Arsen-distilado kaj purigprocezo

La arsenika distilado kaj purigado estas metodo, kiu uzas la diferencon en la volatileco de arseno kaj ĝiaj kombinaĵoj por apartigi kaj purigi, aparte taŭga por forigi sulfuron, selenon, teluron kaj aliajn malpuraĵojn en arseno.Jen la ŝlosilaj paŝoj kaj konsideroj:

1.Antaŭtraktado de krudmaterialoj

• Fontoj de kruda arseniko: kutime kiel kromprodukto de fandado de arseniko-entenantaj mineraloj (ekz. arsenito, realgaro) aŭ reciklita arseniko-entenanta rubo.
• Oksidativa rostado(nedeviga): Se la kruda materialo estas arsenika sulfido (ekz. As₂S₃), ĝi devas esti unue rostita por konvertiĝi al volatila As₂O₃

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

2.Distila unuo

• EkipaĵoKvarca aŭ ceramika distililo (korodorezista, altaj temperaturoj rezistema), ekipita per kondensilo-tubo kaj ricevanta botelo.
• Inerta protektoNitrogeno aŭ karbondioksido estas enkondukita por preventi arsenikan oksidiĝon aŭ eksplodriskon (arsenika vaporo estas brulema).

3.Distilada procezo

• Temperaturkontrolo:
  • Arsen-sublimadoSublimiĝo de As₂O₃ je 500-600 °C (sublimiĝo de pura arseno je ĉirkaŭ 615 °C)).
  • Malpuraĵa apartigo: malalt-bolantaj malpuraĵoj kiel sulfuro kaj seleno estas preferate vaporigitaj kaj povas esti apartigitaj per segmentita kondensado.
• Kondensaĵa kolektoArsenvaporo kondensiĝas en altpurecan As₂O₃ aŭ elementan arsenikon en la kondensiĝa zono (100-200°C)).

4.Post-prilaborado

• Redukto(se elementa arseniko estas bezonata): Redukto de As₂O₃ kun karbono aŭ hidrogeno

As2O3+3H2→2As+3H2OAs2​O3​+3H2​→2As+3H2Ho

• Vakua distilado: plia purigo de elementa arseniko por forigi restajn volatilajn malpuraĵojn.

5.Antaŭzorgoj

• Protekto kontraŭ toksecoLa tuta procezo estas fermita operacio, ekipita per ekipaĵo por detekti arsenikan elfluadon kaj kriz-traktadon.
• Traktado de vostgasoPost kondensiĝo, la vosta gaso devas esti absorbita per lesiva solvaĵo (kiel ekzemple NaOH) aŭ aktivkarba adsorbado por eviti As₂O₃emisioj.
• Stokado de arseno: stokita en inerta atmosfero por malhelpi oksidiĝon aŭ delikvesiĝon.

6. PurecoPlibonigo

• Plurŝtupa distiladoRipetata distilado povas plibonigi la purecon ĝis pli ol 99,99%.
• Zonfandado (nedeviga): Zono-rafinado de elementa arseniko por plue redukti metalajn malpuraĵojn.

Aplikkampoj

Altpureca arseniko estas uzata en duonkonduktaĵaj materialoj (ekz. GaAskristaloj), alojaj aldonaĵoj, aŭ en la fabrikado de specialaj vitroj.procezoj devas observi striktajn mediajn regularojn por certigi sekurecon kaj konforman rubforigon.