also be used to remove impurities from the ore, such as sulfur, arsenic, and other undesired elements.

Reduction of the oxide

Reduction of oxide ores is accomplished using a variety of methods, such as smelting, leaching, and roasting. Smelting involves the use of heat and a reducing agent, such as coke, to separate the metal component of the ore from its oxide component. Leaching uses a chemical solution, such as sulphuric acid, to dissolve the metal component from its oxide component. Roasting involves the use of heat to break down the molecular structure of the ore and thereby reduce the oxide component.

3. സാന്ദ്രീകൃത അയിരിൽ നിന്ന് ലോഹങ്ങൾ വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ

സാന്ദ്രീകൃത അയിരിൽ നിന്ന് ലോഹങ്ങൾ വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നത് നിരവധി ഘട്ടങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. ആദ്യം, അയിര് പൊടിച്ച് നല്ല പൊടിയായി പൊടിക്കണം. ഈ പൊടി പിന്നീട് വെള്ളവും രാസവസ്തുക്കളും ചേർത്ത് ഒരു സ്ലറി ഉണ്ടാക്കുന്നു, അത് ടാങ്കുകളുടെ ഒരു പരമ്പരയിലേക്ക് നൽകുന്നു. ടാങ്കുകളിൽ, ഫ്രോത്ത് ഫ്ലോട്ടേഷൻ അല്ലെങ്കിൽ കാന്തിക വേർതിരിവ് ഉപയോഗിച്ച് മറ്റ് വസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് അയിര് വേർതിരിക്കുന്നു. പിന്നീട് അയിര് വളരെ ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ ചൂടാക്കപ്പെടുന്നു, അത് ലോഹം ഉരുകുകയും ദ്രാവകമാവുകയും ചെയ്യുന്നു. പിന്നീട് ദ്രാവകം ഒരു അച്ചിൽ ഒഴിച്ചു തണുപ്പിച്ച ശേഷം വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നു.

(എ) സാന്ദ്രീകൃത അയിരിന്റെ ഓക്സൈഡിലേക്ക് മറയ്ക്കൽ

കാൽസിനേഷൻ

താപ വിഘടനം, ഘട്ടം പരിവർത്തനം അല്ലെങ്കിൽ അസ്ഥിരമായ അംശം നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു താപ ചികിത്സ പ്രക്രിയയാണ് കാൽസിനേഷൻ. ഒരു വസ്തുവിനെ അതിന്റെ ദ്രവണാങ്കത്തിന് താഴെയുള്ള താപനിലയിലേക്ക് ചൂടാക്കുന്നത് ഈ പ്രക്രിയയിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു (ബാധകമെങ്കിൽ). മെറ്റീരിയലിന്റെ രാസപരവും ഭൗതികവും കൂടാതെ/അല്ലെങ്കിൽ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളും മാറ്റാൻ ലോഹശാസ്ത്രം, സെറാമിക്സ് തുടങ്ങിയ വിവിധ വ്യവസായങ്ങളിൽ ഈ പ്രക്രിയ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

റോസ്റ്റിംഗ്

ഒരു അയിര് നിക്ഷേപത്തിൽ നിന്ന് അയിര് വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നതിനുള്ള മെറ്റലർജിക്കൽ രീതിയാണ് റോസ്റ്റിംഗ്. ഓക്‌സിജന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ അയിരിനെ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ചൂടാക്കി ലോഹമൂല്യം ഓക്‌സിഡൈസ് ചെയ്യാനും അയിരിൽ നിന്ന് പുറത്തുവിടാനും ഇടയാക്കുന്ന ഒരു പ്രക്രിയയാണിത്. ചെമ്പ്, സിങ്ക്, സ്വർണം തുടങ്ങിയ ലോഹങ്ങൾ വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ ഈ രീതി ഉപയോഗിക്കുന്നു. സൾഫർ, ആർസെനിക്, മറ്റ് അനാവശ്യ ഘടകങ്ങൾ തുടങ്ങിയ അയിരിൽ നിന്നുള്ള മാലിന്യങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്യാനും വറുത്ത് ഉപയോഗിക്കാം.

