Способ получения арсенатов меди Советский патент 1993 года по МПК C01G28/02 

Изобретение относится к способам получения арсенатов меди и может быть использовано для утилизации медьсодержащих сточных вод и мышьякосодержащих отходов химических и металлургических производств.

Цель изобретения - снижение влагосо- держания продукционного осадка.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем обработку раствора, содержащего медь и мышьяк (5+) щелочью и отделение и обработку полученного продукта, обработку раствора щелочью проводят в две стадии: на первой вводят щелочь до появления осадка продукта, затем вводят кислоту до растворения осадка, на второй стадии вводят щелочь до полного осаждения продукта.

Доказательством существенности отличий является отсутствие сведений о возмож- ности снижения влагосодержания (влажности) арсенатов меди предлагаемым способом смещения равновесия между промежуточными продуктами синтеза.

Примеры осуществления.

Для испытаний использовали мышьяко-- содержащие растворы, полученные на установке хроматографического разделения и концентрирования сточных вод электролизного производства и растворы сульфата меди, полученные на установке утилизации сточных вод рафинированного производства (меди 42,16 г/л) и на установке утилизации некондиционных свинцово-цинковых пылей (меди 37,28 г/л, фторид-ионов 1,7 г/л, хлорид ионов 2,3, нитрат-ионов 0,8 г/л).

, Растворы, содержащие медь и мышьяк |(5+); заливали в реактор емкостью 1,5 л. количество раствора каждого компонента рассчитывали по составу целевого продукта: гидроарсената меди СиНАзОл Н20, смешанного (двойного) арсената меди Сиз(Аз04)2 CuHAs04 ЗНаО, ортоарсената меди Cu2(As04)a 4НаО. В опытах N 1-3 в раствор вводили 92 г/л сульфата натрия. Разложение раствора проводили щелочью (едкий натр, сода), загружаемой в твердом виде или в растворе. При введении щелочи фиксировали начало образования осадка до появления мути. При этом кислотность сре(Л

00

о

со

О

ды в начале осаждения составила рН 3,20- 3,25. Первую стадию щелочной обработки проводили до начала осаждения рН 3,20- 3,25 (опыты № 2, 5, 8} или до некоторой (произвольно выбранной для изучения процесса) степени осаждения продукта при рН 3,3 (опыт № 9), рН 3,4 (опыт № 6), рН 3,5 (опыт№ 3). Затем в раствор вводили кислоту (серную, соляную или азотную), до растворения полученного осадка. Кислотность среды при растворении осадка составляла (в силу гистерезисных явлений, свойственных процессу кислотного разложения водо- нерастворимых соединений меди) рН 2,65. В опытах №1,4, 7 по известному способу и на второй стадии опытов № 2, 3, 5, 6, 8, 9 по заявленному способу в раствор вводили ще- почь до окончания осаждения продукта. Окончание, осаждения определяла в предварительных опытах по установлению равновесия между процессами растворения осадка и его образования. Равновесие устанавливалось при рН 5,20-5,25 с максимальным выходом продуктов. При рН ниже 5,20 растворение осадка протекает по механизму выщелачивания меди, при рН выше 5,25 по механизму выщелачивания мышьяка, В обоих случаях отклонения рН окончания процесса приводят к отклонениям состава целевого продукта и потере возможности контроля качества продукта. По окончании процесса полученный осадок отделяли

0

5

0

5

0

фильтрацией, промывали до удаления остатков маточного раствора на фильтре, максимально удаляли влагу вакуум-насосом, анализировали. Маточный раствор анализировали и направляли на приготовление исходного раствора или на доочистку и получение сульфата натрия или в технологию утилизации стоков пигментного производства, или в технологию утилизации твердых отходов пирометаллургических производств. Результаты представлены в таблице.

Как показали результаты испытаний, заявленный способ обеспечивает снижение влагосодержания отфильтрованного продукта до 3,30-4,315 г/г против 4,326-6,853 г/г продукта по известному способу или на 23,72-37,03 с соответствующим снижением расходов на транспортировку и обезвоживание.- Ф.орм ул а и зо.б ретения Способ получения арсенатов меди, включающий обработку раствора, содержащего медь и мышьяк (5+) щелочью и отделение продукционного осадка, отличающийся тем, что, с целью снижения влагосодержания продукционного осадка, обработку щелочью ведут в две стадии: на первой щелочь вводят до появления осадка продукта, затем вводят кислоту до его рас- тпорения, а на второй стадии щелочь вводят до полного осаждения продукта.

Способ осуществляется путем обработки раствора, содержащего медь и мышьяк щелочью в две стадии. При этом на первой стадии вводят щелочь до начала осаждения продукта, затем вводят кислоту до растворения осадка, на второй стадии вводят щелочь до полного осаждения арсената меди, отделяют и обрабатывают полученный продукт. Влагосодержание продукта 3,30-4,315 г/г,

1. Медьсодержащий раствор Концентрация меди, г/л Объем, л2. Иыиьячосодеряащий раствор Концентрация кыаьякз, г/л Объем, л3. Кэточный раствор

Концентрация меди, г/л Концентрация мышьяка, г/я Объем, л

7 Снижение расходов на обезвоживание, транспортировку, руб/т продукта

8 Удешевление процесса, руб/т продукта

0,00

13,341 26,632 0,00И,001. 13,668 . 0,00 10,435 12,522

0,0023,641) 29,6411 0,00 21,468 21, 468 0,00 ,962 И,962

0,0016,303 2,362 0,00 7,467 2,600 0,00 4,527 2,4110 -------------------------------.--.....-----i...