1. كىرىش سۆز

سۈرمە مۇھىم رەڭلىك مېتال بولۇش سۈپىتى بىلەن ئوتقا چىداملىق ماددىلار، قېتىشمىلار، يېرىم ئۆتكۈزگۈچلەر ۋە باشقا ساھەلەردە كەڭ قوللىنىلىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، تەبىئەتتىكى سۈرمە رۇدىلىرى كۆپىنچە ئارسېن بىلەن بىللە مەۋجۇت بولۇپ، خام سۈرمەدە ئارسېن مىقدارىنىڭ يۇقىرى بولۇشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ، بۇ سۈرمە مەھسۇلاتلىرىنىڭ ئىقتىدارى ۋە قوللىنىلىشىغا زور تەسىر كۆرسىتىدۇ. بۇ ماقالىدە خام سۈرمە تازىلاشتا ئارسېننى چىقىرىۋېتىشنىڭ ھەر خىل ئۇسۇللىرى، جۈملىدىن پىرومېتاللۇرگىيەلىك تازىلاش، گىدرومېتاللۇرگىيەلىك تازىلاش ۋە ئېلېكترولىتلىق تازىلاش سىستېمىلىق تونۇشتۇرۇلۇپ، ئۇلارنىڭ پىرىنسىپلىرى، جەريان ئېقىمى، ئىشلىتىش شارائىتى ۋە ئەۋزەللىكلىرى/كەمچىلىكى تەپسىلىي بايان قىلىنىدۇ.

2. ئارسېننى يوقىتىش ئۈچۈن پىرومېتاللۇرگىيەلىك تازىلاش

2.1 ئىشقارلىق تازىلاش ئۇسۇلى

2.1.1 پىرىنسىپ

ئىشقارلىق ئايرىش ئۇسۇلى ئارسېن ۋە ئىشقارلىق مېتال بىرىكمىلىرى ئوتتۇرىسىدىكى رېئاكسىيە ئاساسىدا ئارسېننى چىقىرىۋېتىپ، ئارسېن ھاسىل قىلىدۇ. ئاساسلىق رېئاكسىيە تەڭلىمىلىرى:
2As + 3Na₂CO₃ → 2Na₃AsO₃ + 3CO ↑
4As + 5O₂ + 6Na₂CO₃ → 4Na₃AsO₄ + 6CO₂↑

2.1.2 جەريان ئېقىمى

1. خام ماتېرىيال تەييارلاش: خام سۈرمىنى 5-10 مىللىمېتىرلىق زەررىچىلەرگە ئېزىپ، سودا كۈلى (Na₂CO₃) بىلەن 10:1 ماسسا نىسبىتىدە ئارىلاشتۇرۇڭ.
2. ئېرىتىش: رېفلېراتسىيەلىك ئوچاقتا 850-950 سېلسىيە گرادۇسقىچە قىزىتىڭ، 2-3 سائەت تۇرغۇزۇڭ
3. ئوكسىدلىنىش: سىقىلغان ھاۋانى كىرگۈزۈڭ (بېسىم 0.2-0.3MPa)، ئېقىش سۈرئىتى 2-3m³/(h·t)
4. شلاك شەكىللىنىشى: ئوكسىدلىنىش دورىسى سۈپىتىدە مۇۋاپىق مىقداردا سېلىتر (NaNO₃) قوشۇڭ، مىقدار سۈرمە ئېغىرلىقىنىڭ 3-5% نى ئىگىلەيدۇ.
5. شلاكنى چىقىرىۋېتىش: 30 مىنۇت چۆككەندىن كېيىن، يۈزەكى شلاكنى چىقىرىۋېتىڭ
6. تەكرارلاش: يۇقىرىدىكى جەرياننى 2-3 قېتىم تەكرارلاڭ

2.1.3 جەريان پارامېتىرلىرىنى كونترول قىلىش

• تېمپېراتۇرا كونترول قىلىش: ئەڭ ياخشى تېمپېراتۇرا 900±20°C
• ئىشقار مىقدارى: ئارسېن مىقدارىغا ئاساسەن تەڭشەڭ، ئادەتتە سۈرمە ئېغىرلىقىنىڭ %8-12 ى
• ئوكسىدلىنىش ۋاقتى: ھەر بىر ئوكسىدلىنىش دەۋرىيلىكىدە 1-1.5 سائەت

2.1.4 ئارسېننى چىقىرىۋېتىش ئۈنۈمى

ئارسېن مىقدارىنى %2-5 تىن %0.1-0.3 گىچە تۆۋەنلىتىدۇ

2.2 ئوكسىدلىنىش ئارقىلىق ئۇچۇش ئۇسۇلى

2.2.1 پىرىنسىپ

ئارسېن ئوكسىدى (As₂O₃) نىڭ سۈرمە ئوكسىدىغا قارىغاندا تېخىمۇ ئۇچۇچان بولۇش خۇسۇسىيىتىدىن پايدىلىنىدۇ. As₂O₃ پەقەت 193 سېلسىيە گرادۇستا ئۇچۇيدۇ، Sb₂O₃ بولسا 656 سېلسىيە گرادۇستا ئۇچۇيدۇ.

