高纯砷及白砷的生产工艺-金属百科
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  • 高纯砷及白砷的生产工艺

 
  • 纯度在99.999%以上的高纯是制造砷化、砷化半导体的掺杂材料,广泛用于半导体等工业部门。高纯砷的制取方法有两种,分别为以粗砷为原料和以白砷为原料。
  • 以粗砷为原料制取高纯砷
  • 一般以含砷95%~99%的粗砷为原料,该流程由真空升华、氯气194氯化、精馏提纯、氢还原等过程组成。
  • 以粗砷为原料制取高纯砷
  • 以白砷(三氧化二砷,俗称砒霜)为原料制取高纯砷
  • 原料为含三氧化二砷99%以上的粗白砷。生产流程由升华提纯、盐酸溶解、三氯化砷精馏和水解后用高纯氢还原等过程组成。
  • 以白砷为原料制取高纯砷
  • 白砷(As2O3 )俗称砒霜,有火法冶金和湿法冶金两类方法。白砷最早采用雄黄氧化挥发法制取的,中国湖南石门雄黄矿曾用此法年产白砷5000吨。从20世纪70年代以来,世界许多有色金属冶炼厂开始使用火法冶金法生产白砷,80年代又发展到采用湿法冶金法。
  • 火法冶金法
  • 本方法适于处理预先焙烧砷精矿和含砷物料所得的高砷烟尘,主要利用三氧化二砷沸点低,容易挥发的性质,在回转窑、反射炉或电炉中焙烧高砷尘,获得的砷纯度为98%~99.5%,砷的直接回收率为60%~70%。
  • 云南锡业公司第一冶炼厂火法生产白砷的工艺流程
  • 湿法冶金法
  • 湿法冶金法分为常压水浸出和硫酸置换两种方法。
  • a. 常压水浸出法:本方法适用于处理预先焙烧砷精矿和含砷物料所得的含高砷烟尘,主要利用三氧化二砷在水中溶解度随温度升高而增加的特性。产品纯度为99%~99.5%,砷的直接回收率为73.2%。
  • 中国广西来宾冶炼厂常压水浸出法生产白砷
  • b. 硫酸铜置换法:本方法适于处理含重金属杂质的硫化砷渣。该方法生产的白砷纯度为99.9%,砷的直接回收率为72%。
  • 硫酸铜置换法生产白砷
  • 生产白砷的各种方法的优缺点对比
  • 在生产白砷的方法中,应用范围最广的是火法升华挥发法,该方法可用于处理各种含砷物料,具有生产流程短、投资少、成本低等优点,但是产品质量稍逊于湿法。湿法可用于处理含多种重金属的砷原料,产品质量好,但是存在流程长、设备多、投资和成本较高等问题。

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