EA020382B1 - Способ удаления мышьяка в виде скородита - Google Patents

Способ удаления мышьяка в виде скородита Download PDF

Info

Publication number
EA020382B1
EA020382B1 EA201190123A EA201190123A EA020382B1 EA 020382 B1 EA020382 B1 EA 020382B1 EA 201190123 A EA201190123 A EA 201190123A EA 201190123 A EA201190123 A EA 201190123A EA 020382 B1 EA020382 B1 EA 020382B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
iron
arsenic
precipitation
stage
solution
Prior art date
Application number
EA201190123A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201190123A1 (ru
Inventor
Микко Руонала
Яакко Леппинен
Вилле Миеттинен
Original Assignee
Ототек Оюй
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ототек Оюй filed Critical Ототек Оюй
Publication of EA201190123A1 publication Critical patent/EA201190123A1/ru
Publication of EA020382B1 publication Critical patent/EA020382B1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G28/00Compounds of arsenic
    • C01G28/02Arsenates; Arsenites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/006Wet processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • C01G49/0018Mixed oxides or hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/44Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B30/00Obtaining antimony, arsenic or bismuth
    • C22B30/04Obtaining arsenic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/722Oxidation by peroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/74Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with air
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/103Arsenic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/20Heavy metals or heavy metal compounds
    • C02F2101/203Iron or iron compound
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу удаления мышьяка в виде скородита из растворов, содержащих железо и мышьяк. В соответствии со способом мышьяк сначала осаждают в виде арсената железа и затем подвергают гидротермической обработке с получением кристаллического скородита.

Description

Область техники
Изобретение относится к способу удаления мышьяка в виде скородита из растворов, содержащих железо и мышьяк. В соответствии со способом мышьяк сначала осаждают в виде арсената железа и затем подвергают гидротермической обработке с получением кристаллического скородита.
Уровень техники
В природе мышьяк присутствует во многих различных формациях. В общем, мышьяк связан с железом и медью, но также с никелем, кобальтом, золотом и серебром. Мышьяк также является наиболее важной примесью, подлежащей удалению при извлечении цветных металлов. В ходе пирометаллургических процессов большая часть мышьяка остается в зольной пыли котла-утилизатора тепла отходящих газов и электрической печи. Использование мышьяка не возрастает в связи с его извлечением, поэтому мышьяк следует захоранивать в виде отходов. Поскольку мышьяк и его соединения являются токсичными, они должны быть переведены в как можно менее растворимую форму перед извлечением из процесса. Наиболее малорастворимыми соединениями мышьяка при нейтральных рН являются, например, арсенаты цинка, меди и свинца, но связывание мышьяка этими ценными металлами не рассматривают всерьез, именно из-за того, что некоторое количество ценных металлов при этом остается в отходах. Одним из способов осаждения мышьяка, часто используемым в настоящее время, является осаждение мышьяка с железом в виде арсената железа, который является довольно малорастворимым. В частности, кристаллическая форма арсената железа, скородит ЕсА5О.-г2Н2О. является намного менее растворимой, чем его другая форма, аморфный арсенат железа.
Гидротермическое осаждение мышьяка в виде малорастворимого скородита известно давно. Скородит, образующийся гидротермически при температуре свыше 150°С, является очень малорастворимым и содержание в нем мышьяка составляет примерно 30%, так что это является достаточно эффективным способом связать мышьяк в виде продукта, который не загрязняет окружающую среду. До настоящего времени большой помехой для использования способа являлись экономические затраты на автоклав, поскольку способ требует достаточно большого автоклава, потому что концентрация мышьяка в обрабатываемом растворе в основном довольно низкая. Способ считается экономически жизнеспособным, если его возможно объединить с окислением какого-либо ценного металла, например золотосодержащего концентрата. В И8 7314604 упомянуто, что неизвестно использование автоклава исключительно для получения скородита.
В настоящее время хорошо исследована возможность получения скородита при температурах максимально 100°С или давлении окружающей среды. В статье Аапд, р. с1 а1.: Аткешс Р1хабоп ίη Ме1а11игщса1 Р1ап1 ЕГПиеШк ίη Ротт оГ Сгуч1а111пс 8сотобйе У1а а №п-Аи1ос1ауе Ох1бабоп-Ртес1рйабоп Ргосекк, 8оас1у Гог М1шпд Ме1а11игду апб Ехр1ота1юп, 1пс., 2000 описан способ удаления мышьяка из зольной пыли, в котором мышьяк извлекают в виде скородита. Первая стадия обработки мышьяксодержащего материала заключается в окислении трехвалентного мышьяка (Ακ(ΙΙΙ)) до пятивалентного мышьяка (Ак(У)) с помощью газа, содержащего диоксид серы и кислород, в кислых условиях, при которых мышьяк не осаждается. После этого осуществляют осаждение мышьяка в атмосферных условиях, при которых молярное отношение Ре(Ш)/Ак(У) устанавливают равным 1. Осаждение осуществляют либо в одну, либо в несколько стадий, но осаждение в виде скородита требует пересыщения раствора, которого достигают подачей рециклом кристаллов скородита в первые реакторы осаждения и одновременно нейтрализацией суспензии. Предпочтительно уровень рН составляет 1-2 и его поддерживают подачей соответствующего нейтрализующего агента на стадии осаждения. В таких условиях мышьяк может быть осажден до концентрации 0,5 г/л. Окончательное удаление мышьяка до концентрации ниже 0,1 мг/л осуществляют посредством второй стадии очистки, на которой молярное отношение железа к мышьяку Ре(Ш)/Ак(У) доводят до 3-5, а рН доводят до 3,5-5. Аморфный осадок, образующийся на данной стадии, возвращают на первую стадию осаждения, на которой его растворяют и снова осаждают как скородит.
В статье 8шдйаша 8. е1 а1. Ашбйу, Уа1епсу апб ТЫтб-1оп ЕГГес® оп 111е Ргес1р1(а(1оп оГ 8сотобйе Ггот М1хеб 8и1Га(е 8о1и11опк ипбег Ацпокрйепс-Ргеккиге Сопбйюпк, Ме(а11игд1са1 апб Ма1епа1к Ттапкасбопк В, уо1. 37В, Артб, 2006, р. 189-197 утверждают, что осаждение, происходящее в условиях атмосферного давления, следует осуществлять как регулируемую кристаллизацию, которая приводит к образованию хорошо кристаллизованного скородита. Кристаллизация зависит от рН раствора осаждения и его контроля так же, как и контроля количества железа и мышьяка и их отношения в растворе.
