1. خام مال کی تیاری۔
معدنی پروسیسنگ: فطرت میں زرکونیم بنیادی طور پر کچ دھات جیسے زرقون ریت (ZrSiO4) میں پایا جاتا ہے۔ پہلا قدم یہ ہے کہ ان کچ دھاتوں کو پروسیس کیا جائے تاکہ مفید زرکونیم معدنیات کو دیگر نجاستوں سے الگ کیا جا سکے، جس سے زرکونیم کے مواد میں اضافہ ہوتا ہے۔ کشش ثقل کی علیحدگی، فلوٹیشن، اور مقناطیسی علیحدگی جیسے طریقے زرقون ریت کو کوارٹج اور فیلڈ اسپار جیسے متعلقہ معدنیات سے الگ کرنے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں، جس سے توجہ حاصل کی جاتی ہے۔
افزودگی: معدنی پروسیسنگ کے بعد حاصل ہونے والے ارتکاز میں زرکونیم کا مواد کافی زیادہ نہیں ہوسکتا ہے اور اسے مزید افزودگی کی ضرورت ہے۔ یہ مرحلہ زرکونیم کے مواد کو بڑھانے کے لیے کیمیائی یا جسمانی طریقوں کا استعمال کرتا ہے، بعد میں نکالنے کی تیاری کرتا ہے۔
2. زرقون ریت کا گلنا۔
الکلی فیوژن کا طریقہ: زرکون ریت کو ایک مضبوط الکلی جیسے سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ کے ساتھ ملایا جاتا ہے اور اعلی درجہ حرارت پر رد عمل ظاہر کیا جاتا ہے۔ یہ زرکون ریت میں موجود زرکونیم عنصر کو پانی میں تبدیل کرتا ہے-حل پذیر مرکبات جیسے سوڈیم زرکونیٹ، جب کہ سلیکون جیسی نجاست ناقابل حل سلیکیٹ پرسیپیٹیٹس بناتی ہے۔ رد عمل کے بعد، سوڈیم زرکونیٹ محلول حاصل کرنے کے لیے پانی کی لیچنگ کی جاتی ہے، اسے ناقابل حل باقیات سے الگ کر کے۔ تیزاب کی تحلیل کا طریقہ: سلفیورک ایسڈ اور ہائیڈروکلورک ایسڈ جیسے مضبوط تیزاب زرکون ریت کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتے ہیں، زرکونیم کو حل میں داخل ہونے والے زرکونیم نمکیات میں تبدیل کرتے ہیں۔ تاہم، یہ عمل پیچیدہ ہے کیونکہ مختلف تیزاب مختلف ردعمل کے حالات اور مصنوعات تیار کرتے ہیں۔ مزید برآں، زرکونیم کی مؤثر تحلیل اور پاکیزگی کو یقینی بنانے کے لیے رد عمل کے درجہ حرارت، وقت، اور تیزاب کے ارتکاز کا محتاط کنٹرول بہت ضروری ہے۔
3. حل طہارت.
نجاست: گلنے کے بعد حاصل ہونے والے محلول میں زرکونیم نمکیات کے علاوہ بہت سے دیگر ناپاک آئن ہوتے ہیں، جیسے آئرن، ایلومینیم اور ٹائٹینیم۔ ان نجاستوں کو کیمیائی طریقوں سے ہٹانے کی ضرورت ہے۔ مثال کے طور پر، پریسیپیٹینٹس کو شامل کرنے سے ناپاک آئنوں کو تیز ہونے اور محلول سے الگ ہونے کی اجازت ملتی ہے۔ یا آئن ایکسچینج رال کا استعمال کرتے ہوئے، مختلف آئنوں کے لیے رال کی مختلف جذب کرنے کی صلاحیتوں کو استعمال کرتے ہوئے، زرکونیم آئنوں کو ناپاک آئنوں سے الگ کر سکتا ہے، جس کے نتیجے میں نسبتاً خالص زرکونیم-پر مشتمل محلول ہوتا ہے۔
4. زرکونیم مرکبات کی تیاری۔
ترسیب: زرکونیم آئنوں کو تیز کرنے کے لیے خالص زرکونیم-میں ایک پرسیپٹنٹ شامل کیا جاتا ہے۔ عام طور پر استعمال ہونے والے تیزابوں میں امونیا اور آکسالک ایسڈ شامل ہیں، اور اس کے نتیجے میں زرکونیم ہائیڈرو آکسائیڈ، زرکونیم آکسالیٹ، وغیرہ ہو سکتے ہیں۔ یہ پکنے، فلٹریشن اور دھونے کے بعد، نسبتاً خالص زرکونیم مرکبات حاصل کرتے ہیں۔
کیلکسینیشن: حاصل شدہ زرکونیم کمپاؤنڈ پریسیپیٹیٹس کو اعلی درجہ حرارت پر کیلکائن کیا جاتا ہے تاکہ انہیں گلنے یا تبدیل کرنے کی اجازت دی جائے، جس سے زرکونیم آکسائیڈ کی مصنوعات جیسے کہ زرکونیم ڈائی آکسائیڈ (ZrO) حاصل ہوتی ہیں۔ مختلف زرکونیم مرکبات کے لیے مختلف کیلکینیشن حالات کی ضرورت ہوتی ہے۔ مصنوعات کے معیار کو یقینی بنانے کے لیے درجہ حرارت اور وقت کو احتیاط سے کنٹرول کیا جانا چاہیے۔
5. دھاتی زرکونیم کی تیاری
زرکونیم مرکبات کی کمی: دھاتی زرکونیم حاصل کرنے کے لیے زرکونیم مرکبات جیسے کہ زرکونیم ڈائی آکسائیڈ کو کم کرنے کی ضرورت ہے۔ ایک عام طریقہ یہ ہے کہ اعلی درجہ حرارت پر رد عمل والی دھاتوں جیسے میگنیشیم اور کیلشیم کے ساتھ زرکونیم ڈائی آکسائیڈ کو کم کیا جائے، جس کے نتیجے میں دھاتی زرکونیم اور اس سے متعلقہ دھاتی آکسائیڈ بنتے ہیں۔ یہ عمل عام طور پر ویکیوم یا غیر فعال گیس سے محفوظ ماحول میں کیا جاتا ہے تاکہ دھاتی زرکونیم کے آکسیکرن کو روکا جا سکے۔
ریفائننگ: کمی کے ذریعے حاصل کی جانے والی دھاتی زرکونیم کی پاکیزگی کافی زیادہ نہیں ہے اور مزید ریفائننگ کی ضرورت ہے۔ ریفائننگ کے بہت سے طریقے ہیں، جیسے آیوڈینیشن اور الیکٹران بیم پگھلنا۔ آئیوڈینیشن کے طریقہ کار کو مثال کے طور پر لیتے ہوئے، خام زرکونیم ایک مخصوص درجہ حرارت پر آئوڈین کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے تاکہ غیر مستحکم زرکونیم آئوڈائڈ پیدا ہو سکے۔ پھر، زرکونیم آئوڈائڈ کو گرم کیا جاتا ہے اور اعلی-پاکیزہ دھاتی زرکونیم حاصل کرنے کے لیے گل جاتا ہے۔
