CS221344B1

CS221344B1 - Method of making the metal arsenic from polymetallic materials in the closed continuous processus

Info

Publication number: CS221344B1
Application number: CS864881A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Drasar; Jiri Kolar
Original assignee: Jaroslav Drasar; Jiri Kolar
Priority date: 1981-11-25
Filing date: 1981-11-25
Publication date: 1983-04-29

Description

Vynález se týká způsobu výroby kovového arsenu z polymetalických materiálů a řeší problém odstranění možnosti intoxikace prostředí pri současném zjednodušení výroby v uzavřeném kontinuálním procesu a v některých případech použití známých Jednoduchých technologií pro zpracování těchto surovin za účelem získání ostatních zájmových kovů.The present invention relates to a method for producing metallic arsenic from polymetallic materials and solves the problem of eliminating the possibility of environmental intoxication while simplifying production in a closed continuous process and, in some cases, using known Simple Technologies for processing these raw materials to obtain other metals of interest.

V přírodě se vyskytuje řada nerostných surovin s obsahem různých drahých a neželezných kovů, ve kterých je přítomen zároveň arsen ve íormě arsenopyritu, tetraedritů apod. Rovněž v těžebním a hutním průmyslu jsou vyráběny různé meziprodukty, které kromě řady drahých a neželezných kovů též obsahují arsen. Přítomnost arsenu v těchto polymetalických surovinách a meziproduktech brání jejich dalšímu použití. Proto tyto tzv. komplexní materiály se obvykle zpracovávají v pražící peci, ve které arsen přechází do kysličníkového úletu, který je zachycován zpravidla s částí mechanického úletu v odcházejících plynech. Tento kysličníkový prach obsahující arsen se potom buď převádí na nerozpustnou formu a deponuje se na vhodných skládkách, nebo se rafinuje na čistý kysličník arsenitý a využívá se v průmyslu sklářském, ke konzervaci dřeva, k výrobě preparátů pro země221344 diěiství apod. hfevýhodou tohoto postupná Je, že plyny, znečištěné kysličníky arsenu, jsou toxické, práce s nimi nebezpečná a obtížná a vyžaduje filtrování plynů, náročnou údržbu zařízení a manipulaci v prašném Intóxtkovaném prostředí. V některých případech není možno tyto materiály dále zpracovávat za účelem získávání jiných zájmových kovů a jejich deponování je velkým problémem.There are many natural minerals containing various precious and nonferrous metals in which arsenic is present in the form of arsenopyrite, tetraedrites, etc. Also in the mining and metallurgical industry, various intermediates are produced, which in addition to many precious and nonferrous metals also contain arsenic. The presence of arsenic in these polymetallic raw materials and intermediates prevents their further use. Therefore, these so-called complex materials are usually processed in a roasting furnace, in which arsenic passes into an oxide drift, which is usually trapped with part of the mechanical drift in the outgoing gases. This arsenic-containing oxide dust is then either converted to an insoluble form and deposited in suitable landfills, or refined to pure arsenic oxide and used in the glass industry, for wood preservation, for the production of soil preparations, etc. The advantage of this is that gases contaminated with arsenic oxides are toxic, hazardous and difficult to work with and require gas filtering, heavy equipment maintenance and handling in dusty, intact environments. In some cases it is not possible to further process these materials to obtain other metals of interest and their disposal is a major problem.

Tyto nedostatky odstraňuje způsob výroby kovového arsenu z polymetalických materiálů v uzavřeném kontinuálním procesu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že polymetallcký materiál, který může být oxidický, sirníkový nebo smíšený, se louží ve vodném roztoku sirníku sodného, přičemž arsen přechází ve formě thlosolí, a to thioarsenitanů nebo thioarseničnanů, do výluhu. Louženec, tj. zůstatek výchozí suroviny, se běžným způsobem ve formě pevné fáze oddělí a do výluhu, do nějž přešel arsen, se přidá redukční činidlo, např. formaldehyd a výluh se podrobí tlakové redukci na teplotě 150 až 300 °C po dobu 10 až 180 minut. Přitom dojde jednak k redukci arsenu do kovového prášku, jednak k oxidaci formaldehydu na kysličník uhličitý, a který přítomným hydroxidem sodným se váže na uhličitan sodný, a vodík. Současně dochází i k redukci oxidované formy síry na sirník sodný, čímž zároveň dojde k regeneraci roztoku na roztok použitelný pro další loužení. Protože v regenerovaném roztoku sirníku sodného by mohl vzniknout nadbytek uhličitanu, lze přidávat během loužení do roztoku kysličník vápenatý, jehož reakcí s uhličitanem sodným v alkalickém prostředí vzniká opět hydroxid sodný. Jeho obsah se v průběhu redukce upravuje tím, že se spotřebovává na reakci s kysličníkem uhličitým. Redukce probíhá, jak uvedeno, po dobu 10 až 180 min v závislosti na požadovaném stupni redukce, na teplotě a na přebytku redukčního činidla. Po skončení redukce se kovový arsen ve formě pevné fáze oddělí filtrací, promyje se a popř. dále upraví podle určení pro budoucí použití a roztok sirníku sodného se vrací do procesu loužení. Pokud výchozí materiál obsahuje i antimon, přechází antimon současně s arsenem při loužení do výluhu a během následné tlakové redukce se redukuje případně s arsenem, což závisí na teplotě a době trvání redukce. Má-li být získán pouze kovový arsen, teplota, při které redukce probíhá, se v daném rozmezí sníží na stupeň, při kterém nedochází k redukci antimonu a podle toho se upraví i doba trvání redukce.These drawbacks are overcome by a process for the production of metallic arsenic from polymetallic materials in a closed continuous process according to the invention, characterized in that the polymetallic material, which may be oxidic, sulphide or mixed, is leached in an aqueous solution of sodium sulphide, arsenic being converted into thlosols , either thioarsenites or thioarsenates, to the leachate. The leach, i.e. the balance of the starting material, is separated in a conventional manner in the form of a solid phase and a reducing agent such as formaldehyde is added to the leachate to which the arsenic has passed, and the leach is subjected to a pressure reduction of 150 to 300 ° C for 10 to 180 minutes. In the process, arsenic is reduced to a metal powder, and formaldehyde is oxidized to carbon dioxide and bound by sodium hydroxide present to sodium carbonate and hydrogen. At the same time, the oxidized form of sulfur is reduced to sodium sulfide, which also regenerates the solution to a solution useful for further leaching. Since an excess of carbonate could be formed in the regenerated sodium sulfide solution, calcium oxide can be added to the solution during leaching, which reacts with sodium carbonate in an alkaline environment to produce sodium hydroxide again. Its content is adjusted during the reduction by being consumed for the reaction with carbon dioxide. The reduction proceeds, as indicated, for 10 to 180 minutes, depending on the degree of reduction desired, the temperature and the excess reducing agent. Upon completion of the reduction, the arsenic metal in the form of a solid phase is separated by filtration, washed and, if necessary, filtered. further adjusted as intended for future use and the sodium sulfide solution returns to the leaching process. If the starting material also contains antimony, the antimony passes into the leachate simultaneously with the arsenic during leaching and during the subsequent pressure reduction it is optionally reduced with arsenic, depending on the temperature and duration of the reduction. If only the metallic arsenic is to be obtained, the temperature at which the reduction takes place is reduced to a degree in which the antimony is not reduced within a given range and the duration of the reduction is adjusted accordingly.

Výhodou postupu podle vynálezu je, že umožňuje získávat z polymetalických materiálů kovový arsen, který je možno využít pro výrobu slitin, a to v procesu, který probíhá v uzavřeném okruhu, bez odpadních vod a v němž nedochází k Intoxikaci prostředí a nevzniká pro pracující nebezpečí otrav, které hrozí při dosud běžně prováděném zpracování. Zároveň umožňuje z loužence, tedy z polymetalických materiálů, zbavených; arsenu, získávat další zájmové kovy, a to 1 v některých případech, v nichž dosud toto zpracování nebylo možné a jež proto takové materiály dávalo na odval.The advantage of the process according to the invention is that it makes it possible to obtain, from polymetallic materials, a metal arsenic which can be used for the production of alloys in a closed-circuit process without waste water and in which the environment is not toxic and , which is in danger of processing as usual. At the same time it allows from the leach, that is from the polymetallic materials, free of; arsenic, to obtain other metals of interest, in some cases in which such processing has not been possible and which has therefore given such materials to waste.

Příklad 1Example 1

Úlet vzniklý při tavení výpražků tetraedritového koncentrátu byl loužen v roztoku sirníku sodného a byl získán výluh, který obsahoval:The drift resulting from the melting of the tetrahedrite concentrate was leached in sodium sulfide solution and an extract was obtained which contained:

As 30,7 g . 1-1,As 30.7 g. 1-1,

Sb 4,7 g . l-i,Sb 4.7 g. if,

NazS 70,2 g . I¹,NazS 70.2 g. I ¹ ,

NaOH 21,2 g . 1“1,NaOH 21.2 g. 1 “1,

Na2CO3 23,3 g . I¹.Na2CO3 23.3 g. I ¹ .

Tlaková redukce byla prováděna za následujících podmínek: počáteční koncentrace NaOH před loužením 100 g. I¹, koncentrace použitého formaldehydu v hmotnostní koncentraci 36 až 38 %, množství formaldehydu 173 °/o stechiometrického množství ve vztahu k As, teplota 280 °C, doba redukce 60 min.The pressure reduction was carried out under the following conditions: initial concentration of NaOH prior to leaching of 100 g. I ¹ , concentration of formaldehyde used in a weight concentration of 36-38%, amount of formaldehyde 173 ° / o stoichiometric amount relative to As, temperature 280 ° C 60 min.

Byl získán kovový prášek, který obsahoval v hmotnostní koncentraci As 74,2 % a Sb 14,5 °/o. Redukce proběhla s účinností na As 97,7 %.A metal powder was obtained which contained, as a weight concentration, As 74.2% and Sb 14.5%. The reduction was effected to As 97.7%.

Příklad 2Example 2

Byl použit výluh o složení jako v příkladu 1 a tlaková redukce byla prováděna za stejných podmínek, avšak po dobu pouze 30 min. Byl získán kovový prášek, který obsahoval v hmotnostní koncentraci As 94 %, Sb 3,6 %. Redukce proběhlá s účinností na As 95,4 %.A composition extract as in Example 1 was used and pressure reduction was carried out under the same conditions, but only for 30 min. A metal powder was obtained which contained in a concentration by weight As 94%, Sb 3.6%. The reduction was effected to As 95.4%.

Získaný kovový arsen je možno použít pro výrobu slitin, zejména s olovem, k' výrobě akumulátorových baterií a pro výrobu slitin s mědí.The metal arsenic obtained can be used for the production of alloys, in particular lead, for the production of accumulator batteries and for the production of copper alloys.

Claims

SUBJECT

Process for producing metal arsenic from polymetallic materials in a closed continuous process, characterized in that the polymetallic material is leached in an aqueous solution of sodium sulfide, wherein the arsenic passes into the leach in the form of a thiosol, and the leachate to which a reducing agent is added, e.g. pressure reduction at a temperature of 150 to 300 ° C for 10 to 180 min, reducing arsenic to a metal powder, which is separated by filtration in the form of a solid, and after the reduction the regenerated sodium sulfide solution returns to the leaching process.