אנטימון הוא מטאלואיד לבן כסוף ושביר עם מבנה גבישי מעוין (משושה), קשיות Mohs של כ-3, נקודת התכה של 630 מעלות, צפיפות של כ-6.62 גרם/ס"מ³ ומוליכות תרמית וחשמלית גרועה. הנוסחה המולקולרית שלו היא Sb, מספר ה-CAS שלו הוא 7440-36-0, ומתכת האנטימון מסווגת בקוד מכס 811010. תכונות אלו - מוליכות תרמית נמוכה, נקודת התכה נמוכה יחסית למתכת כבדה, ונטייה חזקה להתחמצן - מסבירים מדוע תהליך אי-המרה פחות גורם לאנטימון. מתכות.
אנטימון הוא גם הבסיס למשפחה כימית גדולה. אנטימון טריאוקסיד (Sb2O3) הוא תוצר הביניים מעכב הלהבה- המיוצר לרוב במורד הזרם, ואנטימון משמש ברשתות וסגסוגות של סוללות חומצה עופרת, מיסבים ומתכות מסוג, מעטפת כבלים, מוליכים למחצה ומבהירי זכוכית. כל אחד מהמסלולים הללו מתחיל במטיל שנמס כהלכה ויצוק כהלכה, ולכן כדאי להתייחס לאמצעי הזהירות שלהלן כדרישות תהליך ולא כאל תרגול טוב אופציונלי.
גבולות בחירת כיתה והרכב כימי
מטילי אנטימון מסחריים נסחרים בסולם דרגות מוגדר. ציונים גבוהים יותר נושאים מגבלות מחמירות יותר על ארסן, עופרת, ברזל, נחושת, סלניום, ביסמוט, קדמיום, טלוריום, גופרית ודיל, ויש לבחור את הציון מול היישום הסופי: טוהר גבוה-Sb-00 ו-Sb-0 עבור מעכבי בעירה ושימושים אלקטרוניים, Sb-2, כאשר הביקוש הספציפי והכללי הוא Sb-1. גבולות הטומאה המרבית האופייניים מוצגים להלן.
| אלמנט / מגבלה | Sb-00 | Sb-0 | Sb-1 | Sb-2 |
|---|---|---|---|---|
| Sb % min | 99.95 | 99.9 | 99.85 | 99.65 |
| כ-% מקסימום | 0.01 | 0.03 | 0.05 | 0.1 |
| Pb % מקסימום | 0.01 | 0.05 | 0.1 | 0.2 |
| Fe % מקסימום | 0.003 | 0.01 | 0.015 | 0.02 |
| Cu % מקסימום | 0.003 | 0.01 | 0.01 | 0.015 |
| Se % מקסימום | 0.0015 | 0.003 | 0.004 | 0.005 |
| Bi % מקסימום | 0.003 | 0.005 | 0.01 | 0.03 |
| CD % מקסימום | 0.0005 | 0.001 | 0.001 | 0.0015 |
| Te % מקסימום | 0.0015 | 0.003 | 0.005 | 0.005 |
| S % מקסימום | 0.005 | 0.008 | 0.04 | 0.06 |
| Sn % מקסימום | 0.0015 | 0.003 | 0.003 | 0.003 |
בטיחות: טמפרטורת התכה, קיטור וסיכון לסטיבין
עיבוד אנטימון כרוך בציוד-בטמפרטורה גבוהה ובמסלולים מסוימים, בלחץ גבוה-. אנטימון מותך ב-630 מעלות ומעלה ישרוף מפעיל קשות, וכל לחות או גרוטאות רטובות הנכנסות להמסה עלולות לגרום לפיצוץ קיטור עז, ולכן חומר ההזנה חייב להיות יבש, מחומם מראש וטעון לאט. יש לייבש מראש כור היתוך, מצקות ותבניות לפני מגע עם מתכת נוזלית.
בקרת אבק ואדים היא עמוד הבטיחות השני. אנטימון ותרכובותיו, במיוחד אנטימון טריאוקסיד, מסוכנים בשאיפה, ופעולות כגון ריסוק, טחינה, טיפול בסיג והרחפת סיגים מייצרים חלקיקים עדינים. נדרשים אוורור פליטה מקומי, נקודות העברה סגורות, הגנת נשימה נכונה וניטור אוויר שגרתי, יחד עם ניטור ביולוגי או שתן כאשר החשיפה היא סדירה. סיכון שלישי, פחות ברור, הוא סטיבין (SbH3), גז רעיל מאוד שיכול להיווצר כאשר חומר הנושא -אנטימון פוגש מימן בהתהוות -, למשל בכבישה חומצית או בשאריות לחות, מצמצמות. יש להימנע ממגע חומצי עם קנסות אנטימון ולבדוק חללים סגורים בגז-לפני הכניסה.
בקרת טוהר: חומר גלם, סלג ויציקה
טוהר הוא הלב המסחרי של עיבוד מטיל אנטימון. המנוף הראשון הוא ההזנה: חומרי גלם מובחרים של אנטימון וגרוטאות נקיות-במקור יחיד מונעות חדירת עופרת, נחושת, ברזל וביסמוט, שיוקר להסרה מאוחר יותר. המנוף השני הוא שלב ההיתוך והזיקוק, שבו תרגול השטף והסייג, זמן ההחזקה והטמפרטורה קובעים כמה מהארסן, הגופרית והברזל מועברים אל הסיגים ולא נשמרים במתכת.
