Arsēna destilācijas un attīrīšanas process ir metode, kurā tiek izmantota arsēna un tā savienojumu gaistamības atšķirība, lai atdalītu un attīrītu, īpaši piemērota sēra, selēna, telūra un citu arsēna piemaisījumu noņemšanai.Šeit ir galvenie soļi un apsvērumi:
1.Izejvielu pirmapstrāde
- Neapstrādāta arsēna avoti: parasti kā arsēnu saturošu minerālu (piemēram, arsenīta, realgara) kausēšanas blakusprodukts vai pārstrādāti arsēnu saturoši atkritumi.
- Oksidatīvā grauzdēšana(pēc izvēles): Ja izejviela ir arsēna sulfīds (piemēram, As₂S₃), tā vispirms ir jāapdedzina, lai pārvērstu to gaistošajā As₂O₃.
As2S3+9O2→As2O3+3SO2As2S3+9O2→As2O3 + 3SO2
2.Destilācijas iekārta
- AprīkojumsKvarca vai keramikas destilācijas aparāts (izturīgs pret koroziju, izturīgs pret augstu temperatūru), aprīkots ar kondensatora cauruli un uztvērējtrauku.
- Inerta aizsardzībaSlāpeklis vai oglekļa dioksīds tiek ievadīts, lai novērstu arsēna oksidēšanos vai sprādziena risku (arsēna tvaiki ir viegli uzliesmojoši).
3.Destilācijas process
- Temperatūras kontrole:
- Arsēna sublimācijaAs₂O₃ sublimācija 500–600 °C temperatūrā (tīra arsēna sublimācija aptuveni 615 °C temperatūrā)).
- Piemaisījumu atdalīšanaZemas viršanas temperatūras piemaisījumi, piemēram, sērs un selēns, galvenokārt iztvaiko un tos var atdalīt ar segmentētu kondensāciju.
- Kondensāta savākšanaArsēna tvaiki kondensācijas zonā (100–200 °C) kondensējas augstas tīrības pakāpes As₂O₃ vai elementārā arsēnā.).
4.Pēcapstrāde
- Samazināšana(ja nepieciešams elementārs arsēns): As₂O₃ reducēšana ar oglekli vai ūdeņradi
As2O3+3H2→2As+3H2OAs2O3+3H2→2As+3H2O
- Vakuuma destilācijaelementārā arsēna tālāka attīrīšana, lai noņemtu atlikušos gaistošos piemaisījumus.
5.Piesardzības pasākumi
- Aizsardzība pret toksicitātiViss process ir slēgta tipa, aprīkots ar arsēna noplūdes noteikšanas un neatliekamās palīdzības apstrādes iekārtām.
- Atkritumu gāzes attīrīšanaPēc kondensācijas atlikumgāze jāabsorbē ar sārmu šķīdumu (piemēram, NaOH) vai aktivētās ogles adsorbciju, lai izvairītos no As₂O₃ veidošanās.emisijas.
- Arsēna metāla uzglabāšanaUzglabāts inertā atmosfērā, lai novērstu oksidēšanos vai šķīstīšanu.
6. TīrībaUzlabošana
- Daudzpakāpju destilācijaAtkārtota destilācija var uzlabot tīrību līdz vairāk nekā 99,99%.
- Zonas kušana (pēc izvēles): elementārā arsēna zonas rafinēšana, lai vēl vairāk samazinātu metālu piemaisījumus.
Pielietojuma jomas
Pusvadītāju materiālos (piemēram, GaAs) tiek izmantots augstas tīrības pakāpes arsēns.kristāli), sakausējumu piedevas vai speciālu stiklu ražošanā. Pprocesiem ir jāatbilst stingriem vides noteikumiem, lai nodrošinātu drošību un atbilstošu atkritumu apglabāšanu.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 5. maijs