1. הקדמה

אַנטימאָני, אַלס אַ וויכטיקער נישט-פעראַס מעטאַל, ווערט ברייט גענוצט אין פלאַם-שטילער, אַלויז, האַלב-קאָנדוקטאָרן און אַנדערע פעלדער. אָבער, אַנטימאָני ערצן אין נאַטור אָפט קאָ-עקזיסטירן מיט אַרסעניק, וואָס רעזולטירט אין אַ הויך אַרסעניק אינהאַלט אין רוי אַנטימאָני וואָס באַדייטנד אַפעקץ די פאָרשטעלונג און אַפּלאַקיישאַנז פון אַנטימאָני פּראָדוקטן. דער אַרטיקל פאָרשטעלט סיסטעמאַטיש פֿאַרשידענע מעטאָדן פֿאַר אַרסעניק באַזייַטיקונג אין רוי אַנטימאָני רייניקונג, אַרייַנגערעכנט פּיראָמעטאַלורגיקאַל ראַפינירן, הידראָמעטאַלורגיקאַל ראַפינירן, און עלעקטראָליטיק ראַפינירן, דעטאַלינג זייערע פּרינציפּן, פּראָצעס פלאָוז, אַפּערייטינג באדינגונגען, און אַדוואַנידזשיז/חסרונות.

2. פּיראָמעטאַלורגישע ראַפינירן פֿאַר אַרסעניק באַזייַטיקונג

2.1 אַלקאַלינע ראַפינירן מעטאָד

2.1.1 פּרינציפּ

די אַלקאַלישע ראַפינירן מעטאָדע נעמט אַוועק אַרסעניק באַזירט אויף דער רעאַקציע צווישן אַרסעניק און אַלקאַלי מעטאַל קאַמפּאַונדז צו שאַפֿן אַרסענאַטעס. הויפּט רעאַקציע גלייכונגען:
2אַס + 3נאַ₂CO₃ → 2נאַ₃אַסאָ₃ + 3CO↑
4As + 5O₂ + 6Na₂CO₃ → 4Na₃AsO₄ + 6CO₂↑

2.1.2 פּראָצעס פֿלוס

1. צוגרייטונג פון רוי מאַטעריאַל: צעקוועטשן רויע אַנטימאָני אין 5-10 מ״מ פּאַרטיקלען און מישן מיט סאָדע אַש (Na₂CO₃) אין אַ מאַסע פאַרהעלטעניש פון 10:1
2. שמעלצן: הייצן אין אַ רעווערבעראַטאָרישן אויוון צו 850-950°C, האַלטן פֿאַר 2-3 שעה
3. אקסידאציע: אריינפירן קאמפרעסט לופט (דרוק 0.2-0.3MPa), שטראם ראטע 2-3m³/(h·t)
4. שלאַק פאָרמירונג: לייג צו אַ פּאַסיקע מאָס סאָלטפּעטער (NaNO₃) ווי אַקסאַדאַנט, דאָזע 3-5% פון אַנטימאָן וואָג
5. שלאַק באַזייַטיקונג: נאָך זעצן פֿאַר 30 מינוט, אַראָפּנעמען ייבערפלאַך שלאַק
6. איבערחזרן די אָפּעראַציע: איבערחזרן דעם אויבנדערמאָנטן פּראָצעס 2-3 מאָל

2.1.3 פּראָצעס פּאַראַמעטער קאָנטראָל

• טעמפּעראַטור קאָנטראָל: אָפּטימאַל טעמפּעראַטור 900±20°C
• אַלקאַלי דאָוסאַדזש: אַדזשאַסטירן לויט אַרסעניק אינהאַלט, טיפּיש 8-12% פון אַנטימאָני וואָג
• אָקסידאַציע צייט: 1-1.5 שעה פּער אָקסידאַציע ציקל

2.1.4 אַרסעניק באַזייַטיקונג עפעקטיווקייט

קען רעדוצירן אַרסעניק אינהאַלט פון 2-5% צו 0.1-0.3%

2.2 אָקסידאַטיוו וואַלאַטאַליזאַציע מעטאָד

2.2.1 פּרינציפּ

ניצט די אייגנשאפט אז ארסעניק אקסייד (As₂O₃) איז מער וואלאטיל ווי אנטימאני אקסייד. As₂O₃ פארפלייכט זיך ביי נאר 193°C, בשעת Sb₂O₃ פארלאנגט 656°C.

