×
13.01.2017
217.015.6c6b

СПОСОБ ОЧИСТКИ РАСТВОРОВ ОТ СЕЛЕНА И МЫШЬЯКА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области переработки растворов цветной металлургии и может быть использовано для отраслей промышленности, в технологии которых присутствуют мышьяк и селенсодержащие растворы. Осуществляют осаждение селена и мышьяка в виде нерастворимых соединений железа. В качестве железосодержащего реагента используют отработанный солянокислый раствор железа, предварительно окислив в нем Fe до Fe методом аэрации, при мольном соотношении Fe:(Se+As)=2:1-3:1 и нейтрализации известковым молоком до установления рН 8,0-8,5. Технический результат - увеличение эффективности очистки сернокислых растворов от селена до 98-99% и мышьяка до 99%, что соответствует остаточным содержаниям в очищенном растворе селена 0,03 г/дм и мышьяка 0,028 г/дм. 2 табл., 2 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Настоящее изобретение относится к области переработки растворов цветной металлургии и может быть использовано для других отраслей промышленности, в технологии которых присутствуют мышьяк и селенсодержащие растворы.

Из существующего уровня техники известен способ удаления тяжелых металлов из концентрированных технологических растворов и сточных вод, заключающийся в обработке исходного технологического раствора или сточных вод с известным содержанием ионов цветных металлов избытком сульфата двухвалентного железа, подщелачивании до рН 9-10 и добавлении в образовавшуюся суспензию катализатора процесса ферритизации, нагревании суспензии до 60-90°С и выдержке при этой температуре с одновременным непрерывным барботированием сжатым воздухом до полного окончания процесса ферритизации, охлаждении суспензии и разделении на жидкую и твердую фазы известным способом. В качестве катализатора процесса ферритизации используют персульфаты, перманганаты или перхлораты щелочных металлов, которые берут в количестве 0,001-0,002% от массы сульфата двухвалентного железа (Патент РФ 2082681, C02F 1/62, опубл. 27.06.1997).

Недостатком данного способа является использование дорогостоящих реагентов и катализаторов ферритизации, а также необходимость поддержания высоких температур (до 90°С) для проведения процесса.

Известен способ осаждения мышьяка из сточных вод и растворов, содержащих значительные количества соляной или серной кислот гидросульфидом натрия, при этом подачу сульфидсодержащего реагента в очищаемый раствор ведут снизу вверх с одновременным перемешиванием. Удельный массовый расход сульфидсодержащего реагента составляет не более 1,5 кг (S2-) в час на 1 кг (As3+) в очищаемом растворе. Осаждение мышьяка производят до остаточной концентрации его в растворе не ниже 0,03 г/дм3 (Патент РФ 2312820, C02F 1/62, опубл. 20.12.2007).

Недостаток данного способа: использование дорогостоящего реагента гидросульфида натрия.

Известен способ связывания селена, находящегося в виде селенистой кислоты или ее солей, солями трехвалентных металлов. При этом используют раствор соли металла с концентрацией 2,0-2,2 М и селенистой кислоты с концентрацией 3,8-4,0 М, причем взаимодействие ведут при температуре 80-90°С. При рН ниже 1,0 осаждение протекает не полностью, а при рН выше 1,5 продукт загрязнен основными солями. Происходит взаимодействие соли металла и селенистой кислоты с последующим отделением целевого продукта. Например, в раствор селенистой кислоты, нагретой до 80-90°С, вливают при перемешивании 1,7 л раствора азотнокислого железа (III), нагретого до 80-90°С. Полученную смесь разбавляют до рН 1 кипящей водой, подкисленной селенистой кислотой, после чего происходит количественное осаждение селенита железа (Патент СССР №990650, опубл. 23.01.1983).

Данный способ также предполагает использование дорогостоящих реагентов, таких как азотнокислое железо, а также проведение процесса осаждения селена при высоких температурах, вплоть до 90°С.

Известен метод глубокого извлечения селена из растворов методом цементации на металлической меди при содержании серной кислоты в растворах менее 700 г/л, длительность процесса составляет 12-13 ч, температура 50-70°С. Независимо от концентрации селена в исходном растворе остаточное содержание селена после цементации составляет 0,1-0,8 мг/л. Данный способ реализован в медном цехе комбината «Североникель» (Арешина Н.С., Касиков А.Г., Петрова A.M. Исследование процессов глубокого извлечения редких элементов из некондиционных растворов газоочистки медно-никелевого производства. Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Им. И.В. Тананаева КНЦ РАН. Отчет по проекту регионального конкурса «Север» №08-08-98804).

Недостатком данного способа является длительность процесса, также способ не позволяет провести очистку от мышьяка.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является двухстадийный способ очистки водных растворов и сопутствующих тяжелых металлов от мышьяка ионами двухвалентного железа на первой стадии, окислением и доведением с помощью каустической или кальцинированной соды до рН 6,5-7,0 и ионами трехвалентного железа на второй стадии с доведением до рН 10,0-10,5. Указанный способ обеспечивает вывод мышьяка в виде нерастворимых соединений. Исходным реагентом может быть отработанный раствор железа (II). Для перевода ионов мышьяка (III) в мышьяк (IV) и железа (II) в железо (III) можно использовать любой окислитель или проводить оксидирование раствора кислородом воздуха методом аэрации (Патент РФ №2390500, C02F 1/62, C02F 101/20, C02F 103/16, опубл. 27.05.2010).

Недостатком данного способа является продолжительность очистки, которая может достигать 1-3 суток на каждой стадии, а в сумме для 2 стадий - 6 суток, способ не включает очистку от селена.

Анализ описанных выше аналогов и прототипа выявил, что ни в одном из них не достигается желаемого результата - очистка водных растворов от селена до 98-99% и мышьяка до 99%, что соответствует остаточным содержаниям в очищенном растворе селена 0,03 г/дм3 и мышьяка 0,028 г/дм3.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в предлагаемом к защите способе очистке растворов от селена и мышьяка, включающем окисление двухвалентного железа методом аэрации и осаждение селена и мышьяка в виде нерастворимых соединений железа Fe2(SeO3)3 и FeAsO4, очистку от селена и мышьяка проводят одновременно, в качестве железосодержащего реагента используется отработанный солянокислый раствор травления с мольным соотношением Fe:(Se+As) равным 2:1-3:1, осаждение ведется нейтрализацией известковым молоком до установления рН 8,0-8,5.

Суть предлагаемого изобретения поясняется примерами.

Пример 1.

Отработанный раствор травления (ОРТ) (0,8 м3) барботируют в течение 15-20 мин воздухом для окисления двухвалентного железа (128 г/дм3) и нагревают до 55-60°С. Затем к ОРТ добавляют раствор кислый отработанный (РКО) (рН<1) в количестве 4 м3, обеспечивая мольное соотношение Fe:(Se+As) = 2,8:1 (таблица 1). После смешения растворов ведется барботаж и перемешивание в течение 15-20 мин для дополнительного окисления мышьяка (III) до мышьяка (V). Барботаж сохраняется в течение всего процесса очистки для интенсификации процесса перемешивания. Затем добавлением 10% раствора известкового молока доводим рН до 8,1 и выдерживаем при перемешивании в течение 30 мин. Полученную пульпу фильтруют под вакуумом. Состав фильтрата очищенного раствора и степени извлечения элементов представлены в таблице 1. Степень извлечения селена - 99,21%, мышьяка - 99,56%. Полученный очищенный раствор направляется на утилизацию упариванием.

Пример 2.

Отработанный раствор травления (ОРТ) (0,8 м3) барботируют в течение 15-20 мин воздухом для окисления двухвалентного железа (128 г/дм3) и нагревают до 55-60°С. Затем к ОРТ добавляют раствор кислый отработанный (РКО) (рН<1) в количестве 4 м3, обеспечивая мольное соотношение Fe:(Se+As) = 2,8:1 (таблица 2). После смешения растворов ведется барботаж и перемешивание в течение 15-20 мин для дополнительного окисления мышьяка (III) до мышьяка (V). Барботаж аналогично примеру 1 поддерживают на протяжении всего процесса очистки. Затем добавлением 49% раствором NaOH доводим рН до 8,3 и выдерживаем при перемешивании в течение 30 мин. Полученную пульпу фильтруют под вакуумом. Состав фильтрата очищенного раствора и степени извлечения элементов представлены в таблице 2. Получена степень извлечения селена - 98,87%, мышьяка - 99,58%.

Несмотря на высокие степени извлечения селена и мышьяка, одним из недостатков данного примера является использование в качестве реагента для нейтрализации дорогостоящего раствора едкого натра (в 4 раза дороже известкового молока), а также кристаллизация фильтрата очищенного раствора и образующегося осадка еще на стадии фильтрации, что затрудняет дальнейшую работу с ними.

Способ очистки промышленных растворов от селена и мышьяка, включающий окисление двухвалентного железа методом аэрации и осаждение селена и мышьяка в виде нерастворимых соединений железа Fe(SeO) и FeAsO, отличающийся тем, что очистка от селена и мышьяка происходит одновременно, в качестве железосодержащего реагента используется отработанный солянокислый раствор травления при мольном соотношении Fe:(Se+As) равном 2:1-3:1 и нейтрализации известковым молоком до установления рН 8,0-8,5.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 20.
27.11.2014
№216.013.0a7d

Способ переработки медеэлектролитного шлама

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов. Медеэлектролитный шлам обезмеживают. Из обезмеженного шлама удаляют соединения свинца и сурьмы, полученный шлам смешивают с катодным продуктом выщелачивания селена из медеэлектролитного шлама в соотношении 5÷10:1, затем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534093
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.12.2014
№216.013.0f09

Способ аффинажа серебра

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к способу аффинажа серебра. Способ включает химическое растворение исходного сырья, очистку раствора от примесей и получение чистого серебра из очищенного раствора. Серебро осаждают из раствора в виде хлорида. Затем хлорид...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535266
Дата охранного документа: 10.12.2014
10.01.2015
№216.013.1a8d

Способ получения медного электролитического порошка

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению медных порошков. Способ получения медного электролитического порошка с содержанием кислорода не более 0,15% включает электролиз, промывку от электролита, стабилизацию, отмывку от избытка стабилизатора, сушку, размол и просев....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538225
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.05.2015
№216.013.487d

Способ переработки медеэлектролитного шлама

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности к переработке шламов электролитического рафинирования меди. Способ переработки медеэлектролитного шлама включает обезмеживание, обогащение и выщелачивание селена из обезмеженного шлама или продуктов его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550064
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.11.2015
№216.013.8ed9

Способ механических испытаний и стенд для его реализации

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний объектов на воздействие перегрузок. Способ заключается в размещении в полости ствола контейнера со столом с установленным на нем ОИ. При воздействии на контейнер продуктов взрыва происходит его ускоренное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568178
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.02.2016
№216.014.c459

Способ получения медного электролитического порошка

Изобретение относится к технологии получения медного электролитического порошка с размером частиц менее 63 мкм с удельной поверхностью в диапазоне от 1900 до 2500 см/г и насыпной плотностью менее 0,75 г/см. Электролиз ведут на стержневых медных катодах в электролите с серной кислотой при двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574185
Дата охранного документа: 10.02.2016
27.03.2016
№216.014.c700

Способ выщелачивания металлической меди

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, может быть использовано для выщелачивания и растворения металлической меди из сырья и промпродуктов. Выщелачивание металлической меди из медьсодержащего материала в растворах серной кислоты проводят с добавкой окислителя при нагревании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578882
Дата охранного документа: 27.03.2016
10.04.2016
№216.015.2c2a

Способ динамических испытаний (варианты)

Изобретения относятся к испытательной технике и могут быть использовано для испытания конструкций на воздействие интенсивных механических нагрузок колебательного характера. Способ включает разгон контейнера с объектом испытаний (ОИ) под действием высокого давления, формируемого в стволе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579811
Дата охранного документа: 10.04.2016
27.04.2016
№216.015.3872

Способ управления газоприходом в пороховой баллистической установке и установка для его осуществления

