Способ переработки мышьяксодержащих отходов
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 46453l
Союз Советских
Социалистических
Ре-..ïóáëèê (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.01.73 (21) 1877681/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 25.03.75. Бюллетень № 11
Дата опубликования описания 05.09.75 (51) М, Кл. С 01Ь 27/02
Государственный комитет
Совета Министров СССР во делам изоБретений и атнрытий (53) УДК 661.842,465 (088.8) (72) Авторы изобретения
А. Н, Петров, т. Ф. Тельных, Г. H. Попова и В. 3. Чарный (71) Заявитель
Уральский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. А. М. Горького (54) спосов перерАБотки мышьяксодержАщих отходов
As2O3 + Ое — — Asg05
СagAsqOg.НзО+ Ое — — Сa2As OT+
+ НзО
AsgO5+ 2СаО = СазАззОт
20 (2) (3) (4) (5) СаеАззОт + CaO = СазАззОа
Са,АзеОа + СаО = Ca„AsgOg
Изобретение касается переработки твердых промышленных отходов, в частности переработки мышьяксодержащих отходов цветной металлургии, Известен способ переработки мышьяксодержащих отходов смешением их с отвальными шлаками, содержащими СаО, и последующим сплавлением при 1200 †14 С.
Однако при таком способе происходит значительное выщелачивание мышьяка (3—
17 мг/л) из получаемого продукта в пределах, превышающих предельно допустимую санитарную норму.
По предлагаемому способу смесь отходов с окисью кальция предварительно прессуют и термообработку ведут в две стадии, первую из которых осуществляют при 550 — 600 С в течение 0,5 — 1 час, вторую — при 800—
900 С в течение 2 — 3 час.
Это позволяет получить труднорастворимые соединения мышьяка, в частности арсената кальция.
Сущность предлагаемого способа сводится к четырехкратной по отношению к АззОз шихтовке мышьяковистых отходов с окисью кальция и последующей керамической обработке с образованием конечного продукта— безводного четырехкальциевого арсената.
Мышьяковистые отходы, содержащие ангидрид или соли мышьяковистой кислоты (кроме солей щелочных металлов) от 10% и выше, перемешивают с обожженной известью в мольном отношении АззОз . СаО = 1: 4. Если это необходимо, то шихту подсушивают
5 до остаточной влажности не более 5%, Для подавления возгонки трехокиси мышьяка в последующем процессе обжига подготовленную исходную смесь брикетируют под давлением прессования 1 — 2 т/см . Полученные
10 брикеты подвергают двухстадийному обжигу в атмосфере воздуха. Первая стадия обжига протекает в относительно холодной зоне печи с температурой 500 — 600 С в течение 0,5—
1 час. Затем брикет помещают в горячую зо15 ну печи с температурой 800 — 900 С, где выдерживают около 2 — 3 час. При этом в шихте протекают следующие химические превращения:
Первые четыре реакции практически завершаются в начальной стадии обжига. На пер30 вой стадии обжига (500 — 600 С) продукт со464831
Растворимость (мг/л) через
Содержание
Са,А,О„ о
14 рН
4 суток суток суток суток
1,5
0,02
0,02
0,01
0,02
0,01
0,02
0,02
0,02
1,4
76
0,01
0,02
0,01
0,02
0,01
0,02
0,01
0,02
1,4
0,02
1,02
0,02
0,02
0,02
0,04
0,01
0,02
68
89
68
89
68
89
68
89
68
89 нет
19
0,06
0,04
0,02
0,03
0,04
0,03
0,04
0,04
20 6
Предмет изобретения
Составитель А. Цыганков
Техред 3. Тараненко Корректор И. Позняковская
Редактор Т. Фадеева
Заказ 2129/14 Изд. № 574 Тираж 593 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 держит смесь фаз двух- и трехкальциевых арсенатов, растворимость которых в воде относительно велика. Получение однофазного продукта, образующегося по реакции (5), требует повышения температуры и завершается при 800 — 900 С.
Если мы шьяковистые отходы содержат мышьяк в виде АзвОз, то в результате обжига трехвалентный мышьяк связывается в четырехкальциевый арсент на 70 — 90% к первоначальному количеству мышьяка. Остальное количество трехокиси мышьяка переходит в газообразную форму. Удаление мышьяка из зоны реакции в результате возгонки зависит главным образом от фазового состава мышьяковистых шламов, которые могут содержать восстановители, затрудняющие процесс окисления, например сульфиды цветных металлов.
Отходящие газы на предприятия цветной металлургии могут быть направлены в технологическую ветку газовой очистки. В мышьяковистых отходах, содержащих только соли мышьяковистой кислоты, трехвалентный мышьяк в результате обжига связывается в четырехкальциевый ар сенат практически полностью. В конечном продукте обжига пятивалентный мышьяк находится в:виде безводного четырехкальциевого арсената состава
Са4АзвОв. Получаемый безводный четырехкальциевый арсенат труднорастворим в воде.
После выдержки продукта обжига в воде около месяца раствор над твердой фазой содержит всего 0,04 кг/л As5.
Пример. 5 г исходного шлама, представляющего собой практически 100% трехокиси мышьяка, шихтуют с 5,65 г обожженной извести. Шихту прессуют под давлением 2 т/см .
Готовый брикет подвергают обжигу на воздухе вначале при 550 †6 С в течение 1 час, затем при 800 †9 С в течение 3 час. Конечный продукт весом 10,3 г представляет собой индивидуальную фазу Са4АззОд. Определение
5 мышьяка в продукте показывает, что связывание происходит на 80%.
Растворимость образцов, содержащих различное количество Са4АзяОз, приведена .в таблице.
Способ переработки мышьяксодержащих
30 отходов путем их смешения с окисью кальция и последующей термообработки, отлич а ю шийся тем, что, с целью получения труднорастворимых соединений мышьяка, в частности арсената кальция, смесь отходов с
35 окисью кальция предварительно прессуют, а термообработку ведут в две стадии, первую из которых осуществляют при 550 — 600 С в течение 0,5 — 1 час, вторую — при 800 — 900 С в течение 2 — 3 час.
