Betterton–Kroll process
بیٹرٹن-کرول عمل لیڈ بلین (لیڈ جس میں اب بھی کافی مقدار میں نجاست ہوتی ہے) سے لیڈ کو بہتر بنانے کے لیے ایک پائرو میٹالرجیکل عمل ہے۔ 1922 میں ولیم جسٹن کرول کے ذریعہ تیار کیا گیا، بیٹرٹن-کرول عمل روایتی لیڈ سمیلٹنگ کے آخری مراحل میں سے ایک ہے۔ سونے، تانبے اور چاندی کو لیڈ سے ہٹائے جانے کے بعد، بسمتھ اور اینٹیمنی کی کافی مقدار باقی رہتی ہے۔ ان نجاستوں کو دور کرنے کے لیے بیٹرٹن-کرول کا عمل استعمال کیا جاتا ہے۔ اس عمل میں، کیلشیم اور میگنیشیم کو تقریبا 380 ڈگری سیلسیس درجہ حرارت پر پگھلی ہوئی لیڈ میں شامل کیا جاتا ہے۔ کیلشیم اور میگنیشیم سونے میں بسمتھ اور اینٹیمنی کے ساتھ تعامل کرتے ہوئے ایک اعلی پگھلنے والے نقطہ کے ساتھ مرکب بناتے ہیں، جسے پھر سطح سے نکالا جا سکتا ہے۔ یہ عمل وزن کے لحاظ سے 0.1 فیصد سے کم بسمتھ کے ساتھ لیڈ کو پیچھے چھوڑ دیتا ہے۔ یہ عمل سستے صنعتی لیڈ سمیلٹنگ کے لیے اہم ہے اور زیادہ مہنگے عمل جیسے بیٹز الیکٹرولائٹک عمل اور فریکشنل کرسٹلائزیشن پر اہم فوائد پیش کرتا ہے۔ 1920 کی دہائی کے اوائل میں، ولیم جسٹن کرول نے کیلشیم کے اضافے سے سیسہ سے بسمتھ کو ہٹانے کے لیے ایک عمل تیار کیا۔ تاہم، یہ تب تک تجارتی طور پر قابل عمل نہیں تھا جب تک کہ جیسی اوٹمین بیٹرٹن نے اس عمل میں میگنیشیم شامل کرکے اس عمل کو بہتر نہیں بنایا، جس سے لیڈ کو بہتر بنانے کے لیے درکار دھات کی کل مقدار میں کمی واقع ہوئی۔ کیمیائی عمل بیٹرٹن-کرول کے عمل کی کلید پگھلی ہوئی لیڈ بلین میں کیلشیم اور میگنیشیم دھات شامل کرنا ہے۔ دھاتیں لیڈ میں موجود نجاستوں کے ساتھ تعامل کرتی ہیں اور سطح پر ایک ٹھوس فلم بناتی ہیں، جسے آسانی سے ہٹایا جا سکتا ہے، اور بہت زیادہ صاف لیڈ کو پیچھے چھوڑ دیتی ہیں۔ دھات کا اضافہ بیٹرٹن-کرول کا عمل لیڈ بلین کو تقریبا 500 ڈگری سینٹی گریڈ تک گرم کرنے سے شروع ہوتا ہے۔ محلول میں کیلشیم میگنیشیم مرکب ملایا جاتا ہے، جو 15-20 منٹ میں سونے میں پگھل جاتا ہے۔ لیڈ مکسچر کو پھر مائع پوائنٹ (سب سے کم درجہ حرارت کہ مرکب مکمل طور پر مائع ہے) پر ٹھنڈا کیا جاتا ہے، جو کہ 320-380 °C کے آس پاس ہوتا ہے۔ کم درجہ حرارت پر، کیلشیم اور میگنیشیم لیڈ بلین میں بسمتھ اور اینٹیمنی کے ساتھ درج ذیل طریقے سے تعامل کرتے ہیں: Ca + 2Mg + 2Bi-> CaMg2Bi2 (s) Ca + 2Mg + 2Sb-> CaMg2Sb2 (s) ڈراس کو ہٹانا پیدا ہونے والی مرکب دھاتوں کا پگھلنے کا نقطہ باقی دھاتوں سے زیادہ ہوتا ہے، لہذا وہ اس سطح پر ایک ٹھوس فلم یا ڈراس بناتے ہیں جسے سکم کیا جا سکتا ہے۔ پگھلی ہوئی لیڈ ڈراس میں پھنسی رہ سکتی ہے، اس لیے ڈراس کو اکثر ہائیڈرولک طور پر دبایا جاتا ہے تاکہ کسی بھی باقی لیڈ کو نچوڑ لیا جا سکے۔ اس عمل کے ذریعے، محلول میں بسمتھ کو 0.1 ڈبلیو ٹی سے کم کیا جا سکتا ہے۔ ٪ (فیصد بل وزن)۔ بسمتھ ریکوری ڈراس کو ختم کرنے کے بعد، بسمتھ کو بازیافت کرنے کے لیے اس کا علاج کیا جا سکتا ہے۔ اس کے لیے سب سے عام عمل کیلشیم-میگنیشیم-بسمتھ مرکب کا کلورینشن ہے۔ کلورینشن کے عمل میں، کلورین کچرے میں موجود دیگر دھاتوں کے ساتھ تعامل کرتا ہے اور اعلی طہارت والے بسمتھ کو پیچھے چھوڑ دیتا ہے۔ تغیرات اور متبادل اگرچہ بیٹرٹن-کرول عمل سب سے زیادہ استعمال ہونے والا طریقہ ہے، لیکن اس میں تغیرات اور متبادل ہیں جو مخصوص استعمال کے معاملات کے لیے فوائد فراہم کر سکتے ہیں۔ کیلشیم اور میگنیشیم دھات کو براہ راست مرکب میں شامل کرنے کے بجائے، دیگر پگھلے ہوئے نمکیات کے ساتھ ملے ہوئے دھاتوں کے آکسائڈز کو محلول میں شامل کیا جا سکتا ہے۔ ایک بار زیادہ درجہ حرارت پر مرکب میں، الیکٹروڈ کا استعمال نمکیات کو دھات اور آکسیجن گیس میں گلانے کے لیے کیا جا سکتا ہے، اس لیے کیلشیم اور میگنیشیم محلول میں مرکب بنانے کے لیے آزاد ہیں۔ کیلشیم آکسائڈ کے لیے، جو رد عمل ہوتا ہے وہ ہے: CaO-> Ca + 1/2O2 کیونکہ کیلشیم ایک رد عمل سے پیدا ہوتا ہے اور ہوا کے سامنے وقت نہیں گزارتا، طریقہ آکسیکرن سے ہونے والے نقصان کو روکتا ہے۔ اس طریقہ کار کا ایک اور فائدہ یہ ہے کہ کیلشیم کے نمک اکثر کیلشیم دھات سے سستے ہوتے ہیں۔ سینٹری فیوج کا استعمال پگھلے ہوئے بلین کے اوپری حصے سے کچرا نکالنے کے بجائے، کیلشیم اور میگنیشیم کو سینٹری فیوج میں لیڈ بلین کے ساتھ جوڑا جا سکتا ہے۔ جب سینٹری فیوج کو گھمایا جاتا ہے، تو پگھلی ہوئی لیڈ صرف ڈراس کے اوپر تیرنے کے انتظار سے زیادہ مکمل طور پر ڈراس سے الگ ہو جاتی ہے۔ یہ عمل نکالنے کے بعد کچرے کو ہائیڈرولک طور پر دبانے کی ضرورت کو بھی دور کرتا ہے کیونکہ بہت کم سیسہ کچرے میں پھنس جاتا ہے۔ بیٹز الیکٹرولائٹک عمل بیٹرٹن-کرول عمل بسمتھ کنسرٹیشن کو ماس کے لحاظ سے صرف 0.01% تک کم کر سکتا ہے۔ اگر زیادہ پاکیزگی کی ضرورت ہو تو، بیٹز الیکٹرولائٹک عمل استعمال کیا جاتا ہے۔ تاہم، بیٹز کے عمل کی اہم توانائی اور آلات کی ضروریات کی وجہ سے، بیٹرٹن-کرول کا عمل بہتر ہے اگر اس اعلی سطح کی پاکیزگی کی ضرورت نہ ہو۔ فریکشنل کرسٹلائزیشن بلین کو الگ کرنے کا ایک اور طریقہ فریکشنل کرسٹلائزیشن اور پیٹنسن کے عمل کے ذریعے ہے۔ اس عمل میں حل میں موجود دھاتوں کے مختلف پگھلنے والے مقامات کا استعمال کیا گیا تاکہ انہیں الگ کیا جا سکے۔ فریکشنل کرسٹلائزیشن کے ذریعے، دھاتوں چاندی، تانبے اور بسمتھ کو ایک مرحلے میں لیڈ سے الگ کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، یہ عمل بسمتھ کو ہٹانے میں زیادہ موثر نہیں ہے کیونکہ لیڈ اور بسمتھ کے پگھلنے کے مقامات ایک دوسرے کے کتنے قریب ہیں۔ لیڈ اسمیلٹر لیڈ اسمیلٹنگ حوالہ جات صنعتی عمل بسمتھ لیڈ بھی دیکھیں۔