СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПРОДУКТОВ ЩЕЛОЧНОГО ГИДРОЛИЗА ЛЮИЗИТА В ТОВАРНУЮ ПРОДУКЦИЮ Российский патент 2010 года по МПК A62D3/36 A62D3/37 A62D101/02 

Изобретение относится к области уничтожения химического оружия, а именно к способам переработки реакционных масс, образующихся в базовом промышленном процессе - щелочном гидролизе люизита.

Получающаяся жидкая реакционная масса (ЖРМ), отвечающая по техническим требованиям ТУ 2112-123-04872702-2002, содержит арсенит и хлорид натрия, избыток щелочи, механические примеси, воду, водорастворимые полимерообразные органические соединения и другие компоненты.

Известен способ переработки ЖРМ водным раствором пероксида водорода в количестве, обеспечивающем окиcление арсенит-иона в арсенат-ион, с последующим упариванием до содержания арсенат-иона в реакционной смеси 120 г/кг, охлаждением раствора при рН>13 до начала кристаллизации арсената натрия и отделением последнего фильтрованием (Патент РФ № 2172196, МПК A62D 3/00).

К достоинствам способа можно отнести простоту аппаратурного оформления процесса, дешевизну и доступность используемых реагентов, возможность получения коммерческого продукта - арсената натрия. Вместе с тем, данный способ имеет существенные недостатки: непригодность использования в промышленном масштабе при переработке больших количеств ЖРМ, ограничения применения арсената натрия в народном хозяйстве, отсутствие технических решений по удалению загрязненного хлорида натрия и других примесей.

Разновидностью указанного выше способа, связанного с получением арсенатов, является техническое решение (Патент PL № 357396, МПК C01G 28/00). Предложенный способ утилизации ЖРМ щелочной детоксикации люизита заключается в выделении металлического мышьяка из продукта путем окисления арсенита натрия в арсенат с последующим осаждением хлоридом кальция в форме арсената кальция. Полученный арсенат кальция может или хранится, являясь трудно растворимым соединением, или подвергаться дальнейшей переработке до металлического мышьяка путем воздействия фосфористой кислоты в среде фосфорной.

К недостаткам способа относится возможность образования высокотоксичных и взрывоопасных соединений - арсина и фосфина - на стадии получения мышьяка; трудность регулирования температуры в заданном интервале на стадии окисления арсенита натрия пероксидом водорода (реакция экзотермическая) и возможность разложения последнего; образование отхода - фосфата кальция, загрязненного мышьяком, большие количества отхода загрязненной фосфорной кислоты

Известен также способ обработки ЖРМ щелочной детоксикации люизита раствором соляной кислоты (для подкисления) с последующим осаждением мышьяка в форме сульфида мышьяка при рН 1-4 среды, температурах 15-50°С и времени перемешивания 10-60 мин (Патент РФ № 2099116, МПК A62D 3/00). Полученный осадок сульфида мышьяка направляется на хранение.

Недостатком способа является получение продукта - сульфида мышьяка, который не используется в прямом назначении в народном хозяйстве и должен быть впоследствии дополнительными химическими процессами переведен в другие промышленно полезные соединения, например оксид мышьяка (III).

В настоящее время в качестве промышленного способа переработки ЖРМ щелочной детоксикации люизита выбран электрохимический процесс с получением металлического мышьяка (Петрунин В.А. и др. Математическое моделирование процесса щелочного гидролиза люизита. - РХЖ, 1995, т.XXXIX, 4, с.15-16).

Сами авторы отмечают, что предложенный способ электролиза имеет ряд недостатков: энергоемкость, сложность технического оформления процесса электролиза из-за образования высокотоксических и взрывоопасных соединений: арсина, хлора, водорода и кислорода; применимость только для переработки ЖРМ заводов, где уничтожению подвергается сравнительно небольшое количество люизита.

Маркетинговые исследования показывают, что из мышьякосодержащих соединений наиболее широко используемым продуктом в народном хозяйстве является оксид мышьяка (III), ежегодная потребность в котором на отечественном и мировом рынках чрезвычайно высока и с каждым годом возрастает. Причем оптовая цена оксида мышьяка возрастает в ряду: технический оксид мышьяка, оксид мышьяка реактивной чистоты, оксид мышьяка особой чистоты. Вопрос ликвидности технического хлорида натрия на отечественном рынке не вызывает сомнений.

