Proceso de destilación y purificación de arsénico

El proceso de destilación y purificación de arsénico es un método que utiliza la diferencia en la volatilidad del arsénico y sus compuestos para separarlos y purificarlos, especialmente adecuado para eliminar azufre, selenio, telurio y otras impurezas del arsénico.Estos son los pasos y consideraciones clave:

1.Pretratamiento de materias primas

• Fuentes de arsénico crudo:generalmente como subproducto de la fundición de minerales que contienen arsénico (por ejemplo, arsenito, rejalgar) o de desechos reciclados que contienen arsénico.
• Tostado oxidativo(opcional): Si la materia prima es sulfuro de arsénico (por ejemplo, As₂S₃), primero debe tostarse para convertirlo en As₂O₃ volátil.

As2S3+9O2→As2O3+3SO2As2​S3​+9O2​→As2​O3​+3SO2​

2.Unidad de destilación

• Equipo:Alambique de cuarzo o cerámica (resistente a la corrosión, resistente a altas temperaturas), equipado con tubo condensador y botella receptora.
• Protección inerteSe introduce nitrógeno o dióxido de carbono para evitar la oxidación del arsénico o el riesgo de explosión (el vapor de arsénico es inflamable).

3.Proceso de destilación

• Control de temperatura:
  • Sublimación de arsénico:Sublimación de As₂O₃ a 500-600 °C (sublimación de arsénico puro a unos 615 °C)).
  • Separación de impurezasLas impurezas de bajo punto de ebullición, como el azufre y el selenio, se volatilizan preferentemente y pueden separarse mediante condensación segmentada.
• Recolección de condensación:El vapor de arsénico se condensa en As₂O₃ de alta pureza o arsénico elemental en la zona de condensación (100-200 °C).).

4.Posprocesamiento

• Reducción(si se requiere arsénico elemental): Reducción de As₂O₃ con carbono o hidrógeno

As2O3+3H2→2As+3H2OAs2​O3​+3H2​→2As+3H2Oh

• Destilación al vacío:purificación adicional del arsénico elemental para eliminar las impurezas volátiles residuales.

5.Precauciones

• Protección contra la toxicidad:Todo el proceso es de operación cerrada, equipado con equipos de detección de fugas de arsénico y de tratamiento de emergencia.
• Tratamiento de gases de cola:Después de la condensación, el gas de cola debe absorberse mediante una solución de lejía (como NaOH) o adsorción con carbón activado para evitar As₂O₃.emisiones.
• Almacenamiento de metal arsénico:almacenado en atmósfera inerte para evitar la oxidación o delicuescencia.

6. PurezaRealce

• Destilación multietapa:La destilación repetida puede mejorar la pureza a más del 99,99%.
• Fusión zonal (opcional): Refinación por zonas de arsénico elemental para reducir aún más las impurezas metálicas.

Campos de aplicación

El arsénico de alta pureza se utiliza en materiales semiconductores (por ejemplo, GaAscristales), aditivos de aleación o en la fabricación de vidrios especiales. PLos procesos deben cumplir con estrictas regulaciones ambientales para garantizar la seguridad y la eliminación de residuos conforme a las normas.