Kadmium prosesi we parametrleri

I. Çig malyň öňüni almak we başlangyç arassalamak

1. ‌Pokary arassa kadmiý iýmit önümlerini taýýarlamak‌

• ‌Kislota ýuwmak‌: industrialerüsti oksidleri we metal hapalaryny aýyrmak üçin senagat derejeli kadmium ingotlaryny 40-60 ° C-de 5% -10% azot kislotasynyň erginine 1-2 sagat çümdüriň. Bitarap pH we wakuum guraýança deionizirlenen suw bilen ýuwuň.
• ‌Gidrometallurgiki leaching. Sünger kadmiýini almak üçin süýşmek üçin sink tozy (1,2-1,5 esse stoiometrik gatnaşygy) süzüň we goşuň.

1. ‌Eremek we guýmak‌

• Gubka kadmini ýokary arassa grafit çüýşelerine ýükläň, argon atmosferasynda 320-350 ° C-de erediň we haýal sowatmak üçin grafit galyplaryna guýuň. Dykyzlygy ≥8.65 g / sm³ bolan ingotlary emele getiriň

II. Zonany arassalamak

1. ‌Enjamlar we parametrler‌

• Gorizontal ýüzýän zonanyň ereýän peçlerini 5-8 mm eredilen zonanyň, geçiş tizligi 3-5 mm / sag we 8-12 arassalaýjy geçelgäni ulanyň. Temperatura gradienti: 50-80 ° C / sm; vakuum ≤10⁻³ Pa‌
• ‌Haramlyk bölünişi‌: Gaýtalanýan zona ingot guýrugynda konsentrat gurşuny, sink we beýleki hapalary geçýär. Aralyk arassalygy ≥99.999% gazanyp, 15-20% haramlyga baý bölümi aýyryň

1. ‌Esasy dolandyryşlar‌

• Eredilen zonanyň temperaturasy: 400-450 ° C (kadminiň eriş nokadyndan 321 ° C-den birneme ýokary);
• Sowuklama derejesi: panjara kemçiliklerini azaltmak üçin 0,5-1,5 ° C / min;
• Argon akymynyň tizligi: okislenmeginiň öňüni almak üçin 10-15 L / min

III. Elektrolitiki arassalamak

1. ‌Elektrolit formulasy‌

• Elektrolit düzümi: Katod goýumynyň dykyzlygyny ýokarlandyrmak üçin 0.01-0.05 g / L jelatin goşulan kadmium sulfat (CdSO₄, 80-120 g / L) we kükürt kislotasy (pH 2-3)

1. ‌Amal parametrleri‌

• Anod: Çig kadmium plastinka; Katod: Titan plastinka;
• Häzirki dykyzlygy: 80-120 A / m²; Öýjük naprýa; eniýesi: 2.0-2.5 V;
• Elektroliziň temperaturasy: 30-40 ° C; Dowamlylygy: 48-72 sagat; Katodyň arassalygy ≥99.99% ‌

IV. Wakuumy azaltmak distillasiýasy

1. ‌Temokary temperaturanyň peselmegi we bölünişi‌

• Kadmium ingotlaryny wakuum peçine (basyş ≤10⁻² Pa) ýerleşdiriň, wodorody reduktor hökmünde giriziň we kadmium oksidlerini gazly kadmiýa azaltmak üçin 800-1000 ° C çenli gyzdyryň. Kondensatoryň temperaturasy: 200-250 ° C; Ahyrky arassalygy ≥99.9995%

1. ‌Haramlygy aýyrmagyň netijeliligi‌

• Galyndy gurşun, mis we beýleki metal hapalary ≤0.1 ppm;
• Kislorodyň mukdary ≤5 ppm‌

V. Czochralski leeke kristal ösüşi

1. ‌Eritmek we tohum kristal taýýarlygy‌

• -Okary arassalykly kadmium ingotlaryny ýokary arassa kwars haçlaryna ýükläň, 340-360 ° C-de argonyň aşagynda erediň. Içerki stresleri ýok etmek üçin 800 ° C-den öňünden dykylan <100> gönükdirilen ýeke-kristal kadmium tohumyny (diametri 5-8 mm) ulanyň.

