આર્સેનિક નિસ્યંદન અને શુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયા

આર્સેનિક નિસ્યંદન અને શુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયા એ એક પદ્ધતિ છે જે આર્સેનિક અને તેના સંયોજનોની અસ્થિરતામાં તફાવતનો ઉપયોગ કરીને અલગ અને શુદ્ધિકરણ કરે છે, ખાસ કરીને આર્સેનિકમાં સલ્ફર, સેલેનિયમ, ટેલુરિયમ અને અન્ય અશુદ્ધિઓને દૂર કરવા માટે યોગ્ય.અહીં મુખ્ય પગલાં અને વિચારણાઓ છે:

૧.કાચા માલની પૂર્વ-સારવાર

• ક્રૂડ આર્સેનિકના સ્ત્રોતો: સામાન્ય રીતે આર્સેનિક ધરાવતા ખનિજો (દા.ત. આર્સેનાઇટ, રીઅલગાર) અથવા રિસાયકલ કરેલા આર્સેનિક ધરાવતા કચરાના ગળવાના ઉપ-ઉત્પાદન તરીકે.
• ઓક્સિડેટીવ રોસ્ટિંગ(વૈકલ્પિક): જો કાચો માલ આર્સેનિક સલ્ફાઇડ (દા.ત. As₂S₃) હોય, તો તેને અસ્થિર As₂O₃ માં રૂપાંતરિત કરવા માટે પહેલા શેકવાની જરૂર છે.

As2S3+9O2→As2O3+3SO2As2​S3​+9O2​→આ પ્રમાણે૨O3+3SO2

2.નિસ્યંદન એકમ

• સાધનો: ક્વાર્ટઝ અથવા સિરામિક સ્ટીલ (કાટ પ્રતિરોધક, ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિરોધક), કન્ડેન્સર ટ્યુબ અને રીસીવિંગ બોટલથી સજ્જ.
• નિષ્ક્રિય રક્ષણ: આર્સેનિક ઓક્સિડેશન અથવા વિસ્ફોટના જોખમને રોકવા માટે નાઇટ્રોજન અથવા કાર્બન ડાયોક્સાઇડ દાખલ કરવામાં આવે છે (આર્સેનિક વરાળ જ્વલનશીલ છે).

૩.નિસ્યંદન પ્રક્રિયા

• તાપમાન નિયંત્રણ:
  • આર્સેનિક ઉત્કર્ષ: 500-600 °C પર As₂O₃ ઉત્પ્રેરણ (લગભગ 615 °C પર શુદ્ધ આર્સેનિક ઉત્પ્રેરણ)).
  • અશુદ્ધિ અલગતા: સલ્ફર અને સેલેનિયમ જેવી ઓછી ઉકળતી અશુદ્ધિઓ પ્રાધાન્યમાં વાયુયુક્ત હોય છે અને તેને વિભાજિત ઘનીકરણ દ્વારા અલગ કરી શકાય છે.
• ઘનીકરણ સંગ્રહ: આર્સેનિક વરાળ ઘનીકરણ ઝોન (100-200°C) માં ઉચ્ચ શુદ્ધતા As₂O₃ અથવા તત્વ આર્સેનિકમાં ઘનીકરણ પામે છે.).

૪.પ્રક્રિયા પછી

• ઘટાડો(જો એલિમેન્ટલ આર્સેનિક જરૂરી હોય તો): કાર્બન અથવા હાઇડ્રોજન વડે As₂O₃ નું પ્રમાણ ઘટાડવું

As2O3+3H2→2As+3H2OAs2O3+3H2→2As+3H૨ઓ

• વેક્યુમ ડિસ્ટિલેશન: અવશેષ અસ્થિર અશુદ્ધિઓ દૂર કરવા માટે તત્વ આર્સેનિકનું વધુ શુદ્ધિકરણ.

૫.સાવચેતીનાં પગલાં

• ઝેરી અસરથી રક્ષણ: આખી પ્રક્રિયા બંધ કામગીરી છે, જે આર્સેનિક લિકેજ શોધ અને કટોકટી સારવાર સાધનોથી સજ્જ છે.
• ટેઇલ ગેસ ટ્રીટમેન્ટ: ઘનીકરણ પછી, As₂O₃ ટાળવા માટે પૂંછડી ગેસને લાઇ દ્રાવણ (જેમ કે NaOH) અથવા સક્રિય કાર્બન શોષણ દ્વારા શોષવાની જરૂર છે.ઉત્સર્જન.
• આર્સેનિક ધાતુનો સંગ્રહ: ઓક્સિડેશન અથવા ડિલીકસેંટ અટકાવવા માટે નિષ્ક્રિય વાતાવરણમાં સંગ્રહિત.

6. શુદ્ધતાઉન્નતીકરણ

• મલ્ટી-સ્ટેજ ડિસ્ટિલેશન: વારંવાર નિસ્યંદન શુદ્ધતાને 99.99% થી વધુ સુધારી શકે છે.
• ઝોન ગલન (વૈકલ્પિક): ધાતુની અશુદ્ધિઓને વધુ ઘટાડવા માટે એલિમેન્ટલ આર્સેનિકનું ઝોન રિફાઇનિંગ.

એપ્લિકેશનના ક્ષેત્રો

ઉચ્ચ-શુદ્ધતા આર્સેનિકનો ઉપયોગ સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીમાં થાય છે (દા.ત. GaAs)સ્ફટિકો), એલોય ઉમેરણો, અથવા વિશિષ્ટ ચશ્માના ઉત્પાદનમાં. પીસલામતી અને સુસંગત કચરા નિકાલની ખાતરી કરવા માટે, રોસેસે કડક પર્યાવરણીય નિયમોનું પાલન કરવાની જરૂર છે.