1. تعارف

اينٽيموني، هڪ اهم غير فيرس ڌاتو جي حيثيت سان، شعلا روڪڻ وارن، مصر، سيمي ڪنڊڪٽرز ۽ ٻين شعبن ۾ وڏي پيماني تي استعمال ٿئي ٿي. بهرحال، فطرت ۾ اينٽيموني معدنيات اڪثر ڪري آرسينڪ سان گڏ گڏ هوندا آهن، جنهن جي نتيجي ۾ خام اينٽيموني ۾ آرسينڪ جو مقدار وڌيڪ هوندو آهي جيڪو اينٽيموني شين جي ڪارڪردگي ۽ استعمال کي خاص طور تي متاثر ڪندو آهي. هي مضمون منظم طريقي سان خام اينٽيموني صاف ڪرڻ ۾ آرسينڪ کي ختم ڪرڻ لاءِ مختلف طريقا متعارف ڪرائيندو آهي، جن ۾ پائروميٽالرجيڪل ريفائننگ، هائيڊرو ميٽالرجيڪل ريفائننگ، ۽ اليڪٽرولائيٽڪ ريفائننگ شامل آهن، انهن جي اصولن، عمل جي وهڪري، آپريٽنگ حالتن، ۽ فائدن/نقصانن جي تفصيل سان.

2. آرسينڪ هٽائڻ لاءِ پائروميٽالرجيڪل ريفائننگ

2.1 الڪلائن ريفائننگ جو طريقو

2.1.1 اصول

الڪلي ريفائننگ جو طريقو آرسينڪ ۽ الڪلي ڌاتو مرڪبن جي وچ ۾ رد عمل جي بنياد تي آرسينڪ کي هٽائي ٿو ته جيئن آرسينيٽ ٺاهي سگهجي. مکيه رد عمل جي مساواتون:
2As + 3Na₂CO₃ → 2Na₃AsO₃ + 3CO↑
4As + 5O₂ + 6Na₂CO₃ → 4Na₃AsO₄ + 6CO₂↑

2.1.2 عمل جو وهڪرو

1. خام مال جي تياري: خام اينٽيموني کي 5-10 ملي ميٽر ذرڙن ۾ ڪٽيو ۽ سوڊا ايش (Na₂CO₃) سان 10:1 جي ماس تناسب سان ملايو.
2. پگھلائڻ: هڪ گونجندڙ فرنس ۾ 850-950 °C تي گرم ڪريو، 2-3 ڪلاڪن لاءِ رکو.
3. آڪسائيڊيشن: دٻيل هوا متعارف ڪرايو (دٻاءُ 0.2-0.3MPa)، وهڪري جي شرح 2-3m³/(h·t)
4. سليگ ٺهڻ: آڪسيڊنٽ جي طور تي سالٽ پيٽر (NaNO₃) جي مناسب مقدار شامل ڪريو، اينٽيموني وزن جي 3-5٪ جي مقدار ۾.
5. سليگ هٽائڻ: 30 منٽن تائين آباد ٿيڻ کان پوءِ، مٿاڇري واري سليگ کي هٽايو.
6. آپريشن ورجايو: مٿي ڏنل عمل کي 2-3 ڀيرا ورجايو.

2.1.3 پروسيس پيرا ميٽر ڪنٽرول

• گرمي پد ڪنٽرول: بهترين گرمي پد 900 ± 20 ° C
• الڪلي جي مقدار: آرسينڪ جي مقدار جي مطابق ترتيب ڏيو، عام طور تي اينٽيموني وزن جو 8-12٪
• آڪسائيڊشن جو وقت: 1-1.5 ڪلاڪ في آڪسائيڊشن چڪر

2.1.4 آرسينڪ هٽائڻ جي ڪارڪردگي

آرسينڪ جي مقدار کي 2-5٪ کان 0.1-0.3٪ تائين گھٽائي سگھي ٿو

2.2 آڪسائيڊٽو وولٽيلائيزيشن طريقو

2.2.1 اصول

آرسينڪ آڪسائيڊ (As₂O₃) اينٽيموني آڪسائيڊ کان وڌيڪ غير مستحڪم هجڻ جي خاصيت کي استعمال ڪري ٿو. As₂O₃ صرف 193°C تي غير مستحڪم ٿئي ٿو، جڏهن ته Sb₂O₃ کي 656°C جي ضرورت آهي.

