Способ получения антисептического препарата из мышьяксодержащих продуктов, полученных при уничтожении люизита
Владельцы патента RU 2414347:
Федеральное Государственное учреждение "Государственный научно-исследовательский институт промышленной экологии" (ФГУ "ГосНИИЭНП") (RU)
Изобретение относится к химической промышленности, в частности к области получения антисептических составов для защиты древесины и изделий из нее, а также других неметаллических материалов от биоразрушений, в том числе от гниения, разрушения микробами, грибами, насекомыми. Способ получения антисептического препарата для защиты древесины от гниения и разрушения включает смешение раствора, содержащего соединение мышьяка, с соединениями хрома и меди до соотношения мышьяка к хрому и меди в получаемом продукте, равном 1:(0,6-1,5):(0,3-0,8). При этом раствор, содержащий соединение мышьяка, получают водным выщелачиванием сухого или гидролизованного арсенита натрия гидролизного (АНГ) при соотношении АНГ: вода, равном 1:(2-2,5). АНГ получают из реакционной массы детоксикации люизита. Техническим результатом изобретения является расширение сырьевой базы при утилизации продуктов детоксикации отравляющих веществ.
Изобретение относится к химической промышленности, в частности к области получения антисептических составов для защиты древесины и изделий из нее от гниения и разрушения (грибами, растениями, насекомыми и др.).
Известен способ получения антисептического состава для пропитки древесины на основе каменноугольных пропиточных масел (Л.В.Долматов, И.Е.Кутуков. Новые продукты углубленной переработки нефти - «Химия и технология топлив и масел» 2004, № 3, с.19).
Недостатком этого способа является применение в качестве перемешивающего агента острого водяного пара, в результате чего после охлаждения и отстоя в резервуаре образуется трехслойная система: нижний слой - каменноугольное масло; средний слой - вода; верхний слой - нефтяное масло - мягчитель. Для поддержания в резервуаре однородной системы требуется периодическое циркуляционное перемещение компонентов смеси по схеме: резервуар-насос-резервуар, что ведет к дополнительным энергозатратам. При этом система не освобождается от воды. Кроме того, каменноугольное шпалопропиточное масло имеет резкий, неприятный и очень стойкий запах и является высококанцерогенным органическим веществом.
Известен способ получения антисептического состава для пропитки древесины (Патент RU № 2278782, кл. В27К 3/28, 2004 г.), включающий приготовление маточного раствора мышьяковой кислоты и последующее добавление в него соединений хрома (VI), меди (II) и воды до получения необходимого соотношения мышьяк: хром: медь, в котором маточный раствор мышьяковой кислоты получают взаимодействием оксида мышьяка (III) или металлического мышьяка с 30-32%-ной азотной кислотой при соотношении твердое: жидкое =1:(2,0-3,0) и постепенном повышении температуры от 70-75°С до 95-100°С, а соединения хрома (VI) и/или меди (II) и воду добавляют в маточный раствор непосредственно перед использованием.
Недостатками известного способа являются сложная, многоступенчатая технология получения и использование чистых (реактивных) мышьяка или его соединений (оксид мышьяка).
Наиболее близким к предлагаемому способу является «Способ получения антисептического препарата для защиты древесины» (патент RU № 2148493, кл. С22В 30/04, С22В 15:00, 1999 г.). Данный способ, принятый за прототип, включает сернокислотное выщелачивание медно-мышьяковых кеков и выделение медьсодержащего продукта, а затем к маточному раствору с соотношением мышьяка к меди, равным 1:(0,01:0,2), добавляют соединения шестивалентного хрома и двухвалентной меди до соотношения мышьяка к хрому и меди в продукте, равного 1:(0,6-1,5):(0,3:0,8).
Недостатками известного способа являются:
- получение продукта с остаточной серной кислотой, которая применяется в технологическом процессе, что отрицательно сказывается на технико-экономических показателях процесса и в конечном итоге приводит к потере коррозионной стойкости рабочего оборудования при пропитке древесины;
- большие энергозатраты, которые возникают в процессе выщелачивания, упаривания, рафинирования меди и обработки мышьяксодержащего маточного раствора, которые обязательно присутствуют в технологическом процессе получения антисептического препарата, получаемого по методу прототипа, используя мышьяксодержащие кеки;
- ограниченность используемой сырьевой базы.
Задачей предлагаемого изобретения является расширение сырьевой базы, утилизация продуктов детоксикации отравляющих веществ, упрощение технологии и уменьшение энергозатрат.
Поставленная задача решается использованием в качестве мышьяксодержащего препарата продуктов детоксикации люизита. Таким продуктом является арсенит натрия гидролизный (АНГ), представляющий собой сложную многокомпонентную систему, содержащую арсенит и арсенат натрия, бентонитовую глину, гидроксид и хлорид натрия, получаемую в результате переработки реакционных масс детоксикации люизита.
Заявляемый способ получения антисептического препарата из АНГ осуществляется следующим образом. АНГ подвергается водному выщелачиванию, в результате которого большая часть мышьяка переходит в раствор. Соотношение твердого к жидкому в образуемом растворе составляет 1:(2-2,5), соотношение ниже, чем 1:2 не дает полного растворения мышьяка, а выше означенных пределов повышает концентрацию хлорида натрия в образующемся растворе.
В результате предложенного способа получают мышьяксодержащий компонент, который смешивается в определенных пропорциях с соединениями меди и хрома.
Контроль концентраций соединений меди, хрома и мышьяка в процессе смешения проводят масс-спектрометрическим методом.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется примерами.
Пример 1.
АНГ подвергают водному выщелачиванию при соотношении твердого к жидкому 1:2,3. Определяют количество растворенного в маточном растворе мышьяка и к раствору добавляют соединения шестивалентного хрома и двухвалентной меди до соотношения мышьяка к хрому и меди в получаемом продукте, равного 1:(0,6-1,5):(0,3:0,8). Перед применением состава полученный препарат растворяют до нужной концентрации - 2-4% рабочий раствор в зависимости от сорта древесины, природных условий эксплуатации, технологии пропитки и рН (значение рН для рабочего раствора должно быть 1,8-2,8).
Пример 2.
К сухому АНГ с рассчитанной концентрацией мышьяка добавляют сухие соединения хрома шестивалентного и меди двухвалентной до соотношения мышьяка к хрому и меди в получаемом продукте, равного указанному в примере 1, и тщательно перемешивают. Перед применением состава препарат растворяют раствором неорганической кислоты до нужной концентрации меди-мышьяка-хрома и значения рН, равного 1,8-2,8.
Способ получения антисептического препарата для защиты древесины от гниения и разрушения, включающий смешение раствора, содержащего соединение мышьяка, с соединениями хрома и меди до соотношения мышьяка к хрому и меди в получаемом продукте, равном 1:(0,6-1,5):(0,3-0,8), отличающийся тем, что перед смешением содержащий соединение мышьяка раствор получают водным выщелачиванием сухого или гидролизованного арсенита натрия гидролизного (АНГ), полученного из реакционной массы детоксикации люизита, при соотношении АНГ: вода, равном 1:(2-2,5).
