Процес дестилације и пречишћавања арсена је метода која користи разлику у испарљивости арсена и његових једињења за одвајање и пречишћавање, посебно погодна за уклањање сумпора, селена, телура и других нечистоћа у арсену.Ево кључних корака и разматрања:
1.Претходна обрада сировина
- Извори сировог арсенаобично као нуспроизвод топљења минерала који садрже арсен (нпр. арсенит, реалгар) или рециклираног отпада који садржи арсен.
- Оксидативно пржење(опционо): Ако је сировина арсен сулфид (нпр. As₂S₃), прво га је потребно пржити да би се претворио у испарљиви As₂O₃
Ас2С3+9О2→Ас2О3+3СО2Ас2С3+9О2→Ас2O3 + 3SO2
2.Јединица за дестилацију
- ОпремаКварцни или керамички дестилатор (отпоран на корозију, отпоран на високе температуре), опремљен кондензаторском цеви и пријемном боцом.
- Инертна заштитаАзот или угљен-диоксид се уводе да би се спречила оксидација арсена или ризик од експлозије (пара арсена је запаљива).
3.Процес дестилације
- Контрола температуре:
- Сублимација арсенаСублимација As₂O₃ на 500-600 °C (сублимација чистог арсена на око 615 °C).
- Одвајање нечистоћаНечистоће са ниском тачком кључања, као што су сумпор и селен, преференцијално испаравају и могу се одвојити сегментираном кондензацијом.
- Сакупљање кондензацијеПара арсена кондензује се у високочисти As₂O₃ или елементарни арсен у зони кондензације (100-200°C)).
4.Накнадна обрада
- Смањење(ако је потребан елементарни арсен): Редукција As₂O₃ угљеником или водоником
Ас2О3+3Х2→2Ас+3Х2ОАс2О3+3Х2→2Ас+3Х2О
- Вакуумска дестилацијадаље пречишћавање елементарног арсена ради уклањања преосталих испарљивих нечистоћа.
5.Превентивне мере
- Заштита од токсичностиЧитав процес је затвореног типа, опремљен опремом за детекцију цурења арсена и хитну помоћ.
- Третман отпадног гасаНакон кондензације, преостали гас треба апсорбовати раствором лужине (као што је NaOH) или адсорпцијом активног угља како би се избегао As₂O₃емисије.
- Складиштење металног арсена: складиштено у инертној атмосфери како би се спречила оксидација или топљење.
6. ЧистоћаПобољшање
- Вишестепена дестилацијаПоновљена дестилација може побољшати чистоћу на више од 99,99%.
- Зонско топљење (опционо): Зонска рафинација елементарног арсена ради даљег смањења металних нечистоћа.
Области примене
Арсен високе чистоће се користи у полупроводничким материјалима (нпр. GaAsкристали), адитиви за легуре или у производњи специјалних стакала. ППроцеси морају бити у складу са строгим прописима о заштити животне средине како би се осигурала безбедност и усаглашено одлагање отпада.
Време објаве: 05. мај 2025.