2.2.2 عمل جو وهڪرو

1. آڪسائيڊٽو پگھلائڻ: هڪ روٽري ڪلن ۾ هوا جي تعارف سان 600-650 °C تائين گرم ڪيو وڃي ٿو.
2. فلو گيس جو علاج: غير مستحڪم As₂O₃ کي ڳنڍجي ۽ بحال ڪريو
3. گھٽائڻ واري پگھلڻ: ڪوڪ سان 1200 ° C تي باقي مواد کي گھٽايو
4. ريفائننگ: وڌيڪ صفائي لاءِ ٿوري مقدار ۾ سوڊا ايش شامل ڪريو.

2.2.3 اهم پيرا ميٽرز

• آڪسيجن جي مقدار: 21-28٪
• رهائش جو وقت: 4-6 ڪلاڪ
• ڀٽي جي گردش جي رفتار: 0.5-1r/منٽ

3. آرسينڪ هٽائڻ لاءِ هائيڊرو ميٽالرجيڪل ريفائننگ

3.1 الڪلي سلفائيڊ ليچنگ جو طريقو

3.1.1 اصول

آرسينڪ سلفائيڊ جي خاصيت کي استعمال ڪري ٿو ته آرسينڪ سلفائيڊ ۾ اينٽيموني سلفائيڊ جي ڀيٽ ۾ الڪلي سلفائيڊ محلولن ۾ وڌيڪ حل پذيري آهي. مکيه رد عمل:
As₂S₃ + ​​3Na₂S → 2Na₃AsS₃
Sb₂S₃ + ​​Na₂S → نه حل ٿيندڙ

3.1.2 عمل جو وهڪرو

1. سلفيڊيشن: خام اينٽيموني پائوڊر کي سلفر سان 1:0.3 ماس تناسب تي ملايو، 500 ° C تي 1 ڪلاڪ لاءِ سلفائيڊائيز ڪريو.
2. ليچنگ: 2mol/L Na₂S محلول استعمال ڪريو، مائع-سڪل تناسب 5:1، 80°C تي 2 ڪلاڪن لاءِ هلايو.
3. فلٽريشن: فلٽر پريس سان فلٽر ڪريو، باقي گهٽ-آرسينڪ اينٽيموني ڪنسنٽريٽ آهي.
4. ٻيهر پيدا ڪرڻ: Na₂S کي ٻيهر پيدا ڪرڻ لاءِ فلٽريٽ ۾ H₂S داخل ڪريو.

3.1.3 عمل جون حالتون

• Na₂S ڪنسنٽريشن: 1.5-2.5mol/L
• ليچنگ پي ايڇ: 12-13
• ليچنگ ڪارڪردگي: As>90%، Sb نقصان <5%

3.2 تيزابي آڪسائيڊيوٽ ليچنگ جو طريقو

3.2.1 اصول

تيزابي حالتن ۾ آرسينڪ جي آسان آڪسائيڊيشن کي استعمال ڪري ٿو، چونڊيل تحليل لاءِ FeCl₃ يا H₂O₂ جهڙن آڪسيڊنٽ استعمال ڪندي.

3.2.2 عمل جو وهڪرو

1. ليچنگ: 1.5mol/L HCl محلول ۾، 0.5mol/L FeCl₃ شامل ڪريو، مائع-ٺوس تناسب 8:1
2. امڪاني ڪنٽرول: آڪسائيڊيشن جي صلاحيت کي 400-450mV (بمقابله SHE) تي برقرار رکو.
3. ٺوس-مائع جي علحدگي: ويڪيوم فلٽريشن، آرسينڪ بحالي لاءِ فلٽريٽ موڪليو.
4. ڌوئڻ: فلٽر جي باقيات کي 3 ڀيرا پتلي هائيڊروڪلورڪ ايسڊ سان ڌوئو.

4. اليڪٽرولائيٽڪ ريفائننگ جو طريقو

4.1 اصول

اينٽيموني (+0.212V) ۽ آرسينڪ (+0.234V) جي وچ ۾ جمع ٿيندڙ صلاحيت ۾ فرق کي استعمال ڪري ٿو.

4.2 عمل جو وهڪرو

1. اينوڊ تيار ڪرڻ: خام اينٽيموني کي 400×600×20 ملي ميٽر اينوڊ پليٽن ۾ اڇلايو.
2. اليڪٽرولائٽ جي جوڙجڪ: Sb³⁺ 80g/L، HCl 120g/L، اضافو (جليٽن) 0.5g/L
3. اليڪٽرولائيزيشن حالتون:
   • موجوده کثافت: 120-150A/m²
   • سيل وولٹیج: 0.4-0.6V
   • گرمي پد: 30-35 ° سي
   • اليڪٽروڊ جو مفاصلو: 100 ملي ميٽر
4. چڪر: هر 7-10 ڏينهن ۾ سيل مان هٽايو

4.3 ٽيڪنيڪل اشارا

• ڪيٿوڊ اينٽيموني پاڪائي: ≥99.85٪
• آرسينڪ هٽائڻ جي شرح: >95٪
• موجوده ڪارڪردگي: 85-90٪

5. ابھرندڙ آرسينڪ هٽائڻ جون ٽيڪنالاجيون

5.1 ويڪيوم ڊسٽليشن

0.1-10Pa ويڪيوم کان گهٽ، بخار جي دٻاءُ جي فرق کي استعمال ڪري ٿو (جيئن: 550°C تي 133Pa، Sb کي 1000°C جي ضرورت آهي).

5.2 پلازما آڪسائيڊشن

چونڊيل آرسينڪ آڪسائيڊشن، مختصر پروسيسنگ وقت (10-30 منٽ)، گهٽ توانائي جي استعمال لاءِ گهٽ درجه حرارت وارو پلازما (5000-10000 ڪلو) استعمال ڪري ٿو.

6. عمل جي مقابلي ۽ چونڊ جون سفارشون

چونڊ سفارشون:

• وڌيڪ آرسينڪ فيڊ (As> 3%): الڪلي سلفائيڊ ليچنگ کي ترجيح ڏيو
• وچولي آرسينڪ (0.5-3٪): الڪلائن ريفائننگ يا اليڪٽرولائيزيشن
• گھٽ آرسينڪ جي اعليٰ پاڪائي جون گهرجون: اليڪٽرولائيٽڪ ريفائننگ جي سفارش ڪئي وئي آهي.

7. نتيجو

خام اينٽيموني مان آرسينڪ کي هٽائڻ لاءِ خام مال جي خاصيتن، پيداوار جي گهرجن ۽ معاشيات تي جامع غور ڪرڻ جي ضرورت آهي. روايتي پائروميٽالرجيڪل طريقن ۾ وڏي گنجائش هوندي آهي پر اهم ماحولياتي دٻاءُ هوندو آهي؛ هائيڊروميٽالرجيڪل طريقن ۾ گهٽ آلودگي هوندي آهي پر ڊگهيون عمل هونديون آهن؛ اليڪٽرولائيٽڪ طريقا اعليٰ پاڪائي پيدا ڪندا آهن پر وڌيڪ توانائي استعمال ڪندا آهن. مستقبل جي ترقي جي هدايتن ۾ شامل آهن:

1. ڪارآمد جامع اضافو تيار ڪرڻ
2. گھڻ-اسٽيج گڏيل عملن کي بهتر بڻائڻ
3. آرسينڪ وسيلن جي استعمال کي بهتر بڻائڻ
4. توانائي جي استعمال ۽ آلودگي جي اخراج کي گهٽائڻ