एल्युमीनियम ऑक्साइड पाउडर की तैयारी प्रक्रिया और तकनीकी नवाचार

जब यह आता हैएल्यूमिना पाउडरकई लोग इससे अपरिचित महसूस कर सकते हैं। लेकिन जब बात हमारे रोज़ाना इस्तेमाल होने वाले मोबाइल फ़ोन की स्क्रीन, तेज़ गति वाली रेलगाड़ियों के डिब्बों में लगी सिरेमिक कोटिंग और यहाँ तक कि अंतरिक्ष यान की ऊष्मारोधी टाइलों की आती है, तो इन उच्च तकनीक वाले उत्पादों के पीछे इस सफ़ेद पाउडर की मौजूदगी अपरिहार्य है। औद्योगिक क्षेत्र में एक "सार्वभौमिक पदार्थ" के रूप में, एल्युमिनियम ऑक्साइड पाउडर की निर्माण प्रक्रिया में पिछली शताब्दी में ज़बरदस्त बदलाव आए हैं। लेखक ने एक समय एक निश्चित क्षेत्र में काम किया था।अल्युमिनाउन्होंने कई वर्षों तक एक उत्पादन उद्यम के रूप में काम किया और अपनी आँखों से इस उद्योग की "पारंपरिक इस्पात निर्माण" से लेकर बुद्धिमान विनिर्माण तक की तकनीकी छलांग देखी।

I. पारंपरिक शिल्प कौशल की “तीन धुरी”

एल्यूमिना निर्माण कार्यशाला में, अनुभवी विशेषज्ञ अक्सर कहते हैं, "एल्यूमिना उत्पादन में शामिल होने के लिए, व्यक्ति को तीन आवश्यक कौशलों में निपुणता प्राप्त करनी चाहिए।" यह तीन पारंपरिक तकनीकों को संदर्भित करता है: बायर प्रक्रिया, सिंटरिंग प्रक्रिया और संयुक्त प्रक्रिया। बायर प्रक्रिया प्रेशर कुकर में हड्डियों को पकाने जैसी है, जहाँ बॉक्साइट में मौजूद एल्यूमिना उच्च तापमान और उच्च दाब के माध्यम से क्षारीय घोल में घुल जाता है। 2018 में, जब हम युन्नान में नई उत्पादन लाइन की डिबगिंग कर रहे थे, तो 0.5MPa के दाब नियंत्रण विचलन के कारण, घोल के पूरे बर्तन का क्रिस्टलीकरण विफल हो गया, जिसके परिणामस्वरूप 200,000 युआन से अधिक का प्रत्यक्ष नुकसान हुआ।

सिंटरिंग विधि उत्तर भारत में नूडल्स बनाने की विधि जैसी ही है। इसमें बॉक्साइट और चूना पत्थर को अनुपात में "मिलाया" जाता है और फिर रोटरी भट्टी में उच्च तापमान पर "पकाया" जाता है। याद रखें कि कार्यशाला में मास्टर झांग का कौशल अद्वितीय है। केवल लौ के रंग को देखकर, वह भट्टी के अंदर का तापमान 10°C से अधिक की त्रुटि के बिना निर्धारित कर सकते हैं। संचित अनुभव की इस "लोक विधि" को पिछले साल तक इन्फ्रारेड थर्मल इमेजिंग सिस्टम द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया गया था।

संयुक्त विधि में पहले दोनों की विशेषताएँ समाहित हैं। उदाहरण के लिए, यिन-यांग हॉट पॉट बनाते समय, अम्लीय और क्षारीय दोनों विधियों का एक साथ प्रयोग किया जाता है। यह प्रक्रिया विशेष रूप से निम्न-श्रेणी के अयस्कों के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है। शांक्सी प्रांत के एक उद्यम ने संयुक्त विधि में सुधार करके 2.5 के एल्युमिनियम-सिलिकॉन अनुपात वाले लीन अयस्क की उपयोग दर को 40% तक बढ़ाने में सफलता प्राप्त की।

2. सफलता का मार्गतकनीकी नवाचार

पारंपरिक शिल्पकला की ऊर्जा खपत का मुद्दा हमेशा से उद्योग जगत में एक समस्या रहा है। 2016 के उद्योग के आंकड़ों से पता चलता है कि प्रति टन एल्यूमिना की औसत बिजली खपत 1,350 किलोवाट-घंटे है, जो एक घर की आधे साल की बिजली खपत के बराबर है। एक उद्यम द्वारा विकसित "निम्न-तापमान विलयन तकनीक" विशेष उत्प्रेरकों को मिलाकर अभिक्रिया तापमान को 280°C से घटाकर 220°C कर देती है। इससे अकेले 30% ऊर्जा की बचत होती है।

