Ukuaji na Utakaso wa Fuwele za Tellurium 7N

Ukuaji na Utakaso wa Fuwele za Tellurium 7N

I. Utunzaji wa Malighafi na Utakaso wa Awali

1. ‌Uchaguzi na Kusagwa kwa Malighafi‌

• ‌Mahitaji ya Nyenzo‌: Tumia madini ya tellurium au lami ya anodi (kiwango cha Te ≥5%), ikiwezekana lami ya anodi ya kuyeyusha shaba (iliyo na Cu₂Te, Cu₂Se) kama malighafi.
• ‌Mchakato wa Matibabu ya Kabla‌:
• Kuponda kwa kiasi kikubwa hadi ukubwa wa chembe ≤5mm, ikifuatiwa na kusaga mpira hadi matundu ≤200;
• Mgawanyiko wa sumaku (kiwango cha uwanja wa sumaku ≥0.8T) ili kuondoa Fe, Ni, na uchafu mwingine wa sumaku;
• Kuelea kwa povu (pH=8-9, wakusanyaji wa xanthate) ili kutenganisha SiO₂, CuO, na uchafu mwingine usio wa sumaku.
• ‌TahadhariEpuka kuingiza unyevu wakati wa matibabu ya kabla ya kuokwa kwa mvua (inahitaji kukaushwa kabla ya kuoka); dhibiti unyevunyevu wa mazingira ≤30%.

1. ‌Kuchoma na Kuoksidisha kwa Kutumia Pirometallurgiska‌

• ‌Vigezo vya Mchakato‌:
• Halijoto ya kuchoma kwa oksidi: 350–600°C (udhibiti uliopangwa: halijoto ya chini kwa ajili ya kuondoa salfa, halijoto ya juu kwa ajili ya oksidi);
• Muda wa kuchoma: saa 6–8, huku kiwango cha mtiririko wa O₂ kikiwa lita 5–10 kwa dakika;
• Kitendanishi: Asidi ya sulfuriki iliyokolea (98% H₂SO₄), uwiano wa uzito Te₂SO₄ = 1:1.5.
• ‌Mwitikio wa Kemikali‌:
  Cu2Te+2O2+2H2SO4→2CuSO4+TeO2+2H2OCu2Te+2O2+2H2 SO4→2CuSO4+TeO2+2H2O
• ‌Tahadhari‌: Dhibiti halijoto ≤600°C ili kuzuia tete ya TeO₂ (kiwango cha kuchemka 387°C); tibu gesi ya kutolea moshi kwa kutumia visu vya NaOH.

II. Usafishaji wa Kielektroniki na Usafishaji wa Vuta

1. ‌Usafishaji wa umeme‌

• ‌Mfumo wa Elektroliti‌:
• Muundo wa elektroliti: H₂SO₄ (80–120g/L), TeO₂ (40–60g/L), nyongeza (gelatin 0.1–0.3g/L);
• Udhibiti wa halijoto: 30–40°C, kiwango cha mtiririko wa mzunguko ni 1.5–2 m³/h.
• ‌Vigezo vya Mchakato‌:
• Msongamano wa sasa: 100–150 A/m², volteji ya seli 0.2–0.4V;
• Nafasi ya elektrodi: 80–120mm, unene wa uwekaji wa kathodi 2–3mm/saa 8;
• Ufanisi wa kuondoa uchafu: Cu ≤5ppm, Pb ≤1ppm.
• ‌Tahadhari‌: Chuja elektroliti mara kwa mara (usahihi ≤1μm); ng'arisha nyuso za anodi kwa njia ya kiufundi ili kuzuia upitishaji.

1. ‌Uchafuzi wa Ombwe‌

• ‌Vigezo vya Mchakato‌:
• Kiwango cha ombwe: ≤1×10⁻²Pa, halijoto ya kunereka 600–650°C;
• Halijoto ya eneo la kipozenezi: 200–250°C, Ufanisi wa upozenezi wa mvuke wa Te ≥95%;
• Muda wa kunereka: saa 8–12, uwezo wa kundi moja ≤50kg.
• ‌Usambazaji wa Uchafu‌: Uchafu unaochemka kidogo (Se, S) hujilimbikiza mbele ya kondensa; uchafu unaochemka sana (Pb, Ag) hubaki kwenye mabaki.
• ‌Tahadhari‌: Mfumo wa utupu wa awali wa pampu hadi ≤5×10⁻³Pa kabla ya kupasha joto ili kuzuia oksidi ya Te.