ഓക്സൈഡിന്റെ കുറവ്

ഉരുകൽ, ലീച്ചിംഗ്, വറുത്തത് തുടങ്ങിയ വിവിധ രീതികൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് ഓക്സൈഡ് അയിരുകൾ കുറയ്ക്കുന്നത്. അയിരിന്റെ ലോഹ ഘടകത്തെ അതിന്റെ ഓക്സൈഡ് ഘടകത്തിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കുന്നതിന് താപവും കോക്ക് പോലുള്ള കുറയ്ക്കുന്ന ഏജന്റും ഉപയോഗിക്കുന്നത് സ്മെൽറ്റിംഗിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ലീച്ചിംഗ് അതിന്റെ ഓക്സൈഡ് ഘടകത്തിൽ നിന്ന് ലോഹ ഘടകത്തെ പിരിച്ചുവിടാൻ സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡ് പോലുള്ള ഒരു രാസ ലായനി ഉപയോഗിക്കുന്നു. അയിരിന്റെ തന്മാത്രാ ഘടനയെ തകർക്കാനും അതുവഴി ഓക്സൈഡ് ഘടകം കുറയ്ക്കാനും താപം ഉപയോഗിക്കുന്നത് റോസ്റ്റിംഗിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.

4. Refining of metals

Refining of metals is the process of purifying a metal by removing impurities from it. This is done by either electrolytic, chemical, or thermal processes. The primary purpose of refining is to produce a metal with greater purity or to produce a more uniform alloy. Refining can also be used to separate metals from their ore or to produce a pure metal from a mixture of metals.

liquation

Liquation is a refining process used for separating impure metals. It is most commonly used for the refining of lead and its alloys. In this process, a metal is heated in a crucible until its liquid state is attained. Impurities contained in the metal will be more soluble in the liquid state and will thus separate out. The metal is then allowed to cool and solidify, resulting in a purer form of the metal.

Distillation

Distillation refining is a process used to purify metals by separating them into their individual components. It involves heating the metal to a high temperature and then cooling it rapidly to cause the different compounds to separate. This process is used to remove impurities from the metal and create a more pure product.

Electrolytic refining

Electrolytic refining  is a process that is used to purify the metal and remove any impurities that may be present. The electrolytic refining process is a technique that is used to refine various kinds of metals such as copper, gold, silver, nickel, and lead.

The process starts with the metal being cast into an anode, which is a form of the metal that has been purified. This anode is then placed in an electrolytic bath filled with a solution of acid and metal salts. An electric current is then passed through the metal, which causes the metal to break down into its component ions and release the impurities. The impurities are then removed from the solution and the metal is left in its pure form.

The electrolytic refining process is used to produce high purity metal products and to help ensure that the metal is free from any impurities. It is a very efficient process and is often used in the production of precious metals

4. ലോഹങ്ങളുടെ ശുദ്ധീകരണം

ലോഹങ്ങളുടെ ശുദ്ധീകരണം എന്നത് ഒരു ലോഹത്തിൽ നിന്ന് മാലിന്യങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്ത് ശുദ്ധീകരിക്കുന്ന പ്രക്രിയയാണ്. ഇത് വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം, രാസ അല്ലെങ്കിൽ താപ പ്രക്രിയകൾ വഴിയാണ് ചെയ്യുന്നത്. ശുദ്ധീകരണത്തിന്റെ പ്രാഥമിക ലക്ഷ്യം കൂടുതൽ പരിശുദ്ധിയുള്ള ഒരു ലോഹം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുക അല്ലെങ്കിൽ കൂടുതൽ ഏകീകൃത അലോയ് നിർമ്മിക്കുക എന്നതാണ്. ലോഹങ്ങളെ അവയുടെ അയിരിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കുന്നതിനോ ലോഹങ്ങളുടെ മിശ്രിതത്തിൽ നിന്ന് ശുദ്ധമായ ലോഹം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനോ റിഫൈനിംഗ് ഉപയോഗിക്കാം.

ദ്രവീകരണം

അശുദ്ധമായ ലോഹങ്ങളെ വേർതിരിക്കുന്നതിന് ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു ശുദ്ധീകരണ പ്രക്രിയയാണ് ദ്രവീകരണം. ലെഡിന്റെയും അതിന്റെ അലോയ്കളുടെയും ശുദ്ധീകരണത്തിനാണ് ഇത് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഈ പ്രക്രിയയിൽ, ഒരു ലോഹം അതിന്റെ ദ്രാവകാവസ്ഥ കൈവരിക്കുന്നത് വരെ ഒരു ക്രൂസിബിളിൽ ചൂടാക്കപ്പെടുന്നു. ലോഹത്തിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന മാലിന്യങ്ങൾ ദ്രാവകാവസ്ഥയിൽ കൂടുതൽ ലയിക്കുകയും അങ്ങനെ വേർപെടുത്തുകയും ചെയ്യും. ലോഹം തണുക്കാനും ദൃഢമാക്കാനും അനുവദിക്കുകയും ലോഹത്തിന്റെ ശുദ്ധമായ രൂപത്തിലേക്ക് നയിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

