স্ক্যান্ডিয়াম অক্সাইড উৎপাদন প্রক্রিয়া

স্ক্যান্ডিয়াম অক্সাইড উত্পাদন প্রক্রিয়া
স্ক্যান্ডিয়াম অক্সাইডের রাসায়নিক সূত্র হল Sc2O3। প্রকৃতি: সাদা শক্ত। এটিতে বিরল আর্থ সেসকুইঅক্সাইডের ঘন কাঠামো রয়েছে। ঘনত্ব 3।{3}}। গলনাঙ্ক 2403 ডিগ্রী ± 20 ডিগ্রী। পানিতে দ্রবণীয়, গরম অ্যাসিডে দ্রবণীয়। এটি স্ক্যান্ডিয়াম লবণের তাপ পচন দ্বারা প্রস্তুত করা হয়। এটি অর্ধপরিবাহী আবরণ জন্য বাষ্পীভবন উপাদান হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে. পরিবর্তনশীল তরঙ্গদৈর্ঘ্য সলিড-স্টেট লেজার, হাই-ডেফিনিশন টেলিভিশন ইলেক্ট্রন বন্দুক, মেটাল হ্যালাইড ল্যাম্প ইত্যাদি তৈরি করুন।
স্ক্যান্ডিয়াম অক্সাইড (Sc2O3) স্ক্যান্ডিয়াম পণ্যগুলির মধ্যে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পণ্যগুলির মধ্যে একটি। এর ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি বিরল আর্থ অক্সাইডের মতো (যেমন La2O3, Y2O3 এবং Lu2O3), তাই উৎপাদনে ব্যবহৃত উৎপাদন পদ্ধতিগুলি খুব অনুরূপ। Sc2O3 স্ক্যান্ডিয়াম ধাতু (Sc), বিভিন্ন লবণের পণ্য (ScCl3, ScF3, ScI3, Sc2 (C2O4) 3, ইত্যাদি) এবং বিভিন্ন স্ক্যান্ডিয়াম অ্যালয় (Al-Sc, Al-Zr-Sc সিরিজ) তৈরি করতে পারে। এই স্ক্যান্ডিয়াম পণ্যগুলির ব্যবহারিক প্রযুক্তিগত মান এবং ভাল অর্থনৈতিক ফলাফল রয়েছে। Sc2O3 এর কিছু বৈশিষ্ট্যের কারণে, এটি ব্যাপকভাবে অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়, বৈদ্যুতিক আলোর উত্স, লেজার, অনুঘটক, অ্যাক্টিভেটর, সিরামিক এবং মহাকাশে ব্যবহৃত হয়েছে এবং এর বিকাশের সম্ভাবনাগুলি খুব বিস্তৃত।
1970-এর দশকে, চীন Sc2O3 পণ্য বিকাশ শুরু করে এবং কিলোগ্রাম পণ্য বাজারে প্রবেশ করে। 1980-এর দশকে, চীনের Sc2O3 উৎপাদন চরমে পৌঁছেছিল, যার উৎপাদন 100 কেজির বেশি পৌঁছেছিল, প্রধানত জাপান এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে রপ্তানি করা হয়েছিল। 1990 এর দশক থেকে, রাশিয়া প্রচুর পরিমাণে Sc2O3 পণ্য তৈরি করেছে এবং সেগুলিকে কম দামে আন্তর্জাতিক বাজারে নিক্ষেপ করেছে, যা চীনে স্ক্যান্ডিয়াম অক্সাইডের উৎপাদনকে মারাত্মকভাবে প্রভাবিত করেছে, যার ফলে Sc2O3-এর উৎপাদন কম হয়েছে এবং অনেক উৎপাদন হয়েছে। লাইন নিচে নেমে গেছে, চীনের ক্ষমতা এবং আউটপুট সঙ্কুচিত অবস্থায় রয়েছে। যাইহোক, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, চীনে Sc-Al ধাতু এবং বৈদ্যুতিক আলোর উত্স উপকরণগুলির বিকাশ Sc2O3 শিল্প উত্পাদনের বিকাশকে উন্নীত করেছে। চীন স্ক্যান্ডিয়াম সম্পদে সমৃদ্ধ। এটি রিপোর্ট করা হয়েছে যে বিশ্বে স্ক্যান্ডিয়ামের শিল্প মজুদ বর্তমানে প্রায় 2 মিলিয়ন টন, এবং চীনে প্রায় 600000-650000 টন রয়েছে, যা বিশ্বের মোট সামগ্রীর প্রায় 30 শতাংশ। বছরের পর বছর গবেষণা এবং উৎপাদন অনুশীলনের পর, স্ক্যান্ডিয়াম-ধারণকারী কাঁচামাল থেকে Sc2O3 আহরণের জন্য উৎপাদন প্রযুক্তি এবং সরঞ্জাম নিম্নলিখিত পদ্ধতিগুলি অন্তর্ভুক্ত করে:
① নিষ্কাশন পদ্ধতি। এটি ব্যাপকভাবে উত্পাদনে ব্যবহৃত হয় এবং এর বড় আউটপুট, ভাল মানের, উচ্চ পুনরুদ্ধারের হার, কম খরচ এবং উত্পাদনে অবিচ্ছিন্ন অপারেশনের বৈশিষ্ট্য রয়েছে।
② আয়ন বিনিময় পদ্ধতি। এটি প্রায়শই উত্পাদনে ব্যবহৃত হয়। এটিতে কম ফলন, উচ্চ বিশুদ্ধতা, কম ফলন, উচ্চ খরচ এবং দীর্ঘ উত্পাদন চক্রের বৈশিষ্ট্য রয়েছে।
③ নিষ্কাশন রজন ক্রোমাটোগ্রাফি. এটির স্বল্প উৎপাদন চক্র, উচ্চ বিশুদ্ধতা, উচ্চ ফলন এবং কম খরচের বৈশিষ্ট্য রয়েছে।
④ তরল ঝিল্লি নিষ্কাশন পদ্ধতি। এটি একটি নতুন বিচ্ছেদ প্রযুক্তি যা ঝিল্লি বিচ্ছেদ এবং তরল-তরল নিষ্কাশনকে একত্রিত করে। কিন্তু বর্তমানে উৎপাদনের কোনো চর্চা নেই। কিছু লোক প্রাথমিক নিষ্কাশনের পরে 60mg/L থেকে 1400mg/L পর্যন্ত Sc সমৃদ্ধ করতে ইমালসন লিকুইড মেমব্রেন ব্যবহার করেছেন। অনেক বছর ধরে চীনে Sc2O3 নিষ্কাশনের দৃষ্টিকোণ থেকে, প্রথম দুটি প্রক্রিয়া প্রায় গৃহীত হয়
প্রযুক্তি (নিষ্কাশন এবং আয়ন বিনিময়)। [২]
নিষ্কাশন পদ্ধতি
(1) নিষ্কাশন পদ্ধতির মাধ্যমে স্ক্যান্ডিয়াম ঘনত্ব থেকে স্ক্যান্ডিয়াম অক্সাইড তৈরির প্রক্রিয়া: ScCl3 দ্রবণ পেতে স্ক্যান্ডিয়াম ঘনত্বকে হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড দিয়ে দ্রবীভূত করা হয় এবং তারপরে টাইটানিয়াম এবং আয়রনের মতো অমেধ্যগুলি শুদ্ধ করা হয়। বিশুদ্ধ তরল কাঁচামাল হিসাবে ব্যবহৃত হয়। 50 শতাংশ টিবিপি এবং কেরোসিন নির্যাস হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল। প্রস্তুত উপাদান দ্রবণ এবং নিষ্কাশন স্ক্যান্ডিয়াম নিষ্কাশন নিষ্কাশন ট্যাংক মধ্যে রাখা হয়. স্ক্যান্ডিয়াম নিষ্কাশনের জন্য অ্যাসিড ধোয়া এবং পাতন জলের পরে, বিশুদ্ধ স্ক্যান্ডিয়াম-ধারণকারী দ্রবণ (ScCl3 দ্রবণ) প্রাপ্ত করা হয় এবং তারপরে অক্সালিক অ্যাসিড দিয়ে প্রস্রাব করা হয়। শুকানোর এবং বার্ন করার পরে, বিশুদ্ধ Sc2O3 পণ্য প্রাপ্ত হয়। মূল প্রক্রিয়াটি হল: স্ক্যান্ডিয়াম ঘনীভূত - অ্যাসিড দ্রবীভূতকরণ - বিশুদ্ধকরণ - স্ক্যান্ডিয়ামের টিবিপি নিষ্কাশন - অ্যাসিড ওয়াশিং - স্ক্যান্ডিয়ামের স্ট্রিপিং - অক্সালিক অ্যাসিড বৃষ্টিপাত - শুকানো - বার্ন - প্যাকেজিং - গুদামজাতকরণ (বিশুদ্ধ Sc2O3 পণ্য)।
প্রধান সরঞ্জাম: অ্যাসিড দ্রবীভূত ট্যাঙ্ক, নিষ্কাশন ট্যাঙ্ক, অবক্ষেপণ ট্যাঙ্ক, জ্বলন্ত চুল্লি, প্যাকেজিং মেশিন ইত্যাদি।
আয়ন বিনিময় পদ্ধতি
প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়া: টাংস্টেন বর্জ্য স্ল্যাগ (Sc2O378g/t~377g/t সমন্বিত) কাঁচামাল হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এটি হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডে দ্রবীভূত হয় এবং ফিল্টার করা হয় এবং ফিড তরল ScCl3 পরিষ্কার দ্রবণ পেতে বিশুদ্ধ করা হয়, যা মিশ্রণের পরে আয়ন বিনিময়ের জন্য ফিড তরল হিসাবে ব্যবহৃত হয়। ব্যবহারের জন্য শোষণ কলাম এবং পৃথকীকরণ কলাম প্রস্তুত করুন। ফিড লিকুইড (ScCl3 লিকুইড) কলামের উপরের প্রান্ত থেকে শোষণ কলামে প্রবাহিত হয় এবং ব্যবহারের জন্য Sc3 প্লাস স্যাচুরেশনে পৌঁছায়। বিচ্ছেদ কলামের সাথে শোষণ কলাম সংযোগ করার পরে, ইলুয়েন্টটি শোষণ কলামের শীর্ষ থেকে পৃথকীকরণ কলামের মধ্যে এবং এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হবে। শেষ বিচ্ছেদ কলামটি ScCl3 দ্রবণ থেকে স্থিরভাবে প্রবাহিত হওয়ার পরে, ScCl3 দ্রবণ (বিশুদ্ধ ScCl3 দ্রবণ) ক্রমাগত সংগ্রহের পাত্রে গ্রহণ করা যেতে পারে, এবং তারপরে অম্লতা সামঞ্জস্য করা হয়, এবং তারপর অক্সালিক অ্যাসিড বৃষ্টিপাত, পরিস্রাবণ, শুকানোর জন্য ব্যবহার করা হয়। এবং বিশুদ্ধ Sc2O3 পণ্য তৈরি করতে জ্বলে। প্রধান প্রক্রিয়াটি নিম্নরূপ: টংস্টেন বর্জ্য অবশিষ্টাংশ - অ্যাসিড দ্রবীভূতকরণ - পরিশোধন - শোষণ কলাম - লিচিং - ScCl3 দ্রবণ গ্রহণ করা - অ্যাসিড সামঞ্জস্য করা - স্ক্যান্ডিয়াম প্রক্ষেপণ - শুকানো - বার্নিং - প্যাকেজিং - গুদামজাতকরণ (বিশুদ্ধ Sc2O3 পণ্য)।
প্রধান সরঞ্জাম: অ্যাসিড দ্রবীভূত ট্যাঙ্ক, শোষণ কলাম, বিচ্ছেদ কলাম, অবক্ষেপণ ট্যাঙ্ক, জ্বলন্ত চুল্লি, প্যাকেজিং মেশিন ইত্যাদি।
নিষ্কাশন রজন ক্রোমাটোগ্রাফি
প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়া: HCl দিয়ে ক্লোরিনযুক্ত ধোঁয়া এবং ধূলিকণা দ্রবীভূত করুন এবং তারপর ScCl3 ফিড তরল তৈরি করতে এটি বিশুদ্ধ করুন। 50 শতাংশ TBP-কেরোসিন নির্যাসক দিয়ে স্ক্যান্ডিয়াম নিষ্কাশন ট্যাঙ্কে নিষ্কাশন করা হয়, অমেধ্য আচার করা হয়, এবং বিশুদ্ধ Sc-Cl3 দ্রবণ পেতে স্ক্যান্ডিয়াম ফেরত বের করা হয়, তারপর Sc H2C2O4 দিয়ে প্রিসিপিটেড করা হয়, এবং বিশুদ্ধ Sc2O3 পুড়িয়ে ফেলা হয়। মূল প্রক্রিয়াটি নিম্নরূপ: অক্সিডেশন ফিউম - হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড দ্রবীভূতকরণ - পরিশোধন - নেট ScCl3 সমাধান - নিষ্কাশন - অ্যাসিড ওয়াশিং - স্ট্রিপিং - বৃষ্টিপাত - জ্বলন - প্যাকেজিং - গুদামজাতকরণ (বিশুদ্ধ Sc2O3 পণ্য)।
তরল ঝিল্লি নিষ্কাশন
কাঁচামাল হিসাবে টাইটানিয়াম সাদা বর্জ্য তরল (SC2O325g/m3 ধারণকারী) নিন। সালফিউরিক অ্যাসিড মাঝারি পদ্ধতিতে P204 কেরোসিন নির্যাসক হিসাবে ব্যবহার করে, নিষ্কাশন ট্যাঙ্কের ফিড তরল থেকে স্ক্যান্ডিয়াম বের করা হয়। H2SO4 এবং H2O2 দিয়ে অ্যাসিড ধোয়ার মাধ্যমে অমেধ্য অপসারণ করার পর, স্ক্যান্ডিয়ামকে NaOH দ্রবণ দিয়ে বের করে Sc (OH) 3 ঘনীভূত করা হয়। Sc (OH) 3 হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডে দ্রবীভূত হয়ে ScCl3 দ্রবণ তৈরি করে। অক্সালিক অ্যাসিড স্ক্যান্ডিয়াম (দুইবার) প্রসারিত করে এবং এটি পুড়িয়ে দেয়। প্যাকেজটি বিশুদ্ধ Sc2O3 পণ্য। প্রধান প্রক্রিয়া হল: টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড বর্জ্য মদ - প্রস্তুতি - নিষ্কাশন - পিকলিং - স্ট্রিপিং - sc (OH) 3 পণ্য - দ্রবীভূত করা - বৃষ্টিপাত - জ্বলন্ত - প্যাকেজিং - গুদামজাতকরণ (বিশুদ্ধ Sc2O3 পণ্য)।