一种粗白砷制备金属砷的工艺及其设备
专利汇可以提供一种粗白砷制备金属砷的工艺及其设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种粗白砷制备金属砷的工艺及其设备，包括以下工艺步骤：含As2O3≥90%的粗三 氧 化二砷烟灰经过600℃～700℃挥发得到三氧化二砷 蒸汽 ，三氧化二砷蒸汽经过装有被加热至700℃～800℃机制炭的还原炉被还原为砷蒸汽，砷蒸汽通过350℃～420℃的结晶器冷凝为含As≥99.5%金属砷。该工艺将 微波 冶金 技术应用粗白砷制备金属砷工艺中，具有生产成本低、热效率高，环保节能，产品品质好。设备自动化程度高，生产效率高等显著特点。，下面是一种粗白砷制备金属砷的工艺及其设备专利的具体信息内容。
1.一种粗白砷制备金属砷的工艺，其特征包括以下步骤：
a、微波蒸馏：将微波蒸馏炉加热至600℃～700℃，微波蒸馏炉加料和排渣处通过氮气保护，开启微波蒸馏炉传动链板，将粗白砷加入料斗中，通过绞龙将粗白砷铺在微波蒸馏炉链板上，粗白砷随链板传动进入微波加热区开始挥发，挥发出的三氧化二砷蒸汽通过烟气管道进入还原炉，剩余的三氧化二砷残渣冷却后经排砷渣绞龙排至砷渣灰斗；
b、热碳还原：还原炉内衬石英管，石英管内装有机制木炭，采用微波加热至700℃～800℃，进入石英管的三氧化二砷蒸汽通过碳层时被木炭或一氧化碳还原为单质砷蒸汽，砷蒸汽进入金属砷结晶器，机制炭灰由还原炉底部炭灰绞龙排出；
c、降温结晶：金属砷结晶器由不锈钢的结晶器列管组成，有振打清理装置，运行时维持不锈钢列管温度在350℃～420℃，当单质砷蒸汽缓慢进入列管，降温结晶转变为金属砷晶体，开启振打装置，清理掉金属砷结晶，在不锈钢列管底部收集金属砷，金属砷产品先进入缓冲仓再进入收集仓放出，为防止金属砷氧化，各段均通有氮气保护。
2.如权利要求1所述的一种粗白砷制备金属砷的工艺，其特征在于所述步骤a中蒸馏温度620℃～680℃，粗白砷含As2O3≥90%，蒸馏炉出口压力﹣10 Pa～50Pa，蒸馏炉加料口和排渣口通入氮气流量0.5 L/min～2L/min，避免氧气进入蒸馏炉。
3. 如权利要求1所述的一种粗白砷制备金属砷的工艺，其特征在于所述步骤b中还原温度720℃～760℃，机制木炭固定碳含量≥85%，蒸馏炉出口压力﹣60 Pa～0Pa，还原炉加木炭口和排炭灰口通入氮气流量0.5 L/min～2L/min，避免氧气进入还原炉。
4. 如权利要求1所述的一种粗白砷制备金属砷的工艺，其特征在于所述所述步骤c中结晶温度370℃～400℃，结晶器出口压力﹣100 Pa～﹣50 Pa，结晶器产品收集仓内通入氮气流量0.5 L/min～2L/min，防止金属砷被氧化。
5.制备如权利要求1-4任意所述的一种粗白砷制备金属砷的设备，包括微波蒸馏炉（1）、还原炉（2）和结晶器（3），其特征在于所述微波蒸馏炉（1）内设有微波发生器Ⅰ（13），微波发生器Ⅰ（13）上方设有蒸馏炉传动链板（14），微波蒸馏炉（1）上方设有加料绞龙（11），加料绞龙（11）上方设有加料灰斗（12），微波蒸馏炉（1）末端设有水冷装置（15）和排砷渣绞龙（16），排砷渣绞龙（16）下方设有砷渣灰斗（17）；微波蒸馏炉（1）通过烟气管道（4）与还原炉（2）底部相连接，还原炉（2）内衬为石英管，石英管内装有木炭，还原炉（2）外侧设有微波发生器Ⅱ（25），还原炉（2）上方排气口通过蒸汽管道（5）与结晶器（3）相连接，还原炉排气口上方设有气动插板阀Ⅰ（23），气动插板阀Ⅰ（23）上方设有加木炭灰斗（24），还原炉（2）下方排炭灰口下方设有炭灰绞龙（21），炭灰绞龙（21）一侧下方设有炭灰灰斗（22）；结晶器（3）上设有结晶器列管（3），结晶器列管（3）与振打装置（34）相连接，结晶器列管（3）底部设有收集仓（35），收集仓（35）下方设有包装桶（31），收集仓（35）上设有气动插板阀Ⅱ（32）。
一种粗白砷制备金属砷的工艺及其设备
技术领域
背景技术
发明内容
b、热碳还原：还原炉内衬石英管，石英管内装有机制木炭，采用微波加热至700℃～800℃，进入石英管的三氧化二砷蒸汽通过碳层时被木炭或一氧化碳还原为单质砷蒸汽，砷蒸汽进入金属砷结晶器，机制炭灰由还原炉底部炭灰绞龙排出；
c、降温结晶：金属砷结晶器由不锈钢的结晶器列管组成，有振打清理装置，运行时维持不锈钢列管温度在350℃～420℃，当单质砷蒸汽缓慢进入列管，降温结晶转变为金属砷晶体，开启振打装置，清理掉金属砷结晶，在不锈钢列管底部收集金属砷，金属砷产品先进入缓冲仓再进入收集仓放出，为防止金属砷氧化，各段均通有氮气保护；
优选的，所述步骤a中蒸馏温度620℃～680℃，粗白砷含As2O3≥90%，蒸馏炉出口压力﹣
10 Pa～50Pa，蒸馏炉加料口和排渣口通入氮气流量0.5 L/min～2L/min，避免氧气进入蒸馏炉；
优选的，所述步骤b中还原温度720℃～760℃，机制木炭固定碳含量≥85%，蒸馏炉出口压力﹣60 Pa～0Pa，还原炉加木炭口和排炭灰口通入氮气流量0.5 L/min～2L/min，避免氧气进入还原炉；
优选的，所述所述步骤c中结晶温度370℃～400℃，结晶器出口压力﹣100 Pa～﹣50 Pa，结晶器产品收集仓内通入氮气流量0.5 L/min～2L/min，防止金属砷被氧化；
一种粗白砷制备金属砷的设备，包括微波蒸馏炉、还原炉和结晶器，所述微波蒸馏炉内设有微波发生器Ⅰ，微波发生器Ⅰ上方设有蒸馏炉传动链板，微波蒸馏炉上方设有加料绞龙，加料绞龙上方设有加料灰斗，微波蒸馏炉末端设有水冷装置和排砷渣绞龙，排砷渣绞龙下方设有砷渣灰斗；微波蒸馏炉通过烟气管道与还原炉底部相连接，还原炉内衬为石英管，石英管内装有木炭，还原炉外侧设有微波发生器Ⅱ，还原炉上方排气口通过蒸汽管道与结晶器相连接，还原炉排气口上方设有气动插板阀Ⅰ，气动插板阀Ⅰ上方设有加木炭灰斗，还原炉下方排炭灰口下方设有炭灰绞龙，炭灰绞龙一侧下方设有炭灰灰斗；结晶器上设有结晶器列管，结晶器列管与振打装置相连接，结晶器列管底部设有收集仓，收集仓下方设有包装桶，收集仓上设有气动插板阀Ⅱ。
7000元/t～8000元/t降至3000元/t～4000元/t；
（2）还原炉采用石英内胆，外部微波加热，避免木炭与不锈钢接触反应腐蚀炉壳，延长炉体寿命；
（3）蒸馏、还原、结晶三个过程在三个独立的反应器中完成，蒸馏炉加原料粗白砷和排砷渣，还原炉加木炭和排炭灰，结晶器收集金属砷产品互不干扰，没有影响，可以实现粗白砷制备金属砷的连续性生产；
（4）设备自动化程度高，无需人工倒炉加料、清理残渣、收集金属砷产品，工人作业环境良好；
（5）加料、排渣、产品收集位置通入氮气密封，防止金属砷氧化，保证产品质量。
附图说明
具体实施方式
a、微波蒸馏：
当微波蒸馏炉挥发段已预先达到660℃，蒸馏炉出口压力为-5Pa，控制加料口和排渣口氮气通过量为0.6L/min，将240kg粗白砷（含As2O3 92%）通过加料绞龙铺到蒸馏炉传动链板上，粗白砷随链板传动进入挥发区，粗白砷中的As2O3逐渐挥发以气态形式进入还原炉中；挥发后残余砷渣至炉尾排渣段处经水冷装置降温后由排渣绞龙排出，砷渣（含As2O3 5.19%）返炼铜系统富氧底吹炉配料。
0.6L/min。
将结晶器3预先升温至370℃，当金属砷蒸汽从结晶器进气管进入结晶器列管33中慢慢冷凝结晶，当结晶器列管33内出现金属砷时，开启振打装置的气动锤34，将结晶管内的金属砷清理下来，金属砷晶体进入收集仓35，向收集仓通入1L/min氮气，待金属砷晶体被通入氮气冷却后放出至包装桶31封装。
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