তামার ইলেক্ট্রোলাইটিক পরিশোধন: রচনা, সূত্র এবং প্রতিক্রিয়া

2024 লেখক: Howard Calhoun | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-02 13:50

তামা পরিশোধন হল তড়িৎ বিশ্লেষণের মাধ্যমে ধাতু পরিশোধন করার প্রক্রিয়া। তামায় 99.999% বিশুদ্ধতা অর্জনের সবচেয়ে সহজ উপায় হল ইলেক্ট্রোলাইসিস পরিষ্কার করা। ইলেক্ট্রোলাইসিস বৈদ্যুতিক পরিবাহী হিসাবে তামার গুণমান উন্নত করে। বৈদ্যুতিক সরঞ্জামগুলিতে প্রায়শই ইলেক্ট্রোলাইটিক কপার থাকে৷

এটা কি?

কপার রিফাইনিং বা ইলেক্ট্রোলাইসিস একটি অ্যানোড ব্যবহার করে যাতে অশুদ্ধ তামা থাকে। এটি আকরিকের ঘনত্ব থেকে উদ্ভূত হয়। ক্যাথোড বিশুদ্ধ ধাতু (টাইটানিয়াম বা স্টেইনলেস স্টীল) গঠিত। ইলেক্ট্রোলাইট দ্রবণে সালফেট থাকে। অতএব, এটি যুক্তি দেওয়া যেতে পারে যে তামা পরিশোধন এবং তড়িৎ বিশ্লেষণ এক এবং একই। একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ অ্যানোড থেকে তামার আয়নগুলিকে দ্রবণে প্রবেশ করে এবং ক্যাথোডে জমা করে। এই ক্ষেত্রে, অমেধ্যগুলি হয় ছেড়ে যায়, বা একটি অবক্ষেপ তৈরি করে, বা সমাধানে থাকে। ক্যাথোড খাঁটি তামার চেয়ে বড় হয় এবং অ্যানোড সঙ্কুচিত হয়।

ইলেক্ট্রোলাইটিক কোষগুলি এমন প্রতিক্রিয়াগুলির প্রতিক্রিয়া জানাতে একটি বাহ্যিক ডিসি উত্স ব্যবহার করে যা অন্যথায় স্বতঃস্ফূর্ত হবে না। ইলেক্ট্রোলাইটিক প্রতিক্রিয়াঅনেক ধরনের সাবস্ট্রেটে প্লেট ধাতু পরিষ্কার করতে ব্যবহৃত হয়।

ধাতু বিশুদ্ধ করার জন্য ইলেক্ট্রোলাইটিক প্রক্রিয়া ব্যবহার করে (তামা পরিশোধন, ধাতু তড়িৎ বিশ্লেষণ):

1. যেহেতু অমেধ্য তামার তারের পরিবাহিতাকে অনেকাংশে কমিয়ে দিতে পারে, তাই দূষিত তামা পরিষ্কার করা প্রয়োজন। পরিষ্কার করার পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি হল ইলেক্ট্রোলাইসিস৷
2. যখন তামা সালফেটের জলীয় প্রস্তুতির তড়িৎ বিশ্লেষণে অশুদ্ধ তামার ধাতুর একটি স্ট্রিপ অ্যানোড হিসাবে ব্যবহার করা হয়, তখন তামা জারিত হয়। এর অক্সিডেশন জলের জারণের চেয়ে আরও সহজে এগিয়ে যায়। অতএব, ধাতব তামা তামার আয়ন আকারে দ্রবণে দ্রবীভূত হয়, অনেক অমেধ্য (কম সক্রিয় ধাতু) রেখে যায়।
3. অ্যানোডে গঠিত কপার আয়নগুলি ক্যাথোডে স্থানান্তরিত হয় যেখানে তারা ক্যাথোডে জল এবং ধাতব "প্লেট" এর চেয়ে সহজে হ্রাস পায়।

ইলেক্ট্রোডগুলির মধ্যে পর্যাপ্ত কারেন্ট পাস করা প্রয়োজন, অন্যথায় একটি স্বতঃস্ফূর্ত প্রতিক্রিয়া ঘটবে। বৈদ্যুতিক সম্ভাবনাকে সাবধানে সামঞ্জস্য করার মাধ্যমে, ধাতব অমেধ্যগুলি যা অ্যানোডে তামাকে অক্সিডাইজ করার জন্য যথেষ্ট সক্রিয়, পদার্থগুলি ক্যাথোডে হ্রাস পায় না এবং ধাতুটি বেছে বেছে জমা হয়।

গুরুত্বপূর্ণ! সমস্ত ধাতু জলের চেয়ে সহজে হ্রাস বা জারিত হয় না। যদি তাই হয়, সর্বনিম্ন সম্ভাবনার প্রয়োজন ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়া প্রথমে ঘটবে। উদাহরণস্বরূপ, যদি আমরা ইলেক্ট্রোড ব্যবহার করি, অ্যানোড এবং ক্যাথোড উভয়ই, ধাতব সম্ভাবনা অ্যানোডে জারিত হবে, তবে ক্যাথোডে জল হ্রাস পাবে এবং অ্যালুমিনিয়াম আয়নগুলি দ্রবণে থাকবে।