2.2.2 جەريان ئېقىمى

1. ئوكسىدلىنىشچان ئېرىتىش: ئايلانما ئوچاقتا ھاۋا كىرگۈزۈش ئارقىلىق 600-650 سېلسىيە گرادۇسقىچە قىزىتىش
2. تۈتۈن گازىنى بىر تەرەپ قىلىش: قويۇقلاشتۇرۇش ۋە ئۇچۇۋاتقان As₂O₃ نى قايتۇرۇۋېلىش
3. رېدۇكسىيەلىك ئېرىتىش: قالغان ماتېرىياللارنى 1200 سېلسىيە گرادۇستا كوكس بىلەن رېدۇكسىيە قىلىڭ.
4. تازىلاش: تېخىمۇ تازىلاش ئۈچۈن ئاز مىقداردا سودا كۈلى قوشۇڭ

2.2.3 ئاساسلىق پارامېتىرلار

• ئوكسىگېن قويۇقلۇقى: %21-28
• تۇرۇش ۋاقتى: 4-6 سائەت
• ئوچاقنىڭ ئايلىنىش سۈرئىتى: 0.5-1 ئايلانما/مىنۇت

3. ئارسېننى چىقىرىۋېتىش ئۈچۈن گىدرومېتاللۇرگىيەلىك پىششىقلاپ ئىشلەش

3.1 ئىشقارلىق سۇلفىدنى ئېرىتىپ ئېرىتىش ئۇسۇلى

3.1.1 پىرىنسىپ

ئارسېن سۇلفىدىنىڭ ئىشقارلىق سۇلفىد ئېرىتمىلىرىدە سۈرمە سۇلفىدىغا قارىغاندا يۇقىرى ئېرىشچانلىقىغا ئىگە ئىكەنلىكىدىن پايدىلىنىدۇ. ئاساسلىق رېئاكسىيە:
As₂S₃ + ​​3Na₂S → 2Na₃AsS₃
Sb₂S₃ + ​​Na₂S → ئېرىمەيدۇ

3.1.2 جەريان ئېقىمى

1. سۇلفىدلاشتۇرۇش: خام سۈرمە پاراشوكىنى 1:0.3 ماسسا نىسبىتىدە سۇلفىدلاشتۇرۇش ئارقىلىق 500 سېلسىيە گرادۇستا 1 سائەت سۇلفىدلاشتۇرۇڭ.
2. ئېرىتىش: 2mol/L Na₂S ئېرىتمىسىنى ئىشلىتىڭ، سۇيۇقلۇق-قاتتىق نىسبىتى 5:1، 80 سېلسىيە گرادۇستا 2 سائەت ئارىلاشتۇرۇڭ.
3. سۈزۈش: سۈزگۈچ پرېس ئارقىلىق سۈزۈلىدۇ، قالدۇقى تۆۋەن ئارسېنلىق سۈرمە قويۇقلۇقى.
4. قايتا ھاسىل قىلىش: Na₂S نى قايتا ھاسىل قىلىش ئۈچۈن فىلتراتقا H₂S نى كىرگۈزۈپ

3.1.3 جەريان شەرتلىرى

• Na₂S نىڭ قويۇقلۇقى: 1.5-2.5mol / L.
• ئېرىتىش pH قىممىتى: 12-13
• سۇيۇقلۇقنى سۈيۈپ چىقىرىش ئۈنۈمى: 90% دىن يۇقىرى، Sb يوقىتىش <5%

3.2 كىسلاتالىق ئوكسىدلىنىشچان ئېرىتمە ئۇسۇلى

3.2.1 پىرىنسىپ

FeCl₃ ياكى H₂O₂ قاتارلىق ئوكسىدلىغۇچى ماددىلارنى تاللاپ ئېرىتىش ئۈچۈن ئىشلىتىپ، مىسنىڭ كىسلاتالىق شارائىتتا ئاسان ئوكسىدلىنىشىدىن پايدىلىنىدۇ.

3.2.2 جەريان ئېقىمى

1. ئېرىتىش: 1.5mol/L HCl ئېرىتمىسىگە 0.5mol/L FeCl₃ قوشۇڭ، سۇيۇق-قاتتىق ماددىلارنىڭ نىسبىتى 8:1
2. پوتېنسىيالنى كونترول قىلىش: ئوكسىدلىنىش پوتېنسىيالىنى 400-450mV (SHE غا سېلىشتۇرغاندا) دە ساقلاڭ.
3. قاتتىق-سۇيۇقلۇق ئايرىش: ۋاكۇئۇم ئارقىلىق سۈزۈش، سۈزگۈچنى ئارسېننى قايتۇرۇۋېلىشقا ئەۋەتىش
4. يۇيۇش: سۈزگۈچ قالدۇقلىرىنى سۇيۇقلاندۇرۇلغان تۇز كىسلاتاسى بىلەن 3 قېتىم يۇيۇڭ

4. ئېلېكترولىتلىق پىششىقلاپ ئىشلەش ئۇسۇلى

4.1 پىرىنسىپ

سۈرمە (+0.212V) بىلەن ئارسېن (+0.234V) ئوتتۇرىسىدىكى چۆكمە پوتېنسىيالىنىڭ پەرقىدىن پايدىلىنىدۇ.