1. ‌Kristal çekiş parametrleri‌

• Çekiş tizligi: 1,0-1,5 mm / min (başlangyç etap), 0,3-0,5 mm / min (durnukly ösüş);
• Aýlawly aýlanma: 5-10 aýlaw (garşylykly aýlanma);
• Temperatura gradienti: 2-5 ° C / mm; Gaty suwuk interfeýs temperaturasynyň üýtgemegi ≤ ± 0,5 ° C

1. ‌Basyş usullary‌

• ‌Magnit meýdan kömegi‌: Ereýän turbulentligi basyp ýatyrmak we haramlyk nokatlaryny azaltmak üçin 0,2-0.5 T eksenel magnit meýdanyny ulanyň;
• ‌Dolandyryş sowadyşy‌: Ösüşden soňky sowadyş derejesi 10-20 ° C / sag, termiki stres sebäpli ýüze çykýan dislokasiýa kemçiliklerini azaldýar.

VI. Gaýtadan işlemek we hil gözegçiligi

1. ‌Kristal enjam‌

• ‌Kesmek‌: 20-30 m / s tizlik bilen 0,5-1,0 mm wafli kesmek üçin göwher simli arra ulanyň;
• ‌Polishing‌: Azot kislotasy-etanol garyndysy bilen himiki mehaniki polishing (CMP) (1: 5 vol. Gatnaşyk), ýeriň çişligine Ra ≤0.5 nm ýetýär.

1. ‌Hil standartlary‌

• ‌Arassalyk‌: GDMS (Glow Discharge Mass Spektrometri) Fe, Cu, Pb ≤0.1 ppm;
• ‌Çydamlylyk‌: ≤5 × 10⁻⁸ Ω · m (arassalygy ≥99.9999%);
• ‌Kristalografiki ugry‌: gyşarmak <0,5 °; Dislokasiýa dykyzlygy ≤10³ / cm²

VII. Amallary optimizasiýa görkezmeleri

1. ‌Maksatly haramlygy aýyrmak‌

• 6N derejeli arassalygy (99.9999%) gazanmak üçin köp basgançakly zonany arassalamak bilen Cu, Fe we ş.m-leriň saýlama adsorbsiýasy üçin ion alyş-çalyş rezinlerini ulanyň.

1. ‌Awtomatlaşdyryş täzelenmeleri‌

• AI algoritmleri çekiş tizligini, temperatura gradiýentlerini we ş.m. dinamiki taýdan sazlaýar, hasyllylygy 85% -den 93% -e çenli ýokarlandyrýar;
• Möhüm ululygy 36 dýuýma çenli ulaldyň, bir partiýaly iýmit malyny 2800 kg edip, energiýa sarp edilişini 80 kWt / kg çenli azaldyň.

1. ‌Durnuklylyk we çeşmeleri dikeltmek‌

• Ion çalşygy arkaly kislota ýuwulýan galyndylary täzeden dörediň (Cd dikeldişi ≥99.5%);
• Egzoz gazlaryny işjeňleşdirilen uglerod adsorbsiýasy + gidroksidi süpürmek (Cd buglaryny dikeltmek ≥98%) bilen bejeriň

Gysgaça mazmun

Kadmiý kristalynyň ösüşi we arassalanmagy gidrometallurgiýany, ýokary temperaturaly fiziki arassalamagy we takyk kristal ösüş tehnologiýalaryny birleşdirýär. Kislotany syzdyrmak, zonany arassalamak, elektroliz, vakuum distillasiýasy we Çzoçralskiniň ösüşi arkaly awtomatlaşdyryş we ekologiýa taýdan amatly usullar bilen bilelikde 6N derejeli ultra-ýokary arassa kadmium ýeke kristallaryny durnukly öndürmäge mümkinçilik berýär. Bular ýadro detektorlaryna, fotoelektrik materiallaryna we ösen ýarymgeçiriji enjamlara bolan talaplary kanagatlandyrýar. Geljekde gazanylan üstünlikler uly göwrümli hrustal ösüşe, maksatly haramlygy bölmek we pes uglerod önümçiligine gönükdiriler