വാറ്റിയെടുക്കൽ

ലോഹങ്ങളെ അവയുടെ വ്യക്തിഗത ഘടകങ്ങളായി വേർതിരിച്ച് ശുദ്ധീകരിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു പ്രക്രിയയാണ് വാറ്റിയെടുക്കൽ ശുദ്ധീകരണം. ലോഹത്തെ ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ ചൂടാക്കുകയും പിന്നീട് അത് വേഗത്തിൽ തണുപ്പിക്കുകയും വ്യത്യസ്ത സംയുക്തങ്ങൾ വേർപെടുത്താൻ ഇടയാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ലോഹത്തിൽ നിന്ന് മാലിന്യങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്യാനും കൂടുതൽ ശുദ്ധമായ ഉൽപ്പന്നം സൃഷ്ടിക്കാനും ഈ പ്രക്രിയ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് റിഫൈനിംഗ്

ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റിക് റിഫൈനിംഗ് എന്നത് ലോഹത്തെ ശുദ്ധീകരിക്കുന്നതിനും ഉള്ള മാലിന്യങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനും ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു പ്രക്രിയയാണ്. ചെമ്പ്, സ്വർണ്ണം, വെള്ളി, നിക്കൽ, ലെഡ് തുടങ്ങിയ വിവിധതരം ലോഹങ്ങളെ ശുദ്ധീകരിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു സാങ്കേതികതയാണ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് റിഫൈനിംഗ് പ്രക്രിയ.

ലോഹത്തെ ശുദ്ധീകരിച്ച ലോഹത്തിന്റെ ഒരു രൂപമായ ആനോഡിലേക്ക് ഇട്ടാണ് പ്രക്രിയ ആരംഭിക്കുന്നത്. ഈ ആനോഡ് പിന്നീട് ആസിഡ്, ലോഹ ലവണങ്ങൾ എന്നിവയുടെ ലായനിയിൽ നിറച്ച ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് ബാത്ത് സ്ഥാപിക്കുന്നു. ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം ലോഹത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു, ഇത് ലോഹത്തെ അതിന്റെ ഘടക അയോണുകളായി വിഘടിപ്പിക്കുകയും മാലിന്യങ്ങൾ പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു. പിന്നീട് ലായനിയിൽ നിന്ന്

മാലിന്യങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്യുകയും ലോഹം അതിന്റെ ശുദ്ധമായ രൂപത്തിൽ അവശേഷിക്കുന്നു.

ഉയർന്ന ശുദ്ധിയുള്ള ലോഹ ഉൽപന്നങ്ങൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനും ലോഹം ഏതെങ്കിലും മാലിന്യങ്ങളിൽ നിന്ന് മുക്തമാണെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നതിനും ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് റിഫൈനിംഗ് പ്രക്രിയ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇത് വളരെ കാര്യക്ഷമമായ ഒരു പ്രക്രിയയാണ്, വിലയേറിയ ലോഹങ്ങളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ ഇത് പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു

5. Industrial production of iron

Industrial production of iron involves several processes. These processes include extracting iron ore, crushing and grinding the ore to a fine powder, concentrating the ore, pelletizing the ore, and sintering or melting the ore. The steps may also involve using a blast furnace to reduce the ore to pig iron, and then transforming it into steel. Finally, the steel is formed into products through casting, forging, or rolling.

Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2

C + O2 → CO2

CaCO3 → CaO + CO2

2CaO + SiO2 → 2CaSiO3

This is the reaction used in the Blast Furnace process for the production of iron. In this process, iron ore (Fe2O3), coke (carbon monoxide, CO) and limestone (CaCO3) are heated together in the furnace. The heat causes the coke to react with the oxygen in the air to produce carbon dioxide (CO2). The heat also causes the limestone to decompose into calcium oxide (CaO) and carbon dioxide. Finally, the calcium oxide and the silica in the iron ore react to form molten calcium silicate (CaSiO3). The iron is then extracted from this mixture by reduction with the coke. The carbon dioxide produced in these reactions is then vented out of the furnace.

