অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইসিস শিল্পের মূল অংশ (হল লেন হেরোল্ট প্রক্রিয়া গ্রহণ করে, অর্থাৎ,ক্রিয়োলাইট-অ্যালুমিনিয়াম গলিত লবণের ইলেক্ট্রোলাইসিস প্রক্রিয়া) হল "গলিত ইলেক্ট্রোলাইট সিস্টেম + অ্যালুমিনিয়াম কাঁচামাল + সহায়ক রিএজেন্ট". প্রয়োজনীয় রাসায়নিকগুলি ইলেক্ট্রোলাইটিক বিক্রিয়া, ইলেক্ট্রোলাইট নিয়ন্ত্রণ, সরঞ্জাম সুরক্ষা এবং অমেধ্য অপসারণের চারপাশে ঘোরে। শিল্পের ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনগুলির সাথে মিলিত,তারা নিম্নরূপ ফাংশন দ্বারা শ্রেণীবদ্ধ করা হয় (বিদেশী বাণিজ্য এবং উৎপাদন ফাইলিং চাহিদা জন্য উপযুক্ত), প্রতিটি রাসায়নিকের ভূমিকা, স্পেসিফিকেশন এবং মূল উদ্দেশ্য স্পষ্ট করে):
I. কোর কাঁচামাল (ইলেক্ট্রোলাইটিক প্রতিক্রিয়া জন্য প্রয়োজনীয়, অ্যালুমিনিয়াম আউটপুট নির্ধারণ)
এই ধরনের রাসায়নিক পদার্থগুলি অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইসিস উত্পাদনের ভিত্তি, অ্যালুমিনিয়ামের হ্রাস প্রতিক্রিয়াতে সরাসরি অংশগ্রহণ করে এবং উত্পাদন প্রক্রিয়াতে সর্বাধিক ব্যবহৃত বিভাগ।কোর অ্যালুমিনিয়াম ধারণকারী কাঁচামাল, যা ধাতব অ্যালুমিনিয়াম উৎপাদনে সহায়তা করে।
1অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড (Al2O3)
অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইসিসের জন্য অ্যালুমিনিয়ামের মূল উত্স হিসাবে, এটি ধাতব অ্যালুমিনিয়াম উত্পাদন করার জন্য একমাত্র কাঁচামাল,অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইসিসে রাসায়নিকের মোট ব্যবহারের 90% এরও বেশি. স্পেসিফিকেশন প্রয়োজনীয়তাঃ শিল্প-গ্রেড অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড, বিশুদ্ধতা ≥ 98.5%, ইগনিশন ক্ষতি ≤ 1.0%, অভিন্ন কণা আকার (20-80 মেশ), ভাল তরলতা,যান্ত্রিকভাবে খাওয়ানো এবং গলিত লবণে দ্রবীভূত করা সহজ. ফাংশনঃ গলিত ইলেক্ট্রোলাইটে দ্রবীভূত হওয়ার পরে, এটি ইলেক্ট্রোলাইটিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে ধাতব অ্যালুমিনিয়ামে হ্রাস পায় (কোর প্রতিক্রিয়াঃ 2Al2O3 → 4Al + 3O2↑) ।এর বিশুদ্ধতা সরাসরি অ্যালুমিনিয়াম ইঙ্গোটের গুণমান নির্ধারণ করেঅ্যালুমিনিয়াম ইঙ্গোটের মান কমিয়ে দেবে। বিশ্বব্যাপী প্রায় ১.৯২-১.৯৫ টন অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড প্রতি টন প্রাথমিক অ্যালুমিনিয়াম ব্যবহার করা হয়।এটি অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইসিস শিল্পের সবচেয়ে মূল কাঁচামাল.
II. ইলেক্ট্রোলাইট সিস্টেমের জন্য কোর রাসায়নিক (ইলেক্ট্রোলাইটিক শর্ত নিয়ন্ত্রণ, মসৃণ প্রতিক্রিয়া নিশ্চিত)
অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইসিসের ইলেক্ট্রোলাইটিক প্রতিক্রিয়াটি একটি গলিত ইলেক্ট্রোলাইটে সম্পন্ন করা উচিত। এই জাতীয় রাসায়নিকগুলি মূলত একটি স্থিতিশীল ইলেক্ট্রোলাইট সিস্টেম তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, ইলেক্ট্রোলাইসিস তাপমাত্রা হ্রাস করে,পরিবাহিতা উন্নত করা, এবং ইলেক্ট্রোলাইসিস প্রক্রিয়ার জন্য অপরিহার্য মূল রিএজেন্ট, ফ্লোরাইড পণ্যগুলিকে কেন্দ্র করে।
1ক্রিয়োলাইট (Na3AlF6)
ইলেক্ট্রোলাইট সিস্টেমের মূল দ্রাবক, অপরিবর্তনীয়, ইলেক্ট্রোলাইট রাসায়নিকের প্রধান অংশের জন্য অ্যাকাউন্ট। স্পেসিফিকেশন প্রয়োজনীয়তাঃ শিল্প-গ্রেড ক্রিওলাইট,বিশুদ্ধতা ≥ ৯৮%, ফ্লুরিনের পরিমাণ ≥ ৫৩%, সোডিয়ামের পরিমাণ ≤ ৩২%, আর্দ্রতা ≤ ০.৫%; গ্রানুলার (ভাল তরলতা, ধুলোহীন, যান্ত্রিক সেল শুরু এবং স্বাভাবিক উত্পাদনের জন্য উপযুক্ত) এবং গুঁড়ো (২০০-৩২৫ মেশ)প্রচলিত ইলেক্ট্রোলাইসিস সহায়ক সম্পূরক জন্য উপযুক্ত) কণার আকার অনুযায়ী. ফাংশনঃ অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড দ্রবীভূত করুন একটি ক্রিয়োলাইট-অ্যালুমিনিয়াম গলিত ইলেক্ট্রোলাইট গঠনের জন্য, অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের গলনের তাপমাত্রা 2050 °C থেকে 940 ∼ 980 °C পর্যন্ত হ্রাস করুন,ইলেক্ট্রোলাইসিস শক্তি খরচ ব্যাপকভাবে হ্রাস; একই সময়ে, এটি ইলেক্ট্রোলাইটের পরিবাহিতা উন্নত করে, ইলেক্ট্রোলাইসিস প্রক্রিয়া স্থিতিশীল করে, ইলেক্ট্রোলাইটিক সেলটির কার্বন আস্তরণের সুরক্ষা দেয় এবং বর্তমানের দক্ষতা উন্নত করে,এটি হল-হেরোল্ট প্রক্রিয়ার মূল দ্রাবক হয়ে ওঠেবিশ্বব্যাপী ক্রিয়োলাইটের বার্ষিক খরচ প্রায় 700,000 টন, যার 90% এরও বেশি অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইসিস শিল্পে ব্যবহৃত হয়।প্রায় ২০-৩০ কেজি ক্রিওলাইট প্রাইমারি অ্যালুমিনিয়ামের প্রতি টন ব্যবহার করা হয় (ইলেক্ট্রোলাইটিক সেল টাইপ অনুযায়ী সামঞ্জস্য করা হয়).
2অ্যালুমিনিয়াম ফ্লোরাইড (AlF3)
অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইট সিস্টেমের একটি মূল নিয়ন্ত্রক, ক্রিয়োলাইটের সাথে সিনার্জিস্টিকভাবে কাজ করে এবং অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইসিস উত্পাদনে একটি অপরিহার্য সংযোজন। স্পেসিফিকেশন প্রয়োজনীয়তাঃইন্ডাস্ট্রিয়াল গ্রেড/মেটালুরজিক্যাল গ্রেড অ্যালুমিনিয়াম ফ্লোরাইড, বিশুদ্ধতা ≥ ৯৮%, ফ্লোরিনের পরিমাণ ≥ ৬১%, আর্দ্রতা ≤ ০.৫%; উচ্চ বিশুদ্ধতার গ্রেড (বিশুদ্ধতা ≥ ৯৯.৫%) উচ্চ-শেষ অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইসিস উৎপাদনের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।ক্রিয়োলাইট-অ্যালুমিনিয়া গলিত লবণ সিস্টেমের আণবিক অনুপাত নিয়ন্ত্রণ করুন (NaF থেকে AlF3 এর মোলার অনুপাত), এটিকে 2.2−2 এর একটি যুক্তিসঙ্গত পরিসরের মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করে।8, যার ফলে ইলেক্ট্রোলাইটের তরল তাপমাত্রা হ্রাস পায়, পরিবাহিতা উন্নত হয়, অ্যানোড প্রভাবের ফ্রিকোয়েন্সি হ্রাস পায়, ইলেক্ট্রোলাইটিক সেলের পরিষেবা জীবন বাড়ায়,এবং অ্যালুমিনিয়াম তরল বিশুদ্ধতা এবং ইলেক্ট্রোলাইসিস দক্ষতা উন্নত. প্রাথমিক অ্যালুমিনিয়ামের প্রতি টন অ্যালুমিনিয়াম ফ্লোরাইডের গ্লোবাল গড় খরচ প্রায় 1822 কেজি। চীনে, কিছু উদ্যোগে ভিজা প্রক্রিয়াজাত পণ্য এবং পুরানো ইলেক্ট্রোলাইটিক সেল ব্যবহারের কারণে,গড় একক খরচ কিছুটা বেশিপ্রায় ২৩.২৫ কেজি/টন।
3. সহায়ক ইলেক্ট্রোলাইট নিয়ন্ত্রক (ঐচ্ছিক, ইলেক্ট্রোলাইটিক পারফরম্যান্স অপ্টিমাইজ করা)
ইলেক্ট্রোলাইটিক সেল এবং পণ্যের প্রয়োজনীয়তার কাজের শর্ত অনুযায়ী, ইলেক্ট্রোলাইটের কর্মক্ষমতা আরও অনুকূল করার জন্য অল্প পরিমাণে সহায়ক নিয়ন্ত্রক যুক্ত করা যেতে পারে,শক্তি খরচ হ্রাস এবং দক্ষতা উন্নত:
- সোডিয়াম ফ্লোরাইড (NaF): ইলেক্ট্রোলাইটের আণবিক অনুপাত নিয়ন্ত্রন করে এবং আণবিক অনুপাত খুব কম হলে যোগ করা সোডিয়াম উপাদান যোগ করে। স্পেসিফিকেশনঃ বিশুদ্ধতা ≥ 98%, ফ্লোরিনের পরিমাণ ≥ 45%।
- ম্যাগনেসিয়াম ফ্লোরাইড (এমজিএফ২): ইলেক্ট্রোলাইটের তরল তাপমাত্রা হ্রাস করে, ইলেক্ট্রোলাইটের তরলতা উন্নত করে এবং ইলেক্ট্রোলাইটের উষ্ণতা হ্রাস করে। স্পেসিফিকেশনঃ বিশুদ্ধতা ≥ 98%, ফ্লোরিনের পরিমাণ ≥ 50%,প্রতি টন প্রাথমিক অ্যালুমিনিয়ামের ডোজ প্রায় ২-৫ কেজি।
- ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড (CaF2): ইলেক্ট্রোলাইটের স্থিতিশীলতা উন্নত করে, ইলেক্ট্রোলাইটিক সেলের পরিষেবা জীবন বাড়ায় এবং অ্যানোড প্রভাবকে বাধা দেয়। স্পেসিফিকেশনঃ বিশুদ্ধতা ≥ 97%, ফ্লোরিনের পরিমাণ ≥ 48%,ইলেক্ট্রোলাইটিক সেল স্কেল অনুযায়ী ডোজ সমন্বয়.
III. ইলেক্ট্রোড-সম্পর্কিত রাসায়নিক পদার্থ (ইলেক্ট্রোড পারফরম্যান্স নিশ্চিত করা, ইলেক্ট্রোলাইটিক প্রতিক্রিয়া সমর্থন)
অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইসিস বর্তমান পরিবাহিতা সম্পূর্ণ করতে ইলেক্ট্রোডের উপর নির্ভর করে।ইলেক্ট্রোলাইটিক বিক্রিয়া স্থিতিশীল অগ্রগতি নিশ্চিত করার জন্য এই ধরনের রাসায়নিক ইলেক্ট্রোড প্রস্তুত বা ইলেক্ট্রোড রক্ষা করতে ব্যবহার করা হয়.
1. প্রি-বেকড অ্যানোডের জন্য কাঁচামাল (কার্বন অ্যানোড)
প্রিবেকড অ্যানোডগুলি অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইসিসের মূল ইলেক্ট্রোড (অ্যানোড) । প্রয়োজনীয় রাসায়নিকগুলি তাদের পরিবাহিতা এবং উচ্চ তাপমাত্রার প্রতিরোধের জন্য অ্যানোড প্রস্তুত করতে ব্যবহৃত হয়ঃ
- পেট্রোলিয়াম কক্সঃ কোর কাঁচামাল, বিশুদ্ধতা ≥ 98%, সালফার সামগ্রী ≤ 0.5%, অ্যানোডের কার্বন ম্যাট্রিক্স প্রস্তুত করতে এবং পরিবাহিতা প্রদানের জন্য ব্যবহৃত হয়।
- পিচ কক্সঃ পেট্রোলিয়াম কক্স কণা সংযুক্ত করতে এবং অ্যানোড শক্তি উন্নত করতে ব্যবহৃত সহায়ক কাঁচামাল। স্পেসিফিকেশনঃ নরম করার পয়েন্ট 80-120 °C।
