يعد تطبيق تقنية خلية التحليل الكهربائي السريع في معالجة خام الأنتيمون طريقة مبتكرة تجمع بين المعالجة المائية والتفاعلات الكهروكيميائية، بهدف تحسين كفاءة استعادة الأنتيمون وتقليل استهلاك الطاقة وتقليل التلوث البيئي. وفيما يلي النقاط الرئيسية لهذه التكنولوجيا واقتراحات التنفيذ:

1. المبدأ الفني لخلية التحليل الكهربائي السريع للطين

1. التحليل الكهربائي المباشر للطين

يدخل خليط الخام (معلق من الخام المطحون الناعم المخلوط بالإلكتروليت) مباشرة إلى الخلية الكهربائية، حيث يتم استخلاص الأنتيمون وترسيب المعدن من خلال التفاعلات الكهروكيميائية، مما يلغي خطوات الاستخلاص والتنقية التقليدية ويقصر العملية.

2. آلية التفاعل

تفاعل الأنود: تعمل البيئة المؤكسدة على تعزيز إذابة خام الأنتيمون (مثل ستيبنيت Sb2S2)، مما يؤدي إلى إطلاق Sb³+: Sb2S₃+6H+→2Sb³++3H2S↑

تفاعل الكاثود: يتم اختزال Sb³+ إلى أنتيمون معدني عند الكاثود: Sb3++3e−→Sb

يجب التحكم في التفاعلات الجانبية (مثل تفاعل تطور الهيدروجين) لتحسين كفاءة التيار.

2. تدابير التحسين لمعالجة خام الأنتيمون بكفاءة

1. اختيار نظام الإلكتروليت

النظام الحمضي (مثل H2SO4 أو HCl): مناسب لخام كبريتيد الأنتيمون، والذي يمكنه منع تخميل الكبريتيد.

يؤدي إضافة عوامل التعقيد (مثل Cl⁻) إلى تعزيز إذابة Sb³+، أو تعمل المواد الخافضة للتوتر السطحي على تحسين تشتت الملاط.

2. تحسين المعلمات الرئيسية

كثافة التيار: يتم التحكم بها عادة عند 100-300 أمبير/م². سيؤدي الارتفاع الشديد إلى تفاعل جانبي لتطور الهيدروجين، بينما سيؤدي الانخفاض الشديد إلى تقليل الكفاءة.

درجة الحرارة: 40-60 درجة مئوية مناسبة لتسريع التفاعل وتجنب تبخر الإلكتروليت.

تركيز الملاط: 10-30٪ من المحتوى الصلب، وتحقيق التوازن بين كفاءة نقل الكتلة واستهلاك الطاقة.

شدة التحريك: التأكد من أن الجزيئات المعدنية معلقة ومتصلة بشكل كامل بالأقطاب الكهربائية.

3. التحكم في الشوائب

تتطلب الشوائب مثل الزرنيخ (As) والرصاص (Pb) المعالجة المسبقة (مثل التحميص التأكسدي لإزالة الزرنيخ) أو إضافة مثبطات (مثل الزرنيخ المعقد Fe³+) إلى الإلكتروليت.

يمنع الحجاب الحاجز الكاثودي هجرة أيونات الشوائب ويحسن نقاء الأنتيمون.

توفر تقنية خلية التحليل الكهربائي السريع للطين مسارًا جديدًا لاستخراج خام الأنتيمون بكفاءة وبطريقة صديقة للبيئة. وتتطلب تحسين معلمات العملية بناءً على خصائص الخام ومرافق حماية البيئة المطابقة. مع ابتكار مواد الأقطاب الكهربائية وأنظمة التحليل الكهربائي، من المتوقع أن تصبح هذه التكنولوجيا الطريقة السائدة في علم معادن الأنتيمون.