বর্তমানে, বিশ্বব্যাপী অ্যালুমিনা উৎপাদনের জন্য তিনটি প্রধান প্রক্রিয়া রয়েছে: বায়ার প্রক্রিয়া, সিন্টারিং প্রক্রিয়া এবং বায়ার{0}}সেন্টারিং সম্মিলিত প্রক্রিয়া। Bayer প্রক্রিয়া একটি প্রভাবশালী অবস্থান ধারণ করে, যা বিশ্বব্যাপী অ্যালুমিনা উৎপাদনের 95% এর বেশি। আমার দেশে, Bayer প্রক্রিয়া ব্যবহার করে উত্পাদিত অ্যালুমিনার অনুপাত 90% এরও বেশি, এবং এই অনুপাত ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পাচ্ছে।
1.1 বায়ার প্রক্রিয়া প্রবাহ
বেয়ার প্রক্রিয়া ব্যবহার করে অ্যালুমিনা উৎপাদনের মৌলিক প্রক্রিয়ার মধ্যে রয়েছে কাঁচা আকরিক স্লারি তৈরি, উচ্চ-চাপ থেকে লিচিং, লিচ করা আকরিক স্লারি পাতলা করা এবং লাল কাদা আলাদা করা এবং ধোয়া, বীজ স্ফটিক পচন, অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড আলাদা করা এবং ধোয়া, ক্যালসিনড হাইড্রোক্সাইড, ক্যালসিনেশন এবং অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড। সোডিয়াম কার্বনেট মনোহাইড্রেটের সাথে causticization.
চূর্ণ করার পরে, বক্সাইটকে চুন এবং বীজের বাষ্পীভবন মাদার লিকার (সঞ্চালনকারী মাদার লিকার) দিয়ে একটি কাঁচা আকরিক স্লারি তৈরি করা হয়। তারপর, Al2O3 উচ্চ তাপমাত্রায় আকরিক থেকে ছিদ্র করা হয়, সোডিয়াম অ্যালুমিনেট দ্রবণ এবং অদ্রবণীয় অবশিষ্টাংশ (লাল কাদা) দ্বারা গঠিত একটি ছিদ্রযুক্ত আকরিক স্লারি তৈরি করে। স্লারিটি লাল কাদা ধোয়ার তরল দিয়ে মিশ্রিত করা হয় এবং তারপরে সোডিয়াম অ্যালুমিনেট দ্রবণ এবং লাল কাদা একটি সেটলিং ট্যাঙ্কে আলাদা করা হয়। লাল কাদা ধুয়ে একটি লাল কাদা মজুত করা হয়। বিশুদ্ধ সোডিয়াম অ্যালুমিনেট দ্রবণটি অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড বীজ স্ফটিক যোগ করে, অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড প্রক্ষেপণ করে পচে যায়। মাদার লিকার থেকে আলাদা করার পরে, অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইড ধুয়ে এবং ক্যালসাইন করা হয় যাতে সমাপ্ত অ্যালুমিনা পাওয়া যায়। মাদার লিকার এবং ওয়াশিং তরল বাষ্পীভূত হয় এবং ঘনীভূত হয় এবং বক্সাইটের পরবর্তী ব্যাচ দ্রবীভূত করার জন্য ফিরে আসে। মাদার লিকারের বাষ্পীভবনের সময়, একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ Na₂CO₃·H₂O মাদার লিকার থেকে স্ফটিক করে এবং প্রস্ফুটিত হয়। এটিকে Ca(OH)₂ দিয়ে আলাদা করা হয় এবং NaOH দ্রবণ তৈরি করা হয়, যা পরে বাষ্পীভূত মাদার লিকারের সাথে ব্যাচিংয়ের জন্য ভেজা মিলে পাঠানো হয়।
1.2 সোডা-লাইম সিন্টারিং প্রক্রিয়া প্রবাহ
বেয়ার প্রক্রিয়ার আগে, অ্যালুমিনা মূলত সিন্টারিংয়ের মাধ্যমে প্রাপ্ত হয়েছিল। যাইহোক, সিন্টারিং দ্বারা উত্পাদিত সমাপ্ত অ্যালুমিনার নিম্নমানের কারণে, জটিল প্রক্রিয়া এবং উচ্চ তাপ খরচের কারণে, বেয়ার প্রক্রিয়ার আবির্ভাবের পর সিন্টারিং পদ্ধতিটি ধীরে ধীরে বন্ধ হয়ে যায়।
আমার দেশের বক্সাইট মনোহাইড্রেট গিবসাইট ধরনের, তুলনামূলকভাবে কম গ্রেডের। তাই, প্রাথমিক পর্যায়ে, অ্যালুমিনা উৎপাদন প্রধানত সোডা-লাইম সিন্টারিং পদ্ধতি বা বেয়ার-সিন্টারিং সম্মিলিত প্রক্রিয়া ব্যবহার করে অর্জন করা হয়েছিল। প্রযুক্তিগত উন্নতির সাথে, Bayer প্রক্রিয়া ধীরে ধীরে প্রভাবশালী হয়ে উঠেছে।
