1. تعارف

اینٹیمونی، ایک اہم الوہ دھات کے طور پر، بڑے پیمانے پر شعلہ retardants، مرکب، سیمی کنڈکٹرز اور دیگر شعبوں میں استعمال کیا جاتا ہے. تاہم، فطرت میں اینٹیمونی ایسک اکثر آرسینک کے ساتھ ایک ساتھ رہتے ہیں، جس کے نتیجے میں خام اینٹیمونی میں سنکھیا کا مواد زیادہ ہوتا ہے جو اینٹیمونی مصنوعات کی کارکردگی اور استعمال کو نمایاں طور پر متاثر کرتا ہے۔ یہ مضمون منظم طریقے سے خام اینٹیمونی پیوریفیکیشن میں آرسینک کو ہٹانے کے مختلف طریقے متعارف کرایا گیا ہے، بشمول پائرو میٹالرجیکل ریفائننگ، ہائیڈرومیٹالرجیکل ریفائننگ، اور الیکٹرولائٹک ریفائننگ، ان کے اصولوں، عمل کے بہاؤ، آپریٹنگ حالات، اور فوائد/نقصانات کی تفصیل۔

2. آرسینک کو ہٹانے کے لیے پائرو میٹلرجیکل ریفائننگ

2.1 الکلائن ریفائننگ کا طریقہ

2.1.1 اصول

الکلائن ریفائننگ کا طریقہ آرسینک اور الکلی دھاتی مرکبات کے درمیان آرسنیٹس بنانے کے رد عمل کی بنیاد پر سنکھیا کو ہٹاتا ہے۔ اہم ردعمل مساوات:
2As + 3Na₂CO₃ → 2Na₃AsO₃ + 3CO↑
4As + 5O₂ + 6Na₂CO₃ → 4Na₃AsO₄ + 6CO₂↑

2.1.2 عمل کا بہاؤ

1. خام مال کی تیاری: خام اینٹیمونی کو 5-10 ملی میٹر کے ذرات میں کچلیں اور 10:1 کے بڑے تناسب سے سوڈا ایش (Na₂CO₃) کے ساتھ مکس کریں۔
2. پگھلنا: 850-950 ° C پر ریوربرٹری فرنس میں گرم کریں، 2-3 گھنٹے تک رکھیں
3. آکسیڈیشن: کمپریسڈ ہوا (دباؤ 0.2-0.3MPa) متعارف کروائیں، بہاؤ کی شرح 2-3m³/(h·t)
4. سلیگ کی تشکیل: سالٹ پیٹر (NaNO₃) کی مناسب مقدار کو آکسیڈینٹ کے طور پر شامل کریں، خوراک اینٹیمونی وزن کا 3-5%
5. سلیگ کو ہٹانا: 30 منٹ تک بسنے کے بعد، سطح کی سلیگ کو ہٹا دیں۔
6. آپریشن کو دہرائیں: مذکورہ عمل کو 2-3 بار دہرائیں۔

2.1.3 پروسیس پیرامیٹر کنٹرول

• درجہ حرارت کنٹرول: زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت 900 ± 20 ° C
• الکلی کی خوراک: آرسینک مواد کے مطابق ایڈجسٹ کریں، عام طور پر اینٹیمونی وزن کا 8-12٪
• آکسیکرن کا وقت: 1-1.5 گھنٹے فی آکسیکرن سائیکل

2.1.4 آرسینک ہٹانے کی کارکردگی

سنکھیا کے مواد کو 2-5% سے 0.1-0.3% تک کم کر سکتا ہے۔

2.2 آکسیڈیٹیو اتار چڑھاؤ کا طریقہ

2.2.1 اصول

اس خصوصیت کو استعمال کرتا ہے کہ آرسینک آکسائیڈ (As₂O₃) اینٹیمونی آکسائیڈ سے زیادہ غیر مستحکم ہے۔ As₂O₃ صرف 193°C پر اتار چڑھاؤ پیدا کرتا ہے، جبکہ Sb₂O₃ کو 656°C کی ضرورت ہوتی ہے۔

2.2.2 عمل کا بہاؤ

1. آکسیڈیٹیو سمیلٹنگ: روٹری بھٹے میں ہوا کے تعارف کے ساتھ 600-650 ° C پر گرم کریں
2. فلو گیس کا علاج: گاڑھا اور غیر مستحکم As₂O₃ بازیافت کریں۔
3. کمی سمیلٹنگ: کوک کے ساتھ 1200 ° C پر بقیہ مواد کو کم کریں۔
4. ریفائننگ: مزید صاف کرنے کے لیے تھوڑی مقدار میں سوڈا ایش شامل کریں۔

2.2.3 کلیدی پیرامیٹرز

• آکسیجن کا ارتکاز: 21-28%
• رہائش کا وقت: 4-6 گھنٹے
• بھٹے کی گردش کی رفتار: 0.5-1r/منٹ

3. آرسینک کو ہٹانے کے لیے ہائیڈرو میٹلرجیکل ریفائننگ

3.1 الکلی سلفائیڈ لیچنگ کا طریقہ

3.1.1 اصول

اس خصوصیت کو استعمال کرتا ہے کہ آرسینک سلفائیڈ میں اینٹیمونی سلفائیڈ کے مقابلے الکلی سلفائیڈ حل میں زیادہ حل پذیری ہوتی ہے۔ اہم ردعمل:
As₂S₃ + ​​3Na₂S → 2Na₃AsS₃
Sb₂S₃ + ​​Na₂S → ناقابل حل

3.1.2 عمل کا بہاؤ

1. سلفیڈیشن: خام اینٹیمونی پاؤڈر کو سلفر کے ساتھ 1:0.3 بڑے تناسب پر مکس کریں، 1 گھنٹے کے لیے 500 ° C پر سلفائڈائز کریں۔
2. لیچنگ: 2mol/L Na₂S محلول استعمال کریں، مائع ٹھوس تناسب 5:1، 80 ° C پر 2 گھنٹے تک ہلائیں۔
3. فلٹریشن: فلٹر پریس کے ساتھ فلٹر کریں، باقیات کم آرسینک اینٹیمونی سنسنٹریٹ ہیں
4. تخلیق نو: Na₂S کو دوبارہ تخلیق کرنے کے لیے فلٹریٹ میں H₂S کو متعارف کروائیں۔

3.1.3 عمل کی شرائط

• Na₂S کا ارتکاز: 1.5-2.5mol/L
• لیچنگ پی ایچ: 12-13
• لیچنگ کی کارکردگی: جیسا کہ>90%، Sb نقصان <5%

3.2 تیزابی آکسیڈیٹیو لیچنگ کا طریقہ

3.2.1 اصول

منتخب تحلیل کے لیے FeCl₃ یا H₂O₂ جیسے آکسیڈینٹس کا استعمال کرتے ہوئے، تیزابی حالات میں آرسینک کے آسان آکسیڈیشن کا استعمال کرتا ہے۔

3.2.2 عمل کا بہاؤ

1. لیچنگ: 1.5mol/L HCl محلول میں، 0.5mol/L FeCl₃ شامل کریں، مائع ٹھوس تناسب 8:1
2. ممکنہ کنٹرول: 400-450mV (بمقابلہ SHE) پر آکسیڈیشن کی صلاحیت کو برقرار رکھیں
3. ٹھوس مائع علیحدگی: ویکیوم فلٹریشن، آرسینک ریکوری کے لیے فلٹریٹ بھیجیں
4. دھونا: فلٹر کی باقیات کو 3 بار پتلا ہائیڈروکلورک ایسڈ سے دھوئے۔

4. الیکٹرولیٹک ریفائننگ کا طریقہ

4.1 اصول

اینٹیمونی (+0.212V) اور آرسینک (+0.234V) کے درمیان جمع پوٹینشل میں فرق کو استعمال کرتا ہے۔

4.2 عمل کا بہاؤ

1. انوڈ کی تیاری: خام اینٹیمونی کو 400×600×20mm انوڈ پلیٹوں میں ڈالیں
2. الیکٹرولائٹ مرکب: Sb³⁺ 80g/L، HCl 120g/L، اضافی (جیلیٹن) 0.5g/L
3. الیکٹرولیسس کی شرائط:
   • موجودہ کثافت: 120-150A/m²
   • سیل وولٹیج: 0.4-0.6V
   • درجہ حرارت: 30-35 ° C
   • الیکٹروڈ فاصلہ: 100 ملی میٹر
4. سائیکل: ہر 7-10 دن بعد سیل سے ہٹا دیں۔

4.3 تکنیکی اشارے

• کیتھوڈ اینٹیمونی پاکیزگی: ≥99.85٪
• سنکھیا ہٹانے کی شرح: >95%
• موجودہ کارکردگی: 85-90٪

5. ابھرتی ہوئی آرسینک ہٹانے والی ٹیکنالوجیز

5.1 ویکیوم ڈسٹلیشن

0.1-10Pa ویکیوم کے تحت، بخارات کے دباؤ کے فرق کو استعمال کرتا ہے (جیسا کہ: 133Pa 550°C پر، Sb کو 1000°C کی ضرورت ہوتی ہے)۔

5.2 پلازما آکسیکرن

منتخب آرسینک آکسیڈیشن، مختصر پروسیسنگ ٹائم (10-30 منٹ)، کم توانائی کی کھپت کے لیے کم درجہ حرارت کا پلازما (5000-10000K) استعمال کرتا ہے۔

6. عمل کا موازنہ اور انتخاب کی سفارشات

انتخاب کی سفارشات:

• زیادہ آرسینک فیڈ (جیسا کہ> 3%): الکلی سلفائیڈ لیچنگ کو ترجیح دیں۔
• درمیانہ آرسینک (0.5-3%): الکلائن ریفائننگ یا الیکٹرولیسس
• کم آرسینک اعلی پاکیزگی کے تقاضے: الیکٹرولائٹک ریفائننگ کی سفارش کی جاتی ہے۔

7. نتیجہ

خام اینٹیمونی سے آرسینک کو ہٹانے کے لیے خام مال کی خصوصیات، مصنوعات کی ضروریات اور معاشیات پر جامع غور و فکر کی ضرورت ہوتی ہے۔ روایتی پائرومیٹالرجیکل طریقوں میں بڑی صلاحیت ہے لیکن اہم ماحولیاتی دباؤ؛ ہائیڈرومیٹالرجیکل طریقوں میں آلودگی کم ہوتی ہے لیکن طویل عمل ہوتے ہیں۔ الیکٹرولائٹک طریقے اعلی طہارت پیدا کرتے ہیں لیکن زیادہ توانائی استعمال کرتے ہیں۔ مستقبل کی ترقی کی سمتوں میں شامل ہیں:

1. موثر جامع additives کی ترقی
2. کثیر مرحلے کے مشترکہ عمل کو بہتر بنانا
3. سنکھیا کے وسائل کے استعمال کو بہتر بنانا
4. توانائی کی کھپت اور آلودگی کے اخراج کو کم کرنا