Fás agus Íonú Criostail Teallúiriam 7N
I. Réamhchóireáil Amhábhar agus Íonú Réamhchéime
- Roghnú agus Brú Amhábhar
- Riachtanais ÁbharthaÚsáid méine teallúiriam nó slaim anóide (ábhar Te ≥5%), más féidir slaim anóide leáite copair (ina bhfuil Cu₂Te, Cu₂Se) mar amhábhar.
- Próiseas Réamhchóireála:
- Brú garbh go méid na gcáithníní ≤5mm, agus ina dhiaidh sin muilleoireacht liathróide go ≤200 mogalra;
- Deighilt mhaighnéadach (déine réimse maighnéadaigh ≥0.8T) chun Fe, Ni, agus eisíontais mhaighnéadacha eile a bhaint;
- Snámhacht cúr (pH=8-9, bailitheoirí xanthate) chun SiO₂, CuO, agus eisíontais neamh-mhaighnéadacha eile a dheighilt.
- RéamhchúraimíSeachain taise a thabhairt isteach le linn réamhchóireála fliuch (ní mór é a thriomú roimh róstadh); rialaigh taise chomhthimpeallach ≤30%.
- Róstadh agus Ocsaídiú Pirimeatallurgach
- Paraiméadair Phróisis:
- Teocht róstadh ocsaídiúcháin: 350–600°C (rialú céimnithe: teocht íseal le haghaidh díshulfaraithe, teocht ard le haghaidh ocsaídiúcháin);
- Am róstadh: 6–8 uair an chloig, le ráta sreafa O₂ de 5–10 L/nóim;
- Imoibrí: Aigéad sulfarach tiubhaithe (98% H₂SO₄), cóimheas maise Te₂SO₄ = 1:1.5.
- Imoibriú Ceimiceach:
Cu2Te+2O2+2H2SO4→2CuSO4+TeO2+2H2OCu2Te+2O2+2H2 SO4 →2CuSO4+TeO2+2H2O - RéamhchúraimíRialú teochta ≤600°C chun so-ghalú TeO₂ a chosc (fiuchphointe 387°C); cóireáil gás sceite le scrobairí NaOH.
II. Leictreafhíonadh agus Driogadh Folúis
- Leictreafhíniú
- Córas Leictrilít:
- Comhdhéanamh leictrilít: H₂SO₄ (80–120g/L), TeO₂ (40–60g/L), breiseán (geilitín 0.1–0.3g/L);
- Rialú teochta: 30–40°C, ráta sreafa cúrsaíochta 1.5–2 m³/u.
- Paraiméadair Phróisis:
- Dlús reatha: 100–150 A/m², voltas cille 0.2–0.4V;
- Spásáil leictreoid: 80–120mm, tiús taiscthe catóide 2–3mm/8u;
- Éifeachtúlacht bainte eisíontas: Cu ≤5ppm, Pb ≤1ppm.
- RéamhchúraimíScag an leictrilít go rialta (cruinneas ≤1μm); snasaigh dromchlaí anóid go meicniúil chun cosc a chur ar phasiviú.
- Driogadh Folúis
- Paraiméadair Phróisis:
- Leibhéal folúis: ≤1 × 10⁻²Pa, teocht driogtha 600–650°C;
- Teocht chrios comhdhlúthadáin: 200–250°C, éifeachtúlacht comhdhlúthaithe gaile Te ≥95%;
- Am driogtha: 8–12 uair an chloig, acmhainn bhaisc aonair ≤50kg.
- Dáileadh EisíontasBailíonn eisíontais ísealfhiuchphointe (Se, S) ag tosaigh an chomhdhlúthadáin; fanann eisíontais ardfhiuchphointe (Pb, Ag) sna hiarmhair.
- RéamhchúraimíRéamhchaidéalaigh an córas folúis go ≤5 × 10⁻³Pa roimh théamh chun ocsaídiú Te a chosc.
III. Fás Criostail (Criostalú Treorach)
- Cumraíocht Trealamh
- Samhlacha Foirnéise Fáis CriostailTDR-70A/B (acmhainn 30kg) nó TRDL-800 (acmhainn 60kg);
- Ábhar breogáin: Graifít ard-íonachta (ábhar luaithreach ≤5ppm), toisí Φ300 × 400mm;
- Modh téimh: Téamh friotaíochta graifíte, uasteocht 1200°C.
- Paraiméadair Phróisis
- Rialú Leá:
- Teocht leá: 500–520°C, doimhneacht linn leá 80–120mm;
- Gás cosanta: Ar (íonacht ≥99.999%), ráta sreafa 10–15 L/nóim.
- Paraiméadair Chriostalaithe:
- Ráta tarraingthe: 1–3mm/u, luas rothlaithe criostail 8–12rpm;
- Grádán teochta: Aiseach 30–50°C/cm, gathach ≤10°C/cm;
- Modh fuaraithe: Bonn copair fuaraithe le huisce (teocht an uisce 20–25°C), fuarú radaíochta barr.
- Rialú Eisíontas
- Éifeacht an DeighilteBailíonn eisíontais cosúil le Fe, Ni (comhéifeacht deighilte <0.1) ag teorainneacha gráin;
- Timthriallta Athleáite3–5 timthriall, eisíontais iomlána deiridh ≤0.1ppm.
- Réamhchúraimí:
- Clúdaigh dromchla leáite le plátaí graifíte chun so-ghalú Te a chosc (ráta caillteanais ≤0.5%);
- Déan monatóireacht ar thrastomhas criostail i bhfíor-am ag baint úsáide as tomhasairí léasair (cruinneas ±0.1mm);
- Seachain luaineachtaí teochta >±2°C chun méadú ar dhlús díláithrithe a chosc (sprioc ≤10³/cm²).
IV. Cigireacht Cáilíochta agus Príomh-Mhéadrachtaí
Mír Tástála | Luach Caighdeánach | Modh Tástála | Foinse |
Íonacht | ≥99.99999% (7N) | ICP-MS | |
Eisíontachtaí Miotalacha Iomlána | ≤0.1ppm | GD-MS (Speictriméadracht Mais Scaoilte Lonrúil) | |
Ábhar Ocsaigine | ≤5ppm | Ionsú Gáis Támh-Comhleá-IR | |
Ionracas Criostail | Dlús Díláithrithe ≤10³/cm² | Topagrafaíocht X-gha | |
Friotaíocht (300K) | 0.1–0.3Ω·cm | Modh Ceithre-Thoimhneachán |
V. Prótacail Chomhshaoil agus Sábháilteachta
- Cóireáil Gáis Sceite:
- Sceite róstadh: Neodraigh SO₂ agus SeO₂ le scrobarnaithe NaOH (pH≥10);
- Sceite driogtha folúis: Comhdhlúthú agus aisghabháil gal Te; gáis iarmharacha ionsúite trí charbón gníomhachtaithe.
- Athchúrsáil Slaig:
- Slím anóide (ina bhfuil Ag, Au): Aisghabháil trí hidrea-mhiotalurgaíocht (córas H₂SO₄-HCl);
- Iarmhair leictrealaithe (ina bhfuil Pb, Cu): Filleadh ar chórais leáite copair.
- Bearta Sábháilteachta:
- Ní mór d’oibreoirí maisc gháis a chaitheamh (tá gal te tocsaineach); aeráil faoi bhrú diúltach a choinneáil (ráta malartaithe aeir ≥10 timthriall/u).
Treoirlínte um Uasmhéadú Próisis
- Oiriúnú AmhábharCoigeartaigh an teocht róstadh agus an cóimheas aigéid go dinimiciúil bunaithe ar fhoinsí slaim anóid (e.g., bruithniú copair vs. bruithniú luaidhe);
- Meaitseáil Ráta Tarraingthe CriostailCoigeartaigh luas an tarraingthe de réir chomhiompar an leá (uimhir Reynolds Re≥2000) chun sárfhuarú bunreachtúil a chosc;
- Éifeachtúlacht FuinnimhBain úsáid as crios teasa dé-theochta (príomhchrios 500°C, fochrios 400°C) chun tomhaltas cumhachta friotaíochta graifíte a laghdú faoi 30%.
Am an phoist: 24 Márta 2025