Antimon je stříbřitě bílý, křehký metaloid s romboedrickou (šestihrannou) krystalickou strukturou, tvrdostí podle Mohse asi 3, bodem tání 630 stupňů, hustotou asi 6,62 g/cm³ a špatnou tepelnou a elektrickou vodivostí. Jeho molekulární vzorec je Sb, jeho číslo CAS je 7440-36-0 a kovový antimon je klasifikován pod celním kódem 811010. Tyto vlastnosti - nízká tepelná vodivost, relativně nízký bod tání pro těžký kov a silná tendence k oxidaci – vysvětlují, proč je zpracování ingotů antimonu méně odolné než zpracování mnoha jiných kovů.
Antimon je také základem velké chemické rodiny. Oxid antimonitý (Sb2O3) je meziprodukt zpomalující hoření-nejčastěji vyráběný po proudu a antimon se používá v mřížkách a slitinách olověných akumulátorů-, ložiskových a typových kovech, pláštích kabelů, polovodičích a čističích skla. Každá z těchto cest začíná správně roztaveným, správně odlitým ingotem, takže níže uvedená opatření stojí za to považovat za procesní požadavky spíše než jako volitelný osvědčený postup.
Meze pro výběr jakosti a chemické složení
Komerční antimonové ingoty jsou obchodovány v definovaném žebříčku. Vyšší třídy mají přísnější limity pro arsen, olovo, železo, měď, selen, vizmut, kadmium, telur, síru a cín a třída musí být zvolena s ohledem na konečnou aplikaci: vysoká-čistota Sb-00 a Sb-0 pro zpomalovače hoření a elektronické použití, Sb-1 pro obecné slitiny a Sb-2, kde je specifikace méně náročná. Typické maximální limity nečistot jsou uvedeny níže.
| Element / limit | Sb-00 | Sb-0 | Sb-1 | Sb-2 |
|---|---|---|---|---|
| Sb % min | 99.95 | 99.9 | 99.85 | 99.65 |
| Jako % max | 0.01 | 0.03 | 0.05 | 0.1 |
| Pb % max | 0.01 | 0.05 | 0.1 | 0.2 |
| Fe % max | 0.003 | 0.01 | 0.015 | 0.02 |
| Cu % max | 0.003 | 0.01 | 0.01 | 0.015 |
| Se % max | 0.0015 | 0.003 | 0.004 | 0.005 |
| Bi % max | 0.003 | 0.005 | 0.01 | 0.03 |
| Cd % max | 0.0005 | 0.001 | 0.001 | 0.0015 |
| Te % max | 0.0015 | 0.003 | 0.005 | 0.005 |
| S % max | 0.005 | 0.008 | 0.04 | 0.06 |
| Sn % max | 0.0015 | 0.003 | 0.003 | 0.003 |
Bezpečnost: Riziko teploty taveniny, výparů a stibinu
Zpracování antimonu zahrnuje vysoko-teplotní a v některých trasách i vysokotlaká-zařízení. Roztavený antimon při 630 stupních a více obsluhu těžce popálí a jakákoliv vlhkost nebo mokrý šrot vnikající do taveniny může způsobit prudký výbuch páry, takže vstupní materiál musí být suchý, předehřátý a nabíjen pomalu. Kelímky, pánve a formy musí být před kontaktem s tekutým kovem před-vysušeny.
Kontrola prachu a výparů je druhým bezpečnostním pilířem. Antimon a jeho sloučeniny, zejména oxid antimonitý, jsou nebezpečné při vdechování a operace jako drcení, mletí, manipulace se struskou a sbírání strusky vytvářejí jemné částice. Je vyžadována místní odsávací ventilace, uzavřená předávací místa, správná ochrana dýchacích cest a rutinní monitorování vzduchu spolu s biologickým monitorováním nebo monitorováním moči tam, kde je expozice pravidelná. Třetím, méně zjevným rizikem je stibin (SbH3), vysoce toxický plyn, který se může tvořit, když se antimon-materiál s ložiskem setká s rodícím se vodíkem -, například při kyselém moření nebo ve vlhkých redukujících zbytcích. Je třeba se vyhnout kontaktu kyseliny s jemnými částmi antimonu a uzavřené prostory musí být před vstupem otestovány-plynem.
Kontrola čistoty: Surovina, struska a odlévání
Čistota je obchodním srdcem zpracování antimonových ingotů. První pákou je přívod: vybrané antimonové suroviny a čistý šrot z jednoho zdroje-zabraňují pronikání olova, mědi, železa a vizmutu, jejichž pozdější odstranění je nákladné. Druhou pákou je krok tavení a rafinace, kde praxe tavení a strusky, doba zdržení a teplota určují, kolik arsenu, síry a železa se přenese do strusky, spíše než zůstane v kovu.
