[go: up one dir, main page]

RU2163889C1 - Method of preparing arsenic oxide - Google Patents

Method of preparing arsenic oxide Download PDF

Info

Publication number
RU2163889C1
RU2163889C1 RU2000104661A RU2000104661A RU2163889C1 RU 2163889 C1 RU2163889 C1 RU 2163889C1 RU 2000104661 A RU2000104661 A RU 2000104661A RU 2000104661 A RU2000104661 A RU 2000104661A RU 2163889 C1 RU2163889 C1 RU 2163889C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
arsenic
arsenic oxide
temperature
sludge
heating zone
Prior art date
Application number
RU2000104661A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Г. Демахин
С.И. Косенко
А.И. Наливайко
В.И. Холстов
В.П. Капашин
В.П. Севостьянов
П.Г. Мовчан
А.Л. Демьянов
Original Assignee
Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского
Демахин Анатолий Григорьевич
Наливайко Александр Иванович
Косенко Сергей Иванович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Демахин Анатолий Григорьевич, Наливайко Александр Иванович, Косенко Сергей Иванович filed Critical Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского
Priority to RU2000104661A priority Critical patent/RU2163889C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2163889C1 publication Critical patent/RU2163889C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: chemical industry, more particularly preparation of chemical elements by processing arsenic-containing waste. SUBSTANCE: method comprises charging stock into reactor, roasting said stock at temperature of higher than 400 C and at pressure of less than 1 atm and subsequently condensing the desired product. Charging process is carried out continuously with dosimeter into heating zone. Temperature in heating zone is maintained within 400 to 850 C, and roasting operation is carried out at residual pressure of 150 to 500 mm Hg, and process is conducted continuously. EFFECT: more efficient preparation method. 2 cl, 1 dwg, 3 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к получению оксидов химических элементов, в частности оксида мышьяка, путем переработки мышьяксодержащих отходов, преимущественно образующихся при переработке руд цветных металлов. The invention relates to the production of oxides of chemical elements, in particular arsenic oxide, by processing arsenic-containing wastes, mainly generated during the processing of non-ferrous metal ores.

Одним из видов твердых отходов производств являются отработанные металлургические шламы (пылевидные отходы гидрометаллургических производств). Как правило, они содержат в своем составе достаточно большие количества мышьяксодержащих соединений. Вывоз таких шламов на свалки существенно влияет на экологическую обстановку в регионах с наличием металлургических предприятий. Между тем шламы могут подвергаться вторичной переработке с получением оксида мышьяка и концентрата черных и редких металлов (молибден, вольфрам и т. д. ). Применение отходов в качестве сырьевой базы позволяет ликвидировать дефицит в мышьяке и его соединениях, необходимых в металлургии, медицине, электронике и других отраслях народного хозяйства. Концентрат черных и цветных металлов возвращается в качестве легирующих добавок в сталелитейную промышленность. И, наконец, переработка шламов улучшает экологическую обстановку в районах металлургических комбинатов. One of the types of solid industrial waste is waste metallurgical sludge (pulverized waste from hydrometallurgical production). As a rule, they contain rather large amounts of arsenic-containing compounds. The export of such sludge to landfills significantly affects the environmental situation in the regions with the presence of metallurgical enterprises. Meanwhile, sludge can be recycled to produce arsenic oxide and a concentrate of ferrous and rare metals (molybdenum, tungsten, etc.). The use of waste as a raw material base allows us to eliminate the deficit in arsenic and its compounds needed in metallurgy, medicine, electronics and other sectors of the national economy. The concentrate of ferrous and non-ferrous metals is returned as alloying additives to the steel industry. And finally, the processing of sludge improves the environmental situation in the areas of metallurgical plants.

Известен способ получения оксида мышьяка сжиганием в водородно-кислородном пламени β-хлорвинилдихлорарсина (люизита), являющегося боевым отравляющим веществом (см. патент РФ N 2046758, кл. МПК С 01 G 28/00). A known method of producing arsenic oxide by burning in a hydrogen-oxygen flame β-chlorovinyl dichloroarsin (lewisite), which is a chemical warfare agent (see RF patent N 2046758, class IPC C 01 G 28/00).

Основными недостатками данного способа являются, во-первых, то, что в процессе получения оксида мышьяка по этому методу обслуживающий персонал производства должен использовать специальные средства, защищающие органы дыхания и кожи от контакта с отравляющим веществом, во-вторых, существует ограниченная сырьевая база - запасы люизита, в-третьих, при сжигании β-хлорвинилдихлорарсина образуются в большом количестве жидкие отходы (водные растворы хлоридов, оксихлоридов и карбонатов щелочных металлов), которые необходимо в дальнейшем подвергать переработке при утилизации. The main disadvantages of this method are, firstly, that in the process of producing arsenic oxide according to this method, the production staff must use special means that protect the respiratory system and skin from contact with the poisonous substance, and secondly, there is a limited raw material base - reserves lewisite, thirdly, in the combustion of β-chlorovinyl dichloroarsine a large amount of liquid waste is formed (aqueous solutions of chlorides, oxychlorides and alkali metal carbonates), which must be subsequently verified recycling during disposal.

Известен также способ получения белого мышьяка (cм. a.c. СССР N 1435541, МПК С 01 G 28/02) и мышьякосодержащих отходов, заключающийся в том, что исходное сырье смешивают с углеродом в соотношении 4-6:1 и проводят обжиг шихты при 700oC в присутствии кислорода воздуха.There is also a method of producing white arsenic (see ac USSR N 1435541, IPC C 01 G 28/02) and arsenic-containing waste, which consists in the fact that the feedstock is mixed with carbon in a ratio of 4-6: 1 and the charge is calcined at 700 o C in the presence of atmospheric oxygen.

Недостатками данного способа являются необходимость предварительной подготовки шихты путем смешивания исходного сырья с углеродом, а также периодичность проведения процесса. The disadvantages of this method are the need for preliminary preparation of the mixture by mixing the feedstock with carbon, as well as the frequency of the process.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения оксида мышьяка, включающий окислительный обжиг при 700-900oC загруженных в реактор сернистых соединений мышьяка с получением трехокиси мышьяка (As2O3), которая при обжиге получается в виде пара, и, возгоняясь, конденсируeтся в улавливательных системах (cм. книгу Рцхиладзе В.Г. Мышьяк.- М.: Металлургия, 1969, c. 36-40).Closest to the proposed invention is a method for producing arsenic oxide, comprising oxidizing burning at 700-900 o C loaded in the reactor of sulfur compounds of arsenic to obtain arsenic trioxide (As 2 O 3 ), which when fired is obtained in the form of steam, and, being sublimated, condenses in capture systems (see the book Rtskhiladze V.G. Myshyak.- M .: Metallurgy, 1969, p. 36-40).

Основным недостатком является периодичность процесса. The main disadvantage is the frequency of the process.

Задачей изобретения является обеспечение непрерывности проведения получения оксида мышьяка. The objective of the invention is to ensure the continuity of the production of arsenic oxide.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения оксида мышьяка из мышьяксодержащих материалов, включающем загрузку сырья в реактор, его обжиг при температуре выше 400oC с последующей конденсацией целевого продукта, процесс загрузки осуществляют в непрерывном режиме дозатором в зону нагрева.The problem is solved in that in the method of producing arsenic oxide from arsenic-containing materials, including loading the raw materials into the reactor, burning it at a temperature above 400 o C with subsequent condensation of the target product, the loading process is carried out in a continuous mode with a dispenser in the heating zone.

Кроме того, температуру в зоне нагрева поддерживают в интервале 400-850oC, а обжиг проводят при остаточном давлении 150-500 мм рт. ст.In addition, the temperature in the heating zone is maintained in the range of 400-850 o C, and firing is carried out at a residual pressure of 150-500 mm RT. Art.

Изобретение поясняется чертежом, на котором приведена схема установки, обеспечивающей непрерывное получение оксида мышьяка из шлама металлургических производств, где:
1 - электродвигатель;
2 - бункер для шлама;
3 - шлам мышьяксодержащих отходов металлургических производств;
4 - шнек;
5 - реактор;
6 - нагревательные элементы;
7 - высокотемпературная зона;
8 - перфорированная труба;
9 - сборник отработанного шлама;
10 - конденсатор;
11 - к вакуумной линии;
12 - сборник оксида мышьяка.
The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of a plant that provides continuous production of arsenic oxide from sludge from metallurgical industries, where:
1 - electric motor;
2 - hopper for sludge;
3 - sludge arsenic-containing waste from metallurgical industries;
4 - auger;
5 - reactor;
6 - heating elements;
7 - high temperature zone;
8 - perforated pipe;
9 - collection of spent sludge;
10 - capacitor;
11 - to the vacuum line;
12 is a collection of arsenic oxide.

Последовательность операций по получению оксида мышьяка из шламов металлургических производств в установке непрерывным методом состоит в следующем. Мышьяксодержащий шлам загружают в бункер 2, в рабочей высокотемпературной зоне установки (зоне нагрева) 7 создают нужную температуру с помощью нагревательных элементов 6. По достижении в рабочей зоне необходимой температуры включают требуемый вакуум, запитываясь от вакуумной линии 11, и начинают подачу шлама с помощью дозатора в виде шнека 4, работающего от электродвигателя 1, в высокотемпературную зону установки. Проходя высокотемпературную зону нагрева, шлам подвергается обжигу, во время которого выделяющийся оксид мышьяка через перфорированные отверстия трубы 8 отводится в конденсатор 10, где происходит конденсация аэрозоля оксида и его сбрасывание в сборник 12. Отработанный шлам, прошедший высокотемпературную зону установки, собирается в сборнике 9. Подачу исходного шлама в бункер установки осуществляют непрерывно. The sequence of operations for the production of arsenic oxide from the sludge of metallurgical plants in a continuous method is as follows. Arsenic-containing sludge is loaded into the hopper 2, in the high-temperature working zone of the installation (heating zone) 7, the desired temperature is created using the heating elements 6. When the required temperature is reached in the working zone, the required vacuum is switched on, fed from the vacuum line 11, and the sludge is fed through the dispenser in the form of a screw 4, operating from an electric motor 1, in the high-temperature zone of the installation. Passing the high-temperature heating zone, the sludge is fired, during which the arsenic oxide released through the perforated holes of the pipe 8 is discharged into the condenser 10, where the oxide aerosol is condensed and discharged into the collector 12. The spent sludge passing through the high-temperature installation zone is collected in the collector 9. The feed sludge is fed to the installation hopper continuously.

Пример 1. За 1 ч работы установки при использовании в качестве исходного сырья шлама металлургического производства, содержащего 47,5% оксида мышьяка и режимах проведения процесса: температура рабочей зоны - 400oC; вакуум - 150 мм рт. ст. получено 564,3 г оксида мышьяка, содержащего 98,77% основного вещества, и 632,6 г отработанного шлама с содержанием оксида мышьяка 1,75%. Степень извлечения оксида мышьяка 96,3%.Example 1. For 1 h of operation of the installation when using metallurgical sludge containing 47.5% arsenic oxide as a feedstock and the process conditions: temperature of the working zone - 400 o C; vacuum - 150 mm RT. Art. 564.3 g of arsenic oxide containing 98.77% of the basic substance and 632.6 g of spent sludge with an arsenic oxide content of 1.75% were obtained. The recovery of arsenic oxide is 96.3%.

Пример 2. За 1 ч работы установки по примеру 1 и режимах проведения процесса: температура рабочей зоны - 600oC; вакуум - 320 мм рт. ст. получено 693,4 г оксида мышьяка, содержащего 98,56% основного вещества, и 776,9 г отработанного шлама с остаточным содержанием оксида мышьяка 1,98%. Степень извлечения оксида мышьяка 96,0%.Example 2. For 1 h of operation of the installation according to example 1 and the modes of the process: temperature of the working area - 600 o C; vacuum - 320 mm RT. Art. 693.4 g of arsenic oxide containing 98.56% of the basic substance and 776.9 g of spent sludge with a residual content of arsenic oxide of 1.98% were obtained. The recovery of arsenic oxide is 96.0%.

Пример 3. По примеру 1 за 1 ч работы установки и режимах проведения процесса: температура рабочей зоны - 850oC; вакуум - 500 мм рт. ст. получено 834,5 г оксида мышьяка, содержащего 97,44% основного вещества, и 919,3 г отработанного шлама с остаточным содержанием оксида мышьяка 2,14%. Степень извлечения оксида мышьяка 95,5%.Example 3. According to example 1 for 1 h of operation of the installation and the modes of the process: the temperature of the working area is 850 o C; vacuum - 500 mm RT. Art. 834.5 g of arsenic oxide containing 97.44% of the basic substance and 919.3 g of spent sludge with a residual content of arsenic oxide of 2.14% were obtained. The degree of extraction of arsenic oxide is 95.5%.

В таблице приведена зависимость степени извлечения из шлама оксида мышьяка и содержания основного вещества в нем от режимов проведения процесса: температуры рабочей зоны и остаточного давления в установке. The table shows the dependence of the degree of extraction of arsenic oxide from the sludge and the content of the main substance in it from the modes of the process: the temperature of the working zone and the residual pressure in the installation.

Из данных таблицы следует, что понижение температуры рабочей зоны установки ниже 400oC приводит к резкому падению степени извлечения оксида мышьяка из шламов, что объясняется низким давлением паров As2O3 при температурах ниже 400oC. Верхний предел в 850oC объясняется тем, что при рабочих температурах в установке более 850oC наблюдается процесс плавления отработанных шлаков, что приводит к остановке шнека и поломке электродвигателя.From the table it follows that lowering the temperature of the working zone of the installation below 400 o C leads to a sharp drop in the degree of extraction of arsenic oxide from sludge, which is explained by the low vapor pressure of As 2 O 3 at temperatures below 400 o C. The upper limit of 850 o C is explained by that at operating temperatures in the installation of more than 850 o C there is a process of melting the waste slag, which leads to a stop of the screw and breakdown of the electric motor.

Понижение остаточного давления ниже 150 мм рт. ст. уменьшает выход оксида мышьяка вследствие значительного уноса аэрозоля продукта в вакуумную линию. Понижение вакуума выше 500 мм рт. ст. также снижает степень извлечения оксида мышьяка из шлаков, что объясняется низкой эффективностью захвата и направления аэрозоля продукта из высокотемпературной зоны установки в конденсатор. Lower residual pressure below 150 mm Hg. Art. reduces the yield of arsenic oxide due to the significant ablation of the product aerosol into the vacuum line. Lowering the vacuum above 500 mm RT. Art. also reduces the degree of extraction of arsenic oxide from slag, which is explained by the low efficiency of the capture and direction of the product aerosol from the high-temperature zone of the installation into the condenser.

Изобретение позволяет получать оксид мышьяка по непрерывному методу из шламов мышьяксодержащих отходов производств со степенью извлечения 94,7-99,4%. The invention allows to obtain arsenic oxide by a continuous method from sludge from arsenic-containing industrial wastes with a recovery of 94.7-99.4%.

Способ непрерывного проведения процесса получения оксида мышьяка позволяет в сравнении с периодической технологией уменьшить трудозатраты, связанные с загрузкой исходного сырья, выгрузкой отработанного шлама, ликвидировать потери времени на разогрев реактора периодического действия и его остывание для следующей загрузки. В целом это приводит к повышению производительности процесса получения оксида мышьяка из мышьяксодержащих материалов и снижению энергоемкости технологии. The continuous process for the production of arsenic oxide allows, in comparison with the batch technology, to reduce the labor costs associated with loading the feedstock, unloading the spent sludge, and eliminating the time lost in heating the batch reactor and cooling it for the next load. In general, this leads to an increase in the productivity of the process of obtaining arsenic oxide from arsenic-containing materials and a decrease in the energy intensity of the technology.

Claims (2)

1. Способ получения оксида мышьяка из мышьяксодержащих материалов, включающий загрузку сырья в реактор, его обжиг при температуре выше 400oC с последующей конденсацией целевого продукта, отличающийся тем, что загрузку осуществляют в непрерывном режиме дозатором в зону нагрева и обжиг проводят при остаточном давлении 150 - 500 мм рт. ст.1. The method of producing arsenic oxide from arsenic-containing materials, comprising loading the raw materials into the reactor, burning them at a temperature above 400 o C followed by condensation of the target product, characterized in that the loading is carried out continuously by the dispenser in the heating zone and the burning is carried out at a residual pressure of 150 - 500 mmHg. Art. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температуру в зоне нагрева поддерживают в интервале 400 - 850oC.2. The method according to p. 1, characterized in that the temperature in the heating zone is maintained in the range of 400 - 850 o C.
RU2000104661A 2000-02-24 2000-02-24 Method of preparing arsenic oxide RU2163889C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000104661A RU2163889C1 (en) 2000-02-24 2000-02-24 Method of preparing arsenic oxide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000104661A RU2163889C1 (en) 2000-02-24 2000-02-24 Method of preparing arsenic oxide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2163889C1 true RU2163889C1 (en) 2001-03-10

Family

ID=20231098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000104661A RU2163889C1 (en) 2000-02-24 2000-02-24 Method of preparing arsenic oxide

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2163889C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2232719C2 (en) * 2001-12-13 2004-07-20 Демахин Анатолий Григорьевич Method for preparing arsenic oxide of special purity
RU2486135C1 (en) * 2012-01-10 2013-06-27 Игорь Вячеславович Данилко Method of processing nonferrous metallurgy wastes containing arsenic and sulphur

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1981002568A1 (en) * 1980-03-10 1981-09-17 Boliden Ab A method for working-up arsenic-containing waste products
US4401632A (en) * 1981-01-15 1983-08-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior Recovery of arsenic from flue dust
RU2046758C1 (en) * 1992-04-27 1995-10-27 Научно-исследовательский институт химии при Нижегородском государственном университете им.Н.И.Лобачевского Method of arsenic oxide producing

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1981002568A1 (en) * 1980-03-10 1981-09-17 Boliden Ab A method for working-up arsenic-containing waste products
US4401632A (en) * 1981-01-15 1983-08-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior Recovery of arsenic from flue dust
RU2046758C1 (en) * 1992-04-27 1995-10-27 Научно-исследовательский институт химии при Нижегородском государственном университете им.Н.И.Лобачевского Method of arsenic oxide producing

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
РЦХИЛАДЗЕ В.Г. Мышьяк. - М.: Металлургия, 1969, с.35 и 36. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2232719C2 (en) * 2001-12-13 2004-07-20 Демахин Анатолий Григорьевич Method for preparing arsenic oxide of special purity
RU2486135C1 (en) * 2012-01-10 2013-06-27 Игорь Вячеславович Данилко Method of processing nonferrous metallurgy wastes containing arsenic and sulphur

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2985647B2 (en) Dissolution method of spent catalyst
WO2012065798A2 (en) Method for recycling organic waste material
EP0471816B1 (en) Process for recovering heavy metals from spent catalysts
US5547490A (en) Method and installation for removing lead and zinc from foundry dust
US10287177B1 (en) Method and apparatus for extracting high-purity molybdenum oxide powders and nanopowders from low-grade concentrates
CN111618072A (en) Method for performing harmless treatment on hazardous waste collected dust
GB2073724A (en) Partitioning of refractory metals from oxidation resistant scrap alloy
RU2163889C1 (en) Method of preparing arsenic oxide
US6932853B2 (en) Mechanical separation of volatile metals at high temperatures
KR102662338B1 (en) Two-step dross processing
JP4236733B2 (en) Method and apparatus for thermal decomposition of dioxin
US5007960A (en) Method for removing chromium from chromium containing waste material
KR910001010B1 (en) Method for recovering zinc from substances containing a zinc conpound
JP2001098339A (en) Method of producing vanadium alloy iron and vanadium alloy steel
RU2031163C1 (en) Method of slime utilization of galvanic manufacture
JP2023103823A (en) Method for producing crude zinc oxide and method for treating soot
CN113136489A (en) Synchronous processing method for detoxification and resource utilization of high-arsenic soot
EA011214B1 (en) A process for reprocessing oxidic by-products containing arsenic
JP3524119B2 (en) Method for treating Ni-containing waste catalyst for recovering raw materials for steelmaking
RU2408739C1 (en) Method of processing electroplating sludge
KR20240048565A (en) Enhanced dross feedstock
RU2418080C1 (en) Procedure for processing wastes of aluminium production
JP7688653B2 (en) A sustainable method for recycling smelter dust and sludge to recover lead and zinc and produce iron-bearing recycled material with heavy metals removed
SU1013503A1 (en) Process for producing agglomerate from vanadium-bearing wastes of petroleum fuel
RU2154690C1 (en) Method of extraction of molybdenum trioxide from cinder