RU1803443C - Method of metallic arsenic production - Google Patents

Abstract

Использование: цветна  металлурги , в частности технологи  получени  металлического мышь ка, используемого в полупроводниковой технике. Сущность: способ включает обработку арсенопиритовой руды вначале кислым 0,05-0,06 М раствором эти- лендиаминтетрауксусной кислоты при 50- 70°С и рН 1-3, а затем перекисью водорода в присутствии гйдроксида кальци  при 70- 90°С, диссоциирующий обжиг руды при 700°С, конденсацию паров мышь ка при 400-500°С. 3 табл.Usage: non-ferrous metallurgy, in particular, technology for producing a metal arsenic used in semiconductor technology. Essence: the method includes treating the arsenopyrite ore with an acidic 0.05-0.06 M solution of ethylenediaminetetraacetic acid at 50-70 ° C and pH 1-3, and then with hydrogen peroxide in the presence of calcium hydroxide at 70-90 ° C ; C, dissociable roasting of the ore at 700 ° C; condensation of arsenic vapor at 400-500 ° C. 3 tab.

Description

1 Изобретение относитс  к цветной металлургии , а частности к технологии получени  металлического мышь ка, используемого в полупроводниковой технике.1 The invention relates to non-ferrous metallurgy, and in particular to a technology for producing a metal arsenic used in semiconductor technology.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества мышь ка за счет повышени  степени его чистоты.The aim of the invention is to improve the quality of the arsenic by increasing its purity.

Получение металлического мышь ка состоит из II этапов и осуществл ют его следующим образом. The preparation of a metal arsenic consists of stages II and is carried out as follows.

На первом этапе арсенопиритовую руду измельчают по классу 0,1 мм и обрабатывают 0,05-0,06 М раствором этилендиамин- тетрауксусной кислоты (ЭДТА) при рН 1-3 (рН создаетс  серной кислотой) при температуре 50-70°С в течение 90-120 минут. Соотношение твердой фазы к жидкой (Т:Ж) составл ет 1:4. Затем отработанный раствор ЭДТА отдел ют от руды.At the first stage, arsenopyrite ore is ground according to the 0.1 mm class and treated with a 0.05-0.06 M solution of ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA) at pH 1-3 (pH is created by sulfuric acid) at a temperature of 50-70 ° С for 90-120 minutes. The ratio of solid to liquid (T: G) is 1: 4. The spent EDTA solution is then separated from the ore.

На втором этапе руду обрабатывают в течение 90-120 минут 3% раствором перекиси водорода в присутствии гйдроксидаAt the second stage, the ore is treated for 90-120 minutes with a 3% hydrogen peroxide solution in the presence of a hydroxide

кальци  при соотношении , температуре 70-90°С и рН 7-8 (рН создаетс  гидрооксидом кальци ). Отработанный раствор от дел  ют от твердой фазы, промывают руду до рН 6,9-7,1 и сушат при 105-110°С. Высушенный арсенопирит подвергают диссоциирующему обжигу при 700°С с последующей конденсацией паров мышь ка при 450-500°С.calcium at a ratio of 70-90 ° C and a pH of 7-8 (pH is created by calcium hydroxide). The spent solution is separated from the solid phase, the ore is washed to a pH of 6.9-7.1 and dried at 105-110 ° C. Dried arsenopyrite is subjected to dissociating calcination at 700 ° С followed by condensation of arsenic vapor at 450-500 ° С.

При обработке руды раствором ЭДТА ниже 0,05.М концентрации снижаетс  степень извлечени  сурьмы и висмута, концентраци  выше 0,06 М нецелесообразна ввиду перерасхода реактива.When ore is processed with an EDTA solution below 0.05. M concentration, the degree of extraction of antimony and bismuth decreases; a concentration above 0.06 M is impractical due to reagent overruns.

При температуре обработки ниже 50°С снижаетс  степень извлечени  висмута и сурьмы в раствор, выше 70°С снижаетс  степень устойчивости комплекса, и таким образом , также снижаетс  степень извлечени  висмута и сурьмы.At a treatment temperature below 50 ° C, the degree of extraction of bismuth and antimony in solution decreases, above 70 ° C, the degree of stability of the complex decreases, and thus, the degree of extraction of bismuth and antimony also decreases.

При рН ниже 1 происходит излишний расход кислоты, при рН выше 3 снижаетс  степень извлечени  висмута и сурьмы.Excessive acid consumption occurs at a pH below 1; at a pH above 3, the recovery of bismuth and antimony is reduced.

(Л(L

СWITH

0000

о соoh co

fcfc

соwith

При обработке руды перекисью водорода при температуре ниже 70°С снижаетс  степень окислени  серы, висмута и сурьмы, выше 90°С происходит лишний расход энергии ..When ore is processed with hydrogen peroxide at a temperature below 70 ° C, the degree of oxidation of sulfur, bismuth and antimony decreases, and excess energy consumption occurs above 90 ° C.

В табл. 1 и табл. 2 приведены основные параметры процесса на обоих этапах; в табл. 3 - содержание лимитирующих элементов висмута, сурьмы и серы в полученном за вленным способом металлическом мышь ке.In the table. 1 and table 2 shows the main parameters of the process at both stages; in table 3 - the content of the limiting elements of bismuth, antimony, and sulfur in the metallic arsenic obtained by the claimed method.

П р и м е р 1. 100 г измельченной по классу 0,1 мм арсенопиритовой руды, содержащей 82,5 мас.% арсенопирита (FeAsS), 0,8.1 мас.% висмута (BI), 0,72 мас.% сурьмы (Sb), 0,86 мас.% сульфидной серы (Зсульф.), остальное - пирит и кварц, обрабатывают 0,05 М раствором ЭДТА при рН 1 (рН создаетс  серной кислотой) в течение 90 минут при температуре 50°С и соотношении твердой и жидкой фазы (Т:Ж), равном 1:4. Руду отдел ют от .отработанного раствора и обрабатывают 3% раствором перекиси водорода (N202) в течение 90 минут при температуре 70°С и рН 7. рН среды поддерживают гид- роксидом кальци  Твердую фазу отдел ют от отработанного раствора, промывают до рН 6,9-7,1 и сушат при температуре 105-110°С. Затем арсенопирит по известному способу подвергают диссоциирующему обжигу при температуре 700°С и последующей конденсации паров мышь ка при температуре 450°С. Содержание лимитирующих элементов в полученном металлическом мышь ке: 0,03 мас.% Sb, 0,001 мас.% Bi, 0,03 мас.%PRI me R 1. 100 g minced in the class of 0.1 mm arsenopyrite ore containing 82.5 wt.% Arsenopyrite (FeAsS), 0.8.1 wt.% Bismuth (BI), 0.72 wt.% Antimony (Sb), 0.86 wt.% Sulfide sulfur (Zsulf.), The rest is pyrite and quartz, treated with a 0.05 M EDTA solution at pH 1 (pH is created by sulfuric acid) for 90 minutes at a temperature of 50 ° C and the ratio solid and liquid phases (T: G), equal to 1: 4. Ore is separated from the spent solution and treated with 3% hydrogen peroxide solution (N202) for 90 minutes at a temperature of 70 ° C and pH 7. The pH of the medium is maintained with calcium hydroxide. The solid phase is separated from the spent solution, washed to pH 6. 9-7.1 and dried at a temperature of 105-110 ° C. Then, according to the known method, arsenopyrite is subjected to dissociative calcination at a temperature of 700 ° C and subsequent condensation of arsenic vapor at a temperature of 450 ° C. The content of limiting elements in the obtained metal arsenic: 0.03 wt.% Sb, 0.001 wt.% Bi, 0.03 wt.%

Зсульф.Zsulf.

Пример 2. 100 г измельченной по классу 0,1 мм арсенопиритовой руды обрабатывают 0,06 М раствором ЭДТА при рН 3 (рН создаетс  серной кислотой) в течение 120 мин при температуре 70°С и соотношении твердой и жидкой фазы 1:4. Руду отдел ют от отработанного раствора и обрабатывают 3% раствором перекиси водорода в течение 120 минут при температуре 90°С и рН 8 (рН поддерживают гидроксидом кальци ). Твердую фазу отдел ют от отработанного раствора, промывают до рН 6,9-7,1 и сушат при температуре 105-110°С. Затем арсенопиритовую руду по известному способу подвергают диссоции5 рующему обжигу при 700°С с последующей конденсацией паров мышь ка при температуре 500°С. Содержание лимитирующих элементов в полученном металлическом мышь ке: 0,03 мас.% Sb, 0,001 мас.% Bi,Example 2. 100 g of 0.1 mm arsenopyrite ore ground in class are treated with a 0.06 M EDTA solution at pH 3 (pH is created by sulfuric acid) for 120 minutes at a temperature of 70 ° C and a solid to liquid ratio of 1: 4. Ore is separated from the spent solution and treated with a 3% hydrogen peroxide solution for 120 minutes at a temperature of 90 ° C and a pH of 8 (pH is maintained with calcium hydroxide). The solid phase is separated from the spent solution, washed to a pH of 6.9-7.1 and dried at a temperature of 105-110 ° C. Then, arsenopyrite ore is subjected to dissociation roasting at a temperature of 700 ° С by a known method, followed by condensation of arsenic vapor at a temperature of 500 ° С. The content of limiting elements in the obtained metal arsenic: 0.03 wt.% Sb, 0.001 wt.% Bi,

0 0,03 мас.% 5Сульф.0 0.03 wt.% 5 Sulf.

ПримерЗ. 100 г измельченной по классу 0,1 мм арсенопиритовой руды обрабатывают 0,05 М раствором ЭДТА при рН 2 (рН поддерживаетс  серной кислотой) в те5 чение 100 минут при 60°С и соотношении , Затем руду отдел ют и обрабатывают 3% раствором перекиси водорода в присутствии гидроксида кальци , температура обработки 80°С, врем  - 110 мин, рНExample 3. 100 g of 0.1 mm milled arsenopyrite ore are treated with a 0.05 M EDTA solution at pH 2 (pH is maintained with sulfuric acid) for 100 minutes at 60 ° C and the ratio. Then the ore is separated and treated with a 3% hydrogen peroxide solution in the presence of calcium hydroxide, processing temperature 80 ° C, time - 110 min, pH

0 7,5. После обработки твердую фазу отдел ют , промывают до рН 6,9-7,1 и сушат при температуре 105-110°С. Затем руду подвергают диссоциирующему обжигу при 700°С с конденсацией паров мышь ка при 500°С.0 7.5. After processing, the solid phase is separated off, washed to a pH of 6.9-7.1 and dried at a temperature of 105-110 ° C. Then, the ore is subjected to dissociating roasting at 700 ° С with condensation of arsenic vapor at 500 ° С.

5 Полученный металлический мышь к содержит 0,04 мас.% Sb, 0,001 мас.% BI, 0,02 мас.% Зсульф.5 The resulting metal mouse k contains 0.04 wt.% Sb, 0.001 wt.% BI, 0.02 wt.% Zsulf.

Осуществление предлагаемого способа дает возможность повысить степень очист0 ки металлического мышь ка от примесей, лимитирующих его применение в полупроводниковой технике.The implementation of the proposed method makes it possible to increase the degree of purification of the metal mouse from impurities that limit its use in semiconductor technology.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ получени  металлическогоSUMMARY OF THE INVENTION 5 мышь ка, включающий диссоциирующий обжиг арсенопиритовой руды при 700°С последующей конденсацией паров мышь ка при 450-500°С, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества мышь ка5 arsenic comprising dissociating roasting of arsenopyrite ore at 700 ° C followed by condensation of the arsenic vapor at 450-500 ° C, characterized in that, in order to improve the quality of the arsenic 0 за счет повышени  степени его чистоты, арсенопиритовую руду перед диссоциирующим обжигом вначале обрабатывают 0,05-0,06 М раствором этилендиаминтетра- уксусной кислоты при температуре 50-70°С0 due to an increase in its purity, the arsenopyrite ore is first treated with a 0.05-0.06 M solution of ethylenediaminetetra-acetic acid before dissociation roasting at a temperature of 50-70 ° С 5 и рН 1-3, а затем перекисью водорода в присутствии гидроксида кальци  при 70- 90°С.5 and pH 1-3, and then with hydrogen peroxide in the presence of calcium hydroxide at 70-90 ° C. Таблица 1Table 1 Таблица 2table 2 Та блица 3That blitz 3