В плане реализации указанного подхода был разработан способ переработки ЖРМ (Патент РФ № 2192297, МПК A62D 3/00), который направлен на получение технического оксида мышьяка (III).

В этом способе жидкие реакционные массы щелочной детоксикации люизита отделяют от механических примесей путем фильтрования, подвергают процессу упаривания примерно 40% избыточной воды, а далее при перемешивании обрабатывают раствором соляной кислоты для обеспечения кислотности по рН, равной 7, для перевода арсенита натрия в оксид мышьяка (III) по реакции

2Na₃AsO₃+6HCl→As₂O₃↓+6NaCl+3H₂O

К полученному нейтральному по кислотности раствору добавляют 60% раствор серной кислоты до рН раствора 1-5. Этот процесс подкисления проводится не только для создания кислой среды, но и для предотвращения образования растворимого хлорида мышьяка. Полученный осадок выдерживают в реакторе в течение одного часа при температуре окружающей среды, отфильтровывают, сушат.

К фильтрату, после отделения и промывки осадка, добавляют щелочь до рН среды, равного 10, и подвергают процессу упаривания для удаления большей части воды (до 90%), что приводит к кристаллизации хлорида натрия. Соль отделяют на фильтре, и после промывки ее холодным раствором 5% HCl направляют на хранение. Остаточную часть фильтрата, содержащую некоторое количество мышьяка (III) (за счет собственной растворимости в воде), направляют в емкость, где готовится 60% раствор серной кислоты, которая используется в следующем цикле осаждения оксида мышьяка.

Способ утилизации ЖРМ обладает следующими достоинствами: простотой технологического оформления процесса, реализуемого на основе стандартного химического оборудования; использованием доступных химических реагентов (водные растворы щелочей и кислот); конечный продукт может быть реализован в коммерческих целях.

Однако способ (Патент РФ № 2192297, МПК A62D 3/00) был разработан применительно к модельным системам, и он не учитывал наличие в реальных объектах соединений мышьяка (V), карбоната и силиката натрия, а также примесей органических соединений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ переработки «арсенита натрия гидролизного», который был направлен на получение технических продуктов - оксида мышьяка и хлорида натрия (см. Демахин А.Г. и др. Российский химический журнал, 2007, т.L1, вып.2, стр.29-31). В способе раствор АНГ получают путем растворения в воде или конденсате при соотношении арсенита натрия гидролизного (АНГ):H₂O=1 - 2,35÷2,4 мас.ч. с перемешиванием в течение 1 часа при температуре 20-25°С и последующем отделении «нерастворимых в воде веществ». Прозрачный фильтрат поступает на реакцию кислотной нейтрализации для получения оксида мышьяка, а отделенная на фильтре твердая фаза после промывки поступает на переработку в продукт 4 класса опасности, который направляется на хранение. Выделение оксида мышьяка протекает при создании рН среды, равной 6±0,2. Полученный оксид промывается небольшими порциями конденсата, сушится и направляется на узел фасовки. Фильтрат после выделения технического оксида мышьяка поступает на узел упаривания и центрифугирования соляной пульпы для удаления хлорида натрия. При этой операции к фильтрату в промежуточной емкости добавляется раствор гидроксида натрия до достижения рН 10. Далее фильтрат поступает в выпарной аппарат для удаления приблизительно 80% воды и образования соляной пульпы.

Суспензия выделенной соли подается на центрифугу для отделения хлорида натрия, который далее в виде раствора направляется на сорбционную очистку, упаривание, сушку и фасовку. Центрифугат, образующийся после отделения соляной массы, собирают в накопительной емкости, закисляют соляной кислотой до рН 0-1 и при нагревании до 60-70°С проводят процесс восстановления соединений мышьяка (V) в соединения мышьяка (III) комбинированным составом восстановителей - йодидом натрия и аскорбиновой кислоты. Трихлорид мышьяка, получаемый при указанных условиях, направляется на получение дополнительного количества оксида мышьяка (III).

