বিজ্ঞানীরা প্রকাশ করলেন কিভাবে টাংস্টেন, কঠিনতম ধাতু তৈরি হয়

যদি ইস্পাত আধুনিক শিল্পের কঙ্কাল হয়, তবে টাংস্টেন তার পেশীবহুল কেন্দ্রবিন্দু হিসেবে কাজ করে। অসাধারণ কঠোরতা এবং উচ্চ গলনাঙ্কের জন্য বিখ্যাত, এই অপরিহার্য ধাতু উত্পাদন খাতে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। তবুও, খুব কম লোকই জানে যে কিভাবে কাঁচা আকরিক শিল্প-গ্রেডের টাংস্টেনে রূপান্তরিত হয়।

"কীভাবে টাংস্টেন তৈরি করা হয়?" শিরোনামের একটি জনপ্রিয় ইউটিউব ভিডিও অনুপলব্ধ হওয়ার পরে টাংস্টেন উৎপাদনের প্রতি সাম্প্রতিক আগ্রহ বেড়েছে, যা এই গুরুত্বপূর্ণ শিল্প প্রক্রিয়া সম্পর্কে প্রশ্ন তুলেছে। যদিও ভিডিওটি এখনও অ্যাক্সেসযোগ্য নয়, খনি থেকে ধাতু পর্যন্ত প্রযুক্তিগত যাত্রা নথিভুক্ত শিল্প পদ্ধতির মাধ্যমে পুনর্গঠন করা যেতে পারে।

টাংস্টেনের যাত্রা শুরু হয় ভূগর্ভস্থ বা খোলা-খনিগুলিতে যেখানে শ্রমিকরা উলফ্রামাইট (লোহা-ম্যাঙ্গানিজ টাংস্টেট) এবং শেলিট (ক্যালসিয়াম টাংস্টেট)-এর মতো প্রাথমিক আকরিক উত্তোলন করে। এই খনিজ জমাগুলিতে সাধারণত ১%-এর কম পুনরুদ্ধারযোগ্য টাংস্টেন থাকে, যার জন্য ব্যাপক উপকারিতা প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োজন হয়।

ঘনত্বের পদ্ধতি আকরিকের প্রকারভেদে ভিন্ন হয়। মাধ্যাকর্ষণ পৃথকীকরণ উলফ্রামাইটের উচ্চ-ঘনত্বের কণাগুলির জন্য কার্যকর প্রমাণ করে, যেখানে শেলিটের জন্য প্রায়শই বিশেষ বিকারক ব্যবহার করে ফেনা ভাসানোর প্রয়োজন হয়। কিছু অপারেশন লোহা-সমৃদ্ধ প্রকারের জন্য চৌম্বক পৃথকীকরণ ব্যবহার করে। এই প্রক্রিয়াগুলি প্রাথমিক ভগ্নাংশ থেকে টাংস্টেন উপাদানকে ৬৫-৭৫% বিশুদ্ধ ঘনীভূত করে।

বিশুদ্ধ ঘনীভূত টাংস্টেন পণ্যগুলির জন্য সর্বজনীন অগ্রদূত, অ্যামোনিয়াম প্যারাটংস্টেট (এপিটি)-এ রাসায়নিক রূপান্তরের মধ্য দিয়ে যায়। এই বহু-পর্যায়ের প্রক্রিয়াটি অ্যাসিড লিচিং বা ক্ষারীয় হজম দিয়ে শুরু হয়, যা টাংস্টেনকে দ্রবণে দ্রবীভূত করে এবং অমেধ্যগুলিকে পিছনে ফেলে দেয়।

দ্রাবক নিষ্কাশন কৌশলগুলি তখন মলিবডেনামের মতো উপাদান থেকে টাংস্টেনকে আলাদা করে। পরবর্তী বৃষ্টিপাত এপিটি যৌগটিকে স্ফটিক করে, যা উদ্বায়ী উপাদানগুলি অপসারণের জন্য সুনির্দিষ্ট ক্যালসিনের মধ্য দিয়ে যায়। ফলস্বরূপ নীল অক্সাইড (WO ₃ ) হ্রাস করার আগে ৯৯.৯৫% বিশুদ্ধতা বজায় রাখে।

শিল্প টাংস্টেন উত্পাদন দুটি প্রাথমিক হ্রাস পদ্ধতি ব্যবহার করে। হাইড্রোজেন হ্রাস প্রক্রিয়া বিশুদ্ধ টাংস্টেন পণ্যগুলির জন্য প্রভাবশালী, যেখানে হাইড্রোজেন গ্যাস তাপমাত্রা- নিয়ন্ত্রিত চুল্লিতে ধাতব পাউডারে নীল অক্সাইড হ্রাস করে। এই পাউডারটি তারপর ঘন মিল পণ্য তৈরি করতে চাপ এবং সিন্টারিংয়ের মধ্য দিয়ে যায়।

বিকল্পভাবে, কার্বোথার্মিক হ্রাস টাংস্টেন কার্বাইড বা ফেরোটংস্টেন সংকর ধাতু তৈরি করে। সরাসরি কার্বন হ্রাস কাটিং টুলের জন্য সিমেন্টেড কার্বাইড তৈরি করে, যখন লোহার সাথে সহ-হ্রাস বিশেষ ইস্পাতের জন্য মিশ্রণকারী এজেন্ট তৈরি করে। উভয় পদ্ধতির জন্য দূষণ রোধ করতে সুনির্দিষ্ট বায়ুমণ্ডল নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।

এই অত্যাধুনিক উত্পাদন শৃঙ্খল—ভূ-বিদ্যা, রসায়ন এবং ধাতুবিদ্যা জুড়ে—প্রদর্শন করে কেন টাংস্টেন শিল্পের অন্যতম প্রযুক্তিগতভাবে চাহিদাপূর্ণ উপাদান হিসাবে রয়ে গেছে। খনি থেকে চূড়ান্ত প্রয়োগ পর্যন্ত, প্রতিটি প্রক্রিয়াকরণ পর্যায়ে ধাতুর অতুলনীয় কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্যগুলি বজায় রাখার জন্য বিশেষ দক্ষতা প্রয়োজন।