1. ಪರಿಚಯ

ಆಂಟಿಮನಿ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ನಾನ್-ಫೆರಸ್ ಲೋಹವಾಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ಜ್ವಾಲೆಯ ನಿವಾರಕಗಳು, ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು, ಅರೆವಾಹಕಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿನ ಆಂಟಿಮನಿ ಅದಿರುಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಆರ್ಸೆನಿಕ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಹಬಾಳ್ವೆ ನಡೆಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಕಚ್ಚಾ ಆಂಟಿಮನಿಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ಅಂಶವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಆಂಟಿಮನಿ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳ ಮೇಲೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಪೈರೋಮೆಟಲರ್ಜಿಕಲ್ ರಿಫೈನಿಂಗ್, ಹೈಡ್ರೋಮೆಟಲರ್ಜಿಕಲ್ ರಿಫೈನಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ರಿಫೈನಿಂಗ್ ಸೇರಿದಂತೆ ಕಚ್ಚಾ ಆಂಟಿಮನಿ ಶುದ್ಧೀಕರಣದಲ್ಲಿ ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ತೆಗೆಯುವಿಕೆಗೆ ವಿವಿಧ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಈ ಲೇಖನವು ವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾಗಿ ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳ ತತ್ವಗಳು, ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಹರಿವುಗಳು, ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಮತ್ತು ಅನುಕೂಲಗಳು/ಅನಾನುಕೂಲಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.

2. ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ತೆಗೆಯುವಿಕೆಗಾಗಿ ಪೈರೋಮೆಟಲರ್ಜಿಕಲ್ ರಿಫೈನಿಂಗ್

೨.೧ ಕ್ಷಾರೀಯ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ವಿಧಾನ

೨.೧.೧ ತತ್ವ

ಕ್ಷಾರೀಯ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ವಿಧಾನವು ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ಮತ್ತು ಕ್ಷಾರ ಲೋಹದ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ನಡುವಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿ ಆರ್ಸೆನೇಟ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಮುಖ್ಯ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮೀಕರಣಗಳು:
2As + 3Na₂CO₃ → 2Na₃AsO₃ + 3CO↑
4As + 5O₂ + 6Na₂CO₃ → 4Na₃AsO₄ + 6CO₂↑

೨.೧.೨ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಹರಿವು

1. ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ತಯಾರಿಕೆ: ಕಚ್ಚಾ ಆಂಟಿಮನಿಯನ್ನು 5-10 ಮಿಮೀ ಕಣಗಳಾಗಿ ಪುಡಿಮಾಡಿ ಮತ್ತು 10:1 ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ ಸೋಡಾ ಬೂದಿ (Na₂CO₃) ನೊಂದಿಗೆ ಮಿಶ್ರಣ ಮಾಡಿ.
2. ಕರಗಿಸುವಿಕೆ: ಪ್ರತಿಧ್ವನಿ ಕುಲುಮೆಯಲ್ಲಿ 850-950°C ಗೆ ಬಿಸಿ ಮಾಡಿ, 2-3 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಹಿಡಿದುಕೊಳ್ಳಿ.
3. ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ: ಸಂಕುಚಿತ ಗಾಳಿಯನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಿ (ಒತ್ತಡ 0.2-0.3MPa), ಹರಿವಿನ ಪ್ರಮಾಣ 2-3m³/(h·t)
4. ಸ್ಲ್ಯಾಗ್ ರಚನೆ: ಆಂಟಿಮನಿ ತೂಕದ 3-5% ರಷ್ಟು ಡೋಸೇಜ್ ಅನ್ನು ಆಕ್ಸಿಡೆಂಟ್ ಆಗಿ ಸೂಕ್ತ ಪ್ರಮಾಣದ ಸಾಲ್ಟ್‌ಪೀಟರ್ (NaNO₃) ಸೇರಿಸಿ.
5. ಸ್ಲ್ಯಾಗ್ ತೆಗೆಯುವಿಕೆ: 30 ನಿಮಿಷಗಳ ಕಾಲ ನೆಲೆಸಿದ ನಂತರ, ಮೇಲ್ಮೈ ಸ್ಲ್ಯಾಗ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿ.
6. ಪುನರಾವರ್ತನೆ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ: ಮೇಲಿನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು 2-3 ಬಾರಿ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಿ.

