1. መግቢያ

አንቲሞኒ፣ እንደ አስፈላጊ ያልሆነ ብረት፣ በነበልባል መከላከያዎች፣ በአሎይዎች፣ በሴሚኮንዳክተሮች እና በሌሎች መስኮች በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል። ሆኖም ግን፣ በተፈጥሮ ውስጥ ያሉ አንቲሞኒ ማዕድናት ብዙውን ጊዜ ከአርሴኒክ ጋር አብረው ይኖራሉ፣ ይህም ከፍተኛ የአርሴኒክ ይዘት ያለው ሲሆን ይህም የአቲሞኒ ምርቶችን አፈፃፀም እና አተገባበር በእጅጉ ይነካል። ይህ ጽሑፍ በድብቅ አንቲሞኒ ማጣሪያ ውስጥ የአርሴኒክ ማስወገጃ ዘዴዎችን በስርዓት ያስተዋውቃል፣ ይህም ፒሮሜታሉርጂካል ማጣሪያ፣ ሃይድሮሜታሉርጂካል ማጣሪያ እና ኤሌክትሮላይቲክ ማጣሪያን ጨምሮ፣ መርሆዎቻቸውን፣ የሂደት ፍሰቶችን፣ የአሠራር ሁኔታዎችን እና ጥቅሞችን/ጉዳቶችን በዝርዝር ያቀርባል።

2. ለአርሴኒክ ማስወገጃ የሚሆን የፒሮሜታሉርጂካል ማጣሪያ

2.1 የአልካላይን ማጣሪያ ዘዴ

2.1.1 መርህ

የአልካላይን ማጣሪያ ዘዴ አርሴኔቶችን ለመፍጠር በአርሴኔቶች እና በአልካላይን የብረት ውህዶች መካከል ባለው ምላሽ ላይ በመመስረት አርሴኔቶችን ያስወግዳል። ዋና የምላሽ እኩልታዎች፡
2አስ +3ና₂CO₃ → 2ና₃አሶ₃ + 3CO↑
4እንደ + 5O₂ + 6ና₂CO₃ → 4Na₃አሶ₄ + 6CO₂↑

2.1.2 የሂደት ፍሰት

1. ጥሬ እቃ ዝግጅት፡- ጥሬ አንቲሞኒን ከ5-10ሚሜ ቅንጣቶች ውስጥ ጨፍጭፈው በ10፡1 የጅምላ ሬሾ ከሶዳ አመድ (Na₂CO₃) ጋር ይቀላቅሉ
2. ማቅለጥ፡- በሪቨርቤራቶሪ ምድጃ ውስጥ እስከ 850-950°ሴ ድረስ ያሞቁ፣ ለ2-3 ሰዓታት ይቆዩ
3. ኦክሲዴሽን፡ የተጨመቀ አየርን (ግፊት 0.2-0.3MPa)፣ የፍሰት መጠን 2-3m³/(h·t) ያስተዋውቁ
4. የስላክ ምስረታ፡- ተገቢውን የሳልትፔተር (NaNO₃) መጠን እንደ ኦክሲዳንት ይጨምሩ፣ የአንቲሞኒ ክብደት 3-5% መጠን ይውሰዱ
5. የጭቃ ማስወገጃ፡ ለ30 ደቂቃዎች ከተቀመጡ በኋላ የጭቃውን ወለል ያስወግዱ
6. የተደጋጋሚ ክወና፡ ከላይ የተጠቀሰውን ሂደት 2-3 ጊዜ ይድገሙት

2.1.3 የሂደት መለኪያ ቁጥጥር

• የሙቀት መቆጣጠሪያ፡ ምርጥ የሙቀት መጠን 900±20°ሴ
• የአልካላይ መጠን፡- እንደ አርሴኒክ ይዘት፣ በተለይም ከ8-12% የአንቲሞኒ ክብደት ጋር ያስተካክሉ
• የኦክሳይድ ጊዜ፡ በአንድ የኦክሳይድ ዑደት ከ1-1.5 ሰዓታት

2.1.4 የአርሴኒክ ማስወገጃ ውጤታማነት

የአርሴኒክ ይዘትን ከ2-5% ወደ 0.1-0.3% መቀነስ ይችላል

2.2 የኦክሳይድ ቮልቲላይዜሽን ዘዴ

2.2.1 መርህ

የአርሴኒክ ኦክሳይድ (As₂O₃) ከአንቲሞኒ ኦክሳይድ የበለጠ ተለዋዋጭ መሆኑን የሚገልጸውን ባህሪ ይጠቀማል። As₂O₃ በ193°ሴ ብቻ የሚለዋወጥ ሲሆን Sb₂O₃ ደግሞ 656°ሴ ይፈልጋል።

