ক্যালসিনেশনের সময় পেট্রোলিয়াম কোকে থাকা সোডিয়াম (Na), ভ্যানাডিয়াম (V), নিকেল (Ni) এবং ক্যালসিয়াম (Ca)-এর মতো ট্রেস উপাদানগুলির স্থানান্তর এবং বাষ্পীভবনের ধরণ তাপমাত্রা, উপস্থিতির ধরন এবং রাসায়নিক বিক্রিয়া দ্বারা সম্মিলিতভাবে প্রভাবিত হয়। নির্দিষ্ট ধরণগুলি নিম্নরূপ:
১. সোডিয়াম (Na)-এর স্থানান্তর এবং বাষ্পীভবন
- নিম্ন-তাপমাত্রার পর্যায় (<১০০০°সে): সোডিয়াম প্রধানত কম উদ্বায়ী অজৈব লবণ (যেমন, সোডিয়াম সালফেট, সোডিয়াম ক্লোরাইড) বা জৈব জটিল যৌগ আকারে বিদ্যমান থাকে। তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে এটি ধীরে ধীরে গ্যাসীয় অক্সাইড (যেমন, Na₂O) বা হাইড্রোক্সাইডে (যেমন, NaOH) বিয়োজিত হয়।
- উচ্চ-তাপমাত্রার পর্যায় (>১০০০°সে): সোডিয়ামের উদ্বায়িতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়। সালফার এবং ক্লোরিনের সাথে গঠিত যৌগসমূহ (যেমন, Na₂S, NaCl) উচ্চ তাপমাত্রায় সহজেই ঊর্ধ্বপাতিত বা বিয়োজিত হয়, যার ফলে সোডিয়াম গ্যাসীয় রূপে নির্গত হয়।
- প্রভাবকসমূহ: ক্যালসিনেশন পরিবেশ (জারক/বিজারক) দ্বারা সোডিয়ামের বাষ্পীভবন উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত হয়। বিজারক পরিস্থিতিতে, সোডিয়াম সালফাইড রূপে বাষ্পীভূত হওয়ার সম্ভাবনা বেশি থাকে।
২. ভ্যানাডিয়াম (V) এর স্থানান্তর এবং বাষ্পীভবন
- প্রাপ্তিস্থান: পেট্রোলিয়াম কোকে ভ্যানাডিয়াম প্রধানত জৈব-আবদ্ধ রূপে (যেমন, ভ্যানাডিল পোরফাইরিন) এবং স্থিতিশীল রূপে (যেমন, ভ্যানাডিয়াম অক্সাইড, সিলিকেট) বিদ্যমান থাকে।
- নিম্ন-তাপমাত্রার পর্যায় (<১১০০°সে): তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে জৈব-আবদ্ধ ভ্যানাডিয়াম ধীরে ধীরে বিয়োজিত হয়ে পানিতে দ্রবণীয়, আয়ন-বিনিময়যোগ্য, বা কার্বনেট-আবদ্ধ রূপে রূপান্তরিত হয়। কিছু ভ্যানাডিয়াম ক্যালসিয়াম এবং লৌহ খনিজের সাথে বিক্রিয়া করে নিম্ন-গলনাঙ্কের ইউটেক্টিক গঠন করে।
- উচ্চ-তাপমাত্রার পর্যায় (>১১০০°সে): ভ্যানাডিয়ামের উদ্বায়িতা তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়। জৈব পদার্থের সাথে আবদ্ধ ভ্যানাডিয়াম দ্রুত গ্যাসীয় VOₓ প্রজাতিতে (যেমন, VO, V₂O₅) বিয়োজিত হয়, অপরদিকে স্থিতিশীল ভ্যানাডিয়াম (যেমন, V₂O₃) উচ্চ তাপমাত্রায় আংশিকভাবে গলে যায় এবং অল্প পরিমাণে ভ্যানাডিয়াম নির্গত করে।
- প্রভাবকসমূহ: তাপমাত্রা, দহনের হার এবং খনিজ উপাদানের গঠন ভ্যানাডিয়ামের বাষ্পীভবনকে প্রভাবিত করে। উচ্চ তাপমাত্রায়, ভ্যানাডিয়াম সিলিকন এবং সালফারের সাথে ন্যানোক্রিস্টালাইন কাঠামো গঠন করে, যার ফলে এটি আংশিকভাবে গ্যাসীয় রূপে বাষ্পীভূত হয়।
৩. নিকেলের (Ni) স্থানান্তর এবং বাষ্পীভবন
- প্রাপ্তিস্থান: পেট্রোলিয়াম কোকে নিকেল প্রধানত সালফাইড (Ni₃S₂), অক্সাইড (NiO) বা সিলিকেট রূপে বিদ্যমান থাকে।
- নিম্ন-তাপমাত্রার পর্যায় (<৯০০°সে): নিকেল কম উদ্বায়িতা সহ Ni₃S₂ হিসেবে বিদ্যমান থাকে।
- মাঝারি-তাপমাত্রার পর্যায় (৯০০–১২০০°সে): তরল স্ল্যাগে Ni₃S₂ ধীরে ধীরে NiS-এ রূপান্তরিত হয় এবং ১২০০°সে তাপমাত্রায় এর NiS-এর পরিমাণ প্রায় ২২.৪%-এ সর্বোচ্চ পর্যায়ে পৌঁছায়। এরপর তাপমাত্রা আরও বাড়ার সাথে সাথে এটি পুনরায় Ni₃S₂-তে ফিরে আসে।
