কিছু উপাদান যেমন কার্বন, গয়াল, সোডিয়াম, ক্যালসিয়াম ও নবাগত গ্যাসগুলি স্বাধীন অবস্থায় পাওয়া যায় অন্যদিকে অন্যরা মাটির ক্ষিপ্রতলে মিশে থাকে। উপাদানটি তার মিশে অবস্থায় থেকে বের করা ও আলুপাথর করা পদ্ধতিতে বিভিন্ন রাসায়নিক নীতি অনুসরণ করা হয়। একটি নির্দিষ্ট উপাদান বিভিন্ন পদার্থে পাওয়া যায়। আলুপাথর ও আলুপাথর করার প্রক্রিয়াটি যেন রাসায়নিকভাবে সম্ভব এবং বাণিজ্যিকভাবে উপযোগী হয়। তবে মেটাললুরজি এবং আলুপাথর করার প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে কিছু সাধারণ নীতি থাকে। একটি নির্দিষ্ট মেটাল পাওয়ার জন্য প্রথমে মাইনারেল খুঁজে নেওয়া হয় যা মাটির ক্ষিপ্রতলে প্রাকৃতিকভাবে পাওয়া যায় এবং খননের মাধ্যমে পাওয়া যায়। একটি মেটাল যেখানে পাওয়া যায় তার অনেকগুলি মাইনারেল থাকতে পারে, কিন্তু তার মেটাল হিসাবে ব্যবহারের জন্য কেবল কয়েকটিই উপযোগী। এই মাইনারেলগুলিকে ওয়ার বলা হয়।

ওয়ারগুলি কখনও কখনও শুধুমাত্র প্রত্যেকটি পছন্দের পদার্থ নয়, বরং এর মধ্যে মাটি বা অপ্রয়োজনীয় পদার্থ যেনে থাকে যা গ্যাংগ বলে পরিচিত। ওয়ার থেকে মেটাল আলুপাথর ও আলুপাথর করার প্রক্রিয়ায় নিম্নলিখিত প্রধান পদক্ষেপ অন্তর্ভুক্ত থাকেঃ

• ওয়ারের সংকুচন,
• সংকুচিত ওয়ার থেকে মেটাল আলুপাথর করা, এবং
• মেটালের সুস্থানীয়তা।

ওয়ার থেকে মেটাল আলুপাথর করার সম্পূর্ণ বৈজ্ঞানিক ও প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়াকে মেটাললুরজি বলা হয়।

6.1 মেটালগুলির বিস্তার

এই ইউনিটে প্রথমে ওয়ারের কার্যকর সংকুচনের জন্য বিভিন্ন পদক্ষেপ বর্ণনা করা হবে। এরপর কিছু সাধারণ মেটাললুরজিক্যাল প্রক্রিয়াগুলির নীতি নিয়ে আলোচনা করা হবে। এই নীতিগুলির মধ্যে থাকবে সংকুচিত ওয়ার থেকে মেটাল পাওয়ার জন্য থিরমোডাইনামিক ও ইলেক্ট্রোক্যাইমিক্যাল দিকগুলি।

উপাদানগুলি তাদের বিস্তারে ভিন্ন ভিন্ন হয়। মেটালগুলির মধ্যে আলুমিনিয়াম সবচেয়ে বেশি বিস্তারে পাওয়া যায়। এটি মাটির ক্ষিপ্রতলে তৃতীয় সবচেয়ে বেশি বিস্তারে পাওয়া উপাদান (ওজনে প্রায় $8.3 \%$)। এটি মাইকা ও মাটির প্রকারভেদের মধ্যে অন্তর্ভুক্ত হিজুলী পদার্থের মধ্যে একটি প্রধান উপাদান। অনেক জেমস্টোন $\mathrm{Al_2} \mathrm{O_3}$ এর অশুদ্ধ প্রকার এবং অশুদ্ধতা রঙিন রবি (ruby) এ $\mathrm{Cr}$ (স্যাপফায়ার) এ থেকে কোবেল্ট (Co) পর্যন্ত পরিসরে পরিবর্তিত হয়। আইরন মাটির ক্ষিপ্রতলে দ্বিতীয় সবচেয়ে বেশি বিস্তারে পাওয়া মেটাল। এটি বিভিন্ন পদার্থের মধ্যে পাওয়া যায় এবং তার বিভিন্ন ব্যবহার একটি খুব গুরুত্বপূর্ণ উপাদান হিসাবে গণ্য করা হয়। এটি জীববৈজ্ঞানিক ব্যবস্থায় একটি প্রধান উপাদান হিসাবেও ব্যবহৃত হয়।

