6N الٽرا هاءِ پيورٽي سلفر ڊسٽليشن ۽ پاڪائي جو عمل تفصيلي پيرا ميٽرز سان

6N (≥99.9999% پاڪائي) الٽرا هاءِ پاڪائي سلفر جي پيداوار لاءِ ملٽي اسٽيج ڊسٽليشن، ڊيپ ايڊسورپشن، ۽ الٽرا ڪلين فلٽريشن جي ضرورت آهي ته جيئن ٽريس ڌاتو، نامياتي نجاست، ۽ ذرات کي ختم ڪري سگهجي. هيٺ هڪ صنعتي پيماني تي عمل آهي جيڪو ويڪيوم ڊسٽليشن، مائڪرو ويڪرو مدد سان صاف ڪرڻ، ۽ صحت واري پوسٽ ٽريٽمينٽ ٽيڪنالاجي کي ضم ڪري ٿو.

‌I. خام مال جي اڳڀرائي ۽ نجاست کي ختم ڪرڻ

1. خام مال جي چونڊ ۽ اڳواٽ علاج

• ‌گهرجون‌: شروعاتي سلفر پاڪائي ≥99.9% (3N گريڊ)، ڪل ڌاتو نجاست ≤500 ppm، نامياتي ڪاربان مواد ≤0.1%.
• ‌مائڪرو ويڪرو جي مدد سان پگھلڻ‌:
  خام سلفر کي مائڪرو ويڪرو ري ايڪٽر (2.45 GHz فريڪوئنسي، 10-15 ڪلوواٽ پاور) ۾ 140-150 °C تي پروسيس ڪيو ويندو آهي. مائڪرو ويڪرو-انڊيوسڊ ڊائيپول گردش تيز پگھلڻ کي يقيني بڻائي ٿي جڏهن ته نامياتي نجاستن (مثال طور، ٽار مرکبات) کي ختم ڪري ٿي. پگھلڻ جو وقت: 30-45 منٽ؛ مائڪرو ويڪرو ۾ داخل ٿيڻ جي کوٽائي: 10-15 سينٽي ميٽر
• ‌ڊي آئنائيزڊ پاڻي ڌوئڻ‌:
  پگھريل سلفر کي ڊي آئنائيزڊ پاڻي (مزاحمت ≥18 MΩ·cm) سان 1:0.3 ماس تناسب تي هڪ اسٽيرڊ ري ايڪٽر (120°C، 2 بار پريشر) ۾ 1 ڪلاڪ لاءِ ملايو ويندو آهي ته جيئن پاڻي ۾ حل ٿيندڙ لوڻ (مثال طور، امونيم سلفيٽ، سوڊيم ڪلورائڊ) کي ختم ڪري سگهجي. آبي مرحلي کي ڊيڪينٽ ڪيو ويندو آهي ۽ 2-3 چڪرن لاءِ ٻيهر استعمال ڪيو ويندو آهي جيستائين چالکائي ≤5 μS/cm نه هجي.

2. گھڻ-اسٽيج جذب ۽ فلٽريشن

• ‌ڊائيٽوميسيس زمين/ چالو ڪاربن جذب‌:
  ڌاتو جي ڪمپليڪس ۽ باقي عضويات کي جذب ڪرڻ لاءِ نائٽروجن جي حفاظت (130 ° C، 2 ڪلاڪ جي حرڪت) هيٺ پگھريل سلفر ۾ ڊائيٽوميسيس زمين (0.5-1٪) ۽ چالو ڪاربن (0.2-0.5٪) شامل ڪيا ويندا آهن.
• ‌الٽرا پريسيشن فلٽريشن‌:
  ≤0.5 MPa سسٽم پريشر تي ٽائيٽينيم سينٽرڊ فلٽر (0.1 μm پور سائيز) استعمال ڪندي ٻه-اسٽيج فلٽريشن. فلٽريشن کان پوءِ پارٽيڪيوليٽ ڳڻپ: ≤10 پارٽيڪيول/L (سائيز>0.5 μm).

