CN106591598A - 一种低熔点合金作浮体精细控制的三氧化二砷升华提纯炉 - Google Patents
一种低熔点合金作浮体精细控制的三氧化二砷升华提纯炉 Download PDFInfo
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Abstract
一种低熔点合金作浮体精细控制的三氧化二砷升华提纯炉，包括低熔点合金炉体槽、数个转动耙及集气罩，该低熔点合金炉体槽内壁斜设有加料斗和端头导向板，底部设有数个加热温度从炉体槽的前部到后部由150℃到480℃依次上升的加热元件；该集气罩设置于该炉体槽上且覆盖该转动耙。当转动耙逆时针转动时带动槽内低熔点合金液向该炉体槽的后部移动，而粉状含砷烟灰物料从加料斗加入后落入到该低熔点合金液液面上，随低熔点合金液的移动向该炉体槽后部移动，粉状含砷烟灰物料中依次升华的氯化物和含砷化合物通过集气罩上依次设置的蒸汽排出口进行收集，越接近三氧化二砷的沸点，挥发的三氧化二砷纯度越高，从而达到分区控制三氧化二砷纯度的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种三氧化二砷升华提纯炉，特别是一种低熔点合金作浮体精细控制的三氧化二砷升华提纯炉。
背景技术
在有色金属冶炼行业，对于含砷烟灰物料（含氯化物及含砷化合物等）制备高纯砷的主要方法为氯化还原和升华蒸馏法，氯化还原法存在氯化氢对设备腐蚀及环境污染的问题，升华蒸馏法尽管流程短,但铅、铋等杂质分离纯度不高，容易影响砷产品的纯度。
发明内容
本发明的目的是，针对上述现有技术中升华蒸馏法砷产品纯度不高的问题，提供一种低熔点合金作浮体精细控制的三氧化二砷升华提纯炉，其利用低熔点合金作浮体，操作简便，易于实现精细控制三氧化二砷的升华提纯。
为达上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种低熔点合金作浮体精细控制的三氧化二砷升华提纯炉，其特点是，其包括低熔点合金炉体槽、数个转动耙及集气罩，其中：该低熔点合金炉体槽外围设有保温层，该低熔点合金炉体槽底部与该保温层之间间隔匀设有数个加热元件，该些加热元件的加热温度从低熔点合金炉体槽的前部到后部由150℃到480℃依次上升，该低熔点合金炉体槽内容置有低熔点合金液；该低熔点合金炉体槽的前部内壁顶端斜设有加料斗以便于粉状含砷烟灰物料的加入，该低熔点合金炉体槽的后部内壁上斜设有端头导向板以便于升华后的粉状含砷物料残渣排出，该端头导向板的一端固定于该低熔点合金炉体槽的后部内壁顶端，另一端伸入该低熔点合金液中即该端的端点低于该低熔点合金液的液面；该转动耙设置于该低熔点合金炉体槽内的低熔点合金液上端，该转动耙能逆时针转动，当转动耙逆时针转动时带动低熔点合金液转动并向该低熔点合金炉体槽的后部移动，而从加料斗加入的粉状含砷烟灰物料加入后落入到该低熔点合金液液面上形成含砷物料层，该含砷物料层随低熔点合金液的移动向该低熔点合金炉体槽的后部移动，从而，通过转动靶的逆时针方向转动能实现漂浮在低熔点合金液液面上的粉状含砷烟灰物料从该低熔点合金炉体槽的前部到后部的漂移；该集气罩设置于该低熔点合金炉体槽上方，并覆盖该转动耙及该低熔点合金液，该集气罩上依加热元件的加热温度由低到高的对应区域依次设有氯化物蒸汽排出口、低纯度三氧化二砷蒸汽排出口及高纯度三氧化二砷蒸汽排出口。
所述转动耙的转速为20-30r/s。所述转动耙上匀设有数个耙条。
所述保温层外围设有保温外壳。所述保温层的保温材料采用硅酸铅保温棉。
所述加热元件的加热温度的上升梯度根据加热元件的设置个数而定。
所述低熔点合金炉体槽由铅、铋合金制成。
所述端头导向板外接残渣收集装置以用于收集排出的升华后的含砷物料残渣。所述氯化物蒸汽排出口、低纯度三氧化二砷蒸汽排出口及高纯度三氧化二砷蒸汽排出口的外部皆设有收集装置。
