Способ переработки мышьяксодержащих свинцовых материалов

 

(iii922165

Союз Соевтскми

Соцмалмстмчвскми

Рвсоублмк

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОААУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к явт. свяд-ву (51)М. Кл. у (22) Заявлено 22.07.80 (21) 2967027/22 — 02 с присоедмменкеат заявки М (23) Приоритет

С 22 В 7/02 таеуАерстееииый камитет

СССР аю делам изобретеиий и еткрытий (5З) ЛК 669.054..83 (088.8).

Опубликовано 2З 04 82 Бюллетень М 15

Дата опубликования описания 23.04.82

В, П. Литвинов, H. И. Антипов, Г. А. Голованов и Т, С, Литвинова f; ;ч 1

3\ 1 и

Гооунаротаеннььй научно.ноопапоаатааьокнйьн пройкупп ;.::,, конструкторский институт гидрометаллургии ц52ттт1втх--мехалд 2в (72) Авторы изобретения

1 (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЫ111ЬЯКСОДЕРЖАЩИХ

СВИНЦОВЫХ МАТЕРИАЛОВ! к

Изобретение относится к цветной метаплур гии, преимущественно к переработке мышьяксодержаших свинцовых пылей и шламов производства тяжелых цветных металлов.

Наиболее близким по технической сущности

S и достигаемому результату к предлагаемому является способ переработки мьпньяксодержаших свинцовых материалов, включающий восстановительную плавку в электропечи на тносоли, от- деление чернового свинца от расплава тиосолей, 10 их водное вышелачивание и очистку раствора выщелачивания от мышьяка (1).

Недостатком известного способа является то; что цементный осадок мышьяка является высокотоксичным соединением и требует больших

15 затрат на спецзахоронение, кроме того, расходуется большое количество дефицитного металла алюминия.

Целью изобретения является .вывод мышьяка иэ технологического процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки мышьякосодержащих свинцовых материалов, включающему во становительную плавку в электропечи на тиосоли, отделение чернового свинца от расплава тиосолей, нх водное вышелачивание и очистку раствора выщелачивания от мышьяка, растворы выщелачивания вводят в мышьяковистый сток сернокислотного производства до рН смеси 1—

7 и отделяют мышьяковистый осадок.

Способ осуществляется следующим образом.

Мышьяксодержащие свинцовые материалы подвергают восстановительной плавке на тиосоли. Свинец металлический с перешедшими в него высмутом, благородными металлами и, частично, медью отделяют и направляют на рафинацию в общий процесс свинцового производства. Кадмий, уловленный в виде возгонов, в качестве продукта отправляют в кадмиевое производство. Расплав тиосолей подвергают водному выщелачиванию. Осадок, полученный после водного вьпцелачивания расплава тиосолей, в зависимости от содержания в нем цинка и меди направляют в цинковое или медное производство. Мышьяковистый раствор предлагается не подвергать очистке от мьпиьяка, а использовать его в виде реагента для осаждения мышьяка иэ кислых стоков сернокислотного

922165

40 производства, Данная операция проводится в следующем порядке.

Мышьяковистый раствор водного выгцелачивания расплава тиосолей вводят в кислый мышьяковистый раствор сернокислотного цеха, обратный порядок смещения нежелателен, так как это приводит к выделениям в атмосферу сероводорода. 10

Смешение растворов проводят равномерно при интенсивном перемешивании и заканчивают при РН 1 — 7. В случае получения.мышьяковистого продукта, не загрязненного выпавшими в осадок гидратами тяжелых металлов, процесс 15 целесообразно заканчивать при рН 2. В этих условиях мышьяк в виде сульфидов достаточно полно выпадает в осадок, хорошо отстаивается и фильтруется. Повышение РН более 7 приводит к обратному растворению мышьяка, 20 что снижает его вывод из процесса. Снижение рН ниже 1 также снижает полноту осаждения мышьяка, что подтверждено данными, приведенными в табл. 3.

Отфильтровывают осадок сульфидов мышья-.25 ка, содержащий 35 — 40% мышьяка, который является исходным сырьем для получения белого мышьяка.

Очищенные о. мышьяка растворы возвращают в голову процесса сернокислотного произ- З0 водства на орошение промывных башен. Содержание в них мышьяка находится на уровне

100 мг/л. Отработанные растворы сернокислотного производства, выводимые на очистку, содержат 10 — 35 г/л мышьяка. Наличие в раство35 рах, возвращаемых в процесс, солей натрия является положительным фактором, особенно для очистки обжиговых газов, содержащих значительное количество фтора.

Пример. Берут в пересчете на сухой вес 100 r конвертерной пыли и 30 г свинцовых шламов(40 r соды и 7 r металлургического кокса). Полученную смесь тщательно перемешивают, загружают в алундовый тигель и помещают в герметично закрытую электропечь, 45 имеющую систему отсоса для улавливания кадмиевых воэгонов. Смесь в течение 15 мин нагревают до 1150 С, при этой температуре выдерживают. 20 мин, Печь выключают. Естественное охлаждение тигля др 700 С проходит в печи в течение 45 — 50 мин при работающей

50 системе отсоса газа. Дальнейшее охлаждение тигля проводят при комнатной температуре.

Охлажденный тигель разбивают, королек свинца, расплав тиосолей и уловленные кадмиевые возгонки взвешивают и анализируют.

В табл. 1 представлен баланс распределения металлов по продуктам плавки с подшихтовкой сульфатных свинцовых шламов.

Полученный. в результате плавки расплав тиосолей измельчают и подвергают водному выщелачиванию при отношении Ж:1 — 5:1, 25 С в течение 1 ч. Полученную пульпу отфильтровывают, кек высушивают и подвергают анализу.

В табл. 2 представлен баланс распределения металлов по продуктам водного вьпцелачивания расплава тиосолей.

Берут пять порций.по 200 мл кислых растворов сернокислотного производства с содержанием 11 г/л мышьяка и 38 -/л свободной .серной кислоты и в них, при интенсивном перемешивании, вводят различное количество полученных при водном выщелачивании тиосолей растворов, имеющих РН 14 и содержащих 4,4 г/л мышьяка. Выбирают наиболее характерные показатели рН, при которых заканчивается процесс осаждения мышьяка из обоих растворов (РН 1 — 7). Показано, что при конечном РН 7 достигается наиболее полное осаждение мышьяка из растворов, остаточное содержание мышьяка 90 мг/л, но при этом появляется неприятный запах выделяющегося сероводорода и получается мышьяковистый осадок низкого качества, так как он загрязнен посторонними примесями и значительно хуже отстаивается и фильтруется. Увеличение РН более 7 (в примере 8,5) приводит к обратному растворению осажденного мышьяка.

Наиболее предпочтительным является РН 2, В этих условиях остаточное содержание мышьяка в очищенных растворах достигает 110 мг/л, не наблюдается выделений сероводорода, полу. чается кондиционный по мышьяку осадок, который хорошо отстаивается и фильтруется. Снижение РН до 1 практически не меняет характер осаждения, но несколько снижается глубина очистки растворов, при этом остаточное сойеРжанне мышьяка в них достигает 150 мг/л.

При рН менее 1 резко снижается показатель очистки растворов, что происходит иэ-эа нехватки осаждающего агента.

В табл. 3 представлен баланс распределения мышьяка по продуктам при соосаждении его из растворов.

Использование предлагаемого способа переработки мышьяксодержащих свинцовых материалов по сравнению с известным решает вопрос вывода мышьяка из технологического процесса в виде товарной продукции и вопрос одновременной очистки от мышьяка как кислых стоков .сернокислотного цеха, так и сульфидно-щелочных мьпцьяковистых растворов, без затрат на приобретение реагентов, При этом HQJIHocTblo èñêëþ÷àþòñÿ затраты на спецзахоронение токсичных мьппьяковистых осадков, тем самым решается социальный вопрос охраны окружающей среды.

922165 рр Я

„ „ О„ о о

Р 8 рр) Ф, еа о сч

° Е а

1+ о„! „Я

< ) 8 о1

° ° О ао Ч ф tH ф о с о сч

ОО

L у ф

°, Я

° ° OO ю" 4 о ! о„о

Ch

8 о мъ о

Я 3 2 о о

0 о

l о an 1 с!, О .

МЪ л о 8 о о о„

Я 1 3, о

41 м1 а! ! V1

О Ч) е t„ о о Ф Ф о„ ф ф а 1 е-3

С4 ° «4 Я а о О„ (с ф о о о

4Э о о о о О. о" Ф ю 3) о (ф

Й ф я1 1

Я.l З о а

ai и

Ю о

l Я

3

1 о

922165 р ф о о„

I о"

o„

8 о о о о

00 Ф". м

I

73 (I

CV (»

СЧ о о о ь о о

О

4Э

1о х л

ФГЪ о и 3

С 4

3/3

СЧ о

С 1 и„

ГЧ

1 °

I Я е

I o о о о„ о„ о о

6. Г

I 1 О

Ch о О

Ch о О

Ch о

Ж о о

8 о

8 о о„

Я е 1 8" О о О ь О о О о

Ю„ о

o„ о о

ФГ) С»

Ю

Ю"

Ch ю ч

I I

Й 3

1 О

6Ъ

О

О

О ж 1О g

З | — "

1 о

Э 4

1 ж

Е

О 3

flan о о„ о о о о

OO ч> г„ »4 CV

03

1х д 3 щ О

g„5

О

° М

О 3, ь

Ю ао а Ч

О еч

О

"!.

00 о ф» (V

СО

О

О"

О

СЧ

С 4

О

С ) О м

С 4 ° и о

О

9 Ф

Ф 4

О„

t»

1 О„

Г 4 ь„

Ф 4

О„ Ф

„, О„ ю о Я

l„

t о

$5 о

34 о

tC Д Ви

Э о

I о

Й. ц о

Ы о Й1

В Зф

Я о ф 5 .5

922!65

У В ж о ц о

3 îo

bC 8

$a

1И

5 о

12 ф и о

О М О . g „

Ф» g < C), cl

Ф

o ì и о

Р . 8. о о ф

*o Io.

М о

lI 8

О lP.а о

îoо х

В

Иа ООХ

О> оЕ о Я а ф

О О

Ch ю ю и

Vl ) < о

Ю

С>

С) С>

1/\ Ф

С 4

С)

OO

С ) а

Ф C

I а

Ю и а! I

a„

О О. o"

Ch 4 о

C)

lA

С») а о

cb х

Ю >

И Оо

- о

s0

Ф а о а о х х х д 4 е х о

Ы K а м я

< 1 а

Р а о >х

xgp 4

% 5

> Ы

Р1

>Я

v о ф

5И ф о х

И

N Бх

Йха ры8

О О о <ч сч о р (Ч ц> о"

О О

О О„ о о„ о о

Vl ф °

Р (е )х 8

g д о а 1

Я о о

,й

4 Ъ

Й а о о

ЗЯ

Б о

922165 о„ о„ а ж

QQ»1 о о,.

С 4 о о„ о„

О. О

)Я о

М о р »» Ъ ф о

С»

>Я

Х х 4 Е

Ю о

С 3

Ch о" о О о„

О м (Ч о ю о И,х

О

Ol ц> о о о щ 3 о

Ы а о

Ry C) а а а

Соиавитель Л. Рякина

Техред Jl.Ïåêàðü

Корректор М. Пожо

Подписное

Редактор Л. Лукач

Заказ 2510/35 Тираж 657

ВНИИПИ Государственного комитета . СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

15 922165. 1б

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я шьяка нз технологического процесса, растворы

Чпособ переработки мышьякосодержащих выщелачивания вводят в мышьяковистый сток свинцовых материалов, включающий восстано- сернокислотного производства до рН смеси 1— вительную плавку в электропечи на тиосоли, 7 и отделяют мышьяковистый осадок. отделение чернового свинца от расплава тиосо- Источники информации, лей, их водное выщелачивание и очистку раство- принятые во внимание при экспертизе ра выщелачивания от мышьяка, о т л и ч à- 1. Авторское свидетельство СССР N4 137261, ю шийся тем, что, с целью вывода мы- кл. С 22 В 7/02, 1960.