1. ପରିଚୟ

ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଅଣ-ଲୌହ ଧାତୁ ଭାବରେ ଆଣ୍ଟିମନି, ଅଗ୍ନି ପ୍ରତିରୋଧକ, ମିଶ୍ରଧାତୁ, ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ତଥାପି, ପ୍ରକୃତିରେ ଆଣ୍ଟିମନି ଖଣିଜ ପ୍ରାୟତଃ ଆର୍ସେନିକ୍ ସହିତ ସହାବସ୍ଥାନ କରେ, ଯାହା ଫଳରେ ଅଶୋଧିତ ଆଣ୍ଟିମନିରେ ଉଚ୍ଚ ଆର୍ସେନିକ୍ ପରିମାଣ ରହିଥାଏ ଯାହା ଆଣ୍ଟିମନି ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଏବଂ ପ୍ରୟୋଗକୁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ପ୍ରଭାବିତ କରେ। ଏହି ଲେଖାଟି ଅଶୋଧିତ ଆଣ୍ଟିମନି ବିଶୋଧନରେ ଆର୍ସେନିକ୍ ଅପସାରଣ ପାଇଁ ବିଭିନ୍ନ ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକୁ ବ୍ୟବହୃତ କରିଥାଏ, ଯେଉଁଥିରେ ପାଇରୋମେଟାଲର୍ଜିକାଲ୍ ରିଫାଇନିଂ, ହାଇଡ୍ରୋମେଟାଲର୍ଜିକାଲ୍ ରିଫାଇନିଂ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ରିଫାଇନିଂ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ, ସେମାନଙ୍କର ନୀତି, ପ୍ରକ୍ରିୟା ପ୍ରବାହ, କାର୍ଯ୍ୟ ଅବସ୍ଥା ଏବଂ ସୁବିଧା/ଅସୁବିଧା ବିଷୟରେ ବିସ୍ତୃତ ଭାବରେ ବର୍ଣ୍ଣନା କରାଯାଇଛି।

୨. ଆର୍ସେନିକ୍ ଅପସାରଣ ପାଇଁ ପାଇରୋମେଟାଲର୍ଜିକାଲ୍ ରିଫାଇନିଂ

୨.୧ କ୍ଷାରୀୟ ବିଶୋଧନ ପଦ୍ଧତି

୨.୧.୧ ନୀତି

ଆର୍ସେନିକ ଏବଂ କ୍ଷାରୀୟ ଧାତୁ ଯୌଗିକ ମଧ୍ୟରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଆଧାରରେ କ୍ଷାରୀୟ ବିଶୋଧନ ପଦ୍ଧତି ଆର୍ସେନେଟ୍ ଗଠନ ପାଇଁ ଆର୍ସେନିକକୁ ଅପସାରଣ କରେ। ମୁଖ୍ୟ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସମୀକରଣ:
2As + 3Na₂CO₃ → 2Na₃AsO₃ + 3CO ↑ |
4As + 5O₂ + 6Na₂CO₃ → 4Na₃AsO₄ + 6CO₂↑

୨.୧.୨ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପ୍ରବାହ

1. କଞ୍ଚାମାଲ ପ୍ରସ୍ତୁତି: ଅଶୋଧିତ ଆଣ୍ଟିମୋନିକୁ 5-10mm କଣିକାରେ ଚୂର୍ଣ୍ଣ କରନ୍ତୁ ଏବଂ 10:1 ଅନୁପାତରେ ସୋଡା ଆସ୍ (Na₂CO₃) ସହିତ ମିଶ୍ରଣ କରନ୍ତୁ।
2. ତରଳାଇବା: ଏକ ପ୍ରତିଧ୍ୱନି ଚୁଲିରେ 850-950°C ତାପମାତ୍ରାରେ ଗରମ କରନ୍ତୁ, 2-3 ଘଣ୍ଟା ଧରି ରଖନ୍ତୁ।
3. ଅକ୍ସିଡେସନ: ସଙ୍କୁଚିତ ବାୟୁ (ଚାପ 0.2-0.3MPa), ପ୍ରବାହ ହାର 2-3m³/(h·t) ପ୍ରବର୍ତ୍ତନ କରନ୍ତୁ
4. ସ୍ଲାଗ୍ ଗଠନ: ଅକ୍ସିଡାଣ୍ଟ ଭାବରେ ଉପଯୁକ୍ତ ପରିମାଣର ଲୁଣ (NaNO₃) ମିଶାନ୍ତୁ, ଆଣ୍ଟିମୋନି ଓଜନର 3-5% ଡୋଜେନ୍ କରନ୍ତୁ।
5. ସ୍ଲାଗ୍ ଅପସାରଣ: 30 ମିନିଟ୍ ପାଇଁ ସ୍ଥିର ହେବା ପରେ, ପୃଷ୍ଠ ସ୍ଲାଗ୍ ଅପସାରଣ କରନ୍ତୁ।
6. ପୁନରାବୃତ୍ତି କାର୍ଯ୍ୟ: ଉପରୋକ୍ତ ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ 2-3 ଥର ପୁନରାବୃତ୍ତି କରନ୍ତୁ।

୨.୧.୩ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପାରାମିଟର ନିୟନ୍ତ୍ରଣ

• ତାପମାତ୍ରା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ: ସର୍ବୋତ୍ତମ ତାପମାତ୍ରା 900±20°C
• କ୍ଷାର ମାତ୍ରା: ଆର୍ସେନିକ୍ ପରିମାଣ ଅନୁସାରେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରନ୍ତୁ, ସାଧାରଣତଃ ଆଣ୍ଟିମୋନି ଓଜନର 8-12%।
• ଅକ୍ସିଡେସନ ସମୟ: ପ୍ରତି ଅକ୍ସିଡେସନ ଚକ୍ରରେ 1-1.5 ଘଣ୍ଟା

୨.୧.୪ ଆର୍ସେନିକ ଅପସାରଣ ଦକ୍ଷତା

ଆର୍ସେନିକ୍ ପରିମାଣକୁ 2-5% ରୁ 0.1-0.3% କୁ ହ୍ରାସ କରିପାରିବ।

୨.୨ ଅକ୍ସିଡେଟିଭ୍ ଅସ୍ଥିରୀକରଣ ପଦ୍ଧତି

୨.୨.୧ ନୀତି

ଆର୍ସେନିକ ଅକ୍ସାଇଡ୍ (As₂O₃) ଆଣ୍ଟିମନି ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ ଅସ୍ଥିର ହେବାର ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ବ୍ୟବହାର କରେ। As₂O₃ କେବଳ 193°C ରେ ଅସ୍ଥିର ହୁଏ, ଯେତେବେଳେ Sb₂O₃ 656°C ଆବଶ୍ୟକ କରେ।

୨.୨.୨ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପ୍ରବାହ

1. ଅକ୍ସିଡେଟିଭ୍ ସ୍ମେଲ୍ଟିଂ: ଏକ ଘୂର୍ଣ୍ଣନ ଚୁଲିରେ ବାୟୁ ପ୍ରବେଶ ସହିତ 600-650°C ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଗରମ କରାଯାଏ।
2. ଫ୍ଲୁ ଗ୍ୟାସ୍ ଚିକିତ୍ସା: ଅସ୍ଥିର As₂O₃ କୁ ଘନୀଭୂତ ଏବଂ ପୁନରୁଦ୍ଧାର କରନ୍ତୁ
3. ତରଳାଇବା ହ୍ରାସ: କୋକ୍ ସହିତ ୧୨୦୦°C ରେ ଅବଶିଷ୍ଟ ସାମଗ୍ରୀକୁ ହ୍ରାସ କରନ୍ତୁ
4. ବିଶୋଧନ: ଅଧିକ ବିଶୋଧନ ପାଇଁ ଅଳ୍ପ ପରିମାଣର ସୋଡ଼ା ପାଉଁଶ ମିଶାନ୍ତୁ।

୨.୨.୩ ମୁଖ୍ୟ ପାରାମିଟରଗୁଡିକ

• ଅମ୍ଳଜାନ ସାନ୍ଦ୍ରତା: 21-28%
• ରହିବା ସମୟ: ୪-୬ ଘଣ୍ଟା
• ଚୁଲି ଘୂର୍ଣ୍ଣନ ଗତି: ୦.୫-୧ରି/ମିନିଟ୍

3. ଆର୍ସେନିକ୍ ଅପସାରଣ ପାଇଁ ହାଇଡ୍ରୋମେଟାଲର୍ଜିକାଲ୍ ରିଫାଇନିଂ

୩.୧ କ୍ଷାର ସଲଫାଇଡ୍ ଲିଚିଂ ପଦ୍ଧତି

୩.୧.୧ ନୀତି

ଆଣ୍ଟିମୋନି ସଲଫାଇଡ୍ ଅପେକ୍ଷା କ୍ଷାରୀୟ ସଲଫାଇଡ୍ ଦ୍ରବଣରେ ଆର୍ସେନିକ ସଲଫାଇଡ୍ ଅଧିକ ଦ୍ରବଣୀୟତା ରଖେ ଏହି ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟକୁ ବ୍ୟବହାର କରେ। ମୁଖ୍ୟ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା:
As₂S₃ + ​​3Na₂S → 2Na₃AsS₃ |
Sb₂S₃ + ​​Na₂S → ଅଦ୍ରବଣୀୟ

୩.୧.୨ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପ୍ରବାହ

1. ସଲଫିଡେସନ୍: 1:0.3 ପରିମାଣ ଅନୁପାତରେ ସଲଫର ସହିତ ଅଶୋଧିତ ଆଣ୍ଟିମୋନି ପାଉଡର ମିଶାନ୍ତୁ, 500°C ରେ 1 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ ସଲଫାଇଡାଇଜ୍ କରନ୍ତୁ।
2. ଲିଚିଂ: 2mol/L Na₂S ଦ୍ରବଣ ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତୁ, ତରଳ-କଠିନ ଅନୁପାତ 5:1, 80°C ରେ 2 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ ଘାଣ୍ଟନ୍ତୁ।
3. ଫିଲ୍ଟରସନ୍: ଫିଲ୍ଟର ପ୍ରେସ୍ ସାହାଯ୍ୟରେ ଫିଲ୍ଟର କରନ୍ତୁ, ଅବଶିଷ୍ଟାଂଶ ହେଉଛି କମ୍-ଆର୍ସେନିକ୍ ଆଣ୍ଟିମୋନି ସାନ୍ଦ୍ରତା
4. ପୁନର୍ଜନ୍ମ: Na₂S ପୁନଃଉତ୍ପାଦନ କରିବା ପାଇଁ ଫିଲ୍ଟ୍ରେଟରେ H₂S ପ୍ରବେଶ କରାନ୍ତୁ।

୩.୧.୩ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସର୍ତ୍ତାବଳୀ

• Na₂S ଏକାଗ୍ରତା: 1.5-2.5mol / L |
• ଲିଚିଂ ପିଏଚ୍: ୧୨-୧୩
• ଲିଚିଂ ଦକ୍ଷତା: As> 90%, Sb କ୍ଷତି <5%

୩.୨ ଏସିଡିକ୍ ଅକ୍ସିଡେଟିଭ୍ ଲିଚିଂ ପଦ୍ଧତି

୩.୨.୧ ନୀତି

ଏସିଡିକ୍ ପରିସ୍ଥିତିରେ ଆର୍ସେନିକ୍‌ର ସହଜ ଅକ୍ସିଡେସନକୁ ବ୍ୟବହାର କରେ, ଚୟନିତ ବିଲୋପ ପାଇଁ FeCl₃ କିମ୍ବା H₂O₂ ଭଳି ଅକ୍ସିଡାଣ୍ଟ ବ୍ୟବହାର କରେ।

୩.୨.୨ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପ୍ରବାହ

1. ଲିଚିଂ: 1.5mol/L HCl ଦ୍ରବଣରେ, 0.5mol/L FeCl₃ ମିଶାନ୍ତୁ, ତରଳ-କଠିନ ଅନୁପାତ 8:1
2. ସମ୍ଭାବ୍ୟ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ: 400-450mV (ବନାମ SHE) ରେ ଅକ୍ସିଡେସନ ସମ୍ଭାବନା ବଜାୟ ରଖନ୍ତୁ।
3. କଠିନ-ତରଳ ପୃଥକୀକରଣ: ଭାକ୍ୟୁମ୍ ଫିଲ୍ଟ୍ରେସନ୍, ଆର୍ସେନିକ୍ ପୁନରୁଦ୍ଧାର ପାଇଁ ଫିଲ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପଠାନ୍ତୁ
4. ଧୋଇବା: ଫିଲ୍ଟର ଅବଶିଷ୍ଟାଂଶକୁ 3 ଥର ପତଳା ହାଇଡ୍ରୋକ୍ଲୋରିକ୍ ​​ଏସିଡ୍ ସହିତ ଧୋଇବା

୪. ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ରିଫାଇନିଂ ପଦ୍ଧତି

୪.୧ ନୀତି

ଆଣ୍ଟିମନି (+0.212V) ଏବଂ ଆର୍ସେନିକ୍ (+0.234V) ମଧ୍ୟରେ ଜମା ବିଭବରେ ଥିବା ପାର୍ଥକ୍ୟକୁ ବ୍ୟବହାର କରେ।

୪.୨ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପ୍ରବାହ

1. ଆନୋଡ୍ ପ୍ରସ୍ତୁତି: 400×600×20mm ଆନୋଡ୍ ପ୍ଲେଟରେ ଅଶୋଧିତ ଆଣ୍ଟିମନି ଢାଳନ୍ତୁ।
2. ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ଗଠନ: Sb³⁺ 80g/L, HCl 120g/L, ଯୋଗକାରୀ (ଜିଲାଟିନ୍) 0.5g/L
3. ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲିସିସ୍ ଅବସ୍ଥା:
   • ବର୍ତ୍ତମାନର ଘନତ୍ୱ: 120-150A/m²
   • କୋଷ ଭୋଲଟେଜ: ୦.୪-୦.୬V
   • ତାପମାତ୍ରା: 30-35°C
   • ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ଦୂରତା: 100 ମିମି
4. ଚକ୍ର: ପ୍ରତି 7-10 ଦିନରେ କୋଷରୁ ବାହାର କରନ୍ତୁ

୪.୩ ବୈଷୟିକ ସୂଚକ

• କ୍ୟାଥୋଡ୍ ଆଣ୍ଟିମୋନି ଶୁଦ୍ଧତା: ≥99.85%
• ଆର୍ସେନିକ ଅପସାରଣ ହାର: >୯୫%
• ବର୍ତ୍ତମାନର ଦକ୍ଷତା: 85-90%

୫. ଉଦୀୟମାନ ଆର୍ସେନିକ ଅପସାରଣ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା

୫.୧ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ଡିଷ୍ଟିଲେସନ୍

0.1-10Pa ଶୂନ୍ୟସ୍ଥାନ ତଳେ, ବାଷ୍ପ ଚାପ ପାର୍ଥକ୍ୟ ବ୍ୟବହାର କରେ (ଯେପରି: 550°C ରେ 133Pa, Sb ପାଇଁ 1000°C ଆବଶ୍ୟକ)।

୫.୨ ପ୍ଲାଜ୍ମା ଅକ୍ସିଡେସନ

ଚୟନିତ ଆର୍ସେନିକ ଅକ୍ସିଡେସନ, କମ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ସମୟ (୧୦-୩୦ ମିନିଟ୍), କମ୍ ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାର ପାଇଁ ନିମ୍ନ-ତାପମାନ ପ୍ଲାଜ୍ମା (୫୦୦୦-୧୦୦୦୦କେଭି) ବ୍ୟବହାର କରେ।

6. ପ୍ରକ୍ରିୟା ତୁଳନା ଏବଂ ଚୟନ ସୁପାରିଶ

ଚୟନ ସୁପାରିଶଗୁଡ଼ିକ:

• ଅଧିକ ଆର୍ସେନିକ୍ ଫିଡ୍ (As> 3%): କ୍ଷାର ସଲଫାଇଡ୍ ଲିଚିଂକୁ ପସନ୍ଦ କରନ୍ତୁ
• ମଧ୍ୟମ ଆର୍ସେନିକ୍ (୦.୫-୩%): କ୍ଷାରୀୟ ବିଶୋଧନ କିମ୍ବା ବୈଦ୍ୟୁତିକ ବିଶ୍ଳେଷଣ
• କମ୍ ଆର୍ସେନିକ୍ ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ଆବଶ୍ୟକତା: ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ରିଫାଇନିଂ ସୁପାରିଶ କରାଯାଇଛି

୭. ନିଷ୍କର୍ଷ

ଅଶୋଧିତ ଆଣ୍ଟିମୋନିରୁ ଆର୍ସେନିକ୍ ଅପସାରଣ ପାଇଁ କଞ୍ଚାମାଲ ଗୁଣ, ଉତ୍ପାଦ ଆବଶ୍ୟକତା ଏବଂ ଅର୍ଥନୀତିର ବ୍ୟାପକ ବିଚାର ଆବଶ୍ୟକ। ପାରମ୍ପରିକ ପାଇରୋମେଟାଲର୍ଜିକାଲ୍ ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକରେ ଅଧିକ କ୍ଷମତା ଅଛି କିନ୍ତୁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପରିବେଶଗତ ଚାପ ଅଛି; ହାଇଡ୍ରୋମେଟାଲର୍ଜିକାଲ୍ ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକରେ କମ୍ ପ୍ରଦୂଷଣ କିନ୍ତୁ ଅଧିକ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅଛି; ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକରେ ଉଚ୍ଚ ଶୁଦ୍ଧତା ଉତ୍ପାଦନ ହୁଏ କିନ୍ତୁ ଅଧିକ ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ। ଭବିଷ୍ୟତର ବିକାଶ ଦିଗଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ:

1. ଦକ୍ଷ କମ୍ପୋଜିଟ୍ ଆଡିଟିଭ୍ ବିକଶିତ କରିବା
2. ବହୁ-ସ୍ତରୀୟ ମିଳିତ ପ୍ରକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରିବା
3. ଆର୍ସେନିକ୍ ସମ୍ପଦ ବ୍ୟବହାରରେ ଉନ୍ନତି ଆଣିବା
4. ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାର ଏବଂ ପ୍ରଦୂଷଣ ନିର୍ଗମନ ହ୍ରାସ କରିବା