Способ переработки мышьяксодержащих свинцовых материалов Советский патент 1982 года по МПК C22B7/02 

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЫШЬЯКСОДЕРЖАЩИХ СВИНЦОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к цветной металлур гии, преимущественно к переработке мышьяксодержащих свинцовых пылей и шламов производства тяжелых цветных металлов. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому яв ляется способ переработки мыч ьяксодержащйх свинцовых материалов, включающий восстанови тельную плавку в электропечи на тиосоли, отделение чернового свинца от расплава тиосолей, их водное выщелачивание и очистку раствора выщелачивания от мыщьяка 1 . Недостатком известного способа является то что цементный осадок мышьяка является вмсокотоксичным соединением и требует больших затрат на спецзахоронение, кроме того, расходуется большое количество дефицитного металла алюминия. Целью изобретения является -вывод мышьяк из технологического процесса. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки мыщьякосодержащих свинцовых материалов, включающему вос становительную плавку в электропечи на тиосоь ли, отделение чернового свинца от расплава тносолей, их водное выщелачивание и очистку раствора выщелачивания от мыщьяка, растворы выщелачивания вводят в мышьяковистый сток сернокислотного производства до рН смеси 17 и отделяют мыщьяковистый осадок. Способ осуществляется следующим образом. Мыщьяксодержащие свинцовые материалы подвергают восстановительной плавке на тиосоли. Свинец металлнческий с перещедщими в него высмутом, благородными металлами и, частично, медью отделяют и направляют на |feфинацию в общий процесс свинцового производства. Кадмий, уловленный в виде возгонов, в качестве продукта отправляют в кад тевое производство. Расплав тиосолей подвергают водному выщелачиванию. Осадок, полученный после водаого вьщ елачивания расплава тиосолей, в зависимости от содержания в нем цишса и меди направляют в цинковое или медное производство. Мыщьяковистый раствор предлагается не подвергать очистке от мьпиьяка, а использовать его в виде реагента для осаждения мы392шьяка из кислых стоков сернокислотного производства. Данная операция проводится в следующем порядке. Мышьяковистый раствор водного выщелачивания расплава тиосолей вводят в кислый мышьяковистый раствор сернокислотного цеха, обратный порядок смещения нежелателен, так как это приводит к выделениям в атмосферу сероводорода. Смешение растворов проводят равномерно при интенсивном перемешивании и заканчивают при рН 1-7. В случае получения мышьяковистого продукта, не загрязненного выпавшими в осадок гидратами тяжелых металлов, процесс целесообразно заканчивать при рН 2. В этих условиях мышьяк в виде сульфидов достаточно полно выпадает в осадок , хорошо отстаивается и фильтруется. Повышение рН более 7 приводит к обратному растворению мышьяка, что снижает его вьшод из процесса. Снижение рН ниже 1 также снижает полноту осаждения мышьяка, что подтверждено данными, приведенными в табл. 3. Отфильтровывают осадок сульфидов мышья ка, содержащий 35-40% мышьяка, который является исходным сырьем для получения белого мышьяка. Очищенные с мышьяка растворы возвраща ют в голову процесса сернокислотного производства на орошение нромьтных башен. Содер жание в них мышьяка находится на уровне 100 мг/л. Отработанные растворы сернокислотного производства, вьшодимые на очистку, содержат 10-35 г/л мышьяка. Наличие в растворах, возвращаемых в процесс, солей натрия яв ляется положительным фактором , особенно для очистки обжиговых газов, содержащих значительное количество фтора. Пример. Берут в пересчете на сухой вес 100 г конвертерной пыли и 30 г свинцовых и1ламов(40 г соды и 7 г металлургического кокса). Полученную смесь тщательно пере мешивают, загружают в алундовый тигель и помещают в герметично закрытую злектропеч имеющую систему отсоса для улавливания кад миевых возгонов. Смесь в течение 15 мкн нагревают до II50° С, при этой температуре выд живают 20 мин. Печь выключают. Естественное охлаждение тигля да 700° С проходит в печи в течение 45-50 мин при работающей системе отсоса газа. Дальнейшее охлаждение тигля проводят при комнатной температуре. Охлажденный тигель разбивают, королек свинца расплав тиосолей и уловленные кадмиевые воз гонки взвешивают и анализируют. В табл. 1 представлен баланс распределения металлов по продуктам плавки с подшихтовко сульфатных свинцовых шламов. Полученный В результате плавки расплав тиосолей измельчают и подвергают водному выщелачиванию при отношении Ж:1-5:1, 25°С в течение 1 ч. Полученную пульпу отфильтровывают, кек высушивают и подвергают анализу. В табл. 2 представлен баланс распределения металлов по продуктам водного вьпделачивания расплава тиосолей. Берут пять порций по 200 мл кислых растворов сернокислотного производства с содержанием 11 г/л мышьяка и 38 г/л свободной серной кислоты и в них, при интенсивном перемешивании, вводят различное количество полученных при водном выщелачивании тиосолей растворов, имеющих рН 14 и содержащих 4,4 г/л мышьяка. Выбирают наиболее характерные показатели рН, при которых заканчивается процесс осаждения мышьяка из обоих растворов (рН 1 -7). Показано, что при конечном рН 7 достигается наиболее полное осаждение мышьяка из растворов, остаточное содержание мышьика 90 мг/л, но при этом появляется неприятньш запах выделяющегося сероводорода и получается мьпньяковистый осадок низкого качества, так как он загрязнен посторонними примесями и значительно хуже отстаивается и фильтруется. Увеличение рН более 7 (в примере 8,5) приводит к обратному растворению осажденного мьпиьяка. Наиболее предпочтительным является рН 2. В этих условиях остаточное содержание мышьяка в очищенных растворах достигает 110 мг/л, не наблюдается выделений сероводорода, получается кондиционный по мышьяку осадок, который хорошо отстаивается и фильтруется. Снижение рН до 1 практически не меняет характер осаждения, но несколько снижается глубина очистки растворов, при этом остаточное содердсание мышьяка в них достигает 150 мг/л. При рН менее 1 резко снижается показатель очистки растворов, что происходит из-за нехватки осаждающего агента. В табл. 3 представлен баланс распределения мыщьяка по продуктам при соосаждении его из растворов. Использование предлагаемого способа переработки мышьяксодержащих свинцовых материалов по сравнению с известным решает вопрос вьшода мыщ1,ка из технологического процесса в виде товарной продукции и вопрос одновременной очистки от мышьяка как кислых стоков сернокислотного цеха, так и сульфидно-щелочных мь1щьяковистых растворов, без затрат на приобретение реагентов. При этом полностью исключаются затраты на спецзахоронение токсичных мышьяковистых осайков, тем самым решается социальный вопрос охраны окружающей среды.

