Процес на дестилација и прочистување на арсен

Процесот на дестилација и прочистување на арсен е метод што ја користи разликата во испарливоста на арсенот и неговите соединенија за одвојување и прочистување, особено погоден за отстранување на сулфур, селен, телуриум и други нечистотии во арсенот.Еве ги клучните чекори и размислувања:

1.Предтретман на суровини

• Извори на суров арсен: обично како нуспроизвод од топење на минерали што содржат арсен (на пр. арсенит, реалгар) или рециклиран отпад што содржи арсен.
• Оксидативно печење(опционално): Ако суровината е арсен сулфид (на пр. As₂S₃), прво треба да се пече за да се претвори во испарлив As₂O₃

As2S3+9O2→As2O3+3SO2As2​S3​+9O2​→Како2O3 + 3SO2

2.Единица за дестилација

• Опрема: Кварцна или керамика (отпорна на корозија, отпорна на високи температури), опремена со кондензаторска цевка и приемно боци.
• Инертна заштитаСе внесува азот или јаглерод диоксид за да се спречи оксидација на арсен или ризик од експлозија (пареа од арсен е запалива).

3.Процес на дестилација

• Контрола на температурата:
  • Сублимација на арсенСублимација со As₂O₃ на 500-600 °C (сублимација со чист арсен на околу 615 °C)).
  • Одвојување на нечистотии: нечистотиите со ниска точка на вриење како што се сулфурот и селенот преференцијално испаруваат и можат да се одвојат со сегментирана кондензација.
• Собирање на кондензацијаПареа од арсен кондензира во As₂O₃ со висока чистота или елементарен арсен во зоната на кондензација (100-200°C).

4.Пост-обработка

• Намалување(доколку е потребен елементарен арсен): Редукција на As₂O₃ со јаглерод или водород

As2O3+3H2→2As+3H2OAs2​O3​+3H2​→2As+3H2О

• Вакуумска дестилација: понатамошно прочистување на елементарен арсен за отстранување на преостанатите испарливи нечистотии.

5.Мерки на претпазливост

• Заштита од токсичностЦелиот процес се одвива во затворена просторија, опремен со опрема за детекција на истекување на арсен и опрема за итен третман.
• Третман на опашки гасовиПо кондензацијата, гасот од опашката треба да се апсорбира со раствор од луга (како што е NaOH) или адсорпција со активен јаглен за да се избегне As₂O₃.емисии.
• Складирање на метален арсен: складирано во инертна атмосфера за да се спречи оксидација или растворливост.

6. ЧистотаПодобрување

• Повеќестепена дестилацијаПовторената дестилација може да ја подобри чистотата на повеќе од 99,99%.
• Зонско топење (опционално): Зонско рафинирање на елементарен арсен за понатамошно намалување на металните нечистотии.

Области на примена

Арсен со висока чистота се користи во полупроводнички материјали (на пр. GaAsкристали), легирани адитиви или во производството на специјални стакла. PПроцесите треба да се усогласат со строгите еколошки прописи за да се обезбеди безбедност и соодветно отстранување на отпадот.