يعد استخدام الخلايا التحليلية المستمرة في التحليل الكهربائي لخام الأنتيمون اتجاهًا تقنيًا يجمع بين الإنتاج الفعال والمعادن الخضراء. وفيما يلي تحليل منهجي لتطبيقه:

1. المبادئ الأساسية

التحليل الكهربائي للطين: يتم استخدام طين الخام المحتوي على الأنتيمون (مثل الاستيبنيت، Sb2S2) بشكل مباشر كإلكتروليت للتحليل الكهربائي في وسط حمضي أو قلوي. يتم اختزال أيونات الأنتيمون (Sb³⁺) إلى أنتيمون معدني عند الكاثود، ويتم أكسدة الكبريتيدات عند الأنود لتشكيل الكبريت العنصري أو الكبريتات.

التشغيل المستمر: تدخل الملاط وتخرج باستمرار من الخلية التحليلية لتحقيق الإنتاج دون انقطاع وتحسين كفاءة المعالجة.

2. الهيكل والتصميم

(1) نظام التغذية: يتم حقن الملاط بشكل مستمر في الخلية الكهروليتية عن طريق المضخة أو الجاذبية لضمان التوزيع المنتظم.

(2) بنية الخلية التحليلية: غالبًا ما يتم استخدام تصميم السرير المميّع أو الخزان المحرِّك للحفاظ على الجسيمات الصلبة معلقة ومنع الترسيب.

(3) مواد الأقطاب الكهربائية:

الأنود: الأقطاب الكهربائية المطلية على أساس التيتانيوم (مثل IrO2-Ta2O₅) مقاومة للتآكل ولها نشاط تحفيزي عالي.

الكاثود: عبارة عن لوحة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو التيتانيوم، والتي يمكن طلائها بطبقة محفزة لتحسين كفاءة الاختزال.

(4) جهاز الفصل: بعد التحليل الكهربائي، يتم ترشيح الملاط أو طرده مركزيًا لفصل الأنتيمون المعدني، ويتم إعادة تدوير الإلكتروليت.

3. المزايا التقنية

إنتاج فعال: يقلل التشغيل المستمر من وقت التوقف ويكون حجم المعالجة أعلى بكثير من عمليات الدفعات التقليدية.

توفير الطاقة وتقليل الاستهلاك: المعالجة المباشرة للطمي تلغي خطوات الاستخلاص والتنقية، مما يقلل من استهلاك الطاقة بنسبة 20% -30%.

صديق للبيئة: يتم استعادة الكبريت في شكل عنصري لتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت؛ كما تعمل الدورة المغلقة على تقليل تصريف مياه الصرف الصحي.

معدل استرداد المعدن العالي: يمكن أن يصل معدل استرداد الأنتيمون إلى أكثر من 95%، وهو أفضل من عملية التحميص والتخفيض التقليدية (80%-90%).

4. التحديات الرئيسية

التحكم في خصائص الملاط: من الضروري تحسين حجم جزيئات الملاط (عادةً <200 شبكة)، والتركيز (محتوى المواد الصلبة 10% -30%) وقيمة الرقم الهيدروجيني (عادةً 1-3 مول / لتر H2SO4 في ظل الظروف الحمضية).

تلوث الأقطاب الكهربائية وعمرها: قد تتسبب الجسيمات الصلبة في تخميد الأقطاب الكهربائية، الأمر الذي يتطلب التنظيف المنتظم أو استخدام تيار النبض لتأخير الترسبات.

استقرار العملية: مطلوب التحكم الدقيق في كثافة التيار (100-300 أمبير / م 2) ودرجة الحرارة (40-80 درجة مئوية) ومعدل تدفق الإلكتروليت.

لقد أظهرت الخلايا التحليلية المستمرة إمكانات عالية الكفاءة والحماية البيئية في التحليل الكهربائي لطين الأنتيمون، ولكن الترويج الصناعي لها لا يزال بحاجة إلى حل مشاكل مثل عمر القطب الكهربائي ومعالجة الطين وتوسيع النظام. مع التقدم التكنولوجي، من المتوقع أن تصبح هذه العملية اتجاهًا ابتكاريًا مهمًا في مجال علم معادن الأنتيمون.