‌II. ملٽي اسٽيج ويڪيوم ڊسٽليشن جو عمل‌

1. پرائمري ڊسٽليشن (ڌاتو جي نجاست کي ختم ڪرڻ)

• ‌سامان‌: 316L اسٽينلیس سٹیل جي جوڙجڪ واري پيڪنگ سان اعليٰ پاڪائي وارو ڪوارٽز ڊسٽليشن ڪالم (≥15 نظرياتي پليٽون)، ويڪيوم ≤1 kPa.
• ‌آپريشنل پيرا ميٽرز‌:
• ‌فيڊ جي درجه حرارت‌: 250–280°C (سلفر 444.6°C تي ماحول جي دٻاءُ هيٺ اُبلندو آهي؛ ويڪيوم اُبلندڙ نقطي کي 260–300°C تائين گھٽائي ٿو).
• ‌ريفلوڪس تناسب‌: 5:1–8:1؛ ڪالمن جي چوٽيءَ تي گرمي پد ۾ اتار چڙهاؤ ≤±0.5°C.
• ‌پيداوار‌: ڳريل سلفر جي پاڪائي ≥99.99% (4N گريڊ)، ڪل ڌاتو جي نجاست (Fe، Cu، Ni) ≤1 ppm.

2. ثانوي ماليڪيولر ڊسٽليشن (نامياتي نجاست کي ختم ڪرڻ)

• ‌سامان‌: 10-20 ملي ميٽر وانپيوريشن-ڪنڊينسيشن گيپ سان مختصر رستو ماليڪيولر ڊسٽلر، وانپيوريشن گرمي پد 300-320 °C، ويڪيوم ≤0.1 Pa.
• ‌نجاست جي علحدگي‌:
  گهٽ اُبلندڙ نامياتي شيون (مثال طور، ٿائيٿرز، ٿائيوفيين) بخارات ۾ تبديل ٿي وينديون آهن ۽ ٻاهر ڪڍيون وينديون آهن، جڏهن ته وڌيڪ اُبلندڙ نجاستون (مثال طور، پولي اروميٽڪ) ماليڪيولر فري رستي ۾ فرق جي ڪري باقيات ۾ رهنديون آهن.
• ‌پيداوار‌: سلفر جي پاڪائي ≥99.999% (5N گريڊ)، نامياتي ڪاربان ≤0.001%، باقيات جي شرح <0.3%.

3. ٽئين درجي جي زون ريفائننگ (6N پاڪائي حاصل ڪرڻ)

• ‌سامان‌: افقي زون ريفائنر ملٽي زون گرمي پد ڪنٽرول سان (±0.1°C)، زون سفر جي رفتار 1–3 ملي ميٽر/ڪلاڪ.
• ‌الڳ ڪرڻ‌:
  الڳ ڪرڻ جي کوٽائي کي استعمال ڪندي (K=Csolid/Cliquid)K=Cمضبوط/Cمائع​)، 20-30 زون ڪنسنٽريٽ ڌاتو (جيئن، Sb) کي انگوٽ جي آخر ۾ گذري ٿو. سلفر انگوٽ جو آخري 10-15٪ رد ڪيو ويندو آهي.

‌III. علاج کان پوءِ ۽ الٽرا ڪلين فارمنگ‌

1. الٽرا پيور سالوينٽ ڪڍڻ

• ‌ايٿر/ڪاربن ٽيٽرا ڪلورائڊ ڪڍڻ‌:
  سلفر کي الٽراسونڪ مدد (40 kHz، 40°C) هيٺ ڪروميٽوگرافڪ-گريڊ ايٿر (1:0.5 حجم تناسب) سان 30 منٽن لاءِ ملايو ويندو آهي ته جيئن پولر آرگينڪس کي ختم ڪري سگهجي.
• ‌سالوينٽ جي وصولي‌:
  ماليڪيولر سائو جذب ۽ ويڪيوم ڊسٽليشن محلول جي باقيات کي ≤0.1 پي پي ايم تائين گھٽائي ٿو.

2. الٽرا فلٽريشن ۽ آئن ايڪسچينج

• ‌PTFE جھلي الٽرا فلٽريشن‌:
  پگھريل سلفر کي 0.02 μm PTFE جھلي ذريعي 160-180°C ۽ ≤0.2 MPa دٻاءُ تي فلٽر ڪيو ويندو آهي.
• ‌آئن ايڪسچينج ريزين‌:
  چيليٽنگ ريزن (مثال طور، امبرلائيٽ IRC-748) 1-2 BV/h وهڪري جي شرح تي ppb-سطح جي ڌاتو آئن (Cu²⁺، Fe³⁺) کي هٽائي ٿو.

