[go: up one dir, main page]

RU2371391C1 - Способ получения элементного мышьяка из водных и водно-органических растворов мышьяксодержащих соединений - Google Patents

Способ получения элементного мышьяка из водных и водно-органических растворов мышьяксодержащих соединений Download PDF

Info

Publication number
RU2371391C1
RU2371391C1 RU2008119099/15A RU2008119099A RU2371391C1 RU 2371391 C1 RU2371391 C1 RU 2371391C1 RU 2008119099/15 A RU2008119099/15 A RU 2008119099/15A RU 2008119099 A RU2008119099 A RU 2008119099A RU 2371391 C1 RU2371391 C1 RU 2371391C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
arsenic
aqueous
reaction
temperature
lewisite
Prior art date
Application number
RU2008119099/15A
Other languages
English (en)
Inventor
Владислав Викторович Шелученко (RU)
Владислав Викторович Шелученко
Антон Юрьевич Уткин (RU)
Антон Юрьевич Уткин
Максим Владимирович Корольков (RU)
Максим Владимирович Корольков
Владимир Федорович Павличенко (RU)
Владимир Федорович Павличенко
Светлана Михайловна Макарочкина (RU)
Светлана Михайловна Макарочкина
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт органической химии и технологии (ФГУП "ГосНИИОХТ")
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт органической химии и технологии (ФГУП "ГосНИИОХТ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт органической химии и технологии (ФГУП "ГосНИИОХТ")
Priority to RU2008119099/15A priority Critical patent/RU2371391C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2371391C1 publication Critical patent/RU2371391C1/ru

Links

Landscapes

  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано в гидрометаллургической промышленности, а также при утилизации отравляющих веществ группы люизита на объектах уничтожения химического оружия. К водному раствору арсенита натрия или продуктов детоксикации люизита периодически добавляют едкий натр и диоксид тиомочевины в виде кристаллов или раствора. Реакцию проводят при температуре от 40 до 80°С. Раствор перемешивают 120 мин, элементный мышьяк отделяют от жидкой фазы, промывают водой и высушивают. Способ обеспечивает максимальный перевод ионов мышьяка в элементный мышьяк с минимальными затратами и уменьшение количества токсичных отвалов, газовых выбросов и сточных вод.

Description

Изобретение относится к области химии и может быть использовано при выделении элементного мышьяка из водных и водно-органических растворов. Способ основан на реакции химического восстановления ионного мышьяка диоксидом тиомочевины [ДОТМ] в щелочной среде. Предлагаемый способ позволяет существенно упростить выделение элементного мышьяка из водных и водно-органических растворов с мышьяксодержащими соединениями, что значительно снижает их токсичность и уменьшает количество отходов, подлежащих захоронению.
Задача выделения мышьяка в форме, наиболее удобной для утилизации или захоронения, имеется в гидрометаллургической промышленности, где в производстве цветных и благородных металлов применяется мышьяксодержащее сырье. При этом мышьяк распределяется между промпродуктами и отходами в виде отвалов, газовых выбросов и сточных вод. Аналогичная задача возможна при уничтожении химического оружия, т.к. образовалось большое количество реакционных масс, содержащих мышьяк в виде солей или его органических соединений. Таким образом, предлагаемый способ может быть применен в гидрометаллургической промышленности и на объектах уничтожения химического оружия.
Известные способы выделения элементного мышьяка основываются на реакции восстановления, где в качестве восстановителей используют фосфорную кислоту и ее соли [патент Япония №7103246, 27.01.71], гипофосфит натрия [АС СССР №480648, 15.08.75], измельченную сурьму [АС СССР №471301, 25.05.75], порошковый цинк [патент Японии №7547813, 28.04.75], сплавы металлов с кремнием [патент ФРГ №2212961, 02.11.72]. С целью повышения степени извлечения мышьяка в очищаемые растворы вводят добавки, например, сульфита натрия [АС СССР №480648, 15.08.75], активированного угля [АС СССР №480648, 15.08.75]. Процесс ведут при температуре 70-100°С.
Недостатком окислительно-восстановительных процессов является многостадийность, образование отходов в виде смесей солей, подлежащих специальному захоронению.
Известен способ утилизации композиции мышьякорганических соединений, содержащих 10-хлор-5,10-дигидрофенарсазин [патент России 2129456, 27.04.1999]. Данный способ заключается в восстановлении 10-хлор-5,10-дигидрофенарсазина (адамсита) муравьиной кислотой до аморфного мышьяка в автоклаве при температуре 140°С и выдержке 4 часа. Муравьиная кислота является также растворителем, поэтому реакция проводится при мольном отношении адамсит: муравьиная кислота 1:6. При этом образуется осадок металлического мышьяка с содержанием основного вещества на уровне 93%. Выход мышьяка 93,6% от теоретического. Недостатком способа является применение давления, высокой температуры и кислой среды, что приводит к необходимости использования специальной коррозионно-стойкой аппаратуры.
Известен способ выделения элементного мышьяка из реакционных масс, полученных при уничтожении люизита [патент России №2009276, 2002]. Способ заключается в электрохимическом восстановлении ионов мышьяка в водном 5-20% растворе едкого натра. Электролиз проводят с титановым катодом и титановым анодом, имеющим окисно-рутениевое покрытие. Анодное и катодное пространство разделено диафрагмой, что приводит к повышению напряжения на электролизере.
Основными недостатками данного способа является применение специального оборудования, высокий расход электроэнергии, низкая производительность электролизера, образование хлора и арсина в качестве побочных продуктов. Количество выделяющегося хлора и арсина составляет соответственно 17 т и 100 кг на 1 т мышьяка. Способ является взрывоопасным из-за выделяющегося кислорода и водорода. Для повышения выхода мышьяка по току остаточное количество мышьяка в электролите составляет около 45% от исходного содержания.
Задачей настоящего изобретения является создание способа, который обеспечивает максимальный перевод ионов мышьяка в элементный мышьяк с минимальными затратами. Она решается выделением элементного мышьяка в одну стадию при температуре 40-80°С при атмосферном давлении. Реакцию проводят в щелочной среде, в качестве восстановителя используют диоксид тиомочевины. В процессе реакции образуется мочевина и сульфит натрия. Элементный мышьяк отделяют от жидкой фазы, промывают водой и высушивают. Он может использоваться либо для получения чистого мышьяка, либо для получения мышьяксодержащих соединений. Данный способ для мышьяксодержащих соединений в литературе не описан.
Пример 1. В реактор, снабженный механической мешалкой, обратным холодильником и термопарой, загружают водный раствор арсенита натрия в количестве 20 мл, масса ионного мышьяка 0,6 г, что составляет 30000 мг/л. Периодически добавляют 2,9 г диоксида тиомочевины (в дальнейшем ДОТМ).
Температура - 50°С.
Время выдержки реакционной массы - 120 мин.
Выход по мышьяку - 96,1%.
Пример 2. В реактор загружают водный раствор арсенита натрия - 20 мл с содержанием мышьяка 30000 мг/л и кристаллический едкий натр в количестве 0,4 г. Периодически добавляют 2,9 г ДОТМ.
Температура - 50°С.
Время выдержки реакционной массы - 120 мин.
Выход по мышьяку - 99,5%.
Пример 3. В реактор загружают 20 мл водного раствора арсенита натрия с содержанием общего мышьяка 30000 мг/л и кристаллический едкий натр в количестве 2 г. Периодически загружают 2,9 г ДОТМ.
Температура - 48-50°С.
Время выдержки реакционной массы - 120 мин.
Выход по мышьяку - 98,0%.
Пример 4. Отличается от примера 3 количеством кристаллического едкого натра. В интервале содержание едкого натра в водном растворе 0,4 г - 2 г, выход по мышьяку не изменяется.
Время выдержки реакционной массы - 120 мин.
Выход по мышьяку - 99,5%.
Пример 5. В реактор загружают 20 мл водного раствора арсенита натрия с содержанием ионного мышьяка 30000 мг/л и кристаллический едкий натр в количестве 2 г.Периодически загружают 2,9 г ДОТМ.
Температура - 30°С.
Время выдержки реакционной массы - 120 мин.
Выход по мышьяку - 29,1%.
Пример 6. Отличается от примера 5 температурой реакции.
Температура - 80°С.
Время выдержки реакционной массы - 120 мин.
Выход по мышьяку - 89%.
Пример 7. В реактор загружают 7,5 мл реакционной массы, полученной при детоксикации люизита состава в массовых %: As+3 - 6,7; As+5 - 0,17; NaOH - 6,58; NaCl - 15,8; 17,5 мл - дистиллированной воды. Периодически добавляют в кристаллической форме 1,5 г ДОТМ.
Температура - 60°С.
Время выдержки реакционной массы - 120 мин.
Выход по мышьяку - 99,99%.
Пример 8. В реактор загружают 10 мл реакционной массы после детоксикации ипритно-люизитной смеси, в состав которой входит N-метилпирролидон, моноэтаноламин, этиленгликоль. Содержание общего мышьяка в растворе 72000 мг/л. Добавляется 5 мл 20 мас.% NaOH и реакционная масса перемешивается при температуре 80°С в течение 120 мин. После охлаждения до 50°С в кристаллическом виде периодически добавляется 2,0 г ДОТМ.
Время выдержки реакционной массы - 120 мин.
Выход по мышьяку - 99,8%.
Содержание общего мышьяка в растворе после реакции - 144 мг/л.
Пример 9. В реактор загружают 10 мл реакционной массы после детоксикации ипритно-люизитной смеси, в которой увеличено содержание этиленгликоля и моноэтаноламина в 2 раза. Добавляется 5 мл 20 мас.% NaOH и реакционная масса перемешивается при температуре 80°С в течение 120 мин. Периодически добавляется 2,9 г ДОТМ.
Время выдержки реакционной массы - 120 мин.
Выход по мышьяку - 44,4%.
Пример 10. В реактор загружают водный раствор арсенита натрия в количестве 20 мл с содержанием ионного мышьяка 30000 мг/л. Периодически в кристаллическом виде добавляется 2,9 г ДОТМ. Температура реакции 20°С. После выдержки 120 мин выход по мышьяку составил 20%. После отделения осадка в фильтрате постепенно происходило дополнительное осаждение мышьяка. Через 48 ч выход мышьяка составил 50%. При этом наблюдалось дальнейшее выпадение осадка.
Из приведенных примеров видно, что снижение температуры ниже 40°С приводит к значительному уменьшению скорости процесса. Вследствие этого для полноты осаждения мышьяка необходимо увеличение времени выдержки реакционной массы (см. пример 10). Увеличение температуры реакции выше 80°С приводит к снижению выхода по мышьяку из-за разложения ДОТМ. На реакцию положительно влияет количество едкого натра в растворе. Данное явление можно объяснить увеличением растворимости ДОТМ в растворе и образованием более реакционноспособной формы.
Таким образом, основными факторами, влияющими на проведение реакции, являются температура и концентрация едкого натра в растворе.

Claims (1)

  1. Способ получения элементного мышьяка из растворов мышьяксодержащих соединений, таких, как арсенит натрия и продукты детоксикации люизита и ипритно-люизитной смеси, включающий реакцию их взаимодействия с диоксидом тиомочевины, которую проводят в одну стадию в щелочной среде при атмосферном давлении и температуре 40-80°С.
RU2008119099/15A 2008-05-15 2008-05-15 Способ получения элементного мышьяка из водных и водно-органических растворов мышьяксодержащих соединений RU2371391C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008119099/15A RU2371391C1 (ru) 2008-05-15 2008-05-15 Способ получения элементного мышьяка из водных и водно-органических растворов мышьяксодержащих соединений

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008119099/15A RU2371391C1 (ru) 2008-05-15 2008-05-15 Способ получения элементного мышьяка из водных и водно-органических растворов мышьяксодержащих соединений

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2371391C1 true RU2371391C1 (ru) 2009-10-27

Family

ID=41353095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008119099/15A RU2371391C1 (ru) 2008-05-15 2008-05-15 Способ получения элементного мышьяка из водных и водно-органических растворов мышьяксодержащих соединений

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2371391C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102602994A (zh) * 2011-12-20 2012-07-25 湖南展泰有色金属有限公司 一种利用含砷水废水制备三氧化二砷的方法
RU2513846C1 (ru) * 2012-12-25 2014-04-20 Александр Михайлович Ченцов Способ переработки арсенита натрия гидролизного в товарную продукцию
RU2574449C2 (ru) * 2013-11-13 2016-02-10 Александр Михайлович Ченцов Способ выведения соединений мышьяка (v) из технологических растворов

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU420690A1 (ru) * 1972-04-12 1974-03-25 Способ получения металлов из щелочныхрастворов
RU2009276C1 (ru) * 1992-04-02 1994-03-15 Баранов Юрий Иванович Способ получения тонкодисперсного порошка элементного мышьяка путем электролиза водно-щелочных растворов его соединений
US5545800A (en) * 1994-07-21 1996-08-13 Regents Of The University Of California Clean process to destroy arsenic-containing organic compounds with recovery of arsenic
RU2073542C1 (ru) * 1994-09-26 1997-02-20 Саратовское высшее военное инженерное училище химической защиты Способ утилизации отравляющих веществ группы люизита, иприта и их смесей
RU2129456C1 (ru) * 1997-01-10 1999-04-27 Войсковая часть 61469 Способ утилизации композиции мышьякорганических веществ из государственного могильника, содержащей 10-хлор-5,10-дигидрофенарсазин

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU420690A1 (ru) * 1972-04-12 1974-03-25 Способ получения металлов из щелочныхрастворов
RU2009276C1 (ru) * 1992-04-02 1994-03-15 Баранов Юрий Иванович Способ получения тонкодисперсного порошка элементного мышьяка путем электролиза водно-щелочных растворов его соединений
US5545800A (en) * 1994-07-21 1996-08-13 Regents Of The University Of California Clean process to destroy arsenic-containing organic compounds with recovery of arsenic
RU2073542C1 (ru) * 1994-09-26 1997-02-20 Саратовское высшее военное инженерное училище химической защиты Способ утилизации отравляющих веществ группы люизита, иприта и их смесей
RU2129456C1 (ru) * 1997-01-10 1999-04-27 Войсковая часть 61469 Способ утилизации композиции мышьякорганических веществ из государственного могильника, содержащей 10-хлор-5,10-дигидрофенарсазин

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
НЕМОДРУК А.А. Аналитическая химия мышьяка. - М.: Наука, 1976, с.117. Вывод и обезвреживание мышьяка в технологических процессах. - М.: Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований, 1977, с.33. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102602994A (zh) * 2011-12-20 2012-07-25 湖南展泰有色金属有限公司 一种利用含砷水废水制备三氧化二砷的方法
RU2513846C1 (ru) * 2012-12-25 2014-04-20 Александр Михайлович Ченцов Способ переработки арсенита натрия гидролизного в товарную продукцию
RU2574449C2 (ru) * 2013-11-13 2016-02-10 Александр Михайлович Ченцов Способ выведения соединений мышьяка (v) из технологических растворов

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7618253B2 (ja) 廃リチウムイオン電池からリチウムを回収する方法
RU2486266C2 (ru) Переработка отходов свинца
KR101604954B1 (ko) 폐전지의 리튬폐액을 활용한 고순도 인산리튬 제조방법
CN101648702B (zh) 以粗碲为原料制备二氧化碲的方法
EP0551155A1 (en) Process for recovering zinc and lead from flue dusts from electrical steel works and for recycling said purified metals to the furnace, and installation for implementing said process
CN108191623B (zh) 一种生产光引发剂1173和184循环工艺
RU2371391C1 (ru) Способ получения элементного мышьяка из водных и водно-органических растворов мышьяксодержащих соединений
CN108728656B (zh) 一种含稀土废料的分离回收方法
CN105862068B (zh) 一种氯化亚锡的合成方法
CN101144169A (zh) 一种dl-高半胱氨酸内酯盐酸盐的生产方法
US2737298A (en) Waste disposal process
KR102497777B1 (ko) 리튬의 회수방법
CN105776707B (zh) 一种甲硝唑废水的处理方法
KR100846838B1 (ko) 전기로 더스트로부터 아연성분의 회수방법
CN115959643A (zh) 副产磷盐与钢铁酸洗副产铁盐的资源化利用方法
CN112687973B (zh) 一种处理含有磷酸铁锂的物质的方法及设备
CN103540749B (zh) 一种从辛酸铑有机废液中回收铑的方法
JP2012091981A (ja) 水酸化ナトリウムの精製方法
KR20230113749A (ko) 용액으로부터 Li 및 Ni를 재생하는 방법
CN108793199B (zh) 一种在制备氯酸钾废水中回收氯化钠的方法
RU2192297C1 (ru) Способ переработки реакционных масс, образующихся в процессе детоксикации люизита
JP4389015B1 (ja) 高純度Siの製造方法
JP2007055915A (ja) 二酸化炭素と水素からギ酸塩の製造方法
RU2803889C1 (ru) Способ получения 4-хлор-2-аминофенола
RU2368598C1 (ru) Совмещенный способ получения 4-амино-2,6-динитро- и 2,4,6-триаминотолуолов

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120516