የቴሉሪየም ክሪስታል እድገት እና ንፅህና 7N

የቴሉሪየም ክሪስታል እድገት እና ንፅህና 7N

I. ጥሬ እቃ ቅድመ-ህክምና እና የመጀመሪያ ደረጃ ጽዳት

1. ‌የጥሬ ዕቃ ምርጫ እና መፍጨት‌

• ‌የቁሳቁስ መስፈርቶች‌፡ የቴሉሪየም ማዕድን ወይም የአኖድ ስላይም (የቴ ይዘት ≥5%)፣ በተለይም የመዳብ ማቅለጫ አኖድ ስላይም (Cu₂Te፣ Cu₂Se የያዘ) እንደ ጥሬ እቃ ይጠቀሙ።
• ‌የቅድመ-ህክምና ሂደት‌:
• እስከ ቅንጣት መጠን ≤5ሚሜ ድረስ ሻካራ መፍጨት፣ ከዚያም የኳስ መፍጨት እስከ ≤200 ሜሽ ድረስ፤
• Fe፣ Ni እና ሌሎች መግነጢሳዊ ቆሻሻዎችን ለማስወገድ መግነጢሳዊ መለያየት (መግነጢሳዊ መስክ ጥንካሬ ≥0.8T)፤
• የእንፋሎት ተንሳፋፊነት (pH=8-9፣ የዛንታቴ ሰብሳቢዎች) SiO₂፣ CuO እና ሌሎች መግነጢሳዊ ያልሆኑ ቆሻሻዎችን ለመለየት።
• ‌ቅድመ ጥንቃቄዎች‌፡ እርጥብ ቅድመ-ህክምና በሚደረግበት ጊዜ እርጥበትን ከማስገባት ይቆጠቡ (ከመጥበስዎ በፊት ማድረቅ ያስፈልጋል)፤ የአካባቢውን እርጥበት ≤30% ይቆጣጠሩ።

1. ‌ፒሮሜታሉርጂካል ሩስቲንግ እና ኦክሲዴሽን‌

• ‌የሂደት መለኪያዎች‌:
• የኦክሳይድ መጥበሻ ሙቀት፡ 350–600°ሴ (ደረጃውን የጠበቀ ቁጥጥር፡ ለሰልፈሪዜሽን ዝቅተኛ የሙቀት መጠን፣ ለኦክሳይድ ከፍተኛ የሙቀት መጠን)፤
• የማብሰያ ጊዜ፡ ከ6–8 ሰዓታት፣ የO₂ ፍሰት መጠን ከ5–10 ሊትር/ደቂቃ፤
• ሬጀንት፡- የተጠናከረ ሰልፈሪክ አሲድ (98% H₂SO₄)፣ የጅምላ ጥምርታ Te₂SO₄ = 1:1.5።
• ‌የኬሚካል ምላሽ‌:
  Cu2Te+2O2+2H2SO4→2CuSO4+TeO2+2H2OCu2Te+2O2+2H2SO4→2CuSO4+TeO2+2H2O
• ‌ቅድመ ጥንቃቄዎች‌፡ የሙቀት መጠኑን ≤600°ሴ በመቆጣጠር የTeO₂ መበላሸትን (የመፍላት ነጥብ 387°ሴ) መከላከል፤ የጭስ ማውጫ ጋዝን በNaOH ማጽጃዎች ማከም።