‌III. Ukuaji wa Fuwele (Ufuwele wa Mwelekeo)‌

1. ‌Usanidi wa Vifaa‌

• ‌Mifano ya Tanuru ya Ukuaji wa Fuwele‌: TDR-70A/B (uwezo wa kilo 30) au TRDL-800 (uwezo wa kilo 60);
• Nyenzo inayoweza kuchomwa: Grafiti yenye usafi wa hali ya juu (kiwango cha majivu ≤5ppm), vipimo Φ300×400mm;
• Njia ya kupasha joto: Upinzani wa grafiti inapokanzwa, joto la juu zaidi ni 1200°C.

1. ‌Vigezo vya Mchakato‌

• ‌Udhibiti wa Kuyeyuka‌:
• Halijoto ya kuyeyuka: 500–520°C, kina cha bwawa la kuyeyuka 80–120mm;
• Gesi ya kinga: Ar (usafi ≥99.999%), kiwango cha mtiririko 10–15 L/dakika.
• ‌Vigezo vya Ufuwele‌:
• Kiwango cha kuvuta: 1–3mm/h, kasi ya mzunguko wa fuwele 8–12rpm;
• Mteremko wa halijoto: Axial 30–50°C/cm, radial ≤10°C/cm;
• Njia ya kupoeza: Msingi wa shaba uliopozwa na maji (joto la maji 20–25°C), upoezaji wa mionzi ya juu.

1. ‌Udhibiti wa Uchafu‌

• ‌Athari ya Ubaguzi‌: Uchafu kama vile Fe, Ni (kipimo cha utengano <0.1) hujilimbikiza kwenye mipaka ya nafaka;
• ‌Mizunguko ya Kuyeyusha‌: mizunguko 3–5, uchafu wa mwisho ≤0.1ppm.

1. ‌Tahadhari‌:

• Funika uso wa kuyeyuka kwa sahani za grafiti ili kukandamiza ubadilikaji wa Te (kiwango cha upotevu ≤0.5%);
• Fuatilia kipenyo cha fuwele kwa wakati halisi kwa kutumia vipimo vya leza (usahihi ± 0.1mm);
• Epuka mabadiliko ya halijoto >±2°C ili kuzuia ongezeko la msongamano wa msongamano (lengo ≤10³/cm²).

‌IV. Ukaguzi wa Ubora na Vipimo Muhimu‌

V. Itifaki za Mazingira na Usalama

1. ‌Matibabu ya Gesi ya Kutolea Moshi‌:

• Moshi wa kutolea moshi wa kuchoma: Punguza SO₂ na SeO₂ kwa kutumia visu vya kusugua vya NaOH (pH≥10);
• Moshi wa kutolea nje kwa ombwe: Hupunguza na kurejesha mvuke wa Te; gesi zilizobaki zinazofyonzwa kupitia kaboni iliyoamilishwa.

1. ‌Uchakataji wa Takataka‌:

• Lami ya anodi (iliyo na Ag, Au): Rejesha kupitia hydrometallurgy (mfumo wa H₂SO₄-HCl);
• Mabaki ya elektrolisisi (yenye Pb, Cu): Rudi kwenye mifumo ya kuyeyusha shaba.

1. ‌Hatua za Usalama‌:

• Waendeshaji lazima wavae barakoa za gesi (Mvuke wa Te ni sumu); kudumisha uingizaji hewa hasi wa shinikizo (kiwango cha ubadilishaji wa hewa ≥mizunguko 10/saa).

Miongozo ya Uboreshaji wa Mchakato

1. ‌Marekebisho ya Malighafi‌: Rekebisha halijoto ya kuchoma na uwiano wa asidi kiotomatiki kulingana na vyanzo vya ute wa anodi (km, kuyeyusha shaba dhidi ya risasi);
2. ‌Ulinganisho wa Kiwango cha Kuvuta Fuwele‌: Rekebisha kasi ya kuvuta kulingana na msongamano wa kuyeyuka (nambari ya Reynolds Re≥2000) ili kukandamiza upoezaji wa katiba;
3. ‌Ufanisi wa Nishati‌: Tumia joto la ukanda wa halijoto mbili (ukanda mkuu 500°C, ukanda mdogo 400°C) ili kupunguza matumizi ya nguvu ya upinzani wa grafiti kwa 30%.