گریفائٹ کسی ملک کے ناگزیر اسٹریٹجک وسائل میں سے ایک ہے اور اسے مختلف ممالک نے ایک اہم غیر- دھاتی خام مال اور اہم معدنیات کے طور پر درج کیا ہے۔ اس کی اچھی برقی چالکتا، تھرمل چالکتا، سنکنرن مزاحمت، تابکاری مزاحمت، اور دیگر خصوصیات کی وجہ سے، یہ کیمیکلز، ایرو اسپیس، جوہری توانائی، نئی توانائی، اور دیگر اعلی-ٹیک فیلڈز میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔
روایتی صنعت میں گریفائٹ کی ایپلی کیشنز
روایتی اعلی-معیار کاربونیسیئس ریفریکٹری مواد کے میدان میں، گریفائٹ کو اعلی-درجہ حرارت-مزاحم کنٹینرز بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جیسے گریفائٹ بوٹس اور گریفائٹ کروسیبل، اس کی اعلی-درجہ حرارت کی مزاحمت کی وجہ سے۔ یہ دیگر مواد کے ساتھ مل کر ایک اضافی یا فلر کے طور پر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے. اسٹیل کاسٹنگ کے عمل میں، کاسٹنگ کے دوران کاربن کے نقصان کو پورا کرنے کے لیے ایک ریکاربرائزر کو شامل کرنے کی ضرورت ہے، اور گریفائٹ کو ریکاربرائزر کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔
ہیرے کی تیاری کی صنعت میں، ہیروں کو قدرتی ہیروں اور مصنوعی ہیروں میں تقسیم کیا جاتا ہے۔ قدرتی ہیروں میں بہترین خصوصیات ہیں، لیکن ان کے وسائل محدود ہیں اور حاصل کرنا آسان نہیں ہے۔ کاربن ماخذ کے طور پر گریفائٹ کے ساتھ بنائے گئے مصنوعی ہیروں میں قدرتی ہیروں کی خصوصیات تقریباً ایک جیسی ہوتی ہیں، کم ترکیب کی لاگت اور زیادہ لاگت-تاثریت کے ساتھ۔ لہذا، مصنوعی ہیرے مارکیٹ میں بڑے پیمانے پر مقبول ہیں. گریفائٹ کی پاکیزگی جتنی زیادہ ہوگی، یہ ہیرے کی ترکیب کے لیے اتنا ہی سازگار ہے۔
جوہری مواد کے میدان میں، جوہری توانائی ایک صاف اور موثر توانائی کا ذریعہ ہے۔ جوہری توانائی کی ترقی مستقبل میں توانائی کی کمی کا مسئلہ حل کر سکتی ہے۔ چونکہ جوہری ری ایکٹر مواد پر مضبوط سنکنرن اثر رکھتے ہیں اور اعلی درجہ حرارت پر کام کرتے ہیں، تمام مواد موزوں نہیں ہوتے۔ کاربن-گریفائٹ مواد میں کم تھرمل ایکسپینشن گتانک، اچھا تھرمل جھٹکا مزاحمت، اور کم نیوٹران ایکٹیویشن ہوتا ہے، جو انہیں جوہری ری ایکٹر مواد کے طور پر موزوں بناتا ہے۔ جوہری صنعت میں استعمال ہونے والے مواد کے طور پر، خاص طور پر اعلی-درجہ حرارت والے گیس-ٹھنڈے ری ایکٹرز میں، راکھ اور بوران کے مواد کا بالترتیب 50 پی پی ایم اور 0.1 پی پی ایم سے کم ہونا ضروری ہے۔
