Antymon to srebrzystobiały, kruchy metaloid o romboedrycznej (sześciokątnej) strukturze kryształu, twardości w skali Mohsa około 3, temperaturze topnienia 630 stopni, gęstości około 6,62 g/cm3 i słabej przewodności cieplnej i elektrycznej. Jego wzór cząsteczkowy to Sb, numer CAS to 7440-36-0, a antymon metaliczny jest sklasyfikowany pod kodem celnym 811010. Te właściwości - niska przewodność cieplna, stosunkowo niska temperatura topnienia jak na metal ciężki i silna tendencja do utleniania - wyjaśniają, dlaczego obróbka wlewków antymonu jest mniej wyrozumiała niż obróbka wielu innych metali nieżelaznych.
Antymon jest również podstawą dużej rodziny chemicznej. Trójtlenek antymonu (Sb2O3) to półprodukt-o opóźniającym palenie, najczęściej wytwarzany na dalszym etapie łańcucha dostaw, a antymon jest stosowany w siatkach i stopach akumulatorów-ołowiowo-kwasowych, metalach łożyskowych i typowych, osłonach kabli, półprzewodnikach i odstojnikach szklanych. Każda z tych dróg zaczyna się od prawidłowo stopionego, prawidłowo odlanego wlewka, zatem poniższe środki ostrożności warto traktować jako wymagania procesu, a nie opcjonalną dobrą praktykę.
Wybór gatunku i limity składu chemicznego
Handlowe wlewki antymonu są przedmiotem obrotu według określonej drabiny klasowej. Wyższe gatunki mają bardziej rygorystyczne limity dotyczące arsenu, ołowiu, żelaza, miedzi, selenu, bizmutu, kadmu, telluru, siarki i cyny, a gatunek należy wybrać pod kątem końcowego zastosowania:-o wysokiej czystości Sb-00 i Sb-0 do środków zmniejszających palność i do zastosowań elektronicznych, Sb-1 do stopów ogólnych i Sb-2, gdzie specyfikacje są mniej wymagające. Poniżej przedstawiono typowe maksymalne limity zanieczyszczeń.
| Element / granica | Sb-00 | Sb-0 | Sb-1 | Sb-2 |
|---|---|---|---|---|
| Sb% min | 99.95 | 99.9 | 99.85 | 99.65 |
| Jako % maks | 0.01 | 0.03 | 0.05 | 0.1 |
| Pb% maks | 0.01 | 0.05 | 0.1 | 0.2 |
| Fe% maks | 0.003 | 0.01 | 0.015 | 0.02 |
| Cu% maks | 0.003 | 0.01 | 0.01 | 0.015 |
| Se% maks | 0.0015 | 0.003 | 0.004 | 0.005 |
| Bi% maks | 0.003 | 0.005 | 0.01 | 0.03 |
| Cd% maks | 0.0005 | 0.001 | 0.001 | 0.0015 |
| Te% maks | 0.0015 | 0.003 | 0.005 | 0.005 |
| S% maks | 0.005 | 0.008 | 0.04 | 0.06 |
| Sn% maks | 0.0015 | 0.003 | 0.003 | 0.003 |
Bezpieczeństwo: temperatura topnienia, ryzyko oparów i stibiny
Do przetwarzania antymonu wykorzystuje się-wysokotemperaturowe, a w niektórych przypadkach wysokociśnieniowe-urządzenia. Stopiony antymon o temperaturze 630 stopni i wyższej powoduje poważne oparzenia operatora, a wilgoć lub mokry złom dostający się do stopionego materiału może spowodować gwałtowny wybuch pary, dlatego materiał wsadowy musi być suchy, wstępnie podgrzany i powoli ładowany. Tygle, kadzie i formy muszą być-wstępnie wysuszone przed kontaktem z ciekłym metalem.
Drugim filarem bezpieczeństwa jest kontrola pyłu i oparów. Antymon i jego związki, zwłaszcza trójtlenek antymonu, są niebezpieczne w przypadku wdychania, a operacje takie jak kruszenie, mielenie, obróbka żużlu i szumowanie żużla powodują powstawanie drobnych cząstek. Wymagana jest lokalna wentylacja wyciągowa, zamknięte punkty transferu, prawidłowa ochrona dróg oddechowych i rutynowe monitorowanie powietrza, a także monitorowanie biologiczne lub moczowe w przypadku regularnego narażenia. Trzecim, mniej oczywistym ryzykiem jest stibina (SbH3), wysoce toksyczny gaz, który może powstawać, gdy-materiał zawierający antymon spotyka się z powstającym wodorem -, na przykład podczas trawienia kwasem lub w wilgotnych, redukujących pozostałościach. Należy unikać kontaktu kwasu z cząstkami antymonu, a zamknięte przestrzenie należy-sprawdzić pod kątem obecności gazu przed wejściem.
Kontrola czystości: surowiec, żużlowanie i odlewanie
Czystość jest komercyjnym sercem przetwarzania wlewków antymonu. Pierwszą dźwignią jest wsad: wyselekcjonowane surowce antymonu i czysty-złom z jednego źródła zapobiegają przedostawaniu się ołowiu, miedzi, żelaza i bizmutu, których późniejsze usuwanie jest kosztowne. Drugą dźwignią jest etap wytapiania i rafinacji, w którym praktyka topnika i żużlowania, czas przetrzymywania i temperatura określają, ile arsenu, siarki i żelaza jest przenoszone do żużla, a nie zatrzymywane w metalu.
