1. ভূমিকা

অ্যান্টিমনি, একটি গুরুত্বপূর্ণ অ লৌহঘটিত ধাতু হিসেবে, অগ্নি প্রতিরোধক, সংকর ধাতু, অর্ধপরিবাহী এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। তবে, প্রকৃতিতে অ্যান্টিমনি আকরিকগুলি প্রায়শই আর্সেনিকের সাথে সহাবস্থান করে, যার ফলে অপরিশোধিত অ্যান্টিমনিতে উচ্চ আর্সেনিকের পরিমাণ থাকে যা অ্যান্টিমনি পণ্যগুলির কর্মক্ষমতা এবং প্রয়োগকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে। এই নিবন্ধটি পাইরোমেটালার্জিক্যাল রিফাইনিং, হাইড্রোমেটালার্জিক্যাল রিফাইনিং এবং ইলেক্ট্রোলাইটিক রিফাইনিং সহ অপরিশোধিত অ্যান্টিমনি পরিশোধনে আর্সেনিক অপসারণের বিভিন্ন পদ্ধতি পদ্ধতিগতভাবে উপস্থাপন করে, যার নীতি, প্রক্রিয়া প্রবাহ, অপারেটিং অবস্থা এবং সুবিধা/অসুবিধাগুলি বিশদভাবে বর্ণনা করে।

2. আর্সেনিক অপসারণের জন্য পাইরোমেটালার্জিক্যাল পরিশোধন

২.১ ক্ষারীয় পরিশোধন পদ্ধতি

২.১.১ নীতি

ক্ষারীয় পরিশোধন পদ্ধতি আর্সেনিক এবং ক্ষারীয় ধাতব যৌগের মধ্যে বিক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে আর্সেনিক অপসারণ করে আর্সেনেট তৈরি করে। প্রধান বিক্রিয়ার সমীকরণ:
2As + 3Na₂CO₃ → 2Na₃AsO₃ + 3CO↑
4As + 5O₂ + 6Na₂CO₃ → 4Na₃AsO₄ + 6CO₂↑

২.১.২ প্রক্রিয়া প্রবাহ

1. কাঁচামাল প্রস্তুতি: অপরিশোধিত অ্যান্টিমনি ৫-১০ মিমি কণায় গুঁড়ো করুন এবং ১০:১ ভর অনুপাতে সোডা অ্যাশ (Na₂CO₃) এর সাথে মিশ্রিত করুন।
2. গলানো: একটি প্রতিধ্বনিমূলক চুল্লিতে ৮৫০-৯৫০°C তাপমাত্রায় গরম করুন, ২-৩ ঘন্টা ধরে রাখুন।
3. জারণ: সংকুচিত বায়ু (চাপ 0.2-0.3MPa), প্রবাহ হার 2-3m³/(h·t) প্রবর্তন করুন
4. স্ল্যাগ গঠন: অ্যান্টিমনি ওজনের ৩-৫% ডোজে অক্সিডেন্ট হিসেবে উপযুক্ত পরিমাণে সল্টপিটার (NaNO₃) যোগ করুন।
5. স্ল্যাগ অপসারণ: ৩০ মিনিট ধরে স্থির থাকার পর, পৃষ্ঠের স্ল্যাগ অপসারণ করুন।
6. পুনরাবৃত্তি করুন: উপরের প্রক্রিয়াটি ২-৩ বার পুনরাবৃত্তি করুন।

২.১.৩ প্রক্রিয়া পরামিতি নিয়ন্ত্রণ

• তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ: সর্বোত্তম তাপমাত্রা 900±20°C
• ক্ষারীয় মাত্রা: আর্সেনিকের পরিমাণ অনুসারে সামঞ্জস্য করুন, সাধারণত অ্যান্টিমনি ওজনের ৮-১২%
• জারণ সময়: প্রতি জারণ চক্রে ১-১.৫ ঘন্টা

২.১.৪ আর্সেনিক অপসারণের দক্ষতা

আর্সেনিকের পরিমাণ ২-৫% থেকে ০.১-০.৩% এ কমাতে পারে

২.২ জারণ উদ্বায়ীকরণ পদ্ধতি

২.২.১ নীতি

আর্সেনিক অক্সাইড (As₂O₃) অ্যান্টিমনি অক্সাইডের চেয়ে বেশি উদ্বায়ী এই বৈশিষ্ট্যটি ব্যবহার করে। As₂O₃ মাত্র ১৯৩°C তাপমাত্রায় উদ্বায়ী হয়, যেখানে Sb₂O₃-এর জন্য ৬৫৬°C তাপমাত্রা প্রয়োজন।

২.২.২ প্রক্রিয়া প্রবাহ

1. জারণমূলক গলানো: ঘূর্ণায়মান ভাটিতে বাতাস প্রবেশের মাধ্যমে ৬০০-৬৫০°C তাপমাত্রায় তাপীকরণ করা হয়।
2. ফ্লু গ্যাস চিকিৎসা: উদ্বায়ী As₂O₃ ঘনীভূত করুন এবং পুনরুদ্ধার করুন
3. হ্রাস গলানো: কোক দিয়ে ১২০০°C তাপমাত্রায় অবশিষ্ট উপাদান হ্রাস করুন
4. পরিশোধন: আরও পরিশোধনের জন্য অল্প পরিমাণে সোডা অ্যাশ যোগ করুন।

২.২.৩ মূল পরামিতি

• অক্সিজেনের ঘনত্ব: ২১-২৮%
• থাকার সময়: ৪-৬ ঘন্টা
• ভাটা ঘূর্ণন গতি: 0.5-1r/মিনিট

৩. আর্সেনিক অপসারণের জন্য হাইড্রোমেটালার্জিক্যাল রিফাইনিং

৩.১ ক্ষার সালফাইড লিচিং পদ্ধতি

৩.১.১ নীতি

ক্ষারীয় সালফাইড দ্রবণে আর্সেনিক সালফাইডের দ্রবণীয়তা অ্যান্টিমনি সালফাইডের চেয়ে বেশি, এই বৈশিষ্ট্যটি ব্যবহার করে। প্রধান প্রতিক্রিয়া:
As₂S₃ + ​​3Na₂S → 2Na₃AsS₃
Sb₂S₃ + ​​Na₂S → অদ্রবণীয়

৩.১.২ প্রক্রিয়া প্রবাহ

1. সালফিডেশন: ১:০.৩ ভর অনুপাতে সালফারের সাথে অপরিশোধিত অ্যান্টিমনি পাউডার মিশিয়ে ৫০০°C তাপমাত্রায় ১ ঘন্টা সালফাইডাইজ করুন।
2. লিচিং: 2mol/L Na₂S দ্রবণ ব্যবহার করুন, তরল-কঠিন অনুপাত 5:1, 80°C তাপমাত্রায় 2 ঘন্টা নাড়ুন।
3. পরিস্রাবণ: ফিল্টার প্রেস দিয়ে ফিল্টার করুন, অবশিষ্টাংশ কম আর্সেনিক অ্যান্টিমনি ঘনীভূত।
4. পুনর্জন্ম: Na₂S পুনরুজ্জীবিত করার জন্য পরিস্রাবণে H₂S প্রবেশ করান।

৩.১.৩ প্রক্রিয়ার শর্তাবলী

• Na₂S ঘনত্ব: 1.5-2.5mol/L
• লিচিং পিএইচ: ১২-১৩
• লিচিং দক্ষতা: As> 90%, Sb ক্ষতি <5%

৩.২ অ্যাসিডিক অক্সিডেটিভ লিচিং পদ্ধতি

৩.২.১ নীতি

অ্যাসিডিক পরিস্থিতিতে আর্সেনিকের সহজ জারণ ব্যবহার করে, নির্বাচনী দ্রবীভূতকরণের জন্য FeCl₃ বা H₂O₂ এর মতো অক্সিডেন্ট ব্যবহার করে।

৩.২.২ প্রক্রিয়া প্রবাহ

1. লিচিং: ১.৫ মিলি/লিটার HCl দ্রবণে, ০.৫ মিলি/লিটার FeCl₃ যোগ করুন, তরল-কঠিন অনুপাত ৮:১
2. বিভব নিয়ন্ত্রণ: ৪০০-৪৫০mV (বনাম SHE) এ জারণ বিভব বজায় রাখুন।
3. কঠিন-তরল পৃথকীকরণ: ভ্যাকুয়াম পরিস্রাবণ, আর্সেনিক পুনরুদ্ধারের জন্য পরিস্রাবণ পাঠান
4. ধোয়া: ফিল্টারের অবশিষ্টাংশ পাতলা হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড দিয়ে 3 বার ধুয়ে ফেলুন।

৪. তড়িৎ বিশোধন পদ্ধতি

৪.১ নীতি

অ্যান্টিমনি (+0.212V) এবং আর্সেনিক (+0.234V) এর মধ্যে জমা বিভবের পার্থক্য ব্যবহার করে।

৪.২ প্রক্রিয়া প্রবাহ

1. অ্যানোড প্রস্তুতি: ৪০০×৬০০×২০ মিমি অ্যানোড প্লেটে অপরিশোধিত অ্যান্টিমনি ঢালাই করুন
2. ইলেক্ট্রোলাইট গঠন: Sb³⁺ 80g/L, HCl 120g/L, সংযোজন (জেলাটিন) 0.5g/L
3. তড়িৎ বিশ্লেষণের অবস্থা:
   • বর্তমান ঘনত্ব: ১২০-১৫০A/বর্গমিটার
   • কোষের ভোল্টেজ: 0.4-0.6V
   • তাপমাত্রা: ৩০-৩৫°সে.
   • ইলেক্ট্রোড দূরত্ব: ১০০ মিমি
4. চক্র: প্রতি ৭-১০ দিন অন্তর কোষ থেকে অপসারণ করুন

৪.৩ প্রযুক্তিগত সূচক

• ক্যাথোড অ্যান্টিমনি বিশুদ্ধতা: ≥99.85%
• আর্সেনিক অপসারণের হার: >৯৫%
• বর্তমান দক্ষতা: 85-90%

৫. উদীয়মান আর্সেনিক অপসারণ প্রযুক্তি

৫.১ ভ্যাকুয়াম পাতন

০.১-১০Pa ভ্যাকুয়ামের নিচে, বাষ্প চাপের পার্থক্য ব্যবহার করে (যেমন: ৫৫০°C তাপমাত্রায় ১৩৩Pa, Sb-এর জন্য ১০০০°C প্রয়োজন)।

৫.২ প্লাজমা জারণ

নির্বাচনী আর্সেনিক জারণ, স্বল্প প্রক্রিয়াকরণ সময় (১০-৩০ মিনিট), কম শক্তি খরচের জন্য নিম্ন-তাপমাত্রার প্লাজমা (৫০০০-১০০০০ কে) ব্যবহার করে।

৬. প্রক্রিয়া তুলনা এবং নির্বাচনের সুপারিশ

নির্বাচনের সুপারিশ:

• উচ্চ-আর্সেনিকযুক্ত খাদ্য (As> 3%): ক্ষারীয় সালফাইড লিচিং পছন্দ করুন
• মাঝারি আর্সেনিক (০.৫-৩%): ক্ষারীয় পরিশোধন বা তড়িৎ বিশ্লেষণ
• কম আর্সেনিক উচ্চ বিশুদ্ধতার প্রয়োজনীয়তা: ইলেক্ট্রোলাইটিক পরিশোধন সুপারিশ করা হয়

৭. উপসংহার

অপরিশোধিত অ্যান্টিমনি থেকে আর্সেনিক অপসারণের জন্য কাঁচামালের বৈশিষ্ট্য, পণ্যের প্রয়োজনীয়তা এবং অর্থনীতির ব্যাপক বিবেচনা প্রয়োজন। ঐতিহ্যবাহী পাইরোমেটালার্জিক্যাল পদ্ধতিগুলির ক্ষমতা বেশি কিন্তু পরিবেশগত চাপ উল্লেখযোগ্য; হাইড্রোমেটালার্জিক্যাল পদ্ধতিগুলিতে দূষণ কম কিন্তু প্রক্রিয়া দীর্ঘ হয়; তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদ্ধতিগুলি উচ্চ বিশুদ্ধতা উৎপাদন করে কিন্তু বেশি শক্তি খরচ করে। ভবিষ্যতের উন্নয়নের দিকনির্দেশনাগুলির মধ্যে রয়েছে:

1. দক্ষ যৌগিক সংযোজন তৈরি করা
2. বহু-পর্যায়ের সম্মিলিত প্রক্রিয়াগুলি অপ্টিমাইজ করা
3. আর্সেনিক সম্পদের ব্যবহার উন্নত করা
4. জ্বালানি খরচ এবং দূষণ নির্গমন হ্রাস করা