আলুমিনিয়াম, আইরন, কাপার ও জিন্সের প্রধান ওয়ারগুলি সারণি 6.1-এ দেওয়া আছে।

সারণি 6.1: কিছু গুরুত্বপূর্ণ মেটালগুলির প্রধান ওয়ার

আলুমিনিয়ামের জন্য বক্সাইট নির্বাচন করা হয়। আইরনের জন্য সাধারণত অক্সাইড ওয়ার ব্যবহার করা হয় যা বিস্তারে পাওয়া যায় এবং প্রবাহিত করে প্রদূষণকারী গ্যাস (যেমন $\mathrm{SO_2}$ যা আইরন পাইরাইটের ক্ষেত্রে উৎপন্ন হয়) নয়। কাপার ও জিন্সের জন্য সারণি 6.1-এ তালিকাভুক্ত যে কোনও ওয়ার ব্যবহার করা যেতে পারে যেহেতু এটি উপলব্ধতা ও অন্যান্য প্রাসঙ্গিক কারণগুলি উপর নির্ভর করে। সংকুচনের আগে ওয়ারগুলি গ্রেড করা ও যথাযথ আকারে ভাঙা হয়।

অপ্রয়োজনীয় পদার্থ (যেমন, বালু, মাটি, ইত্যাদি) ওয়ার থেকে সরানো হয় এটিকে সংকুচন, ড্রেসিং বা বেনিফিশিয়েশন বলা হয়। এটি একাধিক পদক্ষেপ অন্তর্ভুক্ত করে এবং এই পদক্ষেপগুলির নির্বাচন মেটালের উপস্থিত পদার্থ ও গ্যাংগের মধ্যে ভৌত বৈশিষ্ট্যের পার্থক্যের উপর নির্ভর করে। মেটালের ধরন, উপলব্ধ সুবিধা এবং পরিবেশগত কারণগুলিও বিবেচনা করা হয়। নিম্নলিখিত কিছু গুরুত্বপূর্ণ পদ্ধতি বর্ণনা করা হলো।

6.2 ওয়ারের সংকুচন

অপ্রয়োজনীয় পদার্থ (যেমন, বালু, মাটি, ইত্যাদি) ওয়ার থেকে সরানো হয় এটিকে সংকুচন, ড্রেসিং বা বেনিফিশিয়েশন বলা হয়। সংকুচনের আগে ওয়ারগুলি গ্রেড করা ও যথাযথ আকারে ভাঙা হয়। ওয়ারের সংকুচন একাধিক পদক্ষেপ অন্তর্ভুক্ত করে এবং এই পদক্ষেপগুলির নির্বাচন মেটালের উপস্থিত পদার্থ ও গ্যাংগের মধ্যে ভৌত বৈশিষ্ট্যের পার্থক্যের উপর নির্ভর করে। মেটালের ধরন, উপলব্ধ সুবিধা এবং পরিবেশগত কারণগুলিও বিবেচনা করা হয়। ওয়ারের সংকুচনের জন্য নিম্নলিখিত কিছু গুরুত্বপূর্ণ পদ্ধতি বর্ণনা করা হলো।

6.2.1 হাইড্রয়ালিক ওয়াশিং

এটি ওয়ার ও গ্যাংগের পার্টিকলের বিশেষ গ্রাভিটির মধ্যে পার্থক্যের উপর ভিত্তি করে এটি তারপর এক ধরনের গ্রাভিটি সিপারেশন। একটি এই প্রক্রিয়ায় একটি উপরের প্রবাহে প্রচুর পরিমাণে প্রচলিত জল ব্যবহার করা হয় যার মাধ্যমে ওয়ারের পাউডার ভিড় তৈরি হয়। হালকা গ্যাংগের পার্টিকলগুলি জলের দিকে প্রবাহিত হয় এবং ভারী ওয়ারের পার্টিকলগুলি পশ্চিমে থাকে।

6.2.2 ম্যাগনেটিক সিপারেশন

এটি ওয়ারের উপাদানগুলির ম্যাগনেটিক বৈশিষ্ট্যের মধ্যে পার্থক্যের উপর ভিত্তি করে। যদি ওয়ার বা গ্যাংগ একটি ম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের দিকে আকর্ষিত হয় তবে এই পদ্ধতি দ্বারা আলুপাথর করা হয়। উদাহরণস্বরূপ আইরন ওয়ার ম্যাগনেটের দিকে আকর্ষিত হয়, তাই নন-ম্যাগনেটিক অশুদ্ধতা এটিকে ম্যাগনেটিক সিপারেশনের মাধ্যমে আলুপাথর করা যায়। ওয়ারের পাউডার একটি কনভেয়র ব্যান্ডের উপর ফেলা হয় যা একটি ম্যাগনেটিক রোলারের উপর চলে (ছবি 6.1)। ম্যাগনেটিক পদার্থ ব্যান্ডের দিকে আকর্ষিত হয় এবং তার কাছাকাছি পড়ে।

6.2.3 ফ্রস্ট ফ্লোটেশন মেথড

এই পদ্ধতি সালফাইড ওয়ার থেকে গ্যাংগ সরানোর জন্য ব্যবহৃত হয়। এই প্রক্রিয়ায় ওয়ারের পাউডারের একটি সাপেসশন জলের সাথে তৈরি করা হয়। এর সাথে কালেক্টর ও ফ্রস্ট স্ট্যাবাইলাইজার যোগ করা হয়। কালেক্টর (যেমন, পাইন অয়ল, ফ্যাটিক অ্যাসিড, জান্থেটস ইত্যাদি) মিনারেল পার্টিকলের নন-ওয়েটারযোগ্যতা বাড়ায় এবং ফ্রস্ট স্ট্যাবাইলাইজার (যেমন, ক্রেসওল, অ্যানিলাইন) ফ্রস্ট স্ট্যাবাইলাইজ করে।

মিনারেল পার্টিকলগুলি অয়লের দ্বারা ওয়েট হয় এবং গ্যাংগের পার্টিকলগুলি জলের দ্বারা। একটি ঘূর্ণন প্যাড মিশ্রণটি ঘূর্ণিত করে এবং এর মধ্যে বায়ু আকর্ষণ করে। ফলে ফ্রস্ট তৈরি হয় যা মিনারেল পার্টিকলগুলি নিয়ে যায়। ফ্রস্ট হালকা এবং তাকে স্কিম করা হয়। এরপর ওয়ার পার্টিকলগুলি পুনরুদ্ধারের জন্য শুকানো হয়।

কখনও কখনও দুটি সালফাইড ওয়ার একটি অয়ল থেকে জলের প্রতিবন্ধকতা বা ‘ডিপ্রেস্যান্টস’ ব্যবহার করে আলাদা করা যায়। উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি ওয়ারে জিন্স সালফাইড (ZnS) ও পিবি সালফাইড (PbS) থাকে, তবে ব্যবহৃত ডিপ্রেস্যান্ট হলো এনামিয়াম সাইনাইড (NaCN)। এটি নির্বিশেষে জিন্স সাল