RU2323988C2 - Способ извлечения мышьяка из водных растворов - Google Patents
Способ извлечения мышьяка из водных растворов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2323988C2 RU2323988C2 RU2004107301/02A RU2004107301A RU2323988C2 RU 2323988 C2 RU2323988 C2 RU 2323988C2 RU 2004107301/02 A RU2004107301/02 A RU 2004107301/02A RU 2004107301 A RU2004107301 A RU 2004107301A RU 2323988 C2 RU2323988 C2 RU 2323988C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- arsenic
- iron
- akaganeite
- acaganeite
- solution
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, в частности к способам извлечения мышьяка из растворов, и может быть использовано для извлечения мышьяка из сточных вод металлургической, химической и других отраслей промышленности, а также в производстве металлов из вторичного сырья. Техническим результатом является снижение затрат и повышение эффективности очистки сточных вод от катионов тяжелых металлов и анионов. Для осаждения As из разбавленных растворов используют осадок нанокристаллов акаганеита β-Fe3+C(OH) в наноструктурном диапазоне в пределах от 2,12 до 2,34 нм, при ионной силе раствора 0,1 М KNO3 и рН 4,5. Осаждение арсенатов ведут при отношении железа акаганеита (Fe/As) к анионам мышьяка, равном 10/1. Осадок акаганеита с площадью поверхности 299-300 м/г и максимальной сорбционной емкостью 100-120 мг As(V) на г акаганеита получают путем осаждения хлорида железа (III) карбонатом аммония, осмоса на мембране М 45 и сублимационной сушки при комнатной температуре. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.
Description
Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, в частности к способам извлечения мышьяка из растворов, и может быть использовано для извлечения мышьяка из сточных вод металлургической, химической и других отраслей промышленности, а также в производстве металлов из вторичного сырья. Для извлечения As из разбавленных растворов использовали гидроксиды железа, в качестве которого применяли осадок нанокристаллов β-FeO(OH) акаганеита.
Известны способы извлечения мышьяка из промышленных продуктов конвертных пылей и возгонов путем выщелачивания пылей раствором сернистого натрия и после фильтрации пульпы выделяют мышьяк в виде арсената натрия охлаждением полученного раствора до комнатной температуры [1, 2].
Недостатками известных способов является громоздкость и трудоемкость технологической схемы, неполное извлечение полезных компонентов, частично остающихся в нерастворимом осадке, и большой расход электроэнергии и щелочи.
Известны способы удаления мышьяка из пылей свинцово-цинкового производства в нетоксичный сульфид мышьяка путем сульфидизации материала элементарной серой, выщелачивания сульфидом натрия и из раствора мышьяк осаждается в виде сульфидов серной кислотой при рН 2 известными способами [3, 4]. Известен способ удаления мышьяка, в котором для выделения As из раствора используют осадок Fe(ОН)3, образующийся в результате окисления кислород под давлением ионов Fe2+, содержащихся в растворе или добавляемых в виде FeSO4. Степень соосаждения соединений As при рН 3,5-4,6 достигает 99,5% и зависит от соотношения Fe3+/As [5].
Для извлечения анионов мышьяка наиболее распространено осаждение их путем коагуляции солями алюминия и железа. Оксианионы мышьяка (V) были удалены из разбавленных водных растворов сорбцией их на тонких частицах синтетического гетита FeO(OH) и гидрооксидов железа.
Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ переработки мышьяксодержащих пылей и возгонов, включающий их выщелачивание и выделение из растворов арсенатов, в исходный материал вводят добавку соли трехвалентного железа, а выщелачивание ведут раствором, содержащим 280-300 г/л хлористого натрия и 0,5-1,0 г/л соляной кислоты при 85-100°С, рН 0,8-1,2 и барботировании воздухом, а осаждение арсенатов железа ведут при рН 2,2-2,8 [6].
Технический результат изобретения - повышение степени извлечения мышьяка из растворов, предлагается использовать осадок акаганеита, вывод мышьяка в низкотоксичную форму арсената железа, что не требует построения специальных дорогостоящих сооружений для захоронения. Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что он пригоден для низких концентраций извлекаемых ионов 5-10 мг/л, когда частицы не могут быть эффективно выделены существующими методами.
Предложен способ удаления мышьяка из растворов, содержащих ряд металлов, осаждением мышьяка в виде арсенатов соединением железа путем использования в качестве соединения железа нанокристаллов акаганеита β-Fe3+O(OH) в пределах от 2,12 до 2,34 нм при ионной силе раствора 0,1 KNO3 и рН 4,5.
Осаждение арсенатов ведут при отношении железа акаганеита Fe/As к анионам мышьяка, равном 10/1.
Используемые нанокристаллы акаганеита (АК) с площадью поверхности 299-300 м2/г и максимальной сорбционной емкостью 100-120 мг As (V) на г акаганеита получают путем осаждения хлорида железа (III) карбонатом аммония, осмоса на мембране М 45 и сублимационной сушки при комнатной температуре.
Извлечение мышьяка на акаганеите при рН от 4 до 12 изучено для трех различных времен контакта.
| Таблица 1. Влияние рН на извлечение (R%) As (V) при различном времени контакта (исходная концентрация As (V) - 20 мг/л, концентрация сорбента - 2 г/л, ионная сила 0,01 М KNO3 и температура - 298 К) |
|||||
| рН (1 ч) | R% | pH (3 ч) | R % | рН (24 ч) | R % |
| 5,28 | 100 | 6 | 100 | 4 | 100 |
| 6,25 | 100 | 7 | 100 | 5.28 | 100 |
| 7,77 | 96,5 | 7,7 | 98,5 | 6 | 100 |
Как показано в таблице 1, при большем времени контакта наблюдается лучшее извлечение мышьяка; однако различия отмечены при рН>7. Результаты изучения влияния ионной силы раствора на извлечение мышьяка акаганеитом приведены в таблице 2
| Таблица 2. Влияние концентрации акаганеита (АК) на извлечение As (V) при различной ионной силе (начальная концентрация As (V) - 20 мг/л, рН=7,5, время контакта - 24 ч и температура - 298 К) |
||||
| Концентрация АК, г/л | R % (0,0 М) | R % (0, 001 М) | R % (0, 01 М) | R % (0,1 М) |
| 0,4 | 42,5 | 58,25 | 73,75 | 97,3 |
| 0.8 | 55 | 78 | 83,25 | 97,5 |
| 1,1 | 63,75 | 85,7 | 91 | 97,7 |
| 1,3 | 100 | |||
| 1,5 | 81,25 | 93,25 | 97 | 100 |
| 1,7 | 100 | |||
| 2,2 | 94,75 | 94,75 | 97,5 | 100 |
В таблица З представлено извлечение мышьяка (в процентах) для различных концентраций акаганеита и начального содержания As (V).
| Таблица 3. Влияние начальной концентрации мышьяка на извлечение As (V) для различных концентрациях акаганеита (0,5; 1,0; 2,0 г/л): ионная сила раствора 0,1 М KNO3, pH=7,5, время контакта - 24 ч, температура - 298 К. |
|||
| As (V), ppm | 0, 5 г/л | 1 г/л | 2 г/л |
| 10 | 100 | 99,7 | 99,8 |
| 20 | 98 | 99,7 | 99,6 |
| 30 | 94,2 | 99,5 | 99,8 |
| 40 | 92 | 97,8 | 99,7 |
| 50 | 97,1 | 97,6 | |
| 60 | 83,7 | 95,8 | 97,2 |
| 80 | 72,5 | 94,8 | 96,8 |
| 100 | 71,4 | 93,75 | 95,75 |
Найдено, что максимальная сорбционная емкость составляла 100-120 мг As (V) на г акаганеита при его концентрации 0,5-1,0 г/л и 298 К, что выше по сравнению с другими сорбентами.
Предлагаемое техническое решение соответствует критериям промышленной применимости, новизне и изобретательному уровню.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Авт. св. 155609 СССР, М4 С22В 7/02. Способ извлечения мышьяка из промышленных продуктов (пыли, кека) металлургических заводов. Опубл. 1963. Бюл. № 13.
2. Авт. св. 186681 СССР, кл. С22В 7/02, 1965.
3. Авт. св. 789619 СССР. Способ удаления мышьяка из пылей свинцово-цинкового производства. Опубл. 23.10.80. Бюл. № 39.
4. Авт. св. 990841 СССР, С22В 7/02. Способ удаления мышьяка из свинец- и цинксодержащих пылей. Опубл. 23.01.1983. Бюл № 3.
5. Японская заявка. Така Сиро, Кудо Томоси, Кибаяси Ясуси, кл.10А 22, (С22В 3/00 № 54-82307). Способ удаления мышьяка из сернокислых растворов. Опубл. 30.06.79.
6. Авт.св. 914647, СССР, М Кл3 С22В 7/02. Способ переработки мышьяксодержащих конвертерных пылей и возгонов. Опубл. 23.03.1982. Бюл. № 11 (прототип).
Claims (3)
1. Способ извлечения мышьяка из растворов, содержащих ряд металлов, включающий осаждение мышьяка в виде арсенатов соединением железа, отличающийся тем, что осаждение ведут с использованием в качестве соединения железа нанокристаллов акаганеита β-Fe3+O(OH) в пределах от 2,12 до 2,34 нм, при ионной силе раствора 0,1 М KNO3 и рН 4,5.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что осаждение арсенатов ведут при отношении железа акаганеита к анионам мышьяка (Fe/As), равном 10/1.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используемые нанокристаллы акаганеита с площадью поверхности 299-300 м2/г и максимальной сорбционной емкостью 100-120 мг As (V) на г акаганеита получают путем осаждения хлорида железа (III) карбонатом аммония, осмоса на мембране М 45 и сублимационной сушки при комнатной температуре.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004107301/02A RU2323988C2 (ru) | 2004-03-12 | 2004-03-12 | Способ извлечения мышьяка из водных растворов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004107301/02A RU2323988C2 (ru) | 2004-03-12 | 2004-03-12 | Способ извлечения мышьяка из водных растворов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004107301A RU2004107301A (ru) | 2005-09-27 |
| RU2323988C2 true RU2323988C2 (ru) | 2008-05-10 |
Family
ID=35849575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004107301/02A RU2323988C2 (ru) | 2004-03-12 | 2004-03-12 | Способ извлечения мышьяка из водных растворов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2323988C2 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2613519C1 (ru) * | 2016-03-24 | 2017-03-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук (ИХТТМ СО РАН) | Способ получения сорбента мышьяка |
| US9885095B2 (en) | 2014-01-31 | 2018-02-06 | Goldcorp Inc. | Process for separation of at least one metal sulfide from a mixed sulfide ore or concentrate |
| RU2668864C1 (ru) * | 2017-08-15 | 2018-10-03 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (УрФУ) | Способ модификации катионообменных сорбентов |
-
2004
- 2004-03-12 RU RU2004107301/02A patent/RU2323988C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9885095B2 (en) | 2014-01-31 | 2018-02-06 | Goldcorp Inc. | Process for separation of at least one metal sulfide from a mixed sulfide ore or concentrate |
| US10370739B2 (en) | 2014-01-31 | 2019-08-06 | Goldcorp, Inc. | Stabilization process for an arsenic solution |
| US11124857B2 (en) | 2014-01-31 | 2021-09-21 | Goldcorp Inc. | Process for separation of antimony and arsenic from a leach solution |
| RU2613519C1 (ru) * | 2016-03-24 | 2017-03-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук (ИХТТМ СО РАН) | Способ получения сорбента мышьяка |
| RU2668864C1 (ru) * | 2017-08-15 | 2018-10-03 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (УрФУ) | Способ модификации катионообменных сорбентов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004107301A (ru) | 2005-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6197201B1 (en) | Process for removal and stabilization of arsenic and selenium from aqueous streams and slurries | |
| EP1070019B1 (en) | Water treatment method | |
| CN105753218B (zh) | 一种去除三价砷的方法 | |
| Blais | State of the art of technologies for metal removal from industrial effluents | |
| CN103030233A (zh) | 一种高浓度含砷废水的处理方法 | |
| GB2082564A (en) | Removal of arsenic from aqueous solutions | |
| CN107417004A (zh) | 一种深度处理含铊酸性废水的方法 | |
| EA023142B1 (ru) | Способ получения слаборастворимого соединения кальция с мышьяком | |
| GB2145402A (en) | Process for recovering copper by the leaching of oxide-and sulphide-containing materials with water-soluble cyanides | |
| CN112979979A (zh) | 用于吸附去除水体中微污染汞的改性zif-8材料制备方法及应用 | |
| US5494582A (en) | Removal of selenium from water by ion-exchange | |
| CN113227418B (zh) | 由高硫酸含量的酸性溶液获得具有高砷含量的臭葱石的方法 | |
| RU2323988C2 (ru) | Способ извлечения мышьяка из водных растворов | |
| JP3254501B2 (ja) | 砒素と鉄とを含有する酸性溶液からの砒素の除去法 | |
| US10730768B2 (en) | Method for reducing selenium and heavy metals in industrial wastewaters | |
| RU2395600C2 (ru) | Способ извлечения мышьяка из водных растворов | |
| JP2008200635A (ja) | 鉄砒素反応后液の処理方法 | |
| CN110217876B (zh) | 一种双滴法原位形成锌铁类水滑石处理三价砷废水的方法 | |
| WO2023070556A1 (zh) | 一种铅冶炼底吹炉烟灰浸出液除铊的方法 | |
| JPS6225439B2 (ru) | ||
| RU2390500C1 (ru) | Способ очистки водных растворов от мышьяка и сопутствующих тяжелых металлов | |
| JP6316100B2 (ja) | 鉱山廃水または浸透水の処理方法 | |
| RU2718440C1 (ru) | Способ очистки оборотных цинковых растворов выщелачивания от лигносульфонатов | |
| Gashi et al. | Removal of heavy metals from industrial wastewaters | |
| RU2226562C2 (ru) | Способ вывода мышьяка из мышьяксодержащих материалов |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120313 |