چکنا کرنے کے میدان میں، چکنا تیل جدید زندگی میں ایک ناگزیر مادہ ہے۔ آٹوموبائل، بحری جہاز، ہوائی جہاز، مشینی اوزار، اور دیگر شعبے چکنا تیل کے بغیر نہیں کر سکتے ہیں۔ کچھ خاص ماحول میں، جیسے کہ اعلی-درجہ حرارت کے حالات، چکنا کرنے والے تیل کی کارکردگی بہت کم ہو جاتی ہے، اور استعمال کے دوران ناکافی چکنا پن جیسے مسائل پیدا ہونے کا امکان ہوتا ہے۔ گریفائٹ تہوں کے درمیان بائنڈنگ فورس چھوٹی ہے، اور بیرونی قوت کے تحت، آسانی سے سلائیڈنگ ہوتی ہے۔ لہذا، گریفائٹ میں چکنا کرنے کی بہترین کارکردگی ہے اور یہ ایک مثالی ٹھوس چکنا کرنے والا ہے۔
سگ ماہی کے میدان میں، لچکدار گریفائٹ کی چادریں توسیع شدہ گریفائٹ کو دبانے اور ڈھال کر حاصل کی جا سکتی ہیں، جو ڈھیلا، غیر محفوظ اور اعلی سطحی توانائی رکھتا ہے۔ چونکہ لچکدار گریفائٹ اعلی درجہ حرارت اور سنکنرن کے خلاف مزاحم ہے، مستحکم کیمیائی خصوصیات رکھتا ہے، اور ایک خاص طاقت رکھتا ہے، یہ کچھ خاص ماحول میں اپنا کردار ادا کر سکتا ہے۔ لہذا، لچکدار گریفائٹ "سیلنگ کے بادشاہ" کی ساکھ حاصل کرتا ہے۔
گریفائٹ صاف کرنے کے طریقے
گریفائٹ کی پاکیزگی کا گریفائٹ کے اطلاق کے شعبوں اور اقتصادی قدر دونوں پر فیصلہ کن اثر پڑتا ہے۔ فی الحال، چاہے مصنوعی ہیرے، لتیم-آئن بیٹری اینوڈ مواد، لچکدار گریفائٹ مواد، یا ایرو اسپیس اور جوہری صنعت میں استعمال ہونے والے اعلی-گریفائٹ مواد کی تیاری کے لیے استعمال کیا جائے، گریفائٹ کے لیے 99% اور 99.99% کے درمیان کاربن کا فکسڈ مواد ہونا ضروری ہے۔ گریفائٹ کی پاکیزگی جتنی زیادہ ہوگی، اس کی برقی چالکتا، چکنا اور دیگر خصوصیات اتنی ہی مستحکم ہوں گی، اور مواد کی اطلاق کی قدر اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ لہذا، گریفائٹ کی پاکیزگی گریفائٹ کے معیار کی پیمائش کے لیے اہم اشارے میں سے ایک بن گئی ہے، اور گریفائٹ صاف کرنے والی ٹیکنالوجی گریفائٹ کی صنعت میں ایک اہم ٹیکنالوجی بن گئی ہے۔
فلوٹیشن کا طریقہ
فلوٹیشن صاف کرنے کا سب سے بنیادی طریقہ ہے۔ یہ الگ کرنے کے لیے مفید معدنیات اور گینگو معدنیات کے درمیان فلوٹبلٹی میں فرق کا استعمال کرتا ہے۔ فلوٹیشن کے ذریعے، گریفائٹ کے فکسڈ کاربن مواد کو تقریباً 80%–95% تک بڑھایا جا سکتا ہے۔ گریفائٹ کی فلوٹیشن پیوریفیکیشن سب سے کم لاگت کا طریقہ ہے۔
