Способ получения арсенатов меди

 

Способ получения арсенатов меди может быть использован в процессах утилизации медьсодержащих сточных вод и мышьяксодержащих отходов химических и металлургических производств. Способ осуществляется путем осаждения арсенатов меди щелочью с последующей обработкой полученной суспензии кислотой, взятой в количестве 0,005-0,175 г/г продукта, нейтрализацией кислоты щелочью и разделением суспензии фильтрацией. Скорость фильтрации составляет 25,4-48,4 кг/м ч. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю С 01 G 28/02,49/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ollNcAHHE изоБ кткн 1 :;: -".:....",:...I

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4930846/26 (22) 23,04.9 (46) 23.04.93, Бюл. М 15 (71) Производственное объединение "Балхаш медь" (72) А.В.Шубинок (56) Махметов M,Æ„ÑàãàäèåBà А.К, Химия и технология соединений мышьяка и сурьмы. изд-во "Наука", 1980, с.24 — 41, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АРСЕНАТОВ

МЕДИ

Предполагаемое изобретение относится к способам получения арсенатов меди и может быть использовано в процессах утилизации медьсодержащих сточных вод и мышьяксодержащих отходов химических и металлургических производств.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения арсенатов меди, включающем осаждение их иэ медномышьяковокислых растворов щелочью и разделение получейной суспензии фильтрацией, в суспензию после осаждения арсенатов меди дополнительно вводят кислоту в количестве 0,005-0,175 г/r продукта с последующей нейтрализацией ее щелочью и разделением суспензии фильтрацией, При этом скорость фильтрации суспензии возрастает в 3,22 — 5,98 раз.

Доказательством существенности отличий является отсутствие сведений о возможности изменения структуры осадков, определяющей их фильтруемость, укаэанным выше приемам, Пример 1. Известный способ.

„„5Q 1810302 А1 (57) Способ получения арсенатов меди может быть использован в процессах утилизации медьсодержащих сточных вод и мышьяксодержащих отходов химических и металлургических производств, Способ осуществляется путем осаждения арсенатов меди щелочью с последующей обработкой полученной суспензии кислотой, взятой в количестве 0,005-0,175 г/г продукта, нейтрализацией кислоты щелочью и разделением суспензии фильтрацией. Скорость фильтрации составляет 25,4-48,4 кг/м ч. 2 табл, 2

Для испытаний использовали мышьяксодержащие растворы, полученные на установке хроматографического разделения и концентрирования сточных вод электролизного производства, и растворы сульфата меди, полученные на установке утилизации сточных вод рафинировочного производства (меди 42,16 г/л) и на установке утилизации некондиционных свинцово-цинковых пылей (меди 37,28 г/л, фторид-ионов 1,7 г/л, хлорид-ионов 2,32 г/л, нитрат-ионов 0,81 г/л). Растворы, содержащие меДь и мышьяк (5+), заливали в реактор емкостью 1,5 л. Количество раствора каждого компонента рассчитывали по составу целевого продукта: гидроарсената меди CuHAsOn Н20 и ортоарсената меди Cua(AsO<)2 4Н20, В опытах

ММ 1 и 2 в раствор вводили 90 г/л сульфата натрия, Полученный медномышьяковокислый раствор обрабатывали щелочью (сода, гидроокиси натрия, калия} до окончания . осаждения продукта с максимальным выходом, наблюдаемым при рН 5,2-5,25. По окончании осаждения полученную суспен1810302 зию разделяли на вакуумном фильтре, Осадок промывали на фильтре до удаления маточного раствора, сушили, анализировали, направляли в производство антисептической пасты. Маточный раствор анализировали и направляли на приготовление исходного раствора или перерабатывали на основной арсенат меди, возвращаемый в оборот) и сульфат натрия.

Результаты приведены в таблице 1. "0

Согласно полученным данным, скорость фильтрации арсенатов меди составляет(в пересчете на сухой вес) 7.9-8,1 кг/(м час).

Пример 2. Заявленный способ.

Опыты проводили в условиях, аналогичных указанным в примере 1, за исключением того, что в суспензию после осаждения арсенатов меди дополнительно вводили кислоту (серную, соляную s пересчете на серную) в количестве 0,005-0,291 rlã продук- 20 та, нейтрализовали введенный реагент щелочью, разделяли суспензию на вакуумном фильтре, моделирующем промышленный

НУТЧ вЂ” фильтр, Состав и объем маточных растворов, состав и масса продуктов синте- 25 за, расход щелочи на осаждение (основной расход) соответствовали приведенным в таблице 1. В опытах N. 3 и 8 введенную в суспензию кислоту .нейтрализовали частично до рН 4,85 — 4,9. Состав маточного раство- 30 ра при рН 4.85 — 4,9 не отличался от состава при рН 5.20 — 5,25 в случае кратковременной (менее 6 часов) выдержки частично нейтрализованной суспензии перед фильтрацией.

Это объясняется замедленным откликом 35 растворимости на изменение рН среды. При выдержке частично нейтрализованной суспензии более 6 часов (например, задержка процесса фильтрации в связи с отсутствием свободных фильтров) наблюдали обогаще- 40 ние маточного раствора медью, затем доводили рН до 5,2 — 5,25. Поэтому при дефиците фильтрующих мощностей целесообразно нейтрализовать введенную кислоту до рН

5,20 — 5,25, имеющей место до введения кис- 45 лоты и стабильной при выдержке.

Результаты приведены в таблице 2.

Как видно из данных таблицы 2, введение в суспензию после осаждения продук. тов 0,005 — 0,175 r/ã кислоты с последующей ее нейтрализацией приводит к повышению производительности процесса фильтрации, лимитирующей стадии производства (93947, затрат времени), в 1,43-3,22 раэ по ортоарсенату меди и в 1,93 — 5,98 раз по гидроарсенату меди, или на 43 — 222 и 934987 соответственно. Затраты на реагенты при этом возрастают по ортоарсенату меди на 1,32-37,82; в том числе 1.126-32,21 на щелочь и 0,194 — 5 61 на кислоту, по гидроарсенату на 1,303 — 37,72, в том числе 1,1132,137 на щелочь и 0,193 — 5,59 на кислоту (затраты на кислоту учтены относительно стоимости щелочи при ценах серной кислоты 29 рублей/т, щелочи-едкого натра 200 рублей/т). В себестоимости арсенатов меди расходы на щелочь составляют 14,4, расходы на фильтрацию составляют 18,8 (сумма 33,2 ). Эффективность способа достигается за счет снижения расходов на фйльтрацию до 3,14 — 5,84 при увеличении затрат на реагенты до 19,83-19,85 при максимальном расходе (сумма 22,9725,69 ), Экономия составляет 7,51-10,23Я, от стоимости продукта без учета высвобождения персонала и сокращения оборудования, задействованного на фильтрации.

Как показали результаты испытаний, заявленный способ прост в осуществлении, отвечает требованиям производства и обеспечивает; — повышение производительности процесса фильтрации до 25,4 — 48,4 кг/(м час) против 7,9-8,1 кг/(м час) по известному г. способу, или на 222 498 ; — удешевление производства на 7,5110,23 за счет повышения производительности оборудования, 10,3-12,5 за счет сокращения объемов оборудования, 2,53,5 за счет сокращения обслуживающего персонала.

Формула изобретения

Способ получения арсенатов меди, включающий обработку медномышьяковокислых растворов щелочью и разделение полученной суспензии фильтрацией, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности фильтрации, перед разделением в суспензию вводят кислоту в количестве 0,005-0,175 г/г продукта с последующей нейтрализацией ее щелочью.

1810302

Таблица 1

Получение арсенэтов меди ьтаты опытов

Режим

NN nn

Показатели гид оэ сенат ме и о тоэосенэт меди

Медьсодержащий раствор, объем, концентрация меди, г/л

Мышьяксодержащий раствор, объем, л концентрация мышьяка, г/л

Маточный раствор, объем, л концентрация меди; г/л концентрация мышьяка, г/л

Продукт, вес сухого, г выход, ф, состав сухого, ф„медь мышьяк гидратная влага

Расход щелочи; r/ã продукта

Скорость фильтрации, кг/ м час

0,211

42,16

0,358

37,28

0,317

42,16

0,239

37,28

0,472

22,22

0,81

0,092

0,11

30,744

99,51

28,69

33,83

8,12

0,444

0,444

0,361

0,361

7,9

7,92

8,1

8,09

Таблица 2 (Обработка суспензии арсенатов меди

О тоа сенат ме и

Ги оа сенат ме и

¹N. пп

Показатель рН после введения кислоты дополнительные распроизводител ь ность фильтрации, кг/(м . час) производительность фильтрации, кг/(м . час) дополнительные расо кта хо ы, г/г и хо ы, rlã и о кта щелочь кислота кислота щелочь

Соста вител ь А. Шубин ок

Техред М,Моргентал Корректор Л.Ливринц

Редактор

Заказ 1417 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1 2

4

6

8

11

5,10

4,97

4,85

4,85

4,65

5,45

4,25

4,1

4,1

3,9

3,45. не вводили

0,005

0,014

0,023

0,023

0,047

0,071

0,095

0,119

0,119

0,142

0,237

0,00

0,5

20,98

0,81

0,092

0,11

30,745

99,51

28,69

33,83

8,12

0,004

0,012

0,00

0,024

0,039

0,058

0,077

0,075

0,097

0,116

0,193

0,00

15.6

22,2

27.1

27,1

35,1

44,5

47,7 .

48,2

48,2

48,4

48,3

8,1

0,006

0,017

0,029

0,029

0,058

0,088 .

0,116

0,146

0,146

0,175 °

0,291

0,00

0,5

20,98

0,92

0,075

0,06

37,635

99,47

35,27

27,72

13,30

0,005

0,014

0,00

0,024

0,048

0,072

0,095

0,095

0,119

0,143

0,238

0,00

0,459

22,85

0,92

0,075

0,06

37,637

99,47

35,27

27,72

13,32

11,3

18,3

19,6

19,7

20,2

24,4

25,0

25,3

25,2

25,4

25,4

7,9