ইলেক্ট্রোলাইসিস তৈরি করতে, আপনাকে ব্যবহার করতে হবেনিম্নলিখিত তামা পরিশোধন পদ্ধতি:

1. একটি গ্লাসে কপার সালফেট দ্রবণ ঢালুন।
2. কপার সালফেট দ্রবণে দুটি গ্রাফাইট রড রাখুন।
3. একটি ইলেক্ট্রোডকে নেগেটিভ ডিসি পাওয়ার টার্মিনালে এবং অন্যটিকে ইতিবাচক টার্মিনালে সংযুক্ত করুন।
4. কপার সালফেট দ্রবণ দিয়ে দুটি ছোট টিউব সম্পূর্ণভাবে পূরণ করুন এবং প্রতিটি ইলেক্ট্রোডে একটি স্টপার রাখুন।
5. পাওয়ার সাপ্লাই চালু করুন এবং প্রতিটি ইলেক্ট্রোডে কী ঘটছে তা পরীক্ষা করুন।
6. জ্বলন্ত টায়ার দিয়ে উত্পাদিত যেকোনো গ্যাস পরীক্ষা করুন।
7. আপনার পর্যবেক্ষণ এবং আপনার পরীক্ষার ফলাফল রেকর্ড করুন।

ফলাফল এইরকম হওয়া উচিত:

• বাদামী বা গোলাপী কঠিন পদার্থ দ্রবণে উপস্থিত হয়।
• বুদবুদ আছে।
• বুদ বর্ণহীন হওয়া উচিত।
• বায়বীয় আকারে একটি পদার্থ।

সমস্ত ফলাফল রেকর্ড করা হয়, যার পরে টায়ার দ্বারা গ্যাস নিভে যায়। অমেধ্য এবং তৃতীয় পক্ষের ময়লা থেকে ধাতু পরিষ্কার করার আরেকটি উপায় রয়েছে - এটি তামার অগ্নি পরিশোধন। এটি কীভাবে ঘটে, আমরা পরে বলব, তবে এখন আমরা ধাতু পরিশোধনের জন্য অন্যান্য বিকল্পগুলি উপস্থাপন করব।

তামা পরিশোধন করার পদ্ধতি - আর কীভাবে কাঙ্ক্ষিত ধাতুর রাসায়নিক ছিদ্র করা যায়?

যেহেতু ইলেক্ট্রোলাইসিস হল সালফেট এবং কারেন্টের ক্রিয়া, বিশুদ্ধ পণ্য পাওয়ার জন্য ইলেক্ট্রোলাইটিক পদ্ধতি কী? সম্পূর্ণ ভিন্ন জিনিস, যদিও ধ্বনিত নামের ক্ষেত্রে একই রকম। যাইহোক, তামার বৈদ্যুতিক পরিশোধন অ্যাসিড ব্যবহারের উপর ভিত্তি করে। আমরা বলতে পারি যে এটি ধাতুর অক্সিডেশন, কিন্তু পুরোপুরি নয়।

বৈদ্যুতিক তার তৈরির জন্য পরিষ্কার উত্পাদন গুরুত্বপূর্ণ, কারণ তামার বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা অমেধ্য দ্বারা হ্রাস পায়। এই অমেধ্যগুলির মধ্যে রয়েছে মূল্যবান ধাতু যেমন:

• রূপা,
• সোনা;
• প্ল্যাটিনাম।

যখন ইলেক্ট্রোলাইসিসের মাধ্যমে সেগুলোকে সরিয়ে ফেলা হয় এবং একইভাবে পুনরুদ্ধার করা হয়, তখন কয়েক ডজন বাড়িতে বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য যথেষ্ট পরিমাণ বিদ্যুৎ খরচ হয়। পরিশোধিত উপাদান শক্তি সঞ্চয় করে, কম সময়ে আরও বেশি বাড়িকে শক্তি দেয়।

ইলেক্ট্রোলাইটিক রিফাইনিংয়ে, তামা সালফেটের ইলেক্ট্রোলাইটিক স্নানের একটি অ্যানোড থেকে একটি অশুদ্ধ রচনা তৈরি হয় - CuSO₄ এবং সালফিউরিক অ্যাসিড H_{2 SO 4}. ক্যাথোড খুব খাঁটি তামার একটি পাত। দ্রবণের মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হওয়ার সাথে সাথে ধনাত্মক তামার আয়ন, Cu₂₊ ক্যাথোডে আকৃষ্ট হয়, যেখানে তারা ইলেকট্রন গ্রহণ করে এবং জমা হয় নিরপেক্ষ পরমাণু, যার ফলে ক্যাথোডে আরও বেশি বিশুদ্ধ ধাতু তৈরি হয়। এদিকে, অ্যানোডের পরমাণুগুলি ইলেকট্রন দান করে এবং আয়ন হিসাবে ইলেক্ট্রোলাইট দ্রবণে দ্রবীভূত হয়। কিন্তু অ্যানোডের অমেধ্যগুলি দ্রবণে যায় না কারণ রূপা, সোনা এবং প্ল্যাটিনাম পরমাণুগুলি তামার মতো সহজে জারিত হয় না (ধনাত্মক আয়নে পরিণত হয়)। এইভাবে, রূপা, সোনা এবং প্ল্যাটিনাম কেবল অ্যানোড থেকে ট্যাঙ্কের নীচে পড়ে যায়, যেখানে সেগুলি পরিষ্কার করা যেতে পারে৷

কিন্তু ট্যাঙ্ক ব্যবহার করার সময় তামার ইলেক্ট্রোলাইটিক পরিশোধনও রয়েছে:

1. ইলেক্ট্রোলাইটিক ট্রিটমেন্ট ট্যাঙ্কগুলি হলশিল্প উৎপাদনে পৃথক কর্মশালা। অ্যানোড প্লেটগুলি ইলেক্ট্রোলাইটিক কপার পরিষ্কার করার জন্য ট্যাঙ্কে "হ্যান্ডলগুলি" দ্বারা সাসপেন্ড করা হয়। কঠিন রডের উপর স্থগিত বিশুদ্ধ তামার ক্যাথোড শীটগুলি একই ট্যাঙ্কে ঢোকানো হয়, প্রতিটি অ্যানোডের মধ্যে একটি শীট। যখন একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ অ্যানোড থেকে ইলেক্ট্রোলাইটের মাধ্যমে ক্যাথোডে চলে যায়, তখন অ্যানোড থেকে তামা দ্রবণে চলে যায় এবং স্টার্টার শীটে জমা হয়। অ্যানোড থেকে অমেধ্য ট্যাঙ্কের নীচে স্থির হয়৷
2. তামার অ্যানোড (প্লেট) সহ ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ মেশিন। এটি মসৃণভাবে ছাঁচে অ্যানোড প্লেটে পরিণত হবে। প্রাক-চিকিত্সা করার পরে, টিন, সীসা, লোহা এবং অ্যালুমিনিয়াম সরানো হয়। এরপর, তামার উপাদান চুল্লিতে চার্জ করা শুরু হয়, তারপরে গলানোর প্রক্রিয়া হয়।
3. যখন অমেধ্য অপসারণ করা হয়, প্রাকৃতিক গ্যাস দিয়ে স্ল্যাগ অপসারণ এবং হ্রাস পর্যায় অনুসরণ করে। এই হ্রাসের লক্ষ্য বিনামূল্যে অক্সিজেন অপসারণ করা। পুনরুদ্ধারের পরে, প্রক্রিয়াটি ঢালাইয়ের সাথে শেষ হয়, যেখানে চূড়ান্ত পণ্যটি কপার অ্যানোড হিসাবে নিক্ষেপ করা হয়। উপাদান পুনর্ব্যবহার করার সময় এই অ্যানোডগুলি কাস্ট করতে বা ইলেক্ট্রোলাইসিস কপার স্মেল্টারে স্ক্র্যাপ মেটালের জন্য অ্যানোডগুলি পুনর্ব্যবহার করতে একই মেশিন ব্যবহার করা যেতে পারে।
4. ক্যাথোড শীট পরিষ্কার করুন। রিফাইনিং ফার্নেস থেকে বের করা পরিবর্তনকারী অ্যানোডগুলি ইলেক্ট্রোলাইসিস প্রক্রিয়ার মাধ্যমে 99.99% বিশুদ্ধতার সাথে ইলেক্ট্রোলাইটিক কপারে রূপান্তরিত হয়। তড়িৎ বিশ্লেষণের সময়, তামার আয়নগুলি একটি অপরিষ্কার কপার অ্যানোড ছেড়ে যায় এবং যেহেতু তারা ধনাত্মক, তাই ক্যাথোডে স্থানান্তরিত হয়৷

সময় সময় বিশুদ্ধ ধাতু ক্যাথোড বন্ধ স্ক্র্যাপ করা হয়. তামার অ্যানোড অমেধ্য যেমন সোনা,রূপালী, প্ল্যাটিনাম এবং টিন ইলেক্ট্রোলাইট দ্রবণের নীচে সংগ্রহ করে এবং অ্যানোড স্লাইম হিসাবে অবক্ষেপ করে। এই প্রক্রিয়াটিকে তামার ইলেক্ট্রোলাইটিক উত্পাদন এবং পরিশোধন বলা হয়।

একটি জীবাশ্ম প্রাপ্তি - কোন ধরণের অস্তিত্ব রয়েছে এবং সেগুলি কি অনুশীলনে প্রয়োজনীয়?

ধাতু পরিষ্কার করার একটি সামান্য ভিন্ন উপায়। তামার আগুন এবং ইলেক্ট্রোলাইটিক পরিশোধনও রয়েছে, যখন একটি প্রক্রিয়া অবিলম্বে অন্যটি অনুসরণ করে। একটি গুরুত্বপূর্ণ "বিচ্ছেদ" পর্যায় ঘনত্ব বা একাগ্রতা হয়ে ওঠে। ঘনত্ব সম্পূর্ণ হলে, সমাপ্ত পণ্য তৈরির পরবর্তী ধাপ হল তামার আগুন পরিশোধন।

সাধারণত এটি একটি খনির কাছাকাছি, একটি প্রক্রিয়াকরণ প্ল্যান্ট বা একটি স্মেল্টারে ঘটে। তামা পরিশোধনের মাধ্যমে, অবাঞ্ছিত উপাদানগুলি ধীরে ধীরে সরানো হয় এবং তামাকে 99.99% গ্রেড A পর্যন্ত বিশুদ্ধতায় কেন্দ্রীভূত করা হয়। পরিশোধন প্রক্রিয়ার বিবরণ নির্ভর করে ধাতুটি যে ধরনের খনিজগুলির সাথে যুক্ত তার উপর। সালফাইড সমৃদ্ধ তামা আকরিক পাইরোমেটালার্জিক্যাল প্রক্রিয়াজাত।

রিফাইনিং এবং পাইরোমেটালার্জি:

1. পাইরোমেটালার্জিতে, চুল্লিতে গরম করার আগে তামার ঘনত্ব শুকানো হয়। উত্তাপের প্রক্রিয়া চলাকালীন যে রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে তার ফলে ঘনীভূত পদার্থের দুটি স্তরে বিভক্ত হয়: একটি ম্যাট স্তর এবং একটি স্ল্যাগ স্তর। নীচের দিকের ম্যাট স্তরে তামা থাকে, অন্যদিকে স্ল্যাগ স্তরে অমেধ্য থাকে৷
2. স্ল্যাগটি বাতিল করা হয় এবং ম্যাট স্তরটি পুনরুদ্ধার করা হয় এবং একটি নলাকার পাত্রে স্থানান্তরিত করা হয় যাকে ট্রান্সডুসার বলা হয়। কনভার্টারে বিভিন্ন রাসায়নিক যোগ করা হয় যা তামার সাথে বিক্রিয়া করে। এটি রূপান্তরিত তামা গঠনের দিকে পরিচালিত করে, যাকে বলা হয়"ফোস্কা"। একবার নিক্ষিপ্ত হয়ে গেলে, এটি নিষ্কাশন করা হয় এবং তারপরে আগুন পরিষ্কার নামক আরেকটি প্রক্রিয়ার অধীনস্থ হয়।
3. ফায়ার স্ক্রাবারে, অবশিষ্ট সালফার এবং অক্সিজেন অপসারণের জন্য বায়ু এবং প্রাকৃতিক গ্যাস প্রস্ফুটিত হয়, যার ফলে ক্যাথোডে পরিশোধিত সংমিশ্রণ প্রক্রিয়া করা হয়। ধাতুটি অ্যানোডগুলিতে নিক্ষেপ করা হয় এবং একটি ইলেক্ট্রোলাইজারে স্থাপন করা হয়। চার্জ করার পরে, ক্যাথোডে বিশুদ্ধ তামা সংগ্রহ করা হয় এবং 99% বিশুদ্ধ পণ্য হিসাবে সরানো হয়।

পরিশোধন ও হাইড্রোমেটালার্জি:

1. হাইড্রোমেটালার্জিতে, তামার ঘনত্ব বিভিন্ন প্রক্রিয়ার মধ্যে একটির মাধ্যমে প্রক্রিয়া করা হয়। ন্যূনতম সাধারণ পদ্ধতি হল কার্বারাইজিং, যেখানে ধাতু স্ক্র্যাপ ধাতুতে একটি রেডক্স বিক্রিয়ায় জমা হয়।
2. আরও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত পরিশোধন পদ্ধতি হল দ্রাবক নিষ্কাশন এবং তড়িৎ বিশ্লেষণ। এই নতুন প্রযুক্তিটি 1980 এর দশকে ব্যাপকভাবে ছড়িয়ে পড়ে এবং বিশ্বের প্রায় 20% তামা এখন এইভাবে উত্পাদিত হয়৷
3. দ্রাবক নিষ্কাশন একটি জৈব দ্রাবক দিয়ে শুরু হয় যা ধাতুকে অমেধ্য এবং অবাঞ্ছিত উপকরণ থেকে আলাদা করে। তারপরে সালফিউরিক অ্যাসিড যোগ করা হয় জৈব দ্রাবক থেকে তামাকে আলাদা করার জন্য একটি ইলেক্ট্রোলাইটিক দ্রবণ তৈরি করতে।
4. এই দ্রবণটি তখন একটি ইলেক্ট্রোলাইসিস প্রক্রিয়ার অধীন হয় যা ক্যাথোডে তামাকে দ্রবণে রাখে। এই ক্যাথোডটি যেমন আছে বিক্রি করা যেতে পারে, তবে অন্যান্য ইলেক্ট্রোলাইজারের জন্য রড বা সোর্স শীটও তৈরি করা যেতে পারে।

খনি কোম্পানিগুলি ঘনীভূত বা ক্যাথোড আকারে তামা বিক্রি করতে পারে। কিভাবেউপরে উল্লিখিত হিসাবে, ঘনত্ব প্রায়শই খনি সাইটের চেয়ে অন্য কোথাও পরিশোধিত হয়। কনসেনট্রেট নির্মাতারা 24 থেকে 40% কপারযুক্ত কনসেনট্রেট পাউডার কপার স্মেল্টার এবং শোধনাগারে বিক্রি করে। বিক্রয়ের শর্তাবলী প্রতিটি গলানোর জন্য স্বতন্ত্র, কিন্তু সাধারণভাবে গলানোর জন্য খননকারীকে কনসেনট্রেটে থাকা তামার সামগ্রীর খরচের প্রায় 96%, বিয়োগ প্রক্রিয়াকরণ ফি এবং পরিশোধন খরচ প্রদান করে৷

স্মেল্টাররা সাধারণত টোল চার্জ করে, তবে তারা খনি শ্রমিকদের পক্ষে পরিশোধিত ধাতুও বিক্রি করতে পারে। এইভাবে, তামার দামের ওঠানামা থেকে সম্পূর্ণ ঝুঁকি (এবং পুরস্কার) রিসেলারদের কাঁধে পড়ে৷

আগুন পরিশোধন - এটি কতটা বিপজ্জনক?

উষ্ণতম অগ্নি পরিশোধন বিপজ্জনক হতে পারে, তবে প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতিটি বর্তমানে বেশিরভাগ শিল্প কারখানা দ্বারা ব্যবহৃত হয়। আলাদাভাবে, ফোস্কা তামা পরিশোধন করার প্রযুক্তি বর্ণনা করা মূল্যবান।

ব্লিস্টার কপার ইতিমধ্যেই প্রায় বিশুদ্ধ (৯৯% এর বেশি তামা)। কিন্তু আজকের বাজারের জন্য, এটি খুব "পরিষ্কার" নয়। ইলেক্ট্রোলাইসিস ব্যবহার করে ধাতুটিকে আরও শুদ্ধ করা হয়। শিল্প উৎপাদনে, ফোস্কা তামার ফায়ার রিফাইনিং নামে একটি পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। ইলেক্ট্রোলাইজারে অ্যানোড হিসাবে ব্যবহার করার জন্য কালি তামাকে বড় স্ল্যাবে নিক্ষেপ করা হয়। ইলেক্ট্রোলাইটিক পোস্ট-রিফাইনিং শিল্পের জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চ-মানের, উচ্চ-বিশুদ্ধ ধাতু তৈরি করে।

শিল্পে, এটি ব্যাপক আকারে করা হয়।এমনকি সর্বোত্তম রাসায়নিক পদ্ধতিও তামা থেকে সমস্ত অমেধ্য অপসারণ করতে পারে না, তবে ইলেক্ট্রোলাইটিক রিফাইনিং 99.99% বিশুদ্ধ তামা তৈরি করতে পারে।

1. অ্যানোড ফোস্কাগুলি তামা সালফেট এবং সালফিউরিক অ্যাসিড ধারণকারী একটি ইলেক্ট্রোলাইটে নিমজ্জিত হয়৷
2. এগুলির মধ্যে পরিষ্কার ক্যাথোড রয়েছে এবং 200 এর বেশি A এর একটি দ্রবণটি সমাধানের মধ্য দিয়ে যায়৷

এই অবস্থার অধীনে, তামার পরমাণু অপবিত্র অ্যানোড থেকে দ্রবীভূত হয়ে তামার আয়ন তৈরি করে। তারা ক্যাথোডে স্থানান্তরিত হয়, যেখানে তারা বিশুদ্ধ তামার পরমাণুর মতো জমা হয়।

• অ্যানোডে: Cu(s) → Cu₂ + (aq) + 2e^-.
• ক্যাথোডে: Cu₂ + (aq) + 2e^{- → Cu(গুলি)।}

যখন সুইচটি বন্ধ হয়ে যায়, অ্যানোডে থাকা তামার আয়নগুলি দ্রবণের মধ্য দিয়ে ক্যাথোডের দিকে যেতে শুরু করবে। তামার পরমাণু ইতিমধ্যে আয়ন হতে দুটি ইলেকট্রন ছেড়ে দিয়েছে, এবং তাদের ইলেকট্রনগুলি তারের মধ্যে ঘুরে বেড়াতে মুক্ত। সুইচ বন্ধ করলে ইলেক্ট্রনগুলো ঘড়ির কাঁটার দিকে ঠেলে দেয় এবং কিছু তামার আয়ন দ্রবণে স্থির হয়ে যায়।

