[发明专利]一种三氧化二砷提纯系统及提纯方法

说明书

本发明涉及一种三氧化二砷提纯系统及提纯方法，包括第一侧墙、第二侧墙和炉罩，第一侧墙、第二侧墙共中心轴线，第一侧墙、第二侧墙和炉罩围成环形炉膛，炉罩上设有与环形炉膛连通的排烟口；环形炉膛内设有与环形炉膛间隙配合的环形料盘，环形料盘上设有沿环形料盘周向延伸的环形凹槽，环形料盘与侧墙共中心轴线，环形料盘的底部设有用于驱使环形料盘绕所述中心轴线旋转的驱动机构；还包括加料机构和出料机构。本发明的处理效率高，可以实现三氧化二砷的连续化提纯，且无需担心三氧化二砷受热随处流淌而腐蚀设备，可有效保障系统的作业寿命，也可降低对环境的污染。

技术领域

本发明涉及一种三氧化二砷提纯系统及提纯方法，尤其涉及一种立旋式三氧化二砷提纯系统及提纯方法，属于冶炼设备领域。

背景技术

砷(Arsenic)，俗称砒，元素符号As，是一种非金属元素，在化学元素周期表中位于第4周期、第VA族，原子序数33。砷元素广泛地存在于自然界，共有数百种的砷矿物已被发现。砷的化合物三氧化二砷被称为砒霜，是种毒性很强的物质。

砷的用途广泛，常用作农药制剂、木材防腐、饲料添加剂、中西医药制剂等配方原料。可用三氧化二砷为主材冶炼成单质砷，在半导体电子软件、硬质合金、军工行业等有广泛应用，然而，该物质毒性强，污染严重，冶炼工业技术复杂，真正从事该职业研究的科研人员、工作人员极少，因而，导致长期以来都未实现淘汰和取缔土法炼砷的愿望，新的冶炼技术的研发迫在眉睫。近年来也有小部分企业厂家，作了技术和工艺上的改进，仍未得到实质性改善。有待更进一步科技改造，实现节能减排保护环境的目标。

针对三氧化二砷的提纯，主要由如下两种现有提纯技术：(1)链条带式工艺炉，(2)钢带输送式工艺炉。

上述两种技术都存在各自的工艺技术上的关键性疑难杂症问题未得到解决。故障频发，正常生产难度大，产品质量不稳定，生产成本剧增，劳动强度大，环境污染得不到有效控制，对操作人员的身体影响大。

具体的，链条带式工艺炉的主要特点及缺陷如下：

1、该炉型状为卧式，全长约30米，外观主体钢架支撑，宽约1.8米，高约2米，分两层结构，1.3米以下层为链条环绕通道。上层为三氧化二砷提纯燃烧室，燃烧室内构造是四周各约30厘米厚的耐火砖墙体，顶部耐火板铺盖，板上层保温材料，板下层安装发热电炉丝。作用是供应三氧化二砷提纯的热量。燃烧室内底部结构从炉头到炉尾用耐火板铺设平整，用途是在链条上安装多个小原料斗进入炉内提纯燃烧时平坦顺利通过。此工艺类似于常用皮带运输送机。将三氧化二砷提纯原料连续性进炉生产。

2、该工艺提纯炉工段附属设施齐全，炉头进料处设有全自动输送器和全自动给料机。炉尾设有快速冷渣水笼头、渣料包装机等。

3、生产步骤：检查各个生产阶段的安全设施正常，先将炉内升温至700℃，启动带斗链条输送器，启动全自动给料机进行加料，物料进入炉内进行反应，输出炉尾，放水冷却渣料，渣料包装，砷产品收集包装。

4、该工艺从流程上看是合理可行的。但是其未考虑三氧化二砷在700℃高温下物理化反应性质的呈现状态是否与设计的设备相适应，难以实现正常生产。

该工艺生产缺陷：

1、原料装入链斗进入炉内受热后发生强烈的化学与物理反应，形成油泥液状态。黏连着链斗内壁不脱壳，出炉后残渣倒不出无法连续循环地进行生产。

2、渣料出炉尾后需立即放水冷却，产生巨大的有毒性烟气和含砷雾霾，环境污染大。

3、链条料斗之间空间面积大，出入炉头、炉尾间隙过大无法密封，泄露污染大，影响作业环境。

4、密封性有待加强，生产时借助较高功率的负压抽吸，将炉内炉外的部分尘扬吸入产品中去，容易导致有害物质超标。