Trzecia dźwignia rzuca. Przegrzanie stopu powinno być utrzymywane na tak niskim poziomie, jaki jest zgodny z czystym wypełnianiem formy, ponieważ nadmierne przegrzanie zwiększa straty utleniania i powstawanie żużla. Temperatura odlewania, wstępne podgrzewanie formy, powlekanie formy i szybkość chłodzenia razem kontrolują jakość powierzchni wlewka, powstawanie wgłębień skurczowych i wewnętrzną solidność. Odlewanie do czystych, lekko podgrzanych form i kontrolowanie frontu krzepnięcia daje wlewki, które są zwarte, wolne od zakładek powierzchniowych i mają stałą masę -, czego oczekują dalsze przetapiacze. Wlewki można również wytwarzać metodą kucia lub innego formowania mechanicznego, gdy wymagany jest określony rozmiar, kształt lub niestandardowa geometria, metodą wybraną zgodnie z formą produktu i rysunkiem klienta.
Ochrona środowiska i wyłączona-obsługa gazu
Wytapianie i odlewanie antymonu generuje gazy odlotowe, pyły, żużel i ścieki, które należy oczyszczać zgodnie z obowiązującymi wymogami ochrony środowiska. Praktyczne środki obejmują piece kołpakowe i kadzie, filtrację workową lub wkładową gazów odlotowych-procesowych, płukanie na mokro w przypadku obecności dwutlenku lub halogenków siarki, wodę chłodzącą w-pętli zamkniętej oraz kontrolowane usuwanie lub odzyskiwanie pozostałości- zawierających antymon. Odzyskiwanie antymonu ze zgarów i żużli zamiast składowania na wysypiskach zmniejsza zarówno obciążenie dla środowiska, jak i koszty surowców, i jest normalną częścią-dobrze prowadzonej działalności związanej z antymonem.
Konserwacja sprzętu i stabilna produkcja
Sprzęt do przetwarzania wlewków antymonu jest narażony na działanie wysokiej temperatury, ściernych żużli i żrących gazów spalinowych, więc konserwacja nie może być reaktywna. Regularna kontrola tygli i wykładzin ogniotrwałych, kalibracja termopar i-kontroli temperatury, sprawdzanie stanu formy i powłoki formy, czyszczenie kanałów wylotowych i filtrów oraz planowa wymiana części zużywalnych zapewniają niezawodność procesu i chronią skład chemiczny produktu przed zanieczyszczeniami pochodzącymi ze zużytego oprzyrządowania.
Dobrze{0}}działające zakłady rejestrują temperaturę stopu, czas przetrzymywania, dodatki topnika i warunki odlewania dla każdego ciepła. To właśnie ten zapis sprawia, że twierdzenie o czystości jest uzasadnione i umożliwia roślinie reprodukcję wlewków antymonu o zawartości takiej jak 99,65%, 99,85% lub 99,90% w sposób ciągły z partii na partię.
Często zadawane pytania: Przetwarzanie wlewków antymonu
P: Jaka jest temperatura topnienia i gęstość wlewków antymonu?
Antymon topi się w temperaturze około 630 stopni i ma gęstość około 6,62 g/cm3, twardość w skali Mohsa około 3 i srebrzystobiały, kruchy wygląd.
P: Dlaczego materiał zasilający zawierający antymon musi być suchy przed ładowaniem?
Wilgotny lub mokry złom w kontakcie ze stopionym antymonem gwałtownie zamienia się w parę, wyrzucając metal z tygla; suszenie i kontrolowane ładowanie to istotne kroki zapewniające bezpieczeństwo.
P: W jaki sposób utrzymuje się czystość wlewków antymonu podczas przetwarzania?
Poprzez wybór czystych surowców, kontrolowanie topnika i żużlowania w celu odrzucenia arsenu i siarki, ograniczanie przegrzania stopu i odlewanie w czystych, wstępnie podgrzanych formach w stabilnym trybie chłodzenia.
P: Jakie są główne kontrole środowiskowe podczas przetwarzania antymonu?
Piece kołpakowe i stacje odlewnicze, odpylanie worków, oczyszczanie na mokro kwaśnych-gazów odlotowych, zamknięte obiegi wody chłodzącej oraz odzysk lub kontrolowane usuwanie żużlu i żużla-zawierającego antymon.
P: Co to jest stibina i dlaczego ma to znaczenie?
Stibina (SbH3) to wysoce toksyczny gaz, który może powstać, gdy materiał-zawierający antymon styka się z powstającym wodorem, dlatego należy unikać kontaktu kwasu z cząstkami antymonu i-testować gaz w zamkniętych pomieszczeniach.
P: Jakie gatunki wlewków antymonu są powszechnie dostarczane?
Wlewki antymonu są zwykle dostarczane jako Sb-00, Sb-0, Sb-1 i Sb-2, z minimalną zawartością antymonu wynoszącą odpowiednio 99,95%, 99,9%, 99,85% i 99,65%.