一种提高精制三氧化二砷白度和纯度的方法及其设备与流程

本发明属于冶金，具体地说涉及一种提高精制三氧化二砷白度和纯度的方法及其设备。

背景技术：

1、有色金属冶炼过程产生的高温烟气经过降温收尘后进入骤冷干法收砷系统，该系统收集的副产品三氧化二砷含sb、s等杂质元素，其作为原料生产精三氧化二砷产品（含as2o3≥99.5%）时，产品质量能够达到gb/t26721中as2o3-1的等级要求，但在白度方面是低于70，达不到下游市场如玻璃澄清剂、脱色剂、半导体材料等领域的准入要求（白度要求达到≥80）。我国在该领域专利尚属空白。

2、本发明旨在提高精制三氧化二砷的白度和纯度，提升砷产品市场竞争力，增加企业经济效益，减少含砷物料带来的环境风险和安全隐患。尚未见国内外的相关报道。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述问题而提供了一种提高精制三氧化二砷白度和纯度的方法及其设备。

2、本发明的技术方案是这样实现的：一种提高精制三氧化二砷白度和纯度的方法，包括以下步骤：

3、氧化挥发：将全自动带式蒸馏电炉加热至650℃～700℃，通过电炉进料端的氧化剂分配器加入氧化剂a，通过电炉进料端的布料器将粗白砷均匀地平铺在钢带上，烟尘随着钢带移动进入电炉炉膛内开始挥发，挥发出的三氧化二砷蒸气随烟气进入燃烧室，烟尘中大部分锑被氧化成sb2o4留在残渣中，少量的锑进入烟气，烟尘中的硫元素大部分被氧化后进入烟气，挥发后剩余的含砷残渣冷却后由炉尾部清渣装置收集至渣斗中；

4、二次挥发：燃烧室是一个箱体，内有天然气燃烧器，维持燃烧室温度450℃～550℃，进入烟气的硫化物在燃烧室内被氧化，烟气中的砷锑复合氧化物和硫化物被破坏，以氧化物形式随烟气进入重力沉降室；

5、降温沉降：重力沉降室由多个不锈钢制箱体组成，在每个箱体两侧设有补氧孔，通过补氧口和引风机频率调节箱室漏风量，控制重力沉降室各箱温度及出口温度，使三氧化二砷与杂质分离；

6、优选的，所述的步骤a中电炉温度为650℃～700℃，氧化剂a加入量为50m³/h～100m³/h，压力为0.1mpa～0.2mpa，电炉出烟口压力为-200pa～0pa，布料厚度为4cm～12cm，钢带移动速度为130mm/min～210mm/min；

7、优选的，所述的步骤b中燃烧室温度为450℃～550℃，天然气流量为5m³/h～20m³/h，燃烧室出口压力为-260pa～-10pa；

8、优选的，所述的步骤c中重力沉降室的漏风量为0m³/h～2000m³/h，出口温度为130℃～170℃，出口压力为-350pa～-20pa；

9、制备提高精制三氧化二砷白度和纯度的设备，包括电炉，所述电炉内设有加热装置，电炉上设有设有氧化剂分配器和布料器，所述电炉内设有钢带及驱动装置，电炉后端设有炉渣清理装置，所述电炉通过烟气管道a与燃烧室下部相连，燃烧室底部设有清灰装置，所述燃烧室内设有天然气燃烧器，所述天然气燃烧器通过烟气管道b与重力沉降室相连，重力沉降室上方两侧端设有补氧口，所述重力沉降室下方设有灰斗，所述灰斗上设有振动器，重力沉降室下方设有埋刮板输送机，所述埋刮板输送机末端与成品储罐相连，所述重力沉降室末端烟气出口与布袋除尘器相连，重力沉降室下方灰斗出口与埋刮板输送机相连接，连接部位设有电动阀门；

10、优选的，所述重力沉降室包括多个不锈钢箱体，箱体水平串联在一起。

11、本发明的有益效果是：本发明的工艺利用氧化除杂、二次氧化及气相沉降分离技术，产品白度由60～70提高到80以上，生产的产品品质好，拓展了砷产品在化学、医药、半导体材料等领域的应用，同时设备自动化程度高，热效率高等显著特点。本发明提高了三氧化二砷产品的白度和纯度，保证了产品质量，增强了砷产品的市场竞争力。

技术特征：

1.一种提高精制三氧化二砷白度和纯度的方法，其特征在于包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种提高精制三氧化二砷白度和纯度的方法，其特征在于所述的步骤a中电炉温度为650℃～700℃，氧化剂a加入量为50m³/h～100m³/h，压力为0.1mpa～0.2mpa，电炉出烟口压力为-200pa～0pa，布料厚度为4cm～12cm，钢带移动速度为130mm/min～210mm/min。

3.如权利要求1或2所述的一种提高精制三氧化二砷白度和纯度的方法，其特征在于所述的步骤b中燃烧室温度为450℃～550℃，天然气流量为5m³/h～20m³/h，燃烧室出口压力为-260pa～-10pa。

4.如权利要求1或2所述的一种提高精制三氧化二砷白度和纯度的方法，其特征在于所述的步骤c中重力沉降室的漏风量为0m³/h～2000m³/h，出口温度为130℃～170℃，出口压力为-350pa～-20pa。

5.制备如权利要求1～4任意所述的提高精制三氧化二砷白度和纯度的设备，包括电炉（1），其特征在于所述电炉（1）内设有加热装置（6），电炉（1）上设有设有氧化剂分配器（7）和布料器（8），所述电炉（1）内设有钢带及驱动装置（10），电炉（1）后端设有炉渣清理装置（9），所述电炉（1）通过烟气管道a（4）与燃烧室（2）下部相连，燃烧室（2）底部设有清灰装置（12），所述燃烧室（2）内设有天然气燃烧器（11），所述天然气燃烧器（11）通过烟气管道b（5）与重力沉降室（3）相连，重力沉降室（3）上方两侧端设有补氧口（14），所述重力沉降室（3）下方设有灰斗（19），所述灰斗（19）上设有振动器（13），重力沉降室（3）下方设有埋刮板输送机（15），所述埋刮板输送机（15）末端与成品储罐（17）相连，所述重力沉降室（3）末端烟气出口与布袋除尘器（8）相连，重力沉降室（3）下方灰斗（19）出口与埋刮板输送机（15）相连接，连接部位设有电动阀门（16）。

6.如权利要求1所述的制备提高精制三氧化二砷白度和纯度的设备，其特征在于所述重力沉降室（3）包括多个不锈钢箱体，箱体水平串联在一起。

技术总结
本发明提供一种提高精制三氧化二砷白度和纯度的方法及其设备，包括以下工艺步骤：含As<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;≥70%的粗白砷经过高温氧化挥发得到三氧化二砷蒸气进入烟气，氧化后杂质进入砷渣，烟气进入燃烧室进行二次氧化挥发，使其中的杂质与三氧化二砷分离，当烟气进入重力沉降室降温沉降过程中再进一步分离，使三氧化二砷留在沉降室中，杂质进入布袋除尘器中，最终得到含As<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;≥99.5%三氧化二砷产品，产品白度由60～70提高到80以上。该工艺利用氧化除杂、二次氧化及气相沉降分离技术，生产的产品品质好，拓展了砷产品在化学、医药、半导体材料等领域的应用。同时设备自动化程度高，热效率高等显著特点。

技术研发人员：陈涛,曲超,孙海明,李旗,李佳友,李楠,刘孟雨,李雪山,王斐,李辉,袁玲玲,常蕴辉,王瑞强,辛国杨,陈禄,刘存标,王晓振
受保护的技术使用者：山东恒邦冶炼股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14