Třetí páka je odlévací. Přehřátí taveniny by mělo být udržováno tak nízké, jak je v souladu s čistým plněním formy, protože nadměrné přehřátí zvyšuje oxidační ztráty a tvorbu strusky. Teplota lití, předehřátí formy, povlakování formy a rychlost chlazení společně řídí kvalitu povrchu ingotu, tvorbu smršťovací dutiny a vnitřní neporušenost. Odlévání do čistých, mírně předehřátých forem a ovládání čela tuhnutí poskytuje ingoty, které jsou husté, bez povrchových přesahů a mají stálou hmotnost - vlastnosti, které následní přetavovači očekávají. Ingoty mohou být také vyráběny tepáním nebo jiným mechanickým tvářením, kde je vyžadována specifická velikost, tvar nebo vlastní geometrie, s metodou zvolenou podle tvaru produktu a výkresu zákazníka.
Ochrana životního prostředí a Off{0}}nakládání s plynem
Tavení a odlévání antimonu vytváří odpadní plyny, prach, strusku a odpadní vody, které musí být zpracovány podle platných ekologických požadavků. Praktická opatření zahrnují poklopové pece a pánvové stanice, baghouse nebo kartušovou filtraci procesního-plynu, mokré čištění, kde je přítomen oxid siřičitý nebo halogenidy, uzavřenou-smyčku chladicí vody a řízenou likvidaci nebo obnovu zbytků obsahujících antimon-. Získávání antimonu ze strusky a strusky namísto skládkování snižuje zátěž životního prostředí i náklady na suroviny a je běžnou součástí dobře-provozu s antimonem.
Údržba zařízení a stabilní výroba
Zařízení na zpracování antimonových ingotů je vystaveno vysoké teplotě, abrazivním struskám a korozivním spalinám, takže údržba nemůže být reaktivní. Pravidelná kontrola kelímků a žáruvzdorných vyzdívek, termočlánky a kalibrace{1}}kontroly teploty, kontrola stavu formy a povlaku formy, čištění výfukových kanálů a filtrů a plánovaná výměna opotřebitelných dílů udržují proces spolehlivý a chrání chemii produktu před kontaminací z opotřebovaných nástrojů.
Dobře{0}}provozované závody zaznamenávají teplotu tání, dobu zdržení, přídavky tavidla a podmínky odlévání pro každé teplo. Tento záznam je to, co činí tvrzení o čistotě obhajitelným a co umožňuje závodu reprodukovat jakost, jako je 99,65%, 99,85% nebo 99,90% antimonový ingot konzistentně od šarže k šarži.
FAQ: Zpracování antimonových ingotů
Otázka: Jaká je teplota tání a hustota ingotu antimonu?
Antimon taje při přibližně 630 stupních a má hustotu asi 6,62 g/cm³, s tvrdostí podle Mohse asi 3 a stříbřitě bílým křehkým vzhledem.
Otázka: Proč musí být vstupní antimonový materiál před plněním suchý?
Vlhkost nebo mokrý šrot v kontaktu s roztaveným antimonem se výbušně pára a vyhazuje kov z kelímku; sušení a řízené nabíjení jsou základními bezpečnostními kroky.
Otázka: Jak se během zpracování udržuje čistota ingotu antimonu?
Výběrem čistých surovin, řízením tavení a strusky pro odstranění arsenu a síry, omezením přehřátí taveniny a odléváním do čistých předehřátých forem ve stabilním režimu chlazení.
Otázka: Jaké jsou hlavní environmentální kontroly pro zpracování antimonu?
Pece s krytem a licí stanice, sběr prachu z pytlů, mokré čištění kyselého-plynu, uzavřené okruhy chladicí vody a regenerace nebo řízená likvidace strusky a strusky obsahujících antimon-.
Otázka: Co je to stibin a proč na tom záleží?
Stibin (SbH3) je vysoce toxický plyn, který může vznikat, když se antimon-materiál ložisek dostane do kontaktu s rodícím se vodíkem, takže je třeba se vyhnout kontaktu kyseliny s jemným antimonem a testovat plyn- v uzavřených prostorách.
Otázka: Které třídy antimonových ingotů se běžně dodávají?
Antimonové ingoty se běžně dodávají jako Sb-00, Sb-0, Sb-1 a Sb-2 s minimálními obsahy antimonu 99,95 %, 99,9 %, 99,85 % a 99,65 %.