- উচ্চ-তাপমাত্রার পর্যায় (>1400°C): নিকেল গ্যাসীয় যৌগ (যেমন, Ni(g), NiS(g)) আকারে বাষ্পীভূত হয়, কিন্তু Ni₃S₂ সরাসরি কঠিন Ni(s)-এ রূপান্তরিত হয় না।
- প্রভাবকসমূহ: নিকেলের বাষ্পীভবন গ্যাসীয়করণকারী পদার্থ (যেমন, O₂, H₂O) দ্বারা উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত হয়। O₂-এর সংযোজন Ni₃S₂-এর মৌলিক Ni-তে রূপান্তরকে বাধা দেয় এবং স্পিনেল যৌগ (যেমন, NiAl₂O₄)-এর গঠনকে দমন করে।
৪. ক্যালসিয়ামের (Ca) স্থানান্তর এবং বাষ্পীভবন
- প্রাপ্তিস্থান: পেট্রোলিয়াম কোকে ক্যালসিয়াম প্রধানত কার্বনেট (CaCO₃), সালফেট (CaSO₄) বা সিলিকেট রূপে বিদ্যমান থাকে।
- নিম্ন-তাপমাত্রার পর্যায় (<৮০০°সে): কার্বনেটসমূহ CaO এবং CO₂-তে বিয়োজিত হয়, অপরদিকে সালফেটসমূহ CaO এবং SO₃-তে বিয়োজিত হয়, যার ফলে ক্যালসিয়াম অক্সাইড রূপে সমৃদ্ধ হয়।
- মাঝারি-তাপমাত্রার পর্যায় (৮০০–১২০০°সে): CaO, সিলিকন এবং অ্যালুমিনিয়ামের সাথে বিক্রিয়া করে নিম্ন-গলনাঙ্কের খনিজ (যেমন, অ্যানোর্থাইট CaAl₂Si₂O₈) গঠন করে এবং কিছু ক্যালসিয়াম কঠিন অবস্থায় থেকে যায়।
- উচ্চ-তাপমাত্রার পর্যায় (>১২০০°সে): ক্যালসিয়ামের উদ্বায়িতা কম থাকে, কিন্তু উচ্চ তাপমাত্রায় নিম্ন-গলনাঙ্কের খনিজ পদার্থ আংশিকভাবে গলে যেতে বা বিয়োজিত হতে পারে, যার ফলে ক্যালসিয়াম গ্যাসীয় বা তরল আকারে স্থানান্তরিত হয়।
- প্রভাবকসমূহ: ক্যালসিয়ামের স্থানান্তর সিলিকা-অ্যালুমিনা অনুপাত এবং আয়রন-ক্যালসিয়াম অনুপাত দ্বারা উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত হয়। সিলিকা-অ্যালুমিনা অনুপাতের বৃদ্ধি FeV₂O₄-কে V₂O₃-তে রূপান্তরকে ত্বরান্বিত করে, অপরদিকে আয়রন-ক্যালসিয়াম অনুপাতের বৃদ্ধি CaAl₂Si₂O₈-এর গঠনকে বাধা দেয়।
ব্যাপক নিদর্শন
- তাপমাত্রার উপর নির্ভরশীলতা: স্বল্পমাত্রার মৌলসমূহের বাষ্পীভবনের হার তাপমাত্রার সাথে বৃদ্ধি পায়, কিন্তু মৌলভেদে বাষ্পীভবন তাপমাত্রার পরিসর উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন হয় (যেমন, ভ্যানাডিয়াম ১১০০°C-এর উপরে দ্রুত বাষ্পীভূত হয়, অপরদিকে নিকেল ১৪০০°C-এর উপরে উল্লেখযোগ্যভাবে বাষ্পীভূত হয়)।
- প্রাপ্তিস্থানের রূপের প্রভাব: জৈব-আবদ্ধ ট্রেস মৌলসমূহ (যেমন, জৈব ভ্যানাডিয়াম) তাদের স্থিতিশীল রূপের (যেমন, ভ্যানাডিয়াম অক্সাইড) তুলনায় অধিক উদ্বায়ী।
- রাসায়নিক বিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ: সালফার এবং ক্লোরিনের সাথে বিক্রিয়ার মাধ্যমে স্বল্প গলনাঙ্কের বা গ্যাসীয় যৌগ (যেমন, Na₂S, VOₓ) গঠন করে ট্রেস মৌলসমূহের বাষ্পীভবন নিয়ন্ত্রিত হয়।
- প্রক্রিয়া অনুকূলকরণের নির্দেশনা: ক্যালসিনেশন তাপমাত্রা, পরিবেশ এবং সংযোজক পদার্থ (যেমন, সিলিকা-অ্যালুমিনা অনুপাত পরিবর্তনকারী) নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে ক্ষতিকারক মৌলসমূহের বাষ্পীভবন দমন করা যায় এবং ক্যালসাইন্ড কোকের গুণমান উন্নত করা যায়।
পোস্ট করার সময়: ১৭-এপ্রিল-২০২৬