一种用于砷元素的富集装置的制作方法

1.本实用新型涉及砷生产技术领域，具体为一种用于砷元素的富集装置。


背景技术：

2.砷是一种非金属元素，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，砷与其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂，与许多种的合金中，其化合物三氧化二砷被称为砒霜，是种毒性很强的物质。
3.在砷及其化合物的生产过程中发现，目前采用煅烧除杂的方式，虽然能取出部分硫化物杂质，但是煅烧产物中仍然存在大量的固态杂质化合物，且砷元素的含量较低，无法作为化工原料进行生产。针对上述问题，设计一种用于砷元素的富集装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种用于砷元素的富集装置，以解决上述背景技术中提出目前采用煅烧除杂的方式，虽然能取出部分硫化物杂质，但是煅烧产物中仍然存在大量的固态杂质化合物，所述砷元素的含量较低，无法作为化工原料进行生产的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于砷元素的富集装置，包括煅烧炉，所述煅烧炉顶部安装有转移管，所述转移管末端贯穿固定在结晶罐顶面中心，所述转移管中部贯穿固定在加热桶中心，同时加热桶外侧固定安装有陶瓷保温外壳；
6.所述结晶罐外壁上固定安装有冷却箱，所述冷却箱外壁上固定有散热翅片，所述冷却箱顶端一侧贯穿安装有冷却水进管，同时冷却箱底端一侧贯穿安装有冷却水出管，所述结晶罐底面卡合安装有密封底座，所述密封底座底端安装有电动伸缩杆，所述密封底座顶部设置有结晶机构；
7.所述加热桶顶部两端分别贯穿固定有进气管和排气管，所述加热桶内壁上固定安装有可燃气体输入管，所述可燃气体输入管内侧固定安装有喷气嘴。
8.优选的，所述结晶罐侧壁与冷却箱内侧连接部分设置为波浪形，所述结晶罐波浪形侧壁的高度大于结晶罐整体高度的3/4。
9.优选的，所述可燃气体输入管在加热桶内壁上等间距分布，所述可燃气体输入管的侧视形状为环形，所述可燃气体输入管内侧等角度安装有喷气嘴。
10.优选的，所述冷却箱外壁上水平等间距焊接固定有散热翅片，所述散热翅片的俯视形状。
11.优选的，所述结晶机构包括结晶基材和通气孔，所述结晶基材安装在密封底座顶面，所述结晶基材上贯穿开设有通气孔。
12.优选的，所述结晶基材为水平等间距分布，所述结晶基材上等角度密集开设有通气孔。
13.本实用新型的用于砷元素的富集装置，具有如下有益效果：
14.通过新型的结构设计，能够采用升华的方式令砷不经液态，直接升华，成为蒸气，
通过加热结构保证砷蒸气稳定输出，在结晶结构处降温结晶，进行砷元素的高效富集，不仅生产成本相对较低，所述得到的砷含量较高；
15.1、通过加热桶、陶瓷保温外壳、进气管、排气管、可燃气体输入管和喷气嘴相互配合工作，能够对转移管中的砷蒸汽进行加热保温，令砷蒸汽能保持在较高的温度进行输出，避免砷蒸汽在输送过程中冷却结晶；
16.2、通过冷却箱、散热翅片、冷却水进管、冷却水出管、密封底座、电动伸缩杆和结晶机构相互配合工作，能够对输送至结晶罐内的砷蒸汽进行快速降温，并令砷蒸汽在指定位置结晶，便于收集。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型正视结构示意图；
19.图2为本实用新型结晶罐和加热桶正视剖面结构示意图；
20.图3为本实用新型加热桶侧视剖面结构示意图；
21.图4为本实用新型结晶机构俯视结构示意图。
22.【主要组件符号说明】
23.1、煅烧炉；2、转移管；3、结晶罐；4、加热桶；5、陶瓷保温外壳；6、进气管；7、排气管；8、可燃气体输入管；9、喷气嘴；10、冷却箱；11、散热翅片；12、冷却水进管；13、冷却水出管；14、密封底座；15、电动伸缩杆；
24.16、结晶机构；1601、结晶基材；1602、通气孔。
具体实施方式
25.下面结合附图及本实用新型的实施例对本实用新型的用于砷元素的富集装置作进一步详细的说明。
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
27.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
28.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方
法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
29.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，所述对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
30.请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种用于砷元素的富集装置，包括煅烧炉1、转移管2、结晶罐3、加热桶4、陶瓷保温外壳5、进气管6、排气管7、可燃气体输入管8、喷气嘴9、冷却箱10、散热翅片11、冷却水进管12、冷却水出管13、密封底座14、电动伸缩杆15、结晶机构16、结晶基材1601和通气孔1602，煅烧炉1顶部安装有转移管2，转移管2末端贯穿固定在结晶罐3顶面中心，转移管2中部贯穿固定在加热桶4中心，同时加热桶4外侧固定安装有陶瓷保温外壳5；
31.结晶罐3外壁上固定安装有冷却箱10，冷却箱10外壁上固定有散热翅片11，冷却箱10顶端一侧贯穿安装有冷却水进管12，同时冷却箱10底端一侧贯穿安装有冷却水出管13，结晶罐3底面卡合安装有密封底座14，密封底座14底端安装有电动伸缩杆15，密封底座14顶部设置有结晶机构16；
32.加热桶4顶部两端分别贯穿固定有进气管6和排气管7，加热桶4内壁上固定安装有可燃气体输入管8，可燃气体输入管8内侧固定安装有喷气嘴9。
33.本例中的结晶罐3侧壁与冷却箱10内侧连接部分设置为波浪形，结晶罐3波浪形侧壁的高度大于结晶罐3整体高度的3/4，上述的结构设计保证冷却箱10内的冷却水能与结晶罐3侧壁大面积的接触，令结晶罐3内的砷蒸汽可以快速冷却降温。
34.本例中的可燃气体输入管8在加热桶4内壁上等间距分布，可燃气体输入管8的侧视形状为环形，可燃气体输入管8内侧等角度安装有喷气嘴9，上述的结构设计可以将可燃气体均匀喷出，在点燃后，可以对加热桶4内的转移管2进行加热，保证转移管2内输送的砷蒸汽不会在转移过程中冷却结晶。
35.本例中的冷却箱10外壁上水平等间距焊接固定有散热翅片11，散热翅片11的俯视形状，上述的结构设计可以对冷却箱10内的冷却水进行及时散热，避免冷却水的温度过高，失去冷却效果。
36.本例中的结晶机构16包括结晶基材1601和通气孔1602，结晶基材1601安装在密封底座14顶面，结晶基材1601上贯穿开设有通气孔1602，上述的结构设计为砷蒸汽冷却结晶提供基础。
37.本例中的结晶基材1601为水平等间距分布，结晶基材1601上等角度密集开设有通气孔1602，上述的结构设计令砷蒸汽能顺畅流动与所有结晶基材1601接触，进行全面的冷却结晶。
38.工作原理：生产时，图1中的煅烧炉1对放入其中的原材料进行高温煅烧，原料中的砷直接升华生成砷蒸汽，并通过图2中的转移管2向外排出，在经过图2中的加热桶4时，通过
可燃气体输入管8向加热桶4内输送可燃气体，通过进气管6将空气泵入加热桶4内，并通过图2中最左侧可燃气体输入管8边侧安装的点火机构进行点火，令可燃气体稳定燃烧，对经过加热桶4的转移管2内的砷蒸汽进行加热保温，保证砷蒸汽不会在转移过程中冷却结晶；
39.随后砷蒸汽通过图2中的转移管2进入结晶罐3内，与结晶基材1601接触，同时通过冷却水进管12向冷却箱10中加热冷却水，冷却水与结晶罐3外壁贴合，对结晶罐3中的砷蒸汽进行冷却降温，冷却水吸收的热量可通过密集水平分布的散热翅片11快速散发至空气中，保证冷却水不会温度过高，令冷却水能对砷蒸汽进行持续降温，结晶罐3内的砷蒸汽就在结晶基材1601上结晶，可在结晶进行的同时，通过冷却水出管13将升温的冷却水排出，并持续通过冷却水进管12向冷却箱10内加入新的低温冷却水，以提高冷却效果，保证结晶罐3内的砷蒸汽可以持续稳定的结晶析出；
40.结晶完成后，控制电动伸缩杆15缩短，电动伸缩杆15带着密封底座14和结晶基材1601竖直下移从结晶罐3底部开设的圆形窗口抽出，对结晶基材1601表面的砷进行收集即可。
41.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。