অ্যালুমিনা উৎপাদনের জন্য সোডা-লাইম সিন্টারিং প্রক্রিয়ার মধ্যে প্রধানত কাঁচামাল তৈরি, সিন্টারিং, ক্লিঙ্কার লিচিং, ডিসিলিকেশন, কার্বনেশন পচন, ক্যালসিনেশন এবং পচনশীল মাদার লিকারের বাষ্পীভবন অন্তর্ভুক্ত।
কাঁচামাল তৈরির পর্যায়: বক্সাইটের কাঁচা খাবারে থাকে বক্সাইট, চুনাপাথর (বা চুন), নতুন সোডা অ্যাশ (প্রক্রিয়ায় ক্ষার ক্ষয়পূরণের জন্য ব্যবহৃত), পুনর্ব্যবহৃত মাদার লিকার এবং অন্যান্য পুনর্ব্যবহৃত উপকরণ।
সিন্টারিং পর্যায়: কাঁচা খাবারের উচ্চ-তাপমাত্রা সিন্টারিং যা প্রধানত সোডিয়াম অ্যালুমিনেট, সোডিয়াম ফেরাইট এবং ক্যালসিয়াম অর্থোসিলিকেটযুক্ত ক্লিঙ্কার তৈরি করে।
ক্লিঙ্কার লিচিং: ক্লিঙ্কার থেকে সোডিয়াম অ্যালুমিনেটকে দ্রবণে স্থানান্তর করা, অদ্রবণীয় অবশিষ্টাংশ (লাল কাদা) আলাদা করা এবং ধুয়ে ফেলা।
ডিসিলিকেশন: সিলিকা থেকে অদ্রবণীয় যৌগগুলিকে আলাদা করে উচ্চ-সিলিকা-সূচক সোডিয়াম অ্যালুমিনেট ঘনত্ব তৈরি করতে দ্রবণে প্রবেশ করে।
কার্বনেশন পচন: সোডিয়াম অ্যালুমিনেট দ্রবণ CO2 এর সাথে পচে যায়। অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইডকে সোডিয়াম কার্বনেট মাদার লিকার থেকে আলাদা করা হয় এবং অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইড ধুয়ে ফেলা হয়। দ্রবণের একটি অংশ বীজ স্ফটিক পচনের মধ্য দিয়ে যায় একটি কস্টিক ক্ষার দ্রবণ পেতে যা কিছু নির্দিষ্ট প্রক্রিয়ার অবস্থার জন্য প্রয়োজনীয়।
ক্যালসিনেশন: অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইডকে অ্যালুমিনায় ক্যালসিন করা হয়।
পচনশীল মাদার লিকারের বাষ্পীভবন: বাষ্পীভবনের সময় অতিরিক্ত জল অপসারণ করা হয়। বাষ্পীভবনের পরে প্রাপ্ত পুনর্ব্যবহৃত মাদার লিকার কাঁচামালের স্লারি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।
1.3 বেয়ার-সিন্টারিং কম্বাইন্ড প্রসেস ফ্লো
Bayer প্রক্রিয়া এবং sintering প্রক্রিয়ার পাশাপাশি, Bayer{0}}sintering সম্মিলিত প্রক্রিয়াও আমার দেশে অ্যালুমিনা উৎপাদনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছে। রাসায়নিক গঠন, খনিজ গঠন এবং বক্সাইটের অন্যান্য অবস্থার উপর নির্ভর করে, সম্মিলিত প্রক্রিয়াটিকে আরও তিনটি মৌলিক প্রক্রিয়ায় ভাগ করা হয়: সমান্তরাল, সিরিজ এবং হাইব্রিড। তাদের মধ্যে, চীনা অ্যালুমিনা উদ্যোগগুলি প্রধানত হাইব্রিড প্রক্রিয়া ব্যবহার করে।
হাইব্রিড প্রক্রিয়া একটি পদ্ধতি যা সিরিজ এবং সমান্তরাল প্রক্রিয়াগুলিকে একত্রিত করে। হাইব্রিড প্রক্রিয়ার জন্য লাল কাদা ক্লিঙ্কারের অ্যালুমিনিয়াম-সিলিকন অনুপাত 2.3 এর কম না হওয়া প্রয়োজন। একটি হাইব্রিড প্রক্রিয়া উদ্ভিদ একটি সিরিজ প্রক্রিয়া উদ্ভিদ এবং একটি sintering প্রক্রিয়া উদ্ভিদের সমন্বয় হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। কার্বন ভগ্নাংশের মাধ্যমে অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইডের একটি অংশ উত্পাদন করে, বেয়ার প্রক্রিয়া এবং সিন্টারিং প্রক্রিয়ার উত্পাদন ক্ষমতা নমনীয়ভাবে সামঞ্জস্য করা যেতে পারে।