የካድሚየም ሂደት ደረጃዎች እና መለኪያዎች

I. ጥሬ እቃ ቅድመ-ህክምና እና ዋና ንፅህና

1. ‌ከፍተኛ ንፁህ የካድሚየም መኖ ዝግጅት‌

• ‌የአሲድ ማጠቢያ‌፡ የኢንዱስትሪ ደረጃ ካድሚየም ኢንጎትስን በ40-60°ሴ ለ1-2 ሰዓታት በ5%-10% ናይትሪክ አሲድ መፍትሄ ውስጥ አስገብተው የገጽታ ኦክሳይድ እና የብረት ብክሎችን ያስወግዱ። ገለልተኛ ፒኤች እስኪደርቅ ድረስ በተጣራ ውሃ ያጠቡ እና በቫክዩም ቫክዩም ያድርቁ።
• ‌ሃይድሮሜታሉርጂካል ሌቺንግ‌፡ ካድሚየም የያዘውን ቆሻሻ (ለምሳሌ፣ የመዳብ-ካድሚየም ስላግ) በሰልፈሪክ አሲድ (ከ15-20% ክምችት) በ80-90°ሴ ለ4-6 ሰዓታት ያክሙ፣ ይህም ≥95% የካድሚየም የማቅለጫ ውጤታማነትን ያስገኛል። የስፖንጅ ካድሚየም ለማግኘት የዚንክ ዱቄት (ከ1.2-1.5 እጥፍ ስቶይቺዮሜትሪክ ጥምርታ) ያጣሩ እና ይጨምሩ።

1. ‌ማቅለጥ እና መጣል‌

• ስፖንጅ ካድሚየምን ከፍተኛ ንፁህ በሆነው የግራፋይት ክሩብልስ ውስጥ ያስገቡ፣ በአርጎን ከባቢ አየር ስር በ320-350°ሴ ይቀልጡ እና ቀስ በቀስ እንዲቀዘቅዝ ወደ ግራፋይት ሻጋታዎች ያፈሱ። ጥግግት ≥8.65 ግ/ሴሜ³ ያላቸው ኢንጎቶችን ይፍጠሩ

II. የዞን ማጣሪያ

1. ‌መሳሪያዎች እና መለኪያዎች‌

• አግድም ተንሳፋፊ ዞን የማቅለጫ ምድጃዎችን ይጠቀሙ፤ ከ5-8 ሚሜ የሆነ የቀለጠ ዞን ስፋት፣ ከ3-5 ሚሜ/ሰዓት የሚፈጀው የመተላለፊያ ፍጥነት እና ከ8-12 የማጣሪያ ማለፊያዎች። የሙቀት ቅልመት፡ 50-80°ሴ/ሴሜ፤ ቫክዩም ≤10⁻³ ፓ‌
• ‌የንጽህና መከፋፈል‌፡ ተደጋጋሚ ዞን በጅራቱ ላይ የተካተተውን እርሳስ፣ ዚንክ እና ሌሎች ቆሻሻዎችን ያልፋል። የመጨረሻውን 15-20% ርኩሰት የበለፀገ ክፍል ያስወግዱ፣ ይህም መካከለኛ ንፅህናን ≥99.999% ያስገኛል

1. ‌የቁልፍ መቆጣጠሪያዎች‌

• የቀለጠ ዞን የሙቀት መጠን፡ 400-450°ሴ (ከካድሚየም መቅለጥ ነጥብ 321°ሴ ትንሽ ከፍ ያለ)፤
• የማቀዝቀዣ ፍጥነት፡ የላቲስ ጉድለቶችን ለመቀነስ 0.5-1.5°ሴ/ደቂቃ፤
• የአርጎን ፍሰት መጠን፡ ኦክሳይድን ለመከላከል ከ10-15 ሊትር/ደቂቃ

III. ኤሌክትሮላይቲክ ማጣሪያ

1. ‌የኤሌክትሮላይት ፎርሙላ‌

• የኤሌክትሮላይት ቅንብር፡ የካድሚየም ሰልፌት (CdSO₄፣ 80-120 ግ/ሊ) እና ሰልፈሪክ አሲድ (pH 2-3)፣ ከ0.01-0.05 ግ/ሊ ጄልቲን ጋር የተጨመረ ሲሆን የካቶድ ክምችት ጥግግትን ይጨምራል‌

1. ‌የሂደት መለኪያዎች‌

• አኖድ፡ ጥሬ ካድሚየም ሳህን፤ ካቶድ፡ የቲታኒየም ሳህን፤
• የአሁኑ ጥግግት፡ 80-120 A/m²፤ የሴል ቮልቴጅ፡ 2.0-2.5 V፤
• የኤሌክትሮላይሲስ ሙቀት፡ 30-40°ሴ፤ የቆይታ ጊዜ፡ 48-72 ሰዓታት፤ የካቶድ ንፅህና ≥99.99%‌

IV. የቫኩም ቅነሳ ዲስቲሌሽን

1. ‌ከፍተኛ የሙቀት መጠን መቀነስ እና መለያየት‌

• የካድሚየም ኢንጎቶችን በቫክዩም ምድጃ ውስጥ ያስቀምጡ (ግፊት ≤10⁻² Pa)፣ ሃይድሮጂንን እንደ ሪዳክታንት ያስተዋውቁ እና ካድሚየም ኦክሳይድን ወደ ጋዝ ካድሚየም ለመቀነስ እስከ 800-1000°ሴ ድረስ ያሞቁ። የኮንደንሰር ሙቀት፡ 200-250°ሴ፤ የመጨረሻ ንፅህና ≥99.9995%

1. ‌የቆሻሻ ማስወገጃ ውጤታማነት‌

• የተረፈ እርሳስ፣ መዳብ እና ሌሎች የብረት ብክሎች ≤0.1 ppm፤
• የኦክስጂን ይዘት ≤5 ppm‌

ቪ. ዞክራልስኪ ነጠላ ክሪስታል እድገት

1. ‌የማቅለጥ ቁጥጥር እና የዘር ክሪስታል ዝግጅት‌

• ከፍተኛ ንፁህ የሆኑ የካድሚየም ኢንጎቶችን ወደ ከፍተኛ ንፁህ ኳርትዝ ክሩሲብልስ ውስጥ ይጫኑ፣ በአርጎን ስር በ340-360°ሴ ይቀልጡ። ውስጣዊ ውጥረትን ለማስወገድ በ800°ሴ ቅድመ-የተቀቡ ነጠላ-ክሪስታል ካድሚየም ዘሮችን (ዲያሜትር 5-8 ሚሜ) ይጠቀሙ።

1. ‌የክሪስታል መጎተቻ መለኪያዎች‌

• የመጎተት ፍጥነት፡ 1.0-1.5 ሚሜ/ደቂቃ (የመጀመሪያ ደረጃ)፣ 0.3-0.5 ሚሜ/ደቂቃ (ቋሚ የእድገት ደረጃ)፤
• የክሩሲብል ሽክርክሪት፡ 5-10 rpm (ተቃራኒ-ሽክርክሪት);
• የሙቀት ቅልመት፡ 2-5°ሴ/ሚሜ፤ የጠንካራ-ፈሳሽ በይነገጽ የሙቀት መለዋወጥ ≤±0.5°ሴ‌

1. ‌የጉድለት መከላከያ ቴክኒኮች‌

• ‌መግነጢሳዊ መስክ እገዛ‌፡ የቀለጠ ብጥብጥን ለመግታት እና የቆሻሻ መጣያዎችን ለመቀነስ ከ0.2-0.5 T አክሲያል ማግኔቲክ ፊልድ ጋር ይተግብሩ፤
• ‌ቁጥጥር የሚደረግበት ማቀዝቀዣ‌፡- ከ10-20°ሴ/ሰ በኋላ የሚኖረው የማቀዝቀዣ መጠን በሙቀት ውጥረት ምክንያት የሚፈጠሩ የመፈናቀል ጉድለቶችን ይቀንሳል።

VI. ድህረ-ሂደት እና የጥራት ቁጥጥር

1. ‌ክሪስታል ማሽነሪንግ‌

• ‌መቁረጥ‌፡ የአልማዝ ሽቦ መጋዞችን በመጠቀም በ20-30 ሜትር/ሰከንድ የሽቦ ፍጥነት ወደ 0.5-1.0 ሚሜ ዋፈርዎች ይቁረጡ፤
• ‌ማጥራት‌፡ የኬሚካል ሜካኒካል ፖሊሽንግ (ሲኤምፒ) ከናይትሪክ አሲድ-ኤታኖል ድብልቅ (1:5 ጥራዝ ጥምርታ) ጋር፣ የገጽታ ሻካራነትን ማሳካት Ra ≤0.5 nm።

1. ‌የጥራት ደረጃዎች‌

• ‌ንጽሕና‌: GDMS (የማጉላት ፈሳሽ ብዛት ስፔክትሮሜትሪ) Fe፣ Cu፣ Pb ≤0.1 ppm ያረጋግጣል፤
• ‌የመቋቋም ችሎታ‌፡ ≤5×10⁻⁸ Ω·m (ንጽህና ≥99.9999%)፤
• ‌የክሪስታል አቀማመጥ‌፡ ዲቬሽን <0.5°፤ የመፈናቀል ጥግግት ≤10³/ሴሜ²

VII. የሂደት ማመቻቸት አቅጣጫዎች

1. ‌የታለመ የንጽህና ማስወገድ‌

• የ6N-ደረጃ ንጽህናን ለማግኘት የCu፣ Fe፣ ወዘተ. ን ለመምረጥ ለመምጠጥ የአዮን-ልውውጥ ሙጫዎችን ይጠቀሙ፣ ከብዙ-ደረጃ ዞን ማጣሪያ ጋር ተጣምረው 6N-ደረጃ ንጽህናን (99.9999%)።

1. ‌የአውቶሜሽን ማሻሻያዎች‌

• የAI ስልተ ቀመሮች የመጎተት ፍጥነትን፣ የሙቀት መጠን ቅልጥፍናዎችን ወዘተ በተለዋዋጭነት ያስተካክላሉ፣ ይህም ከ85% ወደ 93% ምርትን ይጨምራል፤
• የክሩሲብል መጠንን ወደ 36 ኢንች ማሳደግ፣ ይህም የአንድ-ባች መኖ ክምችት 2800 ኪ.ግ እንዲደርስ ያስችላል፣ የኃይል ፍጆታን ወደ 80 ኪ.ወ በሰዓት/ኪ.ግ ይቀንሳል።

1. ‌ዘላቂነት እና የሀብት መልሶ ማግኛ‌

• የአሲድ ማጠቢያ ቆሻሻን በአዮኖች ልውውጥ (የሲዲ መልሶ ማግኛ ≥99.5%) እንደገና ያመነጩ፤
• የጭስ ማውጫ ጋዞችን በተነቃቂ የካርቦን መምጠጥ + የአልካላይን ማጽጃ (የሲዲ ትነት መልሶ ማግኛ ≥98%) ያክሙ

ማጠቃለያ

የካድሚየም ክሪስታል እድገት እና የማጥራት ሂደት ሃይድሮሜትለሪጂ፣ ከፍተኛ ሙቀት ያለው አካላዊ ማጣሪያ እና ትክክለኛ የክሪስታል እድገት ቴክኖሎጂዎችን ያዋህዳል። በአሲድ ማለስለሻ፣ በዞን ማጣሪያ፣ በኤሌክትሮላይሲስ፣ በቫክዩም ዲስቴሌሽን እና በቾክራልስኪ እድገት - ከአውቶሜሽን እና ከአካባቢ ተስማሚ ልምዶች ጋር ተዳምሮ - የ6N-ደረጃ እጅግ በጣም ከፍተኛ ንፅህና ካድሚየም ነጠላ ክሪስታሎች የተረጋጋ ምርት እንዲኖር ያስችላል። እነዚህ የኑክሌር መመርመሪያዎችን፣ የፎቶቮልታይክ ቁሳቁሶችን እና የላቁ ሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎችን ፍላጎቶች ያሟላሉ። የወደፊት እድገቶች በትላልቅ ክሪስታል እድገት፣ በዒላማ የቆሻሻ መለያየት እና ዝቅተኛ የካርቦን ምርት ላይ ያተኩራሉ።