RU2477326C2 - Method for removing arsenic from cobalt production waste - Google Patents
Method for removing arsenic from cobalt production waste Download PDFInfo
- Publication number
- RU2477326C2 RU2477326C2 RU2011116390/02A RU2011116390A RU2477326C2 RU 2477326 C2 RU2477326 C2 RU 2477326C2 RU 2011116390/02 A RU2011116390/02 A RU 2011116390/02A RU 2011116390 A RU2011116390 A RU 2011116390A RU 2477326 C2 RU2477326 C2 RU 2477326C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- arsenic
- product
- water
- leaching
- deposition
- Prior art date
Links
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 73
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 5
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 title claims description 4
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 title claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 34
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 19
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims abstract description 11
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- MHUWZNTUIIFHAS-XPWSMXQVSA-N 9-octadecenoic acid 1-[(phosphonoxy)methyl]-1,2-ethanediyl ester Chemical compound CCCCCCCC\C=C\CCCCCCCC(=O)OCC(COP(O)(O)=O)OC(=O)CCCCCCC\C=C\CCCCCCCC MHUWZNTUIIFHAS-XPWSMXQVSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229940047047 sodium arsenate Drugs 0.000 claims abstract description 7
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 10
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims 3
- CUGMJFZCCDSABL-UHFFFAOYSA-N arsenic(3+);trisulfide Chemical compound [S-2].[S-2].[S-2].[As+3].[As+3] CUGMJFZCCDSABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- UKUVVAMSXXBMRX-UHFFFAOYSA-N 2,4,5-trithia-1,3-diarsabicyclo[1.1.1]pentane Chemical compound S1[As]2S[As]1S2 UKUVVAMSXXBMRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 26
- XPDICGYEJXYUDW-UHFFFAOYSA-N tetraarsenic tetrasulfide Chemical compound S1[As]2S[As]3[As]1S[As]2S3 XPDICGYEJXYUDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 9
- HWONDRXIPYYYRK-UHFFFAOYSA-N arsoric acid carbonic acid Chemical compound C(O)(O)=O.[As](O)(O)(O)=O HWONDRXIPYYYRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 4
- RMBBSOLAGVEUSI-UHFFFAOYSA-H Calcium arsenate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-][As]([O-])([O-])=O.[O-][As]([O-])([O-])=O RMBBSOLAGVEUSI-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 3
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- -1 arsenic sulfides Chemical class 0.000 description 3
- 229940103357 calcium arsenate Drugs 0.000 description 3
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 3
- JQJCSZOEVBFDKO-UHFFFAOYSA-N lead zinc Chemical compound [Zn].[Pb] JQJCSZOEVBFDKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003818 cinder Substances 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000005486 sulfidation Methods 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 240000001426 Amorpha canescens Species 0.000 description 1
- 235000015911 Amorpha canescens Nutrition 0.000 description 1
- 235000004047 Amorpha fruticosa Nutrition 0.000 description 1
- DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-K Arsenate3- Chemical compound [O-][As]([O-])([O-])=O DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical class [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WIKSRXFQIZQFEH-UHFFFAOYSA-N [Cu].[Pb] Chemical compound [Cu].[Pb] WIKSRXFQIZQFEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000012445 acidic reagent Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- DLHONNLASJQAHX-UHFFFAOYSA-N aluminum;potassium;oxygen(2-);silicon(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Si+4].[Si+4].[Si+4].[K+] DLHONNLASJQAHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 1
- 229940000489 arsenate Drugs 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052598 goethite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M hydroxy(oxo)iron Chemical compound [O][Fe]O AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052652 orthoclase Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам удаления мышьяка из отходов кобальтового производства. Предлагаемый способ удаления мышьяка из отходов кобальтового производства включает твердофазный обжиг отходов в смеси с содой с последующим водным выщелачиванием продукта обжига и осаждением из раствора сульфида мышьяка. Способ позволяет получить малотоксичный товарный продукт сульфида мышьяка и продукт от водного выщелачивания с низким остаточным содержанием мышьяка.The invention relates to non-ferrous metallurgy, in particular to methods for the removal of arsenic from wastes of cobalt production. The proposed method for the removal of arsenic from cobalt production waste involves solid-phase burning of waste mixed with soda, followed by aqueous leaching of the burning product and precipitation of arsenic sulfide from the solution. The method allows to obtain a low-toxic commercial product of arsenic sulfide and a product from aqueous leaching with a low residual arsenic content.
Известен способ сульфидирования свинец-цинкосодержащих пылей серой при 325-350°С в течение 120 мин с последующим выщелачиванием продукта сульфидирования раствором сульфида натрия и осаждением из раствора в виде сульфидов мышьяка (А.с. №990841 СССР. Способ удаления мышьяка из свинец-цинкосодержащих пылей / Исабаев С.М., Жумашев К., Мильке Э.Г., Кузгибекова Х. БИ №3, 1983). Извлечение мышьяка в раствор составляет 98,6%. Недостатком является применение токсичного и дорогого сульфида натрия для выщелачивания продукта обжига.A known method of sulfidation of lead-zinc dust with sulfur at 325-350 ° C for 120 minutes, followed by leaching of the sulfidation product with a solution of sodium sulfide and precipitation from the solution in the form of arsenic sulfides (AS No. 990841 USSR. Method of removing arsenic from lead-zinc-containing dusts / Isabaev S.M., Zhumashev K., Milke E.G., Kuzgibekova Kh. BI No. 3, 1983). The recovery of arsenic in the solution is 98.6%. The disadvantage is the use of toxic and expensive sodium sulfide to leach the firing product.
Известны сульфат-натриевый способ переработки мышьяксодержащих пылей свинцовых заводов, способ плавки медных шликеров в смеси с углекислой содой в отражательной печи, при этом свинец до 90% переходил в металлическую фазу, а мышьяк концентрировался в содовых шлаках (Пономарева Е.И., Соловьева В.Д., Боброва В.В. Мышьяк в свинцово-цинковом и медном производствах // Комплексное использование минерального сырья. 1978, №1. С.66-71). Сульфат-натриевый способ состоит в электроплавке пылей с сульфатом натрия и восстановителем при температуре 1000-1500°С, в водном растворении продуктов плавки, при котором мышьяк переходит в раствор, из которого извлекается изоморфным соосаждением арсената и фосфата натрия. Ф.И. Лоскутовым с сотрудниками разработана технология переработки шпейзы, включающая обжиг в присутствии серы с последующим водным выщелачиванием спека с целью извлечения мышьяка в виде арсената натрия с дальнейшим переводом его в арсенат кальция. Недостатком данных способов является вывод мышьяка в высокотоксичной форме арсенатов кальция и высокая температура термообработки.Known sodium sulfate method of processing arsenic dust from lead plants, a method of melting copper slurries mixed with carbonate soda in a reflective furnace, with lead passing up to 90% into the metal phase, and arsenic was concentrated in soda slags (Ponomareva E.I., Solovieva V .D., Bobrova VV Arsenic in lead-zinc and copper production // Integrated use of mineral raw materials. 1978, No. 1. P.66-71). The sodium sulfate method consists in the electrosmelting of dusts with sodium sulfate and a reducing agent at a temperature of 1000-1500 ° C, in the aqueous dissolution of melting products, in which arsenic passes into a solution from which it is extracted by isomorphic coprecipitation of arsenate and sodium phosphate. F.I. Loskutov and his staff developed a technology for processing speise, which includes roasting in the presence of sulfur, followed by aqueous leaching of cake to extract arsenic in the form of sodium arsenate, and then transfer it to calcium arsenate. The disadvantage of these methods is the withdrawal of arsenic in a highly toxic form of calcium arsenates and a high heat treatment temperature.
Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения по технической сущности является способ удаления мышьяка из медно-свинцовой шпейзы путем обжига ее с содой с последующим выщелачиванием огарка горячей водой и осаждением из раствора арсената кальция (Садилова Л.Г., Лоскутова Ф.М. Переработка шпейзы свинцового производства/Цветная металлургия. Известия вузов. - 1958, №5. С.38-49). Исследуемая проба шпейзы состоит из арсенидов меди, железа, свинца, сульфидов меди и железа. Исследуемые вещества нагревали в фарфоровой лодочке с подачей воздуха в печь. Установлен оптимальный режим обжига: температура 650°С, время 4 часа, расход соды 1 весовая часть на 1 весовую часть шпейзы. При последующей обработке огарка горячей водой наибольшее извлечение 97,8% мышьяка было получено при 70°С, продолжительности выщелачивания 30 мин, Ж:Т=5:1. Недостатком известного способа является вывод мышьяка в высокотоксичной форме арсената кальция.The closest analogue of the invention according to the technical essence is a method of removing arsenic from copper-lead speys by burning it with soda, followed by leaching of the cinder with hot water and precipitation from a solution of calcium arsenate (Sadilova L.G., Loskutova F.M. Processing of speys of lead production / Non-ferrous metallurgy. University proceedings. - 1958, No. 5. P.38-49). The tested specimen of speise consists of arsenides of copper, iron, lead, sulfides of copper and iron. The test substances were heated in a porcelain boat with air supply to the furnace. The optimal firing mode was established: temperature 650 ° С, time 4 hours, soda consumption 1 weight part per 1 weight part of speise. In the subsequent treatment of the cinder with hot water, the highest recovery of arsenic 97.8% was obtained at 70 ° C, the leaching time was 30 minutes, W: T = 5: 1. The disadvantage of this method is the withdrawal of arsenic in a highly toxic form of calcium arsenate.
Технический результат изобретения - извлечение мышьяка в нетоксичный товарный продукт сульфид мышьяка и получение продукта от водного выщелачивания с низким остаточным содержанием мышьяка. Технический результат достигается предлагаемым комбинированным способом, включающим 3 основные стадии: твердофазный обжиг отходов в смеси с содой; водное выщелачивание продукта обжига арсената натрия и осаждение мышьяка из раствора в виде сульфида мышьяка (рис.1). Для твердофазного обжига не требуется специальное оборудование, имеется возможность снижения температуры обжига до 800-850°С. Достоинством предлагаемого способа является простое аппаратурное оформление процессов водного выщелачивания продукта обжига и осаждения сульфида мышьяка.The technical result of the invention is the extraction of arsenic in a non-toxic commercial product arsenic sulfide and obtaining a product from water leaching with a low residual arsenic content. The technical result is achieved by the proposed combined method, including 3 main stages: solid-phase burning of waste in a mixture with soda; water leaching of the sodium arsenate roasting product and precipitation of arsenic from the solution in the form of arsenic sulfide (Fig. 1). For solid-phase firing, special equipment is not required, it is possible to reduce the firing temperature to 800-850 ° C. The advantage of the proposed method is the simple hardware design of the processes of water leaching of the roasting product and the deposition of arsenic sulfide.
При твердофазном обжиге отходов в смеси с содой происходит перевод мышьяка, находящегося в отходе в устойчивой малорастворимой форме арсенатов магния, в водорастворимую форму арсената натрия по реакцииDuring solid-phase firing of waste in a mixture with soda, arsenic is converted into waste water in a stable, slightly soluble form of magnesium arsenates into a water-soluble form of sodium arsenate by reaction
Mg3(AsO4)2+3Na2CO3=2Na3AsO4+3MgO+3CO2.Mg 3 (AsO 4 ) 2 + 3Na 2 CO 3 = 2Na 3 AsO 4 + 3MgO + 3CO 2 .
Твердофазный обжиг отходов проводился при следующих параметрах: соотношении шихты отход/сода/уголь=1:1:0,1; температуре 850°С; времени обжига 3 часа. При твердофазном обжиге мышьяк связывается содой с образованием арсената натрия. Обожженный отход, полученный в результате твердофазного обжига и используемый для дальнейших исследований, содержал в среднем 2,64-2,96% мышьяка. Рентгенофазовым анализом установлено, что минералогический состав продукта обжига представлен ортоклазом (23,27%), карборундом (26,32%), магнезитом (3,83%), гетитом (3,32%), доломитом (3,26%).Solid-phase firing of waste was carried out with the following parameters: ratio of charge waste / soda / coal = 1: 1: 0.1; temperature 850 ° C; firing time 3 hours. In solid-phase firing, arsenic is bound by soda to form sodium arsenate. The fired waste obtained as a result of solid-phase firing and used for further research contained on average 2.64-2.96% arsenic. X-ray phase analysis showed that the mineralogical composition of the firing product is represented by orthoclase (23.27%), carborundum (26.32%), magnesite (3.83%), goethite (3.32%), dolomite (3.26%).
Растворение в воде продукта обжига арсената натрия проводилось с применением факторного эксперимента, в результате чего определены оптимальные условия проведения водного выщелачивания температура 70°С, соотношение Т:Ж=1:7, время выщелачивания 30 мин. При этом степень извлечения мышьяка в раствор в среднем составила 80%. В продукте от водного выщелачивания концентрация мышьяка в среднем составила 0,9%.Dissolution of the sodium arsenate roasting product in water was carried out using a factor experiment, as a result of which the optimal conditions for water leaching were determined, temperature 70 ° С, ratio T: W = 1: 7, leaching time 30 min. The degree of extraction of arsenic in the solution averaged 80%. In the product from water leaching, the concentration of arsenic averaged 0.9%.
Пример 1. Компоненты, входящие в состав шихты: отходы, сода, уголь измельчались до порошкообразного состояния в отдельности, взвешивались в соотношении 1:1:0,1 (110 г отхода, 110 г соды, 11 г угля) и тщательно перемешивались. Для обжига отбиралась шихта весом 231 г. Обжиг шихты проводился в лабораторной муфельной печи. При оптимальных условиях обжига: температуре 850°С, продолжительности обжига 3 часа из шихты общим весом 231 г получен продукт обжига весом 148 г и содержанием мышьяка 2,9%, используемый для исследования процесса водного выщелачивания.Example 1. The components that make up the mixture: waste, soda, coal were crushed to a powder state separately, weighed in a ratio of 1: 1: 0.1 (110 g of waste, 110 g of soda, 11 g of coal) and thoroughly mixed. For firing, a charge weighing 231 g was selected. Firing of the charge was carried out in a laboratory muffle furnace. Under optimal firing conditions: a temperature of 850 ° C, a firing duration of 3 hours, a firing product weighing 148 g and arsenic content of 2.9% was obtained from a mixture with a total weight of 231 g, used to study the water leaching process.
Для исследования процесса водного выщелачивания с применением факторного эксперимента в стеклянную круглодонную колбу наливается вода определенного объема, например 350 мл. Колбу с водой помещали в термостат, нагревали до заданной температуры 70°С. При достижении заданной температуры в колбу с водой загружается 50 г продукта обжига с содержанием мышьяка 2,9%. Выщелачивание проводилось при постоянном перемешивании в течение 30 мин. Пульпу фильтровали на стеклянной воронке, осадок дважды промывали горячей водой, сушили. Масса высушенного продукта после водного выщелачивания составила 29 г с содержанием мышьяка 0,98%. Степень извлечения мышьяка в раствор в среднем составила 80%.To study the process of water leaching using a factor experiment, a certain volume of water is poured into a round-bottom glass flask, for example 350 ml. The flask with water was placed in a thermostat, heated to a predetermined temperature of 70 ° C. When the set temperature is reached, 50 g of the firing product with arsenic content of 2.9% is loaded into the flask with water. Leaching was carried out with constant stirring for 30 minutes. The pulp was filtered on a glass funnel, the precipitate was washed twice with hot water, and dried. The mass of the dried product after water leaching was 29 g with an arsenic content of 0.98%. The degree of extraction of arsenic in the solution averaged 80%.
Пример 2. При оптимальных условиях обжига шихты общим весом 525 г с соотношением отход/сода/уголь 1:1:0,1 (250 г отхода, 250 г соды, 25 г угля), температуре 850°С, продолжительности обжига 3 часа получен продукт обжига весом 350 г и содержанием мышьяка 2,9%.Example 2. Under optimal conditions of firing the mixture with a total weight of 525 g with a ratio of waste / soda / coal 1: 1: 0.1 (250 g of waste, 250 g of soda, 25 g of coal), a temperature of 850 ° C, a firing duration of 3 hours was obtained a roasting product weighing 350 g and an arsenic content of 2.9%.
Для проведения процесса водного выщелачивания в стеклянную круглодонную колбу наливается вода объемом 1 л, вода нагревается до температуры 75°С, при достижении которой загружается 200 г продукта обжига с содержанием мышьяка 2,9%. Соотношение Т:Ж=1:5. Выщелачивание проводилось при постоянном перемешивании в течение 1 часа. Пульпу фильтровали на стеклянной воронке, осадок дважды промывали горячей водой, сушили. Масса высушенного продукта после водного выщелачивания составила 129 г с содержанием мышьяка 0,98%. Степень извлечения мышьяка в раствор составила 78%.To carry out the process of water leaching, 1 liter water is poured into a round-bottom glass flask, the water is heated to a temperature of 75 ° C, upon reaching which 200 g of a firing product with a content of arsenic of 2.9% is loaded. The ratio of T: W = 1: 5. Leaching was carried out with constant stirring for 1 hour. The pulp was filtered on a glass funnel, the precipitate was washed twice with hot water, and dried. The weight of the dried product after water leaching was 129 g with an arsenic content of 0.98%. The degree of extraction of arsenic in the solution was 78%.
Пример 3. При оптимальных условиях обжига шихты общим весом 29,4 кг с соотношением отход/сода/уголь 1:1:0,1 (14 кг отхода, 14 кг соды, 1,4 кг угля), температуре 850°С, продолжительности обжига 3 часа получен продукт обжига весом 20 кг и содержанием мышьяка 2,9%.Example 3. Under optimal conditions of firing the mixture with a total weight of 29.4 kg with a ratio of waste / soda / coal 1: 1: 0.1 (14 kg of waste, 14 kg of soda, 1.4 kg of coal), temperature 850 ° C, duration 3 hours roasting, a roasting product weighing 20 kg and arsenic content of 2.9% was obtained.
Процесс водного выщелачивания продукта обжига осуществлялся также на опытной установке для гидрохимической переработки минерального и техногенного сырья. В реактор с перемешивающим устройством заливается 80 л воды, производится нагрев воды до температуры 70°С, загружается 20 кг продукта обжига с содержанием мышьяка 2,9%. Соотношение Т:Ж=1:4. Выщелачивание производится при постоянном перемешивании в течение 30 мин. После окончания выщелачивания пульпа сливается для фильтрации на нутч-фильтр под вакуумом. Отфильтрованный арсенатно-карбонатный раствор передавливается из ресивера в накопительную емкость. Осадок на фильтре промывается нагретой в реакторе водой (2-кратная промывка). Промывные воды из ресивера передавливаются в реактор на выщелачивание следующей порции продукта обжига. Образуется 13 кг высушенного продукта от водного выщелачивания с содержанием мышьяка 0,7%. Степень извлечения мышьяка в раствор составила 84%.The process of water leaching of the firing product was also carried out in a pilot plant for the hydrochemical processing of mineral and industrial raw materials. 80 l of water is poured into the reactor with a mixing device, the water is heated to a temperature of 70 ° C, 20 kg of firing product with an arsenic content of 2.9% is loaded. The ratio of T: W = 1: 4. Leaching is carried out with constant stirring for 30 minutes. After leaching is completed, the pulp is drained for filtration onto a suction filter under vacuum. The filtered arsenate-carbonate solution is transferred from the receiver into the storage tank. The filter cake is washed with water heated in the reactor (2x washing). Wash water from the receiver is transferred to the reactor to leach the next portion of the firing product. Formed 13 kg of dried product from water leaching with an arsenic content of 0.7%. The degree of extraction of arsenic in the solution was 84%.
Из арсенатно-карбонатного раствора мышьяк сульфидом натрия в кислой среде переводится в сульфид мышьяка. В качестве кислотного реагента использовалась 30% раствор соляной кислоты. Осаждение сульфида мышьяка происходит при значении рН 3. Путем проверки полноты осаждения установлен избыток 12% раствора сульфида натрия, который составил 70% от стехиометрически необходимого количества (СНК). Было изучено влияние температуры на степень осаждения мышьяка из раствора (табл.1). Из таблицы видно, что при температуре 50°С наблюдается степень осаждения 99,6%, остаточная концентрация мышьяка в фильтрате равна 0,02 г/л. После полного осаждения мышьяка из раствора пульпу фильтровали, промывали дважды горячей водой. Фильтрат при нагревании получается прозрачный, бесцветный. Для удаления остаточного количества мышьяка фильтрат подвергается химической очистке соединениями железа (III) и доводится до санитарных норм по мышьяку. Полученный осадок сульфида мышьяка промывается горячей водой, сушится при комнатной температуре или при температуре 40°С и является готовой продукцией. Осадок сульфида мышьяка используется в качестве биоцида в составе термопластичных красок для производства необрастающих покрытий корпусов морских судов. Концентрация мышьяка в осадке сульфида мышьяка составила до 48%.From an arsenate-carbonate solution, arsenic is converted by sodium sulfide in an acidic medium to arsenic sulfide. A 30% hydrochloric acid solution was used as an acid reagent. The deposition of arsenic sulfide occurs at a pH of 3. By checking the completeness of the deposition, an excess of 12% sodium sulfide solution was established, which amounted to 70% of the stoichiometrically required amount (SNK). The effect of temperature on the degree of deposition of arsenic from solution was studied (Table 1). The table shows that at a temperature of 50 ° C there is a degree of precipitation of 99.6%, the residual concentration of arsenic in the filtrate is 0.02 g / L. After complete precipitation of arsenic from the solution, the pulp was filtered, washed twice with hot water. When heated, the filtrate is clear, colorless. To remove the residual amount of arsenic, the filtrate is subjected to chemical purification with iron (III) compounds and brought to sanitary standards for arsenic. The resulting precipitate of arsenic sulfide is washed with hot water, dried at room temperature or at a temperature of 40 ° C and is a finished product. Arsenic sulfide precipitate is used as a biocide in thermoplastic paints for the production of antifouling coatings for hulls of marine vessels. The concentration of arsenic in the precipitate of arsenic sulfide amounted to 48%.
Пример 4. При оптимальных условиях обжига шихты общим весом 6300 г с соотношением отход/сода/уголь 1:1:0,1 (3000 г отхода, 3000 г соды, 300 г угля), температуре 850°С, продолжительности обжига 3 часа получен продукт обжига весом 4200 г и содержанием мышьяка 2,9%.Example 4. Under optimal conditions for firing the mixture with a total weight of 6300 g with a ratio of waste / soda / coal 1: 1: 0.1 (3000 g of waste, 3000 g of soda, 300 g of coal), a temperature of 850 ° C, a firing duration of 3 hours was obtained roasting product weighing 4200 g and arsenic content of 2.9%.
Для проведения процесса водного выщелачивания в реактор с перемешивающим устройством заливается 80 л воды, производится нагрев воды до температуры 70°С, загружается 20 кг продукта обжига с содержанием мышьяка 2,9%. Соотношение Т:Ж=1:4. Выщелачивание производится при постоянном перемешивании в течение 30 мин. Образуется 13 кг высушенного продукта от водного выщелачивания с содержанием мышьяка 0,7%. Степень извлечения мышьяка в раствор составила 84%.To carry out the process of water leaching, 80 l of water is poured into the reactor with a mixing device, the water is heated to a temperature of 70 ° C, 20 kg of the firing product with an arsenic content of 2.9% are loaded. The ratio of T: W = 1: 4. Leaching is carried out with constant stirring for 30 minutes. Formed 13 kg of dried product from water leaching with an arsenic content of 0.7%. The degree of extraction of arsenic in the solution was 84%.
Арсенатно-карбонатный раствор, полученный в реакторе при следующих параметрах: соотношении Т:Ж=1:4 (20 кг обожженного отхода и 80 л воды), температуре 70°С, времени выщелачивания 30 минут используется для исследования процесса осаждения. Концентрация мышьяка в исходном арсенатно-карбонатном растворе составила 6,6 г/л. Для проведения процесса осаждения сульфида мышьяка в стеклянную двухгорлую колбу наливается 200 мл арсенатно-карбонатного раствора. При достижении температуры 50°С в колбу с раствором добавляется 43 мл сульфида натрия (12%), 78 мл соляной кислоты (30%). При значении рН 3 образуется желтый осадок сульфида мышьяка. После полного осаждения мышьяка из раствора пульпа фильтруется на фарфоровой воронке Бюхнера под вакуумом - пульпа проходит через нутч-фильтр под давлением атмосферного воздуха. Объем фильтрата 250 мл. Масса влажного осадка 16 г. После высушивания масса осадка составила 4 г. Содержание мышьяка в фильтрате составило 0,02 г/л. Фильтрат очищается от мышьяка осаждением с соединениями железа до санитарных норм.The arsenate-carbonate solution obtained in the reactor with the following parameters: ratio T: W = 1: 4 (20 kg of calcined waste and 80 l of water), temperature 70 ° С, leaching time 30 minutes is used to study the deposition process. The concentration of arsenic in the initial arsenate-carbonate solution was 6.6 g / l. To carry out the process of precipitation of arsenic sulfide, 200 ml of an arsenate-carbonate solution is poured into a two-necked glass flask. Upon reaching a temperature of 50 ° C, 43 ml of sodium sulfide (12%) and 78 ml of hydrochloric acid (30%) are added to the flask with the solution. At pH 3, a yellow precipitate of arsenic sulfide is formed. After complete deposition of arsenic from the solution, the pulp is filtered on a Buchner porcelain funnel under vacuum - the pulp passes through a suction filter under atmospheric pressure. The volume of the filtrate is 250 ml. The mass of wet sediment was 16 g. After drying, the mass of sediment was 4 g. The arsenic content in the filtrate was 0.02 g / l. The filtrate is purified from arsenic by precipitation with iron compounds to sanitary standards.
Пример 5. Процесс осаждения проводится на опытной установке для гидрохимической переработки сырья. В реактор с мешалкой заливается 35 л арсенатно-карбонатного раствора, нагревают раствор до температуры 50°С. При перемешивании в раствор добавляется 7,5 л сульфида натрия (12%), 11 л соляной кислоты (30%) до рН 3. Выдерживают пульпу при температуре 50°С и при перемешивании в течение 30 мин. После полного осаждения мышьяка из раствора пульпа сливается для фильтрации на нутч-фильтр под вакуумом. Фильтрат отделяется, собирается в накопительной емкости. Объем фильтрата 45 л. Осадок на фильтре промывается дважды горячей водой. Масса влажного осадка 4 кг. После высушивания масса осадка равна 0,9 кг. Фильтрат подвергается химической очистке соединениями железа для удаления остаточного количества мышьяка и доводится до санитарных норм по мышьяку.Example 5. The deposition process is carried out on a pilot plant for the hydrochemical processing of raw materials. 35 l of an arsenate-carbonate solution is poured into a stirred reactor, and the solution is heated to a temperature of 50 ° C. With stirring, 7.5 l of sodium sulfide (12%), 11 l of hydrochloric acid (30%) are added to the solution to pH 3. The pulp is kept at a temperature of 50 ° C and with stirring for 30 minutes. After complete deposition of arsenic from the solution, the pulp is drained for filtration on a suction filter under vacuum. The filtrate is separated, collected in a storage tank. The filtrate volume is 45 l. The filter cake is washed twice with hot water. The mass of wet sediment is 4 kg. After drying, the sediment mass is 0.9 kg. The filtrate is chemically cleaned with iron compounds to remove residual arsenic and adjusted to sanitary standards for arsenic.
Таким образом, данная технология позволяет вывести мышьяк из отходов в малотоксичный малорастворимый товарный продукт сульфида мышьяка, снизить содержание мышьяка в отходах с 3% до 0,7%.Thus, this technology makes it possible to remove arsenic from waste into a low-toxic, slightly soluble commercial product of arsenic sulfide, and to reduce the arsenic content in waste from 3% to 0.7%.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011116390/02A RU2477326C2 (en) | 2011-04-25 | 2011-04-25 | Method for removing arsenic from cobalt production waste |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011116390/02A RU2477326C2 (en) | 2011-04-25 | 2011-04-25 | Method for removing arsenic from cobalt production waste |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2477326C2 true RU2477326C2 (en) | 2013-03-10 |
Family
ID=49124323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011116390/02A RU2477326C2 (en) | 2011-04-25 | 2011-04-25 | Method for removing arsenic from cobalt production waste |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2477326C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2637870C2 (en) * | 2015-12-23 | 2017-12-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН (ТувИКОПР СО РАН) | Method for extracting arsenic from waste of ammonia-autoclaved redistribution of cobalt ores |
| RU184500U1 (en) * | 2018-04-04 | 2018-10-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации | DEVICE FOR DETOXICATION OF SOIL CONTAMINATED BY MOUSE-CONTAINING SUBSTANCES |
| CN110157914A (en) * | 2019-05-28 | 2019-08-23 | 广东环境保护工程职业学院 | A kind of method and application of the collaboration dearsenification of arsenic alkaline slag collocation arsenic-containing material |
| CN115639265A (en) * | 2021-07-20 | 2023-01-24 | 中核北方核燃料元件有限公司 | A kind of plasma mass spectrometric determination method of arsenic content in cobalt |
| CN117482891A (en) * | 2023-12-13 | 2024-02-02 | 昆明理工大学 | Method for deeply purifying solution by utilizing smelting waste residues |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1028733A1 (en) * | 1981-07-24 | 1983-07-15 | Химико-металлургический институт АН КазССР | Method for processing speiss |
| US4655829A (en) * | 1984-05-03 | 1987-04-07 | Css Management Corp. | Metal recovery process |
| SU1643625A1 (en) * | 1989-05-11 | 1991-04-23 | Химико-металлургический институт АН КазССР | Method of recovering arsenic from nonferrous metallurgy dust |
| RU2027780C1 (en) * | 1992-01-30 | 1995-01-27 | Левин Игорь Хемович | Method of speiss processing |
| WO2004035846A1 (en) * | 2002-10-17 | 2004-04-29 | Beijing Goldtech Co., Ltd | The non-pollution process of extracting arsenic in vacuum and the equipment thereof |
| WO2006117424A1 (en) * | 2005-05-03 | 2006-11-09 | Outotec Oyj. | Method for the recovery of valuable metals and arsenic from a solution |
-
2011
- 2011-04-25 RU RU2011116390/02A patent/RU2477326C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1028733A1 (en) * | 1981-07-24 | 1983-07-15 | Химико-металлургический институт АН КазССР | Method for processing speiss |
| US4655829A (en) * | 1984-05-03 | 1987-04-07 | Css Management Corp. | Metal recovery process |
| SU1643625A1 (en) * | 1989-05-11 | 1991-04-23 | Химико-металлургический институт АН КазССР | Method of recovering arsenic from nonferrous metallurgy dust |
| RU2027780C1 (en) * | 1992-01-30 | 1995-01-27 | Левин Игорь Хемович | Method of speiss processing |
| WO2004035846A1 (en) * | 2002-10-17 | 2004-04-29 | Beijing Goldtech Co., Ltd | The non-pollution process of extracting arsenic in vacuum and the equipment thereof |
| WO2006117424A1 (en) * | 2005-05-03 | 2006-11-09 | Outotec Oyj. | Method for the recovery of valuable metals and arsenic from a solution |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| САДИЛОВА Л.Г., ЛОСКУТОВА Ф.М. Цветная металлургия. Известия вузов. - 1958, No.5, с.38-49. * |
| САДИЛОВА Л.Г., ЛОСКУТОВА Ф.М. Цветная металлургия. Известия вузов. - 1958, №5, с.38-49. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2637870C2 (en) * | 2015-12-23 | 2017-12-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН (ТувИКОПР СО РАН) | Method for extracting arsenic from waste of ammonia-autoclaved redistribution of cobalt ores |
| RU184500U1 (en) * | 2018-04-04 | 2018-10-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации | DEVICE FOR DETOXICATION OF SOIL CONTAMINATED BY MOUSE-CONTAINING SUBSTANCES |
| CN110157914A (en) * | 2019-05-28 | 2019-08-23 | 广东环境保护工程职业学院 | A kind of method and application of the collaboration dearsenification of arsenic alkaline slag collocation arsenic-containing material |
| CN115639265A (en) * | 2021-07-20 | 2023-01-24 | 中核北方核燃料元件有限公司 | A kind of plasma mass spectrometric determination method of arsenic content in cobalt |
| CN117482891A (en) * | 2023-12-13 | 2024-02-02 | 昆明理工大学 | Method for deeply purifying solution by utilizing smelting waste residues |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2477326C2 (en) | Method for removing arsenic from cobalt production waste | |
| AU2008292349B2 (en) | Ferric arsenate powder | |
| RU2412259C1 (en) | Procedure for refinement of iron ore from arsenic and phosphorus | |
| JPS589815A (en) | Manufacture of high purity alumina | |
| CN107058750B (en) | Germanic Bellamya aeruginosa comprehensive recycling process | |
| RU2519692C1 (en) | Extraction of rare-earth elements from hard materials containing rare-earth metals | |
| CN101817554A (en) | Method for synthesizing calcium arsenate by oxygen pressure conversion | |
| AU2011293107B2 (en) | Process for magnesium production | |
| JPS5992917A (en) | Manufacture of chromium oxide from chromium ore | |
| CN107337299B (en) | A kind of fluorine-removing water purifying agent and preparation method thereof | |
| RU2532697C2 (en) | Method of processing silver-containing concentrates | |
| RU2694937C1 (en) | Method for obtaining silicon, aluminum and iron oxides under complex non-waste processing from bottom ash materials | |
| RU2479492C2 (en) | Method of treating waste water | |
| EP0244910A1 (en) | Separation of non-ferrous metals from iron-containing powdery material | |
| RU2596510C1 (en) | Method of processing oxidized nickel ores | |
| RU2413012C1 (en) | Procedure for purification of iron containing material from arsenic and phosphorus | |
| CN108823410A (en) | A method of feed grade manganese sulfate and recycling lead are prepared with electrolytic zinc anode mud | |
| RU2355639C2 (en) | Method of receiving of aluminium sulfate | |
| RU2803472C1 (en) | Method for processing red mud from alumina production | |
| RU2361939C2 (en) | PROCESSING METHOD OF CONCENTRATE β-SPODUMENE | |
| CN100590077C (en) | A method for preparing copper arsenite or copper arsenate from waste water containing arsenic | |
| RU2637870C2 (en) | Method for extracting arsenic from waste of ammonia-autoclaved redistribution of cobalt ores | |
| Kopylov et al. | Output of arsenic from dumps of plant «Tuvakobalt» by combined method | |
| RU2750429C1 (en) | Method for obtaining magnetite | |
| RU2409687C2 (en) | Procedure for production of elementary arsenic |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140426 |