【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶金设备，特别是涉及一种金属砷提纯装置。
技术介绍
1、砷是有色冶炼工业不可避免的副产品，砷大多伴生在锡、铅、锌、铜、金等有色金属矿中，单独的砷矿目前一般已不再开采，主要从有色冶炼二次资源中含砷较高的高砷烟尘和硫化砷渣中提取利用砷，妥善处置及资源化砷资源，避免二次危害环境，有利于有色产业绿色可持续发展，保护生态环境。目前，有色冶炼行业中含砷主要产品形式有氧化砷及金属砷。而氧化砷有剧毒，对环境和人体危害极大。目前市场上对氧化砷的需求量极小，供需失衡导致其大量滞销堆存。而金属砷是砷最稳定的形态，无毒，对环境和人体危害小，同时，市场上对金属砷块的需求大，因此，企业通常将氧化砷制成金属砷块。其中金属砷是目前砷资源进行材料化高科技应用的主要原料形式，半导体材料是砷最重要的应用之一，主要应用于合成砷化镓、砷化铟等，作为第二代半导体的核心材料，砷已成为支撑高科技发展、新产品开发的关键材料。同时可用于制备砷铅合金和砷铜合金，改善金属材料性能。制备金属砷的方法主要有碳热还原法、热分解法、氢还原法、电解法等，目前行业内制备金属砷主要采用碳热还原法，由于原料成分复杂，产物中杂质含量较高导致生产出来的工业金属砷品级低，经济价值较低，需要进一步提纯。
2、目前金属砷的提纯方法主要分为化学法(合金法、氯化法、热分解法等)和物理法(真空蒸馏法、定向结晶法、蒸汽区净化方法等)，对于粗金属砷的初步提纯主要采用真空蒸馏法。专利号cn101225479a、cn101096726a、cn112226633a等公开了砷提纯的装置，装置包括加热炉
3、鉴于此，有必要提供一种砷提纯的装置，以解决或至少缓解上述技术缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种金属砷提纯装置，以解决上述现有技术存在的问题，提高脱砷效率。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、本专利技术提供一种金属砷提纯装置，包括：加热炉体和冷凝模块，所述加热炉体中用于设置原料并对其加热使其升华，所述冷凝模块与所述加热炉体的蒸汽出口连通，所述冷凝模块包括多个依次设置的冷凝单元，至少部分所述冷凝单元为管式冷凝器，所述管式冷凝器包括多个并列设置且可拆卸的冷凝管，所述冷凝管由金属薄板卷制而成。
4、优选的，所述管式冷凝器包括上隔板、下隔板、外套筒和所述冷凝管，所述上隔板和所述下隔板上下相对设置，所述外套筒设置于所述上隔板和所述下隔板之间，所述上隔板和所述下隔板上均设置有多个位置相对的孔，形成多个对孔，任意所述对孔中的两个所述孔均由一个所述冷凝管连通，所述上隔板和所述下隔板通过螺柱和螺母可拆连接并将所述外套筒压紧固定。
5、优选的，最远离所述蒸汽出口的所述冷凝单元为筒状的空心冷凝器，所述空心冷凝器的上下面上均设置有孔。
6、优选的，自远离所述蒸汽出口的方向，多个所述管式冷凝器中的所述冷凝管的总截面积逐渐变小，所述冷凝管数量逐渐增多，相邻的两个所述管式冷凝器中的所述冷凝管交错排布。
7、优选的，所述冷凝单元的冷凝路径的长度根据实际生产结晶砷提纯效果和温度梯度进行调整。
8、优选的，所述加热炉体设置有料腔，所述料腔自所述加热炉体的顶面朝下延伸形成，所述加热炉体用于对所述料腔内的物料进行加热并使其升华，所述冷凝模块包括冷凝器外壳，多个所述冷凝单元从下至上依次设置于所述冷凝器外壳内，所述冷凝器外壳底部设置有环形凸缘，所述环形凸缘通过多个螺栓固定于所述加热炉体的顶部，所述环形凸缘和所述加热炉的顶面之间设置有密封圈。
9、优选的，所述加热炉体包括加热外壳、不锈钢坩埚和加热电阻丝，所述不锈钢坩埚和设置于所述加热外壳内，所述料腔于所述不锈钢坩埚内形成，所述加热电阻丝缠绕于所述不锈钢坩埚外并用于对所述不锈钢坩埚进行加热。
10、优选的，任意相邻的两个所述冷凝单元由套筒状的隔圈隔开，所述冷凝单元与所述隔圈周向紧密接触。
11、优选的，所述冷凝器外壳开设安装孔，一个所述安装孔对应一个所述冷凝单元，所述安装孔中安装热电偶。
12、优选的，所述冷凝器外壳顶部盖有炉盖，所述炉盖上设置有真空泵连接口。
13、本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
14、由于金属砷真空升华冷凝时冷凝区较长，本专利技术提供的金属砷提纯装置采用多个冷凝单元来对砷进行冷凝，冷凝模块中形成温度梯度，根据饱和蒸气压和冷凝温度差异，金属砷在各冷凝单元中的纯度不同，以此实现分级提纯，且通过金属薄板卷制冷凝管，在冷凝完毕后，取出冷凝管并展开即可实现脱砷，脱砷效率高。
