1. Giriş

Eski metal hökmünde surma ot çydamly maddalarda, erginlerde, ýarymgeçirijilerde we beýleki ugurlarda giňden ulanylýar. Şeýle-de bolsa, tebigatda surma magdanlary köplenç mysýak bilen birlikde bolýar, bu bolsa çig surmada mysýakyň ýokary mukdaryny emele getirýär we bu bolsa surma önümleriniň işine we ulanylyşyna düýpli täsir edýär. Bu makalada çig surmany arassalamakda mysýaky aýyrmagyň dürli usullary, şol sanda pirometallurgiki arassalamak, gidrometallurgiki arassalamak we elektrolitik arassalamak ýaly usullar yzygiderli tanyşdyrylýar, olaryň prinsipleri, proses akymlary, iş şertleri we artykmaçlyklary / kemçilikleri jikme-jik beýan edilýär.

2. Myşýak aýyrmak üçin pirometallurgiki arassalamak

2.1 Alkalin arassalamak usuly

2.1.1 Prinsip

Aşgarly arassalamak usuly, muşýak we aşgarly metal birleşmeleriniň arasyndaky reaksiýa esasynda muşýaky aýyrýar we arsenatlary emele getirýär. Esasy reaksiýa deňlemeleri:
2As + 3Na₂CO₃ → 2Na₃AsO₃ + 3CO ↑
4As + 5O₂ + 6Na₂CO₃ → 4Na₃AsO₄ + 6CO₂↑

2.1.2 Proses akymy

1. Çig mal taýýarlamak: Çig surmany 5-10 mm bölejiklere owradyň we soda küli (Na₂CO₃) bilen 10:1 massa gatnaşygynda garyşdyryň.
2. Eretmek: Rewerberator peçde 850-950°C çenli gyzdyryň, 2-3 sagat saklaň
3. Oksidlenme: Sygylan howany giriziň (basyş 0.2-0.3MPa), akym tizligi 2-3m³/(h·t)
4. Şlak emele gelmegi: Oksidleýji hökmünde degişli mukdarda selitra (NaNO₃) goşuň, dozasy antimon agramynyň 3-5% -ni düzýär.
5. Şlaklary aýyrmak: 30 minut çökenden soň, ýüzdäki şlaklary aýyryň
6. Amaly gaýtalaň: Ýokardaky prosesi 2-3 gezek gaýtalaň

2.1.3 Proses parametrleriniň gözegçiligi

• Temperatura gözegçiligi: Optimal temperatura 900±20°C
• Alkali dozasy: Arsenik mukdaryna görä sazlaň, adatça antimon agramynyň 8-12% -i
• Oksidlenme wagty: her oksidlenme sikli üçin 1-1,5 sagat

2.1.4 Myşýak aýyrmagyň netijeliligi

Myşýak mukdaryny 2-5% -den 0,1-0,3% -e çenli azaldyp biler

2.2 Oksidleşdiriji uçujylyk usuly

2.2.1 Prinsip

Myşýak oksidiniň (As₂O₃) antimon oksidinden has uçujy bolmagynyň aýratynlygyny ulanýar. As₂O₃ diňe 193°C-da uçýar, Sb₂O₃ bolsa 656°C talap edýär.

2.2.2 Prosesiň akymy

1. Oksidleýji eretme: Aýlanýan peçde howanyň girizilmegi bilen 600-650°C çenli gyzdyryň
2. Tütün gazyny arassalamak: Kondensasiýa we uçup giden As₂O₃-ny dikeltmek
3. Reduksasiýa eremegi: Galan materiallary 1200°C-de koks bilen reduksasiýa ediň
4. Arassalamak: Has arassalaýyş üçin az mukdarda soda külüni goşuň

2.2.3 Esasy parametrler

• Kislorod konsentrasiýasy: 21-28%
• Ýaşamak wagty: 4-6 sagat
• Peçiň aýlanma tizligi: 0.5-1r/min

3. Myşýak aýyrmak üçin gidrometallurgiki arassalamak

3.1 Şer sulfidini ýuwmak usuly

3.1.1 Prinsip

Myşýak sulfidiň aşgar sulfid erginlerinde antimon sulfidine garanyňda has ýokary ereýän häsiýetini ulanýar. Esasy reaksiýa:
As₂S₃ + ​​3Na₂S → 2Na₃AsS₃
Sb₂S₃ + ​​Na₂S → Erimeýän

3.1.2 Proses akymy

1. Sulfidleşdirme: Çig surma poroşogyny kükürt bilen 1:0.3 massa gatnaşygynda garyşdyryň, 500°C-de 1 sagatlap sulfidleşdiriň
2. Ýuwuşdyrma: 2mol/L Na₂S erginini ulanyň, suwuk-gaty gatnaşygy 5:1, 80°C-da 2 sagatlap garyşdyryň.
3. Süzgüç: Süzgüç presi bilen süzgüç, galan bölegi az mysýakly antimon konsentratydyr.
4. Regenerasiýa: Na₂S-i gaýtadan dikeltmek üçin filtrata H₂S goşuň

3.1.3 Proses şertleri

• Na₂S konsentrasiýasy: 1.5-2.5mol / L.
• Ýuwulma pH: 12-13
• Ýuwuş netijeliligi: As>90%, Sb ýitgisi <5%

3.2 Kislota Oksidleýji Aşyrma Usuly

3.2.1 Prinsip

Selektiv eremek üçin FeCl₃ ýa-da H₂O₂ ýaly oksidleýjileri ulanyp, kislotaly şertlerde mysýakyň has ýeňil oksidlenmegini ulanýar.

3.2.2 Prosesiň akymy

1. Ýuwuşdyrma: 1.5mol/L HCl erginine 0.5mol/L FeCl₃ goşuň, suwuk-gaty gatnaşygy 8:1
2. Potensialyň gözegçiligi: Oksidlenme potensialyny 400-450mV derejesinde saklaň (SHE bilen deňeşdirilende)
3. Gaty-suwuk bölmek: Wakuum süzgüçleme, filtraty mysýak gaýtadan işleme üçin iberiň
4. Ýuwmak: Filtriň galyndylaryny 3 gezek suwuklandyrylan duz turşusy bilen ýuwuň

4. Elektrolitik arassalamak usuly

4.1 Prinsip

Antimon (+0.212V) we mysýak (+0.234V) arasyndaky çökündi potensiallarynyň tapawudyny ulanýar.

4.2 Proses akymy

1. Anod taýýarlamak: Çig surmany 400×600×20mm anod plitalaryna guýuň
2. Elektrolit düzümi: Sb³⁺ 80g/L, HCl 120g/L, goşundy (jelatin) 0.5g/L
3. Elektroliz şertleri:
   • Tok dykyzlygy: 120-150A/m²
   • Öýjük naprýaženiýesi: 0.4-0.6V
   • Temperatura: 30-35°C
   • Elektrod aralygy: 100 mm
4. Sikl: Her 7-10 günde bir gezek öýjükden çykaryň

4.3 Tehniki görkezijiler

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

5. Myşyagy aýyrmak boýunça täze tehnologiýalar

5.1 Wakuum distillasiýasy

0.1-10Pa wakuum astynda bug basyş tapawudyny ulanýar (As: 550°C-da 133Pa, Sb üçin 1000°C gerek).

5.2 Plazma oksidleşmesi

Selektiv mysýak oksidleşmesi, gysga işleme wagty (10-30 min), az energiýa sarp edilişi üçin pes temperaturaly plazmany (5000-10000K) ulanýar.

6. Prosesleri deňeşdirmek we saýlamak boýunça teklipler

Saýlama boýunça maslahatlar:

• Ýokary myshýakly iýmit (As>3%): Alkali sulfidli iýmitlenmäni has gowy görýärler
• Ortaça mysýak (0,5-3%): Alkalin arassalaýyş ýa-da elektroliz
• Arsenligi az bolan ýokary arassalyk talaplary: Elektrolitiki arassalamak maslahat berilýär

7. Netije

Çig surmadan mysýak aýyrmak çig malyň häsiýetlerini, önümiň talaplaryny we ykdysadyýetini hemmetaraplaýyn göz öňünde tutmagy talap edýär. Adaty pirometallurgik usullar uly kuwwatlylyga eýedir, ýöne daşky gurşawa uly basyş edýär; gidrometallurgik usullar az hapalanmaga eýedir, ýöne prosesler has uzak dowam edýär; elektrolitik usullar ýokary arassalygy öndürýär, ýöne has köp energiýa sarp edýär. Geljekki ösüş ugurlaryna aşakdakylar girýär:

1. Netijeli kompozit goşundylary işläp düzmek
2. Köp tapgyrly birleşdirilen prosesleri optimizirlemek
3. Myşýak çeşmeleriniň ulanylyşyny gowulandyrmak
4. Energiýa sarp edilişini we hapalanma zyňyndylaryny azaltmak