Kaʻina hana Cadmium a me nā ʻāpana

I. Hoomaemae mua a me ka hoomaemae mua

1. ?Hoʻomākaukau ʻana i nā meaʻai Cadmium maʻemaʻe kiʻekiʻe?

• ?Holoi ʻakika‌ : E hoʻokomo i nā ingots cadmium o ka ʻoihana i loko o ka solution 5%-10% nitric acid ma 40-60°C no 1-2 mau hola e wehe ai i nā oxides o luna a me nā haumia metala. Holoi me ka wai deionized a hiki i ka pH neutral a maloʻo maloʻo.
• ?ʻO ka hoʻoheheʻe ʻana i ka wai‌ : E mālama i ka ʻōpala i loko o ka cadmium (e laʻa, copper-cadmium slag) me ka sulfuric acid (15-20% ka hoʻonanea ʻana) ma 80-90°C no 4-6 mau hola, e loaʻa ai ka ≥95% cadmium leaching pono. E kānana a hoʻohui i ka pauka zinc (1.2-1.5 manawa stoichiometric ratio) no ka neʻe ʻana e loaʻa ka sponge cadmium‌

1. ?Hehee a hoolei?

• E hoʻouka i ka sponge cadmium i loko o nā crucibles graphite maʻemaʻe kiʻekiʻe, e hoʻoheheʻe ma lalo o ka lewa argon ma 320-350°C, a ninini i loko o nā mole graphite no ka hoʻomaha mālie. Hoʻokumu i nā ingots me ka nui ≥8.65 g/cm³

II. Hoʻomaʻemaʻe ʻĀpana

1. ?Lako a me na Laina?

• E hoʻohana i nā kapuahi hoʻoheheʻe ʻia me ka laula o 5-8 mm, ka māmā holo o 3-5 mm/h, a me 8-12 mau kaʻa hoʻomaʻemaʻe. ʻO ke ana wela wela: 50-80°C/cm; māmā ≤10⁻³ Pa‌
• ?Hoʻokaʻawale haumia‌ : Hoʻohele ʻia ka wahi hou i ke kēpau concentrate, zinc, a me nā mea haumia ʻē aʻe ma ka huelo ingot. Wehe i ka hope 15-20% pauku waiwai haumia, e loaʻa ana ka maʻemaʻe waena ≥99.999%

1. ?Nā Mana Ki?

• ʻO ka mahana wela o ka wahi i hoʻoheheʻe ʻia: 400-450°C (ma luna iki o ka helu hehee o cadmium o 321°C);
• Ka helu hoʻoluʻu: 0.5-1.5 ° C / min e hōʻemi i nā hemahema lattice;
• Argon kahe kahe: 10-15 L / min e pale aku i ka oxidation

III. Hoʻomaʻemaʻe Electrolytic

1. ?Hoʻolāʻau Electrolyte?

• ʻO ka hui electrolyte: Cadmium sulfate (CdSO₄, 80-120 g/L) a me ka sulfuric acid (pH 2-3), me ka 0.01-0.05 g/L gelatin i hoʻohui ʻia e hoʻonui i ka nui o ka waihona cathode.

1. ?Kaʻina Hana?

• Anode: Papa cadmium maʻemaʻe; Cathode: Pāpala Titanium;
• ʻAno nui o kēia manawa: 80-120 A/m²; Kelepona uila: 2.0-2.5 V;
• Electrolysis mahana: 30-40 ° C; Ka lōʻihi: 48-72 hola; Maʻemaʻe Cathode ≥99.99%.

IV. ʻO ka hoʻohaʻahaʻa hoʻomāmā

1. ?ʻO ka ho'ēmi a me ka hoʻokaʻawaleʻana i ka wela kiʻekiʻe?

• E hoʻokomo i nā ingots cadmium i loko o ka umu (pressure ≤10⁻² Pa), e hoʻokomo i ka hydrogen ma ke ʻano he reductant, a me ka wela i ka 800-1000°C e hoʻemi i nā oxide cadmium i ka cadmium kinoea. Ka wela condenser: 200-250 ° C; Maʻemaʻe hope ≥99.9995%

1. ?Pono e wehe i ka haumia?

• Ke koena kepau, keleawe, a me nā mea haumia ʻē aʻe ≤0.1 ppm;
• ʻOkoke maʻiʻo ≤5 ppm‌

V. Czochralski Hoʻokahi Crystal Growth

1. ?Hoʻoheheʻe ʻia a me ka hoʻomākaukau ʻana i nā hua kristal?

• E hoʻouka i nā ingots cadmium maʻemaʻe kiʻekiʻe i loko o nā crucibles quartz maʻemaʻe kiʻekiʻe, hoʻoheheʻe ma lalo o ka argon ma 340-360°C. E hoohana <100>-oriented single-crystal cadmium anoano (diameter 5-8 mm), pre-annealed ma 800°C no ka hoopau ana i ke kaumaha o loko.

1. ?Nā Kūlana Huki Crystal?

• Ka wikiwiki o ka huki ʻana: 1.0-1.5 mm / min (ka pae mua), 0.3-0.5 mm / min (ka ulu mau ʻana);
• ʻO ka hoʻololi ʻana i ka crucible: 5-10 rpm (counter-rotation);
• ʻO ke ana wela wela: 2-5°C/mm; Paʻa-wai ka hoʻololi ʻana o ka wela ≤±0.5°C‌

1. ?Nā ʻenehana hoʻopau hemahema?

• ?Kokua Mākēneki‌ : E hoʻopili i ka 0.2-0.5 T axial magnetic field e hoʻopau i ka hoʻoheheʻe ʻana a hoʻemi i nā striations haumia;
• ?Hoʻoluʻu ʻia‌ : ʻO 10-20°C/h ka helu hoʻoluʻu ma hope o ka ulu ʻana e hōʻemi i nā hemahema dislocation i hoʻokumu ʻia e ke koʻikoʻi wela‌.

VI. Ma hope o ka hana ʻana a me ka mana maikaʻi

1. ?Mīkini Crystal?

• ?ʻoki ʻoki‌ : E hoʻohana i nā ʻili uwea daimana e ʻoki ʻia i loko o nā wafers 0.5-1.0 mm i ka wikiwiki uea 20-30 m/s;
• ?ʻO ka hoʻopololei‌ : ʻO ka hoʻoliʻiliʻi ʻana me ka nitric acid-ethanol hui pū ʻia (1:5 vol. ratio), e loaʻa ana ka ʻeleʻele ʻili Ra ≤0.5 nm.

1. ?Nā Kūlana Kūlana?

• ?Maemae‌ : GDMS (Glow Discharge Mass Spectrometry) hōʻoia Fe, Cu, Pb ≤0.1 ppm;
• ?Kū'ē‌ : ≤5×10⁻⁸ Ω·m (maemaʻe ≥99.9999%);
• ?Hoʻo·kino kiʻi kiʻi: Wehewehe <0.5°; ≤10³/cm²

VII. Kaʻina Hana Hoʻolālā

1. ?Wehe ʻia i ka haumia?

• E hoʻohana i nā resins hoʻololi ion no ka adsorption koho o Cu, Fe, a me nā mea ʻē aʻe, i hui pū ʻia me ka hoʻomaʻemaʻe ʻana i nā pae he nui e loaʻa ai ka maʻemaʻe 6N-grade (99.9999%)‌

1. ?Hoʻomaikaʻi ʻana i ka ʻautome?

• Hoʻololi ikaika nā algorithms AI i ka huki ʻana i ka wikiwiki, nā gradients wela, a me nā mea ʻē aʻe, e hoʻonui ana i ka hua mai 85% a i 93%;
• E hoʻonui i ka nui crucible i 36 iniha, e hiki ai ke hoʻohana i ka ʻai meaʻai hoʻokahi o 2800 kg, e hōʻemi ana i ka hoʻohana ʻana i ka ikehu i 80 kWh/kg.

1. ?Hoʻomau a me ka hoʻihoʻi waiwai?

• Hoʻoulu hou i ka ʻōpala holoi waika ma o ka hoʻololi ion (Cd recovery ≥99.5%);
• E mālama i nā kinoea hoʻopau me ka adsorption kalapona i hana ʻia + ka holoi ʻana i ka alkaline (Cd vapor recovery ≥98%)‌

Hōʻuluʻulu manaʻo

Hoʻopili ke kaʻina hana hoʻomaʻemaʻe cadmium i ka hydrometallurgy, ka hoʻomaʻemaʻe kino kino kiʻekiʻe, a me nā ʻenehana ulu kristal pololei. Ma o ka leaching acid, hoʻomaʻemaʻe ʻāina, electrolysis, vacuum distillation, a me ka ulu ʻana o Czochralski—i hui pū ʻia me nā hana automation a me ka hoʻomaʻamaʻa kaiaola—hiki iā ia ke hana paʻa i nā kristal cadmium hoʻokahi ultra-high-purity 6N-grade. Hoʻokō kēia i nā koi no nā mea ʻike nuklea, nā mea photovoltaic, a me nā mea hana semiconductor kiʻekiʻe. E kālele ana nā holomua i ka wā e hiki mai ana i ka ulu ʻana o ka kristal nui, ka hoʻokaʻawale ʻana i ka haumia, a me ka hana haʻahaʻa-carbon.