PL9756B1 - Sposób przeróbki produktów rafinacji olowiu. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu oddzielania mieszaniny wodorotlenku sodo¬ wego ze zwiazkami arsenu albo arsenu i cyny, szczególnie tego rodzaju mieszanin, które zawieraja arsen i cyne albo wspólnie obie substancje i czesto równiez antymon i które powstaja przy rafinowaniu olowiu wodorotlenkiem sodowym albo wodoro¬ tlenkiem sodowym i innemi odczynnikami.Zasada niniejszego wynalazku polega na stracaniu arsenu z cieplego roztworu mieszaniny soli jako arsenianu sodowego przez ochlodzenie i krystalizacje. Stwier¬ dzono mianowicie, ze arsenian sodowy jest trudno rozpuszczalny w wodzie, zawiera¬ jacej duzo wodorotlenku sodowego.Dalsza cecha wynalazku polega na od¬ dzieleniu cyny, która moze sie znajdowac w mieszaninie soli, zapomoca arsenu. Zna¬ leziono bowiem, ze cyna opada jako cy- nian sodowy, gdy jednoczesnie w roztwo¬ rze znajduje sie w dostatecznej ilosci arse¬ nian sodowy. W nieobecnosci arsenianu sodowego cynian sodowy nie opada albo opada niecalkowicie i do calkowitego od¬ dzielenia cyny potrzeba, aby roztwór za¬ wieral przynajmniej trzy wagowe czesci arsenu na jedna wagowa czesc cyny. W niektórych przypadkach wskazane jest je¬ szcze wieksze podniesienie zawartosci arse¬ nianu w roztworze dla zupelnie pewnego calkowitego oddzielenia cyny.Wediug sposobu, stanowiacego przed¬ miot niniejszego wynalazku, stezenie roz¬ tworu musi byc zapomoca rozciencza¬ nia ailbo odparowania tak ustalone, alby przy ochlodzeniu roztworu od tempe¬ ratury, przekraczajacej znacznie 30°C, do temperatury okolo 25°C, wypadaly arseniany i cyniany. Stezenie, przy kitó- rem ma miejsce osadzenie sie tych zwiazków, moze sie wahac w szerokich gra¬ nicach. Wskazanem jest jednak takie ste¬ zenie, aby wydzielone krysztaly mogly byc przez odwirowanie albo saczenie latwo od¬ dzielone od plynu. Stezenie to zostaje naj¬ lepiej okreslone doswiadczalnie, a gdy zo¬ staje ono jeden raz ustalone dla okreslonej mieszaniny solnej, to ciezar wlasciwy roz¬ tworu, z którego krysztaly zostaly wydzie¬ lone, moze sluzyc jako wskaznik do nasta¬ wiania zgeszczenia tak dlugo, dopóki prze¬ rabiana zostaje ta sama mieszanina soli.Dla mieszaniny o innej zawartosci, która zawiera np. mniejsze lub wieksze ilosci chlorku sodowego, musi byc na nowo usta¬ lone najodpowiedniejsze stezenie.Przerabianie mniej lub wiecej stalej mieszaniny soli, np. produktu rafinowania olowiu, wykonywa sie wedlug wynalazku w sposób nastepujacy. 1. Wytworzenie goracego roztworu z mieszaniny soli i oddzielenie nierozpu¬ szczalnej pozostalosci, która moze sie skla¬ dac z czastek olowiu i antymonu, od roz¬ tworu przez osadzenie albo zajpomoca in¬ nych odpowiednich srodków. 2. Stracanie arsenianów wzglednie cy- nianów sodowych z oczyszczonego roztwo¬ ru przez dekantacje, filtrowanie albo w in¬ ny sposób dzieki temu, ze roztwór ten zo¬ staje doprowadzony do odpowiedniego zgeszczenia i ochlodzony, przyczem wspo¬ mniane sole wylkrystalizowuja. 3. (W obecnosci chlorku sodowego).Stezenie roztworu, z którego krysztaly zo¬ staly usuniete w celu wydzielenia chlorku sodowego (który w tym przypadku ma byc oddzielony od wodorotlenku sodowego) i dla ponownego otrzymania wodorotlenku sodowego z koncowego lugu pokrystalicz- nego. 4. (W obecnosci cyny). Oddzielenie cy¬ ny z krysztalów przez rozpuszczenie ich w wodzie, stracenie cyny z roztworu wapnem w odpowiedniej postaci, np. weglanem wapniowym, i oddzielenie straconego zwiaz¬ ku cyny z roztworu. 5. Stracenie arsenu z tego roztworu, np. przez traktowanie mlekiem wapiennem. 6. Ponowne otrzymywanie wodorotlen¬ ku sodowego z tego roztworu przez odpa¬ rowanie, przyczem odpowiednio do stoso¬ wanego sposobu pracy roztwór ten moze byc poprzednio poddany oczyszczeniu.W nastepujacym przykladzie przedsta¬ wione jest odpowiednie wykonanie sposo¬ bu wedluig wynalazku, gdy w mieszaninie soli znajduja sie arsen, cyna i antymon, prócz tego moga byc jeszcze zawarte w nie¬ znacznym stopniu zanieczyszczenia. 