RU2198707C1 - Способ переработки продуктов детоксикации люизита - Google Patents
Способ переработки продуктов детоксикации люизита Download PDFInfo
- Publication number
- RU2198707C1 RU2198707C1 RU2001133997/12A RU2001133997A RU2198707C1 RU 2198707 C1 RU2198707 C1 RU 2198707C1 RU 2001133997/12 A RU2001133997/12 A RU 2001133997/12A RU 2001133997 A RU2001133997 A RU 2001133997A RU 2198707 C1 RU2198707 C1 RU 2198707C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- arsenic
- lewisite
- oxide
- solution
- reaction mass
- Prior art date
Links
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области уничтожения химического оружия, а именно к разработке способа утилизации продуктов детоксикации люизита. Способ переработки реакционных масс, получаемых в процессе детоксикации люизита, включает операции внесения в реакционные массы щелочи и мышьяксодержащих отходов металлургической промышленности, содержащих мышьяк в форме оксида, последовательной обработки растворами соляной и серной кислот, одновременно являющихся подкислителями и осадителями, до рН 5, и выделение в качестве малорастворимого соединения оксида мышьяка (III). Изобретение позволяет по простой схеме процесса перерабатывать реакционную массу в мышьяковистый ангидрид и при наименьших затратах получать полезные мышьяксодержащие соединения и концентрат черных и цветных металлов. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области уничтожения химического оружия, а именно к разработке способа утилизации отравляющего вещества кожно-нарывного действия - люизита.
Решение этой задачи достигается несколькими технологическими приемами. В их основе лежат процессы сплавления люизита с серой, обработки спиртовыми растворами алкоголятов щелочных металлов, хлорирования и т.п.
Однако эти технологии имеют ряд существенных недостатков, вследствие чего их применение маловероятно.
Основной технологией уничтожения люизита, прошедшей конкурсный отбор, считается щелочной гидролиз с последующим электролизом реакционных масс и получением мышьяка [см. Петрунин В.А. и др. Математическое моделирование процесса щелочного гидролиза люизита. - Российский химический журнал, 1995, т. XXXIX, 4, с. 15-16].
Сами авторы отмечают, что при явных достоинствах первой стадии этой технологии дальнейшая переработка продуктов детоксикации имеет ряд недостатков: энергоемкость, сложность технического оформления стадии электролиза из-за образования на электродах высокотоксичных и взрывоопасных соединений: арсина, хлора, водорода. Кроме того, получаемый элементарный мышьяк находит весьма ограниченное применение. Тем не менее первая стадия этого технологического процесса, приводящего к образованию реакционной массы, содержащей арсенит и хлорид натрия, избыток щелочи, шлам, воду и другие компоненты, является общепринятой.
Известен способ утилизации таких реакционных масс путем упаривания с получением смеси солей арсенита и хлорида натрия [см. Русанов В.М. и др. Материалы первого Удмуртского семинара по проблемам уничтожения химического оружия. - Ижевск, 1994, с. 119-120].
Однако в данном случае полученный продукт обладает высокой токсичностью, что усложняет процесс его хранения.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ обработки реакционной массы (полученной методом детоксикации люизита раствором гидроксида натрия) раствором серной кислоты (для подкисления) с последующим осаждением мышьяка в форме сульфида мышьяка сульфидом натрия при рН 1-4 среды, температурах 15-50oС и времени взаимодействия 10-60 мин [см. Пат РФ 2099116, МПК A 62 D 3/00]. Полученный осадок сульфида мышьяка направляется на хранение.
Недостатком способа является получение продукта (As2S3), который не используется в прямом назначении в народном хозяйстве и должен впоследствии дополнительными химическими процессами быть переведен в другие промышленно полезные соединения, например оксид мышьяка (III) или металлический мышьяк.
Изобретение направлено на переработку продуктов детоксикации люизита с получением наиболее широко используемого продукта, оксида мышьяка (III), ежегодная потребность в котором на отечественном и мировом рынках чрезвычайно высока и с каждым годом возрастает.
Поставленная задача решается тем, что в способе переработки реакционных масс детоксикации люизита, включающем подкисление и введение осадителя, для выделения продукта в виде малорастворимого соединения мышьяка, согласно изобретению реакционную массу предварительно отфильтровывают, дополнительно вносят щелочь и мышьяксодержащие отходы металлургических производств, содержащие мышьяк в форме оксида, последовательно обрабатывают растворами соляной и серной кислот, одновременно являющихся подкислителями и осадителями, до рН 5 среды, и выделяют в качестве малорастворимого соединения мышьяка мышьяковистый ангидрид. Полученный мышьяковистый ангидрид фильтруют, промывают и сушат.
Технологическая схема способа приведена на чертеже, где 1 - исходный реактор с реакционной массой; 2 - фильтры; 3 - смеситель; 4 - нейтрализатор, 5 - выпарной аппарат; 6 - скрубберы.
Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что реакционную массу, полученную после детоксикации люизита гидроксидом натрия, отделяют от нерастворимой части (шламов) путем фильтрования на фильтре (2), а далее фильтрат поступает в смеситель (3), где в него добавляют пылевидные мышьяксодержащие отходы металлургических производств, содержащие мышьяк в форме оксида и щелочь, в количестве, обуславливающем насыщение раствора арсенитом натрия. Процесс перехода оксида мышьяка из отходов в раствор осуществляется по следующей схеме:
As2O3 *+6NaOH-->2Na3AsО3+3H2O+шлак,
где А2О3 * - оксид мышьяка, содержащийся в составе отходов металлургических производств, а нерастворимая составляющая (шлак) содержит оксиды и нерастворимые соли черных и редких металлов.
As2O3 *+6NaOH-->2Na3AsО3+3H2O+шлак,
где А2О3 * - оксид мышьяка, содержащийся в составе отходов металлургических производств, а нерастворимая составляющая (шлак) содержит оксиды и нерастворимые соли черных и редких металлов.
Нерастворившуюся часть отходов, содержащую оксиды и нерастворимые соли черных и редких металлов (шлак), отделяют на фильтре (2), промывают раствором щелочи, водой и используют в дальнейшем в металлургической промышленности для легирования сталей.
Полученный насыщенный по Na3AsO3 раствор при перемешивании в нейтрализаторе (4) обрабатывают раствором соляной кислоты, добавляемым в количестве, необходимом для перевода арсенита натрия в мышьяковистый ангидрид по реакции
К полученному раствору, имеющему рН 7 среды, добавляют 60% раствор серной кислоты до рН 5 раствора. Этот процесс подкисления раствором серной кислоты (а не соляной) проводится, с одной стороны, для достижения полноты осаждения оксида, а с другой, для предотвращения образования растворимого хлорида мышьяка. Полученный осадок выдерживают в нейтрализаторе в течение часа при температуре окружающей среды (≤25oС), отфильтровывают на фильтре (6), промывают, сушат и направляют после анализа на содержание основного вещества и примесей на хранение. К фильтрату, после отделения и промывки оксида мышьяка, добавляют щелочь до рН 10 среды и подвергают процессу упаривания в выпарном аппарате (5), при этом отделяют хлорид натрия, а остаточную часть, содержащую некоторое количество растворенного Аs2О3, направляют в реактор (1) с исходной реакционной массой, чем обуславливают замкнутость технологического цикла.
К полученному раствору, имеющему рН 7 среды, добавляют 60% раствор серной кислоты до рН 5 раствора. Этот процесс подкисления раствором серной кислоты (а не соляной) проводится, с одной стороны, для достижения полноты осаждения оксида, а с другой, для предотвращения образования растворимого хлорида мышьяка. Полученный осадок выдерживают в нейтрализаторе в течение часа при температуре окружающей среды (≤25oС), отфильтровывают на фильтре (6), промывают, сушат и направляют после анализа на содержание основного вещества и примесей на хранение. К фильтрату, после отделения и промывки оксида мышьяка, добавляют щелочь до рН 10 среды и подвергают процессу упаривания в выпарном аппарате (5), при этом отделяют хлорид натрия, а остаточную часть, содержащую некоторое количество растворенного Аs2О3, направляют в реактор (1) с исходной реакционной массой, чем обуславливают замкнутость технологического цикла.
Предложенный способ утилизации реакционной массы обладает следующими достоинствами: практически полным одновременным превращением реакционной массы и мышьяковистых отходов, содержащих мышьяк в форме оксида, в мышьяковистый ангидрид; значительным увеличением количества продукта, получаемого в рамках одного цикла; простотой технологического оформления процесса, реализуемого на основе стандартного химического оборудования; использование доступных химических реагентов (водные растворы щелочей и кислот); конечный продукт может быть реализован в коммерческих целях.
Таким образом, предлагаемый способ утилизации реакционных масс, образующихся в результате щелочного гидролиза люизита, с одновременной переработкой мышьяксодержащих отходов металлургических производств является более экономичным, позволяет при наименьших затратах получать полезные мышьяксодержащие соединения и концентрат черных и цветных металлов, пригодный к реализации и длительному хранению.
Пример. Реакционная масса весом 200 г подвергается процессу фильтрования для отделения смолообразных продуктов детоксикации люизита (шламов) и направляется в смеситель. К реакционной массе при перемешивании добавляют 50 г пылевидных мышьяксодержащих отходов металлургических производств, содержащих 75% оксида мышьяка, и 45 г NaOH. Данная операция, с одной стороны, позволяет вести одновременную утилизацию второго токсичного объекта - мышьяксодержащих отходов металлургических производств, а с другой, создание насыщенного по Na3AsO3 раствора исключает стадию упаривания реакционной массы. После протекания растворения оксида реакционная масса направляется на операцию отделения нерастворимого концентрата черных и цветных металлов. 12,5 г концентрата отделяют на фильтре, промывают 20% раствором NaOH до полного удаления следов оксида мышьяка, далее водой и после просушки направляют на склад. Фильтрат, представляющий насыщенный по Na3AsO3 раствор, направляют в нейтрализатор, где при перемешивании обрабатывают 155 г реактивной соляной кислоты (ρ == 1,19 г/см3; С=37 мас.% НСl) до достижения нейтральной среды (рН= 7). Далее в реактор добавляют 60% раствор серной кислоты до достижения рН 5 среды. Осадок, выделяющийся в процессе нейтрализации щелочи, выдерживают в нейтрализаторе в течение часа при постепенном понижении температуры (чем ниже температура, тем меньше собственная растворимость Аs2О3 в воде), отфильтровывают, промывают и сушат. Масса выделившегося осадка в зависимости от конечной температуры раствора в реакторе составляет 46-49 г. К фильтрату, после отделения и промывки оксида мышьяка, добавляют щелочь до рН 10 среды и подвергают процессу упаривания для удаления большей части воды (до 90%), что приводит к кристаллизации ≈90 г хлорида натрия. Соль отделяется на фильтре и после промывки холодным раствором 5% НСl направляется на хранение. Остаточная часть фильтрата, содержащего некоторое количество Аs2О3 (за счет собственной растворимости в воде), направляют в емкость, в которой готовится 60% раствор серной кислоты, которая используется в следующем цикле осаждения оксида мышьяка. Тем самым создается замкнутый технологический цикл.
Claims (1)
- Способ переработки реакционных масс детоксикации люизита, включающий подкисление и введение осадителя для выделения продукта в виде малорастворимого соединения мышьяка, отличающийся тем, что реакционную массу предварительно отфильтровывают, дополнительно вносят щелочь и мышьяксодержащие отходы металлургических производств, содержащие мышьяк в форме оксида, последовательно обрабатывают растворами соляной и серной кислот, одновременно являющихся подкислителями и осадителями, до рН 5 среды и выделяют в качестве малорастворимого соединения мышьяка мышьяковистый ангидрид.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001133997/12A RU2198707C1 (ru) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | Способ переработки продуктов детоксикации люизита |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001133997/12A RU2198707C1 (ru) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | Способ переработки продуктов детоксикации люизита |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2198707C1 true RU2198707C1 (ru) | 2003-02-20 |
Family
ID=20254724
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001133997/12A RU2198707C1 (ru) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | Способ переработки продуктов детоксикации люизита |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2198707C1 (ru) |
-
2001
- 2001-12-13 RU RU2001133997/12A patent/RU2198707C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0883427B1 (en) | Metallurgical dust recycle process | |
SU1165238A3 (ru) | Способ гидрометаллургической переработки сырь ,содержащего цветные металлы и железо | |
US4169053A (en) | Method of treating waste waters containing solid-phase difficultly-soluble compounds | |
RU2198707C1 (ru) | Способ переработки продуктов детоксикации люизита | |
JP3479814B2 (ja) | 有価物の回収方法 | |
JPH0252558B2 (ru) | ||
RU2389526C1 (ru) | Способ переработки продуктов щелочного гидролиза люизита в товарную продукцию | |
US3870060A (en) | Method of removing monovalent inorganic acids from an aqueous solution containing metal salts of the acids | |
US4762693A (en) | Process for working up heavy metal-containing residues originally from the decontamination of crude phosphoric acid | |
CA1094812A (en) | Preparation of ferric iron solutions | |
US4482377A (en) | Separation of zinc from a zinc-copper alloy | |
US5076884A (en) | Process of precipitating zirconium or hafnium from spent pickling solutions | |
CA1114533A (fr) | Procede pour la neutralisation des acides nitriques-fluorhydriques uses | |
CN110255615A (zh) | 一种以砷碱渣为原料制取氧化锑、砷酸盐和纯碱的方法 | |
RU2192297C1 (ru) | Способ переработки реакционных масс, образующихся в процессе детоксикации люизита | |
RU2176288C1 (ru) | Способ утилизации и обезвреживания отходов травления титанового производства | |
RU2412734C2 (ru) | Способ получения элементного мышьяка и хлорида натрия из продуктов щелочного гидролиза люизита | |
RU2396099C1 (ru) | Способ переработки реакционных масс, образующихся при щелочном гидролизе люизита, в технические продукты | |
RU2555261C1 (ru) | Способ получения свинца | |
US3479135A (en) | Production of high purity mgcl2 from spent hcl pickle liquor | |
SU1294853A1 (ru) | Способ переработки железистых гидратных кеков,содержащих никель и кобальт | |
KR960002261B1 (ko) | 황산폐액의 처리방법 | |
SU1740320A1 (ru) | Способ получени оксида железа | |
SU812752A1 (ru) | Способ очистки сточных вод отХРОМА | |
SU1735414A1 (ru) | Способ извлечени ртути из азотнокислых растворов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031214 |