5. ഇരുമ്പിന്റെ വ്യാവസായിക ഉത്പാദനം

ഇരുമ്പിന്റെ വ്യാവസായിക ഉത്പാദനം നിരവധി പ്രക്രിയകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. ഈ പ്രക്രിയകളിൽ ഇരുമ്പയിര് വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ, അയിര് പൊടിച്ച് പൊടിക്കുക, അയിര് കേന്ദ്രീകരിക്കുക, അയിര് പെല്ലറ്റൈസ് ചെയ്യുക, അയിര് ഉരുകുകയോ ഉരുകുകയോ ചെയ്യുക. ഒരു സ്ഫോടന ചൂള ഉപയോഗിച്ച് അയിരിനെ പിഗ് ഇരുമ്പാക്കി മാറ്റുന്നതും പിന്നീട് ഉരുക്കാക്കി മാറ്റുന്നതും ഈ ഘട്ടങ്ങളിൽ ഉൾപ്പെട്ടേക്കാം. അവസാനമായി, ഉരുക്ക് കാസ്റ്റിംഗ്, ഫോർജിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ റോളിംഗ് എന്നിവയിലൂടെ ഉൽപ്പന്നങ്ങളായി രൂപം കൊള്ളുന്നു.

Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2

C + O2 → CO2

CaCO3 → CaO + CO2

2CaO + SiO2 → 2CaSiO3

ഇരുമ്പിന്റെ ഉൽപാദനത്തിനായി ബ്ലാസ്റ്റ് ഫർണസ് പ്രക്രിയയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രതികരണമാണിത്. ഈ പ്രക്രിയയിൽ, ഇരുമ്പയിര് (Fe2O3), കോക്ക് (കാർബൺ മോണോക്സൈഡ്, CO), ചുണ്ണാമ്പുകല്ല് (CaCO3) എന്നിവ ചൂളയിൽ ഒരുമിച്ച് ചൂടാക്കുന്നു. താപം കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് (CO2) ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ വായുവിലെ ഓക്സിജനുമായി കോക്ക് പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു. ചൂട് ചുണ്ണാമ്പുകല്ല് കാൽസ്യം ഓക്സൈഡ് (CaO), കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് എന്നിവയായി വിഘടിപ്പിക്കുന്നു. ഒടുവിൽ ഇരുമ്പയിരിലെ കാൽസ്യം ഓക്സൈഡും സിലിക്കയും പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ഉരുകിയ കാൽസ്യം സിലിക്കേറ്റ് (CaSiO3) ആയി മാറുന്നു. ഈ മിശ്രിതത്തിൽ നിന്ന് കോക്ക് ഉപയോഗിച്ച് കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെ ഇരുമ്പ് വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നു. ഈ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് പിന്നീട് ചൂളയിൽ നിന്ന് പുറത്തുവിടുന്നു.

6. Different types of Alloy steels

6. വ്യത്യസ്ത തരം അലോയ് സ്റ്റീലുകൾ

7. Extraction of aluminium

Aluminium is the most abundant metal on Earth. It is extracted from its ore, bauxite, by electrolysis. The process involves dissolving the bauxite in hot caustic soda and then passing an electric current through it. This causes the aluminium to be deposited as a thin layer on the anode and oxygen to be released at the cathode. The aluminium is then removed from the anode and purified by a process called fractional distillation.

7. അലുമിനിയം വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ

ഭൂമിയിൽ ഏറ്റവും കൂടുതലുള്ള ലോഹമാണ് അലുമിനിയം. വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം വഴി ബോക്സൈറ്റ് എന്ന അയിരിൽ നിന്ന് ഇത് വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നു. ചൂടുള്ള കാസ്റ്റിക് സോഡയിൽ ബോക്സൈറ്റ് ലയിപ്പിച്ച് അതിലൂടെ ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം കടത്തിവിടുന്നതാണ് ഈ പ്രക്രിയ. ഇത് ആനോഡിൽ ഒരു നേർത്ത പാളിയായി അലുമിനിയം നിക്ഷേപിക്കുകയും കാഥോഡിൽ ഓക്സിജൻ പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു. പിന്നീട് ആനോഡിൽ നിന്ന് അലൂമിനിയം നീക്കം ചെയ്യുകയും ഫ്രാക്ഷണൽ ഡിസ്റ്റിലേഷൻ എന്ന പ്രക്രിയയിലൂടെ ശുദ്ധീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

8. Concentration of bauxite

The concentration of bauxite varies greatly depending on the location in which it is found. In some places, it can be up to 60-70% aluminium oxide, whereas in others it can be as low as 30-40%.

The bauxite added NaOH solution step is a process used to extract aluminium from bauxite ore. In this process, NaOH (sodium hydroxide) is added to the bauxite ore, which then reacts with the aluminium in the bauxite ore to form aluminium hydroxide. The aluminium hydroxide is then filtered out and the remaining solution is heated, which causes the aluminium hydroxide to crystallize and precipitate out of the solution. The aluminium hydroxide is then collected and processed further to produce aluminium metal.

