1. Giriş

Antimon, möhüm reňkli metal hökmünde ýangyn saklaýjylarda, erginlerde, ýarymgeçirijilerde we beýleki meýdanlarda giňden ulanylýar. Şeýle-de bolsa, tebigatda antimilli magdanlar köplenç arsen bilen bilelikde ýaşaýarlar, netijede çig antimonda ýokary arsen düzümi bolýar, bu antimon önümleriniň işleýşine we ulanylyşyna ep-esli täsir edýär. Bu makala, pirometallurgiki arassalamak, gidrometallurgiýa arassalamak we elektrolitiki arassalamak ýaly çig antimon arassalamakda arseniki aýyrmagyň dürli usullaryny yzygiderli hödürleýär, ýörelgeleri, amal akymlary, iş şertleri we artykmaçlyklary / kemçilikleri.

2. Arseni aýyrmak üçin pirometallurgiki arassalama

2.1 Alkogol arassalamak usuly

2.1.1 ipleörelge

Alkogol arassalamak usuly, arsenatlary emele getirýän arsen we aşgar metal birleşmeleriniň arasyndaky reaksiýa esasynda arsenini aýyrýar. Esasy reaksiýa deňlemeleri:
2As + 3Na₂CO₃ → 2Na₃AsO₃ + 3CO ↑
4As + 5O₂ + 6Na₂CO₃ → 4Na₃AsO₄ + 6CO₂↑

2.1.2 Amal akymy

1. Çig mal taýýarlanyşy: Çig antimony 5-10 mm bölejiklere bölüň we 10: 1 nisbatda gazlandyrylan kül (Na₂CO₃) bilen garmaly.
2. Eritme: Tersine peçde 850-950 ° C çenli gyzdyryň, 2-3 sagat saklaň
3. Okislenme: Gysylan howany (basyş 0,2-0.3MPa), akym tizligini 2-3m³ / (h · t) bilen tanyşdyryň
4. Şlaklaryň emele gelmegi: Degişli mukdarda duzlaýjy (NaNO₃) oksidant hökmünde, antimon agramynyň 3-5% dozasyny goşuň
5. Şlaklary aýyrmak: 30 minut oturanyňyzdan soň, ýerüsti şlaklary aýyryň
6. Gaýtalama amaly: aboveokardaky prosesi 2-3 gezek gaýtalaň

2.1.3 Amal parametrlerine gözegçilik

• Temperatura gözegçiligi: Iň amatly temperatura 900 ± 20 ° C.
• Alkali dozasy: Arsen düzümine görä sazlaň, adatça antimon agramynyň 8-12% -i
• Okislenme wagty: Okislenme sikline 1-1,5 sagat

2.1.4 Arseni aýyrmagyň netijeliligi

Arsen düzümini 2-5% -den 0,1-0,3% -e çenli azaldyp biler

2.2 Oksidleýji volatilizasiýa usuly

2.2.1 ipleörelge

Arsen oksidiniň (As₂O₃) antimon oksidinden has üýtgäp durýan häsiýetini ulanýar. As₂O₃ bary-ýogy 193 ° C-de üýtgeýär, Sb₂O₃ 656 ° C talap edýär.

2.2.2 Amal akymy

1. Oksidleýji eritme: Howa girişi bilen 600-650 ° C çenli aýlanýan ojakda gyzdyryň
2. Flýu gazyny bejermek: Üýtgän As₂O₃ kondensat we dikeltmek
3. Eritmegi azaltmak: Koks bilen galan materiallary 1200 ° C-de azaltmak
4. Arassalamak: Has arassalamak üçin az mukdarda gazlandyrylan kül goşuň

2.2.3 Esasy parametrler

• Kislorodyň konsentrasiýasy: 21-28%
• Resaşaýyş wagty: 4-6 sagat
• Peçiň aýlanyş tizligi: 0,5-1r / min

3. Arseni aýyrmak üçin gidrometallurgiki arassalama

3.1 Alkali sulfidiniň syzdyryş usuly

3.1.1 ipleörelge

Arsen sulfidiniň, aşgar sulfid erginlerinde antimon sulfidine garanyňda has ýokary erginliliginiň häsiýetini ulanýar. Esasy reaksiýa:
As₂S₃ + ​​3Na₂S → 2Na₃AsS₃
Sb₂S₃ + ​​Na₂S ol Eräp bolmaýar

