[發明專利]兩用煉砷爐

無效

• 申請號: 90106487.4
• 申請日: 1990-12-27
• 公開（公告）號: CN1052335A
• 公開（公告）日: 1991-06-19
• 發明（設計）人: 湯海西
• 申請（專利權）人: 湖南省衡南縣泉溪有色金屬冶煉設備研制所
• 主分類號: C22B30/04
• 分類號: C22B30/04;F27B15/00;F27B19/00
• 代理公司: 湖南省衡陽市專利事務所
• 代理人: 潘桂英

本發明涉及到一種冶煉設備，特別是以硫化砷礦為燃料，直接制取六氧化四砷（砒霜）和金屬砷的兩用冶煉爐。

砷的煉制通常是以砒霜（AS₄O₆）為原料。由于砒霜和砷在高溫下易揮發，所以煉制時應在密閉的容器中進行，這種容器人們常稱為“反應罐”。常見的“反應罐”為兩種，一種是“橫罐”，另一種叫“豎罐”。橫罐是用鑄鐵材料制成，把砒霜和木炭粉按一定的比例，并加入適量的水混勻，然后置于反應罐內，壓實。在罐口上裝上冷凝器和延伸器，成為密封狀態，再把反應罐橫放入爐中，用煤加熱，一般爐內放5-6個“反應罐”，當溫度升到900-950℃時，保溫8-10小時，然后滅火降溫，待接近常溫時，抽卸下冷凝器取產品、因為木炭是一種還原劑，在高溫狀態下，砒霜發生升華現象，變成氣態，立即砷被還原出，當砷氣進入冷凝器時，立即又發生凝華現象，變成固體的砷凝結在冷凝器內壁上。同時清除罐內的殘渣，再裝上新料，又重新點火升溫進行間斷式煉制。橫罐煉砷存在如下缺點：1、燃料耗費大：每噸砷大約需耗3.6-4噸的煤;2、時間長、產量低：一爐需24小時，而且一只反應罐只能煉18-20kg的砷;3、砷的直接回收率54-58%，總回收率小于85%;4、產品純度低：其中含有不少未還原的AS₄O₆，因為AS₄O₆的沸點比As的沸點低，易揮發（As沸點為613°、As₄O₆沸點460°）;5、成本高。豎罐煉砷與橫罐煉砷不同，裝料時，首先把砒霜粉放在罐子的下部，罐的中間放一層爐篦，爐篦上裝滿木炭，罐口上再裝上冷凝器和延伸器，它采用感應電加熱方式，首先加熱木炭層，使木炭升溫高于800℃，然后才對罐下部加熱、砒霜升華，穿過木炭層，立即發生還原反應，生成的砷氣，當進入冷凝器后，凝華為固體砷塊。這種方法比橫罐煉得的砷質量品位高，金屬砷的回收率高，大大減少了As₄O₆未還原就逸出的弊端。但也存在如下不足：1、耗電大;2、設備復雜、投資大;3、操作工藝條件要求高;4、成本也比較高。

本發明的目的是克服“橫罐”和“豎罐”的不足，提供一種高效、高純度，并能連續生產，基本上不需能耗，在直接制取金屬砷的同時，也獲取了大量砒霜（As₄O₆）的兩用冶煉爐。

本發明的技術方案是兩用煉砷爐是由爐體，豎套反應罐、冷凝器、二次冷凝器、送風機構、送料機構組成。在制取金屬砷的同時能制取了大量的砒霜（As₄O₆）。爐體是不用電，也不用煤加熱，而是焙燒硫化砷礦粉作能源的臥式沸騰爐。爐頂上開設有兩個以上的可放置反應罐和冷凝器及二次冷凝器的安位;爐底有一個送風機構;爐膛下部安裝有一個分風板及十個以上的風帽;爐的右端安裝了一個送料機構，由它把硫化砷礦粉（150-160目）送入爐膛中;豎套反應罐是由內、外罐和導氣管、墊片托架組成。內、外罐均為一端開口的容器、導氣管垂直安裝在內罐中，并裝滿砒霜、再倒扣在外罐里面，在內、外罐之間裝滿木炭粉，壓實后再連接冷凝器和二次冷凝器及抽氣管。爐膛中用少量易燃物引燃爐火后由送料機構緩慢送入硫化砷礦粉，同時爐底送風機構也緩慢送風、爐膛的溫度均勻上升，隨著爐溫的不斷上升，送風量和加料量也逐漸加大，熱量不斷傳給反應罐，首先對外罐加熱使木炭層溫度升高，然后內罐中的砒霜才開始受熱，當砒霜的溫度高于460℃時，As₄O₆發生升華現象，變成As₄O₆氣，當它通過木炭層砷被還原出來，砷氣進入冷凝器和二次冷凝器，由于溫度下降，發生凝華現象，砷氣變成固體砷凝結在冷凝器的壁上，微量未凝華的砷氣進入抽風管左端的水噴頭處，水淋進行第三次回收。同時，爐膛中的硫化砷礦粉經高溫焙燒后，變成砒霜（As₄O₆）通過排氣管定時排放收集。

現結合附圖對本發明詳細敘述如下：

圖1：兩用煉砷爐的正視圖示意圖;

圖2：兩用煉砷爐的俯視圖示意圖;

圖3：兩用煉砷爐的A-A剖視圖;

圖4：豎套反應罐正視圖;

圖5：豎套反應罐俯視圖。