Спосіб рафінування цинку

Спосіб рафінування цинку, що включає випаровування цинку у вакуумі і наступну конденсацію парів цинку у вакуумі, який відрізняється тим, що пари цинку пропускають через фільтр, нагрітий до температури, не нижчої від температури випаровування цинку. Корисна модель відноситься до металургії цинку і найбільш ефективно може бути використана при одержанні високочистого цинку для мікроелектроніки. Одним з основних методів одержання високочистого цинку є дистиляція. Відомий вакуумний дистиляційний спосіб очищення простих речовин з конденсацією в умовах температурного градієнта, у якому конденсація супроводжується ревипаровуванням частинок пари, що конденсуються (див. Иванов В.Е , Папиров И.И., Тихинский Г.Ф., Амоненко В.М. Чистые и сверхчистые металлы (получение методом дистилляции в вакууме). - М.: Металлургия, 1969, с. 263. Кравченко А.И, Устройства для дистилляции с конденсацией в температурном градиенте/ Чистые металлы (сб докладов 7-го международного симпозиума "Чистые металлы", апрель 2001 г.). Харьков, ННЦХФТИ, 2001 г. - С 97-99). Недоліком способу є його невисока технологічність, яка пов'язана з тим, що одержаний конденсат розтягнутий по конденсаторі уздовж напрямку температурного градієнта, внаслідок чого потрібно виділення найбільш чистої частини конденсату. Вихід придатного продукту звичайно не перевищує 50%. Найбільш близьким до відомого способу є двостадійний вакуумний спосіб рафінування цинку (Ковтун Г П., Кравченко А.И., Щербань А.П. Рафинирование галлия, цинка, кадмия и теллура дистилляцией в вакууме/ Чистые металлы (сб. докладов 7-го международного симпозиума "Чистые металлы", апрель 2001 г.). - Харьков, ННЦ ХФТИ, 2001 г.-С. 117-119). Цинк випаровують при температурі T=Tm+(50...60°C) і конденсують при температурі T=Tm-(30...40°C), де Tm=420°C - температура плавлення цинку. На першому етапі в конденсаторі збирається конденсат (= 5% від маси завантаження), забруднений легколеткими домішками. Цей конденсат видаляється з конденсатора. На другому етапі очищений від легколетких домішок залишок цинку, що рафінується, піддається додатковій дистиляції з часткою перегонки 90...95 % Отриманий конденсат є рафінованим продуктом. Недоліком відомого способу є невисока ефективність рафінування цинку. Задачею корисної моделі є підвищення ефективності рафінування цинку шляхом зниження вмісту основних домішок в ньому. Поставлена задача досягається тим, що в способі рафінування цинку, що включає у себе випаровування цинку, що рафінується, у вакуумі і наступну конденсацію парів цинку у вакуумі, згідно корисної моделі, пари цинку, що рафінується, пропускають через фільтр, нагрітий до температури не нижче температури випаровування цинку. При цьому, випаровування цинку, що рафінується, відбувається при температурі т=Т т +(50 60°С), а конденсація парів в вакуумі відбувається при температурі Т=Тт-(30...40оС), де Т т =420°С - температура плавлення цинку Спосіб рафінування цинку, що пропонується, може бути реалізований шляхом застосування фільтра (наприклад, з молібденового плутаного дроту), розміщеного усередині квазизамкненого CO о 4703 дистиляційного пристрою, який описаний в публікації Кравченко А.И. Устройства для дистилляции с конденсацией в температурном градиенте/Чистые металлы (сб докладов 7-го международного симпозиума "Чистые металлы", апрель 2001 г.). - Харьков, ННЦ ХФТИ, 2001 г. - С. 97-99, поблизу над матеріалом, що рафінується, у тиглі. Домішки, що містяться в парах цинку, що рафінується, (насамперед, легколеткі Те і Cd і важколеткі Мд), затримуються фільтром, внаслідок чого їх вміст у конденсаті знижується. У той же час, фільтр не затримує частинки пари основного компоненту, оскільки нагрітий у тиглі до температури випаровування цинку, що рафінується. Внаслідок того, що конденсат не забруднюється легколеткими домішками, відпадає необхідність проведення процесу в два етапи з видаленням частини конденсату, що містить легколеткі домішки. Результати рафінування цинку способом, що пропонується, подані в таблиці (маса завантаження 2,5кг, вихід придатного продукту 90%, тиск залишкової атмосфери у вакуумній камері ~10 5 м м рт. ст., матеріал фільтра -молібденовий плутаний дріт 00,5мм із відносною щільністю 0,1 від щільності молібдену, товщина шару фільтра 2 см, вміст домішок у цинку визначався за допомогою лазерного мас-спектрометра "ЭМАЛ-2"). Таблиця Результати рафінування цинку способом, що пропонується, у порівнянні зі способом за прототипом Спосіб За прототипом Що пропонується Вміст основних домішок у цинку, що рафінується 10 5 мас. % Те Mg Cd Mo ЗО 200 5