Az arzéndesztillációs és tisztítási eljárás egy olyan módszer, amely az arzén és vegyületeinek illékonyságában mutatkozó különbséget használja fel az elválasztásra és tisztításra, különösen alkalmas a kén, szelén, tellúr és egyéb szennyeződések eltávolítására az arzénban.Íme a legfontosabb lépések és szempontok:
1.Nyersanyag előkezelés
- A nyers arzén forrásai: általában arzéntartalmú ásványok (pl. arzenit, realgar) olvasztásának melléktermékeként, vagy újrahasznosított arzéntartalmú hulladékként.
- Oxidatív pörkölés(opcionális): Ha a nyersanyag arzén-szulfid (pl. As₂S₃), akkor először pörkölni kell, hogy illékony As₂O₃-vé alakuljon.
As2S3+9O2→As2O3+3SO2As2S3+9O2→As2O3+3SO2
2.Desztilláló egység
- FelszerelésKvarc vagy kerámia lepárló (korrózióálló, magas hőmérsékletnek ellenálló), kondenzátorcsővel és gyűjtőedénnyel felszerelve.
- Inert védelemNitrogént vagy szén-dioxidot vezetnek be az arzén oxidációjának vagy a robbanásveszélynek a megakadályozására (az arzéngőz gyúlékony).
3.Lepárlási folyamat
- Hőmérséklet-szabályozás:
- Arzén szublimációAs₂O₃ szublimáció 500-600 °C-on (tiszta arzén szublimáció kb. 615 °C-on)).
- Szennyeződések elválasztásaAz alacsony forráspontú szennyeződések, mint például a kén és a szelén, előnyösen elpárolognak, és szegmentált kondenzációval elválaszthatók.
- KondenzátumgyűjtésAz arzéngőz nagy tisztaságú As₂O₃-vá vagy elemi arzénná kondenzálódik a kondenzációs zónában (100-200°C).
4.Utófeldolgozás
- Csökkentés(ha elemi arzénra van szükség): As₂O₃ redukciója szénnel vagy hidrogénnel
As2O3+3H2→2As+3H2OAs2O3+3H2→2As+3H2Ó
- Vákuumdesztilláció: az elemi arzén további tisztítása a maradék illékony szennyeződések eltávolítása érdekében.
5.Óvintézkedések
- Toxicitás elleni védelemA teljes folyamat zárt üzemű, arzénszivárgás-érzékelő és vészhelyzeti kezelőberendezéssel felszerelt.
- Véggáz-kezelésKondenzáció után a véggázt lúgoldattal (például NaOH-dal) vagy aktív szén adszorpcióval kell elnyelni az As₂O₃ elkerülése érdekében.kibocsátások.
- Arzénfém-tárolásinert atmoszférában tárolandó az oxidáció vagy a szétesés megakadályozása érdekében.
6. TisztaságFejlesztés
- Többlépcsős desztillációAz ismételt desztilláció több mint 99,99%-ra növelheti a tisztaságot.
- Zónaolvadás (opcionális): Az elemi arzén zónás finomítása a fémszennyeződések további csökkentése érdekében.
Alkalmazási területek
A nagy tisztaságú arzént félvezető anyagokban (pl. GaAskristályok), ötvözet adalékanyagok, vagy speciális üvegek gyártása során. PA folyamatoknak szigorú környezetvédelmi előírásoknak kell megfelelniük a biztonság és a hulladékkezelés szabályainak betartása érdekében.
Közzététel ideje: 2025. május 5.