RU2054382C1 - Method for production of arsenic trichloride - Google Patents
Method for production of arsenic trichloride Download PDFInfo
- Publication number
- RU2054382C1 RU2054382C1 RU93000494A RU93000494A RU2054382C1 RU 2054382 C1 RU2054382 C1 RU 2054382C1 RU 93000494 A RU93000494 A RU 93000494A RU 93000494 A RU93000494 A RU 93000494A RU 2054382 C1 RU2054382 C1 RU 2054382C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- arsenic
- arsenic trichloride
- chlorine
- trichloride
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам получения неорганических соединений и касается, в частности получения треххлористого мышьяка. The invention relates to methods for producing inorganic compounds and, in particular, to obtain arsenic trichloride.
Известен метод получения треххлористого мышьяка, основанный на обратимом взаимодействии белого мышьяка с концентрированной соляной кислотой:
As2O3 + 6 HCl 
Реакция проводится в присутствии серной кислоты как водоотнимающего агента, смещающего равновесие в сторону образования треххлористого мышьяка [1]
Основными недостатками этого метода являются: низкий выход 48-60% большие затраты белого мышьяка, соляной и серной кислот, большое количество кислых отходов, загрязненных мышьяком, что создает большие экологические проблемы.A known method of producing arsenic trichloride based on the reversible interaction of white arsenic with concentrated hydrochloric acid:
As 2 O 3 + 6 HCl
The reaction is carried out in the presence of sulfuric acid as a water-taking agent, shifting the equilibrium towards the formation of arsenic trichloride [1]
The main disadvantages of this method are: low yield of 48-60%, high costs of white arsenic, hydrochloric and sulfuric acids, a large amount of acidic waste contaminated with arsenic, which creates great environmental problems.
Известен также метод получения треххлористого мышьяка взаимодействием белого мышьяка с монохлористой серой по реакции:
2 As2O3 + 6 S2Cl2 __→ 4AsCl3 + 3 SO2 + 9S
Реакцию проводят в железном сосуде с мешалкой при температуре 95-100оС при порционной подаче монохлористой серы и постепенном повышении температуры до 125-127оС с последующей перегонкой образовавшегося треххлористого мышьяка. В результате перегонки в кубе остается плав серы с примесью мышьяка.There is also known a method for producing arsenic trichloride by the interaction of white arsenic with sulfur monochloride according to the reaction:
2 As 2 O 3 + 6 S 2 Cl 2 __ → 4AsCl 3 + 3 SO 2 + 9S
The reaction is conducted in an iron vessel with a stirrer at a temperature of 95-100 ° C under batch feed sulfur monochloride and gradually increasing the temperature to 125-127 ° C followed by distillation of the formed arsenic trichloride. As a result of distillation, sulfur melt with an admixture of arsenic remains in the cube.
Основными недостатками способа является большое количество отходов серы, загрязненной мышьяком до 0,2 кг на 1 кг целевого продукта, кроме того, треххлористый мышьяк загрязнен примесью серы, являющейся лимитирующей при очистке и применении в электронике. Технологический процесс сложен ввиду необходимости постоянного контроля дозирования и поддержания температуры. The main disadvantages of this method is the large amount of waste sulfur contaminated with arsenic up to 0.2 kg per 1 kg of the target product, in addition, arsenic trichloride is contaminated with an admixture of sulfur, which is limiting in purification and use in electronics. The technological process is complicated due to the need for constant monitoring of dosing and maintaining temperature.
Недостатком известных методов является то, что получаемый треххлористый мышьяк загрязнен примесью серы из исходных продуктов, в частности из белого мышьяка, получаемого из реальгарно-аурипигментных или арсенопиритных руд, поэтому перед использованием его в электронной промышленности его требуется подвергнуть глубокой очистке от серы и других примесей. A disadvantage of the known methods is that the resulting arsenic trichloride is contaminated with sulfur impurities from the starting products, in particular, from white arsenic obtained from real-auripigment or arsenopyrite ores; therefore, before using it in the electronic industry, it must be thoroughly purified from sulfur and other impurities.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ, основанный на взаимодействии мышьяка с газообразным хлором. Процесс протекает с выделением тепла. В условиях подачи большого количества хлора мышьяк самовозгорается и требуется контроль подачи хлора и поддержания температуры. Образующийся треххлористый мышьяк собирают в конденсаторе и подвергают дальнейшей очистке экстракцией соляной кислотой и дистилляцией [2]
Основными недостатками этого способа являются:
низкая чистота треххлористого мышьяка по ряду примесей, которые количественно переходят из исходных веществ в целевой продукт, в связи с чем требуется применение высокочистых мышьяка и хлора;
образуется большое количество мышьяксодержащих солянокислых отходов.The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a method based on the interaction of arsenic with gaseous chlorine. The process proceeds with the release of heat. Under the conditions of supplying a large amount of chlorine, arsenic ignites spontaneously and control of the supply of chlorine and temperature maintenance is required. The resulting arsenic trichloride is collected in a condenser and subjected to further purification by extraction with hydrochloric acid and distillation [2]
The main disadvantages of this method are:
low purity of arsenic trichloride for a number of impurities that quantitatively pass from the starting materials to the target product, which requires the use of high-purity arsenic and chlorine;
a large amount of arsenic-containing hydrochloric acid waste is formed.
Задачей изобретения является разработка нового способа получения треххлористого мышьяка, который позволяет утилизировать отравляющее вещество хлорвинилдихлорарсин с использованием образующихся продуктов в народном хозяйстве, а также улучшить экологические показатели процесса, исключив стадию экстракции. The objective of the invention is to develop a new method for producing arsenic trichloride, which allows you to dispose of the poisonous substance chlorvinyl dichloroarsin using the resulting products in the national economy, and also improve the environmental performance of the process, eliminating the extraction stage.
Это осуществляется взаимодействием β-хлорвинилдихлорарсина с газообразным хлором при их мольных соотношениях 1:10-12,0 при температуре 50-135оС с одновременной отгонкой фракции 1,2-дихлорэтилена. Пpодукт, получаемый данным способом, очищают ректификацией.This is accomplished by reacting a β-hlorvinildihlorarsina with gaseous chlorine at molar ratios of 1: 10-12,0 at a temperature of 50-135 ° C with concurrent distillation of fractions of 1,2-dichloroethylene. The product obtained by this method is purified by distillation.
Это достигается взаимодействием β -хлорвинилдихлорарсина с предварительно осушенным газообразным хлором, которое осуществляется по схеме:
ClCH CHAsCl2 
Газообразный хлор барботируют через β-хлорвинилдихлорарсин. Процесс хлорирования осуществляют при нагревании от 50 до 135оС. При этом осуществляют отгон образующегося 1,2-дихлорэтилена в течение всего процесса.This is achieved by the interaction of β-chlorovinyl dichloroarsin with pre-dried gaseous chlorine, which is carried out according to the scheme:
ClCH CHAsCl 2
Chlorine gas is bubbled through β-chlorovinyl dichlorarsin. The chlorination process is carried out with heating from 50 to 135 about C. At the same time, the resulting 1,2-dichloroethylene is distilled off during the whole process.
Начало процесса хлорирования при температуре ниже 50оС приводит к увеличению времени проведения и снижению выхода треххлористого мышьяка на 5-7% Хлорирование при температуре выше 135оС приводит к загрязнению треххлористого мышьяка дихлорэтиленовой фракцией за счет протекания побочных реакций. Также снижается выход за счет перехода части треххлористого мышьяка в дихлорэтиленовую фракцию.Starting chlorination process at a temperature below 50 ° C results in an increase of time and arsenic trichloride yield reduction of 5-7% chlorination at a temperature above 135 ° C leads to contamination of arsenic trichloride dihloretilenovoy fraction due to side reactions. The yield is also reduced due to the transfer of part of the arsenic trichloride to the dichloroethylene fraction.
Хлор подают в процесс в мольном соотношении 1: 10-12 по исходному β-хлорвинилдихлорарсину. Снижение соотношения ниже 10 приводит к увеличению времени процесса в 1,2-1,5 раза, неполному превращению β -хлорвинилдихлораpсина. При превышении количества хлора выше 12-кратного в реакторе происходит резкое повышение температуры. Это создает трудности в регулировании теплоотвода, усложняется аппаратурное оформление процесса хлорирования. Повышение температуры усложняет разделение продуктов реакции и приводит к снижению выхода за счет отгонки треххлористого мышьяка вместе с дихлорэтиленовой фракцией. Chlorine is fed into the process in a molar ratio of 1: 10-12 by the initial β-chlorovinyl dichloroarsine. The decrease in the ratio below 10 leads to an increase in the process time by 1.2-1.5 times, incomplete conversion of β-chlorovinyl dichlororazine. When the amount of chlorine is exceeded above 12-fold, a sharp increase in temperature occurs in the reactor. This creates difficulties in regulating the heat sink, complicates the hardware design of the chlorination process. An increase in temperature complicates the separation of reaction products and leads to a decrease in yield due to the distillation of arsenic trichloride together with the dichloroethylene fraction.
Получаемый заявленным способом треххлористый мышьяк может быть дополнительно очищен ректификацией для получения высокочистого. После перегонки треххлористый мышьяк содержит следующие примеси, мас. Arsenic trichloride obtained by the claimed method can be further purified by distillation to obtain high purity. After distillation, arsenic trichloride contains the following impurities, wt.
Si 1·10-5; Al 2·10-7; Mg 6·10-7; Ca 2·10-6; Fe 5·10-7;
Mn 1·10-7; Ni 6·10-7; Cd 6·10-7; Ti 1·10-7; Cr 5·10-7;
Mo 2·10-7; Sn 2·10-7; Zn 2·10-5; V 2·10-7; Pb 7·10-7;
Bi 2·10-7; Ag 5·10-7; Cu 5·10-7; Sb 2·10-6; S 1·10-6.Si 1 · 10 -5 ; Al 2 · 10 -7 ; Mg 6 · 10 -7 ; Ca 2 · 10 -6 ; Fe 5 · 10 -7 ;
Mo 2 · 10 -7 ; Sn 2 · 10 -7 ; Zn 2 · 10 -5 ; V 2 · 10 -7 ; Pb 7.10 -7 ;
Bi 2 · 10 -7 ; Ag 5 · 10 -7 ; Cu 5 · 10 -7 ; Sb 2 · 10 -6 ;
Таким образом, при реализации предлагаемого способа получения треххлористого мышьяка процесс не сопровождается самовозгоранием реагентов, что повышает его технологичность и безопасность; исключается стадия экстракции соляной кислотой, что упрощает процесс и уменьшает количество отходов и сточных вод, повышает выход; целевой продукт содержит меньшее количество примесей, что упрощает его очистку. Thus, when implementing the proposed method for producing arsenic trichloride, the process is not accompanied by spontaneous combustion of reagents, which increases its manufacturability and safety; the stage of extraction with hydrochloric acid is excluded, which simplifies the process and reduces the amount of waste and wastewater, increases the yield; the target product contains less impurities, which simplifies its cleaning.
Кроме того, способ решает проблему утилизации отравляющего вещества люизита β -хлорвинилдихлорарсина. In addition, the method solves the problem of the disposal of the toxic substance lewisite β-chlorovinyl dichlorarsin.
П р и м е р 1. В реактор, снабженный термометром, барботером, дефлегматором и прямым холодильником с приемниками для сбора 1,2-дихлорэтилена и треххлористого мышьяка, загружают 95 г (0,45 мол) β-хлорвинилдихлорарсина, нагревают реактор до 50оС и начинают пропускать хлор, предварительно осушенный. Температуру реакционной массы доводят до 135оС и поддерживают ее на протяжении всего процесса хлорирования. Фракцию 1,2-дихлорэтилена отбирают на протяжении всего процесса хлорирования при температуре в парах 55-60оС. Окончание процесса хлорирования контролируют по резкому падению температуры паров до 20-25оС и прекращению отгона дихлорэтиленовой фракции. Пропущено 319 г хлора (4,5 мол. ). Треххлористый мышьяк отгоняли при температуре 130,5-131оС. Выход треххлористого мышьяка составил 79 г (94,5% от теоретического). Содержание примесей металлов составило 10-6-10-7 мас. по спектральному анализу.Example 1. In a reactor equipped with a thermometer, a bubbler, a reflux condenser and a direct refrigerator with receivers for collecting 1,2-dichloroethylene and arsenic trichloride, 95 g (0.45 mol) of β-chlorovinyl dichloroarsine are charged, and the reactor is heated to 50 about C and begin to pass chlorine, previously dried. The temperature of the reaction mass is brought to 135 ° C and maintained throughout the entire chlorination process. The fraction of 1,2-dichloroethylene were taken throughout the process for chlorination at a temperature in pairs 55-60 C. Leaving chlorination process is controlled by vapor sharp temperature drop to 20-25 ° C and cessation dihloretilenovoy distillate fraction. Missed 319 g of chlorine (4.5 mol.). Arsenic trichloride was distilled off at a
В таблице приведены данные по осуществлению способа. The table shows the data on the implementation of the method.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93000494A RU2054382C1 (en) | 1993-01-05 | 1993-01-05 | Method for production of arsenic trichloride |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93000494A RU2054382C1 (en) | 1993-01-05 | 1993-01-05 | Method for production of arsenic trichloride |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93000494A RU93000494A (en) | 1996-01-20 |
| RU2054382C1 true RU2054382C1 (en) | 1996-02-20 |
Family
ID=20135234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93000494A RU2054382C1 (en) | 1993-01-05 | 1993-01-05 | Method for production of arsenic trichloride |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2054382C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114105195A (en) * | 2021-12-31 | 2022-03-01 | 红河砷业有限责任公司 | Method for reducing tin content in arsenic trichloride |
-
1993
- 1993-01-05 RU RU93000494A patent/RU2054382C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Gazzetta chimica italiana, 53, 56, 1923. 2. Рцхиладзе В.Г. Мышьяк. М.: Металлургия, 1969, с.190. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114105195A (en) * | 2021-12-31 | 2022-03-01 | 红河砷业有限责任公司 | Method for reducing tin content in arsenic trichloride |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0229407B1 (en) | Process for removal of particulates and iron cyanide complex | |
| RU2054382C1 (en) | Method for production of arsenic trichloride | |
| EP0527309A1 (en) | Method for processing chlorosilane distillation waste with hydrochloric acid, producing no waste water | |
| US4777028A (en) | Process for freeing mineral acids from heavy metals | |
| JPS6027742B2 (en) | Manufacturing method of niobium alloy | |
| US3843767A (en) | Process for treating fluophosphate ores | |
| EP0253454B1 (en) | Process for the removal of heavy metals from acid, phosphate-containing aqueous media | |
| US5252307A (en) | Method of processing chlorosilane distillation residues with steam | |
| RU2375305C1 (en) | Method of processing borosilicate concentrates | |
| US4065294A (en) | Energy conserving process for purifying iron oxide | |
| US4710366A (en) | Method for producing stabilized wet process phosphoric acid with low content of magnesium and aluminum | |
| US5430234A (en) | Process for removing phosphorus and heavy metals from phosphorus trichloride still bottoms residue | |
| EP1805189B1 (en) | Method for producing organosilazanes | |
| US2899296A (en) | kreimeier | |
| RU2048559C1 (en) | Method for processing of zirconium concentrate | |
| US4435372A (en) | Production of purified strong wet-process phosphoric acid | |
| US4125590A (en) | Method for manufacturing boron trichloride | |
| US4482377A (en) | Separation of zinc from a zinc-copper alloy | |
| US3956409A (en) | Process for purifying TNT | |
| US4610862A (en) | Process for producing purified diammonium phosphate from wet process phosphoric acid | |
| RU1791390C (en) | Method of arsenic monosulfide production | |
| SU1668443A1 (en) | Method for processing of tungsten concentrates | |
| US4045502A (en) | Process for producing high purity para-chlorobenzotrifluoride | |
| RU2742990C1 (en) | Method for producing calcium hydrosulfide | |
| SU1470663A1 (en) | Method of producing dicalcium phosphate |