1. Bubuka

Antimon, salaku logam non-ferrous anu penting, seueur dianggo dina retardan seuneu, paduan, semikonduktor sareng widang sanésna. Nanging, bijih antimon di alam sering hirup babarengan sareng arsenik, ngahasilkeun kandungan arsenik anu luhur dina antimon atah anu sacara signifikan mangaruhan kinerja sareng aplikasi produk antimon. Artikel ieu sacara sistematis ngenalkeun rupa-rupa metode pikeun miceun arsenik dina pemurnian antimon atah, kalebet pemurnian pirometalurgi, pemurnian hidrometalurgi, sareng pemurnian éléktrolitik, anu ngajelaskeun prinsip-prinsipna, aliran prosés, kaayaan operasi, sareng kaunggulan/kakuranganna.

2. Panyulingan Pirometalurgi pikeun Ngaleungitkeun Arsenik

2.1 Métode Panyulingan Alkali

2.1.1 Prinsip

Métode pamurnian basa miceun arsenik dumasar kana réaksi antara sanyawa arsenik sareng logam alkali pikeun ngabentuk arsenat. Persamaan réaksi utama:
2As + 3Na₂CO₃ → 2Na₃AsO₃ + 3CO↑
4As + 5O₂ + 6Na₂CO₃ → 4Na₃AsO₄ + 6CO₂↑

2.1.2 Aliran Prosés

1. Nyiapkeun bahan baku: Remuk antimon atah jadi partikel 5-10mm teras campur sareng soda ash (Na₂CO₃) dina babandingan massa 10:1
2. Peleburan: Panaskeun dina tungku reverberatory dugi ka 850-950°C, tahan salami 2-3 jam
3. Oksidasi: Lebetkeun hawa anu dikomprés (tekanan 0.2-0.3MPa), laju aliran 2-3m³/(h·t)
4. Pembentukan terak: Tambahkeun jumlah anu pas tina saltpeter (NaNO₃) salaku oksidan, dosis 3-5% tina beurat antimon
5. Ngaleungitkeun kerak: Saatos netep salami 30 menit, miceun kerak permukaan
6. Ulangan operasi: Ulangan prosés di luhur 2-3 kali

2.1.3 Kontrol Parameter Prosés

• Kontrol suhu: Suhu optimal 900±20°C
• Dosis alkali: Sesuaikeun dumasar kana eusi arsenik, biasana 8-12% tina beurat antimon
• Waktu oksidasi: 1-1,5 jam per siklus oksidasi

2.1.4 Efisiensi Ngaleungitkeun Arsén

Bisa ngurangan kandungan arsenik ti 2-5% jadi 0,1-0,3%

2.2 Métode Volatilisasi Oksidatif

2.2.1 Prinsip

Ngagunakeun ciri yén oksida arsenik (As₂O₃) langkung volatil tibatan oksida antimon. As₂O₃ nguap dina suhu 193°C, sedengkeun Sb₂O₃ meryogikeun 656°C.

2.2.2 Aliran Prosés

1. Peleburan oksidatif: Panaskeun dina kiln rotary dugi ka 600-650°C nganggo asupan hawa
2. Pangolahan gas buang: Ngembunkeun sareng mulangkeun As₂O₃ anu nguap
3. Pangurangan peleburan: Ngurangan sésa bahan dina suhu 1200°C nganggo kokas
4. Pamurnian: Tambahkeun saeutik soda abu pikeun pamurnian salajengna

2.2.3 Parameter Konci

• Konsentrasi oksigén: 21-28%
• Waktos cicing: 4-6 jam
• Kecepatan puteran kiln: 0.5-1r/mnt

3. Panyulingan Hidrometalurgi pikeun Ngaleungitkeun Arsenik

3.1 Métode Pelindian Alkali Sulfida

3.1.1 Prinsip

Ngagunakeun ciri yén arsenik sulfida gaduh kalarutan anu langkung luhur dina larutan sulfida alkali tibatan antimon sulfida. Réaksi utama:
As₂S₃ + ​​3Na₂S → 2Na₃AsS₃
Sb₂S₃ + ​​Na₂S → Teu leyur

3.1.2 Aliran Prosés

1. Sulfidasi: Campur bubuk antimon atah jeung walirang dina babandingan massa 1:0,3, sulfidisasi dina suhu 500°C salila 1 jam
2. Pelindian: Anggo larutan 2mol/L Na₂S, babandingan cair-padet 5:1, aduk dina suhu 80°C salami 2 jam
3. Filtrasi: Saring nganggo filter press, résiduna nyaéta konsentrat antimon arsenik rendah
4. Regenerasi: Ngasupkeun H₂S kana filtrat pikeun ngahasilkeun deui Na₂S

3.1.3 Kaayaan Prosés

• Konsentrasi Na₂S: 1.5-2.5mol/L
• pH pelindian: 12-13
• Efisiensi pelindian: As>90%, leungitna Sb <5%

3.2 Métode Pelindian Oksidatif Asam

3.2.1 Prinsip

Ngamangpaatkeun oksidasi arsén anu langkung gampang dina kaayaan asam, nganggo oksidan sapertos FeCl₃ atanapi H₂O₂ pikeun disolusi selektif.

3.2.2 Aliran Prosés

1. Pelindian: Dina larutan HCl 1,5mol/L, tambahkeun 0,5mol/L FeCl₃, babandingan cair-padet 8:1
2. Kontrol poténsial: Pertahankeun poténsial oksidasi dina 400-450mV (vs.SHE)
3. Pamisahan padet-cair: Filtrasi vakum, kirimkeun filtrat ka pamulihan arsenik
4. Ngumbah: Ngumbah sésa saringan 3 kali nganggo asam klorida éncer

4. Métode Panyulingan Éléktrolitik

4.1 Prinsip

Ngamangpaatkeun bédana poténsial déposisi antara antimon (+0.212V) sareng arsenik (+0.234V).

4.2 Aliran Prosés

1. Persiapan anoda: Tuang antimon atah kana pelat anoda 400 × 600 × 20mm
2. Komposisi éléktrolit: Sb³⁺ 80g/L, HCl 120g/L, aditif (gelatin) 0.5g/L
3. Kaayaan éléktrolisis:
   • Kapadetan arus: 120-150A/m²
   • Tegangan sél: 0.4-0.6V
   • Suhu: 30-35°C
   • Jarak éléktroda: 100mm
4. Siklus: Kaluarkeun tina sél unggal 7-10 dinten

4.3 Indikator Téknis

• Kamurnian antimon katoda: ≥99,85%
• Laju miceun arsenik: >95%
• Efisiensi ayeuna: 85-90%

5. Téhnologi Panyabutan Arsenik Nu Muncul

5.1 Distilasi Vakum

Dina vakum 0.1-10Pa, ngamangpaatkeun bédana tekanan uap (As: 133Pa dina 550°C, Sb peryogi 1000°C).

5.2 Oksidasi Plasma

Ngagunakeun plasma suhu handap (5000-10000K) pikeun oksidasi arsenik selektif, waktos pamrosésan pondok (10-30 menit), konsumsi énergi rendah.

6. Babandingan Prosés sareng Rekomendasi Seleksi

Rekomendasi pilihan:

• Pakan arsenik luhur (As>3%): Leuwih resep pelindian sulfida alkali
• Arsenik sedeng (0,5-3%): Panyulingan alkali atanapi éléktrolisis
• Sarat arsenik rendah-murni tinggi: Disarankeun pikeun panyulingan éléktrolitik

7. Kacindekan

Ngaleungitkeun arsenik tina antimon kasar meryogikeun tinimbangan anu lengkep ngeunaan karakteristik bahan baku, sarat produk, sareng ékonomi. Métode pirometalurgi tradisional gaduh kapasitas anu ageung tapi tekanan lingkungan anu signifikan; métode hidrometalurgi gaduh polusi anu langkung sakedik tapi prosésna langkung lami; métode éléktrolitik ngahasilkeun kamurnian anu luhur tapi ngonsumsi langkung seueur énergi. Arah pamekaran ka hareup kalebet:

1. Ngembangkeun aditif komposit anu efisien
2. Ngaoptimalkeun prosés gabungan multi-tahap
3. Ningkatkeun panggunaan sumber daya arsenik
4. Ngurangan konsumsi énergi sareng émisi polusi