II. ኤሌክትሮሬኒንግ እና የቫኩም ዲስቲሌሽን

1. ‌ኤሌክትሮሬፊኒንግ‌

• ‌የኤሌክትሮላይት ስርዓት‌:
• የኤሌክትሮላይት ቅንብር፡ H₂SO₄ (80–120ግ/ሊ)፣ TeO₂ (40–60ግ/ሊ)፣ ተጨማሪ (ጄላቲን 0.1–0.3ግ/ሊ)፤
• የሙቀት መቆጣጠሪያ፡ 30–40°ሴ፣ የደም ዝውውር ፍሰት መጠን 1.5–2 m³/ሰ።
• ‌የሂደት መለኪያዎች‌:
• የአሁኑ ጥግግት፡ 100–150 A/m²፣ የሴል ቮልቴጅ 0.2–0.4V፤
• የኤሌክትሮድ ክፍተት፡ 80–120ሚሜ፣ የካቶድ ክምችት ውፍረት 2–3ሚሜ/8 ሰዓት፤
• የቆሻሻ ማስወገጃ ውጤታማነት፡ Cu ≤5ppm፣ Pb ≤1ppm።
• ‌ቅድመ ጥንቃቄዎች‌፡ ኤሌክትሮላይትን (ትክክለኛነት ≤1μm) በመደበኛነት ያጣሩ፤ የአኖድ ገጽታዎችን በሜካኒካል ያጸዳሉ፤ ይህም ፓስሲቭ እንዳይሆን ይከላከላል።

1. ‌የቫኩም ዲስቲሌሽን‌

• ‌የሂደት መለኪያዎች‌:
• የቫኩም ደረጃ፡ ≤1×10⁻²Pa፣ የዲስቴሽን ሙቀት 600–650°ሴ፤
• የኮንደንሰር ዞን የሙቀት መጠን፡ 200–250°ሴ፣ የእንፋሎት ኮንደንሴሽን ውጤታማነት ≥95%፤
• የማጣሪያ ጊዜ፡ 8-12 ሰዓት፣ የአንድ-ባች አቅም ≤50 ኪ.ግ.
• ‌የንጽህና ስርጭት‌፡ ዝቅተኛ-የፈላ ቆሻሻዎች (Se, S) በኮንደንሰር ፊት ለፊት ይከማቻሉ፤ ከፍተኛ-የፈላ ቆሻሻዎች (Pb, Ag) በቀሪዎቹ ውስጥ ይቀራሉ።
• ‌ቅድመ ጥንቃቄዎች‌፡- ከማሞቅዎ በፊት የቫክዩም ስርዓቱን ወደ ≤5×10⁻³ፓ ቅድመ-ፓምፕ ያድርጉበት፤ ይህም የቲኦክሲዴሽን ችግርን ለመከላከል ነው።

III. የክሪስታል እድገት (አቅጣጫዊ ክሪስታላይዜሽን)

1. ‌የመሳሪያ ውቅር‌

• ‌የክሪስታል እድገት ምድጃ ሞዴሎች‌፡ TDR-70A/B (30ኪ.ግ አቅም) ወይም TRDL-800 (60ኪ.ግ አቅም)፤
• የሚጣበቅ ቁሳቁስ፡ ከፍተኛ ንፅህና ያለው ግራፋይት (የአመድ ይዘት ≤5ppm)፣ ልኬቶች Φ300×400ሚሜ፤
• የማሞቂያ ዘዴ፡ የግራፋይት መቋቋም ማሞቂያ፣ ከፍተኛው የሙቀት መጠን 1200°ሴ።

1. ‌የሂደት መለኪያዎች‌

• ‌የመልጥ መቆጣጠሪያ‌:
• የቀለጠ ሙቀት፡ 500–520°ሴ፣ የቀለጠ ገንዳ ጥልቀት 80–120ሚሜ፤
• የመከላከያ ጋዝ፡ አር (ንጽህና ≥99.999%)፣ የፍሰት መጠን 10–15 ሊትር/ደቂቃ።
• ‌የክሪስታላይዜሽን መለኪያዎች‌:
• የመጎተት ፍጥነት፡ 1–3ሚሜ/ሰ፣ የክሪስታል የማሽከርከር ፍጥነት 8–12rpm፤
• የሙቀት ቅልመት፡ አክሲያል 30–50°ሴ/ሴሜ፣ ራዲያል ≤10°ሴ/ሴሜ፤
• የማቀዝቀዝ ዘዴ፡ በውሃ የቀዘቀዘ የመዳብ መሰረት (የውሃ ሙቀት ከ20-25°ሴ)፣ የላይኛው የጨረር ማቀዝቀዣ።

