7N Teluria Kristala Kresko kaj Purigo

7N Teluria Kristala Kresko kaj Purigo

I. Antaŭtraktado de Krudmaterialo kaj Antaŭpurigo

1. ‌Selektado kaj Dispremado de Krudmaterialoj‌

• ‌Materialaj PostulojUzu teluran ercon aŭ anodan ŝlimon (Te-enhavo ≥5%), prefere kuprofandan anodan ŝlimon (enhavanta Cu₂Te, Cu₂Se) kiel krudmaterialon.
• ‌Antaŭtraktada Procezo:
• Kruda dispremado ĝis partikla grandeco ≤5mm, sekvata de pilkmuelado ĝis ≤200 maŝoj;
• Magneta apartigo (magneta kampa intenseco ≥0.8T) por forigi Fe, Ni kaj aliajn magnetajn malpuraĵojn;
• Flotado per ŝaŭmo (pH=8-9, ksantataj kolektantoj) por apartigi SiO₂, CuO, kaj aliajn nemagnetajn malpuraĵojn.
• ‌AntaŭzorgojEvitu enkonduki humidon dum malseka antaŭtraktado (postulas sekigadon antaŭ rostado); kontrolu ĉirkaŭan humidecon ≤30%.

1. ‌Pirometalurgia Rostado kaj Oksidigo‌

• ‌Procezaj Parametroj:
• Oksidada rosttemperaturo: 350–600 °C (ŝtupa kontrolo: malalta temperaturo por desulfurigo, alta temperaturo por oksidigo);
• Rostadotempo: 6–8 horoj, kun O₂-fluo de 5–10 L/min;
• Reakciaĵo: Koncentrita sulfata acido (98% H₂SO₄), masa proporcio Te₂SO₄ = 1:1,5.
• ‌Kemia Reakcio:
  Cu2Te+2O2+2H2SO4→2CuSO4+TeO2+2H2OCu2​Te+2O2​+2H2​SO4​→2CuSO4​+TeO2​+2H2​O
• ‌AntaŭzorgojKontrolu temperaturon ≤600°C por malhelpi volatiliĝon de TeO₂ (bolpunkto 387°C); traktu ellasgason per NaOH-frotiloj.

II. Elektro-rafinado kaj Vakua Distilado

1. ‌Elektro-rafinado‌

• ‌Elektrolita Sistemo:
• Elektrolita konsisto: H₂SO₄ (80–120g/L), TeO₂ (40–60g/L), aldonaĵo (ĝelateno 0,1–0,3g/L);
• Temperaturregulado: 30–40°C, cirkulada flukvanto 1,5–2 m³/h.
• ‌Procezaj Parametroj:
• Kurenta denseco: 100–150 A/m², ĉeltensio 0,2–0,4V;
• Interspaco inter elektrodoj: 80–120 mm, dikeco de la katodo 2–3 mm/8 h;
• Efikeco de forigo de malpuraĵoj: Cu ≤5ppm, Pb ≤1ppm.
• ‌AntaŭzorgojRegule filtru elektroliton (precizeco ≤1μm); meĥanike poluri anodajn surfacojn por malhelpi pasivigon.

1. ‌Vakua Distilado‌

• ‌Procezaj Parametroj:
• Vakua nivelo: ≤1×10⁻²Pa, distila temperaturo 600–650°C;
• Temperaturo de la kondensilo-zono: 200–250 °C, Te-vapora kondensa efikeco ≥95%;
• Distila tempo: 8–12 horoj, unuopa aro kapacito ≤50 kg.
• ‌Malpuraĵa DistribuoMalalt-bolantaj malpuraĵoj (Se, S) akumuliĝas ĉe la fronto de la kondensilo; alt-bolantaj malpuraĵoj (Pb, Ag) restas en restaĵoj.
• ‌AntaŭzorgojAntaŭpumpu la vakuosistemon ĝis ≤5×10⁻³Pa antaŭ varmigo por malhelpi Te-oksidiĝon.

III. Kristala kresko (direkta kristaliĝo)

1. ‌Ekipaĵa Agordo‌

• ‌Modeloj de Kristalaj Kreskaj FornojTDR-70A/B (kapacito 30kg) aŭ TRDL-800 (kapacito 60kg);
• Materialo de la fandujo: Altpureca grafito (cindroenhavo ≤5ppm), dimensioj Φ300 × 400mm;
• Hejta metodo: Grafita rezistanca hejtado, maksimuma temperaturo 1200 °C.

1. ‌Procezaj Parametroj‌

• ‌Fandada Kontrolo:
• Fandotemperaturo: 500–520 °C, fandbasenprofundo 80–120 mm;
• Protekta gaso: Ar (pureco ≥99.999%), flukvanto 10–15 L/min.
• ‌Kristaliĝaj Parametroj:
• Tirrapideco: 1–3 mm/h, kristala rotacia rapido 8–12 rpm;
• Temperatura gradiento: Aksa 30–50 °C/cm, radiala ≤10 °C/cm;
• Malvarmigmetodo: Akvomalvarmigita kupra bazo (akvotemperaturo 20–25 °C), supra radia malvarmigo.

1. ‌Malpuraĵa Kontrolo‌

• ‌Apartiga EfikoMalpuraĵoj kiel Fe, Ni (apartigkoeficiento <0.1) akumuliĝas ĉe grenlimoj;
• ‌Refandaj Cikloj3–5 cikloj, finaj totalaj malpuraĵoj ≤0.1ppm.

1. ‌Antaŭzorgoj:

• Kovru la fanditan surfacon per grafitaj platoj por subpremi la volatiliĝon de Te (perdoprocento ≤0.5%);
• Monitori kristalan diametron en reala tempo uzante laserajn mezurilojn (precizeco ±0.1mm);
• Evitu temperaturfluktuojn >±2°C por malhelpi pliiĝon de dislokacia denseco (celo ≤10³/cm²).

IV. Kvalitkontrolo kaj Ŝlosilaj Metrikoj

V. Protokoloj pri Medio kaj Sekureco

1. ‌Traktado de ellasgasoj:

• Rostado-degaso: Neŭtraligu SO₂ kaj SeO₂ per NaOH-frotpurigiloj (pH≥10);
• Vakuodistila ellaso: Kondensi kaj reakiri Te-vaporon; restaj gasoj adsorbitaj per aktivigita karbono.

1. ‌Reciklado de skorio:

• Anoda ŝlimo (enhavanta Ag, Au): Reakiri per hidrometalurgio (H₂SO₄-HCl sistemo);
• Elektrolizaj restaĵoj (entenantaj Pb, Cu): Revenu al kupro-fandaj sistemoj.

1. ‌Sekurecaj Mezuroj:

• Funkciigistoj devas porti gasmaskojn (Te-vaporo estas toksa); konservi negativan preman ventoladon (aerinterŝanĝa rapideco ≥10 cikloj/h).

Gvidlinioj por Proceza Optimumigo

1. ‌Adaptiĝo de Krudmaterialo‌: Adaptu la rosttemperaturon kaj acidan proporcion dinamike surbaze de la fontoj de anodaj ŝlimoj (ekz., kupro kontraŭ plumbofandado);
2. ‌Kristala Tirada Indico-AkordigoAdaptu la tirrapidecon laŭ la fandkonvekcio (nombro de Reynolds Re≥2000) por subpremi konstitucian supermalvarmigon;
3. ‌Energia EfikecoUzu du-temperaturan zonan hejtadon (ĉefa zono 500 °C, subzono 400 °C) por redukti la energikonsumon de grafita rezisto je 30%.