2.2.2 פּראָצעס פֿלוס

1. אָקסידאַטיוו שמעלץ: הייצן אין אַ ראָטאַרי אויוון צו 600-650°C מיט לופט אריינפיר
2. רויך גאז באַהאַנדלונג: קאָנדענסירן און צוריקקריגן פאַרפליכטעט As₂O₃
3. רעדוקציע שמעלץ: רעדוצירן פארבליבענע מאַטעריאַל ביי 1200°C מיט קאָקס
4. ראַפינירן: לייג צו אַ קליינע מאָס סאָדע אַש פֿאַר ווייטערדיקע רייניקונג

2.2.3 שליסל פּאַראַמעטערס

• זויערשטאָף קאָנצענטראַציע: 21-28%
• וואוינצייט: 4-6 שעה
• קילן ראָטאַציע גיכקייט: 0.5-1r/min

3. הידראָמעטאַלורגישע ראַפינירן פֿאַר אַרסעניק באַזייַטיקונג

3.1 אַלקאַלי סולפיד ליטשינג מעטאָד

3.1.1 פּרינציפּ

ניצט אויס די אייגנשאפט אז ארסעניק סולפיד האט א העכערע לייזלעכקייט אין אלקאלי סולפיד לייזונגען ווי אנטימאני סולפיד. הויפט רעאקציע:
As₂S₃ + ​​3Na₂S → 2Na₃AsS₃
Sb₂S₃ + ​​Na₂S → נישט צעלאָזלעך

3.1.2 פּראָצעס פֿלוס

1. סולפידאַציע: מישן רויע אַנטימאָני פּודער מיט שוועבל אין אַ 1:0.3 מאַסע פאַרהעלטעניש, סולפידיזירן ביי 500°C פֿאַר 1 שעה
2. אויסשפּרייטונג: ניצט אַ 2 מאָל/ל Na₂S לייזונג, פליסיק-פאַסט פאַרהעלטעניש 5:1, מישט ביי 80°C פֿאַר 2 שעה.
3. פילטראַציע: פילטער מיט פילטער פּרעסע, רעשט איז נידעריק-אַרסעניק אַנטימאָני קאָנצענטראַט
4. רעגענעראַציע: אַרײַנפֿירן H₂S אין פֿילטראַט צו רעגענערירן Na₂S

3.1.3 פּראָצעס באַדינגונגען

• Na₂S קאַנסאַנטריישאַן: 1.5-2.5 מאָל / ל
• אויסשפּרייטונג pH: 12-13
• אויסשפּרייטונג עפעקטיווקייט: As>90%, Sb פארלוסט <5%

3.2 זויערע אקסידאַטיווע אויסליטשינג מעטאָדע

3.2.1 פּרינציפּ

ניצט אַרסעניק'ס גרינגערע אַקסאַדיישאַן אין זויערע באדינגונגען, ניצנדיק אַקסאַדאַנטן ווי FeCl₃ אָדער H₂O₂ פֿאַר סעלעקטיווער אויפלעזונג.

3.2.2 פּראָצעס פֿלוס

1. אויסשווענקען: אין 1.5 מאָל/ל HCl לייזונג, לייג צו 0.5 מאָל/ל FeCl₃, פליסיק-פאַסט פאַרהעלטעניש 8:1
2. פּאָטענציעל קאָנטראָל: האַלטן אַקסאַדיישאַן פּאָטענציעל ביי 400-450mV (קעגן SHE)
3. האַרט-פליסיק צעשיידונג: וואַקוום פילטראַציע, שיקן פילטראַט צו אַרסעניק אָפּזוך
4. וואַשן: וואַשן פילטער רעשטלעך 3 מאָל מיט פארדיןטע הידראָטשלאָריק זויער

4. עלעקטראָליטישע ראַפינירן מעטאָד

4.1 פּרינציפּ

ניצט אויס דעם אונטערשייד אין דעפאזיציע פאטענציאלן צווישן אנטימאני (+0.212V) און ארסעניק (+0.234V).