1. ‌የንጽህና ቁጥጥር‌

• ‌የመለየት ውጤት‌፡ እንደ Fe፣ Ni (የመለያነት ኮፊሸንት <0.1) ያሉ ርኩሰቶች በእህል ወሰኖች ላይ ይከማቻሉ፤
• ‌የማቅለጥ ዑደቶች‌፡ 3-5 ዑደቶች፣ የመጨረሻዎቹ ጠቅላላ ቆሻሻዎች ≤0.1ppm።

1. ‌ቅድመ ጥንቃቄዎች‌:

• የቲ ቮልታይዜሽንን (የኪሳራ መጠን ≤0.5%) ለመግታት የቀለጠውን ወለል በግራፍይት ሳህኖች ይሸፍኑ፤
• የሌዘር መለኪያዎችን በመጠቀም በእውነተኛ ጊዜ የክሪስታል ዲያሜትርን ይቆጣጠሩ (ትክክለኛነት ±0.1 ሚሜ);
• የመፈናቀል ጥግግት መጨመርን ለመከላከል የሙቀት መለዋወጥን ከ±2°ሴ (ዒላማው ≤10³/ሴሜ²) ያስወግዱ።

IV. የጥራት ምርመራ እና ቁልፍ መለኪያዎች

ቪ. የአካባቢ እና የደህንነት ፕሮቶኮሎች

1. ‌የጭስ ማውጫ ጋዝ ሕክምና‌:

• የማብሰያ ጭስ ማውጫ፡- SO₂ እና SeO₂ን በNaOH ማጽጃዎች (pH≥10) ገለልተኛ ያድርጉት፤
• የቫኩም ዲስቴሌሽን ጭስ፡- የቴ እንፋሎትን ጨምቆ መልሶ ማግኘት፤ በተነቃ ካርቦን አማካኝነት የሚዋጡ ቀሪ ጋዞች።

1. ‌ስላግ ሪሳይክል ማድረግ‌:

• የአኖድ ዝቃጭ (አግ፣ አው የያዘ): በሃይድሮሜትሉርጂ (H₂SO₄-HCl ስርዓት) መልሶ ማግኘት፤
• የኤሌክትሮላይሲስ ቅሪቶች (Pb፣ Cu የያዙ): ወደ መዳብ የማቅለጫ ስርዓቶች ይመለሱ።

1. ‌የደህንነት እርምጃዎች‌:

• ኦፕሬተሮች የጋዝ ጭምብሎችን መልበስ አለባቸው (የእንፋሎት ትነት መርዛማ ነው)፤ አሉታዊ የግፊት አየር ማናፈሻን መጠበቅ አለባቸው (የአየር ልውውጥ መጠን በሰዓት ከ10 ዑደቶች በላይ)።

የሂደት ማመቻቸት መመሪያዎች

1. ‌ጥሬ እቃ ማስተካከያ‌፡ የመጥበሻ ሙቀትን እና የአሲድ ጥምርታን በአኖድ ስላይም ምንጮች (ለምሳሌ፣ መዳብ እና እርሳስ ማቅለጥ) ላይ በተለዋዋጭ መንገድ ያስተካክሉ፤
2. ‌የክሪስታል ፑሊንግ ሬት ማዛመድ‌፡ የመጎተት ፍጥነትን እንደ መቅለጥ ኮንቬክሽን (የሬይኖልድስ ቁጥር ሬ≥2000) መሰረት ያስተካክሉ፤
3. ‌የኢነርጂ ቅልጥፍናየግራፋይት የመቋቋም ኃይል ፍጆታን በ30% ለመቀነስ ባለሁለት የሙቀት ዞን ማሞቂያ (ዋና ዞን 500°ሴ፣ ንዑስ ዞን 400°ሴ) ይጠቀሙ።