7N Tellurium kristalgroei en suvering

7N Tellurium kristalgroei en suvering

I. Foarbehanneling fan grûnstoffen en foarriedige suvering

1. ‌Seleksje en ferpletterjen fan grûnstoffen‌

• ‌Materiële easkenBrûk telluriumerts of anodeslym (Te-ynhâld ≥5%), leafst anodeslym foar kopersmelting (mei Cu₂Te, Cu₂Se) as grûnstof.
• ‌Foarbehannelingsproses‌:
• Grof ferpletterjen oant dieltsjegrutte ≤5 mm, folge troch kûgelfrezen oant ≤200 mesh;
• Magnetyske skieding (magnetyske fjildintensiteit ≥0.8T) om Fe, Ni en oare magnetyske ûnreinheden te ferwiderjen;
• Skuimflotaasje (pH=8-9, xanthaatkollektors) om SiO₂, CuO en oare net-magnetyske ûnreinheden te skieden.
• ‌FoarsoarchsmaatregelsFoarkom it ynbringen fan focht tidens wiete foarbehanneling (moat droegje foar it roastjen); kontrolearje de omjouwingsfochtigens ≤30%.

1. ‌Pyrometallurgysk roastjen en oksidaasje‌

• ‌Prosesparameters‌:
• Oksidaasjeroasttemperatuer: 350–600 °C (stapte kontrôle: lege temperatuer foar ûntswaveling, hege temperatuer foar oksidaasje);
• Roasttiid: 6–8 oeren, mei in O₂-streamsnelheid fan 5–10 L/min;
• Reagens: Konsintrearre swevelsoer (98% H₂SO₄), massaferhâlding Te₂SO₄ = 1:1.5.
• ‌Gemyske reaksje‌:
  Cu2Te+2O2+2H2SO4→2CuSO4+TeO2+2H2OCu2​Te+2O2​+2H2​SO4​→2CuSO4​+TeO2​+2H2​O
• ‌FoarsoarchsmaatregelsKontrolearje temperatuer ≤600 °C om ferdamping fan TeO₂ te foarkommen (siedpunt 387 °C); behannelje útlaatgas mei NaOH-scrubbers.

II. Elektroraffinaazje en fakuümdestillaasje

1. ‌Elektroraffinaazje‌

• ‌Elektrolytsysteem‌:
• Elektrolytsamenstelling: H₂SO₄ (80–120g/L), TeO₂ (40–60g/L), tafoeging (gelatine 0.1–0.3g/L);
• Temperatuerkontrôle: 30–40 °C, sirkulaasjestreamsnelheid 1,5–2 m³/oere.
• ‌Prosesparameters‌:
• Stroomdichtheid: 100–150 A/m², selspanning 0.2–0.4V;
• Elektrodeôfstân: 80–120 mm, katodeôfsettingsdikte 2–3 mm/8 oeren;
• Effisjinsje fan it fuortheljen fan ûnreinheden: Cu ≤5ppm, Pb ≤1ppm.
• ‌FoarsoarchsmaatregelsFilterje de elektrolyt geregeldwei (krektens ≤1μm); poets de anode-oerflakken meganysk om passivaasje te foarkommen.

1. ‌Vakuümdestillaasje‌

• ‌Prosesparameters‌:
• Fakuümnivo: ≤1 × 10⁻²Pa, destillaasjetemperatuer 600–650 °C;
• Temperatuer fan 'e kondensorsône: 200–250 °C, Te-dampkondensaasje-effisjinsje ≥95%;
• Destillaasjetiid: 8–12 oeren, kapasiteit foar ien batch ≤50 kg.
• ‌Ferdieling fan ûnreinhedenLeechsiedende ûnreinheden (Se, S) sammelje har op oan 'e foarkant fan' e kondensor; heechsiedende ûnreinheden (Pb, Ag) bliuwe yn resten.
• ‌FoarsoarchsmaatregelsFoarpomp it fakuümsysteem nei ≤5 × 10⁻³Pa foar it ferwaarmjen om Te-oksidaasje te foarkommen.