В и8 6406676 описан способ удаления мышьяка и железа из кислого раствора, полученного в ходе гидрометаллургической обработки концентрата. Осаждение мышьяка и железа осуществляют в две стадии, при этом рН поддерживают в диапазоне 2,2-2,8 на первой стадии осаждения и в диапазоне 3,0-4,5 на второй стадии. Известь направляют на обе стадии осаждения и, кроме того, на вторую стадию добавляют воздух. На каждой стадии отдельно существует осадок железа-мышьяка, и осадок со второй стадии направляют рециклом на первую стадию, таким образом, любое количество остающейся непрореагировавшей щелочи можно использовать на первой стадии. Осадок со второй стадии также можно подавать рециклом на начало той же стадии, чтобы улучшить кристаллизацию осадка. В соответствии с примером способ применяли для цинксодержащего раствора, и отмечено, что цинк не осаждается с железом и мышьяком, но может быть извлечен после данной обработки. Температура, при которой осуществляют опе
- 1 020382 рации осаждения, в патенте не указана, но их предположительно осуществляют при давлении окружающей среды. Также в публикации не указана форма, в которой осаждают железо и мышьяк.
В И8 2008233023 имеется ссылка на заявку Японии 2005-161123, в которой описан способ удаления мышьяка из сажи. В соответствии со способом мышьяксодержащую сажу растворяют в кислом растворе и осаждают в виде аморфного арсената железа при смешивании железосодержащего кислого раствора с первым раствором. Полученный аморфный арсенат железа кристаллизуют путем нагревания смешанных растворов. Кристаллизованный арсенат железа удаляют фильтрацией. В заявке Японии упомянута повышенная температура 95°С, так что способ осуществляют при атмосферном давлении.
В документах известного уровня техники, приведенных выше, хорошо описаны существующие способы осаждения мышьяка и намечена тенденция, направленная на удаление мышьяка из раствора или осадка с помощью превращения его в скородит при атмосферном давлении. Недостаток способов состоит в том, что образование очень малорастворимого скородита с высокой концентрацией мышьяка все еще неустойчиво при атмосферном давлении или оно требует строго регулируемых условий. Гидротермическое образование скородита посредством направления железо- и мышьяксодержащего растворов непосредственно в автоклав оказалось очень затратным решением, даже несмотря на то, что скородит, возможно, является наиболее малорастворимым соединением. Растворимость скородита по испытаниям ТСЬР (порядок выщелачивания характерных токсичных веществ) Американского Комитета по охране окружающей среды составляет ниже 5 мг/л.
Целью способа в соответствии с настоящим изобретением является устранение недостатков способов известного уровня техники и получения очень малорастворимого осадка, в котором мышьяк находится в кристаллической форме в виде скородита.
Изобретение относится к способу осаждения железа и мышьяка в виде малорастворимого соединения из водного кислого раствора. В соответствии со способом железосодержащий раствор и мышьяксодержащий раствор окисляют с помощью окислителя так, что железо окисляется до трехвалентного железа, а мышьяк окисляется до пятивалентного мышьяка. Железо и мышьяк осаждают в виде арсената железа при атмосферном давлении, при этом отношение железо/мышьяк доводят до приблизительно 1-3,5 и рН доводят до 1,5-4,5. Полученный осадок арсената железа направляют на гидротермическое превращение при температуре 150-200°С, при котором арсенат железа кристаллизуется в виде малорастворимого скородита.
В соответствии с одним предпочтительным воплощением изобретения на стадии осаждения арсената железа отношение железо/мышьяк доводят до 1-1,5. На стадии осаждения арсената железа рН предпочтительно составляет 1,5-2. Гидротермическое превращение обычно осуществляют при температуре 160-180°С.
В соответствии с одним предпочтительным воплощением изобретения небольшое количество мышьяка, остающееся в растворе после осаждения арсената железа, удаляют на стадии очистки осаждением. После стадии осаждения арсената железа осуществляют разделение на жидкую и твердую фазу, после которого твердую фазу направляют на гидротермическое превращение, а раствор направляют, по меньшей мере частично, на стадию очистки осаждением. После стадии очистки раствора осаждением осуществляют разделение на жидкую и твердую фазу, после которого твердую фазу обрабатывают так, что мышьяк, содержащийся в твердой фазе, растворяется, и раствор направляют на осаждение арсената железа. Раствор, выходящий после разделения на жидкую и твердую фазу, представляет собой сбросовый поток. Отношение Ре/А§ на стадии очистки раствора осаждением доводят до отношения 3-5, а рН доводят до 3,5-5.