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано в пороховых баллистических установках (ПБУ). ПБУ содержит ствол для размещения в нем метаемого объекта (МО), пороховой заряд (ПЗ), зарядную камеру, соединенную с дополнительной камерой через отверстие с диаметром в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582524
Дата охранного документа: 27.04.2016
12.01.2017
№217.015.5e57

Способ извлечения сурьмы и свинца

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности, к способу извлечения сурьмы и свинца. Способ включает обработку исходного сырья щелочным раствором, содержащим глицерин и осаждение свинца раствором гидросульфида. Затем осуществляют отделение и переработку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002590781
Дата охранного документа: 10.07.2016
Показаны записи 1-10 из 35.
27.11.2014
№216.013.0a7d

Способ переработки медеэлектролитного шлама

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов. Медеэлектролитный шлам обезмеживают. Из обезмеженного шлама удаляют соединения свинца и сурьмы, полученный шлам смешивают с катодным продуктом выщелачивания селена из медеэлектролитного шлама в соотношении 5÷10:1, затем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534093
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.12.2014
№216.013.0f09

Способ аффинажа серебра

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к способу аффинажа серебра. Способ включает химическое растворение исходного сырья, очистку раствора от примесей и получение чистого серебра из очищенного раствора. Серебро осаждают из раствора в виде хлорида. Затем хлорид...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535266
Дата охранного документа: 10.12.2014
10.01.2015
№216.013.1a8d

Способ получения медного электролитического порошка

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению медных порошков. Способ получения медного электролитического порошка с содержанием кислорода не более 0,15% включает электролиз, промывку от электролита, стабилизацию, отмывку от избытка стабилизатора, сушку, размол и просев....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538225
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.05.2015
№216.013.487d

Способ переработки медеэлектролитного шлама

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности к переработке шламов электролитического рафинирования меди. Способ переработки медеэлектролитного шлама включает обезмеживание, обогащение и выщелачивание селена из обезмеженного шлама или продуктов его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550064
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.11.2015
№216.013.8ed9

Способ механических испытаний и стенд для его реализации

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний объектов на воздействие перегрузок. Способ заключается в размещении в полости ствола контейнера со столом с установленным на нем ОИ. При воздействии на контейнер продуктов взрыва происходит его ускоренное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568178
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.02.2016
№216.014.c459

Способ получения медного электролитического порошка

Изобретение относится к технологии получения медного электролитического порошка с размером частиц менее 63 мкм с удельной поверхностью в диапазоне от 1900 до 2500 см/г и насыпной плотностью менее 0,75 г/см. Электролиз ведут на стержневых медных катодах в электролите с серной кислотой при двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574185
Дата охранного документа: 10.02.2016
27.03.2016
№216.014.c700

Способ выщелачивания металлической меди

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, может быть использовано для выщелачивания и растворения металлической меди из сырья и промпродуктов. Выщелачивание металлической меди из медьсодержащего материала в растворах серной кислоты проводят с добавкой окислителя при нагревании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578882
Дата охранного документа: 27.03.2016
10.04.2016
№216.015.2c2a

Способ динамических испытаний (варианты)

Изобретения относятся к испытательной технике и могут быть использовано для испытания конструкций на воздействие интенсивных механических нагрузок колебательного характера. Способ включает разгон контейнера с объектом испытаний (ОИ) под действием высокого давления, формируемого в стволе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579811
Дата охранного документа: 10.04.2016
27.04.2016
№216.015.3872

Способ управления газоприходом в пороховой баллистической установке и установка для его осуществления

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано в пороховых баллистических установках (ПБУ). ПБУ содержит ствол для размещения в нем метаемого объекта (МО), пороховой заряд (ПЗ), зарядную камеру, соединенную с дополнительной камерой через отверстие с диаметром в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582524
Дата охранного документа: 27.04.2016
12.01.2017
№217.015.5e57

Способ извлечения сурьмы и свинца

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности, к способу извлечения сурьмы и свинца. Способ включает обработку исходного сырья щелочным раствором, содержащим глицерин и осаждение свинца раствором гидросульфида. Затем осуществляют отделение и переработку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002590781
Дата охранного документа: 10.07.2016
+ добавить свой РИД