III. Kristalgroei (Rjochtingskristallisaasje)

1. ‌Konfiguraasje fan apparatuer‌

• ‌Modellen fan kristalgroeiovensTDR-70A/B (kapasiteit fan 30 kg) of TRDL-800 (kapasiteit fan 60 kg);
• Kroesmateriaal: Hege-suverens grafyt (aske-ynhâld ≤5ppm), ôfmjittings Φ300 × 400mm;
• Ferwaarmingsmetoade: Grafytwjerstânferwaarming, maksimale temperatuer 1200 °C.

1. ‌Prosesparameters‌

• ‌Smeltkontrôle‌:
• Smelttemperatuer: 500–520 °C, smeltpoeldjipte 80–120 mm;
• Beskermjend gas: Ar (suverens ≥99.999%), streamsnelheid 10–15 L/min.
• ‌Kristallisaasjeparameters‌:
• Treksnelheid: 1–3 mm/oere, kristalrotaasjesnelheid 8–12 rpm;
• Temperatuergradiënt: Axiaal 30–50 °C/cm, radiaal ≤10 °C/cm;
• Koelmetoade: Wetterkuolle koperen basis (wettertemperatuer 20–25 °C), radiative koeling fan boppen.

1. ‌Kontrôle fan ûnreinheid‌

• ‌Segregaasje-effektUnreinheden lykas Fe, Ni (segregaasjekoëffisjint <0.1) sammelje har op by nôtgrinzen;
• ‌Opnij smeltende syklusen3–5 syklusen, definitive totale ûnreinheden ≤0.1ppm.

1. ‌Foarsoarchsmaatregels‌:

• Dek it smelte oerflak ôf mei grafytplaten om Te-ferdamping te ûnderdrukken (ferliespersintaazje ≤0,5%);
• Monitorearje de kristaldiameter yn realtime mei lasermeters (krektens ± 0,1 mm);
• Foarkom temperatuerfluktuaasjes >±2°C om tanimming fan dislokaasjetichtens te foarkommen (doel ≤10³/cm²).

IV. Kwaliteitsynspeksje en wichtige metriken

V. Miljeu- en feilichheidsprotokollen

1. ‌Behanneling fan útlaatgassen‌:

• Roasting fan útlaatgassen: Neutralisearje SO₂ en SeO₂ mei NaOH-scrubbers (pH≥10);
• Fakuümdestillaasje-útlaat: Kondinsearje en weromwinne Te-damp; oerbleaune gassen adsorbearre fia aktivearre koalstof.

1. ‌Slakrecycling‌:

• Anodeslym (mei Ag, Au): weromwûn fia hydrometallurgy (H₂SO₄-HCl-systeem);
• Elektrolyse-residuen (mei Pb, Cu): Werom nei kopersmeltsystemen.

1. ‌Feilichheidsmaatregels‌:

• Operators moatte gasmaskers drage (Te-damp is giftich); ûnderhâlde fentilaasje ûnder negative druk (luchtwikselsnelheid ≥10 syklusen/oere).

Rjochtlinen foar prosesoptimalisaasje

1. ‌Oanpassing fan grûnstoffen‌: Pas de roasttemperatuer en soerferhâlding dynamysk oan op basis fan anodeslymboarnen (bygelyks koper vs. leadsmelting);
2. ‌Kristal Pulling Rate MatchingPas de lûksnelheid oan neffens de konveksje fan 'e smelt (Reynolds-getal Re≥2000) om konstitúsjonele superkoeling te ûnderdrukken;
3. ‌Enerzjy-effisjinsjeBrûk ferwaarming mei dûbele temperatuersônes (haadsône 500 °C, subsône 400 °C) om it enerzjyferbrûk fan grafytwjerstân mei 30% te ferminderjen.