О ,

O

to

00

s

ci

s

a

Tl« s.

tl

|iCQ О

о

Tf

o.

o.

8

8

2

о

«Л,

001-1

g

o

.

fl

« o.

rJ о

s.

§

- °

-.

о

ll

5

Q. t

.

ГЯ

o.

OO

rt °

fO

o. S о о

11

Ui

I Is

K о a «

(X

о

&

i|

I 5 g| § S

« .

§

5

2- 8

N I f

о о л. 00

s

o.

«n,

Ч, о

СЛ

VI

o

Ox

/-l in

. s

.

S 12

гГ о.

N o

о

R i

§

о. ч,

-ч

5)0

1592216516

Формула изобретенияшьяка из технологического процесса, растворы i

пособ переработки мышьякосодержащихвышелачива1шя вводят в мышьяковистьо сток

свинцовых материалов, включагоц1ий восстано-сернокислотного производства до рН смеси 1вительную плавку в злектропечи на тносоли,7 и отделяют мышьяковистый осадок, отделение чернового свинца от расплава тиосо- jИсточники 1{нформации,

лей, их водное выщелачивание и очистку раство-принятые во внимание при экспертизе

ра вьпцелачивания от мышьяка, о т л и ч а-1. Авторское свидетельство СССР N 137261,

ю щ и и с я тем, что, с целью вывода мы-кл. С 22 Ъ 7/02, 1960.