如此，本发明将含砷烟灰物料打磨成粉状，以保证含砷烟灰物料能均匀地漂浮在低熔点合金液上面，加热时能受热均匀；通过加热元件控制本提纯炉内温度，并将温度设置为从提纯炉前部到后部由150℃到480℃依次上升，同时通过转动耙的逆时针方向转动带动低熔点合金液从本提纯炉前部到后部移动，以实现漂浮在低熔点合金液液面上的含砷烟灰从本提纯炉前部到后部的漂移；通过蒸汽排出口的设置，将粉状含砷烟灰物料中依次升华的氯化物和含砷化合物依次进行收集，越接近三氧化二砷的沸点，挥发的三氧化二砷纯度越高，从而达到分区控制三氧化二砷纯度的目的；从低纯度三氧化二砷蒸汽排出口和高纯度三氧化二砷蒸汽排出口收集到的三氧化二砷的纯度分别达到82%和96%。
附图说明
图1 为本发明低熔点合金作浮体精细控制的三氧化二砷升华提纯炉的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明为一种低熔点合金作浮体精细控制的三氧化二砷升华提纯炉，其包括低熔点合金炉体槽1、数个转动耙2及集气罩3，其中：
该低熔点合金炉体槽1外围设有保温层4，该低熔点合金炉体槽1底部与该保温层4之间间隔匀设有数个加热元件5，该些加热元件5的加热温度从低熔点合金炉体槽的前部到后部由150℃到480℃依次上升，上升的梯度根据加热元件5的设置个数而定，该保温层4外围设有保温外壳6；该低熔点合金炉体槽1内容置有低熔点合金液7；该低熔点合金炉体槽1的前部内壁顶端斜设有加料斗8，以便于粉状含砷烟灰物料的加入，该低熔点合金炉体槽1的后部内壁上斜设有端头导向板9以便于升华后的含砷物料残渣排出，该端头导向板9的一端固定于该低熔点合金炉体槽1的后部内壁顶端，另一端伸入该低熔点合金液7中即该端的端点低于该低熔点合金液7的液面。该端头导向板9并可外接残渣收集装置（图中未示）以用于收集排出的升华后的含砷物料残渣。
该转动耙2设置于该低熔点合金炉体槽1内的低熔点合金液7上端，该转动耙2能逆时针转动，且该转动耙2上匀设有数个耙条21。当转动耙2逆时针转动时（如图中箭头所示的转动方向），耙条21转动带动低熔点合金液7转动并向该低熔点合金炉体槽1的后部移动，而从加料斗8加入的粉状含砷烟灰物料加入后落入到该低熔点合金液7液面上形成含砷物料层10，该含砷物料层10随低熔点合金液7的移动向该低熔点合金炉体槽1的后部移动，从而，通过转动靶的逆时针方向转动能实现漂浮在低熔点合金液液面上的粉状含砷烟灰物料从该低熔点合金炉体槽1的前部到后部的漂移。较佳的，该转动耙2的转速控制在20-30r/s。
该集气罩3用于收集挥发物，其设置于该低熔点合金炉体槽1上方，并覆盖该转动耙2及该低熔点合金液7，该集气罩3上依加热元件5的加热温度由低到高的对应区域依次设有氯化物蒸汽排出口11、低纯度三氧化二砷蒸汽排出口12及高纯度三氧化二砷蒸汽排出口13。较佳的，该些蒸汽排出口的外部皆设有收集装置（图中未示），以便于氯化物、低纯度三氧化二砷及高纯度三氧化二砷蒸汽的收集。
使用时，粉状含砷物料由加料斗8加入，进入低熔点合金炉体槽1后漂浮在低熔点合金液7液面上。由加热元件5控制本提纯炉内的温度，温度从低熔点合金炉体槽1前部到后部由150℃至480℃依次上升。同时使转动耙2逆时针转动，由耙条21带动低熔点合金液7转动并向低熔点合金炉体槽1后部移动，以带动粉状含砷物料由低熔点合金炉体槽1前部向后部漂移，转动耙转速控制在20-30r/s。由于粉状含砷物料中氯化物的沸点低，在粉状含砷物料漂移过程中，当温度达到氯化物的沸点时，氯化物会最先从氯化物蒸汽排出口11排出，并藉由氯化物蒸汽排出口11外部加设的收集装置进行收集。当温度逐渐升高，升高至三氧化二砷的沸点时，一部分三氧化二砷由低纯度三氧化二砷蒸汽排出口12排出，并藉由该蒸汽排出口外部加设的收集装置进行收集，另一部分三氧化二砷继续升华并由高纯度三氧化二砷蒸汽排出口13排出，并藉由该蒸汽排出口外部加设的收集装置进行收集。升华完成之后剩余的含砷物料残渣通过端头导向板9排出，并由残渣收集装置进行收集。如此，在温度依次升高的过程中粉状含砷物料中的氯化物和含砷化合物依次升华，越接近三氧化二砷的沸点，挥发的三氧化二砷纯度越高，从而达到分区控制三氧化二砷纯度的目的。较佳的，亦可通过加设蒸汽排出口的个数来精确控制收集的三氧化二砷的纯度。
较佳的，该低熔点合金炉体槽1由铅、铋合金制成。
较佳的，该保温层4的保温材料采用硅酸铅保温棉。
Claims (9)
1.一种低熔点合金作浮体精细控制的三氧化二砷升华提纯炉，其特征在于，其包括低熔点合金炉体槽（1）、数个转动耙（2）及集气罩（3），其中：