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1.一种金属砷提纯装置，其特征在于：包括：加热炉体和冷凝模块，所述加热炉体中用于设置原料并对其加热使其升华，所述冷凝模块与所述加热炉体的蒸汽出口连通，所述冷凝模块包括多个依次设置的冷凝单元，至少部分所述冷凝单元为管式冷凝器，所述管式冷凝器包括多个并列设置且可拆卸的冷凝管，所述冷凝管由金属薄板卷制而成。
2.根据权利要求1所述的金属砷提纯装置，其特征在于：所述管式冷凝器包括上隔板、下隔板、外套筒和所述冷凝管，所述上隔板和所述下隔板上下相对设置，所述外套筒设置于所述上隔板和所述下隔板之间，所述上隔板和所述下隔板上均设置有多个位置相对的孔，形成多个对孔，任意所述对孔中的两个所述孔均由一个所述冷凝管连通，所述上隔板和所述下隔板通过螺柱和螺母可拆连接并将所述外套筒压紧固定。
3.根据权利要求1所述的金属砷提纯装置，其特征在于：最远离所述蒸汽出口的所述冷凝单元为筒状的空心冷凝器，所述空心冷凝器的上下面上均设置有孔。
4.根据权利要求1所述的金属砷提纯装置，其特征在于：自远离所述蒸汽出口的方向，多个所述管式冷凝器中的所述冷凝管的总截面积逐渐变小，所述冷凝管数
5.根据权利要求1所述的金属砷提纯装置，其特征在于：所述冷凝单元的冷凝路径的长度根据实际生产结晶砷提纯效果和温度梯度进行调整。
6.根据权利要求1所述的金属砷提纯装置，其特征在于：所述加热炉体设置有料腔，所述料腔自所述加热炉体的顶面朝下延伸形成，所述加热炉体用于对所述料腔内的物料进行加热并使其升华，所述冷凝模块包括冷凝器外壳，多个所述冷凝单元从下至上依次设置于所述冷凝器外壳内，所述冷凝器外壳底部设置有环形凸缘，所述环形凸缘通过多个螺栓固定于所述加热炉体的顶部，所述环形凸缘和所述加热炉的顶面之间设置有密封圈。
7.根据权利要求6所述的金属砷提纯装置，其特征在于：所述加热炉体包括加热外壳、不锈钢坩埚和加热电阻丝，所述不锈钢坩埚和设置于所述加热外壳内，所述料腔于所述不锈钢坩埚内形成，所述加热电阻丝缠绕于所述不锈钢坩埚外并用于对所述不锈钢坩埚进行加热。
8.根据权利要求1所述的金属砷提纯装置，其特征在于：任意相邻的两个所述冷凝单元由套筒状的隔圈隔开，所述冷凝单元与所述隔圈周向紧密接触。
9.根据权利要求6所述的金属砷提纯装置，其特征在于：所述冷凝器外壳开设安装孔，一个所述安装孔对应一个所述冷凝单元，所述安装孔中安装热电偶。
10.根据权利要求6所述的金属砷提纯装置，其特征在于：所述冷凝器外壳顶部盖有炉盖，所述炉盖上设置有真空泵连接口。
...【技术特征摘要】
1.一种金属砷提纯装置，其特征在于：包括：加热炉体和冷凝模块，所述加热炉体中用于设置原料并对其加热使其升华，所述冷凝模块与所述加热炉体的蒸汽出口连通，所述冷凝模块包括多个依次设置的冷凝单元，至少部分所述冷凝单元为管式冷凝器，所述管式冷凝器包括多个并列设置且可拆卸的冷凝管，所述冷凝管由金属薄板卷制而成。
2.根据权利要求1所述的金属砷提纯装置，其特征在于：所述管式冷凝器包括上隔板、下隔板、外套筒和所述冷凝管，所述上隔板和所述下隔板上下相对设置，所述外套筒设置于所述上隔板和所述下隔板之间，所述上隔板和所述下隔板上均设置有多个位置相对的孔，形成多个对孔，任意所述对孔中的两个所述孔均由一个所述冷凝管连通，所述上隔板和所述下隔板通过螺柱和螺母可拆连接并将所述外套筒压紧固定。
3.根据权利要求1所述的金属砷提纯装置，其特征在于：最远离所述蒸汽出口的所述冷凝单元为筒状的空心冷凝器，所述空心冷凝器的上下面上均设置有孔。
4.根据权利要求1所述的金属砷提纯装置，其特征在于：自远离所述蒸汽出口的方向，多个所述管式冷凝器中的所述冷凝管的总截面积逐渐变小，所述冷凝管数量逐渐增多，相邻的两个所述管式冷凝器中的所述冷凝管交错排布。
5.根据权利要求1所述的金属砷提纯装置，其特征在于：所述冷凝单元的冷...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐宝强，左子斌，史腾腾，雷现军，罗欢，杨斌，黄迎红，蒋文龙，田阳，刘新阳，孔令鑫，王飞，张洪，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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