فلوٹیشن کی بھی اپنی حدود ہیں۔ مسلسل پیسنے اور فلوٹیشن کے عمل کے دوران، مفید معدنیات اور گینگو معدنیات آہستہ آہستہ انفرادی ذرات کے طور پر آزاد ہو جاتے ہیں، اور زیادہ تر کو فلوٹیشن کے ذریعے ہٹا دیا جاتا ہے۔ تاہم، مسلسل پیسنے کے دوران، گینگو معدنیات کو آزاد کرنے پر پیسنے کا اثر مسلسل کمزور ہوتا ہے، اور گریفائٹ کے مقررہ کاربن مواد میں اضافہ محدود ہوتا ہے۔ لہذا، فلوٹیشن کو صرف گریفائٹ کی بنیادی تطہیر کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جب کہ اعلی-پاکیزگی والے گریفائٹ کے لیے کیمیائی صاف کرنے کے طریقوں کی ضرورت ہوتی ہے۔
اعلی-درجہ حرارت کا طریقہ
اعلی-درجہ حرارت کا طریقہ بنیادی طور پر اس حقیقت کا فائدہ اٹھاتا ہے کہ گریفائٹ ایسک میں دیگر نجاستوں کے مقابلے گریفائٹ کا ابلتا نقطہ زیادہ ہوتا ہے۔ انتہائی-ہائی-درجہ حرارت کیلکسینیشن کے ذریعے، نجاستوں کو بخارات بنا کر ہٹایا جاتا ہے، اس طرح ایک انتہائی-ہائی-پاکیزگی والی گریفائٹ پیوریفیکیشن پروڈکٹ حاصل ہوتی ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ گریفائٹ کا ابلتا نقطہ 4500 ڈگری ہے، بنیادی طور پر تمام نجاستوں کے ابلتے پوائنٹس سے زیادہ ہے۔ اصل پیداوار میں، گریفائٹ پاؤڈر کو رکھنے کے لیے عام طور پر گریفائٹ کروسیبل کا استعمال کیا جاتا ہے، جسے پھر ایک اعلی-درجہ حرارت والی بھٹی میں رکھا جاتا ہے اور درجہ حرارت پر سیٹ کیا جاتا ہے۔ درجہ حرارت کو نجاست کے بخارات کے درجہ حرارت سے اوپر کیا جاتا ہے (مواد کے آکسیڈیشن کو روکنے کے لیے حفاظتی گیس متعارف کرائی جاتی ہے) اور پھر مواد کو زیادہ درجہ حرارت پر رکھا جاتا ہے تاکہ کم-ابلتے{12}}پوائنٹ کی نجاستیں کروسیبل سے اتار چڑھاؤ کا شکار ہو جائیں، اور اس طرح گریفائٹ کی صفائی حاصل ہوتی ہے۔ اعلی-درجہ حرارت کا طریقہ 95%–99% سے 99.99% کے خام مال کو صاف کر سکتا ہے۔
اعلی-درجہ حرارت کا طریقہ گریفائٹ کی پاکیزگی کو تقریباً 99.995% تک پہنچا سکتا ہے، اور یہ گریفائٹ کی ساخت کی حفاظت اور گریفائٹ مصنوعات کے معیار کو بہتر بنا سکتا ہے۔ مصنوعات کو قومی دفاع، جوہری صنعت، ایرو اسپیس، اور دیگر اعلی-ٹیک فیلڈز میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔
ہائیڈرو فلورک ایسڈ کا طریقہ
ہائیڈرو فلورک ایسڈ کے طریقہ کار میں کم توانائی کی کھپت، ایک سادہ عمل کا بہاؤ، اعلی طہارت کی کارکردگی، حاصل کردہ گریفائٹ میں کاربن کی اعلی مقدار، اور گریفائٹ مصنوعات کی کارکردگی پر بہت کم اثر کے فوائد ہیں۔ تاہم، اس میں سازوسامان اور پیداوار کے حالات کے لیے سخت تقاضے ہیں، اور گندے پانی کا علاج کرنا مشکل ہے، جس کے نتیجے میں ماحولیاتی تحفظ کے زیادہ اخراجات ہوتے ہیں۔ ہائیڈرو فلورک ایسڈ کی مقدار اور عمل کے انداز کو کنٹرول کرکے، ہائیڈرو فلورک ایسڈ صاف کرنے کے طریقہ کار کو بہتر بنایا گیا ہے۔ صاف کرنے کے عمل کے دوران، ہائیڈرو فلورک ایسڈ کیمیائی طور پر تقریباً تمام نجاستوں کے ساتھ رد عمل ظاہر کر سکتا ہے اور انہیں حل پذیر مادوں میں تبدیل کر سکتا ہے۔ ان نجاستوں کو مؤثر طریقے سے دور کرنے کے لیے، انہیں سادہ پانی سے دھونے سے صاف کیا جا سکتا ہے، اس طرح گریفائٹ صاف کیا جا سکتا ہے۔ یہ عمل گریفائٹ کی پاکیزگی کو بہتر بنانے میں مدد کرتا ہے اور اس طرح مختلف صنعتی ایپلی کیشنز کی ضروریات کو پورا کرتا ہے۔
الکلی-تیزاب کا طریقہ
الکلی-تیزاب طریقہ میں دو عمل شامل ہیں: الکلی فیوژن اور تیزاب ہاضمہ۔ یعنی، گریفائٹ میں تیزابی نجاست، جیسے کہ سلیکیٹس، ایلومینوسیلیکیٹس، اور کوارٹز، پہلے پگھلی ہوئی حالت میں الکلائن مادوں کے ساتھ کیمیائی طور پر رد عمل کرتے ہوئے حل پذیر نمکیات بناتے ہیں، جنہیں پھر پانی سے دھونے سے ہٹا دیا جاتا ہے۔ اس کے بعد، وہ نجاست جو الکلی فیوژن کے دوران الکلی کے ساتھ رد عمل کا اظہار نہیں کرتی تھیں، جیسے دھاتی آکسائیڈ، تیزاب کے ساتھ رد عمل ظاہر کر کے تیزاب-حل پذیر مرکبات بناتی ہیں، جنہیں بعد میں گریفائٹ کی حتمی طہارت حاصل کرنے کے لیے پانی سے دھونے اور فلٹریشن کا نشانہ بنایا جاتا ہے۔ الکلی فیوژن کے عمل میں، NaOH کو عام طور پر الکلائن مادہ کے طور پر منتخب کیا جاتا ہے کیونکہ اس کا پگھلنے کا نقطہ کم ہوتا ہے (پگھلنے کا نقطہ 318 ڈگری)، مضبوط الکلائنٹی، اور کم قیمت۔ تیزاب ہاضمہ کے عمل میں استعمال ہونے والا تیزاب HCl، H₂SO₄، HNO₃، یا ان سے تیار کردہ مخلوط تیزاب ہو سکتا ہے، جن میں HCl سب سے زیادہ استعمال ہوتا ہے۔
کلورینیشن بھوننے کا طریقہ
اعلی درجہ حرارت کیلکسینیشن کے لیے درکار درجہ حرارت کو کم کرنے کے لیے، کلورین گیس کو متعارف کرانے کا طریقہ بھی استعمال کیا جاتا ہے تاکہ نجاست کو کلورائیڈ میں تبدیل کیا جا سکے اور پھر انہیں الگ کیا جا سکے۔ یہ نسبتاً بہتر-قائم شدہ نظام کلورینیشن روسٹنگ طریقہ کہلاتا ہے۔ کلورینیشن روسٹنگ کے طریقہ کار میں، گریفائٹ کو ایک خاص تناسب میں ایک کم کرنے والے ایجنٹ کے ساتھ ملایا جاتا ہے اور غیر فعال گیس کے تحفظ کے تحت اعلی درجہ حرارت پر کیلکائن کیا جاتا ہے، گریفائٹ میں موجود نجاستوں کو آکسائیڈز جیسے SiO₂، Fe₂O₃، اور Al₂O₃ میں گل جاتا ہے۔ اس کے بعد کلورین گیس متعارف کرائی جاتی ہے، اور 400–1200 ڈگری کے اعلی درجہ حرارت پر، آکسائیڈز کو کلورائیڈز اور کمپلیکس میں تبدیل کر دیا جاتا ہے جس کے پگھلنے اور ابلتے ہوئے پوائنٹس کم ہوتے ہیں، جو بخارات بن کر نکل جاتے ہیں، اس طرح طہارت کا مقصد حاصل ہوتا ہے۔