4.2 פּראָצעס פֿלוס

1. אנאד צוגרייטונג: גיסן רויע אנטימאני אין 400×600×20 מ״מ אנאד פלאטעס
2. עלעקטראָליט צוזאַמענשטעל: Sb³⁺ 80 ג/ל, HCl 120 ג/ל, צוגאב (דזשעלאַטין) 0.5 ג/ל
3. עלעקטראָליז באדינגונגען:
   • קראַנט געדיכטקייט: 120-150A/m²
   • צעל וואָולטאַזש: 0.4-0.6V
   • טעמפּעראַטור: 30-35°C
   • עלעקטראָד דיסטאַנס: 100 מם
4. ציקל: ארויסנעמען פון צעל יעדע 7-10 טעג

4.3 טעכנישע אינדיקאַטאָרן

• קאַטאָדע אַנטימאָני ריינקייט: ≥99.85%
• אַרסעניק באַזייַטיקונג קורס: >95%
• קראַנט עפעקטיווקייט: 85-90%

5. אויפקומענדיקע אַרסעניק באַזייַטיקונג טעכנאָלאָגיעס

5.1 וואַקוום דיסטילאַציע

אונטער 0.1-10Pa וואַקוום, ניצט מען אַ פארע דרוק חילוק (As: 133Pa ביי 550°C, Sb דאַרף 1000°C).

5.2 פּלאַזמע אָקסידאַציע

ניצט נידעריק-טעמפּעראַטור פּלאַזמע (5000-10000K) פֿאַר סעלעקטיווע אַרסעניק אַקסאַדיישאַן, קורצע פּראַסעסינג צייט (10-30 מינוט), נידעריק ענערגיע קאַנסאַמשאַן.

6. פּראָצעס פאַרגלייַך און סעלעקציע רעקאָמענדאַציעס

אויסוואל רעקאמענדאציעס:

• הויך-אַרסעניק פיטער (As>3%): בעסער אַלקאַלי סולפייד ליטשינג
• מיטלמעסיגע אַרסעניק (0.5-3%): אַלקאַלישע ראַפינירן אָדער עלעקטראָליז
• נידעריק-אַרסעניק הויך-ריינקייט רעקווייערמענץ: עלעקטראָליטישע ראַפינירן רעקאָמענדירט

7. מסקנא

אַרסעניק באַזייַטיקונג פון רוי אַנטימאָני ריקווייערז אַ ברייט באַטראַכטונג פון רוי מאַטעריאַל קעראַקטעריסטיקס, פּראָדוקט רעקווירעמענץ און עקאָנאָמיק. טראַדיציאָנעלע פּיראָמעטאַלורגיקאַל מעטהאָדס האָבן גרויס קאַפּאַציטעט אָבער באַטייטיק ענווייראָנמענטאַל דרוק; הידראָמעטאַלורגיקאַל מעטהאָדס האָבן ווייניקער פאַרפּעסטיקונג אָבער לענגערע פּראָצעסן; עלעקטראָליטיקאַל מעטהאָדס פּראָדוצירן הויך ריינקייט אָבער קאַנסומינג מער ענערגיע. צוקונפֿט אַנטוויקלונג אינסטרוקציעס אַרייַננעמען:

1. אַנטוויקלען עפעקטיווע קאָמפּאָזיט אַדיטיוון
2. אָפּטימיזירן מולטי-סטאַגע קאַמביינד פּראַסעסאַז
3. פֿאַרבעסערן אַרסעניק רעסורסן נוצן
4. רעדוצירן ענערגיע קאנסומאציע און פארפּעסטיקונג ימישאַנז