اسکینڈیم آکسائیڈ کی پیداوار کا عمل

اسکینڈیم آکسائڈ کی پیداوار کا عمل
اسکینڈیم آکسائیڈ کا کیمیائی فارمولا Sc2O3 ہے۔ فطرت: سفید ٹھوس۔ اس میں نایاب زمین سیسکوآکسائیڈ کی کیوبک ساخت ہے۔ کثافت 3۔{3}}۔ پگھلنے کا نقطہ 2403 ڈگری ± 20 ڈگری۔ پانی میں گھلنشیل، گرم تیزاب میں گھلنشیل۔ یہ اسکینڈیم نمک کے تھرمل سڑن سے تیار کیا جاتا ہے۔ اسے سیمی کنڈکٹر کوٹنگ کے لیے بخارات کے مواد کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ متغیر طول موج کے سالڈ اسٹیٹ لیزرز، ہائی ڈیفینیشن ٹیلی ویژن الیکٹران گن، دھاتی ہالائیڈ لیمپ وغیرہ بنائیں۔
اسکینڈیم آکسائڈ (Sc2O3) اسکینڈیم مصنوعات میں سب سے اہم مصنوعات میں سے ایک ہے۔ اس کی طبعی اور کیمیائی خصوصیات نایاب زمین کے آکسائیڈ (جیسے La2O3، Y2O3 اور Lu2O3) سے ملتی جلتی ہیں، اس لیے پیداوار میں استعمال ہونے والے پیداواری طریقے بہت ملتے جلتے ہیں۔ Sc2O3 اسکینڈیم میٹل (Sc)، مختلف نمکیات کی مصنوعات (ScCl3، ScF3، ScI3، Sc2 (C2O4) 3، وغیرہ) اور مختلف اسکینڈیم مرکبات (Al-Sc، AlZr-Sc سیریز) تیار کر سکتا ہے۔ ان اسکینڈیم مصنوعات کی عملی تکنیکی قدر اور اچھے معاشی نتائج ہیں۔ Sc2O3 کی کچھ خصوصیات کی وجہ سے، یہ ایلومینیم کے مرکب، برقی روشنی کے ذرائع، لیزر، کیٹالسٹ، ایکٹیویٹر، سیرامکس اور ایرو اسپیس میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا رہا ہے، اور اس کی ترقی کے امکانات بہت وسیع ہیں۔
1970 کی دہائی میں، چین نے Sc2O3 مصنوعات تیار کرنا شروع کیں، اور کلوگرام مصنوعات مارکیٹ میں داخل ہوئیں۔ 1980 کی دہائی میں، چین کی Sc2O3 کی پیداوار عروج پر پہنچ گئی، جس کی پیداوار 100 کلوگرام سے زیادہ تک پہنچ گئی، بنیادی طور پر جاپان اور امریکہ کو برآمد کی گئی۔ 1990 کی دہائی سے روس نے بڑی تعداد میں Sc2O3 مصنوعات تیار کی ہیں اور انہیں کم قیمت پر بین الاقوامی مارکیٹ میں پھینک دیا ہے، جس نے چین میں سکینڈیم آکسائیڈ کی پیداوار کو شدید متاثر کیا ہے، جس سے Sc2O3 کی پیداوار کم ہو گئی ہے، اور بہت سی پیداوار لائنیں نیچے ہیں، چین کی صلاحیت اور پیداوار سکڑتی ہوئی حالت میں ہے۔ تاہم، حالیہ برسوں میں، چین میں Sc-Al الائے اور الیکٹرک لائٹ سورس مواد کی ترقی نے Sc2O3 صنعتی پیداوار کی ترقی کو فروغ دیا ہے۔ چین سکینڈیم وسائل سے مالا مال ہے۔ بتایا جاتا ہے کہ دنیا میں اسکینڈیم کے صنعتی ذخائر اس وقت تقریباً 2 ملین ٹن ہیں، اور چین میں تقریباً 600000-650000 ٹن ہیں، جو دنیا کے کل مواد کا تقریباً 30 فیصد ہے۔ برسوں کی تحقیق اور پیداواری مشق کے بعد، اسکینڈیم پر مشتمل خام مال سے Sc2O3 نکالنے کے لیے پیداواری ٹیکنالوجی اور آلات میں درج ذیل طریقے شامل ہیں:
① نکالنے کا طریقہ۔ یہ بڑے پیمانے پر پیداوار میں استعمال ہوتا ہے اور اس میں بڑی پیداوار، اچھے معیار، اعلیٰ بحالی کی شرح، کم قیمت اور پیداوار میں مسلسل آپریشن کی خصوصیات ہیں۔
② آئن ایکسچینج کا طریقہ۔ یہ اکثر پیداوار میں بھی استعمال ہوتا ہے۔ اس میں کم پیداوار، اعلی پاکیزگی، کم پیداوار، زیادہ لاگت اور طویل پیداواری سائیکل کی خصوصیات ہیں۔
③ نکالنے رال کرومیٹوگرافی. اس میں مختصر پیداوار سائیکل، اعلی پاکیزگی، اعلی پیداوار اور کم لاگت کی خصوصیات ہیں۔
④ مائع جھلی نکالنے کا طریقہ۔ یہ ایک نئی علیحدگی کی ٹیکنالوجی ہے جو جھلی کی علیحدگی اور مائع مائع نکالنے کو ملاتی ہے۔ لیکن فی الحال کوئی پروڈکشن پریکٹس نہیں ہے۔ کچھ لوگوں نے بنیادی نکالنے کے بعد 60mg/L سے 1400mg/L تک Sc کو افزودہ کرنے کے لیے ایملشن مائع جھلی کا استعمال کیا ہے۔ چین میں کئی سالوں سے Sc2O3 نکالنے کے نقطہ نظر سے، پہلے دو عمل تقریباً اپنائے گئے ہیں۔
ٹیکنالوجی (نکالنے اور آئن کا تبادلہ)۔ [2]
نکالنے کا طریقہ
(1) نکالنے کے طریقہ سے سکینڈیم کانسنٹریٹ سے سکینڈیم آکسائیڈ پیدا کرنے کا عمل: سکینڈیم کانسنٹریٹ کو ہائیڈروکلورک ایسڈ کے ساتھ تحلیل کیا جاتا ہے تاکہ ScCl3 محلول حاصل کیا جا سکے، اور پھر ٹائٹینیم اور آئرن جیسی نجاستوں کو صاف کیا جاتا ہے۔ پیوریفائیڈ مائع کو خام مال کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ 50 فیصد ٹی بی پی اور مٹی کا تیل بطور عرق استعمال کیا گیا۔ سکینڈیم کو نکالنے کے لیے تیار شدہ مادی محلول اور ایکسٹریکٹنٹ کو ایکسٹرکشن ٹینک میں ڈالا جاتا ہے۔ اسکینڈیم کو نکالنے کے لیے تیزاب سے دھونے اور پانی کو کشید کرنے کے بعد، اسکینڈیم پر مشتمل خالص محلول (ScCl3 محلول) حاصل کیا جاتا ہے اور پھر اسے آکسالک ایسڈ سے تیار کیا جاتا ہے۔ خشک کرنے اور جلانے کے بعد، خالص Sc2O3 پروڈکٹ حاصل کی جاتی ہے۔ اہم عمل یہ ہے: اسکینڈیم کنسنٹریٹ - تیزاب کی تحلیل - پیوریفیکیشن - اسکینڈیم کا ٹی بی پی نکالنا - ایسڈ واشنگ - اسکینڈیم کو اتارنا - آکسالک ایسڈ کی بارش - خشک کرنا - جلانا - پیکیجنگ - گودام (خالص Sc2O3 مصنوعات)۔
اہم سامان: تیزاب کو تحلیل کرنے والا ٹینک، نکالنے والا ٹینک، تلچھٹ کا ٹینک، جلانے والی بھٹی، پیکیجنگ مشین وغیرہ۔
آئن ایکسچینج کا طریقہ
تکنیکی عمل: ٹنگسٹن ویسٹ سلیگ (Sc2O378g/t~377g/t پر مشتمل) خام مال کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ اسے ہائیڈروکلورک ایسڈ میں تحلیل کیا جاتا ہے اور فلٹر کیا جاتا ہے، اور فیڈ مائع کو ScCl3 صاف محلول حاصل کرنے کے لیے پاک کیا جاتا ہے، جو مکس کرنے کے بعد آئن کے تبادلے کے لیے فیڈ مائع کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ استعمال کے لیے ادسورپشن کالم اور علیحدگی کالم تیار کریں۔ فیڈ مائع (ScCl3 مائع) کالم کے اوپری سرے سے جذب کالم میں بہتا ہے اور استعمال کے لیے Sc3 پلس سنترپتی تک پہنچ جاتا ہے۔ ادسورپشن کالم کو علیحدگی کے کالم سے جوڑنے کے بعد، ایلیونٹ جذب کالم کے اوپری حصے سے علیحدگی کالم میں اور اس کے ذریعے بہہ جائے گا۔ آخری علیحدگی کا کالم مستقل طور پر ScCl3 محلول سے باہر نکلنے کے بعد، ScCl3 محلول (خالص ScCl3 محلول) کو جمع کرنے والے برتن میں مسلسل وصول کیا جا سکتا ہے، اور پھر تیزابیت کو ایڈجسٹ کیا جاتا ہے، اور پھر آکسالک ایسڈ کو بارش، فلٹریشن، خشک کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ اور خالص Sc2O3 پروڈکٹ بنانے کے لیے جلانا۔ اہم عمل مندرجہ ذیل ہے: ٹنگسٹن فضلہ کی باقیات - تیزاب کی تحلیل - پیوریفیکیشن - جذب کالم - لیچنگ - ScCl3 حل وصول کرنا - تیزاب کو ایڈجسٹ کرنا - اسکینڈیم کو تیز کرنا - خشک کرنا - جلانا - پیکیجنگ - گودام (خالص Sc2O3 مصنوعات)۔
اہم سامان: تیزاب کو تحلیل کرنے والا ٹینک، جذب کرنے والا کالم، علیحدگی کا کالم، تلچھٹ کا ٹینک، جلانے والی بھٹی، پیکیجنگ مشین وغیرہ۔
نکالنے والی رال کرومیٹوگرافی۔
تکنیکی عمل: کلورین شدہ دھوئیں اور دھول کو HCl کے ساتھ پگھلا دیں، اور پھر ScCl3 فیڈ مائع بنانے کے لیے اسے صاف کریں۔ اسکینڈیم کو ایکسٹرکشن ٹینک میں 50 فیصد TBP-کیروسین ایکسٹریکٹنٹ کے ساتھ نکالا جاتا ہے، نجاست کو اچار کیا جاتا ہے، اور اسکینڈیم کو خالص Sc-Cl3 محلول حاصل کرنے کے لیے واپس نکالا جاتا ہے، پھر Sc کو H2C2O4 کے ساتھ تیز کیا جاتا ہے، اور خالص Sc2O3 جلا کر حاصل کیا جاتا ہے۔ اہم عمل مندرجہ ذیل ہے: آکسیڈیشن فیوم - ہائیڈروکلورک ایسڈ تحلیل - پیوریفیکیشن - نیٹ ScCl3 حل - نکالنا - تیزاب دھونا - اتارنا - بارش - جلانا - پیکیجنگ - گودام (خالص Sc2O3 پروڈکٹ)۔
مائع جھلی نکالنا
ٹائٹینیم سفید فضلہ مائع (جس میں Sc2O325g/m3 ہوتا ہے) کو خام مال کے طور پر لیں۔ سلفیورک ایسڈ میڈیم سسٹم میں P204 کیروسین کو بطور ایکسٹریکٹنٹ استعمال کرتے ہوئے، اسکینڈیم کو ایکسٹرکشن ٹینک میں فیڈ مائع سے نکالا جاتا ہے۔ H2SO4 اور H2O2 کے ساتھ تیزاب دھونے کے ذریعے نجاست کو ہٹانے کے بعد، اسکینڈیم کو NaOH محلول کے ساتھ نکال کر Sc (OH) 3 سنسنٹریٹ بنایا جاتا ہے۔ Sc (OH) 3 ہائیڈروکلورک ایسڈ میں تحلیل ہو کر ScCl3 محلول بناتا ہے۔ آکسالک ایسڈ اسکینڈیم (دو بار) کو تیز کرتا ہے اور اسے جلا دیتا ہے۔ پیکج خالص Sc2O3 پروڈکٹ ہے۔ اہم عمل یہ ہے: ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ فضلہ شراب - تیاری - نکالنا - اچار - اتارنا - sc (OH) 3 مصنوعات - تحلیل - بارش - جلانا - پیکیجنگ - گودام (خالص Sc2O3 پروڈکٹ)۔