RU2637870C2 - Method for extracting arsenic from waste of ammonia-autoclaved redistribution of cobalt ores - Google Patents
Method for extracting arsenic from waste of ammonia-autoclaved redistribution of cobalt ores Download PDFInfo
- Publication number
- RU2637870C2 RU2637870C2 RU2015155418A RU2015155418A RU2637870C2 RU 2637870 C2 RU2637870 C2 RU 2637870C2 RU 2015155418 A RU2015155418 A RU 2015155418A RU 2015155418 A RU2015155418 A RU 2015155418A RU 2637870 C2 RU2637870 C2 RU 2637870C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- arsenic
- solution
- waste
- leaching
- soda
- Prior art date
Links
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 63
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 63
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 title claims description 7
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 title claims description 7
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 30
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 21
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 6
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- CUGMJFZCCDSABL-UHFFFAOYSA-N arsenic(3+);trisulfide Chemical compound [S-2].[S-2].[S-2].[As+3].[As+3] CUGMJFZCCDSABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 3
- 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 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 2
- 229940047047 sodium arsenate Drugs 0.000 claims description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 29
- 239000000047 product Substances 0.000 description 20
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- XPDICGYEJXYUDW-UHFFFAOYSA-N tetraarsenic tetrasulfide Chemical compound S1[As]2S[As]3[As]1S[As]2S3 XPDICGYEJXYUDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 12
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 12
- DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-K Arsenate3- Chemical compound [O-][As]([O-])([O-])=O DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 11
- 229940000489 arsenate Drugs 0.000 description 11
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 10
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 8
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 4
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 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
- 229940103357 calcium arsenate Drugs 0.000 description 3
- 239000003818 cinder Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- WIKSRXFQIZQFEH-UHFFFAOYSA-N [Cu].[Pb] Chemical compound [Cu].[Pb] WIKSRXFQIZQFEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B30/00—Obtaining antimony, arsenic or bismuth
- C22B30/04—Obtaining arsenic
-
- 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)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам извлечения мышьяка из отходов аммиачно-автоклавного передела кобальтовых руд. Способ включает спекающий обжиг отходов в присутствии соды с последующим водным выщелачиванием продукта обжига и осаждение из раствора сульфида мышьяка и диоксида кремния. Способ позволяет снизить температуру и продолжительность обжига, повысить степень извлечения мышьяка в раствор, получить продукт водного выщелачивания с низким остаточным содержанием мышьяка, отдельные продукты сульфида мышьяка и диоксида кремния.The invention relates to methods for extracting arsenic from waste from ammonia-autoclave redistribution of cobalt ores. The method includes sintering waste firing in the presence of soda, followed by aqueous leaching of the firing product and precipitation of arsenic sulfide and silicon dioxide from the solution. The method allows to reduce the temperature and duration of firing, to increase the degree of extraction of arsenic in solution, to obtain an aqueous leach product with a low residual content of arsenic, individual products of arsenic sulfide and silicon dioxide.
Известен способ извлечения мышьяка из медно-свинцовой шпейзы, включающий ее обжиг в присутствии соды, водное выщелачивание спека и осаждение мышьяка в виде арсената кальция (Садилова Л.Г., Лоскутова Ф.М. Переработка шпейзы свинцового производства // Цветная металлургия. Известия вузов. - 1958, №5, с. 38-49). Обжиг шпейзы проводят при 650°С в течение 4 часов, при весовом соотношении шпейзы к соде 1:1. В процессе водного выщелачивания при 70°С, продолжительности выщелачивания 30 мин, Ж:Т=5:1 извлечение мышьяка в раствор составляет 97-98%. В дальнейшем из раствора мышьяк осаждают окисью кальция в виде арсената кальция. Недостатком известного способа является вывод мышьяка в форме токсичного арсената кальция.There is a method of extracting arsenic from copper-lead speys, including firing it in the presence of soda, water leaching of cake and precipitation of arsenic in the form 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 firing of speise is carried out at 650 ° C for 4 hours, with a weight ratio of speise to soda 1: 1. In the process of water leaching at 70 ° C, the leaching duration is 30 minutes, W: T = 5: 1, the extraction of arsenic in the solution is 97-98%. Subsequently, arsenic is precipitated from the solution with calcium oxide in the form of calcium arsenate. The disadvantage of this method is the withdrawal of arsenic in the form of toxic calcium arsenate.
Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения по технической сущности является способ удаления мышьяка из отходов кобальтового производства путем их обжига в смеси с содой с последующим водным выщелачиванием огарка и осаждения из раствора мышьяка в форме сульфида (Патент 2477326 РФ. Способ удаления мышьяка из отходов кобальтового производства / Молдурушку М.О., Кара-Сал Б.К., Каминский Ю.Д.; патентообладатель Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН. - №2011116390/02; заявл. 25.04.2011; опубл. 10.03.2013, бюл. №7. - 7 с.). Обжиг отходов ведут при 800-850°С в течение 3 часов, при соотношении отход/сода/уголь 1:1:0,1. При проведении процесса водного выщелачивания в лабораторных условиях при 75°С, Т:Ж=1:5 в течение 1 часа извлечение мышьяка в раствор составило 78%, а остаточное содержание мышьяка в твердом остатке 0,98%. Недостатками известного способа являются высокая температура обжига, продолжительное время обжига (3 часа), невысокая степень извлечения мышьяка в раствор (78%).The closest analogue of the invention according to the technical essence is a method of removing arsenic from waste from cobalt production by burning it in a mixture with soda, followed by water leaching of the cinder and precipitating from a solution of arsenic in the form of sulfide (Patent 2477326 RF. Method for removing arsenic from waste from cobalt production / Moldurushka M.O., Kara-Sal B.K., Kaminsky Yu.D.; Patentee Tuva Institute for the Integrated Development of Natural Resources SB RAS. - No. 20111116390/02; Announcement 04.25.2011; Publish. March 10, 2013, Bul. No. 7. - 7 p.). Waste is fired at 800-850 ° C for 3 hours, with a ratio of waste / soda / coal 1: 1: 0.1. When conducting the process of water leaching in the laboratory at 75 ° C, T: W = 1: 5 for 1 hour, the extraction of arsenic in the solution was 78%, and the residual content of arsenic in the solid residue of 0.98%. The disadvantages of this method are the high firing temperature, long firing time (3 hours), a low degree of extraction of arsenic in the solution (78%).
Технический результат изобретения - снижение температуры и продолжительности обжига, повышение степени извлечения мышьяка в раствор до 92%, снижение остаточного содержания мышьяка в продукте водного выщелачивания, получение из арсенатного раствора отдельных продуктов диоксида кремния и сульфида мышьяка. Технический результат достигается предлагаемым комбинированным способом, включающим 3 основные стадии: спекающий обжиг отходов в присутствии соды, в процессе которого происходит перевод малорастворимых соединений мышьяка отходов в водорастворимую форму арсената натрия; водное выщелачивание продукта обжига, в результате которого мышьяк переходит в раствор; осаждение из арсенатного раствора диоксида кремния и сульфида мышьяка.The technical result of the invention is to reduce the temperature and duration of firing, increase the degree of extraction of arsenic in the solution to 92%, reduce the residual content of arsenic in the aqueous leachate, obtain individual products of silicon dioxide and arsenic sulfide from the arsenate solution. The technical result is achieved by the proposed combined method, which includes 3 main stages: sintering waste firing in the presence of soda, during which the poorly soluble compounds of arsenic waste are converted into a water-soluble form of sodium arsenate; water leaching of the roasting product, as a result of which arsenic passes into solution; precipitation from an arsenate solution of silicon dioxide and arsenic sulfide.
Исходная средняя проба отходов, используемая для исследований, содержала, %: мышьяк 4,43; кобальт 0,05; никель 0,05; медь 0,048; цинк 0,09. Для определения оптимальной температуры обжига опыты проведены при 600-840°С с соотношением отход/сода 1:1 (8 г отхода, 8 г соды) и при 600-860°С с соотношением отход/сода/уголь 1:1:0,1 (8 г отхода, 8 г соды и 0,8 г угля) в течение 1,5 часа. Содержание мышьяка в продукте обжига составляло в среднем 4,41%. Концентрация мышьяка в продукте обжига почти не меняется по сравнению с исходным отходом, из чего можно заключить, что мышьяк не улетучивается в процессе обжига, а концентрируется в обожженном отходе. Продукт обжига далее подвергался водному выщелачиванию при 80°С в течение 1 часа, соотношении твердой и жидкой фаз (Т:Ж) 1:10. После фильтрации пульпы образуется твердый остаток (кек) и арсенатный раствор, из которого в дальнейшем мышьяк выводится в форме сульфида. Зависимость степени извлечения мышьяка в раствор и остаточного содержания мышьяка в продукте водного выщелачивания от температуры обжига при соотношении компонентов в шихте отходы/сода 1:1 приведена в таблице 1.The initial average waste sample used for research contained,%: arsenic 4.43; cobalt 0.05; nickel 0.05; copper 0.048; zinc 0.09. To determine the optimal firing temperature, experiments were carried out at 600-840 ° С with a ratio of waste / soda 1: 1 (8 g of waste, 8 g of soda) and at 600-860 ° С with a ratio of waste / soda / coal 1: 1: 0, 1 (8 g of waste, 8 g of soda and 0.8 g of coal) for 1.5 hours. The arsenic content in the calcined product averaged 4.41%. The concentration of arsenic in the product of firing almost does not change compared to the initial waste, from which we can conclude that arsenic does not evaporate during the firing process, but is concentrated in the fired waste. The calcined product was further subjected to water leaching at 80 ° C for 1 hour, the ratio of solid and liquid phases (T: G) 1:10. After filtering the pulp, a solid residue (cake) and an arsenate solution are formed, from which arsenic is subsequently excreted in the form of sulfide. The dependence of the degree of extraction of arsenic in the solution and the residual content of arsenic in the product of water leaching on the firing temperature with a ratio of components in the waste / soda mixture 1: 1 are shown in table 1.
Как видно из таблицы 1, степень извлечения мышьяка в раствор наиболее высокая при температуре обжига 740°С. При этом содержание мышьяка в продукте водного выщелачивания снижается до 0,7%. С повышением температуры от 800-840°С содержание мышьяка в продукте водного выщелачивания увеличивается до 1,3-1,5%, что может быть связано с образованием малорастворимого арсената, и это приводит к понижению степени перехода мышьяка в раствор.As can be seen from table 1, the degree of extraction of arsenic in the solution is the highest at a firing temperature of 740 ° C. In this case, the arsenic content in the product of water leaching is reduced to 0.7%. With an increase in temperature from 800–840 ° С, the arsenic content in the aqueous leachate increases to 1.3–1.5%, which may be associated with the formation of poorly soluble arsenate, and this leads to a decrease in the degree of transition of arsenic into solution.
Зависимость степени извлечения мышьяка в раствор и остаточного содержания мышьяка в продукте водного выщелачивания от температуры обжига при соотношении компонентов в шихте отходы/сода/уголь 1:1:0,1 приведена в таблице 2.The dependence of the degree of extraction of arsenic in the solution and the residual content of arsenic in the aqueous leachate on the firing temperature with a ratio of components in the waste / soda / coal mixture 1: 1: 0.1 are shown in table 2.
Из таблицы 2 видно, что высокая степень извлечения мышьяка в раствор 90% наблюдается при 640-740°С. С повышением температуры от 800°С до 860°С содержание мышьяка в продукте водного выщелачивания увеличивается.From table 2 it is seen that a high degree of extraction of arsenic in a solution of 90% is observed at 640-740 ° C. With increasing temperature from 800 ° C to 860 ° C, the content of arsenic in the product of water leaching increases.
Для определения оптимальной продолжительности обжига опыты проведены при 740°С с соотношением компонентов в шихте отход/сода 1:1 в течение 1; 1,5; 2; 3 часов. Условия выщелачивания: температура 80°С, Т:Ж=1:10, 1 час. Результаты приведены в таблице 3.To determine the optimal duration of firing, experiments were carried out at 740 ° C with a ratio of components in the waste / soda mixture of 1: 1 for 1; 1.5; 2; 3 hours. Leaching conditions: temperature 80 ° С, Т: Ж = 1: 10, 1 hour. The results are shown in table 3.
Из таблицы 3 видно, что оптимальная продолжительность обжига составляет 1,5 часа.From table 3 it is seen that the optimal firing time is 1.5 hours.
При определении оптимальных параметров водного выщелачивания исходным материалом для исследований служил продукт обжига, полученный при 740°С, соотношении шлам/сода 1:1, продолжительности обжига 1,5 часа. Для проведения опытов были отобраны пробы огарка с массой 8 г. Для определения оптимальной температуры выщелачивания опыты проведены при 60-90°С. Условия выщелачивания: Т:Ж=1:10, продолжительность 1 час. Результаты опытов по влиянию температуры выщелачивания на степень извлечения мышьяка в раствор приведены в таблице 4.When determining the optimal parameters of water leaching, the firing product obtained at 740 ° C, the ratio of sludge / soda 1: 1, and the firing duration of 1.5 hours served as the starting material for research. For the experiments, cinder samples with a mass of 8 g were taken. To determine the optimal leaching temperature, experiments were carried out at 60-90 ° C. Leaching conditions: T: W = 1: 10,
Согласно данным таблицы 4, оптимальной температурой выщелачивания является 70-80°С.According to the data of table 4, the optimal leaching temperature is 70-80 ° C.
Для определения оптимального соотношения твердой и жидкой фаз (Т:Ж) опыты проведены при следующих соотношениях: 1:5; 1:6; 1:7; 1:10; 1:20. Условия выщелачивания: температура 80°С, продолжительность 1 час. Зависимость степени извлечения мышьяка в раствор и остаточного содержания мышьяка в продукте водного выщелачивания от отношения твердого к жидкому (Т:Ж) показана в таблице 5.To determine the optimal ratio of solid and liquid phases (T: G), experiments were carried out with the following ratios: 1: 5; 1: 6; 1: 7; 1:10; 1:20. Leaching conditions: temperature 80 ° C,
Из таблицы 5 видно, что наибольшая степень извлечения мышьяка в раствор 92% наблюдается при соотношениях 1:6, 1:10.From table 5 it is seen that the highest degree of extraction of arsenic in a solution of 92% is observed at ratios of 1: 6, 1:10.
В результате проведения процессов обжига (700°С, 1,5 часа, соотношение отход/сода/уголь 1:1:0,1) и выщелачивания (80°С, 1 час, Т:Ж=1:6) при оптимальных условиях получен продукт водного выщелачивания с остаточным содержанием мышьяка 0,54%. Содержание кобальта (0,075%), никеля (0,069%), меди (0,074%), цинка (0,1%) в продукте водного выщелачивания увеличивается по сравнению с исходным отходом. Продукт водного выщелачивания может использоваться в качестве вторсырья для извлечения цветных металлов и получения керамических строительных материалов.As a result of firing processes (700 ° C, 1.5 hours, the ratio of waste / soda / coal 1: 1: 0.1) and leaching (80 ° C, 1 hour, T: W = 1: 6) under optimal conditions water leach product with residual arsenic content of 0.54% was obtained. The content of cobalt (0.075%), nickel (0.069%), copper (0.074%), zinc (0.1%) in the aqueous leachate increases compared to the initial waste. The water leachate can be used as a recyclable material for the extraction of non-ferrous metals and ceramic building materials.
Изучение состава осадка сульфида мышьяка, полученного из арсенатного раствора по ранее разработанной схеме осаждения, показало, что в осадке кроме сульфида мышьяка присутствует примесь диоксида кремния. Поэтому из арсенатного раствора при 60°С предварительно осаждали кремний путем нейтрализации раствором соляной кислоты до pH 8-9 в виде кремниевой кислоты, которая затем прокаливается при 800°С с получением диоксида кремния. Из фильтрата после отделения диоксида кремния, осаждается мышьяк сульфидом натрия (12%-ной концентрации) при 60°С в кислой среде (рН=3). В результате опытов разработана схема осаждения из арсенатного раствора диоксида кремния и сульфида мышьяка (фигура).The study of the composition of the precipitate of arsenic sulfide obtained from the arsenate solution according to the previously developed deposition scheme showed that in addition to arsenic sulfide, there is an admixture of silicon dioxide. Therefore, silicon was pre-precipitated from the arsenate solution at 60 ° C by neutralization with a hydrochloric acid solution to a pH of 8-9 in the form of silicic acid, which is then calcined at 800 ° C to obtain silicon dioxide. From the filtrate, after separation of silicon dioxide, arsenic is precipitated with sodium sulfide (12% concentration) at 60 ° C in an acidic medium (pH = 3). As a result of the experiments, a deposition scheme was developed from an arsenate solution of silicon dioxide and arsenic sulfide (figure).
Пример 1Example 1
В данном опыте осаждения из раствора кремния и мышьяка был отобран 400 мл арсенатного раствора, полученного в реакторе опытно-промышленной установки в результате водного выщелачивания огарка при 70°С, Т:Ж=1:4 в течение 30 мин. Содержание мышьяка в исходном растворе 4 г/л. При 60°С на нейтрализацию раствора до pH 9, при котором образуется белый студенистый осадок кремниевой кислоты, ушло 80 мл соляной кислоты (с концентрацией 1:1). Пульпу фильтровали на воронке Бюхнера под вакуумом. Объем фильтрата №1 составил 464 мл. Осадок промывали слабым раствором соляной кислоты, затем горячей водой. Высушенный осадок прокаливали при 800°С с получением диоксида кремния. Масса осадка диоксида кремния 1,6 г.In this experiment, precipitation from a solution of silicon and arsenic was taken in 400 ml of an arsenate solution obtained in the reactor of a pilot plant as a result of water leaching of a calcine at 70 ° C, T: W = 1: 4 for 30 min. The arsenic content in the initial solution is 4 g / l. At 60 ° С, to neutralize the solution to pH 9, at which a white gelatinous precipitate of silicic acid is formed, 80 ml of hydrochloric acid (with a concentration of 1: 1) was consumed. The pulp was filtered on a Buchner funnel under vacuum. The volume of filtrate No. 1 was 464 ml. The precipitate was washed with a weak solution of hydrochloric acid, then with hot water. The dried precipitate was calcined at 800 ° C. to obtain silica. The mass of the precipitate of silicon dioxide 1.6 g
Перед осаждением мышьяка раствор нагревался в течение 15 мин. При 60°С на осаждение мышьяка из фильтрата №1 объемом 464 мл ушло 55 мл сернистого натрия (12%-ной концентрации), 80 мл соляной кислоты (30%-ной концентрации) до рН=3. Продолжительность осаждения 1 час. Пульпа четко разделяется на желтый осадок и бесцветный прозрачный фильтрат. Объем фильтрата №2 составил 431 мл. Остаточное содержание мышьяка в фильтрате №2 составило 0,0045 г/л. Степень осаждения мышьяка 99,8%. Масса осадка сульфида мышьяка 2,9 г. Состав полученного осадка сульфида мышьяка, %: As - 32,31; S - 55,47; Si - 2,57; О - 9,65. Состав полученного диоксида кремния, %: Si - 34,7; О - 49; Na - 13,4; Cl - 3.Before precipitation of arsenic, the solution was heated for 15 minutes. At 60 ° C, precipitation of arsenic from filtrate No. 1 with a volume of 464 ml left 55 ml of sodium sulfide (12% concentration), 80 ml of hydrochloric acid (30% concentration) to pH = 3. The duration of the deposition of 1 hour. The pulp is clearly separated into a yellow precipitate and a colorless transparent filtrate. The volume of filtrate No. 2 was 431 ml. The residual arsenic content in filtrate No. 2 was 0.0045 g / l. The degree of deposition of arsenic is 99.8%. The mass of the precipitate of arsenic sulfide is 2.9 g. The composition of the obtained precipitate of arsenic sulfide,%: As - 32.31; S 55.47; Si 2.57; Oh - 9.65. The composition of the obtained silicon dioxide,%: Si - 34.7; O - 49; Na - 13.4; Cl - 3.
Пример 2Example 2
Компоненты, входящие в состав шихты: отходы, сода, уголь измельчались до порошкообразного состояния в отдельности, взвешивались в соотношении 1:1:0,1 (90 г отхода, 90 г соды, 9 г угля) и тщательно перемешивались. Для обжига отбиралась шихта весом 189 г. При оптимальных условиях обжига: температуре 700°С, продолжительности обжига 1,5 часа из шихты общим весом 189 г получен продукт обжига весом 153 г.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 (90 g of waste, 90 g of soda, 9 g of coal) and thoroughly mixed. A mixture weighing 189 g was selected for firing. Under optimal firing conditions: a temperature of 700 ° C, a firing duration of 1.5 hours, a firing product weighing 153 g was obtained from a charge with a total weight of 189 g.
Для проведения процесса водного выщелачивания при оптимальных условиях: 80°С, 1 час, Т:Ж=1:6 отбиралась проба продукта обжига с массой 70 г. В круглодонную колбу наливается вода объемом 420 мл, вода нагревается до 80°С, при достижении которой загружается 70 г огарка. Выщелачивание проводилось при постоянном перемешивании. Пульпу фильтровали на стеклянной воронке, твердый остаток промывали дважды горячей водой, сушили. Масса твердого остатка составила 39,3 г. Объем фильтрата (арсенатного раствора) 370 мл.To carry out the process of water leaching under optimal conditions: 80 ° C, 1 hour, T: W = 1: 6, a sample of the firing product with a mass of 70 g was taken. Water with a volume of 420 ml is poured into a round-bottom flask, the water is heated to 80 ° C, when it reaches which is loaded with 70 g of cinder. Leaching was carried out with constant stirring. The pulp was filtered on a glass funnel, the solid residue was washed twice with hot water, and dried. The mass of the solid residue was 39.3 g. The volume of the filtrate (arsenate solution) was 370 ml.
Для проведения процесса осаждения отбирался арсенатный раствор объемом 172 мл. Перед осаждением кремния раствор нагрели в течение 15 мин. При 60°С на нейтрализацию раствора до pH 9, при котором образуется осадок кремниевой кислоты, ушло 24,5 мл соляной кислоты. Продолжительность осаждения кремния 1 час. На осаждение мышьяка из фильтрата №1 объемом 182 мл расходуется 21 мл сернистого натрия (12%-ной), 21 мл соляной кислоты (30%-ной) при 60°С до рН=3. Продолжительность осаждения мышьяка 1 час. Объем фильтрата 216 мл. Масса осадка сульфида мышьяка 0,4 г. Состав полученного осадка сульфида мышьяка, %: As - 37; S - 63. Состав полученного диоксида кремния, %: Si - 42,52; О - 56,34; Al - 1,15.For the deposition process, an arsenate solution of 172 ml was selected. Before silicon deposition, the solution was heated for 15 minutes. At 60 ° C, to neutralize the solution to pH 9, at which a precipitate of silicic acid is formed, it took 24.5 ml of hydrochloric acid. The duration of deposition of silicon is 1 hour. 21 ml of sodium sulfide (12%), 21 ml of hydrochloric acid (30%) at 60 ° C to pH = 3 are used to precipitate arsenic from filtrate No. 1 with a volume of 182 ml. The duration of deposition of arsenic is 1 hour. The volume of the filtrate is 216 ml. The weight of the precipitate of arsenic sulfide is 0.4 g. The composition of the obtained precipitate of arsenic sulfide,%: As - 37; S - 63. The composition of the obtained silicon dioxide,%: Si - 42.52; O - 56.34; Al is 1.15.
Пример 3Example 3
При температуре обжига 700°С, продолжительности 1,5 часа из шихты общим весом 16,8 г с соотношением отход/сода/уголь 1:1:0,1 (8 г отхода, 8 г соды, 0,8 г угля) был получен продукт обжига весом 13,8 г.At a firing temperature of 700 ° C, a duration of 1.5 hours from a mixture with a total weight of 16.8 g with a ratio of waste / soda / coal 1: 1: 0.1 (8 g of waste, 8 g of soda, 0.8 g of coal) was a firing product weighing 13.8 g was obtained
Для проведения процесса водного выщелачивания при 80°С, 1 час, Т:Ж=1:10 отбиралась проба продукта обжига с массой 5,6 г и вода объемом 56 мл. После фильтрования объем фильтрата составил 49 мл. Масса продукта выщелачивания 3,1 г с содержанием мышьяка 0,7%. Степень извлечения мышьяка в раствор 91%.To carry out the process of water leaching at 80 ° C, 1 hour, T: W = 1: 10, a sample of the calcining product with a mass of 5.6 g and water with a volume of 56 ml was taken. After filtration, the filtrate volume was 49 ml. The mass of the leach product is 3.1 g with an arsenic content of 0.7%. The degree of extraction of arsenic in a solution of 91%.
Для проведения процесса осаждения отбирался арсенатный раствор объемом 49 мл. При предварительном осаждении кремния при 60°С на нейтрализацию раствора до pH 8 ушло 5 мл соляной кислоты. На осаждение мышьяка из фильтрата №1 объемом 42 мл ушло 4,3 мл сернистого натрия (12%-ной), 4 мл соляной кислоты до рН=3. Объем фильтрата №2 составил 44 мл. Состав полученного осадка сульфида мышьяка, %: As - 39; S - 61. Состав полученного диоксида кремния, %: Si - 44; О - 56.To carry out the deposition process, an arsenate solution of 49 ml was selected. When silicon was preliminarily deposited at 60 ° С, 5 ml of hydrochloric acid was consumed to neutralize the solution to pH 8. The precipitation of arsenic from filtrate No. 1 with a volume of 42 ml took 4.3 ml of sodium sulfide (12%), 4 ml of hydrochloric acid to pH = 3. The volume of filtrate No. 2 was 44 ml. The composition of the obtained precipitate of arsenic sulfide,%: As - 39; S - 61. The composition of the obtained silicon dioxide,%: Si - 44; About 56.
Таким образом, данная технология позволяет снизить температуру обжига до 740°С при соотношении отход/сода 1:1 и до 640-740°С при соотношении отход/сода/уголь 1:1:0,1, продолжительность обжига до 1,5 часа. В результате этой технологии удается повысить степень извлечения мышьяка в раствор до 92%, снизить остаточное содержание мышьяка в продукте водного выщелачивания до 0,5%, получить отдельные продукты диоксида кремния и сульфида мышьяка.Thus, this technology allows to reduce the firing temperature to 740 ° C with a waste / soda ratio of 1: 1 and up to 640-740 ° C with a waste / soda / coal ratio of 1: 1: 0.1, firing duration up to 1.5 hours . As a result of this technology, it is possible to increase the degree of extraction of arsenic in the solution to 92%, reduce the residual arsenic content in the aqueous leachate to 0.5%, and obtain individual products of silicon dioxide and arsenic sulfide.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015155418A RU2637870C2 (en) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | Method for extracting arsenic from waste of ammonia-autoclaved redistribution of cobalt ores |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015155418A RU2637870C2 (en) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | Method for extracting arsenic from waste of ammonia-autoclaved redistribution of cobalt ores |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015155418A RU2015155418A (en) | 2017-06-28 |
| RU2637870C2 true RU2637870C2 (en) | 2017-12-07 |
Family
ID=59309203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015155418A RU2637870C2 (en) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | Method for extracting arsenic from waste of ammonia-autoclaved redistribution of cobalt ores |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2637870C2 (en) |
Citations (7)
| 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 |
| RU2477326C2 (en) * | 2011-04-25 | 2013-03-10 | Учреждение Российской академии наук Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН (ТувИКОПР СО РАН) | Method for removing arsenic from cobalt production waste |
-
2015
- 2015-12-23 RU RU2015155418A patent/RU2637870C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| 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 |
| RU2477326C2 (en) * | 2011-04-25 | 2013-03-10 | Учреждение Российской академии наук Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН (ТувИКОПР СО РАН) | Method for removing arsenic from cobalt production waste |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015155418A (en) | 2017-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2669847C2 (en) | Alternative additives to enhance slurry dewatering | |
| JP2012237053A (en) | Method for recovering rare earth element | |
| RU2477326C2 (en) | Method for removing arsenic from cobalt production waste | |
| CN107188205A (en) | The technique that a kind of acidization extracts lithium sulfate from amblygonite | |
| RU2637870C2 (en) | Method for extracting arsenic from waste of ammonia-autoclaved redistribution of cobalt ores | |
| RU2623948C1 (en) | Method of integrated treatment of pyrite cinders | |
| JP2025524534A (en) | Graphite material refining process | |
| JP2018149520A5 (en) | ||
| RU2581327C1 (en) | Method of extracting scandium from red mud from alumina production | |
| RU2273677C1 (en) | Method of processing blended tungsten-tin concentrates | |
| RU2230703C1 (en) | Magnesium-containing waste processing method | |
| RU2202516C1 (en) | Method of production of aluminum oxide | |
| RU2221887C1 (en) | Method of processing compound tungsten-tin concentrates | |
| RU2605741C1 (en) | Method of processing tungsten concentrates | |
| RU2606821C1 (en) | Method of processing nepheline ore | |
| RU2515735C1 (en) | Method to extract metals from silicate slags | |
| RU2363742C1 (en) | Method for extraction of precious components out of coal ashes and slags | |
| RU2212267C1 (en) | Method of filtration of industrial products of zinc process | |
| RU2355639C2 (en) | Method of receiving of aluminium sulfate | |
| RU2634559C1 (en) | Lepidolithic concentrate processing method | |
| RU2847090C1 (en) | Method of producing aluminium hydroxide from coal beneficiation wastes | |
| RU2801382C1 (en) | Phosphate raw material processing method | |
| RU2361939C2 (en) | PROCESSING METHOD OF CONCENTRATE β-SPODUMENE | |
| RU2613983C1 (en) | Method of producing alumina from chromiferous bauxites | |
| UA121574C2 (en) | Method for the treatment of iron-containing sludge |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181224 |