Способ получения оксида мышьяка

 

Изобретение относится к получению оксидов химических элементов, в частности оксида мышьяка, находящего применение в оптической промышленности. Способ заключается в использовании в качестве мышьяксодержащего соединения β -хлорвинилдихлорарсина (люизита). Жидкий люизит b -хлорвинилдихлорарсин) распыляют в кислороде с помощью форсунки до аэрозольного состояния. Аэрозоль подают в водородно-кислородное пламя той же форсунки. В пламени происходит окисление люизита с образованием следующих продуктов: оксида мышьяка, диоксида углерода, воды, хлористого водорода и хлора. Эти продукты в потоке кислорода подают из реактора в абсорбер, орошаемый водным раствором соляной кислоты. Здесь улавливается мелкодисперсный оксид мышьяка, который выпадает в осадок. Остальные продукты окисления улавливаются во втором абсорбере, орошаемом водным раствором едкого натра. Из 1 кг люизита получают 350 г оксида мышьяка. Задачей изобретения является расширение сырьевой базы мышьякосдержащих соединений, из которых получают оксид мышьяка.

Предполагаемое изобретение относится к получению оксидов химических элементов, в частности оксида мышьяка, находящего применение в оптической промышленности.

Известен способ получения оксида мышьяка окислением сульфидных руд (1). Мышьяк и сера образуют несколько смешанных минералов: реальгар As₄S₄, ауримигмент As₂S₃ и другие. При окислительном обжиге этих минералов образуются диоксид серы (SO₂) и оксид мышьяка (As₂O₃). Смесь этих продуктов легко разделяется, поскольку диоксид серы газ, а оксид мышьяка высокодисперсный порошок с частицами субмикронных размеров. Окислительный обжиг осуществляют во вращающихся печах барабанного типа на воздухе.

Описанный способ является основным промышленным способом получения оксида мышьяка и выбран в качестве прототипа предполагаемого изобретения.

Основным недостатком известного способа является ограниченность сырьевой базы мышьяксодержащих соединений, поскольку мышьяк принадлежит к числу рассеянных элементов и не образует коренных месторождений.

Задачей предполагаемого изобретения является расширение сырьевой базы мышьяксодержащих соединений, из которых известным способом может быть получен оксид мышьяка. Поставленная задача решается тем, что в известном способе получения оксида мышьяка окислением мышьяксодержащих соединений согласно прототипу, в качестве мышьяксодержащего соединения используют β-хлорвинилдихлорарсин (люизит). При окислении люизита кислородом одним из продуктов реакции является оксид мышьяка ценный химический продукт, пригодный к использованию в оптической промышленности.

Люизит является одним из наиболее опасных боевых отравляющих веществ. В настоящее время запасы этого средства массового уничтожения оцениваются в 100 тыс. тонн. В соответствии с рядом международных договоренностей о запрещении производства и применения химического оружия люизит подлежит полному уничтожению. Поэтому запасы этого вещества могут рассматриваться как "месторождение" мышьяксодержащего сырья, из которого согласно предполагаемому изобретению получают оксид мышьяка. Это позволяет вовлечь в сферу производства оксида мышьяка ≈ 100 тыс. тонн "бросового" сырья, которое в любом случае подлежит уничтожению и получить ≈ 35 тыс. тонн целевого продукта.

Использование люизита в качестве исходного мышьяксодержащего соединения для получения из него оксида мышьяка неизвестно из открытых источников научно-технической информации.

Предполагаемое изобретение решает одновременно две важные народнохозяйственные задачи: 1) расширение сырьевой базы для получения ценного химического продукта оксида мышьяка; 2) уничтожение боевого отравляющего вещества (люизита) путем превращения этого летучего и токсичного вещества в наименее летучее и токсичное из производных мышьяка оксид мышьяка.

Предполагаемое изобретение может быть осуществлено в нескольких вариантах. Один из вариантов конкретного осуществления предполагаемого изобретения, обеспечивающий высокий выход продукта и производительность осуществляют следующим образом: жидкий люизит распыляют в кислороде с помощью форсунки до аэрозольного состояния. Аэрозоль подают в водородно-кислородное пламя той же форсунки. В пламени происходит окисление люизита с образованием следующих продуктов: оксида мышьяка, диоксида углерода, воды, хлористого водорода и хлора. Эти продукты в потоке кислорода подают из реактора в абсорбер, орошаемый водным раствором соляной кислоты. Здесь улавливается мелкодисперсный оксид мышьяка, который выпадает в осадок. Остальные продукты окисления улавливаются во втором абсорбере, орошаемом водным раствором едкого натра. Здесь полностью поглощаются диоксид углерода, хлор, а также хлористый водород. При этом образуется соответственно карбонат, оксихлорид и хлорид натрия. Оксид мышьяка мало растворим в соляной кислоте и выпадает в осадок, который отделяют от водной фазы и сушат. Из 1 кг люизита получают 350 г оксида мышьяка.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДА МЫШЬЯКА путем окисления мышьяксодержащего соединения, отличающийся тем, что в качестве мышьяксодержащего соединения используют β хлорвинилдихлорарсин.