4.2 جەريان ئېقىمى

1. ئانود تەييارلاش: خام سۈرمىنى 400 × 600 × 20 مىللىمېتىرلىق ئانود تاختىلىرىغا قۇيۇڭ
2. ئېلېكترولىت تەركىبى: Sb³⁺ 80g/L، HCl 120g/L، قوشۇمچە (جېلاتىن) 0.5g/L
3. ئېلېكترولىزم شەرتلىرى:
   • توك زىچلىقى: 120-150A/m²
   • ھۈجەيرە توك بېسىمى: 0.4-0.6V
   • تېمپېراتۇرا: 30-35°C
   • ئېلېكترود ئارىلىقى: 100 مىللىمېتىر
4. دەۋرىيلىك: ھەر 7-10 كۈندە بىر قېتىم ھۈجەيرىدىن چىقىرىڭ

4.3 تېخنىكىلىق كۆرسەتكۈچلەر

• كاتود سۈرمە ساپلىقى: ≥99.85%
• ئارسېننى چىقىرىۋېتىش نىسبىتى: >95%
• نۆۋەتتىكى ئۈنۈم: %85-90

5. يېڭىدىن گۈللىنىۋاتقان ئارسېن يوقىتىش تېخنىكىلىرى

5.1 ۋاكۇئۇملۇق دىستىللاسىيە

0.1-10Pa ۋاكۇئۇم ئاستىدا، پار بېسىمى پەرقىنى ئىشلىتىدۇ (550 سېلسىيە گرادۇستا 133Pa، Sb 1000 سېلسىيە گرادۇس تەلەپ قىلىدۇ).

5.2 پلازما ئوكسىدلىنىشى

تۆۋەن تېمپېراتۇرىلىق پلازما (5000-10000K) ئارقىلىق تاللاپ ئارسېن ئوكسىدلىنىشىنى، قىسقا ۋاقىت پىششىقلاپ ئىشلەش ۋاقتىنى (10-30 مىنۇت)، تۆۋەن ئېنېرگىيە سەرپىياتىنى ئىشلىتىدۇ.

6. جەريان سېلىشتۇرۇش ۋە تاللاش تەۋسىيەلىرى

تاللاش تەۋسىيەلىرى:

• ئارسېن مىقدارى يۇقىرى يەم-خەشەك (As>3%): ئىشقارلىق سۇلفىدنى ئېرىتىپ ئېرىتىشنى ياخشى كۆرىدۇ
• ئوتتۇراھال ئارسېن (0.5-3%): ئىشقارلىق تازىلاش ياكى ئېلېكترولىز
• ئارسېن مىقدارى تۆۋەن، يۇقىرى ساپلىق تەلىپى: ئېلېكترولىتلىق تازىلاش تەۋسىيە قىلىنىدۇ

7. خۇلاسە

خام سۈرمىدىن ئارسېننى چىقىرىۋېتىش خام ماتېرىيالنىڭ خۇسۇسىيىتى، مەھسۇلاتقا بولغان تەلىپى ۋە ئىقتىسادىي ئەھۋالىنى ئومۇميۈزلۈك ئويلىشىشنى تەلەپ قىلىدۇ. ئەنئەنىۋى پىرومېتاللۇرگىيە ئۇسۇللىرىنىڭ سىغىمى چوڭ، ئەمما مۇھىت بېسىمى كۆرۈنەرلىك؛ گىدرومېتاللۇرگىيە ئۇسۇللىرىنىڭ بۇلغىنىشى ئاز، ئەمما جەريان ئۇزۇنراق؛ ئېلېكترولىت ئۇسۇللىرى يۇقىرى ساپلىق ھاسىل قىلىدۇ، ئەمما ئېنېرگىيەنى كۆپرەك سەرپ قىلىدۇ. كەلگۈسىدىكى تەرەققىيات يۆنىلىشى تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ:

1. ئۈنۈملۈك بىرىكمە قوشۇمچە ماددىلارنى تەرەققىي قىلدۇرۇش
2. كۆپ باسقۇچلۇق بىرلەشتۈرۈلگەن جەريانلارنى ئەلالاشتۇرۇش
3. ئارسېن بايلىقىدىن پايدىلىنىشنى ياخشىلاش
4. ئېنېرگىيە سەرپىياتى ۋە بۇلغىنىش قويۇپ بېرىشنى ئازايتىش