СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ РЕАКЦИОННЫХ МАСС ДЕТОКСИКАЦИИ ЛЮИЗИТА Российский патент 1997 года по МПК A62D3/00 

Изобретение относится к области получения материалов для народного хозяйства из реакционных масс, полученных при детоксикации мышьяксодержащего отравляющего вещества конно-нарывного действия люизита.

Известен способ получения металлического мышьяка при электролизе растворов, полученных при детоксикации люизита методом щелочного гидролиза [1] Недостатком способа является сложность технического оформления стадии электролиза из-за образования на электродах высокотоксичных и взрывоопасных соединений: арсин, хлор, водород, кислород.

Известен способ детоксикации люизита с получением сульфида мышьяка при взаимодействии люизита с раствором сульфида натрия [2] Недостатком способа является сложность протекания процесса уничтожения люизита из-за образования на стадии детоксикации люизита труднорастворимого соединения, в связи с чем снижается скорость процесса и затруднен контроль полноты протекания реакции.

Наиболее близким является способ упаривания реакционных масс, полученных после щелочного гидролиза люизита [3] Однако в данном случае полученный продукт обладает высокой токсичностью, что усложняет процесс его хранения.

Изобретение направлено на получение более безопасных соединений при уничтожении люизита, пригодных для дальнейшего использования, создание более безопасных процессов уничтожения химического оружия.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что в способе детоксикации люизита методом щелочного гидролиза, включающем взаимодействие люизита с раствором гидроксида натрия, полученную после взаимодействия реакционную массу обрабатывают раствором серной кислоты для нейтрализации избытка гидроксида натрия, добавляют раствор сульфида натрия, проводят осаждение в интервале значений pH 1-4, при температурах 15-50^oC, и времени взаимодействия 10-60 мин; полученный осадок, представляющий ив себя сульфид мышьяка, отфильтровывают, промывают, сушат и направляют на хранение.

Способ получения сульфида мышьяка при переработке реакционных масс детоксикации люизита заключается в следующем. В раствор, полученный после щелочного гидролиза люизита гидроксидом натрия в соответствии с уравнением реакции:

добавляется серная кислота для нейтрализации избытка гидроксида натрия и в количестве, необходимом для доведения pH системы до 1-4. После этого к системе добавляется раствор сульфида натрия и серная кислота для поддержания pH системы в указанном интервале. Сульфид натрия добавляется в небольшом избытке относительно стехиометрии реакции:

Взаимодействие осуществляется в реакторе с мешалкой при обычных условиях, время перемешивания незначительно, т.к. осадок выпадает быстро, далее осуществляется фильтрация осадка, его промывка и сушка. Полученный сульфид мышьяка направляется на хранение для последующего использования в народном хозяйстве. Фильтрат после стадии фильтрации подвергается специальной обработке для удаления остаточного количества мышьяка методом многократного соосаждения, доводится до санитарных норм по мышьяку и выводится в канализацию на биологическую очистку, либо используется для получения технического хлорида натрия методом упаривания.

Преимуществом данного способа является то, что в ходе процесса образуется малотоксичное вещество сульфид мышьяка; простое аппаратурное оформление и высокие технологические свойства процесса; исключается образование высокотоксичных и пожаро-, взрывоопасных побочных соединений.

Использование серной кислоты для нейтрализации реакционной массы позволяет удешевить процесс и исключить окисление 3-валентного мышьяка до 5-ти валентного, упрощает удаление остаточных количеств мышьяка из стоков. Уменьшение значения pH среды ниже 1 приводит к увеличению содержания мышьяка, не перешедшего в осадок, а также увеличивает расход реагентов. Увеличение pH выше 4 приводит к уменьшению скорости фильтрации осадка, а также к увеличению содержания мышьяка в стоках за счет образования тиоарсенитов. Уменьшение температуры ниже 15^oC приводит к ухудшению фильтруемости осадка. Увеличение температуры выше 50^oC приводит к излишнему расходу теплоносителей и не влияет на скорость процесса. Уменьшение времени перемешивания системы меньше 10 мин приводит к неполному осаждению мышьяка из раствора. Увеличение времени взаимодействия больше 60 мин приводит к излишним эксплуатационным расходам, снижению производительности и существенно не влияет на полноту осаждения сульфида мышьяка.

Пример 1. Раствор, полученный после взаимодействия люизита с гидроксидом натрия, поступает в реактор с мешалкой и рубашкой, куда добавляется при перемешивании 60% -ная серная кислота. В рубашку подается холодная вода для отвода тепла из-за сильного разогрева системы. Добавление кислоты осуществляется до тех пор, пока pH системы не достигнет величины 2,5. После этого в систему при перемешивании добавляется 15%-ный раствор сульфида натрия. pH системы поддерживается в интервале 2-3 за счет добавления серной кислоты. Сульфид натрия берется в 1,1 кратном избытке относительно стехиометрии реакции (2). Получающийся сероводород удаляется из реактора и улавливается. После добавления всего количества сульфида натрия осуществляется перемешивание системы в течение 20 мин, температура системы в конце процесса была равной 30^oC. После этого выпавший осадок фильтруется на барабанном вакуум-фильтре, промывается и сушится.

Пример 2. Процесс переработки реакционных масс детоксикации люизита аналогичен примеру 1, но осаждение сульфида мышьяка ведут при значениях pH 1-1,5.

Содержание мышьяка в высушенном осадке, фильтрате и промывном растворе приведено в табл.1 для примеров 1 и 2.

Использование: касается получения материалов для народного хозяйства из реакционных масс, полученных при детоксикации люизита. Сущность: способ включает обработку люизита гидроксидом натрия с последующим последовательным добавлением раствора серной кислоты, раствора сульфида натрия, затем проводят осаждение сульфида мышьяка в интервале значений pH 1-4, при температурах 15-50^oC и времени перемешивания 10-60 мин, полученный осадок фильтруют, промывают и сушат. 1 табл.

Способ переработки реакционных масс детоксикации люизита, включающий обработку люизита гидроксидом натрия, отличающийся тем, что в полученную реакционную массу последовательно добавляют раствор серной кислоты, раствор сульфида натрия и проводят осаждение сульфида мышьяка при pH 1 4, при 15 - 50^oС и времени перемешивания 10 60 мин, полученный осадок фильтруют, промывают и сушат.