1. Mieszanine rozpuszcza sie w goracej wodzie, której ilosc, jak to jest nizej poda¬ ne, zostaje okreslona i która powina byc mozliwie wolna od weglanu wapniowego.Podczas gdy zawarte sole antymonowe w wiekszej czesci pozostaja nierozpuszczone, sole kwasu cynowego i arsenowego, jak równiez wodorotlenek i chlorek sodowy, przechodza do roztworu. Goracy roztwór zostaje ostroznie poruszany w ten sposób, ze nierozpuszczone sole antymonowe po¬ zostaja w zawieszeniu, a czasteczki olowiu osadzaja sie. Podczas poruszania goracy roztwór wraz ze znaj dujacemi sie w zawie¬ szeniu solami antymonowemi zostaje od¬ ciagniety z naczynia, w którem mialo miej¬ sce rozpuszczenie, do innego zbiornika, przyczem czasteczki olowiu pozostaja. 2. Z goracego roztworu osadza sie nie¬ rozpuszczone sole antymonowe. Roztwór nie nalezy o tyle ochlodzic, aby rozpoczelo sie krystalizowanie arsenianu i cynianu, co wystepuje przy temperaturze okolo 70°C, — 2 —Roztwór zostaje oddzielony od osadu an¬ tymonowego przez dekantacje. 3. Dekantowany roztwór, który muisi miec odpowiednie stezenie, ochladza sie do 25 — 30°C w tym celu, aby sole kwasu ar¬ senowego i cynowego wykrystalizowaly.Jak juz wspomniano, sól kwasu arsenowe¬ go wykrystalizowuje i w tym przypadku, gdy w roztworze niema cyny, ale sól kwasu cynowego krystalizuje tylko w obecnosci arsenu i przytem tylko wtedy calkowicie, gdy w roztworze znajduja sie arsen i cyna w odpowiednich stosunkach ilosciowych, to jest gdy przynajmniej na trzy czesci wa¬ gowe airsenu przypada jedna czesc wagowa cyny. Z powyzszego wzgledu nalezy sta¬ rac sie, aby przy rafinowaniu olowiu i je¬ go stopów rodzaje olowiu i stopów olowio¬ wych mieszac w ten sposób, aby podlegaja¬ cy rafinowaniu metal i odpowiednio do te¬ go otrzymana z rafinowania mieszanina soli zawierala przynajmniej trzykrotna i- losc wagowa arsenu w stosunku do zawar¬ tosci cyny. W przypadku, gdy niemozliwe jesit- mieszanie metalu w ten sposób, wy¬ twarza sie zapasowy roztwór, bogaty w ar¬ sen i cyne, który, prtzy obróbce odpowied¬ niego stopu olowiowego podlug sposobu stanowiacego przedmiot wynalazku, dodaje sie do przerabianego roztworu w zaleznosci od tego, czy nalezy dodac arsen lub cyne.Arsen mozna dodawac równiez i w innej odpowiedniej postaci, np. jako roztwór kwasu arsenowego, który zostaje otrzyma¬ ny w dalszym przebiegu procesu. Dla u- mozliwienia oddzielania przez krystalizacje roztwór musi posiadac zgeszczenie, przy którem krysztaly oddzielaja sie w postaci odpowiedniej do oddzielania od roztworu.Odpowiednie stezenie moze byc ustalone przez doswiadczenia, przy których próbka roztworu zostaje ochlodzona, poczem po¬ wstajace krysztaly zostaja usuniete i usta¬ lony ciezar wlasciwy lugu macierzystego.Gdy np. stosowana do rafinowania oleju mieszanina soli zawiera wodorotlenek so¬ dowy i sól kuchenna mniej wtecfef w sto¬ sunku wagowym 3:1, to do uwolnionego od olowiu i antymonu roztworu dodaje si^ tyle wody, aby jego ciezar wlasciwy wy¬ nosil okolo 1,35. Gdy zupelnie niema soft kuchennej, to ciezar wlasciwy roztworu równiez utrzymany jest przy okolo 1,35.Gdy jednak calkowita potrzebna ilosc wo¬ dy ma byc dodana juz przy rozpuszczaniu mieszaniny soli, to ilosc wody musi byc falk wymierzona, aby roztwór, po usunieciu cza¬ steczek olowiu, nierozpuszczalnej soli kwa¬ su antymonowego i wykrystalizowanego ar¬ senu i soli kwasu cynowego, równiez mial podany powyzej ciezar wlasciwy.Przy opisanym sposobie, przy którym glówne ilosci arsenianu i cynianu otrzymu^ je sie przez krystalizacje, moga krysztaly byc zanieczyszczone antymonianem. Kry¬ sztaly te zostaja oddzielone od roztworil przez filtrowanie albo zapomoca odwiro¬ wania. 4. Oddzielony od krysztalów roztwór za¬ wiera caly wodorotlenek sodowy i sól ku¬ chenna, oprócz tego, który zostal zatrzy¬ many przy oddzielaniu soli kwasu antymo¬ nowego. Roztwór zostaje odparowany do ciezaru wlasciwego 1,6. Przy tern stezeniu wydziela sie sól kuchenna i pozostaje roz¬ twór wodorotlenku sodowego, który jest dosyc czysty dla zastosowania go przy ra¬ finowaniu olowiu. 5. Krysztaly arsenianu i cynianu sodo¬ wego, otrzymane przy opisanyni pod 3 spo¬ sobie, zostaja celowo oczyszczone od przy¬ legajacych do nich ilosci nierozpuszczalne¬ go antymonianu i od roztworu wodorotlen¬ ku sodowego. Oczyszczanie wykonywa sie przez rozpuszczenie krysztalów W goracej wodzie, osadzenie nierozpuszczalnego an¬ tymonianu z goracej wody, chlodzenie tej wody po oddzieleniu osadu antymonowe¬ go. Wydzielone krysztaly uwalnia sie od roztworu przez odwirowanie albo przez sa¬ czenie. Roztwór i osad antymonowy pod¬ daje sie dalszemu traklówaniu. — y —6, Krysztaly zostaja nastepnie znów rozpuszczone w wodzie. Roztwór traktuje sie okreslona iloscia zawierajacego wapno materjalru, jak np, weglan wapniowy, prze¬ waznie w postaci mielonej kredy, przyczem roztwór moze byc goracy albo zimny, W celu stracenia np, 100 g cyny nalezy uzyc 150 g kredy, zawierajacej 52% CaO. Osad zawiera praktycznie cala cyne i tylko nie¬ wiele arsenu. Zostaje on oddzielony od roz¬ tworu, w którym zawarty jest arsen, 7, Roztwór (wedlug 6), który po strace¬ niu cyny weglanem wapniowym z roztworu weglanu alkalicznego zawiera jeszcze ar¬ sen, moze byc poddany dalszej obróbce dla otrzymania arsenu, W tym celu roztwór gotuje sie z mlekiem wapiennem, przyczem arsen wypada jako arsenian wapniowy.Roztwór rozciencza sie wtedy i traktuje dalsza iloscia mleka wapiennego celem przeprowadzenia znajdujacego sie jeszcze w roztworze weglanu sodowego w wodoro¬ tlenek sodowy, który nastepnie moze byc znów uzyty do rafinacji olowiu.Do opisanego sposobu mozna wprowa¬ dzic pewne zmiany, a mianowicie: 6a, Krysztaly cynianu i arsenianu sodo¬ wego zostaja, jak pod 6, traktowane wy¬ starczajaca iloscia wapna, np. w ten spo¬ sób, ze zostaja one rozpuszczone w wodzie i do zimnego roztworu dodaje sie po 472 g CaO w postaci mleka wapiennego na kazde 1000 g cyny. Otrzymuje sie osad, zawiera¬ jacy cala cyne i nieco arsenu. Glówna ilosc arsenu znajduje sie w roztworze, który zo¬ staje oddzielony od osadu cyny, 7a, Z roztworu (wedlug 6a) oddziela sie wtedy arsen, co moze byc wykonane w ten sposób, ze roztwór gotuje sie z nadmiarem wapna, przyczem arsen wydziela sie jako arsenian wapniowy albo w ten sposób, ze roztwór zgeszcza sie przez odparowanie do stezenia, w którem arsenian sodowy wy- krystalizowuje. Powstajacy przytem lug macierzysty zawiera calkowita ilosc wodo¬ rotlenku sodowego, który byl zawarty w pierwotnej mieszaninie soli. Po wydzieleniu z roztworu arsenianu obrabia sie go dalej celem) ponownego otrzymania wodorotlen¬ ku sodowego, który znów zostaje stosowa¬ ny przy rafinowaniu olowiu, 6b, W celu oddzielenia krysztaly cynia¬ nu i arsenianu sodowego (p, 6) moga byc traktowane równiez weglanem alkalicznym albo kwasem weglowym. Zostaja one np. rozpuszczone w wodzie i roztwór gotuje sie z dwuweglanem sodowym, albo przez goracy roztwór zostaje przeprowadzony strumien C02, przyczem cyna opada jako tlenek albo kwas cynowy, a arsenian pozo¬ staje w roztworze. Alkalja, które poczat¬ kowo w cynianie sodowym tworzyly z cyna chemiczny zwiazek, pozostaja w roztworze w postaci weglanów, 7b. Roztwór, zawierajacy arsen rozpu¬ szczony w weglanie alkalicznym, traktuje sie nadal w celu ponownego otrzymania arsenu, co moze sie odbywac sposobem, po¬ danym w punkcie 7, 6c. Krysztaly arsenianu sodowego i cy¬ nianu sodowego (punkt 6) moga byc rów¬ niez traktowane nadmiarem wiapna, np. w ten sposób, ze rozpuszcza sie je w goracej albo zimnej wodzie i gotuje z nadmiarem mleka wapiennego. Z roztworu wypadaja razem cyna i arsen, które mozna oddzielic znanemi sposobami. Roztwór zawiera wów¬ czas calkowite alkalja, które byly poczat¬ kowo zwiazane z cyna i arsenem, i moze byc dalej traktowany w celu ponownego otrzymania wodorotlenku sodowego, który moze byc znów stosowany do rafinowania olowiu, W danym razie moga byc z zawie¬ rajacego arsen roztworu po oddzieleniu cy¬ ny sposobem, stanowiacym przedmiot ni¬ niejszego wynalazku, otrzymane inne zwiaz¬ ki arsenowe.Wynalazek nie ogranicza sie do obróbki wspomnianych mieszanin soli, które odpa¬ daja przy rafinacji olowiu, ale moze byc równiez zastosowany do przeróbki podob¬ nie zanieczyszczonego wodorotlenku sodo- - 4 -wego innego pochodzenia, np. wodorotlen¬ ku sodowego, zastosowanego do traktowa¬ nia innych metali i rud, np. rud cynowych. PL PL

Claims (16)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wydzielania antymonu, arse¬ nu i cyny z mieszanin soli, powstajacych przy rafinowaniu olowiu lub zwiazków o- lowiowych potasowcami albo z mieszanin soli o podobnym skladzie, powstajacych przy innych metalungicznych albo chemicz¬ nych procesach, znamienny tem, ze arsen wydziela sie w postaci ansenianu sodowego przez ochlodzenie z goracego roztworu.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny takim stosunkiem pomiedzy arsenem i cy¬ na, ze wydajnosc cyny przy oddzielaniu w obecnosci arsenu zostaje znacznie po¬ wiekszona.

3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny wytworzeniem nadmiaru arsenu w stosunku do cyny, tak ze przez ten nadmiar arsenu ilosc cyny, która moze byc wydzielona z roztworu przez ochlodzenie i krystalizacje, zostaje znacznie powiekszona.

4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, zna¬ mienny wytworzeniem takiego nadmiaru arsenu w stosunku do cyny, ze przynaj¬ mniej trzy czesci wagowe arsenu wystepu¬ ja na jedna wagowa czesc cyny, co ulatwia opadanie ze zwiazku cyny z arsenem przez ochlodzenie i krystalizacje z goracego roztworu w postaci soli sodowych, arseno¬ wych i cynowych.

5. Sposób oddzielania arsenu i cyny we¬ dlug zastrz. 1 — 4 ze stezonego roztworu wodorotlenku sodowego, znamienny tem, ze arsen i cyna zostaja stracone razem w postaci arsenianu sodowego i cynianu so¬ dowego.

6. Sposób wedlug zastrz, 2 — 4, zna¬ mienny tem, ze do roztworu dodaje sie ar¬ sen w tajkiej ilosci, aby przynajmniej trzy wagowe czesci arsenu przypadaly na jed¬ na wagowa czesc cyny i zeby cyna wypa¬ dala razem z arsenem w postaci ansenianu i cynianu sodowego.

7. Sposób wedlug zastrz. 1 — 6, zna¬ mienny tem, ze z mieszaniny wytwarza sie goracy wodny roztwór, zawierajacy wodo¬ rotlenek sodowy w takiem zgeszczeniu, ze przy ochlodzeniu roztworu wykrystalizo- wuje arsenian i cynian sodowy.

8. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tem, ze roztwór w zaleznosci od potrzeby steza sie albo rozciencza woda dla dopro¬ wadzenia go ido takiego stezenia, aby prób¬ ka goracego roztworu, ochlodzona do okolo 25° i oddzielona od wydzielonych stalych skladników, miala ciezar wlasciwy okolo 1,35, poczem roztwór ochladza sie i oddzie¬ la od wydzielonych krysztalów arsenianu i cynianu sodowego.

9. Sposób wedlug zastrz. 1 — 8, w któ¬ rych oba skladniki znajduja sie jako arse¬ nian wzglednie cynian, znamienny tem, ze zwiazany z cynianem sód zostaje przepro¬ wadzony w weglan sodowy, np. przez goto¬ wanie roztworu z dwuweglanem sodowym alibo przez przepuszczanie strumienia C02 do roztworu, przez co spowodowane zosta¬ je stracenie zwiazku cynowego.

10. Sposób wedlug zastrz. 1, w którym obie substancje znajduja sie jako arsenia- ny i cyniany, znamienny tem, ze roztwór traktuje sie zwiazkiem wapniowym tego rodzaju, ze cynian wapniowy opada bez stracania godnych uwagi ilosci arsenianu wapniowego.

11. Sposób wedlug zastrz. 10, znamien¬ ny tem, ze jako zwiazek wapniowy stosuje sie tlendc wapnia bez ogrzewania roztworu.

12. Sposób wedlug zastrz. 10, znamien¬ ny tem, ze jako zwiazek wapniowy stosuje sie weglan wapniowy, np. kreda.

13. Sposób wedlug zastrz. 1, do wspól¬ nego oddzielania arsenu i cyny z roztworu, zawierajacego obie substancje jako arse- niany i cyniany, znamienny tem, ze roz¬ twór gotuje sie z wapnem w celu stracenia arsenianu i cynianu wapniowego. — 5 —

14. Pireces kolowy przy rafinowaniu o- lowiu wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze stopiony olów traktuje sie odczynnikiem, zawierajacym wodorotlenek sodowy, przy- czem uzyty odczynnik zostaje oddzielony od olowiu, a -arsen oddziela sie z uzytego odczynmlka*[przez 'Ochlodzenie i krystaliza¬ cje z goracego stezonego roztworu, majace¬ go ciezar gatunkowy okolo 1,35, i ze roz¬ twór zostaje oddzielony od wydzielonych krysztalów i znów uzyty.

15. Proces kolowy wedlug zastrz. 14, znamienny tern, ze zarówno cyna i arsen zostaja wydzielone, przyczem ustalony jest taki stosunek arsenu do cyny, przed ochlo¬ dzeniem i krystalizacja z roztworu, ze przynajmniej 3 wagowe czesci arsenu przy¬ padaja na jedna wagowa czesc cyny.

16. Proces kolowy wedli^g zastrz. 14 al¬ bo 15, znamienny tern, ze krysztaly zostaja rozpuszczone i ze w roztworze rozpuszcza sie odczynniki, uwalniajace wodorotlenek sodowy, który powraca do procesu kolo¬ wego. Henry Harris. Zastepca: M. Brokman, rzecznik patentowy. I bruk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL