Кадмий процесс адымнары һәм параметрлары

I. Чималны алдан эшкәртү һәм беренчел чистарту

1. ‌Pгары чисталыклы кадмий терлек азыгы әзерләү‌

• ‌Кислота юу‌: сәнәгать дәрәҗәсендәге кадмий инготларын 5% -10% азот кислотасы эремәсенә 40-60 ° C ка 1-2 сәгать эчендә суга, өслек оксидларын һәм металл пычракларны бетерү өчен. Нейтраль рН һәм вакуум корыганчы деонизацияләнгән су белән юыгыз.
• ‌Гидрометаллургия‌: Кадмий булган калдыкларны (мәсәлән, бакыр-кадмий шлак) күкерт кислотасы белән (15-20% концентрация) 80-60 ° C белән 4-6 сәгать эшкәртегез, ≥95% кадмий эффективлыгына ирешегез. Губка кадмий алу өчен күчерү өчен цинк порошогын фильтрлагыз һәм өстәгез (1,2-1,5 тапкыр стохиометрик катнашу).

1. ‌Эретү һәм кастинг‌

• Губка кадмийын югары чисталыклы графит крестикларына салыгыз, 320-350 ° C аргон атмосферасында эрегез һәм әкрен суыту өчен графит формаларына салыгыз. Тыгызлыгы ≥8,65 г / см³ булган инготларны формалаштырыгыз

II. Зонаны эшкәртү

1. ‌Equipmentиһазлар һәм параметрлар‌

• Горизонталь йөзүче зона эретү мичләрен 5-8 мм эретелгән зона, 3-5 мм / сәг тизлеге һәм 8-12 чистарту пассажирларын кулланыгыз. Температура градиенты: 50-80 ° C / см; вакуум ≤10⁻³ Па
• ‌Начарлык сегрегациясе‌: Кабатланган зона концентрат корыч, цинк һәм башка пычракларны ингот койрыгында уза. Соңгы чисталыкка ирешкән 15-20% пычраклыкка бай бүлекне бетерегез ≥99.999%

1. ‌Төп контроль‌

• Эретелгән зона температурасы: 400-450 ° C (кадмийның эрү ноктасыннан 321 ° C бераз югарырак);
• Суыту темплары: такталар җитешсезлекләрен киметү өчен 0,5-1,5 ° C / мин.
• Аргон агымы тизлеге: оксидлашу өчен 10-15 Л / мин

III. Электролитик эшкәртү

1. ‌Электролит формулировкасы‌

• Электролит составы: Кадмий сульфаты (CdSO₄, 80-120 г / Л) һәм күкерт кислотасы (pH 2-3), катодның тыгызлыгын арттыру өчен 0.01-0.05 г / Л желатин кушылган

1. ‌Процесс параметрлары‌

• Анод: чиста кадмий тәлинкә; Катод: Титан тәлинкәсе;
• Агымдагы тыгызлык: 80-120 А / м²; Күзәнәк көчәнеше: 2.0-2.5 В;
• Электролиз температурасы: 30-40 ° C; Озынлыгы: 48-72 сәгать; Катод чисталыгы ≥99.99% ‌

IV. Вакуумны киметү дистилласы

1. ‌Temгары температураны киметү һәм аеру‌

• Кадмий инготларын вакуумлы мичкә урнаштырыгыз (pressure10⁻² Па басымы), водородны редуктив итеп кертегез, һәм кадмий оксидларын газлы кадмийга киметү өчен 800-1000 ° C ка кадәр җылытыгыз. Конденсатор температурасы: 200-250 ° C; Соңгы чисталык ≥99.9995%

1. ‌Начарлыкны бетерү эффективлыгы‌

• Калдыклы корыч, бакыр һәм башка металл пычраклар ≤0.1 ppm;
• Кислород күләме ≤5 ppm‌

V. Чохральски бер кристалл үсеше

1. ‌Эретү контроле һәм орлык кристалл әзерләү‌

• Highгары чисталыклы кадмий инготларын югары чисталыклы кварц крестикларына йөкләгез, 340-360 ° C аргон астында эрегез. Эчке стрессны бетерү өчен, 800 ° C алдыннан аннальланган <100> юнәлешле бер кристалл кадмий орлыкларын кулланыгыз (диаметры 5-8 мм).

1. ‌Бәллүр тарту параметрлары‌

• Тарту тизлеге: 1,0-1,5 мм / мин (башлангыч этап), 0,3-0,5 мм / мин (тотрыклы үсеш);
• Чикләнү әйләнеше: 5-10 әйләнеш (контр-ротация);
• Температура градиенты: 2-5 ° C / мм; Каты-сыек интерфейс температурасының үзгәрүе ≤ ± 0,5 ° C‌

1. ‌Кимчелекне бастыру техникасы‌

• ‌Магнит кыры ярдәме‌: эретелгән турбулентлыкны бастыру һәм пычраклык стриацияләрен киметү өчен 0,2-0.5 Т күчәр магнит кырын кулланыгыз.
• ‌Контроль суыту‌: -20сештән соң суыту темплары 10-20 ° C / с җылылык стрессы аркасында килеп чыккан кимчелекләрне киметә.

VI. Посттан эшкәртү һәм сыйфат белән идарә итү

1. ‌Бәллүр эшкәртү‌

• ‌Кисү‌: 20-30 м / с чыбык тизлегендә 0,5-1,0 мм ваферга кисәр өчен бриллиант чыбык кулланыгыз.
• ‌Оештыру‌: Азот кислотасы-этанол катнашмасы белән химик механик полировка (CMP) (1: 5 том), өслекнең тупаслыгына ирешү Ra ≤0.5 nm.

1. ‌Сыйфат стандартлары‌

• ‌Чисталык‌: GDMS (Яктыргыч масса спектрометриясе) Fe, Cu, Pb ≤0.1 ppm раслый;
• ‌Каршылык‌: ≤5 × 10⁻⁸ Ω · м (чисталык ≥99.9999%);
• ‌Кристаллографик юнәлеш‌: тайпылыш <0,5 °; Дислокация тыгызлыгы ≤10³ / см²

VII. Процесс оптимизация юнәлешләре

1. ‌Максатлы пычраклыкны бетерү‌

• Cu, Fe һ.б.ны сайлап алу өчен ион алмашу резиналарын кулланыгыз, 6N класслы чисталыкка ирешү өчен күп этаплы зонаны эшкәртү белән берләштерегез (99,9999%) ‌

1. ‌Автоматизацияне яңарту‌

• ЯИ алгоритмнары тарту тизлеген, температура градиентларын һ.б. динамик рәвештә көйлиләр, уңышны 85% тан 93% ка арттыралар;
• 2800 кг авырлыктагы бер мал азыгы булдырырга, энергия куллануны 80 кВт / кгга кадәр киметергә, 36 дюймга кадәр зурлыкны киңәйтегез.

1. ‌Тотрыклылык һәм ресурсларны торгызу‌

• Кислота юу калдыкларын ион алмашу аша яңарту (Cd торгызу ≥99.5%);
• Эшкәртелгән газларны активлаштырылган углерод adsorption + эшкәртү белән эшкәртү (Cd парларын торгызу ≥98%) белән эшкәртегез

Аннотация

Кадмий кристаллының үсүе һәм чистарту процессы гидрометаллургияне, югары температуралы физик чистартуны һәм кристаллның үсеш технологияләрен берләштерә. Кислота агарту, зонаны эшкәртү, электролиз, вакуум дистиллировкасы һәм Чохральски үсеше - автоматлаштыру һәм экологик чиста практикалар ярдәмендә 6N класслы ультра югары чисталыклы кадмий кристаллларын тотрыклы җитештерергә мөмкинлек бирә. Бу атом детекторларына, фотоволтаик материалларга, алдынгы ярымүткәргеч җайланмаларга булган таләпләрне канәгатьләндерә. Киләчәк алгарыш зур масштаблы кристалл үсешенә, максатсыз пычраклыкны аеру һәм аз углерод җитештерүгә юнәлтеләчәк