Способ извлечения мышьяка (iii) в виде трисульфида мышьяка из растворов мокрой очистки газов металлургического производства

 

В исходный раствор вводят пульпу или маточный раствор, полученный после отделения осадка трисульфида мышьяка с последующим введением сульфидного реагента (сульфид натрия, гидросульфид натрия или их смесь). Пульпу отстаивают, продукционный осадок отфильтровывают. Производительность процесса составляет 30 л раствора на 1 л объема реактора за 1 ч. Исключено газообразование. 2 табл.

Изобретение относится к способам очистки мышьяксодержащих растворов.

Известен способ извлечения мышьяка (III) в виде трисульфида мышьяка из растворов, включающий обработку сульфидным реагентом в герметическом реакторе, выдержку полученной пульпы до прекращения газовыделения, вывод пульпы из реактора с последующим отделением осадка трисульфида мышьяка от маточного раствора.

Недостатком способа является высокая продолжительность процесса, лимитируемая стадией выделения газа из раствора после его обработки сульфидным реагентом, и обусловленная этим низкая производительность реактора.

Цель изобретения - повышение производительности реактора и упрощение процесса за счет исключения газовыделения при обработке.

Поставленная цель достигается тем, что в исходный раствор предварительно вводят пульпу или маточный раствор при соотношении 1: (0,6-1) соответственно.

П р и м е р 1. Для испытаний использовали растворы мокрой очистки газов металлургического производства, отображенные в отделении промывки газов сернокислотного цеха из отстойников системы газоочистки. Состав растворов, г/л: мышьяк (3+) 1,80; серная кислота 65,9; сернистый газ 2,3. В качестве сульфидного реагента использовали сульфид, гидросульфид натрия и их смеси при общем содержании сульфид-ионов 67,88 г/л. Осаждение проводили в герметическом реакторе емкостью 1,3 л, оборудованном коммуникациями для подачи растворов, слива пульпы, системой аварийного стравливания и возвращения в цикл сероводорода.

В реактор заливали в опытах по известному способу исходный раствор (опыты NN 1 и 2), в опытах по заявленному способу исходный раствор и маточный раствор или пульпу (опыты NN 3-12), затем при перемешивании вводили сульфидный реагент. Окончание процесса определяли по завершению газовыделения, фиксируемого по стабилизации уровня жидкости в гидрозатворе. Отработанную пульпу выводили через нижний слив, выполненный в виде изолирующего гидрозатвора для предотвращения контакта полости реактора с атмосферным воздухом. Реактор заполняли новой порцией.

Пульпу в опытах по известному способу разделяли фильтрацией, поскольку высокая продолжительность отстоя (осветление 50% объема в течение 11-13 мин) приводит к снижению оборачиваемости раствора и затягиванию подготовки операции. Пульпу в опытах по заявленному способу разделяли отстоем (осветление 50% объема в течение 3-5 мин). Осветленную часть возвращали в реактор. Сгущенную часть выдерживали в течение 5 ч для коагуляции осадка, осадок отфильтровывали, промывали, сушили. Маточный раствор направляли на доизвлечение мышьяка известными методами, затем перерабатывали на сульфат натрия или использовали в системе мокрой очистки газов.

Результаты представлены в табл. 1 и 2.

Согласно полученным данным введение в исходный раствор конечной пульпы предшествующих операций или маточного раствора в отношении 1: (0,6-1) обеспечивает снижение продолжительности операции до 1 мин, что удовлетворяет требованиям непрерывности процесса и создает возможность извлечения мышьяка в проточном режиме. Газообразование отсутствует. При соотношении объемов исходного и маточного растворов 1: 1,2 свободное пространство над поверхностью пульпы снижается до 15% , что создает опасность забрасывания пульпы в горловину аварийного гидрозатвора.

П р и м е р 2. Для испытаний использовали раствор рафинировочного производства с содержанием мышьяка (5+) 18,5 г/л, серной кислоты 220,75 г/л. Опыты производили в условиях, приведенных в примере 1. В реактор заливали исходный раствор (опыт N 1) или исходный и маточный растворы в отношении 1: 0,8. В опытах N 1 и 2 получены результата, соответственно, продолжительность процесса 62 и 60 мин, масса сухого осадка 36,7 и 36,8 г/л исходного раствора, остаточное содержание мышьяка 30 и 30 мл/л. Согласно полученным данным, заявленный способ не имеет преимуществ перед известным применительно к извлечению мышьяка (5+).

Как показали результаты испытаний, предлагаемый способ отвечает требованиям производства и обеспечивает: повышение производительности процесса до 30 л раствора на 1 л объема реактора за 1 ч против 1,2-1,5 л/л-ч по известному способу; упрощение процесса за счет исключения стадии газообразования с соответствующим исключением оборудования, задействованного на этой стадии и сокращением численности персонала. (56) Патент Японии N51-37628, кл. C 01 B 27/00, 1976.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЫШЬЯКА (III) В ВИДЕ ТРИСУЛЬФИДА МЫШЬЯКА ИЗ РАСТВОРОВ МОКРОЙ ОЧИСТКИ ГАЗОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА, включающий обработку исходного раствора сульфидным реагентом в герметичном реакторе, вывод пульпы из реактора с последующим отделением осадка трисульфида мышьяка от маточного раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и упрощения процесса за счет исключения газовыделения при обработке, в исходный раствор предварительно вводят пульпу или маточный раствор при объемном соотношении 1 : (0,6 - 1) соответственно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4