RU2025522C1 - Способ переработки твердых медных циансодержащих отходов - Google Patents

Abstract

Использование: технология обогащения руд цветных металлов, в частности утилизации циансодержащих отходов. Сущность изобретения: переработку твердых медных циансодержащих отходов процесса обогащения руд цветных металлов ведут путем термообработки отходов в инертной среде при 600-1000°С до полного выделения циана в газовую фазу, полученные газовую фазу и остаток, содержащий медь, разделяют, последний реализуют потребителю, а газовую фазу подают на контактирование с водным раствором катализатора, содержащего 0,3-5,0 мас.%, ацетата меди и 0,3-3,0 мас.% стабилизатора при 40-90°С и pH среды 1-3 с получением оксамида и реализацией его потребителю. В качестве инертной среды для термообработки используют азот, аргон, гелий или термообработку ведут без доступа воздуха. Инертный газ вводят в объемном отношении к образующейся газовой фазе 0,1-0,3. Контактирование осуществляют при времени контакта газа с катализатором не менее 2 с. В качестве стабилизатора используют соединение из группы галогенидов щелочных металлов, оксидов двухвалентных металлов, pH каталитического раствора поддерживают введением азотной кислоты. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относится к технологии обогащения руд цветных металлов, в частности к утилизации циансодеражщих отходов. Наиболее эффективно изобретение может быть использовано в горнорудной, металлургической и коксохимической промышленности для утилизации циансодержащих отходов.

Известен способ переработки циансодержащих отходов путем высокотемпературного разложения, согласно которому термолиз проводят в окислительной среде (в атмосфере воздухе). В результате разложения CuCN образуется Cu, который обладает каталитическим действием на процесс разложения других цианидов - NaCN, KCN, Zn(CN)₂, Na₄Fe(CN)₆ с более высокой температурой термолиза.

Недостатком известного способа является наличие в газовой фазе неутилизируемого, загрязняющего окружающую среду циана.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ переработки циансодержащих твердых комплексных солей, извлекаемых из циансодержащих сточных вод.

Этот способ основан на термическом разложении твердых осадков в печи при температуре выше 400^оС до выделения циана в газовую фазу. Образовавшуюся при нагревании газовую смесь направляют в печь на сжигание при 550^оС, где степень разложения циана достигает 100%.

Основными недостатками этого процесса являются невозможность переработки отходов с получением товарных продуктов и высокая стоимость процесса, т. к. безвозвратно теряется циансодержащее сырье.

Целью изобретения является обеспечение возможности получения продуктов утилизации в качестве товарных продуктов.

Это достигается способом переработки твердых медных циансодержащих отходов, включающим их термообработку с получением циансодержащей газовой смеси и твердого остатка, в котором термообработку проводят в инертной среде при 600-1000^оС до полного выделения циана в газовую фазу, полученные газовую фазу и твердый остаток, содержащий медь, разделяют, последний реализуют потребителю, а газовую фазу подают на контактирование с водным раствором катализатора, содержащего 0,3-5,0 мас.% ацетата меди и 0,3-3,0 мас.% стабилизатора, при 40-90^оС и рН среды 1-3 с получением оксамида и реализацией его потребителю.

При этом в качестве инертной среды для термообработки используют инертный газ, выбранный из группы, содержащей азот, аргон, гелий или термообработку ведут без доступа воздуха. Инертный газ вводят в объемном отношении к выделяющейся газовой фазе 0,1-0,3.

В качестве стабилизатора используют соединения, выбранные из группы галогенидов щелочных металлов. При этом рН устанавливают путем добавления в водный раствор азотной кислоты.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что, осуществляя переработку отходов, содержащих до 96% цианида меди, по заявляемой технологии удается обеспечить получение в качестве товарных продуктов металлической меди и оксамида, который может быть использован для химических и сельскохозяйственных целей.

Экспериментально определены параметры и условия стадий термообработки, в результате которой получаются металлическая медь, не имеющая примесей цианидов, и газовая фаза, содержащая циан в количестве, достаточном для дальнейшей эффективной переработки в товарный продукт.

Стадия переработки газовой фазы заключается в переводе циана в оксамид по реакции
C₂N₂+ 2H₂O

(CONH₂)

Для осуществления этой стадии с высоким выходом оксамида (≈ 98%) разработан катализатор, представляющий собой водный раствор ацетата меди в смеси со стабилизатором и экспериментально подобраны условия протекания процесса (температура, рН среды).

В результате предлагаемой технологии удается обеспечить высокую селективность процесса по целевым продуктам, а отводимая газовая фаза не содержит циана и вредных примесей.

При проведении поиска по заявке не установлено известное использование предлагаемых приемов и реагентов для процессов переработки отходов с решением поставленной задачи, что позволяет считать предлагаемое техническое решение соответствующим критерию изобретения.

П р и м е р 1. В кварцевый реактор диаметром 0,025 м и длиной 0,40 м при температуре 800^оС погружают керамические тигли, в которых содержатся циансодержащие отходы массой 6,02 г, содержащие около 95% цианида меди (I), органические и другие примеси. В результате термического разложения в атмосфере азота, взятого в отношении к выделяющейся газовой фазе 0,1, образуется металлическая медь и непрерывно отводится циансодержащая газовая фаза. Время, необходимое для полного разложения цианида меди, составило 1080 с. Масса меди 4,19 г, масса циана 1,71 г.

Образовавшуюся газовую фазу с преимущественным содержанием циана направляют в реактор, изготовленный из стеклянной трубы d = 0,025 м и h = 0,4 м в нижней части, содержащей барботер для равномерного распределения дисперсной фазы по всему реакционному объему и 100 мл каталитического раствора, содержащего 1,25% ацетата меди и 1,0% фторида калия. Азотной кислотой доводят рН раствора до 2. Через 30 мин после окончания реакции осадок отделяют, промывают водой и получают 2,83 г оксамида (98% в пересчете на циан). В таблице (примеры 2-5) приведены результаты переработки твердых медных циансодержащих отходов с получением меди и оксамида.

При реализации заявленного способа могут быть получены следующие преимущества:
обеспечивается эффективная переработка токсичных отходов с получением товарных продуктов - меди и оксамида, которые могут быть проданы потребителю и реализованы в хозяйственной деятельности;
получаемый оксамид является азотным удобрением пролонгированного действия.

Claims (5)

1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ МЕДНЫХ ЦИАНСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ, включающий их термообработку с получением циансодержащей газовой смеси и твердого остатка, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности получения продуктов утилизации в качестве товарных продуктов, термообработку проводят в инертной среде при 600 - 1000^oС или без доступа воздуха до полного выделения циана в газовую фазу, полученные газовую фазу и остаток, содержащий медь, разделяют, последний реализуют потребителю, а газовую фазу подают на контактирование с водным раствором катализатора, содержащего 0,3 - 5,0 мас. % ацетата меди и 0,3 - 3 мас.% стабилизатора при 40 - 90^oС и pH среды 1 - 3 с получением оксамида.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве инертной среды для термообработки используют инертный газ, выбранный из группы: азот, аргон, гелий.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что инертный газ вводят в объемном соотношении к образующейся газовой фазе 0,1 - 0,3.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве стабилизатора используют соединение, выбранное из группы, состоящей из галогенидов щелочных металлов, оксидов двухвалентных металлов.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что pH каталитического раствора поддерживают введением азотной кислоты.

Images