2.1.3 ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ನಿಯತಾಂಕ ನಿಯಂತ್ರಣ

• ತಾಪಮಾನ ನಿಯಂತ್ರಣ: ಸೂಕ್ತ ತಾಪಮಾನ 900±20°C
• ಕ್ಷಾರ ಪ್ರಮಾಣ: ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ಅಂಶಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಹೊಂದಿಸಿ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆಂಟಿಮನಿ ತೂಕದ 8-12%.
• ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸಮಯ: ಪ್ರತಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಚಕ್ರಕ್ಕೆ 1-1.5 ಗಂಟೆಗಳು

೨.೧.೪ ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ತೆಗೆಯುವ ದಕ್ಷತೆ

ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ಅಂಶವನ್ನು 2-5% ರಿಂದ 0.1-0.3% ಕ್ಕೆ ಇಳಿಸಬಹುದು.

2.2 ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ವೋಲಾಟಿಲೈಸೇಶನ್ ವಿಧಾನ

೨.೨.೧ ತತ್ವ

ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ (As₂O₃) ಆಂಟಿಮನಿ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಬಾಷ್ಪಶೀಲವಾಗಿದೆ ಎಂಬ ಗುಣಲಕ್ಷಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. As₂O₃ ಕೇವಲ 193°C ನಲ್ಲಿ ಆವಿಯಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ Sb₂O₃ ಗೆ 656°C ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

೨.೨.೨ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಹರಿವು

1. ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಕರಗಿಸುವಿಕೆ: ಗಾಳಿಯ ಪರಿಚಯದೊಂದಿಗೆ ರೋಟರಿ ಗೂಡುಗಳಲ್ಲಿ 600-650°C ಗೆ ಬಿಸಿ ಮಾಡಿ.
2. ಫ್ಲೂ ಗ್ಯಾಸ್ ಚಿಕಿತ್ಸೆ: ಸಾಂದ್ರೀಕರಿಸಿ ಮತ್ತು ಬಾಷ್ಪಶೀಲ As₂O₃ ಅನ್ನು ಮರುಪಡೆಯಿರಿ.
3. ಕರಗುವಿಕೆ ಕಡಿತ: ಉಳಿದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು 1200°C ನಲ್ಲಿ ಕೋಕ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿ.
4. ಸಂಸ್ಕರಣೆ: ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧೀಕರಣಕ್ಕಾಗಿ ಸ್ವಲ್ಪ ಪ್ರಮಾಣದ ಸೋಡಾ ಬೂದಿಯನ್ನು ಸೇರಿಸಿ.

2.2.3 ಪ್ರಮುಖ ನಿಯತಾಂಕಗಳು

• ಆಮ್ಲಜನಕದ ಸಾಂದ್ರತೆ: 21-28%
• ವಾಸದ ಸಮಯ: 4-6 ಗಂಟೆಗಳು
• ಗೂಡು ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ವೇಗ: 0.5-1r/ನಿಮಿಷ

3. ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ತೆಗೆಯುವಿಕೆಗಾಗಿ ಹೈಡ್ರೋಮೆಟಲರ್ಜಿಕಲ್ ರಿಫೈನಿಂಗ್

3.1 ಕ್ಷಾರ ಸಲ್ಫೈಡ್ ಸೋರಿಕೆ ವಿಧಾನ

3.1.1 ತತ್ವ

ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ಸಲ್ಫೈಡ್ ಆಂಟಿಮನಿ ಸಲ್ಫೈಡ್ ಗಿಂತ ಕ್ಷಾರ ಸಲ್ಫೈಡ್ ದ್ರಾವಣಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕರಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂಬ ಗುಣಲಕ್ಷಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಮುಖ್ಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ:
As₂S₃ + ​​3Na₂S → 2Na₃AsS₃
Sb₂S₃ + ​​Na₂S → ಕರಗದ