В соответствии с одним воплощением изобретения раствор после стадии осаждения арсената железа, по меньшей мере частично, направляют назад на стадию осаждения арсената железа.
В соответствии с одним воплощением изобретения раствор после гидротермического превращения, по меньшей мере частично, направляют назад на стадию осаждения арсената железа.
В соответствии с одним воплощением изобретения раствор после гидротермического превращения, по меньшей мере частично, направляют на стадию очистки осаждением.
В соответствии с одним воплощением изобретения окисление железа и мышьяка осуществляют по отдельности перед стадией осаждения арсената железа.
В соответствии с другим воплощением изобретения железо- и мышьяксодержащий растворы направляют вместе и окисляют одновременно на стадии осаждения арсената железа.
В соответствии с одним воплощением изобретения окислитель на стадии осаждения арсената железа представляет собой по меньшей мере один окислитель из следующей группы: кислород, пероксид водорода, диоксид марганца или кислород с диоксидом серы.
Описание чертежа
На чертеже представлена блок-схема способа в соответствии с изобретением.
- 2 020382
Подробное описание изобретения
В способе по изобретению мышьяксодержащие отходы получают, по существу, в две стадии, при этом арсенат железа получают на первой стадии, а скородит на второй. Поскольку мышьяк обычно является трехвалентным в кислом растворе, его сначала следует окислить до пятивалентного. Подобным образом, растворенное железо часто является двухвалентным, и его следует окислить до трехвалентного. Мышьяк и железо можно окислить перед их введением на стадию осаждения, но также окисление можно преимущественно осуществлять одновременно на стадии осаждения. Согласно чертежу окисление происходит одновременно на первой стадии способа. Используемый окислитель представляет собой какойлибо известный окислитель, такой как пероксид водорода, диоксид магния, кислород или кислород с диоксидом серы. Таким образом, первая стадия способа представляет собой стадию осаждения или окисления-осаждения, на которую подают мышьяк- и железосодержащий растворы и которую осуществляют при атмосферном давлении. Стадия осаждения арсената железа отличается тем, что молярное отношение железо/мышьяк доводят до 1-3,5, предпочтительно до 1-1,5. Проведенные заявителем испытания показали, что для получения скородита предпочтительно, чтобы отношение Ре/Ак на стадии осаждения арсената железа было не слишком большим. рН на стадии осаждения доводят до 1,5-4,5, предпочтительно до 1,5-2. При осаждении получают остаток из арсената железа, и его направляют на разделение на жидкую и твердую фазу. Поскольку отношение железо/мышьяк относительно низкое, как указано выше, полученный остаток хорошо поддается фильтрации.
Большая часть раствора, полученная после разделения на жидкую и твердую фазу арсената железа, может быть возвращена в начало процесса, т.е. назад на стадию осаждения арсената железа. При необходимости, поток раствора можно отбирать из процесса для регулирования водного баланса процесса. При этом мышьяк, остающийся в растворе, можно удалить, направляя раствор на стадию очистки осаждением. Этот вариант показан на чертеже, согласно которому часть раствора направляют на стадию очистки осаждением, так что мышьяк может быть удален из раствора как можно наиболее тщательно. Стадию очистки осаждением также проводят при атмосферном давлении, и на ней молярное отношение железа к мышьяку Ре(Ш)/Л8(У) доводят до 3-5, а рН доводят до 3,5-5. Только очень небольшую часть раствора, приблизительно 1-10%, направляют на стадию очистки осаждением. Если необходимо, дополнительное количество железосодержащего раствора и нейтрализующий агент направляют на стадию очистки осаждением. Одним из используемых нейтрализующих агентов является известь. После разделения на жидкую и твердую фазу, следующего за очисткой осаждением, в зависимости от процесса в целом осадок арсената железа, полученный на стадии очистки, направляют либо на подходящую предшествующую стадию процесса, на которой его растворяют, либо на отдельное выщелачивание арсената железа (не показано подробно не чертеже), после которого раствор направляют назад на стадию осаждения арсената железа основного процесса. Раствор, выходящий после стадии превращения скородита, подают рециклом обратно в процесс. Эти операции дают возможность преобразовать весь мышьяк в форму скородита.
Осадок арсенат железа, полученный на стадии осаждения арсената железа, направляют на стадию гидротермического превращения, которую осуществляют в автоклаве при температуре 150-200°С, предпочтительно при температуре 160-180°С. Исследования показали, что скородит, полученный при указанной выше температуре, соответствует скородиту, обнаруживаемому в виде природного минерала, который является очень малорастворимым. Существенным преимуществом способа является тот факт, что размер автоклава, требующегося теперь, может составлять только приблизительно 1/2-1/10 от автоклава, который требуется, если весь процесс проводят в автоклаве в одну стадию. После разделения на жидкую и твердую фазу, выполняемого после автоклава, концентрация мышьяка в растворе способа по изобретению составляет только приблизительно 10-100 мг/л, тогда как при одностадийной обработке известного уровня техники она может составлять 0,5-5 г/л. Раствор, извлеченный из автоклава, направляют либо полностью, либо частично на стадию осаждения арсената железа. Часть может быть направлена на стадию очистки осаждением. В таком случае, единственным раствором, удаляемым из процесса, является не содержащий мышьяка сбросовый поток, выходящий после стадии очистки осаждением.
Способ отличается тем, что отношение железо/мышьяк доводят еще на первой стадии осаждения до диапазона, который является идеальным в отношении осаждения скородита. Кроме того, способ отличается тем, что в ходе процесса не образуются никакие другие мышьяксодержащие остатки, за исключением скородитового остатка, посредством регулирования остаточных концентраций в растворах после осаждения арсената железа и преобразования в скородит.
Примеры
Пример.
Примеры иллюстрируют способ применения изобретения и демонстрируют действие изобретения в условиях, описанных выше. Испытания осуществляли в две стадии, на первой стадии осаждали мышьяк и железо из раствора в виде арсената железа, а на второй стадии осажденный арсенат железа превращали в скородит. Осаждение арсената железа осуществляли в титановом реакторе, содержащем мешалку типа д1к и перегородки. При испытаниях рН поддерживали постоянным путем добавления гидроксида кальция в реактор. Осадок арсената железа, образующийся при осаждении арсената железа, отфильтровывали и перемещали в автоклав для гидротермического превращения в скородит. В автоклав добавляли воду, а
- 3 020382 также серную кислоту, так что рН раствора составлял 0,8-1.
Было выполнено три испытания на осаждение арсената железа и превращение в скородит и условия данных испытаний представлены в табл. I. В испытании 3 использовали для окисления металлов газообразные кислород и диоксид серы. В испытаниях 1 и 2 использовали растворы, в которых степени окисления железа и мышьяка уже составляли Бе3+ и Л§5+, и поскольку это было так, окисление не требовалось. Образование скородита было подтверждено с помощью рентгеноструктурного анализа (РСА) образцов конечного и промежуточного остатков. Скородит образовался в испытаниях 1 и 3, но не в испытании 2, в котором отношение Ее/Άδ в осадке было выше, чем в других испытаниях. Концентрации конечных осадков и конечных растворов после осаждения арсената железа представлены в табл. II, а в табл. III также представлены концентрации металлов в конечном остатке и конечном растворе после превращения в скородит. Стабильность скородитового остатка определяли с использованием испытаний на стабильность Европейского комитета по стандартизации (ΟΕΝ) в соответствии с европейским стандартом 8Е8ΕΝ 12457-3:2002. Результаты испытаний ΟΕΝ представлены в табл. IV. Количество мышьяка в конечных остатках в соответствии с испытаниями относительно низкое, но это связано с большим количеством гипса в остатках.
Таблица I
Условия испытаний
Испытание 1 2 3
Осаждение арсената железа
т °с 30 30 90
рН 4 4 1,8
отношение Ее:Аз 1,7 3,9 1,14
время ч 6 6 12
Ее (II) г/л 9
Ее (III) г/л 14 23
Аз (III) г/л 8
Аз (V) г/л 11 8
02 мл/мин 1000
2 мл/мин 50
Объем раствора л 4 4 2,7
Превращение в автоклаве
т °с 160 160 160
рН 1 0,8 0,8
время ч 4 6 6
образовавшийся скородит есть нет есть
Таблица II
Концентрации металлов в конечном остатке и конечном растворе осаждения арсената железа
Аз мг/л Ее мг/л Аз % Ее %
Испытание 1 0,79 1,4 11,2 13,2
Испытание 2 62,3 975 5,2 15
Испытание 3 22 198 7,7 6,2
Таблица III
Концентрации металлов в конечном остатке и конечном растворе превращения в скородит
Аз мг/л Ее мг/л Аз % Ее %
Испытание 1 103 702 13,5 14,5
Испытание 2 20 1050 6,7 17,7
Испытание 3 27,8 470 9,6 7,3
Таблица IV
Результаты испытаний ΟΕΝ на стабильность
Двухстадийные οεν испытания
А(2-10) Аз мг/кг Ее мг/кг 4 мг/кг
Испытание 1 <2 60,4 16370
Испытание 2 <2 101 20344
Испытание 3 <1 <1 20092
Как видно из примеров, возможно получить очень малорастворимый скородит с помощью способа по изобретению при довольно простых рабочих условиях.

Claims (15)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ осаждения железа и мышьяка в виде малорастворимого соединения из водных кислых растворов, отличающийся тем, что железосодержащий и мышьяксодержащий раствор окисляют с помощью окислителя так, что железо окисляется до трехвалентного железа, а мышьяк окисляется до пятивалентного мышьяка, и железо и мышьяк осаждают в виде арсената железа при атмосферном давлении, при этом отношение железо/мышьяк доводят до 1-3,5 и рН доводят до 1,5-4,5; полученный осадок арсената железа направляют на гидротермическое превращение при температуре 150-200°С, где арсенат железа кристаллизуется в виде малорастворимого скородита.
  2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отношение железо/мышьяк на стадии осаждения арсената железа доводят до 1-1,5.
  3. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что рН на стадии осаждения арсената железа составляет 1,5-2.
  4. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что гидротермическое превращение осуществляют при температуре 160-180°С.
  5. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что мышьяк, остающийся в растворе при осаждении арсената железа, удаляют из раствора на стадии очистки осаждением.
  6. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что разделение на жидкую и твердую фазу осуществляют после стадии осаждения арсената железа и после этого твердую фазу направляют на гидротермическое превращение, а раствор, по меньшей мере частично, - на стадию очистки осаждением.
  7. 7. Способ по п.5, отличающийся тем, что разделение на жидкую и твердую фазу осуществляют после стадии очистки осаждением и после этого твердую фазу обрабатывают так, что мышьяк, содержащийся в твердой фазе, растворяется, и раствор направляют на стадию осаждения арсената железа.
  8. 8. Способ по п.5, отличающийся тем, что разделение на жидкую и твердую фазу осуществляют после стадии очистки осаждением и из выходящего раствора образуют сбросовый поток.
  9. 9. Способ по п.5, отличающийся тем, что отношение Ее/Λδ раствора стадии очистки осаждением доводят до 3-5, а рН раствора доводят до 3,5-5.
  10. 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что раствор после стадии осаждения арсената железа направляют, по меньшей мере частично, обратно на стадию осаждения арсената железа.
  11. 11. Способ по п.1, отличающийся тем, что раствор после гидротермического превращения направляют, по меньшей мере частично, обратно на стадию осаждения арсената железа.
  12. 12. Способ по пп.1 и 5, отличающийся тем, что раствор после гидротермического превращения направляют, по меньшей мере частично, на стадию очистки осаждением.
  13. 13. Способ по п.1, отличающийся тем, что окисление железа и мышьяка осуществляют по отдельности перед стадией осаждения арсената железа.
  14. 14. Способ по п.1, отличающийся тем, что железо- и мышьяксодержащий растворы направляют вместе и окисляют одновременно на стадии осаждения арсената железа.
  15. 15. Способ по п.1, отличающийся тем, что окислитель на стадии осаждения арсената железа представляет собой по меньшей мере один окислитель из следующей группы: кислород, пероксид водорода, диоксид марганца или кислород с диоксидом серы.
EA201190123A 2009-02-23 2010-02-19 Способ удаления мышьяка в виде скородита EA020382B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20090066A FI122349B (fi) 2009-02-23 2009-02-23 Menetelmä arseenin poistamiseksi skorodiittina
PCT/FI2010/050114 WO2010094841A1 (en) 2009-02-23 2010-02-19 Method for removing arsenic as scorodite

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201190123A1 EA201190123A1 (ru) 2012-02-28
EA020382B1 true EA020382B1 (ru) 2014-10-30

Family

ID=40404587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201190123A EA020382B1 (ru) 2009-02-23 2010-02-19 Способ удаления мышьяка в виде скородита

Country Status (18)

Country Link
US (1) US8790516B2 (ru)
EP (1) EP2398739B1 (ru)
JP (1) JP5739350B2 (ru)
KR (1) KR101330354B1 (ru)
CN (1) CN102307813B (ru)
AR (1) AR077528A1 (ru)
AU (1) AU2010215418B2 (ru)
BR (1) BRPI1007963B1 (ru)
CA (1) CA2753163C (ru)
CL (1) CL2011002032A1 (ru)
EA (1) EA020382B1 (ru)
ES (1) ES2696988T3 (ru)
FI (1) FI122349B (ru)
MX (1) MX2011008855A (ru)
PE (1) PE20120678A1 (ru)
PT (1) PT2398739T (ru)
WO (1) WO2010094841A1 (ru)
ZA (1) ZA201106255B (ru)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8388927B2 (en) * 2009-05-13 2013-03-05 Dowa Metals & Mining Co., Ltd. Scorodite-type iron-arsenic compound particles, production method thereof, and arsenic-containing solid
JP2011168467A (ja) * 2010-02-22 2011-09-01 Dowa Metals & Mining Co Ltd 結晶性スコロダイトの生成方法
JP2011177651A (ja) * 2010-03-01 2011-09-15 Dowa Metals & Mining Co Ltd ヒ素含有溶液の処理方法
JP5734225B2 (ja) * 2012-03-01 2015-06-17 国立大学法人九州大学 砒素の処理方法
CN102642974B (zh) * 2012-05-07 2014-05-07 昆明理工大学 一种高酸高氯废水处理方法
JP6241661B2 (ja) * 2013-03-29 2017-12-06 三菱マテリアル株式会社 ヒ素の分離固定化方法
WO2015113141A1 (en) 2014-01-31 2015-08-06 Goldcorp Inc. Process for separation of at least one metal sulfide compristng arsenic and/or antimony from a mixed sulfide concentrate
CN104846199A (zh) * 2015-06-10 2015-08-19 云南驰宏锌锗股份有限公司 一种脱除硫酸铜溶液中铁、砷的方法
CN106422151B (zh) * 2016-08-24 2019-07-12 航天凯天环保科技股份有限公司 一种实现高浓度砷碱渣稳定化固化的方法
CN107500362B (zh) * 2017-09-15 2019-05-10 中南大学 一种图水羟砷铁矾及其制备方法和应用
CN108483690B (zh) * 2018-02-12 2021-10-08 中南大学 一种处理高砷废水的方法
CN108455679B (zh) * 2018-05-17 2019-12-06 中南大学 一种三维球状臭葱石晶体的制备方法及其应用
CN108640390B (zh) * 2018-05-31 2021-10-22 阳谷祥光铜业有限公司 一种含锑废水的处理方法
US11220437B2 (en) * 2018-12-24 2022-01-11 Ecometales Limited Procedure for obtaining scorodite with a high arsenic content from acidic solutions with high content of sulfuric acid
CN109574319B (zh) * 2019-01-07 2021-11-19 紫金矿业集团股份有限公司 有色金属冶炼高砷污酸的固砷工艺
CN109607872B (zh) * 2019-01-07 2021-11-19 紫金矿业集团股份有限公司 一种含砷污酸的综合利用及砷的安全处置方法
CN109761390A (zh) * 2019-01-10 2019-05-17 昆明理工大学 一种工业含砷废水的无害化固砷方法
US20220234909A1 (en) * 2019-05-28 2022-07-28 The Royal Institution For The Advancement Of Learning / Mcgill University Method for producing scorodite
CN111039327A (zh) * 2019-12-31 2020-04-21 福州大学 一种将砷渣一步转化成臭葱石的方法
CN111170510B (zh) * 2020-01-20 2022-03-29 宁波弗镁瑞环保科技有限公司 一种含砷废水处理并固化砷的方法
CN111620380B (zh) * 2020-07-10 2021-11-26 中南大学 一种水热处理三价砷制备臭葱石的方法及其应用
CN115304105B (zh) * 2022-09-14 2023-09-22 中南大学 一种水热固化富砷结晶物的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001023628A1 (en) * 1999-09-30 2001-04-05 Billiton Intellectual Property B.V. Stable ferric arsenate precipitation from acid copper solutions whilst minimising copper losses
WO2006117424A1 (en) * 2005-05-03 2006-11-09 Outotec Oyj. Method for the recovery of valuable metals and arsenic from a solution

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008260683A (ja) * 2006-04-28 2008-10-30 Dowa Metals & Mining Co Ltd 砒酸鉄粉末
WO2008013124A1 (fr) * 2006-07-27 2008-01-31 Dowa Metals & Mining Co., Ltd. Poudre d'arsenate de fer
JP5102519B2 (ja) * 2007-03-15 2012-12-19 Dowaメタルマイン株式会社 砒素含有固形物およびその製法
JP4902450B2 (ja) * 2007-07-13 2012-03-21 Dowaメタルマイン株式会社 砒素の処理方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001023628A1 (en) * 1999-09-30 2001-04-05 Billiton Intellectual Property B.V. Stable ferric arsenate precipitation from acid copper solutions whilst minimising copper losses
WO2006117424A1 (en) * 2005-05-03 2006-11-09 Outotec Oyj. Method for the recovery of valuable metals and arsenic from a solution

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MONHEMIUS A.J. et al. Removing and Stabilizing As from Copper Refining Circuits by Hydrothermal Processing. JOM, September, 1999, 30-33, fig. 1 and 7 *

Also Published As

Publication number Publication date
CA2753163C (en) 2017-02-28
CN102307813A (zh) 2012-01-04
EP2398739A4 (en) 2017-01-11
PT2398739T (pt) 2018-11-29
CL2011002032A1 (es) 2012-02-03
US8790516B2 (en) 2014-07-29
BRPI1007963B1 (pt) 2020-05-19
FI122349B (fi) 2011-12-15
MX2011008855A (es) 2011-09-15
WO2010094841A1 (en) 2010-08-26
EP2398739A1 (en) 2011-12-28
EP2398739B1 (en) 2018-08-29
PE20120678A1 (es) 2012-06-26
AU2010215418B2 (en) 2014-07-31
JP5739350B2 (ja) 2015-06-24
KR20110117718A (ko) 2011-10-27
FI20090066A0 (fi) 2009-02-23
ES2696988T3 (es) 2019-01-21
US20110309029A1 (en) 2011-12-22
EA201190123A1 (ru) 2012-02-28
CN102307813B (zh) 2014-11-05
ZA201106255B (en) 2012-11-28
AU2010215418A1 (en) 2011-07-21
CA2753163A1 (en) 2010-08-26
AR077528A1 (es) 2011-09-07
JP2012518587A (ja) 2012-08-16
FI20090066A (fi) 2010-08-23
BRPI1007963A2 (pt) 2016-02-23
KR101330354B1 (ko) 2013-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA020382B1 (ru) Способ удаления мышьяка в виде скородита
CA2605005C (en) Method for the recovery of valuable metals and arsenic from a solution
US8110162B2 (en) Method of processing copper arsenic compound
CN111170510B (zh) 一种含砷废水处理并固化砷的方法
CN109607872B (zh) 一种含砷污酸的综合利用及砷的安全处置方法
JP7038709B2 (ja) リチウムを回収するためのプロセス
CA2468885C (en) A method for precipitating iron from a zinc sulphate solution as hematite
AU2012224501B2 (en) Method for producing a poorly soluble calcium-arsenic compound
US8092764B2 (en) Method of processing non-ferrous smelting intermediate containing arsenic
JP5645457B2 (ja) 煙灰からの結晶性ヒ酸鉄原料液の製造方法
CN105753218A (zh) 一种去除三价砷的方法
JP3945216B2 (ja) 廃酸石膏製造方法
JP3780358B2 (ja) 石油系燃焼灰の処理方法
CN114314927A (zh) 一种含砷污酸和铁砷废渣的共处理方法
CA1304565C (en) Method for the preparation of copper arsenate

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ TM