প্লেটটি অ্যানোড থেকে ক্যাথোডে আয়নকে বিকর্ষণ করে। একই সময়ে, এটি তারের চারপাশে মুক্ত ইলেকট্রনগুলিকে ধাক্কা দেয় (এই ইলেকট্রনগুলি ইতিমধ্যে তারের উপর বিতরণ করা হয়েছে)। ক্যাথোডের ইলেকট্রনগুলি দ্রবণ থেকে তামার আয়নের সাথে পুনরায় মিলিত হয়, তামার পরমাণুর একটি নতুন স্তর তৈরি করে। ধীরে ধীরে, অ্যানোড ধ্বংস হয়, এবং ক্যাথোড বৃদ্ধি পায়। অ্যানোডের অদ্রবণীয় অমেধ্য বর্ষণের জন্য নীচে পড়ে। এই মূল্যবান জৈব পণ্যটি সরানো হচ্ছে৷

স্বর্ণ, রূপা, প্ল্যাটিনাম এবং টিন এই ইলেক্ট্রোলাইটে অদ্রবণীয় এবং তাই ক্যাথোডে জমা হয় না। তারা একটি মূল্যবান "পলি" গঠন করে যা অ্যানোডের নিচে জমা হয়।

লোহা এবং নিকেলের দ্রবণীয় অমেধ্যগুলি ইলেক্ট্রোলাইটে দ্রবীভূত হয়, যা ক্যাথোডগুলিতে অত্যধিক জমা রোধ করতে ক্রমাগত পরিষ্কার করতে হবে, যা তামার বিশুদ্ধতা হ্রাস করবে। সম্প্রতি, স্টেইনলেস স্টিলের ক্যাথোডগুলি তামার ক্যাথোড দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছে। একই রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে। পর্যায়ক্রমে, ক্যাথোডগুলি সরানো হয় এবং বিশুদ্ধ তামা শুদ্ধ করা হয়। নন-লৌহঘটিত ধাতব প্রক্রিয়াকরণ প্ল্যান্টে এই অবস্থার অধীনে ইলেক্ট্রোলাইটিক উত্পাদন এবং তামার পরিশোধন বেশ সাধারণ৷

ধাতু পরিশোধনের ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সংস্করণ

আগুন পরিষ্কারকে রাসায়নিক বলা যেতে পারে, কারণ এই প্রক্রিয়ায় অন্যান্য পদার্থ এবং অমেধ্যগুলির সাথে একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে। উপরে একটি অক্সিডেটিভ প্রতিক্রিয়া একটি উদাহরণ ছিল. বিশুদ্ধ তামা আহরণের সকল প্রকার ও পদ্ধতি একই রকম, যেমন তামার ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পরিশোধন, যেখানে অভিন্ন কৌশল ব্যবহার করা হয়, কিন্তু ভিন্ন ক্রমানুসারে।

রাসায়নিক সহায়ক উপাদানটি নিজেই উপজাত হয়ে ওঠে:

• কস্টিক সোডা
• ক্লোরিন।
• হাইড্রোজেন।

এটি একটি বিকল্প উপাদান খনির ব্যবস্থায় অর্থ ব্যয় না করে ব্যয়বহুল কাঁচামাল পাওয়ার সবচেয়ে সস্তা উপায়। এছাড়াও, মূল্যবান ধাতুগুলি খনন করা হয়, যা গঠনে মহৎ এবং বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতির শিল্প উদ্ভাবনে মূল্যবান৷

কপার ফার্নেস – ধাতু রান্নার শিল্প

ফায়ারড কপার রিফাইনিং ফার্নেস বিশেষভাবে ডিজাইন করা হয়েছে এবং নিয়ন্ত্রিত অমেধ্য সহ তরল ধাতুতে স্ক্র্যাপ কপার প্রক্রিয়াকরণ করতে সক্ষম। এটি স্ক্র্যাপের পাইরোমেটালার্জিক্যাল প্রক্রিয়াকরণের জন্য ডিজাইন করা হয়েছেঅর্থনৈতিক এবং পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ প্রযুক্তি। গলিত তামা উৎপাদনের জন্য প্রস্তাবিত প্রধান প্রযুক্তিটি কাঁচামাল হিসেবে স্ক্র্যাপ ব্যবহার করে তামার কাঠি, স্ট্রিপ, বিলেট বা অন্যান্য তামার পণ্য উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত (Cu> 92%)।

স্ক্র্যাপের ধরণের উপর নির্ভর করে 16-24 ঘন্টার একটি পরিষ্কার চক্রের (চার্জিং থেকে পুনরুদ্ধার পর্যন্ত) পোড়ানো এবং পরিষ্কার করার সিস্টেমের ক্ষমতা গণনা করা হয়েছিল। তামা পরিশোধন চুল্লির বিশেষ নকশা এবং ফাংশন রয়েছে:

1. চুল্লির বডি ইস্পাত অংশ এবং অনমনীয় বিভাগ-টাইপ কাঠামো দিয়ে তৈরি।
2. চুল্লি ভেতর থেকে অবাধ্য উপাদান দিয়ে সারিবদ্ধ।
3. এটি একটি হাইড্রোলিক স্টেশন দিয়ে সজ্জিত যা টিল্টিং ফার্নেস মোডে দুটি গতিতে কাজ করে: কাস্টিংয়ের জন্য কাত হওয়ার সময় ক্রীপ গতি এবং চলাচলের সময় উচ্চ গতি, যার জন্য খুব বেশি নির্ভুলতার প্রয়োজন হয় না।
4. অপারেশনগুলি চুল্লির নীচে ইনস্টল করা দুটি হাইড্রোলিক সিলিন্ডারের মাধ্যমে সঞ্চালিত হয়৷ বিদ্যুৎ বিভ্রাটের সময় একটি বিশেষ ডিভাইস ওভেনটিকে একটি অনুভূমিক অবস্থানে ফিরিয়ে দেয়।
5. মেটেরিয়াল লোডিং হ্যাচ ওভেনের পাশে অবস্থিত। এটি একটি হাইড্রোলিক সিলিন্ডার দ্বারা চালিত একটি দরজা দ্বারা বন্ধ করা হয়৷
6. কপার অক্সিডেশন এবং রিডাকশন অপারেশনের জন্য চুল্লিটি শীতল ল্যান্স দিয়ে সজ্জিত৷

এছাড়াও একটি সার্বজনীন বার্নার রয়েছে যা তরল এবং বায়বীয় উভয় ধরনের জ্বালানি গ্রহণ করে।

শিল্পে অক্সিডেটিভ পরিশোধন

ফিডস্টকের গন্ধ শেষ হওয়ার পরে তামার অক্সিডেশন অপারেশন করা হয়।tuyeres মাধ্যমে গলিত মধ্যে সংকুচিত বায়ু ইনজেকশন দ্বারা প্রক্রিয়া বাহিত হয়. ফলস্বরূপ স্ল্যাগটি একটি বিশেষ রেক ব্যবহার করে গলিত পৃষ্ঠ থেকে ম্যানুয়ালি সরানো হয় এবং একটি পাত্রে ফেলে দেওয়া হয়। স্ল্যাগে তামা, অমেধ্য, সীসা, টিন ইত্যাদি থাকে। গলে যাওয়া থেকে অক্সিজেন অপসারণ করতে এবং তামার অক্সাইড কমাতে হ্রাস প্রক্রিয়াটি অবশ্যই সম্পন্ন করতে হবে। গলিত প্রাকৃতিক গ্যাস ইনজেকশনের মাধ্যমে অপারেশন করা হয়।

চুল্লি থেকে, নিষ্কাশন গ্যাসগুলি গ্যাস পরিষ্কারের সিস্টেমে খাওয়ানো হয়, ধুলো সংগ্রাহকের মধ্য দিয়ে যায়, যা মোটা ধুলো ধারণ করে। বায়ুমণ্ডলে জরুরী গ্যাস মুক্তির ক্ষেত্রে সংগ্রাহক একটি ভেন্ট পাইপ দিয়ে সজ্জিত। ফায়ার ক্লিনিং ফার্নেস অবিরাম কাজ করে। প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়ার কাজের চক্রের মধ্যে রয়েছে:

• লোড হচ্ছে কাঁচামাল;
• অক্সিডেশন, স্ল্যাগিং, হ্রাস;
• পরিশোধিত ধাতু লোড হচ্ছে।

পরবর্তী পুরো প্রক্রিয়াটিকে বলা হয় কপার অক্সিডেটিভ রিফাইনিং। এটিকে সামগ্রিক পরিশোধন প্রক্রিয়া থেকে আলাদা করা যায় না, কারণ এটি বিশুদ্ধ ধাতু উৎপাদনের সম্পূর্ণ পদ্ধতির অংশ। প্রয়োজনীয় পরামিতিগুলি নির্মূল করার পরে, তামা গলিত পরবর্তী প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়ার জন্য ব্যবহার করা হয়৷

অ লৌহঘটিত ধাতুর আয়োডাইড পরিশোধন

কপার (II) আয়নগুলি আয়োডাইড আয়নগুলিকে আণবিক আয়োডিনে অক্সিডাইজ করে এবং এই প্রক্রিয়ায় তারা নিজেই তামা (I) আয়োডাইডে পরিণত হয়। আসল মিশ্রিত বাদামী মিশ্রণটি আয়োডিনের দ্রবণে তামা(I) আয়োডাইডের অফ-হোয়াইট অবক্ষেপে বিভক্ত হয়। দ্রবণে তামা (II) আয়নগুলির ঘনত্ব নির্ধারণ করতে এই প্রতিক্রিয়াটি ব্যবহার করুন। আপনি যদি ফ্লাস্কে সমাধানের নির্ধারিত পরিমাণ যোগ করেন,কপার (II) আয়ন ধারণ করে, এবং তারপরে অতিরিক্ত পটাসিয়াম আয়োডাইড দ্রবণ যোগ করুন, আপনি উপরে বর্ণিত প্রতিক্রিয়া পাবেন।

