7N Telura Kristala Kresko kaj Purigo

7N Telura Kristala Kresko kaj Purigo

mi. Krudmaterialo Antaŭtraktado kaj Antaŭa Purigo‌

1. ‌Kruda Materia Elekto kaj Disbatado‌

• ‌Materialaj Postuloj‌: Uzu teluran ercon aŭ anodan ŝlimon (Te-enhavo ≥5%), prefere kupran fandantan anodan ŝlimon (enhavantan Cu₂Te, Cu₂Se) kiel krudmaterialon.
• ‌Antaŭtraktada Procezo‌:
• Kruda disbatado al partikla grandeco ≤5mm, sekvita per pilka muelado al ≤200 mesh;
• Magneta disiĝo (intenseco de magneta kampo ≥0.8T) por forigi Fe, Ni kaj aliajn magnetajn malpuraĵojn;
• Ŝaŭma flosado (pH=8-9, xantatkolektantoj) por apartigi SiO₂, CuO, kaj aliajn nemagnetajn malpuraĵojn.
• ‌Antaŭzorgoj‌: Evitu enkonduki humidon dum malseka antaŭtraktado (postulas sekiĝon antaŭ rostado); kontroli ĉirkaŭan humidecon ≤30%.

1. ‌Pirometalurgia Rostado kaj Oksidado‌

• ‌Procezaj Parametroj‌:
• Oksidada rosta temperaturo: 350–600 °C (scenigita kontrolo: malalta temperaturo por sensulfurigo, alta temperaturo por oxidado);
• Rostado: 6–8 horoj, kun flukvanto de O₂ de 5–10 L/min;
• Reakciilo: Koncentrita sulfata acido (98% H₂SO₄), masproporcio Te₂SO₄ = 1:1,5.
• ‌Kemia Reago‌:
  Cu2Te+2O2+2H2SO4→2CuSO4+TeO2+2H2OCu2​Te+2O2​+2H2​SO4​→2CuSO4​+TeO2​+2H2​O
• ‌Antaŭzorgoj‌: Kontrolu temperaturon ≤600 °C por malhelpi TeO₂ volatiliĝon (bolpunkto 387 °C); traktu ellasgason per NaOH-purigiloj.

II. Elektrorafinado kaj Vakua Distilado‌

1. ‌Elektrorafinado‌

• ‌Elektrolita Sistemo‌:
• Elektrolita komponado: H₂SO₄ (80–120g/L), TeO₂ (40–60g/L), aldonaĵo (gelatino 0,1–0,3g/L);
• Kontrolo de temperaturo: 30–40 °C, cirkulada flukvanto 1,5–2 m³/h.
• ‌Procezaj Parametroj‌:
• Kurenta denseco: 100–150 A/m², ĉela tensio 0,2–0,4V;
• Elektroda interspaco: 80–120mm, katoda deponaĵo dikeco 2–3mm/8h ;
• Malpura forigo efikeco: Cu ≤5ppm, Pb ≤1ppm .
• ‌Antaŭzorgoj‌: Regule filtri elektroliton (precizeco ≤1μm); meĥanike poluri anodsurfacojn por malhelpi pasivigon.

1. ‌Vakua Distilado‌

• ‌Procezaj Parametroj‌:
• Malplena nivelo: ≤1×10⁻²Pa, distila temperaturo 600–650°C;
• Kondensila zono temperaturo: 200–250 °C, Te vaporo kondensado efikeco ≥95% ;
• Tempo de distilado: 8–12h, kapablo de unu-aroj ≤50kg.
• ‌Distribuado de malpureco‌: Malalt-bolantaj malpuraĵoj (Se, S) akumuliĝas ĉe la kondensila fronto; altbolantaj malpuraĵoj (Pb, Ag) restas en restaĵoj.
• ‌Antaŭzorgoj‌: Antaŭ-pumpi vakuosistemon al ≤5×10⁻³Pa antaŭ varmigado por malhelpi Te-oksidadon.

III. Kristala Kresko (Direkta Kristaliĝo)‌

1. ‌Agordo de Ekipaĵo‌

• ‌Kristalaj Kreskaj Forno-Modeloj‌: TDR-70A/B (30kg kapacito) aŭ TRDL-800 (60kg kapacito);
• Crucible materialo: Altpura grafito (cindro enhavo ≤5ppm), dimensioj Φ300×400mm ;
• Hejtado-metodo: Grafita rezista hejtado, maksimuma temperaturo 1200 °C.

1. ‌Procezaj Parametroj‌

• ‌Degelo Kontrolo‌:
• Fandtemperaturo: 500–520°C, fandita naĝejo profundo 80–120mm;
• Protekta gaso: Ar (pureco ≥99,999%), flukvanto 10–15 L/min.
• ‌Parametroj de kristaliĝo‌:
• Tiro-rapideco: 1–3mm/h, kristala rotacia rapideco 8–12rpm;
• Temperaturgradiento: Aksa 30–50°C/cm, radiala ≤10°C/cm ;
• Malvarmiga metodo: Akvomalvarmigita kupra bazo (akva temperaturo 20–25 °C), supra radiativa malvarmigo.

1. ‌Kontrolo de Malpureco‌

• ‌Apartiga Efekto‌: Malpuraĵoj kiel Fe, Ni (apartiga koeficiento <0,1) akumuliĝas ĉe grenlimoj;
• ‌Refandaj Cikloj‌: 3–5 cikloj, finaj totalaj malpuraĵoj ≤0.1ppm.

1. ‌Antaŭzorgoj‌:

• Kovru fanditan surfacon per grafitaj platoj por subpremi Te-volatigon (perdoprocento ≤0,5%);
• Monitoru kristalan diametron en reala tempo per laseraj mezuriloj (precizeco ± 0,1 mm);
• Evitu temperaturfluktuojn >±2 °C por malhelpi dislokigan densecon pliiĝon (celo ≤10³/cm²).

‌IV. Kvalita Inspektado kaj Ŝlosilaj Metrikoj‌

V. Mediaj kaj Sekurecaj Protokoloj‌

1. ‌Eluza Gaso-Traktado‌:

• Rostado de ellasilo: Neŭtraligi SO₂ kaj SeO₂ per NaOH-spuriloj (pH≥10);
• Malplena distilado ellasilo: Kondensi kaj reakiri Te vaporon; restaj gasoj adsorbitaj per aktiva karbo.

1. ‌Reciklado de Skorio‌:

• Anoda ŝlimo (enhavanta Ag, Au): Rekuperi per hidrometalurgio (H₂SO₄-HCl-sistemo);
• Elektrolizaj restaĵoj (enhavantaj Pb, Cu): Reveno al kuprofandaj sistemoj.

1. ‌Sekurecaj Rimedoj‌:

• Operaciantoj devas porti gasmaskojn (Te vaporo estas venena); konservi negativan preman ventoladon (aera interŝanĝo ≥10 cikloj/h).

Gvidlinioj pri Proceza Optimumigo

1. ‌Krudmaterialo-Adapto‌: Alĝustigu rosti temperaturon kaj acidproporcion dinamike surbaze de anodaj ŝlimfontoj (ekz., kupro kontraŭ plumbofandado);
2. ‌Kristala Tiranta Indice Kongruo‌: Alĝustigu tirrapidecon laŭ fanda konvekcio (Reynolds-numero Re≥2000) por subpremi konstitucian supermalvarmon;
3. ‌Energia Efikeco‌: Uzu du-temperaturan zonhejton (ĉefa zono 500 °C, subzono 400 °C) por redukti la konsumon de elektrorezista grafito je 30%.