- কার্বন টার পিচঃ পেট্রোলিয়াম কক্স এবং পিচ কক্স কণাগুলিকে আকৃতিতে আবদ্ধ করতে ব্যবহৃত একটি বাঁধক। স্পেসিফিকেশনঃ গ্রেড 1 কার্বন টার পিচ, 0.3% পর্যন্ত ছাইযুক্ত।
2ক্যাথোড পেস্টের জন্য কাঁচামাল (কার্বন ক্যাথোড)
ক্যাথোড প্যাস্টটি ক্যাথোডের পরিবাহিতা এবং জারা প্রতিরোধের জন্য ইলেক্ট্রোলাইটিক সেলটির ক্যাথোড তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। প্রয়োজনীয় রাসায়নিকঃ
- গ্রাফাইট পাউডারঃ ক্যাথোড পরিবাহিতা উন্নত করুন। স্পেসিফিকেশনঃ বিশুদ্ধতা ≥ 95%, কণার আকার 100-200 মেশ।
- অ্যানথ্রাসিটঃ ক্যাথোড পেস্ট ম্যাট্রিক্স প্রস্তুত করতে ব্যবহৃত মূল কাঁচামাল, স্থির কার্বন ≥ 85%, সালফার সামগ্রী ≤ 0.3%।
- কার্বন টার পিচঃ লিডার, গ্রাফাইট পাউডার এবং অ্যানথ্রাসিট দিয়ে মিশ্রিত, প্রাক-বেকড অ্যানডের জন্য কার্বন টার পিচের মতো একই প্রয়োজনীয়তা।
৪. সহায়ক রাসায়নিক পদার্থ (সরঞ্জাম সুরক্ষা, অশুচিতা অপসারণ, নিরাপত্তা সুরক্ষা)
এই ধরনের রাসায়নিক পদার্থগুলি সরাসরি ইলেক্ট্রোলাইটিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে না, কিন্তু উৎপাদন নিরাপত্তা, সরঞ্জামের স্থিতিশীলতা এবং পণ্যের গুণমান নিশ্চিত করতে ব্যবহৃত হয়,এবং অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইসিস উৎপাদনের জন্য সহায়ক সমর্থন.
1সরঞ্জাম সুরক্ষা এবং ক্ষয় প্রতিরোধী রাসায়নিক
- অগ্নি প্রতিরোধী সহায়ক: ইলেক্ট্রোলাইটিক সেল আস্তরণের রক্ষণাবেক্ষণের জন্য ব্যবহৃত হয়, যেমন সোডিয়াম সিলিক্যাট (Na2SiO3),যা অগ্নি প্রতিরোধের এবং সিলিংয়ের সিলিং উন্নত করে এবং ইলেক্ট্রোলাইট ফুটো প্রতিরোধ করে.
- অ্যান্টি-কোরোসিওন লেপ কাঁচামালঃ ইলেক্ট্রোলাইটিক সেল এর চারপাশের সরঞ্জামগুলির অ্যান্টি-কোরোসিওনের জন্য ব্যবহৃত হয়, যেমন ইপোক্সি রজন এবং পলিভিনাইল ফ্লোরাইড রজন,যা সালফিউরিক এসিড এবং ফ্লোরাইড দ্বারা ক্ষয় প্রতিরোধী.
2. অশুচি অপসারণ এবং ধোঁয়া গ্যাস চিকিত্সা রাসায়নিক
- ক্যালসিয়াম হাইড্রক্সাইড (Ca ((OH) 2)): ইলেক্ট্রোলাইসিসের সময় উত্পন্ন হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড (এইচএফ) এবং সুলফার ডাই অক্সাইড (এসও 2) অপসারণ করে ধোঁয়াশা গ্যাস desulfurization এবং defluorination জন্য ব্যবহৃত। স্পেসিফিকেশনঃ বিশুদ্ধতা ≥ 90%,কণার আকার 200 মেশের বেশি.
- সক্রিয় কার্বনঃ ধোঁয়াশা গ্যাসে ক্ষতিকারক অমেধ্য শোষণ এবং বর্জ্য গ্যাস বিশুদ্ধ করার জন্য ব্যবহৃত হয়। স্পেসিফিকেশনঃ গুঁড়া, শোষণ মান ≥ 800mg/g।
3. নিরাপত্তা এবং সহায়ক রিএজেন্ট
- সালফিউরিক এসিড (এইচ২এসও৪): সরঞ্জাম পরিষ্কার এবং অ্যানোডাইজিং চিকিত্সার জন্য ব্যবহৃত হয়। স্পেসিফিকেশনঃ শিল্প গ্রেড 98% ঘনীভূত সালফিউরিক এসিড।
- সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড (NaOH): বর্জ্য জল নিরপেক্ষতা এবং সরঞ্জাম পরিষ্কারের জন্য ব্যবহৃত হয়। স্পেসিফিকেশনঃ শিল্প-গ্রেড ফ্লেক কাস্টিক সোডা, বিশুদ্ধতা ≥ 96%.
আপনার বার্তাটি 20-3,000 টির মধ্যে হতে হবে!