הידית השלישית היא הליהוק. חום-על נמס צריך להישמר נמוך ככל העולה בקנה אחד עם מילוי עובש נקי, מכיוון שחום-על מוגזם מגביר את הפסדי החמצון ויצירת סחטת. טמפרטורת היציקה, חימום מוקדם של התבנית, ציפוי התבנית וקצב הקירור יחדיו שולטים באיכות פני השטח של המטיל, היווצרות חלל התכווצות ותקינות פנימית. יציקה לתוך תבניות נקיות, מעט מחוממות מראש ושליטה בחזית ההתמצקות נותנת מטילי מטילים צפופים, נטולי הקפות פני השטח ועקביים במשקלם - המאפיינים שמצפים להם הממיסים במורד הזרם. ניתן לייצר מטילים גם על ידי פטיש או צורה מכנית אחרת כאשר נדרשת מידה, צורה או גיאומטריה מותאמת אישית, בשיטה שנבחרה על פי צורת המוצר והשרטוט של הלקוח.
הגנת הסביבה וטיפול בגז{{0}
ההתכה והיציקה של אנטימון מייצרים גז פסולת, אבק, סיגים ומי שפכים, כאשר כולם חייבים להיות מטופלים בהתאם לדרישות הסביבתיות החלות. אמצעים מעשיים כוללים תחנות תנור ומצקת עם מכסה מנוע, סינון תיקים או מחסניות של גז-מהתהליך, קרצוף רטוב שבו נמצאים גופרית דו-חמצנית או הלידים, מי קירור-סגורים במעגל סגור וסילוק או שחזור מבוקר של שאריות הנושאות{{3} אנטימון. שחזור אנטימון מסיג וסיגים במקום הטמנתו מפחית הן את העומס הסביבתי והן את עלות חומרי הגלם, וזהו חלק נורמלי מפעולות אנטימון- המנוהלות היטב.
תחזוקת ציוד וייצור יציב
ציוד לעיבוד מטילי אנטימון חשוף לטמפרטורה גבוהה, טמפרטורת שוחקת וגז פליטה קורוזיבי, כך שהתחזוקה לא יכולה להיות תגובתית. בדיקה שוטפת של כור היתוך ובטנות עקשן, כיול צמד תרמי ובקרת טמפרטורה-, בדיקת מצב העובש וציפוי העובש, ניקוי תעלות פליטה ומסננים, והחלפה מתוכננת של חלקי בלאי שומרים על התהליך אמין ומגנים על כימיית המוצר מפני זיהום שנאסף מכלי עבודה בלויים.
ובכן-מפעלי הפעלה מתעדים את טמפרטורת ההיתוך, זמן ההחזקה, תוספות השטף ותנאי היציקה עבור כל חום. שיא זה הוא מה שהופך את טענת הטהרה לניתנת להגנה ומה שמאפשר לצמח לשכפל כיתה כמו 99.65%, 99.85% או 99.90% מטיל אנטימון באופן עקבי מאצווה לאצווה.
שאלות נפוצות: עיבוד מטיל אנטימון
ש: מהי נקודת ההיתוך והצפיפות של מטיל אנטימון?
אנטימון נמס בערך ב-630 מעלות ובעל צפיפות של כ-6.62 גרם/ס"מ³, עם קשיות Mohs של כ-3 ומראה לבן כסוף ושביר.
ש: מדוע חומר הזנה של אנטימון חייב להיות יבש לפני הטעינה?
לחות או גרוטאות רטובות במגע עם אנטימון מותך מהבהבות לקיטור נפץ, זורקים מתכת מהכור; ייבוש וטעינה מבוקרת הם שלבי בטיחות חיוניים.
ש: כיצד נשמר טוהר מטיל האנטימון במהלך העיבוד?
על ידי בחירת חומרי גלם נקיים, שליטה בשטף ובסיגים לדחיית ארסן וגופרית, הגבלת חום-על נמס, ויציקה בתבניות נקיות ומחוממות מראש תחת משטר קירור יציב.
ש: מהן הבקרות הסביבתיות העיקריות לעיבוד אנטימון?
תנורים ותחנות יציקה עם ברדס, איסוף אבק ביתי, קרצוף רטוב של-גז חומצי, מעגלים סגורים של מי קירור, ושחזור או סילוק מבוקר של אנטימון-שנושא סחט וסיגים.
ש: מה זה סטיבין ולמה זה משנה?
Stibine (SbH3) הוא גז רעיל ביותר שיכול להיווצר כאשר -חומר הנושא אנטימון יוצר קשר עם מימן בהתהוות, לכן יש להימנע ממגע חומצה עם קנס אנטימון ולבדוק גז במקומות סגורים-.
ש: אילו ציונים של מטילי אנטימון מסופקים בדרך כלל?
מטילי אנטימון מסופקים בדרך כלל כ-Sb-00, Sb-0, Sb-1 ו-Sb-2, עם תכולת אנטימון מינימלית של 99.95%, 99.9%, 99.85% ו-99.65% בהתאמה.