Описанный способ переработки реакционных масс люизита обладает следующими достоинствами: простотой технологического оформления процесса, реализуемого на основе стандартного оборудования; мягкими условиями проведения процесса; высокими экологическими показателями, реализуемыми вследствие наличия принципа замкнутого цикла по токсичным реагентам, использованием доступных и дешевых химических реагентов.

Вместе с тем, способ (см. Демахин А.Г. и др. Российский химический журнал, 2007, т.L1, вып.2, стр.29-31) для восстановления соединений мышьяка (V) требует подкисления значительного объема фильтрата, что приводит к увеличению габаритов оборудования, дополнительному расходу реагентов (кислот и щелочей); не содержит технических решений по получению оксида мышьяка с окраской, соответствующей требованиям ГОСТ на товарную продукцию; по рациональному выводу из оборота соединений мышьяка (V); по сокращению сроков формирования и созревания осадка оксида мышьяка (III); по более полной очистке растворов хлорида натрия от соединений мышьяка.

Задачей изобретения является повышение эффективности ранее описанного способа путем нахождения технических решений:

- по формированию состава новой жидкой фазы для растворения АНГ;

- по выводу из состава реакционных масс примесей водорастворимых органических соединений;

- по ускорению процесса формирования и созревания осадка оксида мышьяка (III);

- по повышению степени очистки растворов хлорида натрия от соединений мышьяка.

Технический результат заключается в получении оксида мышьяка с окраской, соответствующей требованиям ГОСТ на товарную продукцию, упрощение технологического процесса и повышение его экологических показателей.

Поставленная задача достигается тем, что в способе переработки реакционных масс, образующихся в процессе щелочного гидролиза люизита, включающем растворение реакционных масс люизита в жидкой фазе, фильтрование; проведение процесса в замкнутом технологическом цикле; восстановление соединений мышьяка (V) в соединения мышьяка (III); получение оксида мышьяка (III); получение хлорида натрия, согласно изобретению растворение реакционных масс проводят в солянокислом растворе до рН системы, равной 8,0-9,0 единиц; полученную при растворении гетерогенную систему фильтруют, к выделенному гомогенному фильтрату добавляют твердый адсорбент для удаления водорастворимых органических соединений; после чего систему повторно фильтруют, в полученный фильтрат добавляют соединения лития и отфильтровывают образующийся осадок арсената лития, который соляной кислотой далее переводят в мышьяковую кислоту и восстанавливают ее комбинированным восстановителем в трихлорид мышьяка; фильтрат после удаления арсената лития упаривают, создавая в растворе концентрацию дигидроарсенита натрия на уровне 25,0-30,0 мас.%; нейтрализацию концентрата проводят кислым раствором трихлорида мышьяка с получением оксида мышьяка (III), отделяемого от фильтрата, хлорид натрия, выделяемый в процессе солянокислотной обработки реакционных масс, отмывают от адсорбированных соединений мышьяка, растворяют в воде с получением раствора, который подвергается очистке химическим и адсорбционным методами.

В качестве реакционных масс берут жидкие реакционные массы или раствор арсенита натрия гидролизного, получаемый путем растворения арсенита натрия гидролизного в растворе соляной кислоты при соотношении «арсенит натрия гидролизный» - вода в составе солянокислого раствора, равном 1 - 1,2÷1,5 мас.ч. с перемешиванием в течение 1-1,5 часов при температуре 60-80°С и последующем отделении нерастворимых в воде веществ и хлорида натрия.

В качестве твердого адсорбента применяют активированный уголь, который добавляют к системе в количестве 5% от массы арсенита натрия гидролизного.

В качестве соединений лития добавляют хлорид или гидроксид лития при непрерывном перемешивании и температуре 50-60°С в течение 1,5-2 часов.

В качестве комбинированного восстановителя соединений мышьяка (V) в соединения мышьяка (III) применяют йодид натрия и солянокислый гидразин.

Процесс восстановления соединений мышьяка (V) в соединения мышьяка (III) проводят при температуре 40-60°С в течение 1-1,5 часов.

Процесс упаривания фильтрата для концентрирования дигидроарсенита натрия ведут под вакуумом 0,4-0,9 кГс/см при температуре 60-95°С.

Процесс отделения оксида мышьяка от жидкой фазы проводят путем центрифугирования или фильтрования.

Процесс отмывки хлорида натрия от адсорбированных соединений мышьяка проводят последовательно тремя порциями 20%-ного раствора хлорида натрия с соединением первой порции промывной жидкости с фильтратом, а двух последующих порций промывной жидкости - с раствором соляной кислоты.

Очистка раствора хлорида натрия химическим методом включает обработку раствора гипохлоридом натрия и трихлоридом железа.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена блок-схема переработки продуктов щелочного гидролиза люизита в оксид мышьяка (III) и хлорид натрия, где:

1 - блок растворения АНГ в системе «H₂O - HCl» с последующей фильтрацией «нерастворимых в воде веществ» и хлорида натрия;

2 - блок отмывки осадка «нерастворимых в воде веществ» и хлорида натрия от адсорбированных соединений мышьяка (III, V) и последующей фильтрации осадка;

3 - блок очистки раствора хлорида натрия от соединений мышьяка (III, V) химическим и адсорбционным методами;

4 - блок выпарки, сушки, анализа и расфасовки хлорида натрия;

5 - блок выведения из состава фильтрата соединений мышьяка (V);

6 - блок восстановления мышьяковой кислоты в трихлорид мышьяка;

7 - блок выпаривания фильтрата с получением раствора с концентрацией дигидроарсенита натрия, равной 25,0-30,0 мас.%;

8 - блок осаждения As₂O₃;

9 - блок очистки As₂O₃;

10 - блок сушки, анализа и расфасовки оксида мышьяка.

Способ заключается в следующем. Арсенит натрия гидролизный смешивают с 10% раствором соляной кислоты в массовом соотношении АНГ:H₂O (в растворе HCl)=1:1,2÷1,5 и к полученной системе добавляют концентрированную HCl (ρ=1,19 г/см³) до создания рН, равной 8,0-9,0 единиц. При этом в формируемой системе протекают следующие процессы:

В сформированный раствор вводят рассчитанное количество твердого сорбента для поглощения водорастворимых органических соединений.

Избыток хлорида натрия выпадает в осадок, который вместе с нерастворимыми в воде веществами отделяется на фильтре и промывается 20% раствором хлорида натрия для удаления большей части адсорбированных соединений мышьяка. При этом первая часть промывного раствора соединяется с фильтратом, а две последующие части направляются в начальный цикл на растворение арсенита натрия гидролизного.

Отмытый осадок хлорида натрия растворяют в заданном количестве воды с формированием ≈20% раствора, который направляют далее на стадию химической и адсорбционной очистки. Химическая очистка заключается в окислении соединений мышьяка (III) в соединения мышьяка (V):

с последующим осаждением и отделением фильтрованием труднорастворимого арсената железа:

Раствор хлорида натрия после химической очистки пропускают через колонну с твердым адсорбентом - ГЖ-35. Примененный комбинированный способ очистки приводит к получению раствора соли с содержанием соединений мышьяка на уровне ПДК. Раствор подвергают вакуумной выпарке, получаемая суспензия соли сушится, анализируется и растаривается в виде товарной продукции.

Фильтрат, полученный на стадии отделения «нерастворимых в воде веществ» и хлорида натрия, направляют на следующую операцию - отделение соединений мышьяка (V) в форме арсената лития. Данная операция проводится путем добавления к фильтрату хлорида или гидроксида лития при непрерывном перемешивании и температуре 50-60°С в течение 1,5-2 часов:

Осадок арсената лития отделяется от раствора путем фильтрования и растворяется в соляной кислоте с получением мышьяковой кислоты:

Мышьяковая кислота в сильно кислой среде (рН 0-1) восстанавливается комбинированной системой восстановителей до трихлорида мышьяка:

Получаемый раствор трихлорида мышьяка и соляной кислоты в дальнейшем направляют на процесс получения оксида мышьяка.

Фильтрат, получаемый после выведения из системы соединений мышьяка (V), направляют на процесс упаривания, где после удаления избыточной воды и охлаждения до 5-10°С формируется раствор дигидроарсенита натрия с концентрацией соли, равной 25,0-30,0 мас.%, а хлорид натрия, выпадающий из раствора, отделяется на фильтре и после промывки направляется на операцию очистки химическим и адсорбционным методами.

Полученный раствор дигидроарсенита натрия направляют на стадию нейтрализации с получением оксида мышьяка (III):

Процесс нейтрализации проводят до рН системы, равной 5,8-6,2, дополнительно перемешивая в течение 1,0-2,0 часов при 20-25°С.

Осадок оксида мышьяка (III) очищают методом репульпирования, добавляя к нему воду или конденсат в количестве, необходимом для растворения адсорбированного хлорида натрия, и далее отделяют путем фильтрации под давлением 2-3 кгс/см² сжатым воздухом при температуре 20-25°С. Полученный осадок сушится, анализируется и подвергается процессу растаривания. Товарный продукт соответствует квалификации «технический».

Существенными отличительными признаками изобретения являются: растворение арсенита натрия гидролизного в солянокислом растворе с созданием системы, имеющей значение рН, равное 8,0-9,0 единиц; введение в солянокислый раствор АНГ твердого сорбента для удаления водорастворимых органических соединений; выведение соединений мышьяка (V) в форме малорастворимого арсената лития; восстановление мышьяковой кислоты комбинированной системой восстановителей (йодид натрия и солянокислый гидразин); упаривание фильтрата с формированием раствора дигидроарсенита натрия с концентрацией соли, равной 25,0-30,0 мас.%; нейтрализация раствора дигидроарсенита натрия солянокислым раствором трихлорида мышьяка.

Принципиальная технологическая схема переработки арсенита натрия гидролизного, представленная на чертеже, реализуется на основе отечественного стандартного химического оборудования. Процесс переработки осуществляется следующим образом.

В реактор с рубашкой охлаждения и перемешивающим устройством, располагающимся в блоке 1, подают расчетное количество 10% раствора соляной кислоты и при перемешивании загружается порция АНГ. Через 10-15 минут в реактор начинает дозироваться концентрированная соляная кислота до создания рН системы, равной 8,0-9,0 единиц. Процесс переработки АНГ соляной кислотой проводят в течение 1,0-1,5 часов при температуре 60-80°С. Далее в систему вводят твердый адсорбент для поглощения примесей водорастворимых органических соединений. После этого через фильтрующее устройство отделяют нерастворимые в воде вещества и выпавший хлорид натрия (блок 2), а гомогенный фильтрат направляют в блок 5 для удаления соединений мышьяка (V). В блоке 2 осадок нерастворимых в воде веществ и хлорида натрия промывают последовательно тремя порциями 20% раствора поваренной соли для удаления адсорбированных соединений мышьяка. Первая порция промывной жидкости соединяется с фильтратом, направляемым в блок 5, а две другие направляются в блок 1 для растворения АНГ, чем формируется принцип замкнутого технологического цикла по токсичным реагентам. Далее хлорид натрия на фильтре растворяется в воде с формированием ≈20% раствора, который направляется в блок 3 на операции химической и адсорбционной очистки. Отмытые, нерастворимые в воде вещества выводятся с фильтра и направляются на утилизацию (термообезвреживание или захоронение).

В блоке 3 раствор хлорида натрия очищается от адсорбированных соединений мышьяка путем последовательной обработки раствором гипохлорида натрия, переводящим арсенит натрия в арсенат, трихлоридом железа, связывающим арсенат натрия в труднорастворимый арсенат железа, и адсорбентами, доводящими раствор поваренной соли до уровня ПДК по соединениям мышьяка.

Очищенный раствор хлорида натрия подают в блок 4, где он первоначально подвергается вакуум-выпарке при следующем режиме: вакуум 0,4-0,9 кГс/см², температура 60-95°С. Солевая масса с вакуум-выпарки поступает на узел центрифугирования, далее сушки с получением технического хлорида натрия как товарной продукции, а насыщенный раствор хлорида натрия возвращается на вакуум-выпарку.

Отметим, что конденсат, получаемый на узле вакуум-выпарки, уже не загрязнен токсичными соединениями и поэтому его можно использовать для технологических целей (приготовления растворов соляной кислоты, промывных жидкостей и т.п.).

Теперь вернемся к анализу процесса в блоке 5, куда поступают фильтрат и промывная вода из блока 2. Указанные растворы перекачивают в реактор с рубашкой охлаждения и перемешивающим устройством, к ним добавляют расчетное количество 30% раствора хлорида лития. Процесс образования малорастворимого арсената лития проводится при непрерывном перемешивании и температуре 50-60°С в течение 1,5-2 часов. Формирующийся осадок арсената лития отделяется на фильтре, а фильтрат направляют в блок 7. К осадку на фильтре добавляют расчетное количество концентрированной соляной кислоты, переводящей соль в мышьяковую кислоту, которая перекачивается в блок 6. Одновременно соляная кислота переводит растворимые силикаты и алюминаты в нерастворимые оксиды.

В блоке 6 раствор мышьяковой кислоты подвергается воздействию комбинированного восстановителя, содержащего йодид натрия (небольшое заданное количество) и солянокислый гидразин. При температуре 40-60°С в течение 1,0-1,5 часов мышьяковая кислота полностью восстанавливается в трихлорид мышьяка, солянокислый раствор которого направляется в блок 8.

Фильтрат, поступивший в блок 7, подвергается процессу упаривания в выпарном устройстве под вакуумом 0,4-0,9 кГс/см² при температуре 60-95°С. Процесс упаривания протекает до формирования раствора с концентрацией дигидроарсенита натрия на уровне 25,0-30,0 мас.%. Упаренный раствор охлаждают до температуры 5-15°С, выпадающий хлорид натрия отделяется на фильтре и направляется в блок 2 на очистку по ранее описанной схеме. Сформированный раствор дегидроарсенита натрия перекачивают в реактор нейтрализации блока 8, где он соединяется с заданным количеством солянокислого раствора трихлорида мышьяка, формируя систему, имеющую значение рН, равное 5,8-6,2 единиц. Процесс образования оксида мышьяка (III) протекает в течение 2,0-3,0 часов, после чего он отделяется путем фильтрования, промывается водой и направляется в блок 9 на очистку путем его репульпирования в водной среде, а фильтрат и промывные воды направляют в блок 1 на растворение АНГ в рамках принципа замкнутого технологического цикла по токсичным реагентам. В блоке 9 к осадку As₂O₃ добавляют расчетное количество воды, растворяющее окклюдированный хлорид натрия из состава осадка: система перемешивается и осадок As₂O₃ вновь подвергается процессу фильтрации. Далее он центрифугируется, высушивается, анализируется и растаривается. Таким образом, получается второй товарный продукт - оксид мышьяка марки «технический».

Характерной особенностью получаемого продукта является отсутствие в нем соединений серы, селена, теллура и углерода при меньшем в сравнении с другими промышленными аналогами содержании металлов.

Отличительными признаками изобретения являются:

- формирование жидкой фазы солянокислотного раствора для растворения реакционных масс люизита;

- применение сорбента для вывода из состава продуктов щелочного гидролиза люизита примесей водорастворимых органических соединений;

- разработка метода вывода из состава системы соединений мышьяка (V) путем получения труднорастворимого арсената лития;

- разработка состава комбинированного восстановителя соединений мышьяка (V), состоящего из йодида натрия и солянокислого гидразина;

- проведение процесса упаривания фильтрата с созданием раствора, содержащего дигидроарсенит натрия в количестве 25,0 - 30,0 мас.%;

- введение дополнительной очистки раствора хлорида натрия химическим методом.

Приведенный пример отражает сущность модифицированного процесса переработки «арсенита натрия гидролизного» в товарные продукты - оксид мышьяка (III) и хлорид натрия.

Изобретение относится к области уничтожения химического оружия, а именно к способам переработки реакционных масс, образующихся в базовом промышленном процессе - щелочном гидролизе люизита. В способе, включающем растворение реакционных масс люизита в жидкой фазе, фильтрование, проведение процесса в замкнутом технологическом цикле, восстановление соединений мышьяка (V) в соединения мышьяка (III) и получение оксида мышьяка (III) и хлорида натрия, согласно изобретению растворение реакционных масс проводят в солянокислом растворе до рН системы, равной 8,0-9,0 единиц; полученную при растворении гетерогенную систему фильтруют, к выделенному гомогенному фильтрату добавляют твердый адсорбент для удаления водорастворимых органических соединений; после чего систему повторно фильтруют, в полученный фильтрат добавляют соединения лития и отфильтровывают образующийся осадок арсената лития, который соляной кислотой далее переводят в мышьяковую кислоту и восстанавливают ее комбинированным восстановителем в трихлорид мышьяка; фильтрат после удаления арсената лития упаривают, создавая в растворе концентрацию дигидроарсенита натрия на уровне 25,0-30,0 мас.%; нейтрализацию концентрата проводят кислым раствором трихлорида мышьяка с получением оксида мышьяка (III), отделяемого от фильтрата, хлорид натрия, выделяемый в процессе солянокислотной обработки реакционных масс, отмывают от адсорбированных соединений мышьяка, растворяют в воде с получением раствора, который подвергается очистке химическим и адсорбционным методами. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности способа за счет формирования состава новой жидкой фазы для растворения арсенита натрия гидролизного, вывода из состава реакционных масс примесей водорастворимых органических соединений, ускорения процесса формирования и созревания осадка оксида мышьяка (III); повышения степени очистки растворов хлорида натрия от соединений мышьяка. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ переработки реакционных масс, образующихся в процессе щелочного гидролиза люизита, включающий растворение реакционных масс люизита в жидкой фазе, фильтрование; проведение процесса в замкнутом технологическом цикле; восстановление соединений мышьяка (V) в соединения мышьяка (III); получение оксида мышьяка (III); получение хлорида натрия, отличающийся тем, что растворение реакционных масс проводят в солянокислом растворе до рН системы, равной 8,0-9,0 единиц; полученную при растворении гетерогенную систему фильтруют, к выделенному гомогенному фильтрату добавляют твердый адсорбент для удаления водорастворимых органических соединений; после чего систему повторно фильтруют, в полученный фильтрат добавляют соединения лития и отфильтровывают образующийся осадок арсената лития, который соляной кислотой далее переводят в мышьяковую кислоту и восстанавливают ее комбинированным восстановителем в трихлорид мышьяка; фильтрат после удаления арсената лития упаривают, создавая в растворе концентрацию дигидроарсенита натрия на уровне 25,0-30,0 мас.%; нейтрализацию концентрата проводят кислым раствором трихлорида мышьяка с получением оксида мышьяка (III), отделяемого от фильтрата, хлорид натрия, выделяемый в процессе солянокислотной обработки реакционных масс, отмывают от адсорбированных соединений мышьяка, растворяют в воде с получением раствора, который подвергается очистке химическим и адсорбционным методами.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве реакционных масс берут жидкие реакционные массы или раствор арсенита натрия гидролизного, получаемый путем растворения арсенита натрия гидролизного в растворе соляной кислоты при соотношении «арсенит натрия гидролизный» - вода в составе солянокислого раствора равном 1-1,2÷1,5 мас.ч. с перемешиванием в течение 1-1,5 ч при температуре 60-80°С и последующем отделении нерастворимых в воде веществ и хлорида натрия.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердого адсорбента применяют активированный уголь, который добавляют к системе в количестве 5% от массы арсенита натрия гидролизного.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве соединений лития добавляют хлорид или гидроксид лития при непрерывном перемешивании и температуре 50-60°С в течение 1,5-2 ч.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве комбинированного восстановителя соединений мышьяка (V) в соединения мышьяка (III) применяют йодид натрия и солянокислый гидразин.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс восстановления соединений мышьяка (V) в соединения мышьяка (III) проводят при температуре 40-60°С в течение 1-1,5 ч.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс упаривания фильтрата для концентрирования дигидроарсенита натрия ведут под вакуумом 0,4-0,9 кГс/см² при температуре 60-95°С.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс отделения оксида мышьяка от жидкой фазы проводят путем центрифугирования или фильтрования.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс отмывки хлорида натрия от адсорбированных соединений мышьяка проводят последовательно тремя порциями 20%-ного раствора хлорида натрия с соединением первой порции промывной жидкости с фильтратом, а двух последующих порций промывной жидкости - с раствором соляной кислоты.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что очистка раствора хлорида натрия химическим методом включает обработку раствора гипохлоридом натрия и трихлоридом железа.