RU2483129C1 - Method of neutralising arsenic-containing sulfide cakes - Google Patents
Method of neutralising arsenic-containing sulfide cakes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2483129C1 RU2483129C1 RU2012107814/02A RU2012107814A RU2483129C1 RU 2483129 C1 RU2483129 C1 RU 2483129C1 RU 2012107814/02 A RU2012107814/02 A RU 2012107814/02A RU 2012107814 A RU2012107814 A RU 2012107814A RU 2483129 C1 RU2483129 C1 RU 2483129C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- arsenic
- slag
- heat
- cake
- buffer layer
- 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
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике обезвреживания мышьяксодержащих сульфидных кеков, образующихся в производстве таких цветных металлов как медь, цинк, олово, никель, и может быть использовано в металлургической промышленности, преимущественно в цветной металлургии, а также в химической промышленности.The invention relates to a technique for the neutralization of arsenic-containing sulfide cakes formed in the production of non-ferrous metals such as copper, zinc, tin, nickel, and can be used in the metallurgical industry, mainly in non-ferrous metallurgy, as well as in the chemical industry.
Мышьяк является распространенной примесью в рудах и концентратах цветных, редких и благородных металлов и играет специфическую роль в процессах их переработки. Во-первых, он осложняет протекание технологических процессов и ухудшает качество товарной продукции. Во-вторых, мышьяк относится к числу немногих элементов, на который имеется весьма ограниченный спрос. Отсутствие широкого спроса приводит к складированию и накапливанию на открытых площадках предприятий различного рода мышьяксодержащих отходов, загрязняющих окружающую среду.Arsenic is a common impurity in ores and concentrates of non-ferrous, rare and noble metals and plays a specific role in the processes of their processing. Firstly, it complicates the flow of technological processes and degrades the quality of marketable products. Secondly, arsenic is one of the few elements for which there is very limited demand. The lack of wide demand leads to the storage and accumulation of various kinds of arsenic-containing waste polluting the environment on the open areas of enterprises.
Образующиеся в производстве цветных металлов мышьяксодержащие сульфидные осадки (кеки) содержат значительные количества высокотоксичного трисульфида мышьяка, а также примесей сульфидов и оксидов металлов (три- и пентаоксидов мышьяка, оксидов меди, ртути, кадмия, три- и пентаоксидов сурьмы) и элементной серы.Arsenic sulfide precipitates (cake) formed in the production of non-ferrous metals contain significant amounts of highly toxic arsenic trisulfide, as well as impurities of metal sulfides and oxides (arsenic tri- and pentaoxides, copper oxides, mercury, cadmium, antimony tri- and pentaoxides) and elemental sulfur.
В связи с вышеизложенным, в металлургическом, а нередко, и в химическом производствах существует проблема обезвреживания твердых мышьяксодержащих сульфидных кеков - отходов первого-второго класса опасности. Только после их обезвреживания и получения отходов четвертого или пятого класса опасности они могут быть размещены на открытых площадках как соединения инертные по отношению к окружающей природной среде.In connection with the foregoing, in the metallurgical, and often in chemical industries, there is a problem of the disposal of solid arsenic-containing sulfide cakes - waste of the first or second hazard class. Only after their neutralization and receipt of waste of the fourth or fifth hazard class can they be placed in open areas as inert compounds with respect to the environment.
Характеристиками устойчивости сульфидных соединений в природной среде являются их растворимость в воде и окисляемость на воздухе.The stability characteristics of sulfide compounds in the natural environment are their solubility in water and oxidizability in air.
Как известно, окислению наиболее подвержены порошкообразные сульфиды. Практически не подвергаются окислению сульфиды, представленные в виде компактных монолитных блоков. Стекловидные сульфиды мышьяка являются наименее токсичными его соединениями, они не растворимы в воде и не растворяются даже в концентрированной соляной кислоте.As is known, powdered sulfides are most susceptible to oxidation. Sulfides, presented in the form of compact monolithic blocks, are practically not subject to oxidation. Arsenic vitreous sulfides are its least toxic compounds, they are not soluble in water and do not dissolve even in concentrated hydrochloric acid.
Известен способ перевода мышьяксодержащих соединений в труднорастворимые устойчивые в воде формы растворением в расплавленных отвальных шлаках. Шихтовую смесь из гранулированного шлака состава, масс.%: мышьяка - 0,6; оксида кальция - 8,7÷11,5; оксида железа - 32,3; кварца - (25,4÷28,6); цинка - (3,6÷5,3); меди - (1,1÷2,3) и арсената кальция состава, масс.%: мышьяка - 3,7÷18; оксида кальция - (40÷57,6); кварца - 1,0; цинка - (0,1÷0,2) в соотношении арсенат кальция: шлак = 1:(2÷30) подают в отражательную печь и выдерживают от 30 до 60 минут при температуре (1300÷1400)°C. В результате получают сплавы с содержанием 1,5÷3,6% мышьяка. При длительной выдержке сплавов в воде установлена минимальная вымываемость мышьяка - менее 0,02% от общего содержания (Турбина З.И., Козьмин Ю.Л., Копылов Я.Я., Получение нетоксичных мышьяксодержащих соединений сплавлением арсената кальция со шлаками, Цветные металлы, 1976, №2, с.33).A known method of converting arsenic compounds into sparingly water-stable forms by dissolving in molten waste slag. The mixture of granulated slag composition, wt.%: Arsenic - 0.6; calcium oxide - 8.7 ÷ 11.5; iron oxide - 32.3; quartz - (25.4 ÷ 28.6); zinc - (3.6 ÷ 5.3); copper - (1.1 ÷ 2.3) and calcium arsenate composition, wt.%: arsenic - 3.7 ÷ 18; calcium oxide - (40 ÷ 57.6); quartz - 1.0; zinc - (0.1 ÷ 0.2) in the ratio of calcium arsenate: slag = 1: (2 ÷ 30) is fed into a reflective furnace and incubated for 30 to 60 minutes at a temperature of (1300 ÷ 1400) ° C. The result is alloys containing 1.5 ÷ 3.6% arsenic. With long-term aging of the alloys in water, the minimum washout of arsenic was established - less than 0.02% of the total content (Turbina Z.I., Kozmin Yu.L., Kopylov Ya.Ya., Production of non-toxic arsenic-containing compounds by fusion of calcium arsenate with slags, Non-ferrous metals , 1976, No. 2, p. 33).
К числу существенных недостатков известного способа следует отнести его крайне низкую экономичность, обусловленную следующими обстоятельствами:Among the significant disadvantages of this method include its extremely low efficiency, due to the following circumstances:
- для осуществления процесса необходима отражательная печь - металлургический агрегат, требующий больших капитальных затрат, и, при этом, не выпускающий товарной продукции, то есть не дающий прибыли и не окупающий себя (затратная технология); к тому же на поддержание в отражательной печи температуры (1300÷1400)°C требуется большой расход топлива;- for the implementation of the process, a reflective furnace is necessary - a metallurgical unit that requires large capital expenditures, and, at the same time, does not produce marketable products, that is, which does not produce profit and does not pay for itself (costly technology); in addition, maintaining a temperature in the reflective furnace (1300 ÷ 1400) ° C requires a large fuel consumption;
- некоторая часть (до 40%) мышьяка возгоняется и улетучивается с газовой фазой из-за очень высокой температуры внутри отражательной печи. Следовательно, необходимо организовывать очистку от мышьяка и диоксида серы большого объема газов отражательной печи.- some part (up to 40%) of arsenic is sublimated and volatilized with the gas phase due to the very high temperature inside the reflective furnace. Therefore, it is necessary to organize the cleaning of arsenic and sulfur dioxide of a large volume of gases from a reflective furnace.
Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является способ обезвреживания мышьяксодержащих продуктов, включающий плавку исходного материала с получением стекловидного трисульфида мышьяка (Набойченко С.С., Мамяченков С.В., Карелов С.В., Мышьяк в цветной металлургии / Под ред. С.С.Набойченко - Екатеринбург: УрО РАН, 2004, с.223).The closest analogue to the claimed invention is a method of neutralizing arsenic-containing products, including melting the starting material to produce vitreous arsenic trisulfide (Naboyuchenko S.S., Mamyachenkov S.V., Karelov S.V., Arsenic in non-ferrous metallurgy / Ed. C. S. Naboychenko - Yekaterinburg: Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2004, p.223).
В известном способе для повышения устойчивости сульфидных мышьяксодержащих возгонов и кеков от окисления в связи с развитой поверхностью производят плавление осажденного сульфида мышьяка в присутствии 5-50% добавки серы; в результате получают водонерастворимую форму сульфида, а объем продукта уменьшается в 19 раз по сравнению с объемом исходного сульфида.In the known method to increase the stability of sulfide arsenic-containing sublimates and cakes from oxidation due to the developed surface, the precipitated arsenic sulfide is melted in the presence of 5-50% sulfur additive; as a result, a water-insoluble form of sulfide is obtained, and the volume of the product is reduced by 19 times compared with the volume of the original sulfide.
К числу существенных недостатков известного способа следует отнести низкую эффективность и низкую экономичность процесса обезвреживания.Among the significant disadvantages of this method include low efficiency and low efficiency of the neutralization process.
Как показали эксперименты, проведенные в условиях известного способа, при плавлении из-за высокой летучести трисульфида мышьяка в плавильной печи последний возгоняется и в виде паров поступает в атмосферу, что крайне отрицательно сказывается на экологичности способа в целом и требует строительства дорогостоящих газоочистных сооружений.As shown by experiments conducted under the conditions of the known method, during melting due to the high volatility of arsenic trisulfide in the smelter, the latter sublimates and enters the atmosphere in the form of vapors, which negatively affects the environmental friendliness of the process as a whole and requires the construction of expensive gas treatment plants.
Кроме того, полученные слитки стекловидного трисульфида мышьяка при хранении не обеспечивают достаточной степени обезвреживания, так как при воздействии щелочесодержащих веществ будет происходить растворение трисульфида мышьяка. Следует особо отметить, что низкая температура возгорания и автотермический процесс горения, сопровождающийся выделением чрезвычайно опасных и высокотоксичных соединений трисульфида мышьяка, триоксида мышьяка, и диоксида серы, не позволяет размещать и хранить полученные слитки без соблюдения специальных противопожарных мер.In addition, the obtained arsenic vitreous trisulfide ingots during storage do not provide a sufficient degree of neutralization, since arsenic trisulfide will dissolve when exposed to alkaline substances. It should be especially noted that the low ignition temperature and the autothermal combustion process, accompanied by the release of extremely dangerous and highly toxic compounds of arsenic trisulfide, arsenic trioxide, and sulfur dioxide, does not allow the ingots to be placed and stored without special fire prevention measures.
Низкая экономичность известного способа вызвана также следующим:The low efficiency of the known method is also caused by the following:
- для осуществления процесса необходимо использовать плавильный агрегат (печь), требующий значительных капитальных и эксплуатационных затрат;- for the implementation of the process it is necessary to use a melting unit (furnace), which requires significant capital and operating costs;
- для осуществления процесса необходимо добавлять элементную серу в значительном количестве;- for the implementation of the process it is necessary to add elemental sulfur in a significant amount;
- на поддержание температурного режима плавления требуется значительный расход энергоносителей (электроэнергия, природный газ, нефтепродукты и др.).- to maintain the temperature regime of melting requires a significant consumption of energy (electricity, natural gas, petroleum products, etc.).
Заявляемое изобретение направлено на повышение эффективности и экономичности процесса обезвреживания мышьяксодержащих сульфидных кеков цветной металлургии.The invention is aimed at increasing the efficiency and efficiency of the process of neutralizing arsenic-containing sulfide cakes of non-ferrous metallurgy.
Отмеченный выше технический результат достигают созданием способа обезвреживания мышьяксодержащих сульфидных кеков цветной металлургии, включающий плавку исходного материала с получением стекловидного трисульфида мышьяка, в котором согласно изобретению плавке подвергают мышьяксодержащий сульфидный кек с влажностью не более 0,5%, процесс ведут в предварительно сформированной из жидкого отвального шлака оболочке защитной капсулы при температуре (350-400)°C с использованием тепла отвального шлака, на поверхности полученного расплава формируют буферный слой из теплоизолирующего материала, после чего проводят герметизацию защитной капсулы путем заливки на поверхность буферного слоя жидкого отвального шлака. Кроме того, в качестве теплоизолирующего материала используют дробленый шлак и/или кварцевый песок и/или отсев производства щебенки.The technical result noted above is achieved by creating a method for neutralizing arsenic-containing sulfide cakes of non-ferrous metallurgy, including melting the starting material to obtain glassy arsenic trisulfide, in which according to the invention the arsenic-containing sulfide cake is subjected to smelting with a moisture content of not more than 0.5%, the process is carried out in a preformed from liquid dump slag to the shell of the protective capsule at a temperature of (350-400) ° C using the heat of dump slag on the surface of the obtained melt the buffer layer is made of heat-insulating material, and then the protective capsule is sealed by pouring liquid dump slag onto the surface of the buffer layer. In addition, crushed slag and / or quartz sand and / or screening of crushed stone production are used as the heat insulating material.
Сущность заявляемого изобретения состоит в следующем.The essence of the claimed invention is as follows.
В результате проведенных исследований была разработана простая и эффективная технология обезвреживания мышьяксодержащих сульфидных кеков цветной металлургии, предусматривающая использование тепла жидкого отвального шлака для плавления кеков, исключающая возгонку трисульфида мышьяка и обеспечивающая получение конечного продукта в виде герметичной капсулы с заключенным внутри нее слитком трисульфида мышьяка для изоляции плавленого стекловидного трисульфида мышьяка от воздействия атмосферного воздуха и осадков, а также высоких температур, вызывающих его возгорание.As a result of the research, a simple and effective technology for the treatment of arsenic-containing sulfide cakes of non-ferrous metallurgy was developed, which involves the use of heat from liquid waste slag for melting cakes, eliminating the sublimation of arsenic trisulfide and providing the final product in the form of a sealed capsule with an arsenic trisulfide enclosed inside it to isolate fused arsenic vitreous trisulfide from exposure to atmospheric air and precipitation, as well as high t mperatur causing his fire.
Как показали исследования, формирование защитной капсулы из жидкого отвального шлака с последующим проведением в ней плавки мышьяксодержащего сульфидного кека позволяет эффективно использовать тепло отвального шлака в качестве источника тепла для осуществления процесса плавления и протекания реакций сульфидирования оксидов металлов, что обеспечивает высокую экономичность разработанного способа.Studies have shown that the formation of a protective capsule from liquid waste slag, followed by smelting of an arsenic-containing sulfide cake, makes it possible to efficiently use the heat of dump slag as a heat source for the melting process and the reactions of sulfidation of metal oxides, which ensures high efficiency of the developed method.
Заявляемый температурный режим плавки /(350-400)°C/ был определен экспериментально, исходя из достижения оптимальных условий сульфидирования присутствующих в кеке хорошо растворимых, высокотоксичных оксидов - три- и пентаоксидов мышьяка, оксида меди, оксида цинка, оксида ртути, оксида кадмия, которые в процессе плавления взаимодействуют с имеющейся в кеке элементной серой и образуют малорастворимые сульфиды металлов. Сульфидирование указанных оксидов и сульфатов металлов обеспечивает их перевод из легкоподвижной (растворимой в воде), высокотоксичной формы в малорастворимую и малотоксичную форму, связывают элементную серу в нелетучие сульфиды металлов и понижают ее летучесть.The inventive melting temperature / (350-400) ° C / was determined experimentally, based on optimal conditions for sulfidation of well-soluble, highly toxic oxides present in the cake - arsenic tri- and pentaoxides, copper oxide, zinc oxide, mercury oxide, cadmium oxide, which during the melting process interact with elemental sulfur present in the cake and form poorly soluble metal sulfides. Sulfidation of the indicated metal oxides and sulfates ensures their conversion from an easily mobile (highly soluble in water), highly toxic form to a slightly soluble and low toxic form, they bind elemental sulfur to non-volatile metal sulfides and reduce its volatility.
Установлено, что при проведении процесса плавки при температурах ниже 350°C не происходит плавления всей массы загруженного кека. В результате непроплавленный трисульфид мышьяка при механическом воздействии и разрушении капсулы будет взаимодействовать с атмосферным кислородом и водой с образованием высокотоксичных соединений.It was found that during the melting process at temperatures below 350 ° C, the entire mass of the loaded cake does not melt. As a result, unmelted arsenic trisulfide during mechanical action and capsule destruction will interact with atmospheric oxygen and water with the formation of highly toxic compounds.
Эксперименты также показали, что проведение указанной операции при температурах, превышающих 400°C, приводит к улетучиванию мышьяка в виде его трисульфида в атмосферу, в результате чего концентрация паров трисульфида мышьяка значительно превышает предельно допустимую концентрацию на рабочем месте.The experiments also showed that carrying out the indicated operation at temperatures exceeding 400 ° C leads to the volatilization of arsenic in the form of its trisulfide into the atmosphere, as a result of which the concentration of arsenic trisulfide vapor significantly exceeds the maximum permissible concentration in the workplace.
В ходе проведенных исследований было установлено, что плавке целесообразно подвергать мышьяксодержащий сульфидный кек, имеющий влажность не более 0,5%. Эксперименты подтвердили, что при превышении заявляемой величины отмечается выделение сероводорода, что негативно отражается на экологичности и экономичности процесса в целом.In the course of the studies, it was found that it is advisable to subject arsenic sulfide cake with a moisture content of not more than 0.5%. The experiments confirmed that when the declared value is exceeded, hydrogen sulfide is released, which negatively affects the environmental friendliness and efficiency of the process as a whole.
Экспериментально установлено, что создание буферного слоя из теплоизолирующего материала на поверхности полученного расплава, предотвращает перегрев поверхности стекловидного трисульфида мышьяка и возгонку трисульфида мышьяка при последующей заливке жидкого шлака для герметизации капсулы. Отмеченное выше существенно повышает эффективность заявляемого способа.It was experimentally established that the creation of a buffer layer of heat-insulating material on the surface of the obtained melt prevents overheating of the glassy arsenic trisulfide surface and sublimation of arsenic trisulfide during subsequent pouring of liquid slag to seal the capsule. The above significantly increases the effectiveness of the proposed method.
Как показали исследования, в качестве теплоизолирующего материала целесообразно использовать дробленый шлак и/или кварцевый песок и/или отсев производства щебенки. Эксперименты подтвердили, что при нанесении на поверхность расплавленного кека они не будут тонуть, а находиться на поверхности расплава, образуя буферный слой.As studies have shown, it is advisable to use crushed slag and / or quartz sand and / or screening of crushed stone production as a heat insulating material. The experiments confirmed that when applied to the surface of the molten cake they will not sink, but will be on the surface of the melt, forming a buffer layer.
Заливка на поверхность буферного слоя жидкого отвального шлака изолирует плавленый стекловидный трисульфид мышьяка от воздействия атмосферного воздуха и осадков, а также высоких температур, вызывающих возгорание трисульфида мышьяка и позволяет получить конечный продукт в виде герметичной капсулы с заключенным внутри нее слитком трисульфида мышьяка, обеспечивая тем самым высокую эффективность и экологичность разработанного способа.Pouring liquid slag on the surface of the buffer layer isolates the fused glassy arsenic trisulfide from the effects of atmospheric air and precipitation, as well as high temperatures causing arsenic trisulfide to ignite, and allows the final product to be obtained in the form of a sealed capsule with an arsenic trisulfide enclosed inside it, thereby providing a high the effectiveness and environmental friendliness of the developed method.
Размеры защитной капсулы и, соответственно, количество жидкого шлака, необходимого для ее изготовления, и некоторые другие параметры определяются экспериментально и расчетным путем, исходя из условий достижения оптимальных результатов процессов плавления и сульфидирования, что составляет предмет «ноу-хау» для заявленного изобретения.The dimensions of the protective capsule and, accordingly, the amount of liquid slag required for its manufacture, and some other parameters are determined experimentally and by calculation, based on the conditions for achieving optimal results of the melting and sulfidation processes, which is the subject of "know-how" for the claimed invention.
Ниже приведен пример, подтверждающий возможность осуществления заявляемого изобретения с получением указанного выше технического результата.The following is an example confirming the possibility of implementing the claimed invention to obtain the above technical result.
ПримерExample
Переработке подвергают мышьяксодержащий сульфидный кек состава, масс.%: трисульфид мышьяка ~ 64; сульфид меди ~ 1,0-2,0; сульфид кадмия ~ 0,6-1,0; сульфид ртути ~ 1,2; трисульфид сурьмы ~ 1,2; элементная сера ~ 6-30, содержащий также примеси триоксид мышьяка, пентаоксид мышьяка, триоксид сурьмы, оксид кадмия, оксид меди в количестве 3500 кг. Влажность исходного кека находилась в пределах 55-60%.The processing is subjected to arsenic-containing sulfide cake composition, wt.%: Arsenic trisulfide ~ 64; copper sulfide ~ 1.0-2.0; cadmium sulfide ~ 0.6-1.0; mercury sulfide ~ 1.2; antimony trisulfide ~ 1.2; elemental sulfur ~ 6-30, containing also impurities arsenic trioxide, arsenic pentoxide, antimony trioxide, cadmium oxide, copper oxide in the amount of 3500 kg. The moisture content of the original cake was in the range of 55-60%.
Для формирования оболочки защитной капсулы был использован шлаковый ковш, с размерами, мм: высота - 1940, толщина стенки - 70, внутренний диаметр верхнего основания - 1700, внутренний диаметр нижнего основания - 810; масса ковша - 6,82 т; материал - сталь 3.To form the shell of the protective capsule, a slag bucket was used, with dimensions, mm: height - 1940, wall thickness - 70, inner diameter of the upper base - 1700, inner diameter of the lower base - 810; bucket weight - 6.82 tons; material - steel 3.
На дно шлакового ковша заливают жидкий отвальный шлак высотой слоя 0,2 м. После охлаждения шлака до температуры 30-40°C на застывший шлак внутрь ковша устанавливают металлическую коническую форму меньшего диаметра, обеспечивающую формирование защитной капсулы требуемых размеров при последующей заливке жидкого шлака в пространство между внутренней стенкой ковша и наружной стенкой формы.A liquid dump slag with a layer height of 0.2 m is poured to the bottom of the slag ladle. After cooling the slag to a temperature of 30-40 ° C, a conical metal shape of a smaller diameter is installed on the solidified slag inside the ladle, which ensures the formation of a protective capsule of the required size during subsequent pouring of slag into the space between the inner wall of the bucket and the outer wall of the mold.
Размеры защитной капсулы и, соответственно, количество жидкого шлака, необходимого для ее изготовления, а также температура шлаковой капсулы, при которой необходимо осуществить загрузку перерабатываемого кека, были определены расчетным путем, исходя из условия проведения плавки в заявленных температурных режимах, обеспечивающих достижение оптимальных результатов процесса переработки мышьяксодержащего сульфидного кека.The dimensions of the protective capsule and, accordingly, the amount of liquid slag required for its manufacture, as well as the temperature of the slag capsule at which it is necessary to load the processed cake, were determined by calculation, based on the conditions for melting at the stated temperature conditions, ensuring optimal results of the process processing arsenic sulfide cake.
Рассчитанные таким образом требуемые размеры шлаковой защитной капсулы составили, мм: толщина стенки - 150, внутренний диаметр верхнего основания - 1400, внутренний диаметр нижнего основания - 500, высота - 1500; масса заливаемого шлака составила 5,0 т; температура шлаковой капсулы, при которой целесообразно осуществлять загрузку перерабатываемого кека, составила ~ 450°C.The required dimensions of the slag protective capsule calculated in this way were, mm: wall thickness - 150, inner diameter of the upper base - 1400, inner diameter of the lower base - 500, height - 1500; the mass of slag poured was 5.0 tons; the temperature of the slag capsule, at which it is advisable to load the processed cake, was ~ 450 ° C.
Для формирования оболочки защитной капсулы жидкий отвальный шлак с температурой ~ 1200°C заливают в пространство между внутренней стенкой ковша и наружной стенкой формы. После затвердения шлаковой оболочки металлическую форму извлекают из ковша.To form a protective capsule shell, liquid waste slag with a temperature of ~ 1200 ° C is poured into the space between the inner wall of the bucket and the outer wall of the mold. After hardening the slag shell, the metal form is removed from the bucket.
Исходный кек предварительно подсушивают в стандартной сушилке, обеспечивающей поддержание температуры сушки (110-120)°C. Температура сушки не должна превышать 120°C, так как при более высоких температурах начинается гидролиз элементной серы, который протекает с образованием сероводорода. Продолжительность сушки составила ~ 1,5 часа, при этом влажность кека снизилась с 55-60% до ~0,5%.The original cake is pre-dried in a standard dryer, ensuring the maintenance of the drying temperature (110-120) ° C. The drying temperature should not exceed 120 ° C, since at higher temperatures the hydrolysis of elemental sulfur begins, which proceeds with the formation of hydrogen sulfide. The drying time was ~ 1.5 hours, while the humidity of the cake decreased from 55-60% to ~ 0.5%.
Подсушенный кек загружают внутрь горячей шлаковой капсулы при температуре ~450°C, обеспечивая тем самым проведение процесса плавки при температуре (370-390)°C. После охлаждения полученного расплава до температуры (150-200)°C на его поверхность насыпают буферный слой из дробленого шлака высотой 150-200 мм, после чего на поверхность буферного слоя заливают слой жидкого отвального шлака высотой ~150 мм.The dried cake is loaded inside a hot slag capsule at a temperature of ~ 450 ° C, thereby ensuring the melting process at a temperature of (370-390) ° C. After cooling the obtained melt to a temperature of (150-200) ° C, a buffer layer of crushed slag with a height of 150-200 mm is poured onto its surface, after which a layer of liquid dump slag with a height of ~ 150 mm is poured onto the surface of the buffer layer.
После того как шлак затвердеет, шлаковую капсулу со стекловидным слитком внутри извлекают из шлакового ковша.After the slag has hardened, the slag capsule with the vitreous ingot inside is removed from the slag ladle.
С целью проверки растворимости полученных образцов были проведены испытания на вымываемость мышьяка водой. Результаты испытаний приведены в Таблице. Как видно из представленных данных, плавленые капсулированные шлаком образцы в течение всего времени испытаний показали полное отсутствие ионов мышьяка в воде.In order to check the solubility of the obtained samples, tests were carried out on the leachability of arsenic with water. The test results are shown in the Table. As can be seen from the data presented, fused encapsulated slag samples during the entire test period showed a complete absence of arsenic ions in water.
Таким образом, заявляемое изобретение успешно решает задачу создания простой и эффективной технологии обезвреживания мышьяксодержащих сульфидных кеков цветной металлургии, обеспечивающей снижение экономических затрат и получение устойчивых, нерастворимых в воде и негорючих отходов, соединений IV÷V классов опасности, не требующих специальных условий размещения и хранения.Thus, the claimed invention successfully solves the problem of creating a simple and effective technology for the disposal of arsenic-containing sulfide cakes of non-ferrous metallurgy, which reduces economic costs and obtains stable, water-insoluble and non-combustible wastes, compounds of hazard classes IV ÷ V that do not require special conditions for placement and storage.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012107814/02A RU2483129C1 (en) | 2012-03-02 | 2012-03-02 | Method of neutralising arsenic-containing sulfide cakes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012107814/02A RU2483129C1 (en) | 2012-03-02 | 2012-03-02 | Method of neutralising arsenic-containing sulfide cakes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2483129C1 true RU2483129C1 (en) | 2013-05-27 |
Family
ID=48791911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012107814/02A RU2483129C1 (en) | 2012-03-02 | 2012-03-02 | Method of neutralising arsenic-containing sulfide cakes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2483129C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2789975C1 (en) * | 2021-12-27 | 2023-02-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Method for obtaining a non-stoichiometric arsenic polysulfide compound insoluble in groundwater |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2548654A1 (en) * | 1983-07-07 | 1985-01-11 | Samim Spa | PROCESS FOR THE SEPARATION OF ARSENIC FROM ACID SOLUTIONS CONTAINING THEM |
| RU2009229C1 (en) * | 1992-01-16 | 1994-03-15 | Научно-производственное объединение "Радиевый институт" им.В.Г.Хлопина | Method for extraction of metallic arsenic from water solutions |
| JP2007297240A (en) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Dowa Holdings Co Ltd | Arsenic-containing material treatment method |
| JP2007297243A (en) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Dowa Holdings Co Ltd | Arsenic-containing material treatment method |
| CN101144125A (en) * | 2006-09-11 | 2008-03-19 | 昆明鸿世达高技术材料有限责任公司 | Industrialized producing method for high-purity arsenic |
-
2012
- 2012-03-02 RU RU2012107814/02A patent/RU2483129C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2548654A1 (en) * | 1983-07-07 | 1985-01-11 | Samim Spa | PROCESS FOR THE SEPARATION OF ARSENIC FROM ACID SOLUTIONS CONTAINING THEM |
| RU2009229C1 (en) * | 1992-01-16 | 1994-03-15 | Научно-производственное объединение "Радиевый институт" им.В.Г.Хлопина | Method for extraction of metallic arsenic from water solutions |
| JP2007297240A (en) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Dowa Holdings Co Ltd | Arsenic-containing material treatment method |
| JP2007297243A (en) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Dowa Holdings Co Ltd | Arsenic-containing material treatment method |
| CN101144125A (en) * | 2006-09-11 | 2008-03-19 | 昆明鸿世达高技术材料有限责任公司 | Industrialized producing method for high-purity arsenic |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| НАБОЙЧЕНКО С.С. и др. Мышьяк в цветной металлургии. - Екатеринбург: УрО РАН, 2004, с.223. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2789975C1 (en) * | 2021-12-27 | 2023-02-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Method for obtaining a non-stoichiometric arsenic polysulfide compound insoluble in groundwater |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0489083A1 (en) | Smelting of metallurgical waste materials containing iron compounds and toxic elements. | |
| EP2415055B1 (en) | Process for packaging radioactive wastes in the form of synthetic rock | |
| CN103028587A (en) | Method for solidifying arsenic-calcium residue or arsenic-iron residue | |
| CN101629241B (en) | Method for extracting noble metals from circuit boards by using lead, tin and alloys of lead and tin as capturing agents | |
| CN111732353A (en) | Method for treating sand-based waste incineration fly ash by using cement kiln in cooperation | |
| EA013690B1 (en) | Separation of metal values in zinc leaching residues | |
| RU2483129C1 (en) | Method of neutralising arsenic-containing sulfide cakes | |
| SK82595A3 (en) | Method of treating and ecological acceptable use of asbestos- -cement products | |
| Jung et al. | Leaching characteristics of rare metal elements and chlorine in fly ash from ash melting plants for metal recovery | |
| JP2015124095A (en) | Manufacturing method of slug | |
| RU2711766C1 (en) | Method of decontaminating and recycling sulphide arsenic-containing wastes | |
| CN106810069B (en) | Vitrification formula and vitrification harmless treatment process for wet smelting slag | |
| Wang et al. | Effect of Fe/SiO2 ratio and cooling regime on As stability in copper smelting slag | |
| RU2747153C1 (en) | Method for production of water-insoluble waste of arsenic sulfides | |
| US20150165499A1 (en) | Inert Material, A Production Method Thereof From Waste Materials And Industrial Uses Thereof | |
| CN110090850A (en) | It is a kind of using humic acid as the cement solidification arsenic scum method of additive | |
| KR100883633B1 (en) | A method for stabilizing and solidifying elemental mercury by sulfur and paraffin | |
| ITAN20120043A1 (en) | SCORIE PYROMETHALURGICAL TREATMENT | |
| RU2789975C1 (en) | Method for obtaining a non-stoichiometric arsenic polysulfide compound insoluble in groundwater | |
| JPH07268503A (en) | Method for stabilizing aluminum dross | |
| CN111112307B (en) | Arsenic fixation method based on arsenic iron white matte | |
| RU2485189C1 (en) | Method for processing of oxidised gold-arsenious ores | |
| RU2697673C1 (en) | Method of refining ferrosilicon from aluminum | |
| FR2739793A1 (en) | Treatment of ash or waste gases to render them inert | |
| CN101638726B (en) | Method for harmlessly treating precipitation slag of acid production wastewater by using Ausmelt copper smelting furnace |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150303 |