3.1.2 Amal akymy

1. Kükürtlemek: Çig antimon tozanyny kükürt bilen 1: 0,3 massa gatnaşygynda garmaly, 500 ° C-de 1 sagatlap sulfidleşdiriň
2. Leaching: 2mol / L Na₂S erginini, suwuk gaty gatnaşygy 5: 1 ulanyň, 80 ° C-de 2 sagat çalyň
3. Süzgüç: Süzgüçli press bilen süzgüç, galyndy az arsen antimon konsentraty
4. Dikeldiş: Na₂S-ni täzeden döretmek üçin H₂S-i süzgüç bilen tanyşdyryň

3.1.3 Amal şertleri

• Na₂S konsentrasiýasy: 1.5-2.5mol / L.
• PH-e ýetmek: 12-13
• Leaching netijeliligi: 90% bolşy ýaly, Sb ýitgisi <5%

3.2 Kislotaly oksidleýji leaching usuly

3.2.1 ipleörelge

FeCl₃ ýa-da H₂O₂ ýaly oksidantlary seçip almak üçin kislotaly şertlerde arseniň has aňsat okislenmegini ulanýar.

3.2.2 Amal akymy

1. Leaching: 1.5mol / L HCl erginine 0,5mol / L FeCl₃, suwuk-gaty gatnaşygy 8: 1 goşuň
2. Potensial gözegçilik: 400-450mV-de okislenme potensialyny saklaň (vs. SHE)
3. Gaty suwuk bölünişik: Wakuum süzgüç, arseniki dikeldiş üçin süzgüç iberiň
4. Inguwmak: Süzgüç galyndysyny suwuk gidroklor turşusy bilen 3 gezek ýuwuň

4. Elektrolitiki arassalamak usuly

4.1 ipleörelge

Antimon (+ 0.212V) bilen arsen (+ 0.234V) arasyndaky çöketlik potensialynyň tapawudyny ulanýar.

4.2 Amal akymy

1. Anod taýýarlamak: Çig antimony 400 × 600 × 20mm anod plitalaryna guýuň
2. Elektrolit düzümi: Sb³⁺ 80g / L, HCl 120g / L, goşundy (jelatin) 0,5g / L
3. Elektroliz şertleri:
   • Häzirki dykyzlygy: 120-150A / m²
   • Öýjük naprýa .eniýesi: 0.4-0.6V
   • Temperatura: 30-35 ° C.
   • Elektrod aralygy: 100mm
4. Sikl: Her 7-10 günden bir öýjükden çykaryň

4.3 Tehniki görkezijiler

• Katod antimon arassalygy: ≥99.85%
• Arseni aýyrmagyň derejesi:> 95%
• Häzirki netijeliligi: 85-90%

5. Ösüp barýan Arsenik aýyrmak tehnologiýalary

5.1 Wakuum arassalamak

0,1-10Pa wakuum astynda bug basyşynyň tapawudyny ulanýar (550 ° C-de 133Pa, Sb 1000 ° C talap edýär).

5.2 Plazma okislenmesi

Saýlanan arsen okislenmesi, gysga gaýtadan işlemek wagty (10-30min), az energiýa sarp etmek üçin pes temperaturaly plazmany (5000-10000K) ulanýar.

6. Prosessi deňeşdirmek we saýlamak teklipleri

Saýlaw teklipleri:

• Arsokary arseniki iýmit (As> 3%): Alkali sulfidiň süzülmesini ileri tutuň
• Orta arsen (0,5-3%): Alkogol arassalamak ýa-da elektroliz
• Pes arseniki ýokary arassalyk talaplary: Elektrolitiki arassalamak maslahat berilýär

7. Netije

Çig antimondan arseniki aýyrmak, çig malyň aýratynlyklaryna, önümiň talaplaryna we ykdysadyýetine giňişleýin göz aýlamagy talap edýär. Adaty pirometallurgiki usullar uly kuwwata eýe, ýöne möhüm daşky gurşaw basyşy; gidrometallurgiýa usullarynyň hapalanmagy az, ýöne has uzyn amallar bar; elektrolitiki usullar ýokary arassalygy öndürýär, ýöne has köp energiýa sarp edýär. Geljekdäki ösüş ugurlary şulary öz içine alýar:

1. Netijeli birleşdirilen goşundylary ösdürmek
2. Köp basgançakly utgaşdyrylan amallary optimizirlemek
3. Arsen çeşmeleriniň ulanylyşyny gowulandyrmak
4. Energiýa sarp edilişini we hapalanma zyňyndylaryny azaltmak