2.2.2 የሂደት ፍሰት

1. ኦክሲዳቲቭ ማሽተት፡- በ rotary fireln ውስጥ እስከ 600-650°ሴ ድረስ አየር በማስገባት ያሞቁ
2. የጭስ ማውጫ ጋዝ ሕክምና፡- የተበላሸ As₂O₃ን ማዋሃድ እና መልሶ ማግኘት
3. የማቅለጥ ቅነሳ፡ የቀረውን ቁሳቁስ በ1200°ሴ ከኮካኮላ ጋር ይቀንሱ
4. ማጣራት፡- ለተጨማሪ ማጣሪያ አነስተኛ መጠን ያለው የሶዳ አመድ ይጨምሩ

2.2.3 ቁልፍ መለኪያዎች

• የኦክስጅን ክምችት፡ 21-28%
• የመኖሪያ ጊዜ: 4-6 ሰዓታት
• የምድጃ ማዞሪያ ፍጥነት፡ 0.5-1r/ደቂቃ

3. ለአርሴኒክ ማስወገጃ የሚሆን ሃይድሮሜታሉርጂካል ማጣሪያ

3.1 የአልካላይን ሰልፋይድ የማጣሪያ ዘዴ

3.1.1 መርህ

የአርሴኒክ ሰልፋይድ በአልካላይን ሰልፋይድ መፍትሄዎች ውስጥ ከአንቲሞኒ ሰልፋይድ ይልቅ ከፍተኛ የመሟሟት ችሎታ እንዳለው የሚገልጸውን ባህሪ ይጠቀማል። ዋና ምላሽ፡
እንደ₂S₃ + ​​3ና₂S → 2Na₃AsS₃
Sb₂S₃ + ​​Na₂S → የማይሟሟ

3.1.2 የሂደት ፍሰት

1. ሰልፊዳሽን፡- ጥሬ የአንቲሞኒ ዱቄትን ከሰልፈር ጋር በ1፡0.3 የጅምላ ጥምርታ ይቀላቅሉ፣ በ500°ሴ ለ1 ሰዓት ሰልፊዳ ያድርጉት
2. መፍሰስ፡ 2mol/L Na₂S መፍትሄ፣ ፈሳሽ-ጠጣር ጥምርታ 5:1 ይጠቀሙ፣ በ80°ሴ ለ2 ሰዓታት ያዋህዱ
3. ማጣሪያ፡- ከማጣሪያ ፕሬስ ጋር ማጣሪያ፣ ቅሪት ዝቅተኛ-አርሴኒክ አንቲሞኒ ክምችት ያለው ነው።
4. ዳግም ማመንጨት፡- Na₂Sን እንደገና ለማቋቋም H₂Sን ወደ ማጣሪያ ውስጥ ያስተዋውቁ

3.1.3 የሂደት ሁኔታዎች

• የና₂S ትኩረት፡ 1.5-2.5ሞል/ሊ
• የሚፈስ pH: 12-13
• የማፍሰስ ውጤታማነት፡ እንደ >90%፣ የ Sb ኪሳራ<5%

3.2 የአሲድ ኦክሳይድ ፈሳሽ ዘዴ

3.2.1 መርህ

በአሲዳማ ሁኔታዎች ውስጥ የአርሴኒክን ቀላል ኦክሳይድ ይጠቀማል፣ እንደ FeCl₃ ወይም H₂O₂ ያሉ ኦክሲዳንቶችን በመጠቀም ለምርጫ መፍረስ ይጠቀማል።

3.2.2 የሂደት ፍሰት

1. መፍሰስ፡ በ1.5mol/L HCl መፍትሄ ውስጥ፣ 0.5mol/L FeCl₃፣ ፈሳሽ-ጠጣር ጥምርታ 8:1 ይጨምሩ
2. እምቅ ቁጥጥር፡ የኦክሳይድ አቅምን በ400-450mV (ከSHE ጋር ሲነጻጸር) ማቆየት
3. ጠንካራ-ፈሳሽ መለያየት፡ የቫኩም ማጣሪያ፣ ማጣሪያውን ወደ አርሴኒክ መልሶ ማግኛ መላክ
4. ማጠብ፡ የማጣሪያ ቅሪቶችን 3 ጊዜ በተሟሟ ሃይድሮክሎሪክ አሲድ ይታጠቡ

4. የኤሌክትሮላይቲክ ማጣሪያ ዘዴ

4.1 መርህ

በአንቲሞኒ (+0.212V) እና በአርሴኒክ (+0.234V) መካከል ያለውን የዲፖዚሽን እምቅ ልዩነት ይጠቀማል።

4.2 የሂደት ፍሰት

1. የአኖድ ዝግጅት፡- ጥሬ አንቶኒሞኒ ወደ 400×600×20ሚሜ የአኖድ ሳህኖች ይጣሉ
2. የኤሌክትሮላይት ቅንብር፡ Sb³⁺ 80ግ/ሊ፣ HCl 120ግ/ሊ፣ ተጨማሪ (ጄላቲን) 0.5ግ/ሊ
3. የኤሌክትሮላይሲስ ሁኔታዎች፡
   • የአሁኑ ጥግግት፡ 120-150A/m²
   • የሴል ቮልቴጅ፡ 0.4-0.6V
   • የሙቀት መጠን፡ 30-35°ሴ
   • የኤሌክትሮድ ርቀት፡ 100ሚሜ
4. ዑደት፡ ከሴል ውስጥ በየ 7-10 ቀኑ ያስወግዱ

4.3 የቴክኒክ አመልካቾች

• የካቶድ አንቲሞኒ ንፅህና፡ ≥99.85%
• የአርሴኒክ ማስወገጃ መጠን፡ >95%
• የአሁኑ ቅልጥፍና፡ 85-90%

5. አዳዲስ የአርሴኒክ ማስወገጃ ቴክኖሎጂዎች

5.1 የቫኩም ዲስቲሌሽን

ከ0.1-10Pa ቫክዩም በታች፣ የእንፋሎት ግፊት ልዩነትን ይጠቀማል (እንደ፡ 133Pa በ550°ሴ፣ Sb 1000°ሴ ይፈልጋል)።

5.2 የፕላዝማ ኦክሳይድ

ለተመረጠ የአርሴኒክ ኦክሳይድ፣ ለአጭር ጊዜ የማቀነባበሪያ ጊዜ (10-30 ደቂቃ)፣ ዝቅተኛ የኃይል ፍጆታ ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ያለው ፕላዝማ (5000-10000 ኪ.ሜ) ይጠቀማል።

6. የሂደት ንጽጽር እና የምርጫ ምክሮች

የምርጫ ምክሮች፡

• ከፍተኛ የአርሴኒክ መኖ (ከ3% በላይ)፡ የአልካላይን ሰልፋይድ ማጽጃን እመርጣለሁ
• መካከለኛ አርሴኒክ (0.5-3%)፡ የአልካላይን ማጣሪያ ወይም ኤሌክትሮላይሲስ
• ዝቅተኛ-አርሴኒክ ከፍተኛ ንፅህና መስፈርቶች፡- የኤሌክትሮላይቲክ ማጣሪያ ይመከራል

7. መደምደሚያ

የአርሴኒክን ከድፍድ አንቲሞኒ ማስወገድ የጥሬ ዕቃዎችን ባህሪያት፣ የምርት መስፈርቶች እና ኢኮኖሚክስ አጠቃላይ ግምት ውስጥ ማስገባትን ይጠይቃል። ባህላዊ የፒሮሜታሉርጂካል ዘዴዎች ትልቅ አቅም ያላቸው ነገር ግን ከፍተኛ የአካባቢ ጫና አላቸው፤ የሃይድሮሜታሉርጂካል ዘዴዎች አነስተኛ ብክለት አላቸው ነገር ግን ረዘም ያሉ ሂደቶች አሏቸው፤ የኤሌክትሮላይቲክ ዘዴዎች ከፍተኛ ንፅህናን ያመነጫሉ ነገር ግን የበለጠ ኃይል ይጠቀማሉ። የወደፊት የልማት አቅጣጫዎች የሚከተሉትን ያካትታሉ፡

1. ውጤታማ የሆኑ የተዋሃዱ ተጨማሪዎችን ማዘጋጀት
2. ባለብዙ-ደረጃ የተጣመሩ ሂደቶችን ማመቻቸት
3. የአርሴኒክ ሀብት አጠቃቀምን ማሻሻል
4. የኃይል ፍጆታን እና የብክለት ልቀትን መቀነስ