The reaction formula for this process is as follows:

Al2O3 + 2NaOH → 2NaAl(OH)4

8. ബോക്സൈറ്റിന്റെ സാന്ദ്രത

ബോക്‌സൈറ്റിന്റെ സാന്ദ്രത അത് കാണപ്പെടുന്ന സ്ഥലത്തെ ആശ്രയിച്ച് വളരെയധികം വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു. ചില സ്ഥലങ്ങളിൽ, ഇത് 60-70% അലുമിനിയം ഓക്സൈഡ് വരെയാകാം, മറ്റുള്ളവയിൽ ഇത് 30-40% വരെയാകാം.

ബോക്‌സൈറ്റ് അയിരിൽ നിന്ന് അലൂമിനിയം വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു പ്രക്രിയയാണ് ബോക്‌സൈറ്റ് ചേർത്ത NaOH ലായനി സ്റ്റെപ്പ്. ഈ പ്രക്രിയയിൽ, NaOH (സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ്) ബോക്സൈറ്റ് അയിരിൽ ചേർക്കുന്നു, അത് ബോക്സൈറ്റ് അയിരിലെ അലുമിനിയവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് അലുമിനിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് ഉണ്ടാക്കുന്നു. അലുമിനിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് പിന്നീട് ഫിൽട്ടർ ചെയ്യുകയും ശേഷിക്കുന്ന ലായനി ചൂടാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് അലൂമിനിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് ക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്യുകയും ലായനിയിൽ നിന്ന് പുറത്തേക്ക് വീഴുകയും ചെയ്യുന്നു. അലുമിനിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് പിന്നീട് ശേഖരിക്കുകയും അലുമിനിയം ലോഹം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് കൂടുതൽ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഈ പ്രക്രിയയ്ക്കുള്ള പ്രതികരണ സൂത്രവാക്യം ഇപ്രകാരമാണ്:

Al2O3 + 2NaOH → 2NaAl(OH)4

9. Electrolysis of alumina

Alumina (Al2O3) is a compound of aluminium and oxygen. It is insoluble in water and does not react with acids or bases. However, it can be broken down into its component ions by electrolysis. In the electrolysis of alumina, the solid is dissolved in a molten solution of cryolite (Na3AlF6) and the ions are separated using electricity. The positive ions (Al3+) move to the anode, where they are reduced to metallic aluminium. The negative ions (O2-) move to the cathode where they are oxidized to form oxygen gas. The molten electrolyte is continuously replenished with alumina and cryolite to replace the aluminium and oxygen that are removed. The aluminium produced is of a high purity and can be used in the production of many products.

Al2O3 + 6 H2O → 4 Al (OH)3 + 3 O2

 9. അലുമിനയുടെ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം

അലൂമിനിയവും ഓക്സിജനും ചേർന്ന സംയുക്തമാണ് അലൂമിന (Al2O3). ഇത് വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കാത്തതും ആസിഡുകളുമായോ ബേസുകളുമായോ പ്രതികരിക്കുന്നില്ല. എന്നിരുന്നാലും, വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം വഴി അതിനെ അതിന്റെ ഘടക അയോണുകളായി വിഭജിക്കാം. അലുമിനയുടെ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണത്തിൽ, ഖരവസ്തുവിനെ ക്രയോലൈറ്റിന്റെ (Na3AlF6) ഉരുകിയ ലായനിയിൽ ലയിപ്പിക്കുകയും അയോണുകളെ വൈദ്യുതി ഉപയോഗിച്ച് വേർതിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പോസിറ്റീവ് അയോണുകൾ (Al3+) ആനോഡിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു, അവിടെ അവ മെറ്റാലിക് അലൂമിനിയമായി ചുരുങ്ങുന്നു. നെഗറ്റീവ് അയോണുകൾ (O2-) കാഥോഡിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു, അവിടെ അവ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്ത് ഓക്സിജൻ വാതകം ഉണ്ടാക്കുന്നു. നീക്കം ചെയ്യപ്പെടുന്ന അലുമിനിയം, ഓക്സിജൻ എന്നിവയ്ക്ക് പകരമായി ഉരുകിയ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് അലുമിനയും ക്രയോലൈറ്റും ഉപയോഗിച്ച് തുടർച്ചയായി നിറയ്ക്കുന്നു. ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന അലുമിനിയം ഉയർന്ന ശുദ്ധിയുള്ളതും നിരവധി ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ ഉപയോഗിക്കാവുന്നതുമാണ്.

Al2O3 + 6 H2O → 4 Al (OH)3 + 3 O2

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *