Ceumannan agus paramadairean pròiseas cadmium

I. Ro-làimhseachadh Stuth Amh agus Glanadh Bunasach

1. ‌Ullachadh Stuth-bìdh Cadmium Àrd-ghlanachd‌

• ‌Nighe searbhagachCuir ingotan cadmium ìre gnìomhachais ann am fuasgladh searbhag nitric 5%-10% aig 40-60°C airson 1-2 uair a thìde gus ocsaidean uachdar agus neo-chunbhalachdan meatailteach a thoirt air falbh. Sruthlaich le uisge dì-ionichte gus am bi pH neodrach agus tiormaich le falmhaichear.
• ‌Lachadh Hidro-mheatailteachLàimhsich sgudal anns a bheil cadmium (me, slag copair-cadmium) le searbhag sulfarach (dùmhlachd 15-20%) aig 80-90°C airson 4-6 uairean a thìde, a’ coileanadh èifeachdas sèididh cadmium ≥95%. Criathraich agus cuir pùdar sinc ris (co-mheas stoichiometric 1.2-1.5 uiread) airson gluasad gus cadmium spongach fhaighinn.

1. ‌Leaghadh agus Tilgeadh‌

• Luchdaich caidmium spongach a-steach do chriosgaidean grafait àrd-ghlan, leaghadh fo àile argon aig 320-350°C, agus dòirt a-steach do mhullaichean grafait airson fuarachadh slaodach. Cruthaich ingotan le dùmhlachd ≥8.65 g/cm³.

II. Glanadh Sòn

1. ‌Uidheam agus Paramadairean‌

• Cleachd àmhainnean leaghaidh crios-fleòdraidh chòmhnard le leud crios-leaghaidh de 5-8 mm, astar-siubhail de 3-5 mm/u, agus 8-12 slighean-glanaidh. Claonadh teòthachd: 50-80°C/cm; falamh ≤10⁻³ Pa
• ‌Sgaradh Neo-ghlaineadBidh crios ath-aithrisichte a’ dol seachad air luaidhe dùmhail, sinc, agus neo-chunbhalachdan eile aig earball an ingot. Thoir air falbh an earrann mu dheireadh a tha beairteach ann an neo-chunbhalachd 15-20%, a’ coileanadh purrachd eadar-mheadhanach ≥99.999%

1. ‌Prìomh Smachdan‌

• Teòthachd na sòn leaghte: 400-450°C (beagan os cionn puing leaghaidh cadmium de 321°C);
• Ìre fuarachaidh: 0.5-1.5°C/min gus uireasbhaidhean lattice a lughdachadh;
• Ìre sruth argon: 10-15 L/min gus casg a chur air oxidation

III. Glanadh Electrolytic

1. ‌Foirmleachadh Electrolyte‌

• Co-dhèanamh electrolyte: Cadmium sulfate (CdSO₄, 80-120 g/L) agus searbhag sulfarach (pH 2-3), le 0.01-0.05 g/L gelatin air a chur ris gus dùmhlachd tasgaidh catod a mheudachadh

1. ‌Paramadairean Pròiseis‌

• Anod: Plàta cadmium amh; Catod: Plàta titanium;
• Dlùths-shruth: 80-120 A/m²; Bholtaids cealla: 2.0-2.5 V;
• Teòthachd electrolysis: 30-40°C; Fad: 48-72 uairean; Purrachd catod ≥99.99%

IV. Grùdaireachd Lùghdachadh Falamh

1. ‌Lùghdachadh agus dealachadh aig teòthachd àrd‌

• Cuir ingotan cadmium ann an àmhainn falamh (cuideam ≤10⁻² Pa), cuir haidridean a-steach mar lughdadair, agus teas gu 800-1000°C gus ocsaidean cadmium a lughdachadh gu cadmium gasach. Teòthachd an dùmhlaiche: 200-250°C; Purrachd deireannach ≥99.9995%

1. ‌Èifeachdas Toirt Air Falbh Neo-ghlainead‌

• Luaidhe, copar, agus neo-chunbhalachdan meatailteach eile a tha air fhàgail ≤0.1 ppm;
• Susbaint ocsaidean ≤5 ppm

Fàs criostail singilte V. Czochralski

1. ‌Smachd Leaghadh agus Ullachadh Criostal Sìl‌

• Luchdaich ingotan cadmium àrd-ghlanachd a-steach do chriosgaidean grian-chlach àrd-ghlanachd, leagh fo argon aig 340-360°C. Cleachd sìol cadmium aon-chriostail le stiùireadh <100> (trast-thomhas 5-8 mm), air an ro-losgadh aig 800°C gus cuideam a-staigh a thoirt air falbh.

1. ‌Paramadairean Tarraing Chriostail‌

• Astar tarraing: 1.0-1.5 mm/min (ìre tòiseachaidh), 0.3-0.5 mm/min (fàs seasmhach);
• Cuairteachadh a’ chriosail: 5-10 rpm (cuairteachadh an aghaidh a chèile);
• Claonadh teòthachd: 2-5°C/mm; Atharrachadh teòthachd eadar-aghaidh cruaidh-leaghaidh ≤±0.5°C

1. ‌Dòighean-obrach airson casg a chur air lochdan‌

• ‌Taic Achaidh MagneticCuir raon magnetach aiseach 0.2-0.5 T an sàs gus aimhreit leaghaidh a chumail fodha agus sreathan neo-ghlaine a lughdachadh;
• ‌Fuarachadh fo smachdBidh ìre fuarachaidh às dèidh fàs de 10-20°C/u a’ lughdachadh uireasbhaidhean dì-àiteachaidh air adhbhrachadh le cuideam teirmeach.

VI. Iar-phròiseasadh agus Smachd Càileachd

1. ‌Innealachadh criostail‌

• ‌GearradhCleachd sàibh uèir daoimean gus sliseag a ghearradh ann an uaifearan 0.5-1.0 mm aig astar uèir 20-30 m/s;
• ‌SnasadhSnasadh ceimigeach-mheacanaigeach (CMP) le measgachadh searbhag nitric-ethanol (co-mheas toirte 1:5), a’ coileanadh garbh-uachdar Ra ≤0.5 nm.

1. ‌Inbhean Càileachd‌

• ‌PurrachdTha GDMS (Glow Discharge Mass Spectrometry) a’ dearbhadh gu bheil Fe, Cu, Pb ≤0.1 ppm;
• ‌Frith-sheasmhachd‌: ≤5 × 10⁻⁸ Ω·m (glanachd ≥99.9999%);
• ‌Treòrachadh CriostalografachClaonadh <0.5°; Dùmhlachd dì-àiteachaidh ≤10³/cm²

VII. Stiùiridhean airson Pròiseas a Leasachadh

1. ‌Toirt air falbh Neo-ghlainead Targaideach‌

• Cleachd roisinn iomlaid ian airson adsorbadh roghnach de Cu, Fe, msaa., còmhla ri grinneachadh sòn ioma-ìre gus purrachd ìre 6N (99.9999%) a choileanadh.

1. ‌Ùrachaidhean fèin-ghluasaid‌

• Bidh algorithmean AI ag atharrachadh astar tarraing, claonaidhean teòthachd, msaa. gu dinamach, ag àrdachadh toradh bho 85% gu 93%;
• Meudaich meud a’ chrioch gu 36 òirleach, a’ comasachadh stuth bìdh aon-bhaidse de 2800 kg, a’ lughdachadh caitheamh lùtha gu 80 kWh/kg

1. ‌Seasmhachd agus Ath-bheothachadh Goireasan‌

• Ath-ghineadh sgudal nighe searbhagach tro iomlaid ian (ath-bheothachadh Cd ≥99.5%);
• Làimhsich gasaichean sgapaidh le adsorption gualain gnìomhaichte + sgrìobadh alcalin (ath-bheothachadh ceò Cd ≥98%)

Geàrr-chunntas

Tha am pròiseas fàis is glanaidh criostail chadmium a’ toirt a-steach hydrometallurgy, grinneachadh corporra aig teòthachd àrd, agus teicneòlasan fàis criostail mionaideach. Tro bhith a’ leaghadh searbhag, grinneachadh sòn, electrolysis, grùdaireachd falamh, agus fàs Czochralski - còmhla ri fèin-ghluasad agus cleachdaidhean càirdeil don àrainneachd - tha e a’ comasachadh cinneasachadh seasmhach de chriostalan singilte chadmium fìor-ghlan ìre 6N. Bidh iad sin a’ coinneachadh ri iarrtasan airson lorgairean niùclasach, stuthan photovoltaic, agus innealan leth-chonnsachaidh adhartach. Bidh adhartasan san àm ri teachd ag amas air fàs criostail air sgèile mhòr, dealachadh neo-ghlainead cuimsichte, agus cinneasachadh ìosal-charboin.