元素砷制取(preparation of arsenic)

由白砷或含砷矿物生产金属砷的过程。有碳还原和蒸馏两种生产方法。大部分元素砷均由还原As₂O₃制得，只有少量砷是由砷黄铁矿或砷化物中分馏制取的。后者是将含砷矿物放在升华炉内，加热至1173K在无氧的情况下使其解离，升华后经冷凝得元素砷。

碳还原法工业上生产砷的主要方法。将粉状工业纯白砷配入25%木炭粉作还原剂，混合后加入铸铁或不锈钢制的反应器中，外加热至973～1173K，白砷被还原升华在冷凝器中析出，其反应为：

As₄O₆+6C===As₄+6CO

由于在还原过程中部分As₂O₃来不及还原即挥发，因此砷回收率仅为60%左右，且产物因夹杂部分未还原As₂O₃和炭粉而纯度不高，需经反复精炼才能得到纯度99%的砷。

日本三井矿业公司将反应器改成为挥发区、还原区和冷凝区三部分，将As₂O₃盛放在挥发区，还原区装木炭，白砷蒸气经还原区木炭层还原后在冷凝区析出元素砷，纯度达到99%，砷回收率为95%左右。

在碳还原As₂O₃过程中，由于砷蒸气腐蚀性强，会腐蚀合金钢反应器使其中的铁、镍、钴、铬和钼等组分进入元素砷。

瑞典波利顿公司(BolidenMetallAB)于973K温度下往As₂O₃中通入NH₃，NH₃受As₂O₃催化分解为H₂。氢气将As₂O₃还原为砷，产物纯度达到99%，砷回收率在93%～98%。和常规用H₂或C0还原As₂O₃方法比较，此法具有反应快、处理量大、回收率高、减少了毒性和爆炸危险性，且可进行连续生产等优点。

蒸馏法适用于从砷矿物和砷铁渣制取砷。将含砷物料装入粘土罐内间接加热至543～643K，砷化物即分解为元素砷：

升华物中经冷凝得到粗砷。为防止产出As₂O₃，必须在配料中加入石灰或碳酸钾。此法只能蒸馏出约50%的砷，残渣须再经焙烧回收白砷。玻利维亚文托(Vinto)炼锡厂用感应加热蒸馏法从铁砷渣生产粗黑砷(99%)即属此例。