शेडोंग की एक फ़ैक्ट्री में मैंने जो द्रवीकृत बिस्तर उपकरण देखा, उसने मेरी धारणा को पूरी तरह से उलट दिया। यह पाँच मंज़िला "स्टील का विशालकाय" खनिज पाउडर को गैस के माध्यम से निलंबित अवस्था में रखता है, जिससे प्रतिक्रिया समय पारंपरिक प्रक्रिया के 6 घंटे से घटकर 40 मिनट रह जाता है। इससे भी ज़्यादा आश्चर्यजनक इसकी बुद्धिमान नियंत्रण प्रणाली है, जो प्रक्रिया के मापदंडों को वास्तविक समय में ठीक वैसे ही समायोजित कर सकती है जैसे कोई पारंपरिक चीनी डॉक्टर नाड़ी जाँचता है।

हरित उत्पादन के संदर्भ में, उद्योग "कचरे को खजाने में बदलने" का अद्भुत प्रदर्शन कर रहा है। लाल मिट्टी, जो कभी एक परेशानी भरा कचरा अवशेष हुआ करती थी, अब सिरेमिक फाइबर और सड़क निर्माण सामग्री में इस्तेमाल की जा सकती है। पिछले साल, गुआंग्शी में आयोजित एक प्रदर्शन परियोजना में लाल मिट्टी से अग्निरोधी निर्माण सामग्री भी बनाई गई थी, और इसकी बाज़ार कीमत पारंपरिक उत्पादों की तुलना में 15% ज़्यादा थी।

iii. भविष्य के विकास की अनंत संभावनाएँ

नैनो-एल्यूमिना के निर्माण को पदार्थ के क्षेत्र में "सूक्ष्म-मूर्तिकला कला" माना जा सकता है। प्रयोगशाला में देखे जाने वाले सुपरक्रिटिकल सुखाने वाले उपकरण आणविक स्तर पर कणों की वृद्धि को नियंत्रित कर सकते हैं, और इससे बनने वाले नैनो-पाउडर पराग से भी महीन होते हैं। लिथियम बैटरी विभाजकों में इस्तेमाल होने पर यह पदार्थ बैटरी की लाइफ को दोगुना कर सकता है।

माइक्रोवेवसिंटरिंग तकनीक मुझे घर में इस्तेमाल होने वाले माइक्रोवेव ओवन की याद दिलाती है। अंतर यह है कि औद्योगिक स्तर के माइक्रोवेव उपकरण 3 मिनट में पदार्थों को 1600°C तक गर्म कर सकते हैं, और उनकी ऊर्जा खपत पारंपरिक विद्युत भट्टियों की तुलना में केवल एक-तिहाई है। इससे भी बेहतर, यह तापन विधि पदार्थों की सूक्ष्म संरचना में सुधार कर सकती है। एक सैन्य औद्योगिक उद्यम द्वारा इससे बनाए गए एल्यूमिना सिरेमिक की कठोरता हीरे के बराबर होती है।

बुद्धिमानी से लाए गए परिवर्तन से सबसे स्पष्ट परिवर्तन नियंत्रण कक्ष में लगी बड़ी स्क्रीन है। बीस साल पहले, कुशल कर्मचारी उपकरण कक्ष में रिकॉर्ड बुक लेकर घूमते थे। अब, युवा लोग माउस के कुछ ही क्लिक से पूरी प्रक्रिया की निगरानी कर सकते हैं। लेकिन दिलचस्प बात यह है कि सबसे वरिष्ठ प्रक्रिया इंजीनियर अब एआई सिस्टम के "शिक्षक" बन गए हैं, जिन्हें दशकों के अनुभव को एल्गोरिथम तर्क में बदलने की ज़रूरत है।

अयस्क से उच्च-शुद्धता वाले एल्यूमिना में परिवर्तन न केवल भौतिक और रासायनिक प्रतिक्रियाओं की व्याख्या है, बल्कि मानवीय बुद्धिमत्ता का क्रिस्टलीकरण भी है। जब 5G स्मार्ट कारखाने उस्ताद कारीगरों के "हाथ से महसूस किए गए अनुभव" से मिलेंगे, और जब नैनो तकनीक पारंपरिक भट्टियों से संवाद करेगी, तब यह शताब्दी-व्यापी तकनीकी विकास अभी समाप्त नहीं हुआ है। शायद, जैसा कि नवीनतम उद्योग श्वेत पत्र भविष्यवाणी करता है, एल्यूमिना उत्पादन की अगली पीढ़ी "परमाणु-स्तरीय विनिर्माण" की ओर बढ़ेगी। हालाँकि, तकनीक चाहे कितनी भी उन्नति करे, व्यावहारिक आवश्यकताओं को पूरा करना और वास्तविक मूल्य सृजन करना तकनीकी नवाचार के शाश्वत निर्देशांक हैं।