Мышьякты айдау және тазарту процесі

Мышьякты айдау және тазарту процесі мышьяк пен оның қосылыстарының ұшпалығының айырмашылығын бөлу және тазарту үшін қолданатын әдіс, әсіресе мышьяктағы күкіртті, селенді, теллурды және басқа қоспаларды кетіру үшін қолайлы.Міне, негізгі қадамдар мен ойлар:

1.Шикізатты алдын ала өңдеу

• Шикі мышьяктың көздері: әдетте құрамында мышьяк бар минералдарды (мысалы, арсенит, реалгар) немесе қайта өңделген мышьяк бар қалдықтарды балқытудың жанама өнімі ретінде.
• Тотықтырғыш күйдіру(міндетті емес): Егер шикізат мышьяк сульфиді болса (мысалы, As₂S₃), оны ұшпа As₂O₃ түріне айналдыру үшін алдымен оны қуыру керек.

As2S3+9O2→As2O3+3SO2As2​S3​+9O2​→Қандай2O3+3SO2

2.Дистилляциялық қондырғы

• Жабдық: Конденсатор түтігімен және қабылдағыш бөтелкемен жабдықталған кварц немесе керамикалық газ (коррозияға төзімді, жоғары температураға төзімді).
• Инертті қорғаныс: Азот немесе көмірқышқыл газы мышьяк тотығуын немесе жарылу қаупін болдырмау үшін енгізіледі (мышьяк буы тұтанғыш).

3.Дистилляция процесі

• Температураны бақылау:
  • Мышьяктың сублимациясы: 500-600 °C As₂O₃ сублимация (шамамен 615 °C таза мышьяк сублимациясы).
  • Қоспаларды бөлу: күкірт және селен сияқты төмен қайнайтын қоспалар басым түрде ұшады және сегменттелген конденсация арқылы бөлінуі мүмкін.
• Конденсация жинау: Мышьяк буы конденсация аймағында (100-200°C) жоғары таза As₂O₃ немесе элементар мышьякқа конденсацияланады.).

4.Кейінгі өңдеу

• Қысқарту(егер элементар мышьяк қажет болса): As₂O₃ көміртегі немесе сутегімен тотықсыздандырылуы

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

• Вакуумды айдау: қалдық ұшпа қоспаларды жою үшін элементтік мышьякты одан әрі тазарту.

5.Сақтық шаралары

• Уыттылықтан қорғау: Бүкіл процесс жабық режимде жұмыс істейді, мышьяктың ағып кетуін анықтайтын және авариялық тазарту жабдығымен жабдықталған.
• Құйрық газын өңдеу: Конденсациядан кейін қалдық газды As₂O₃ пайда болмау үшін сілті ерітіндісімен (мысалы, NaOH) немесе белсендірілген көмірді адсорбциялау арқылы сіңіру қажет.шығарындылар.
• Мышьяк металл қоймасы: тотығуды немесе сусыздануды болдырмау үшін инертті атмосферада сақталады.

6. ТазалықЖақсарту

• Көп сатылы дистилляция: Қайталанатын айдау тазалықты 99,99%-ға дейін жақсарта алады.
• Аймақтық балқу (қосымша): Металл қоспаларын одан әрі азайту үшін элементтік мышьякты аймақтық тазарту.

Қолдану өрістері

Жоғары таза мышьяк жартылай өткізгіш материалдарда қолданылады (мысалы, GaAsкристалдар), легирленген қоспалар немесе арнайы көзілдірік өндірісінде. ПҚауіпсіздікті қамтамасыз ету және қалдықтарды сәйкес кәдеге жарату үшін тау жыныстары қатаң экологиялық ережелерге сай болуы керек.