3.1.2 ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಹರಿವು

1. ಸಲ್ಫೈಡೇಶನ್: ಕಚ್ಚಾ ಆಂಟಿಮನಿ ಪುಡಿಯನ್ನು ಸಲ್ಫರ್‌ನೊಂದಿಗೆ 1:0.3 ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ ಮಿಶ್ರಣ ಮಾಡಿ, 500°C ನಲ್ಲಿ 1 ಗಂಟೆ ಸಲ್ಫೈಡೈಸ್ ಮಾಡಿ.
2. ಸೋರಿಕೆ: 2mol/L Na₂S ದ್ರಾವಣವನ್ನು ಬಳಸಿ, ದ್ರವ-ಘನ ಅನುಪಾತ 5:1, 80°C ನಲ್ಲಿ 2 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಬೆರೆಸಿ.
3. ಶೋಧನೆ: ಫಿಲ್ಟರ್ ಪ್ರೆಸ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಫಿಲ್ಟರ್ ಮಾಡಿ, ಶೇಷವು ಕಡಿಮೆ-ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ಆಂಟಿಮನಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
4. ಪುನರುತ್ಪಾದನೆ: Na₂S ಅನ್ನು ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಲು ಶೋಧಕಕ್ಕೆ H₂S ಅನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಿ.

3.1.3 ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ನಿಯಮಗಳು

• Na₂S ಸಾಂದ್ರತೆ: 1.5-2.5mol/L
• ಲೀಚಿಂಗ್ pH: 12-13
• ಲೀಚಿಂಗ್ ದಕ್ಷತೆ: ಆಸ್>90%, ಎಸ್‌ಬಿ ನಷ್ಟ<5%

3.2 ಆಮ್ಲೀಯ ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಲೀಚಿಂಗ್ ವಿಧಾನ

3.2.1 ತತ್ವ

ಆಮ್ಲೀಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಆರ್ಸೆನಿಕ್‌ನ ಸುಲಭ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆಯ್ದ ವಿಸರ್ಜನೆಗೆ FeCl₃ ಅಥವಾ H₂O₂ ನಂತಹ ಆಕ್ಸಿಡೆಂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.

3.2.2 ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಹರಿವು

1. ಸೋರಿಕೆ: 1.5mol/L HCl ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ, 0.5mol/L FeCl₃ ಸೇರಿಸಿ, ದ್ರವ-ಘನ ಅನುಪಾತ 8:1
2. ಸಂಭಾವ್ಯ ನಿಯಂತ್ರಣ: 400-450mV (vs.SHE) ನಲ್ಲಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಿ.
3. ಘನ-ದ್ರವ ಬೇರ್ಪಡಿಕೆ: ನಿರ್ವಾತ ಶೋಧನೆ, ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ಚೇತರಿಕೆಗೆ ಶೋಧಕವನ್ನು ಕಳುಹಿಸಿ.
4. ತೊಳೆಯುವುದು: ಫಿಲ್ಟರ್ ಅವಶೇಷಗಳನ್ನು ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸಿದ ಹೈಡ್ರೋಕ್ಲೋರಿಕ್ ಆಮ್ಲದಿಂದ 3 ಬಾರಿ ತೊಳೆಯಿರಿ.

4. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ರಿಫೈನಿಂಗ್ ವಿಧಾನ

4.1 ತತ್ವ

ಆಂಟಿಮನಿ (+0.212V) ಮತ್ತು ಆರ್ಸೆನಿಕ್ (+0.234V) ನಡುವಿನ ಶೇಖರಣಾ ವಿಭವದಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

4.2 ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಹರಿವು

1. ಆನೋಡ್ ತಯಾರಿಕೆ: ಕಚ್ಚಾ ಆಂಟಿಮನಿಯನ್ನು 400×600×20mm ಆನೋಡ್ ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಎರಕಹೊಯ್ದ.
2. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಸಂಯೋಜನೆ: Sb³⁺ 80g/L, HCl 120g/L, ಸಂಯೋಜಕ (ಜೆಲಾಟಿನ್) 0.5g/L
3. ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು:
   • ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಾಂದ್ರತೆ: 120-150A/m²
   • ಸೆಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್: 0.4-0.6V
   • ತಾಪಮಾನ: 30-35°C
   • ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ದೂರ: 100mm
4. ಚಕ್ರ: ಪ್ರತಿ 7-10 ದಿನಗಳಿಗೊಮ್ಮೆ ಕೋಶದಿಂದ ತೆಗೆದುಹಾಕಿ

4.3 ತಾಂತ್ರಿಕ ಸೂಚಕಗಳು

• ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಆಂಟಿಮನಿ ಶುದ್ಧತೆ: ≥99.85%
• ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ತೆಗೆಯುವ ಪ್ರಮಾಣ: >95%
• ಪ್ರಸ್ತುತ ದಕ್ಷತೆ: 85-90%

5. ಉದಯೋನ್ಮುಖ ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ತೆಗೆಯುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು

೫.೧ ನಿರ್ವಾತ ಶುದ್ಧೀಕರಣ

0.1-10Pa ನಿರ್ವಾತದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಆವಿಯ ಒತ್ತಡದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ (550°C ನಲ್ಲಿ 133Pa, Sb ಗೆ 1000°C ಅಗತ್ಯವಿದೆ).

5.2 ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ

ಆಯ್ದ ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ, ಕಡಿಮೆ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಸಮಯ (10-30 ನಿಮಿಷಗಳು), ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆಗಾಗಿ ಕಡಿಮೆ-ತಾಪಮಾನದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ (5000-10000K) ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.

6. ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಹೋಲಿಕೆ ಮತ್ತು ಆಯ್ಕೆ ಶಿಫಾರಸುಗಳು

ಆಯ್ಕೆ ಶಿಫಾರಸುಗಳು:

• ಹೆಚ್ಚಿನ ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ಫೀಡ್ (ಆಸ್> 3%): ಕ್ಷಾರ ಸಲ್ಫೈಡ್ ಸೋರಿಕೆಗೆ ಆದ್ಯತೆ ನೀಡಿ
• ಮಧ್ಯಮ ಆರ್ಸೆನಿಕ್ (0.5-3%): ಕ್ಷಾರೀಯ ಸಂಸ್ಕರಣೆ ಅಥವಾ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆ
• ಕಡಿಮೆ-ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ಅಧಿಕ-ಶುದ್ಧತೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳು: ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯನ್ನು ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ

7. ತೀರ್ಮಾನ

ಕಚ್ಚಾ ಆಂಟಿಮನಿಯಿಂದ ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ತೆಗೆಯಲು ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ಉತ್ಪನ್ನದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳು ಮತ್ತು ಆರ್ಥಿಕತೆಯ ಸಮಗ್ರ ಪರಿಗಣನೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಪೈರೋಮೆಟಲರ್ಜಿಕಲ್ ವಿಧಾನಗಳು ದೊಡ್ಡ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಆದರೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಪರಿಸರ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ; ಹೈಡ್ರೋಮೆಟಲರ್ಜಿಕಲ್ ವಿಧಾನಗಳು ಕಡಿಮೆ ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಆದರೆ ದೀರ್ಘ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ; ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ವಿಧಾನಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಭವಿಷ್ಯದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ನಿರ್ದೇಶನಗಳು ಸೇರಿವೆ:

1. ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಸಂಯೋಜಿತ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವುದು
2. ಬಹು-ಹಂತದ ಸಂಯೋಜಿತ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸುವುದು
3. ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ಸಂಪನ್ಮೂಲ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವುದು
4. ಇಂಧನ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ಮಾಲಿನ್ಯ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು