金属砷工业化生产技术.pdf

本发明创造属化工冶金的制取技术。
    现有金属砷的制取方法有两种，一是坩埚法（即外加热法）将氧化砷与木炭混合置于容器中，经焦碳外加热至700-800℃，使砷气化，流向收集器，该法，原料损耗大，制取率低，产品质量不稳定，环境污染大;二是电炉法，将焦碳与氧化砷混合，电炉通电加热，还原后的砷在收集箱收集，该法设备较复杂，耗电量大，投资大，成本高。

    为克服上述不足之处，现提供一种低成本，产品质量稳定，污染少的内加热气相还原工业化生产技术。

    本发明创造是通过以下措施实现的，一种以氧化砷（AS2O3）为原料的制取金属砷（AS）的内加热气相还原工业化生产技术，主要由生产设备和生产工艺两方面内容组成，（一）生产设备，包括有压缩空气进料装置、反应炉、监测表、收集箱、冷却除尘器、布袋除尘器、引风机、排尘烟窗等装置组成。反应炉是设备的主体，炉体要求气密性，用保温材料砌成，包括有气化室和还原反应室，气化室内设有加热器，还原反应室装有木炭和焦碳，收集箱是金属材料制成，箱内吊挂有收集片，用作收集金属砷（AS）产品;（二）生产工艺，用压缩空气将原料粉喷入反应炉，加热气化后与木炭和焦碳进行还原反应，其反应式：C+O2→CO2;CO2+C→CO;6CO+2AS2O3→4AS+6CO2，AS在收集箱内的收集片上沉积析出成产品，CO2废气及粉尘经除尘系统除尘后排出空间。

    以下作附图说明：

    图1为金属砷工业化生产设备示意图，图中1-压缩空气进气口，2-原料进口，3-反应炉，4-气化室，5-还原反应室，6-监测表，7-收集箱，8-收集片，9-冷却除尘器，10-布袋除尘器，11-引风机，12-排尘烟窗，13-木炭、焦碳，14-加热器。

    下面结合附图说明用实施例进一步描述本发明创造的优点和效果：本发明创造是以氧化砷（AS2O3）为原料的工业化生产金属砷（AS），氧化砷（AS2O3）为粉状，生产时，按定量原料粉进入反应炉的要求，调节好压缩空气进气口1的进气量，原料粉，在压缩空气的作用下，连续地将原料粉喷入反应炉3中的气化室4，在加热器14的作用下，温度升高，进行气化，AS2O3受热蒸发进入还原反应室5，还原反应室5的温度要求保持在700-800℃，由于室内装有木炭和焦碳，因此，经气化后的AS2O3进入还原反应室5后，即起反应，在反应炉3内的反应式为：C+O2→CO2，CO2+C→CO，6CO+2AS2O3→4AS+6CO2。反应后金属砷AS蒸汽流入收集箱7内，并在收集片8上沉积析出成产品，剩下少量的粉尘和废气，经冷却除尘器9和布袋除尘器10后，在引风机11的作用下，经排尘烟窗12排出空间，综合本发明创造的优点：（1）本技术采用内加热气相还原反应，热能利用率高，反应彻底，转化率高，产品质量稳定，生产成本低;（2）本技术采用压缩空气喷料，能实现连续负压投料，生产工人在较少污染的环境中作业，安全可靠。