FR2502608A1 - Procede de production de l'anhydride arsenieux a partir d'une substance contenant du sulfure d'arsenic - Google Patents

Abstract

INVENTION CONCERNANT LA PRODUCTION D'ANHYDRIDE ARSENIEUX. L'ARSENIC EST EXTRAIT D'UNE SUBSTANCE CONTENANT DU SULFURE D'ARSENIC AU MOYEN D'UNE SOLUTION AQUEUSE CONTENANT DU SULFATE DE CUIVRE. LE MELANGE DE REACTION EST AERE AU COURS DE L'EXTRACTION EN PRESENCE D'IONS CUIVRE. L'EXTRAIT EST REFROIDI POUR RECUPERER LES MATIERES SOLIDES CONTENANT L'ANHYDRIDE ARSENIEUX ET LES MATIERES SOLIDES SONT REMISES EN SUSPENSION ET AEREES EN PRESENCE D'IONS CUIVRE. AINSI LA PLUS GRANDE PARTIE DE L'ACIDE ARSENIEUX EST OXYDEE EN ACIDE ARSENIQUE. LE RESIDU D'EXTRACTION EST SEPARE PAR FILTRATION ET LE FILTRAT RESULTANT EST REDUIT POUR CRISTALLISER ET RECUPERER L'ANHYDRIDE ARSENIEUX. APPLICATION A LA PRODUCTION PEU COUTEUSE D'ANHYDRIDE ARSENIEUX DE GRANDE PURETE.

Description

La présente inventions concernant la production d'anhydride arsénieux, est

plus spécifiquement relative à un procédé pour la production d'anhydride arsénieux (As203)

à partir d'une substance contenant du sulfure d'arsenic.

Au sujet de l'art antérieur dans ce domaine on peut dire ce qui suit: L'arsenic (As) contenu dans les eaux résiduaires est éliminé pour la plus grande part en le précipitant sous la forme de sulfure d'arsenic (As2S3). Généralement le sulfure

d'arsenic récupéré contient des impuretés.

Le procédé généralement adopté pour la production d'anhydride arsénieux à partir d'une telle substance contenant du sulfure d'arsenic comprend l'extraction de l'arsenic à partir de la substance contenant le sulfure d'arsenic, par

une solution aqueuse contenant du sulfate de cuivre à tempé-

rature élevée en utilisant un auto-clave, ce qui fournit une solution contenant de l'acide arsénieux en concentration presque saturée, puis on refroidit la solution obtenue de façon à faire cristalliser l'anhydride arsénieux qui y est

contenu et récupérer l'anhydride arsénieux cristallisé.

Ce procédé présente l'inconvénient que l'opération offre un risque parce que le sulfure de cuivre et les impuretés solides doivent être séparés de la solution obtenue à haute température et que la matière première nécessite une sélection soignée ou bien l'anhydride arsénieux produit nécessite une repurification, parce que les impuretés peuvent éventuellement se cristalliser simultanément avec l'anhydride arsénieux en

raison du procédé de refroidissement employé pour la cristal-

lisation. Cet inconvénient peut être écarté grâce à un procédé qui comprend l'obtention d'une solution contenant de l'acide arsénieux à faible concentration, le refroidissement de cette solution, l'extraction du sulfure de cuivre et des impuretés solides, puis la concentration de la solution restante par évaporation et le refroidissement de la solution, ce qui fait que l'anhydride arsénieux y cristallise (comme exposé par exemple dans la publication du brevet japonais N054699/1977 admise à l'inspection publique le 4 Mai 1977). Ce procédé présente l'inconvénient que le volume des solutions à traiter est assez important et que la concentration de ces solutions requiert une grande quantité d'énergie calorifique. La présente invention a pour objet de fournir un procédé dans lequel l'inconvénient décrit ci-dessus est éliminé et qui permet de produire, pour un faible prix de

revient, l'anhydride arsénieux à grande pureté.

Les inventeurs ont fait des recherches avec dili-

gence pour atteindre l'objet ci-dessus, En conséquence, ils ont trouvé que lorsqu'une solution ou une matière solide contenant de l'acide arsénieux est soumise à une aération en présence d'ions cuivre, l'élément arsénique est oxydé en passant de sa forme trivalente à une forme pentavalente. En se -basant sur cette découverte ils ont mis au point un procédé pour produire l'anhydride arsénieux, qui comprend l'extraction de l'arsenic à partir d'une substance contenant du sulfure d'arsenic par une solution aqueuse contenant du sulfate de cuivre, l'oxydation de la plua grande partie de l'acide arsénieux existant dans l'extrait pour obtenir de l'acide arsénique, le filtrage du résidu extrait contenant du sulfure de cuivre et des impuretés solides et ensuite une faible réduction du filtrat de façon à cristalliser l'anhydride

arsénieux qui y est contenu pour être ultérieurement récupéré.

La description qui sera mieux expliquée et comprise

avec référence au dessin, à titre non limitatif, dessin sur lequel on voit:

- la figure 1 est un graphique montrant les solu--

bilités de As203, As2O5, 4H2o et As2O5, 5/3H20

- la figure 2 est un graphique montrant les concen-

trations saturées de AsIII et AsV, calculées à partir des

valeurs des solubilités de la figure 1.

Dans le premier procédé selon l'invention, l'anhy-

dride arsénieux est obtenu en conduisant l'aération effectuée pour extraire l'arsenic de la substance contenant le sulfure d'arsenic par une solution aqueuse contenant du sulfate de cuivre, en présence d'au moins lg d'ions cuivre par litre, ce qui effectue en même temps l'extraction de l'arsenic et l'oxydation de la plus grande partie de l'acide arsénieux contenu dans l'extrait en acide arsénique, en filtrant le résidu d'extraction, en appliquant un faible agent réducteur au filtrat résultant de façon à réduire l'acide arsénique

contenu dans la solution en acide arsénieux, et en cristal-

lisant l'anhydride arsénieux qui y est contenu pour sa récu-

pération ultérieure.

Lorsqu'une substance pulvérulente contenant du sulfure d'arsenic est mise sous la forme d'une suspension dans une solution aqueuse contenant du sulfate de cuivre et

que le mélange résultant est agité et chauffé à une tempéra-.

ture d'au moins 50'C et de préférence jusqu'à 90C, l'arsenic contenu est extrait comme indiqué par la relation suivante As2S3 + 3CuSO4 + 3 H20-+ As203 + 3 CuS + 3 H2S04 Comme la solubilité de As203 n'est pas très élevée, As2O3 est cristallisé dans la suspension lorsque la quantité

d'arsenic à extraire est grande. Néanmoins cette cristallisa-

tion de As203 ne constitue pas un obstacle appréciable à

l'encontre de la réaction d'extraction.

Selon le deuxième procédé de l'invention, l'anhydride arsénieux est produit en extrayant l'arsenic de la substance

contenant du sulfure d'arsenic par une solution aqueuse conte-

nant du sulfate de cuivre, en refroidissant l'extrait conte-

nant le résidu d'extraction de manière à récupérer les matières solides contenant de l'anhydride arsénieux, en remettant en suspension les matières solides récupérées, en soumettant la suspension résultante à une aération en présence d'au moins lg d'ions cuivre par litre de façon à oxyder la plus grande partie de l'acide arsénieux en acide arsénique, en filtrant le résidu, puis en ajoutant un faible agent réducteur au filtrat de façon à cristalliser l'anhydride arsénieux qui y

est contenu et à récupérer l'anhydride.

Après la réaction d'extraction impliquée par le

deuxième procédé exposé ci-dessus, la suspension est refroi-

die à un niveau voisin de la température ambiante pour effec-

tuer la séparation entre solide et liquide et pour récupérer les matières solides contenant de l'anhydride arsénieux, le sulfure de cuivre précipité et les impuretés solides, et le filtrat résultant est soumis à un traitement d'eaux résiduaires. Cette opération est nécessaire-pour la raison

suivante. Ainsi que le montre l'équation réactionnelle indi-

quée plus haut; l'acide sulfurique libre s'accumule dans le système en réaction à mesure.que l'extraction de l'arsenic progresse. Lorsque la concentration de l'acide sulfurique libre excède un niveau particulier (environ 70 g/litre),

l'acide sulfurique libre accumulé commence à freiner l'oxy-

dation de l'acide arsénieux et devient un gros obstacle à la production d'une solution d'acide arsénique de concentration élevée. Grâce au déroulement de cette opération, l'acide

sulfurique libre est chassé hors du système de réaction.

Comme la solution ainsi chassée contient une petite quantité d'acide arsénieux dissoute, elle est d'abord soumise à un traitement visant à l'enlèvement de l'arsenic, puis à un traitement de neutralisation. La substance contenant l'arsenic ici récupéré peut être utilisé comme matière de départ pour

la mise en oeuvre de la présente invention.

Les matières solides qui sont récupérées au cours de l'opération décrite ci-dessus sont réunies en suspension

dans une solution aqueuse contenant du sulfate de cuivre.

Cette suspension est chauffée à une température d'au moins C et de préférence jusqu'à environ 800C et aérée par exemple au moyen d'un agitateur à turbine. En conséquence

l'acide arsénieux qui y est contenu est oxydé en acide arsé-

nique.

Dans ce procédé l'extrait est refroidi à la tempé-

rature ambiante pour produire la séparation solide-liquide.

En revanche cette séparation peut être exécutée par un procédé de flottation. Pour être spécifique, la séparation peut être effectuée grâce à un procédé comprenant la dilution de la suspension obterue après l'extraction à une concentration convenable pour la flottation (en dessous de 300 g/litre), de préférence à une concentration de 100 à 200 g/litre, en ajoutant une petite quantité d'eau ou une solution aqueuse contenant de l'arsenic (de préférence une solution aqueuse

saturée d'arsenic), en faisant en sorte que l'arsenic arsé-

nieux flotte à la surface de la suspension par soufflage

d'air dans la suspension diluée ou en soumettant la suspen-

sion à une flottation, et en séparant par flottation l'anhy-

dride arsénieux brut en vue de sa récupération.

Pendant cette opération de flottation, on peut

employer des réactifs tels que l'huile de pin et le méthyl-

isobutyl carbinol (M.I.B.C.) qu'on utilise généralement dans le procédé de flottation dans les quantités usuelles (dans

la gamme de 1 g à 100 g par tonne de substance traitée).

Que ce soit dans l'un ou l'autre des deux procédés exposés ci-dessus, on estime que les ions cuivre et le sulfure de cuivre agissent comme catalyseurs. Les ions cuivre remplissent suffisamment ce rôle lorsqu'ils sont présents à une concentration d'au moins 1 g/litre. S'il y a

un excès d'ions cuivre, ils adhéreront à l'anhydride arsé-

nieux et dégraderont la pureté. Par conséquent, en pratique,

il est souhaitable qu'ils soient présents à une concentra-

tion de 5 à 40 g/litre, de préférence au voisinage de

g/litre.

La réaction d'oxydation de l'acide arsénieux en acide arsénique s'effectue plutôt lentement. En choisissant convenablement la durée de la réaction, on peut règler à

volonté le rapport de l'acide arsénieux à l'acide arsénique.

Normalement la plus grande partie de l'arsénic est convertie en acide arsénique. Si la solution contient des impuretés qui précipitent facilement conjointement avec l'anhydride arsénieux, on peut admettre d'y retenir l'acide arsénieux

avec une concentration-dépassant légèrement sa solubilité.

Lorsque cette solution est refroidie, les impuretés peuvent

être enlevées simultanément avec la faible quantité d'anhy-

dride arsénieux. De cette façon la pureté de l'anhydride

arsénieux à obtenir finalement peut être augmentée.

La conversion de la plus grande partie de l'arsenic présent dans la solution en acide arsénique apporte les avantages suivants. Un premier avantage réside en ce que la conversion fournit une solution contenant de l'arsenic à une plus fcrte concentration, parce que la solubilité de

l'acide arsénique est supérieure à celle de l'acide arsénieux.

Il n'est que naturel que l'efficacité de la cristallisation

de l'anhydride arsénieux augmente en proportion de l'accrois-

sement de la concentration de l'arsenic. Par conséquent, la taille des équipements à utiliser pour l'extraction et la cristallisation peut être diminuée et le coût de l'équipement

peut être abaissé.

Le deuxième avantage est qu'on évite la nécessité de maintenir la température à un niveau constant pendant le

stade de la filtration parce que l'acide arsénique ou arsé-

nieux n'est pas cristallisé simplement par refroidissement lorsque la plus grande partie de l'arsenic est convertie sous la forme d'acide arsénique non saturé. En variante,

les impuretés dissoutes dans la solution peuvent être cris-

tallisées et enlevées par refroidissement.

La figure 1 montre les solubilités de l'anhydride arsénieux (As203) et des acides arséniques (As205, 4H20 et As205, 5/3H20). La figure 2 montre les concentrations saturées de l'arsenic trivalent (As) et de l'arsenic pentavalent

(AsV) calculés à partir des valeurs numériques de solubi-

lité de la figure 1. La description donnée ci-dessus se

comprendra facilement à partir de ces graphiques.

La solution aqueuse contenant du sulfate de cuivre, qui est utilisée dans la présente invention, peut contenir une petite quantité d'impuretés, Par exemple, la liqueur lixiviée de cuivre précipité ou la boue électrolyptique "décuivrée", avec de l'acide sulfurique, ou la liqueur mère restant après récupération de l'anhydride arsénieux dans la

phase finale du procédé de l'invention peuvent être utili-

sées.

Lorsque la suspension obtenue par la phase d'oxyda-

tion ci-dessus mentionnée est soumise à une séparation solide-liquide, on obtient une solution contenant de l'arsé- nic sous la forme d'acide arsénique. Lorsqu'on applique

un agent réducteur faible à cette solution, l'acide arsé-

nique est réduit en acide arsénieux et la partie d'acide

arsénieux dépassant la grandeur de la solubilité est cris-

tallisée sous la forme d'anhydride arsénieux. Comme agent

réducteur on utilise avantageusement du SQ2.

L'opération d'extraction décrite ci-dessus se

déroule à faible vitesse et à basse température. Par consé-

quent l'extraction doit être exécutée avantageusement à

une température dans la gamme allant de 50 à 100'C.

Le résidu d'extraction qui contient le sulfure de cuivre peut être utilisé comme matière première pour la

fusion de cuivre.

Ainsi qu'il a été décrit ci-dessus, toutes les

phases du procédé de la présente invention peuvent se dérou-

ler sous une pression atmosphérique normale à des tempéra-

tures ne dépassant pas 1000C. Et on peut obtenir une solu-

tion présentant une forte concentration en arsenic sans qu'il y ait une concentration par évaporation. Ainsi, le procédé de l'invention est extrément avantageux du point de vue coût. En outre, le procédé de l'invention présente l'avantage qu'il peut fournir de l'anhydride arsénieux

présentant une teneur en impuretés inférieure à celle cor-

respondant au procédé de cristallisation par refroidisse-

ment, parce que la cristallisation de l'anhydride arsénieux dans la phase finale peut être réalisée à une température

relativement élevée.

On décrira maintenant des exemples selon l'inven-

tion et une expérience comparative.

Exemple 1:

Dans une solution aqueuse obtenue en dissolvant 800 g de sulfate de cuivre cristallin dans 2 litres d'eau, on a agité 1,5 kg d'une substance contenant du sulfure d'arsenic (présentant une teneur en eau de 80 %) à 80'C

pendant cinq heures pour effectuer l'extraction et l'oxy-

dation de l'arsenic. Ensuite le mélange a été refroidi à 60C. Environ 600 g de résidu d'extraction ont été séparés

par filtration.

Trois (3) litres de l'extrait ainsi obtenu ont été refroidis à la température ambiante. En insufflant du

SQ2 dans l'extrait refroidi, l'acide arsénique a été réduit.

En conséquence on a obtenu 92 grammes d'anhydride arsénique.

La composition de la substance contenant le sul-

fure d'arsenic, celle de la solution de sulfate de cuivre, celle du résidu d'extraction, celle de l'extrait et celle de l'anhydride arsénieux sont indiquées au tableau 1. La pureté de l'anhydride arsénieux produit était de 99,6 %

en poids.

Exemple 2

Deux cents (200) g de boue électrolytique "décui-

vrée" (sur la base humide) ont été chauffés avec de l'acide sulfurique dilué, aéré et extrait. Dans deux litres de la solution aqueuse de sulfate de cuivre résultant, on a dissous 400 g de sulfate de cuivre cristallin. La solution résultante a été mélangée avec 1,5 kg de la môme substance contenant du sulfure d'arsenic que celle utilisée dans l'exemple 1 (ayant une teneur en eau de 80 %). En suivant le mode opératoire de l'exemple 1, le mélange résultant a été soumis à une extraction, le résidu d'extraction a été séparé par filtration et le filtrat a été soumis à un traitement réducteur. En conséquence on a obtenu environ

600 g de résidu d'extraction et 170 g d'anhydride arsénieux.

La composition de la substance contenant le sul-

fure d'arsenic, celle de la solution contenant le sulfate de cuivre, celle du résidu d'extraction, celle de l'extrait et celle de l'anhydride arsénieux sont indiquées au tableau 2. La pureté de l'anhydride arsénieux produit était de

99,3 % en poids.

Exemple 3:

On a chauffé quatre cents (400> g de boue électro-

lytique décuivrée (sur la base humide) avec de l'acide sulfu-

rique dilué et le produit résultant a été aéré et extrait.

Dans 2 litres de la solution aqueuse de sulfate de cuivre résultante, on a mélangé 1,5 kg de la même substance contenant du sulfure d'arsenic que celle de l'exemple 1 (ayant une teneur d'eau de 80 %). Le mélange résultant a été agité et chauffé à

'C pendant trois heures pour effectuer l'extraction et l'oxy-

dation de l'arsenic. Le mélange a été refroidi à 60'C et par la suite 600 g environ de résidu d'extraction ont été séparés

par filtration.

Lorsque l'extrait ainsi obtenu a été refroidi à la température ambiante, une partie de l'acide arsénieux a

cristallisé.

L'anhydride arsénieux cristallisé a été séparé per filtration. En insufflant du S02 dans le filtrat, l'acide arsénique a été réduit. En conséquence 270 g d'anhydride

ar8dit uX ont cristallisé et été récupérés.

La composition de la substance contenant du sulfure d'arsenic, celle de la solution contenant le sulfate de cuivre, celle du résidu d'extraction, celle de l'extrait, celle de

l'extrait obtenu après refroidissement et séparation par fil-

tration et celle de l'anhydride arsénieux finalement obtenu sont données au tableau 3. La pureté de l'anhydride arsénieux

produit était de 99,6 % en poids.

L'impureté principale dans l'anhydride arsénieux obtenu dans l'exemple 2 était l'antimoine. Dans l'exemple 3, comme l'acide arsénieux a été laissé reposé en une quantité

dépassant légèrement la solubilité dans les phases d'extrac-

tion et d'oxydation de l'arsenic, une petite quantité d'anhy-

dride arsénieux a cristallisé lorsque le système en réaction a été refroidi à la température ambiante. Comme de l'antimoine a coprécipité avec cet anhydride arsénieux, la concentration

d'antimoine dans l'extrait a pu être abaissée en proportion.

Comme résultat, la teneur en antimoine dans l'anhydride

arsénieux ginalement obtenue a été abaissée environ au cin-

quième du niveau dans l'anhydride arsénieux de l'Exemple 2.

Ainsi la pureté de l'anhydride arsénieux produit a pu être accrue.

Tableau 1

Substance Solution Extrait après contenant du contenant du Résidu refroidissement Anhydride sulfure sulfate de d'extraction Extrait et séparation arsénieux d'arsenic cuivre par filtration 1,5 kg 2 1. 600 g 3 1. 92 g J (% e n d (g) (g/l) (g) % poidns) (g) (g/l) (g) (g/l) (g) % en poids)__ ________ _________ poids) <g)(g/) <) < /l)poids) Cu 0,05 0,15 102,4 204,8 61,7 85,1 5,0 15,0 -- - 0,0002 As III - - - 2,5 7,5 As 99,6

,0 120 2,5 7,5

As - 35,0 105,0 - -

Sb 0,08 0,24 - - 0,01 0,03 0,05 0,15 - -0,22 Bi < 0,01 - - - - - - _ Fe 0, 34 1,02 _ 0,34 1,02 - - 0,0002 Zn 6,00 18,00 _ 6,00 18,00 - 0,0003

H2 80 / - / 50 5,0

o CD euJ

Tableau 2

Substance Solution Extrait après contenant du contenant du Résidu Etrarefroidissement Anhydride sulfure sulfate de d'extraction x itet séparation rsénieux

d'arsenic cuivre _ par filtration..

1,5 kg 2 1. 600 g 31. 170 g (% en (% en (% en (idsn (g) (g/l) (g) poids) (g) (g/l) (g) (g/l) (g) poids) _ _ _ _ _ _ _ _ _ p o i d s) _ _ _ _ _ _ _ _ _ p o i d s) _ _ _ _ _ _ _ _ - - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ p o i d s)p o id s Cu 0,05 0,15 102,2 204,4 62,3 186,9 5,0 15,0 - 0,0003

ASIII 2,9 8,7 - - AS2O03 99,3

,0 120 35,6 71,2 3,5 10,5

AsV 55,0 165,0 - -

Sb 0,08 0,24 0,85 1,7 0,20 0,6 0,40 1,20 - - 0,48

Bi <0,01 - 0,057 0,114 0,04 0,12 - - - -

Fe 0,34 1,02 0,043 0,086 - - 0,39 1,17 - - 0,0002 Zn 6,00 18,00 0,028 0, 056 - 6,0 18,0 - - 0,0002

HO5 80 / 50 / - / 7,5

o CD Cli C% CuJ C4

Tableau 3

Substance Solution Extrait après contenant du contenant du Résidu Extrait refroidissement Anhydride sulfure sulfate de d'extraction et séparation arsénieux d'arsenic cuivre par filtration j,5K 2 1. 600 g. 3 1. 270 g (% en g, o)(%/ e gn poidsn (oiens (g () (% eg/l) (g) () (g)g/l) (g) (g%) en) poids poids) 1pis Cu 0,05 0,15 102 204 63,0 189,0 5,0 15,0 5,0 15,0 0f0005 As III AV 40,0 120 71,2 142,4 4,0 12,0 18,5 55,5 15,0 45,0 As203 99,6 AsV 65,0 195,0 65,0 195,0 Sb 0,08 0,24 1,70 3,4 0,4 1,2 0,81 2,43 0, 08 0,24 0,1

Bi < 0,01 - 0,114 0,228 0,08 0,24 - - - - -

Fe 0,34 1,02 0,086 0,172 - - 0,40 1,20 0,40 1,20 0,0002 Zn 6,00 18,00 0, 056 0,112 - - 6,04 18,12 6,04 18,12 0,0003

H2O 80 / - / 50 / - / 5 /,0

oc O CM OU Ln M ('J

Exemple 4

Avec 400 litres d'une solution contenant 15,5 g de As 13,2 g de As V, 32, 6 g de Cu, 0,14 g de Sb, 0,52 g de Ca et 89,5 g d'acide sulfurique libre respectivement par litre et 100 litres d'eau, 700 kg d'un précipité de sulfure d'arsenic ( 39,7 % de As, 0,12 % de Sb, 0,18 % de Fe, 4,03 % de Zn, 4,17 % de Ca et 78,2 % d'eau respectivement en poids (sur la base sèche) 7ont été convertis en une bouillie. Cette bouillie

a été mélangée avec 360 kg de sulfate de cuivre cristallin.

Le mélange résultant a été chauffé à 850C et agité pendant deux heures pour effectuer l'extraction. La bouillie chaude et agitée a été refroidie à la température ambiante pour effectuer la séparation solide-liquide. En conséquence on a obtenu 567 kg

de solide (poids humide) et 100 litres de solution. Cette solu-

14 tion a été analysée. Les analyses sont indiquées au tableau 4.

Tableau 4

As total Cu Sb Ca Acide sulfurique libre Teneur 13,4 11,2 0,008 0,60 107 (g/litre) Avec 400 litres d'une solution contenant 12,5 g de As, 50,9 g de As V, 34,0 g de Cu, 0,16 g de Sb, 0,53 g de Ca et 91,1 g d'acide sulfurique libre respectivement par litre et 630 litres d'une solution contenant 4,3 g de AsIII, 17,1 g de AsV, 12,0 g de Cu, 0,054 g de Sb, 0, 54 g de Ca et 29,8 g d'acide sulfurique libre respectivement par litre, 567 kg desdits solides ont été convertis en une bouillie. Cette bouillie

a été mélangée avec 110 kg de sulfate de cuivre cristallin.

Le mélange résultant a été chauffé à 80'C et aéré par un agita-

teur à turbine pendant 7,5 heures. La bouillie a été ensuite

refroidie à la température ambiante pour effectuer la sépara-

tion solide-liquide. En conséquence on a obtenu 438 kg de résidu (poids humide) et 982 litres d'une solution contenant de

l'acide arsénique.

On a analysé le résidu et la solution contenant l'acide arsénique. Les analyses sont données aux tableaux 5 et 6. Tableau 5. Résidu As CU Sb Ca Zn H2 Teneur 3,73 48,4 0,07 2,70 0,10 60,8 (% en poids sur la base sèche) Tableau 6. Solution contenant l'acide arsénique

Acide sulfu-

AsIII As Cu Sb Ca rique libre Teneur (g/litre) 12,4 58,8 41,0 0,23 0,51 82,9 En insufflant du SO2 dans la solution obtenue contenant de l'acide arsénique, ce qui réduit cet acide,

l'anhydride arsénieux a cristallisé. On a récupéré par consé-

quent 67,7 kg d'anhydride arsénieux. L'analyse de l'arsenic

arsénieux produit est donnée dans le tableau 7.

Tableau 7

As203 Cu Sb Bi Fe Teneur (% en poids) 99,9 0,0011 0,064 0,0002 <0,0001 Si Pb Ca Zn H20

0,001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,1

En comparant la composition du tableau 6 avec celle du tableau 8 mentionné ci-après il est clair que la

réaction AsIII) As s'est effectué à une plus grande vitesse.

On notera que cette vitesse de réaction élevée est attribua-

ble à la concentration d'acide sulfurique libre.

Expérience comparative: Avec 700 litres d'eau, 390 kg de précipité de sulfure d'arsenic 39,7 % de As, 0,12 % de Sb, 0,18 % de Fe, 4,03 % de Zn, 4,17 % de Ca, 78,2 % d'eau respectivement en

poids (sur la base sèche)] ont été convertis en une bouillie.

Cette bouillie a été mélangée avec 420 kg de sulfate de cuivre cristallin et le mélange résultant a été chauffé à 80 C et aéré par un agitateur à turbine pendant 11 heures, puis soumis à une séparation solide-liquide à 60 C. La solution résultante (800 litres) a été analysée. Les analyses sont données dans

le tableau 8.

Tableau 8

AsIII AsV Cu Ca Acide sulfurique _- - libre Teneur (g/litre) de AsIII en

26,0 34,8 35,6 0,97 136

On remarque d'après le tableau 8 que l'oxydation

AsV a été insuffisante.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour la production d'anhydride arsé-

nieux caractérisé en ce qu'il comprend un stade d'extraction de l'arsenic à partir d'une substance contenant du sulfure d'arsenic par une solution aqueuse contenant du sulfate de cuivre, un stade d'oxydation de la plus grande partie de l'acide arsénieux présent dans l'extrait en acide arsénique, et un stade de filtration du résidu d'extraction, puis une faible réduction du filtrat afin de cristalliser et récupérer

de l'anhydride arsénieux.

2. Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que lesdits stades d'extraction et d'oxydation sont exécutés en méme temps par aération en présence d'au moins

1 g d'ions cuivre par litre.

3. Procédé selon revendication 2, caractérisé en ce que les ions cuivre sont présents à une concentration de à 40 gr par litre. 4. Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que la faible réduction est effectuée en employant de

l'anhydride sulfureux.

5. Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que la solution contenant du sulfate de cuivre est une

liqueur lixiviée de cuivre précipité ou une boue électrolyti-

que décuivrée avec de l'acide sulfurique.

6. Procédé selon revendication 2, caractérisé en ce que le système de réaction dans le stade d'extraction est maintenu à une température se trouvant dans la gamme 50 à

1000C.

7. Procédé selon revendication 1, caractérisé en

ce que les stades de filtration, de réduction et de récupéra-

tion comprenr.ent un sous-stade de filtration du résidu d'ex-

traction, le refroidissement du filtrat à la température

ambiante de façon à cristalliser une partie de l'acide arsé-

nieux, et de récupération de l'anhydride arsénieux cristallisé par filtration, et un sous-stade de réduction de l'acide

arsénique dans le filtrat en acide arsénieux.

8, Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que les stades de filtration, de réduction et de récupération comprennent un sous-stade de refroidissement de l'extrait à

la température ambiante, afin qu'une partie de l'acide arsé-

nieux cristallise, et de récupération de l'anhydride arsénieux cristallisé et du résidu par filtration, et un sous-stade de

réduction de l'acide arsénique dans le filtrat en acide arsé-

nieux. 9. Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que le stade d'oxydation comprend un sous-stade de refroidissement de l'extrait, afin de récupérer des matières solides contenant de l'anhydride arsénieux, et un sous-stade

de remise en suspension desdites matières solides et d'aéra-

tion de la suspension résultante en présence de 1 g d'ions

cuivre par litre.

lO.Procédé selon revendication 9, caractérisé

en ce que le sous-stade d'extraction est exécuté à une tempé-

rature d'au moins 50'C.

11. Procédé selon revendication 10, caractérisé

en ce que le sous-stade d'extraction est exécuté à une tempé-

rature d'environ 90'C.

12. Procédé selon revendication 9, caractérisé en ce que l'aération est réalisée à une température d'au

moins 20'C.

13. Procédé selon revendication 12, caractérisé en ce que l'aération est réalisée à une température d'environ 800C. 14. Procédé selon revendication 9, caractérisé en ce que les ions cuivre sont présents à une concentration

de 5 à 40 g/litre.

15. Procédé selon revendication 9, caractérisé en ce que la solution aqueuse contenant du sulfate de cuivre

est une liqueur lixiviée de cuivre précipité ou une boue élec-

trolytique décuivrée avec de l'acide sulfurique, ou la

liqueur-mère restant après récupération de l'anhydride arsé-

nieux.

250260O

16, Procédé selon revendication 9. caractérisé en ce que la faible réduction est exécutée avec de l'anhydride sulfureux. 17. Procédé selon revendication 9, caractérisé en ce que la récupération de matière solide est accomplie en ajoutant une petite quantité d'eau ou une solution aqueuse contenant de l'arsenic à l'extrait et en soumettant l'extrait

résultant dilué à une opération de flottation.

18. Procédé selon revendication 17, caractérisé en ce que la solution aqueuse ou l'eau est ajoutée jusqu'à ce que la concentration de l'acide arsénieux soit abaissée à

300 g/litre.

19. Procédé pour la production d'anhydride arsé-

nieux comprenant un stade dans lequel on effectue l'extraction de l'arsenic à partir d'une substance contenant du sulfure d'arsenic par une solution aqueuse contenant du sulfate de cuivre, on soumet le mélange de réaction à une aération en présence d'au moins 1 g d'ions cuivre par litre, afin d'extraire l'arsenic et, en même temps oxyder la plus grande partie de l'acide arsénieux dans l'extrait en acide arsénique, et un

stade de filtration du résidu d'extraction et ensuite d'appli-

cation d'un faible agent réducteur au filtrat résultant, afin de réduire l'acide arsénique dans la solution en acide arsénieux

et de cristallisation et de récupération de l'anhydride arsé-

nieux.

20. Procédé pour la production d'anhydride arsé-n nieux- comprenant un stade consistant à effectuer l'extraction de l'arsenic à partir d'une substance contenant du sulfure d'arsenic par une solution aqueuse contenant du sulfate de cuivre, à soumettre le mélange de réaction à une aération en

présence d'au moins 1 g d'ions cuivre par litre afin d'effec-

tuer l'extraction de l'arsenic et en même temps l'oxydation de la plus grande partie de l'acide arsénieux dans l'extrait en acide arsénique, unstade defiItration.- du résidu d'extraction, de refroidissement du filtrat, à la température ambiante, afin qu'une partie de l'acide arsénieux qui y est contenue

cristallise et de réçupératigQ de l'anhydride arsénieux cris-

tallisé par filtration, et un stade d'application d'un faible agent réducteur au filtratf afin que l'acide arsénique soit

réduit dans la solution en acide arsénieux, et de cristalli-

sation et de récupération de l'anhydride arsénieux.

21. Procédé pour la production d'anhydride arsé-

nieux, comprenant un stade d'extraction de l'arsenic à partir

d'une substance contenant du sulfure d'arsenic par une solu-

tion aqueuse contenant du sulfate de cuivre, un stade de

refroidissement de l'extrait contenant le résidu de l'extrac-

tion, afin de récupérer des matières solides contenant de

l'anhydride arsénieux, un stade de remise en suspension des-

dites matières solides et d'aération de la suspension résul-

tante en présence d'au moins 1 g d'ions de cuivre par litre, afin que la plus grande partie de l'acide arsénieux soit oxydée en acide arsénique, et un stade de filtration du résidu et ensuite d'addition d'un faible agent réducteur au filtrat

afin de cristalliser et de récupérer l'anhydride arsénieux.