তামার প্রতিফলন বৈদ্যুতিক চুল্লি পরিশোধন প্রযুক্তির নীতির বিশ্লেষণ

এই বিক্রিয়ার ভারসাম্য ধ্রুবক হল:
তামার তরল প্রধান শরীর ধাতব তামা, একটি উচ্চ ঘনত্ব সঙ্গে. তুলনামূলকভাবে কম অপরিচ্ছন্নতার কারণে, যদিও অমেধ্যগুলি Cu2O দ্বারা জারিত হয়, এটি বিবেচনা করা যেতে পারে যে [Cu] মূলত অপরিবর্তিত থাকে (অর্থাৎ ধ্রুবক)। একই সময়ে, যেহেতু তামার তরলে অপরিষ্কার অক্সাইড (MeO) এর দ্রবণীয়তা খুব কম, এটি দ্রুত স্যাচুরেশনে পৌঁছাতে পারে, তাই বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, যখন তাপমাত্রা স্থির থাকে, [MeO] একটি ধ্রুবক মান হিসাবে বিবেচিত হতে পারে। , তাই বিক্রিয়ার ভারসাম্য ধ্রুবক নিম্নলিখিত সূত্র দ্বারা প্রকাশ করা যেতে পারে: K '=[Cu2O] [Me]
টিন। ব্রোঞ্জ সামগ্রী প্রক্রিয়াকরণের সময়, উপকরণগুলিতে টিনের পরিমাণ বেশি থাকে এবং টিন এবং তামা তরল হলে পারস্পরিকভাবে দ্রবণীয় হয়। টিনকে রিভারবেরেটরি ফার্নেসে জারিত করে স্ট্যানাস অক্সাইড (SnO) এবং টিন ডাই অক্সাইড (SnO2) তৈরি করা হয়। SnO দুর্বলভাবে ক্ষারীয়, SiO2 দিয়ে স্ল্যাগ তৈরি করতে পারে এবং আংশিকভাবে উদ্বায়ীও হতে পারে। SnO2 দুর্বলভাবে অম্লীয় এবং তামার তরলে দ্রবণীয়। এই সময়ে, একটি ক্ষারীয় দ্রাবক (সোডা বা চুনাপাথর) এটিকে স্ল্যাগ করার জন্য যোগ করতে হবে এবং একটি টিউব ফার্নেস সোডিয়াম স্ট্যানানেট (Na2O · SnO2) বা ক্যালসিয়াম স্ট্যানানেট (CaO · SnO2) তৈরি করে যা তামার তরলে গলে যায় না। অনুশীলনে দেখা গেছে যে 30 শতাংশ ক্যালসিয়াম অক্সাইড এবং 7{{10}} শতাংশ সোডিয়াম কার্বোনেটের সমন্বয়ে একটি মিশ্র প্রবাহ যোগ করলে তামাতে টিনের পরিমাণ 0.029 শতাংশ থেকে 0.002 শতাংশে কমে যায়। Fe2O3 এবং 50 শতাংশ SiO2 সমন্বিত একটি মিশ্র প্রবাহের ব্যবহারও টিনের পরিমাণ দ্রুত 0.005 শতাংশে কমাতে পারে এবং কিছু সীসা অপসারণ করতে পারে।
আর্সেনিক। হিসাবে থেকে? কিউ ফেজ চিত্রটি দেখায় যে আর্সেনিক এবং তামা তরল অবস্থায় পারস্পরিকভাবে দ্রবণীয়। অক্সিডেশনের সময়, আর্সেনিককে উদ্বায়ী As2O3 তে জারিত করা যেতে পারে, যা চুল্লি গ্যাসের সাথে নিঃসৃত হয়। যাইহোক, অল্প পরিমাণ আর্সেনিককে As2O5 তে জারিত করা যেতে পারে এবং তামা আর্সেনেট (Cu2O · XAs2O5) তৈরি করতে পারে, যা তামার তরলে দ্রবণীয়। যখন তামার তরলে নিকেল উপস্থিত থাকে, তখন আর্সেনিক তামা এবং নিকেলের সাথে একত্রে নিকেল মাইকা তৈরি করতে পারে, যা আর্সেনিক অপসারণের অসুবিধা বাড়ায়।
অ্যান্টিমনি। অ্যান্টিমনি এবং তামা তরল অবস্থায় অসীমভাবে মিশ্রিত, এবং তামা এবং অ্যান্টিমনি Cu3Sb এবং Cu3Sb2 তৈরি করতে পারে। আর্সেনিকের মতো, অ্যান্টিমনিও অক্সিডেশনের সময় উদ্বায়ী Sb2O3 তৈরি করে এবং তামা তরলে দ্রবণীয় Cu2O · Sb2O3 এবং Cu2O · Sb2O5ও তৈরি করতে পারে। তাই উচ্চ As এবং Sb কন্টেন্ট সহ তামার অমেধ্য মোকাবেলা করার সময়, জারণ এবং হ্রাস প্রক্রিয়াটি বেশ কয়েকবার পুনরাবৃত্তি করতে হবে, যাতে অ-উদ্বায়ী As2O5 এবং Sb2O5 কমিয়ে উদ্বায়ী As2O3 এবং Sb2O3 করা হয় এবং অ-উদ্বায়ী As এবং Sb-কে চিকিত্সা করা হয়। ক্ষারীয় প্রবাহ সহ।
স্বর্ণ ও রূপা. সোনা এবং রূপা সম্পূর্ণরূপে অ্যানোড কপারে সমৃদ্ধ হয় এবং ইলেক্ট্রোলাইটিক পরিশোধনের সময় অ্যানোড স্লাইমে প্রবেশ করে, যা পুনরুদ্ধারের জন্য আরও চিকিত্সা করা যেতে পারে।
সমস্ত অমেধ্য অপসারণ করার পরে, অক্সিডেশন সময়কাল শেষ হয় এবং প্রক্রিয়াটি হ্রাসের সময়কালে রূপান্তরিত হয়। হ্রাসের প্রভাব হল অক্সিডাইজড কপার অক্সাইডকে ধাতব তামাতে হ্রাস করা এবং তামার তরলে দ্রবীভূত গ্যাস অপসারণ করা। জারণ শেষে, বাক্সের চুল্লি এবং তামার তরলে এখনও প্রায় 8 শতাংশ Cu2O রয়েছে। তামার অত্যধিক অক্সিজেন তামাকে ভঙ্গুর করে তুলবে, এর নমনীয়তা এবং পরিবাহিতা হ্রাস করবে এবং তাই হ্রাস করা প্রয়োজন। হ্রাসের সময়কালে, ভারী তেল, কাঠের কাটা ইত্যাদি ব্যবহার করার সময় প্রধান রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলি নিম্নরূপ: 6Cu2O প্লাস 2C2Hm=12Cu প্লাস 2Co প্লাস mH2 প্লাস 2CO2
NH3 এর সাথে হ্রাস করার সময়, নিম্নলিখিত প্রতিক্রিয়াগুলি ঘটে: Cu2O প্লাস 2NH36Cu প্লাস N2 প্লাস 3H2O
যদি প্রাকৃতিক গ্যাস একটি হ্রাসকারী এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়, তথাকথিত "সংস্কার" প্রাকৃতিক গ্যাসের উপর করা আবশ্যক। অন্যথায়, প্রাকৃতিক গ্যাসের উপাদান মিথেন CH4 1000 ডিগ্রীতে পচে গিয়ে প্রচুর পরিমাণে H2 উৎপন্ন করে। যদিও এটি হ্রাস বাড়াতে পারে, এটি তামা দ্বারা হাইড্রোজেনের শোষণও বাড়ায়।
একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় (যেখানে K একটি ধ্রুবক), তামার তরলে অপরিষ্কার উপাদান Cu2O এর বিষয়বস্তুর বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। যত বড় [Cu2O], তত ছোট [Me], ইঙ্গিত করে যে তামার তরলে কম অক্সিডাইজড অমেধ্য অবশিষ্ট আছে এবং পরিশোধন কার্যক্রম তত বেশি সম্পূর্ণ হবে। অনুশীলন দেখিয়েছে যে তামার তরল থেকে দ্রুত এবং পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে অমেধ্য অপসারণের জন্য, জারণ প্রক্রিয়াকে শক্তিশালী করার প্রচেষ্টা করা উচিত এবং বৈদ্যুতিক চুল্লিটি তামার তরলে Cu2O এর ঘনত্বকে একটি স্যাচুরেটেড অবস্থায় পৌঁছে দিতে হবে।
ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে তামার তরলে Cu2O এর দ্রবণীয়তা বৃদ্ধি পায়:
তাপমাত্রা ডিগ্রী 1100115012001250
দ্রাব্যতা শতাংশ 58.312.413.1
যখন Cu2O-এর দ্রবণীয়তা এই তাপমাত্রায় দ্রবণীয়তাকে ছাড়িয়ে যায়, তখন গলে যাওয়া দুটি স্তরে বিভক্ত হবে। নীচের স্তরটি Cu2O দ্বারা সম্পৃক্ত তামার তরল, এবং উপরের স্তরটি তামা দ্বারা স্যাচুরেটেড Cu2O ফেজ। এই সম্পর্কটি Cu ¥ O সিস্টেম ফেজ ডায়াগ্রাম থেকে স্পষ্টভাবে দেখা যায়। তামার তরলে দ্রবণীয়তা খুব কম বৃদ্ধি পায়, এবং গলিত স্তর তৈরি হয়, যার ফলে কিছু Cu2O স্ল্যাগ স্তরে প্রবেশ করে। অধিকন্তু, অত্যধিক অক্সিডেশন হ্রাস প্রক্রিয়া বৃদ্ধি করে এবং আরও হ্রাসকারী এজেন্ট গ্রহণ করে। তাই, তামার তরলের অত্যধিক জারণ এড়াতে, নলাকার বৈদ্যুতিক চুল্লির জারণ সময়কাল 1150~1170 ডিগ্রি বজায় রাখতে হবে।
বিবিধ তামার চিকিত্সার জন্য এক-পর্যায়ের প্রক্রিয়া ব্যবহার করার সময়, এটি সাধারণত স্থির রেভারবেরেটরি ফার্নেসের মধ্যে বাহিত হয়, তাই প্রকৃতপক্ষে, এটি শুধুমাত্র গলিত নয় বরং রিভারবেরেটরি ফার্নেসে পরিশোধনও করা হয়।
স্ক্র্যাপ কপার রিভারবেরেটরি ফার্নেসের পরিশোধন নীতি মূলত আকরিক কপার পাইরোরিফাইনিংয়ের মতোই। যাইহোক, গৌণ অপরিশোধিত তামার উচ্চ অপরিষ্কার সামগ্রীর কারণে (কখনও কখনও 4 শতাংশ পর্যন্ত), অপারেশনটির অনন্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে। যখন স্ক্র্যাপ কপার রিভারবেরেটরি ফার্নেসে চিকিত্সা করা হয়, তখন পুরো পরিশোধন প্রক্রিয়ার মধ্যে গলনা, অক্সিডেশন, পুনর্ব্যবহার, স্ল্যাগ অপসারণ, ঢালাই এবং অন্যান্য ক্রিয়াকলাপ অন্তর্ভুক্ত থাকে। পুরো অ্যাসাইনমেন্টের মূল হল জারণ এবং হ্রাস। নিম্নলিখিত প্রধানত অক্সিডেশন এবং হ্রাস সম্পর্কে বিস্তারিত বর্ণনা করে।
কপার অক্সাইড পরিশোধনের মূল নীতি হল যে তামার মধ্যে উপস্থিত বেশিরভাগ অমেধ্য অক্সিজেনের সাথে তামার তুলনায় অক্সিজেনের সাথে বেশি সখ্যতা রয়েছে এবং বেশিরভাগ অমেধ্যের অক্সাইডের তামার তরলে কম দ্রবণীয়তা রয়েছে। অতএব, যখন বাতাস গলে যায়, তখন অমেধ্যগুলি অগ্রাধিকারমূলকভাবে অক্সিডাইজ করা হয় এবং সরানো হয়। যাইহোক, বৈদ্যুতিক চুল্লিতে গলতে বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই তামা দায়ী, এবং অশুদ্ধতার ভর খুব কম। অতএব, জারণ সময়, তামা প্রথম অক্সিডাইজ করা হয়।
4Cu প্লাস O2=2Cu2O
উৎপন্ন Cu2O অবিলম্বে তামার তরলে দ্রবীভূত হয় এবং তামার তরলে অমেধ্যগুলির সাথে বিক্রিয়া করে, যার ফলে অমেধ্যগুলি অক্সিডাইজ হয়।
সূত্রে [Cu2O] প্লাস [Me]=2 [Cu] প্লাস (MeO), [] তামার তরলে পদার্থের ঘনত্বকে প্রতিনিধিত্ব করে; () স্ল্যাগ পর্যায়ে পদার্থের ঘনত্বের প্রতিনিধিত্ব করে; আমি একটি অপবিত্র ধাতু.
অক্সিডেশন পরিশোধন প্রক্রিয়ার সময় প্রধান অমেধ্যগুলির আচরণ নিম্নরূপ সংক্ষিপ্ত করা হয়:
আয়রন। অক্সিজেনের সাথে লোহার সখ্যতা তামার সাথে অক্সিজেনের তুলনায় অনেক বেশি, তাই লোহা সহজেই অক্সিডাইজ করা হয় এবং স্ল্যাগিংয়ের মাধ্যমে অপসারণ করা হয়। লোহার অক্সিডেশন বিক্রিয়াটি নিম্নলিখিত সমীকরণ অনুসারে সঞ্চালিত হয়: Cu2O প্লাস Fe=2Cu প্লাস FeO
থার্মোডাইনামিক অনুমান অনুসারে, পরিশোধন প্রক্রিয়া চলাকালীন 100000 অংশ পর্যন্ত লোহা অপসারণ করা যেতে পারে।
নিকেল করা. নিকেল একটি অপবিত্রতা যা অপসারণ করা কঠিন। নিকেল এবং তামা কঠিন সমাধান একটি সিরিজ গঠন করতে পারেন. যদিও নিকেল গলে যাওয়ার সময় এবং জারণ সময় উভয় ক্ষেত্রেই জারিত হয়, তবে এটি ধীর এবং অসম্পূর্ণ এবং অক্সিডেশন সময়কালে উৎপন্ন NiO তামার তরল এবং স্ল্যাগের মধ্যে বিতরণ করা হয়। স্ল্যাগে দ্রবীভূত NiO NiO · Fe2O3 তৈরি করতে পারে যা তামার তরলে দ্রবণীয় কিন্তু স্ল্যাগ পর্যায়ে দ্রবণীয়। নিকেলের এই অংশটি সরানো যেতে পারে। একটি বাক্স চুল্লিতে থার্মোডাইনামিক গণনা দেখায় যে যখন তামার তরলে 16 শতাংশ নিকেল থাকে, তখন নিকেলকে 0.25 শতাংশে সরানো যেতে পারে।
যখন তামার তরলে নিকেল এবং আর্সেনিক এবং অ্যান্টিমনি উভয়ই থাকে, তখন নিকেল অপসারণ করা আরও কঠিন। কারণ তামার তরলে দ্রবীভূত NiO নিকেল মাইকা তৈরি করতে পারে (6Cu2O · 8NiO · 2As2O3 বা 6Cu2O · 8NiO · 2Sb2O3) Cu, As, বা Sb সহ তামার তরলে দ্রবণীয়। নিকেল অপসারণের জন্য, নিকেল মাইকা পচানোর জন্য শুধুমাত্র ক্ষারীয় প্রবাহ যোগ করা হয়।
দস্তা। দস্তা এবং তামা তরল অবস্থায় সম্পূর্ণভাবে মিশ্রিত হয়, যার স্ফুটনাঙ্ক 906 ডিগ্রি। পরিশোধন করার সময়, গলে যাওয়ার পর্যায়ে বেশিরভাগ দস্তা ধাতব আকারে বাষ্পীভূত হয়, এবং তারপরে অক্সিজেন দ্বারা অক্সিজেন হয়ে ZnO তৈরি করে, যা ফার্নেস গ্যাসের সাথে নিঃসৃত হয় এবং ধুলো সংগ্রহ ব্যবস্থায় সংগ্রহ করা হয়। অবশিষ্ট জিঙ্ক জারণের প্রাথমিক পর্যায়ে ZnO-তে জারিত হয়, দস্তা সিলিকেট (2ZnO · SiO2) এবং দস্তা ফেরাইট (ZnO · Fe2O3) গঠন করে এবং স্ল্যাগে প্রবেশ করে। দস্তার উদ্বায়ীকরণকে ত্বরান্বিত করার জন্য উচ্চ দস্তা সামগ্রী সহ অপবিত্র তামার উপাদানগুলিকে পরিশোধন করার সময়, গলে যাওয়া এবং অক্সিডেশন উভয় সময়কালে চুল্লির তাপমাত্রা বৃদ্ধি করা হয় (সাধারণত 1300~ 1350 ডিগ্রিতে বজায় রাখা হয়) এবং একটি দস্তা বাষ্পীভবন প্রক্রিয়াকে বাধাগ্রস্ত করে জিঙ্ক অক্সাইড ক্রাস্টের গঠন এড়াতে দস্তা অক্সাইডকে ধাতব জিঙ্কে কমাতে এবং উদ্বায়ীকরণের জন্য কাঠকয়লা বা সালফার মুক্ত কোক কণার স্তর গলিত পৃষ্ঠের উপর আবৃত থাকে।
সীসা. কঠিন সীসা তামাতে অদ্রবণীয় এবং খুব কমই তরল অবস্থায় দ্রবীভূত হয়। যাইহোক, জারণ সময়কালে, যখন সীসাকে সীসা অক্সাইডে অক্সিডাইজ করা হয়, তখন এর ঘনত্ব (9.2) তামার (8.9) থেকে বেশি হয়, তাই এটি চুল্লির নীচে স্থির হয়। অতএব, যদি এটি একটি অম্লীয় চুল্লির নীচে হয়, PbO চুল্লি নির্মাণ সামগ্রীতে SiO2 এর সাথে বিক্রিয়া করে কম ঘনত্ব সহ সীসা সিলিকেট (XPbO · YSiO) তৈরি করবে। এইভাবে গলিত পুলের উপরিভাগে ভাসমান এবং সরানো হচ্ছে। চুল্লির নীচে ক্ষারীয় অবাধ্য উপাদান দিয়ে তৈরি হলে, সীসা অপসারণ করা কঠিন। এই সময়ে, কোয়ার্টজ ফ্লাক্সকে বাতাসের প্রবাহ বাড়াতে এবং উচ্চ চুল্লির তাপমাত্রা (প্রায় 1250 ডিগ্রী) বজায় রাখার জন্য গলতে প্রস্ফুটিত করতে হবে, যা PbO এবং SiO2 কে প্রতিক্রিয়া করতে এবং সীসা সিলিকেট তৈরি করতে দেয়। সীসা অপসারণ করার জন্য কোয়ার্টজ স্ল্যাগ ব্যবহার করার পদ্ধতিটি দীর্ঘ সময় নেয় এবং তামার স্ল্যাগের একটি বড় ক্ষতি করে। সীসা অপসারণের প্রভাব উন্নত করতে এবং এই পদ্ধতির ত্রুটিগুলি কাটিয়ে উঠতে, ফসফেট আকারে সীসা অপসারণের জন্য ফসফরাস কপার যোগ করা যেতে পারে। বোরন অক্সাইড সীসা বোরেটের আকারে সীসা অপসারণের জন্য ফ্লাক্স হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে।

উপরের বিষয়বস্তু সুপার হিটার কোম্পানি, সুপার হিটার দ্বারা সংগঠিত। প্রধানত পেশাদার উত্পাদন: শিল্প গরম করার উপাদান, তাপমাত্রা পরিমাপের উপাদান, উত্পাদন সরঞ্জাম, আনুষাঙ্গিক এবং কাঁচামাল যেমন টিউবুলার হিটার, টিউবুলার হিটার, বেল্ট হিটার, সিরামিক হিটার, সিলিকন রাবার হিটার, থার্মোকল ইত্যাদি।

সহযোগিতা নিয়ে আলোচনা করার জন্য বিশ্বব্যাপী শিল্প অংশীদারদের স্বাগতম!