3. انتهائي صاف ماحول جي جوڙجڪ

• ‌انرٽ گيس ايٽمائيزيشن‌:
  ڪلاس 10 جي ڪلين روم ۾، پگھريل سلفر کي نائٽروجن (0.8–1.2 MPa پريشر) سان 0.5–1 ملي ميٽر گول گرينولس (نمي <0.001٪) ۾ ايٽمائيز ڪيو ويندو آهي.
• ‌ويڪيوم پيڪنگنگ‌:
  آڪسائيڊشن کي روڪڻ لاءِ آخري پراڊڪٽ کي الٽرا پيور آرگن (≥99.9999% پاڪائي) جي تحت ايلومينيم ڪمپوزٽ فلم ۾ ويڪيوم سيل ڪيو ويندو آهي.

IV. اهم عمل جا پيرا ميٽرز

وي. ڪوالٽي ڪنٽرول ۽ ٽيسٽنگ

1. ‌نجاست جو تجزيو ٽريڪ ڪريو‌:

• ‌جي ڊي-ايم ايس (گلو ڊسچارج ماس اسپيڪٽروميٽري)‌: ≤0.01 ppb تي ڌاتو ڳولي ٿو.
• ‌TOC تجزيه نگار‌: نامياتي ڪاربن ≤0.001 پي پي ايم کي ماپي ٿو.

1. ‌پارٽيڪل سائيز ڪنٽرول‌:
   ليزر ڊفريڪشن (ماسٽرسائيزر 3000) D50 انحراف ≤±0.05 ملي ميٽر کي يقيني بڻائي ٿو.
2. ‌مٿاڇري جي صفائي‌:
   ايڪس پي ايس (ايڪس ري فوٽو اليڪٽران اسپيڪٽرو اسڪوپي) مٿاڇري جي آڪسائيڊ جي ٿولهه ≤1 اين ايم جي تصديق ڪري ٿي.

‌VI. حفاظت ۽ ماحولياتي ڊيزائن‌

1. ‌ڌماڪي جي روڪٿام‌:
   انفراريڊ فليم ڊيٽيڪٽر ۽ نائٽروجن فلڊنگ سسٽم آڪسيجن جي سطح کي برقرار رکن ٿا <3٪
2. ‌اخراج ڪنٽرول‌:

• ‌تيزابي گئسون‌: ٻن مرحلن واري NaOH اسڪربنگ (20% + 10%) ≥99.9% H₂S/SO₂ کي ختم ڪري ٿي.
• ‌وي او سيز‌: زيولائٽ روٽر + آر ٽي او (850°C) غير ميٿين هائيڊرو ڪاربن کي ≤10 mg/m³ تائين گھٽائي ٿو.

1. ‌فضول ري سائيڪلنگ‌:
   تيز گرمي پد ۾ گهٽتائي (1200°C) ڌاتو بحال ڪري ٿي؛ باقي سلفر جو مواد <0.1%.

‌VII. ٽيڪنو-اقتصادي ميٽرڪس‌

• ‌توانائي جو واھپو‌: 800-1200 ڪلوواٽ ڪلاڪ بجلي ۽ 2-3 ٽن ٻاڦ في ٽن 6N سلفر.
• ‌پيداوار‌: سلفر جي وصولي ≥85٪، باقيات جي شرح <1.5٪.
• ‌قيمت‌: پيداوار جي قيمت ~120,000–180,000 CNY/ٽن؛ مارڪيٽ قيمت 250,000–350,000 CNY/ٽن (سيمي ڪنڊڪٽر گريڊ).

هي عمل سيمي ڪنڊڪٽر فوٽو ريسٽ، III-V ڪمپائونڊ سبسٽريٽس، ۽ ٻين جديد ايپليڪيشنن لاءِ 6N سلفر پيدا ڪري ٿو. ريئل ٽائيم مانيٽرنگ (مثال طور، LIBS ايليمينٽل تجزيو) ۽ ISO ڪلاس 1 ڪلين روم ڪيليبريشن مسلسل معيار کي يقيني بڻائي ٿو.

فوٽ نوٽس

1. حوالو 2: صنعتي سلفر صاف ڪرڻ جا معيار
2. حوالو 3: ڪيميڪل انجنيئرنگ ۾ جديد فلٽريشن ٽيڪنڪس
3. حوالو 6: اعليٰ پاڪائي واري مواد جي پروسيسنگ هينڊ بڪ
4. حوالو 8: سيمي ڪنڊڪٽر-گريڊ ڪيميڪل پروڊڪشن پروٽوڪول
5. حوالو 5: ويڪيوم ڊسٽليشن آپٽمائيزيشن