1. හැඳින්වීම
වැදගත් ෆෙරස් නොවන ලෝහයක් ලෙස ඇන්ටිමනි, ගිනි නිවන ද්‍රව්‍ය, මිශ්‍ර ලෝහ, අර්ධ සන්නායක සහ අනෙකුත් ක්ෂේත්‍රවල බහුලව භාවිතා වේ. කෙසේ වෙතත්, ස්වභාවධර්මයේ ඇති ඇන්ටිමනි ලෝපස් බොහෝ විට ආසනික් සමඟ සහජීවනයෙන් පවතින අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස බොරතෙල් ඇන්ටිමනි වල ඉහළ ආසනික් අන්තර්ගතයක් ඇති වන අතර එය ඇන්ටිමනි නිෂ්පාදනවල ක්‍රියාකාරිත්වයට සහ යෙදීම්වලට සැලකිය යුතු ලෙස බලපායි. මෙම ලිපියෙන් බොරතෙල් ඇන්ටිමනි පිරිසිදු කිරීමේදී ආසනික් ඉවත් කිරීම සඳහා විවිධ ක්‍රම ක්‍රමානුකූලව හඳුන්වා දෙයි, ඒවාට පයිරොමෙටලර්ජිකල් පිරිපහදු කිරීම, ජලවිදුලි ලෝහ පිරිපහදු කිරීම සහ විද්‍යුත් විච්ඡේදක පිරිපහදු කිරීම ඇතුළත් වන අතර, ඒවායේ මූලධර්ම, ක්‍රියාවලි ප්‍රවාහ, මෙහෙයුම් තත්වයන් සහ වාසි/අවාසි විස්තර කෙරේ.
2. ආසනික් ඉවත් කිරීම සඳහා පයිෙරොමෙටලර්ජිකල් පිරිපහදු කිරීම
2.1 ක්ෂාරීය පිරිපහදු කිරීමේ ක්රමය
2.1.1 මූලධර්මය
ක්ෂාරීය පිරිපහදු කිරීමේ ක්රමය මඟින් ආසනික් සහ ක්ෂාර ලෝහ සංයෝග අතර ප්‍රතික්‍රියාව මත පදනම්ව ආසනික් ඉවත් කර ආසනේට් සාදයි. ප්‍රධාන ප්‍රතික්‍රියා සමීකරණ:
2As + 3Na₂CO₃ → 2Na₃AsO₃ + 3CO↑
4As + 5O₂ + 6Na₂CO₃ → 4Na₃AsO₄ + 6CO₂↑
2.1.2 ක්‍රියාවලි ප්‍රවාහය
- අමුද්‍රව්‍ය සකස් කිරීම: අමු ඇන්ටිමනි 5-10mm අංශු වලට තලා 10:1 ස්කන්ධ අනුපාතයකින් සෝඩා අළු (Na₂CO₃) සමඟ මිශ්‍ර කරන්න.
- උණු කිරීම: ප්‍රතිවර්තක උදුනක 850-950°C දක්වා රත් කර, පැය 2-3ක් තබා ගන්න.
- ඔක්සිකරණය: සම්පීඩිත වාතය (පීඩනය 0.2-0.3MPa), ප්‍රවාහ අනුපාතය 2-3m³/(h·t) හඳුන්වා දෙන්න.
- ස්ලැග් සෑදීම: ඇන්ටිමනි බරෙන් 3-5% ක මාත්‍රාවක් සහිතව, ඔක්සිකාරකයක් ලෙස සුදුසු ප්‍රමාණයකින් ලුණු පීටර් (NaNO₃) එකතු කරන්න.
- ස්ලැග් ඉවත් කිරීම: මිනිත්තු 30ක් රැඳී සිටීමෙන් පසු, මතුපිට ස්ලැග් ඉවත් කරන්න.
- නැවත ක්‍රියාවලිය: ඉහත ක්‍රියාවලිය 2-3 වතාවක් නැවත කරන්න.
2.1.3 ක්‍රියාවලි පරාමිති පාලනය
- උෂ්ණත්ව පාලනය: ප්‍රශස්ත උෂ්ණත්වය 900±20°C
- ක්ෂාර මාත්‍රාව: ආසනික් අන්තර්ගතය අනුව සකස් කරන්න, සාමාන්‍යයෙන් ඇන්ටිමනි බරෙන් 8-12% කි.
- ඔක්සිකරණ කාලය: ඔක්සිකරණ චක්‍රයකට පැය 1-1.5
2.1.4 ආසනික් ඉවත් කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව
ආසනික් ප්‍රමාණය 2-5% සිට 0.1-0.3% දක්වා අඩු කළ හැක.
2.2 ඔක්සිකාරක වාෂ්පීකරණ ක්රමය
2.2.1 මූලධර්මය
ආසනික් ඔක්සයිඩ් (As₂O₃) ඇන්ටිමනි ඔක්සයිඩ් වලට වඩා වාෂ්පශීලී බව යන ලක්ෂණය භාවිතා කරයි. As₂O₃ වාෂ්පීකරණය වන්නේ 193°C දී පමණක් වන අතර, Sb₂O₃ සඳහා 656°C අවශ්‍ය වේ.
2.2.2 ක්‍රියාවලි ප්‍රවාහය
- ඔක්සිකාරක උණු කිරීම: වාතය හඳුන්වාදීමත් සමඟ භ්‍රමණ උඳුනක 600-650°C දක්වා රත් කරන්න.
- දුම් වායු ප්‍රතිකාරය: ඝනීභවනය කර වාෂ්පීකරණය වූ As₂O₃ නැවත ලබා ගන්න.
- අඩු කිරීමේ උණු කිරීම: ඉතිරි ද්‍රව්‍ය 1200°C දී කෝක් සමඟ අඩු කරන්න.
- පිරිපහදු කිරීම: තවදුරටත් පිරිසිදු කිරීම සඳහා සෝඩා අළු කුඩා ප්‍රමාණයක් එකතු කරන්න.
2.2.3 යතුරු පරාමිතීන්
- ඔක්සිජන් සාන්ද්‍රණය: 21-28%
- පදිංචි කාලය: පැය 4-6
- උඳුනේ භ්‍රමණ වේගය: 0.5-1r/min
3. ආසනික් ඉවත් කිරීම සඳහා ජලවිදුලි නාශක පිරිපහදු කිරීම
3.1 ක්ෂාර සල්ෆයිඩ් කාන්දු කිරීමේ ක්රමය
3.1.1 මූලධර්මය
ක්ෂාර සල්ෆයිඩ් ද්‍රාවණවල ඇන්ටිමනි සල්ෆයිඩ් වලට වඩා ආසනික් සල්ෆයිඩ් ඉහළ ද්‍රාව්‍යතාවයක් ඇති බවට ලක්ෂණය භාවිතා කරයි. ප්‍රධාන ප්‍රතික්‍රියාව:
As₂S₃ + 3Na₂S → 2Na₃AsS₃
Sb₂S₃ + Na₂S → දිය නොවන
3.1.2 ක්‍රියාවලි ප්‍රවාහය
- සල්ෆයිඩීකරණය: 1:0.3 ස්කන්ධ අනුපාතයකින් සල්ෆර් සමඟ අමු ඇන්ටිමනි කුඩු මිශ්‍ර කර, 500°C දී පැය 1ක් සල්ෆයිඩීකරණය කරන්න.
- කාන්දු වීම: 2mol/L Na₂S ද්‍රාවණයක් භාවිතා කරන්න, ද්‍රව-ඝන අනුපාතය 5:1, පැය 2ක් 80°C දී කලවම් කරන්න.
- පෙරීම: පෙරහන් මුද්‍රණ යන්ත්‍රයක් සහිත පෙරහන, අවශේෂය අඩු ආසනික් ඇන්ටිමනි සාන්ද්‍රණයකි
- පුනර්ජනනය: Na₂S ප්‍රතිජනනය කිරීම සඳහා පෙරහනට H₂S හඳුන්වා දෙන්න.
3.1.3 ක්‍රියාවලි කොන්දේසි
- Na₂S සාන්ද්‍රණය: 1.5-2.5mol/L
- කාන්දු වන pH අගය: 12-13
- කාන්දු කාර්යක්ෂමතාව: ලෙස>90%, Sb අලාභය<5%
3.2 අම්ල ඔක්සිකාරක කාන්දු කිරීමේ ක්රමය
3.2.1 මූලධර්මය
ආම්ලික තත්වයන් යටතේ ආසනික් පහසුවෙන් ඔක්සිකරණය වීම, FeCl₃ හෝ H₂O₂ වැනි ඔක්සිකාරක භාවිතා කරමින්, තෝරාගත් ද්‍රාවණය සඳහා යොදා ගනී.
3.2.2 ක්‍රියාවලි ප්‍රවාහය
- කාන්දු වීම: 1.5mol/L HCl ද්‍රාවණයට, 0.5mol/L FeCl₃ එකතු කරන්න, ද්‍රව-ඝන අනුපාතය 8:1
- විභව පාලනය: ඔක්සිකරණ විභවය 400-450mV (vs.SHE) හි පවත්වා ගන්න.
- ඝන-ද්‍රව වෙන් කිරීම: රික්ත පෙරීම, ආසනික් ප්‍රතිසාධනය සඳහා පෙරහන යැවීම.
- සේදීම: පෙරහන් අවශේෂ තනුක හයිඩ්‍රොක්ලෝරික් අම්ලයෙන් 3 වරක් සෝදන්න.
4. විද්‍යුත් විච්ඡේදක පිරිපහදු ක්රමය
4.1 මූලධර්මය
ඇන්ටිමනි (+0.212V) සහ ආසනික් (+0.234V) අතර තැන්පත් විභවයන්ගේ වෙනස භාවිතා කරයි.
4.2 ක්‍රියාවලි ප්‍රවාහය
- ඇනෝඩ සකස් කිරීම: අමු ඇන්ටිමනි 400×600×20mm ඇනෝඩ තහඩු වලට දමන්න.
- ඉලෙක්ට්‍රොලයිට් සංයුතිය: Sb³⁺ 80g/L, HCl 120g/L, ආකලන (ජෙලටින්) 0.5g/L
- විද්‍යුත් විච්ඡේදක තත්වයන්:
- ධාරා ඝනත්වය: 120-150A/m²
- සෛල වෝල්ටීයතාවය: 0.4-0.6V
- උෂ්ණත්වය: 30-35°C
- ඉලෙක්ට්රෝඩ දුර: 100mm
- චක්‍රය: සෑම දින 7-10 කට වරක් සෛලයෙන් ඉවත් කරන්න.
4.3 තාක්ෂණික දර්ශක
- කැතෝඩ ඇන්ටිමනි සංශුද්ධතාවය: ≥99.85%
- ආසනික් ඉවත් කිරීමේ අනුපාතය: >95%
- වත්මන් කාර්යක්ෂමතාව: 85-90%
5. නැගී එන ආසනික් ඉවත් කිරීමේ තාක්ෂණයන්
5.1 රික්ත ආසවනය
0.1-10Pa රික්තකය යටතේ, වාෂ්ප පීඩන වෙනස භාවිතා කරයි (550°C දී 133Pa ලෙස, Sb සඳහා 1000°C අවශ්‍ය වේ).
5.2 ප්ලාස්මා ඔක්සිකරණය
තෝරාගත් ආසනික් ඔක්සිකරණය, කෙටි සැකසුම් කාලය (මිනිත්තු 10-30), අඩු ශක්ති පරිභෝජනය සඳහා අඩු උෂ්ණත්ව ප්ලාස්මා (5000-10000K) භාවිතා කරයි.
6. ක්‍රියාවලි සංසන්දනය සහ තේරීම් නිර්දේශ
| ක්රමය | අන්තර්ගතය ලෙස සුදුසුය | Sb ප්‍රතිසාධනය | ප්‍රාග්ධන පිරිවැය | මෙහෙයුම් පිරිවැය | පාරිසරික බලපෑම |
|---|---|---|---|---|---|
| ක්ෂාරීය පිරිපහදු කිරීම | 1-5% | 90-93% | මධ්‍යම | මධ්‍යම | දුප්පත් |
| ඔක්සිකාරක වාෂ්පීකරණය | 0.5-3% | 85-88% | ඉහළ | ඉහළ | ඉතා දුර්වලයි |
| ක්ෂාර සල්ෆයිඩ් කාන්දු වීම | 0.3-8% | 95-98% | සාපේක්ෂව ඉහළයි | සාපේක්ෂව ඉහළයි | හොඳයි |
| විද්‍යුත් විච්ඡේදක පිරිපහදු කිරීම | 0.1-2% | 92-95% | ඉහළ | ඉහළ | විශිෂ්ටයි |
තේරීම් නිර්දේශ:
- අධි-ආසනික් ආහාර (As>3%): ක්ෂාර සල්ෆයිඩ් කාන්දු වීමට කැමති වන්න
- මධ්‍යම ආසනික් (0.5-3%): ක්ෂාරීය පිරිපහදු කිරීම හෝ විද්‍යුත් විච්ඡේදනය
- අඩු ආසනික් අධි-සංශුද්ධතා අවශ්‍යතා: විද්‍යුත් විච්ඡේදක පිරිපහදු කිරීම නිර්දේශ කෙරේ.
7. නිගමනය
අමු ඇන්ටිමනි වලින් ආසනික් ඉවත් කිරීම සඳහා අමුද්‍රව්‍ය ලක්ෂණ, නිෂ්පාදන අවශ්‍යතා සහ ආර්ථික විද්‍යාව පිළිබඳ පුළුල් සලකා බැලීමක් අවශ්‍ය වේ. සාම්ප්‍රදායික පයිෙරොමෙටලර්ජිකල් ක්‍රමවලට විශාල ධාරිතාවක් ඇත, නමුත් සැලකිය යුතු පාරිසරික පීඩනයක් ඇත; ජලවිදුලි ලෝහ විද්‍යාත්මක ක්‍රමවලට අඩු දූෂණයක් ඇත, නමුත් දිගු ක්‍රියාවලීන් ඇත; විද්‍යුත් විච්ඡේදක ක්‍රමවලට ඉහළ සංශුද්ධතාවයක් ඇති නමුත් වැඩි ශක්තියක් පරිභෝජනය කරයි. අනාගත සංවර්ධන දිශාවන්ට ඇතුළත් වන්නේ:
- කාර්යක්ෂම සංයුක්ත ආකලන සංවර්ධනය කිරීම
- බහු-අදියර ඒකාබද්ධ ක්‍රියාවලීන් ප්‍රශස්ත කිරීම
- ආසනික් සම්පත් භාවිතය වැඩිදියුණු කිරීම
- බලශක්ති පරිභෝජනය සහ දූෂණ විමෝචනය අඩු කිරීම
පළ කිරීමේ කාලය: මැයි-29-2025