2Cu₂⁺ + 4I^- → 2CuI(s) + I 2 _{(জল সমাধান)}

আপনি সোডিয়াম থায়োসালফেট দ্রবণ দিয়ে টাইট্রেশনের মাধ্যমে নির্গত আয়োডিনের পরিমাণ খুঁজে পেতে পারেন।

2S₂O₂^-3 (সমাধান) + I ₂ (সমাধান) → S₄O₂^-6 (জল সমাধান) + 2I^{- (জলীয় দ্রবণ)}

বুরেট থেকে সোডিয়াম থায়োসালফেট দ্রবণ চালানো হলে আয়োডিনের রঙ চলে যায়। এটি প্রায় সব শেষ হয়ে গেলে, স্টার্চ যোগ করুন। সম্পূর্ণ কপার আয়োডাইড পরিশোধন বিক্রিয়াটি আয়োডিনের সাথে বিপরীতমুখী হয়ে একটি গভীর নীল স্টার্চ-আয়োডিন কমপ্লেক্স তৈরি করবে যা দেখতে অনেক সহজ।

নীল রঙ অদৃশ্য না হওয়া পর্যন্ত সোডিয়াম থায়োসালফেট দ্রবণের শেষ কয়েক ফোঁটা যোগ করুন। আপনি যদি দুটি সমীকরণের মাধ্যমে অনুপাতটি চিহ্নিত করেন, আপনি দেখতে পাবেন যে প্রতি 2 মোল কপার(II) আয়ন দিয়ে আপনার শুরু করা উচিত ছিল, আপনার 2 মোল সোডিয়াম থায়োসালফেট দ্রবণ প্রয়োজন। আপনি যদি সোডিয়াম থায়োসালফেট দ্রবণের ঘনত্ব জানেন তবে তামা (II) আয়নগুলির ঘনত্ব গণনা করা সহজ। এই প্রচেষ্টার ফল হল দ্রবণে তামার একটি সরল যৌগ (I) প্রাপ্ত করা।

ফসফরাস চিকিত্সা

ফসফরাস কপার রিফাইনিং হল একটি ফসফরাস ডিঅক্সিডাইজড হার্ড কপার, যা একটি টেকসই সাধারণ উদ্দেশ্য রজন। এটি তামা ফসফরাস দ্বারা অক্সিডাইজ করা হয়, যেখানে অবশিষ্ট ফসফরাস একটি নিম্ন স্তরে বজায় থাকে (0,005-0.013%) ভাল বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা অর্জন করতে। এটির ভাল তাপ পরিবাহিতা এবং চমৎকার ঢালাই এবং সোল্ডারিং বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এইভাবে কপার রিফাইন করার পর অক্সাইড, শক্ত কপার রজনে থাকা ফসফরাস দিয়ে অপসারণ করা হয়, যা সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত ডিঅক্সিডেন্ট।

টেবিলটি অ্যানিলেড (নরম) থেকে তামার শক্ত অবস্থা পর্যন্ত বিভিন্ন কর্মক্ষমতা দেখায়৷

টেনসিল শক্তি	220-385 N/mm2
টিয়ার শক্তি	60-325 N/mm2
দৈর্ঘ্য	55-4 %
কঠোরতা (HV)	45-155
বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা	90-98 %
তাপ পরিবাহিতা	350-365 W/cm

ড্রাইভ ফ্রেমগুলি সেমিকন্ডাক্টর পৃষ্ঠের বৈদ্যুতিক টার্মিনালের সাথে তারের সংযোগ করে এবং বৈদ্যুতিক ডিভাইস এবং মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডগুলিতে বড় আকারের সার্কিটগুলিকে সংযুক্ত করে৷ উপাদানটি প্রক্রিয়ার প্রয়োজনীয়তা মেটাতে এবং ইনস্টলেশন ও অপারেশনে নির্ভরযোগ্য হওয়ার জন্য নির্বাচন করা হয়েছে৷

ইলেক্ট্রোলাইসিসের পর তামার সংমিশ্রণ

অগ্নি পরিশোধনের পরে তামার সংমিশ্রণে ধাতুর 99.2% অন্তর্ভুক্ত থাকে। এর অনেক কম অ্যানোডগুলিতে থাকে। যখন অমেধ্য সম্পূর্ণরূপে অপসারণ করা হয়, তখন 130 গ্রাম/লি ক্যাথোড ঘাঁটি সংমিশ্রণে থাকে। ভিট্রিওলের জলীয় দ্রবণ দুর্বল হয়ে পড়ে এবং তামার ক্যাথোডের অম্লীয় উপাদান 140-180 গ্রাম/লিতে পৌঁছায়। ব্লিস্টার কপারে 99.5% ধাতু থাকে, লোহাতে থাকে 0.10%, দস্তা 0.05% পর্যন্ত, এবং সোনা এবং রৌপ্য মাত্র 1-200 গ্রাম / টি।