该低熔点合金炉体槽（1）外围设有保温层（4），该低熔点合金炉体槽（1）底部与该保温层（4）之间间隔匀设有数个加热元件（5），该些加热元件（5）的加热温度从低熔点合金炉体槽的前部到后部由150℃到480℃依次上升，该低熔点合金炉体槽（1）内容置有低熔点合金液（7）；该低熔点合金炉体槽（1）的前部内壁顶端斜设有加料斗（8）以便于粉状含砷烟灰物料的加入，该低熔点合金炉体槽（1）的后部内壁上斜设有端头导向板（9）以便于升华后的粉状含砷物料残渣排出，该端头导向板（9）的一端固定于该低熔点合金炉体槽（1）的后部内壁顶端，另一端伸入该低熔点合金液（7）中即该端的端点低于该低熔点合金液（7）的液面；
该转动耙（2）设置于该低熔点合金炉体槽（1）内的低熔点合金液（7）上端，该转动耙（2）能逆时针转动，当转动耙（2）逆时针转动时带动低熔点合金液（7）转动并向该低熔点合金炉体槽（1）的后部移动，而从加料斗（8）加入的粉状含砷烟灰物料加入后落入到该低熔点合金液（7）液面上形成含砷物料层（10），该含砷物料层（10）随低熔点合金液（7）的移动向该低熔点合金炉体槽（1）的后部移动，从而，通过转动靶的逆时针方向转动能实现漂浮在低熔点合金液液面上的粉状含砷烟灰物料从该低熔点合金炉体槽（1）的前部到后部的漂移；
该集气罩（3）设置于该低熔点合金炉体槽（1）上方，并覆盖该转动耙（2）及该低熔点合金液（7），该集气罩（3）上依加热元件（5）的加热温度由低到高的对应区域依次设有氯化物蒸汽排出口（11）、低纯度三氧化二砷蒸汽排出口（12）及高纯度三氧化二砷蒸汽排出口（13）。
2.如权利要求1所述的一种低熔点合金作浮体精细控制的三氧化二砷升华提纯炉，其特征在于，所述转动耙（2）上匀设有数个耙条（21）。
3.如权利要求1所述的一种低熔点合金作浮体精细控制的三氧化二砷升华提纯炉，其特征在于，所述保温层（4）外围设有保温外壳（6）。
4.如权利要求1所述的一种低熔点合金作浮体精细控制的三氧化二砷升华提纯炉，其特征在于，所述加热元件（5）的加热温度的上升梯度根据加热元件（5）的设置个数而定。
5.如权利要求1所述的一种低熔点合金作浮体精细控制的三氧化二砷升华提纯炉，其特征在于，所述转动耙（2）的转速为20-30r/s。
6.如权利要求1所述的一种低熔点合金作浮体精细控制的三氧化二砷升华提纯炉，其特征在于，所述低熔点合金炉体槽（1）由铅、铋合金制成。
7.如权利要求1所述的一种低熔点合金作浮体精细控制的三氧化二砷升华提纯炉，其特征在于，所述保温层（4）的保温材料采用硅酸铅保温棉。
8.如权利要求1所述的一种低熔点合金作浮体精细控制的三氧化二砷升华提纯炉，其特征在于，所述端头导向板（9）外接残渣收集装置以用于收集排出的升华后的含砷物料残渣。
9.如权利要求1所述的一种低熔点合金作浮体精细控制的三氧化二砷升华提纯炉，其特征在于，所述氯化物蒸汽排出口（11）、低纯度三氧化二砷蒸汽排出口（12）及高纯度三氧化二砷蒸汽排出口（13）的外部皆设有收集装置。
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Denomination of invention: A Low Melting Point Alloy Used as a Fine Control Float for Arsenic Trioxide Sublimation Purification Furnace Effective date of registration: 20230811 Granted publication date: 20171013 Pledgee: Hunan Leiyang Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: LEIYANG YANXIN NON-FERROUS METALS Co.,Ltd. Registration number: Y2023980051856 |
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