Incrementum et Purificatio Crystalli Tellurii 7N

Incrementum et Purificatio Crystalli Tellurii 7N

I. Praetractatio Materiae Crudae et Purificatio Praeliminaris

1. ‌Selectio et Contritio Materiae Crudae‌

• ‌Requisita MaterialiaUt materia prima utere tellurio vel luto anodico (contento Te ≥5%), praesertim luto anodico ex cupro fuso (Cu₂Te, Cu₂Se continente).
• ‌Processus Praecurationis:
• Trituratio grossa ad magnitudinem particularum ≤5mm, deinde molendio globorum ad mesh ≤200;
• Separatio magnetica (intensitate campi magnetici ≥0.8T) ad removendas Fe, Ni, aliasque impuritates magneticas;
• Flotatio spumae (pH=8-9, collectoribus xanthatis) ad separandas SiO₂, CuO, aliasque impuritates non magneticas.
• ‌CautionesHumorem inducendum vita per praeparationem humidam (exsiccatio ante torrefactionem requiritur); humiditatem ambientis ≤30% modera.

1. ‌Tostatio et Oxidatio Pyrometallurgica‌

• ‌Parametri Processus:
• Temperatura torrefactionis oxidationis: 350–600°C (moderatio per gradus: temperatura humilis ad desulfurationem, temperatura alta ad oxidationem);
• Tempus coquendi: horae 6–8, cum fluxu O₂ 5–10 L/min;
• Reagens: Acidum sulfuricum concentratum (98% H₂SO₄), proportio massae Te₂SO₄ = 1:1.5.
• ‌Reactio Chemica:
  Cu2Te+2O2+2H2SO4 →2CuSO4+TeO2+2H2OCu2 Te+2O2 +2H2 SO4 →2CuSO4 +TeO2 +2H2 O
• ‌CautionesTemperaturam ≤600°C modera ne TeO₂ volatilizetur (punctum ebullitionis 387°C); gas exhaustum depuratoribus NaOH tracta.

II. Electrorefinatio et Distillatio Vacui

1. ‌Electrorefinatio‌

• ‌Systema Electrolyticum:
• Compositio electrolytorum: H₂SO₄ (80–120g/L), TeO₂ (40–60g/L), additivum (gelatina 0.1–0.3g/L);
• Temperaturae moderatio: 30–40°C, circulationis fluxus 1.5–2 m³/h.
• ‌Parametri Processus:
• Densitas currentis: 100–150 A/m², tensio cellulae 0.2–0.4V;
• Spatium inter electrodos: 80–120 mm, crassitudo depositionis cathodi 2–3 mm/8 altitudines;
• Efficacia remotionis impuritatum: Cu ≤5ppm, Pb ≤1ppm.
• ‌CautionesElectrolytum regulariter filtra (praecisione ≤1μm); superficies anodi mechanice poliendae sunt ne passiventur.

1. ‌Distillatio Vacui‌

• ‌Parametri Processus:
• Gradus vacui: ≤1×10⁻²Pa, temperatura distillationis 600–650°C;
• Temperatura zonae condensatoris: 200–250°C, efficientia condensationis vaporis Te ≥95%;
• Tempus distillationis: horae 8–12, capacitas unius partis ≤50kg.
• ‌Distributio ImpuritatisImpuritates leniter ebullientes (Se, S) in fronte condensatoris accumulantur; impuritates alto puncto ebullienti (Pb, Ag) in residuis manent.
• ‌CautionesSystema vacui praeimprimendum est ad ≤5×10⁻³Pa ante calefactionem ne oxidatio Te fiat.

III. Incrementum Crystallinum (Crystallizatio Directionalis)

1. ‌Configuratio Instrumentorum‌

• ‌Modela Fornacis Crescentis CrystallinaeTDR-70A/B (capacitas 30 kg) vel TRDL-800 (capacitas 60 kg);
• Materia crucibuli: Graphite altae puritatis (cineris contentum ≤5ppm), dimensiones Φ300 × 400mm;
• Modus calefactionis: Calefactio resistentiae graphitae, temperatura maxima 1200°C.

1. ‌Parametri Processus‌

• ‌Imperium Liquefactionis:
• Temperatura liquefactionis: 500–520°C, profunditas piscinae liquefactionis 80–120mm;
• Gas protectivum: Ar (puritas ≥99.999%), fluxus 10–15 L/min.
• ‌Parametri Crystallisationis:
• Celeritas tractionis: 1–3 mm/h, celeritas rotationis crystalli 8–12 rpm;
• Gradiens temperaturae: axialis 30–50°C/cm, radialis ≤10°C/cm;
• Modus refrigerationis: Basis cuprea aqua refrigerata (temperatura aquae 20–25°C), refrigeratio radiativa superior.

1. ‌Imperium Impuritatis‌

• ‌Effectus SegregationisImpuritates ut Fe, Ni (coefficiens segregationis <0.1) ad limites granorum accumulantur;
• ‌Cycli RefusionisCycli 3–5, impuritates totales finales ≤0.1ppm.

1. ‌Cautiones:

• Superficiem liquefactionis laminis graphitis tegere ad volatilitatem Te reprimendam (rata iacturae ≤0.5%);
• Diametrum crystalli tempore reali utens mensuris lasericis (praecisione ±0.1mm) monitorare;
• Fluctuationes temperaturae >±2°C vitandae sunt ne densitas dislocationum augeatur (scopus ≤10³/cm²).

IV. Inspectio Qualitatis et Mensurae Claves

V. Protocolla Ambientalia et Salutis

1. ‌Tractatio Gasorum Exhaustorum:

• Exhaustum torrendi: SO₂ et SeO₂ neutraliza cum purgatoribus NaOH (pH ≥ 10);
• Exhaustum distillationis vacui: Vapor Te condensatur et recuperatur; gases residui per carbonem activatum adsorbentur.

1. ‌Recirculatio Scoriae:

• Lutum anodicum (Ag, Au continens): Recuperandum per hydrometallurgiam (systema H₂SO₄-HCl);
• Residua electrolysis (Pb, Cu continentia): Redde ad systemata fusionis cupri.

1. ‌Mensurae Salutis:

• Operarii larvas gasales gerere debent (vapor Te toxicus est); ventilationem pressionis negativae (ratio commutationis aeris ≥10 cyclorum/h) servare.

Praecepta Optimizationis Processuum

1. ‌Adaptatio Materiae CrudaeTemperaturam torrefactionis et proportionem acidi dynamicē accommoda secundum fontes limi anodici (e.g., cuprum an plumbum fusum);
2. ‌Congruentia Rationis Extrahendi CrystalliCeleritatem tractionis secundum convectionem liquefactionis (numerum Reynolds Re≥2000) accommoda ut superrefrigeratio constitutionalis reducatur;
3. ‌Efficacia EnergiaeCalefactione zonali duplici temperatura (zona principali 500°C, subzona 400°C) utere ad consumptionem energiae resistentiae graphitae 30% reducendam.