Arsenikdestillations- och reningsprocessen är en metod som använder skillnaden i flyktigheten hos arsenik och dess föreningar för att separera och rena, särskilt lämplig för att avlägsna svavel, selen, tellur och andra föroreningar i arsenik.Här är de viktigaste stegen och övervägandena:
1.Förbehandling av råmaterial
- Källor till rå arsenik: vanligtvis som en biprodukt vid smältning av arsenikhaltiga mineraler (t.ex. arsenit, realgar) eller återvunnet arsenikhaltigt avfall.
- Oxidativ rostning(valfritt): Om råmaterialet är arseniksulfid (t.ex. As₂S₃) måste det först rostas för att omvandlas till flyktigt As₂O₃
As2S3+9O2→As2O3+3SO2As2S3+9O2→As2O3 + 3SO2
2.Destillationsenhet
- UtrustningKvarts- eller keramikdestillator (korrosionsbeständig, högtemperaturbeständig), utrustad med kondensorrör och mottagningsflaska.
- Inert skyddKväve eller koldioxid tillsätts för att förhindra arsenikoxidation eller explosionsrisk (arsenikånga är brandfarligt).
3.Destillationsprocess
- Temperaturkontroll:
- ArseniksublimeringAs₂O₃-sublimering vid 500–600 °C (ren arseniksublimering vid cirka 615 °C)).
- Separation av föroreningarLågkokande föroreningar som svavel och selen förångas företrädesvis och kan separeras genom segmenterad kondensation.
- KondensuppsamlingArsenikånga kondenserar till högrent As₂O₃ eller elementärt arsenik i kondensationszonen (100–200 °C)).
4.Efterbehandling
- Minskning(om elementär arsenik krävs): Reduktion av As₂O₃ med kol eller väte
As2O3+3H2→2As+3H2OAs2O3+3H2→2As+3H2Å
- Vakuumdestillationytterligare rening av elementär arsenik för att avlägsna kvarvarande flyktiga föroreningar.
5.Försiktighetsåtgärder
- Skydd mot toxicitetHela processen är en sluten operation, utrustad med utrustning för detektering av arsenikläckage och akutbehandling.
- Behandling av svansgasEfter kondensation måste restgasen absorberas med lutlösning (såsom NaOH) eller adsorption av aktivt kol för att undvika As₂O₃.utsläpp.
- Lagring av arsenikmetallFörvaras i inert atmosfär för att förhindra oxidation eller utsöndring.
6. RenhetFörbättring
- FlerstegsdestillationUpprepad destillation kan förbättra renheten till mer än 99,99 %.
- Zonsmältning (valfritt): Zonraffinering av elementär arsenik för att ytterligare minska metallföroreningar.
Användningsområden
Högren arsenik används i halvledarmaterial (t.ex. GaAskristaller), legeringstillsatser eller vid tillverkning av specialglas. PProcesser måste följa strikta miljöföreskrifter för att säkerställa säkerhet och korrekt avfallshantering.
Publiceringstid: 5 maj 2025