Способ переработки мышьяксодержащих отходов

Способ переработки мышьяксодержащих отходов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЫШЬЯК-; СОДЕРЖАРЩХ ОТХОДОВ, включающий нагрев их с углеродистым восстановителем , отличающийся тем, что, с целью получения труднораство: римого компактного соединения vtaabяк-а для хранения на открытых площгшках , отходы плавят при 1100-1300с в присутствии металлического железа, заданного в весовом соотношении к мышьяку в шихте в пределах 0,75-6,5. СП

(1Е (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .

РЕСПУБЛИК

315Р С 22 В 30 04

ОПИСАНИЕ ИЗОЬРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3432512/22-02 (22) 30.04.82 (46). 23.09.83. Бюл. Р 35 (72). В.А. Козьмин, Н. Г. Серба, A. С. Куленов, И. С. Багаев, И. A. Фирман, Л. В. Слободкин, Я. 3. Бейлин, К. П. Липовская, A ° A. Дюйсекина, Л. Н. Куленова, Ф. С. Конькова и И. И. Эннс (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский горно-металлургический ин етитут цветных металлов (53) 669.778(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 429110, кл. С 22 В 30/04, 1974.

° °

2. "Комплексное использование ми-,. нерального сырья". 1978, У 1, с. 6667. (54)(57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЬЫЬЯК

СОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ, включающий нагрев их с углеродистым восстановите- лем, отличающийся тем, что, с целью получения труднорастворимого компактного соединения ьыаьяка для хранения на открытых площадках, отходы плавят при 1100-1300 С в присутствии металлического железа, заданного в весовом соотношении к мьааьяку в шихте в пределах 0,75-6,5.

1043178

Иэобретение относится к цветной металлургии:. и может быть испольэоt

Вано для обезвреживания мышьяксодер жащих отходов,- а также в других отраслях народного хозяйства, имеющих ьышьяксодержащие, отходы.

Известен способ переработки мышьяксодержащих: материалов, заключающийся в том, что исходные материалы подвергают окислительному .обжигу при

500-800 С в присутствии соды и железосодержащей добавки — красного шлама. При этом мышьяк связывается в нерастворимые в воде соединения. Дадее продукт обжига выщелачивают и получают селеновые растворы с содер- 15 .жанием мышьяка ниже предельно допус-. тимой концентрации, предусмотренной санитарными нормами (1) .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату . gp является способ переработки мышьяк содержащих отходов, включающий нагрев их с углеродистым восстановителем, заключающийся в восстановлении арсената кальция коксом. Оптимальными па-2$ раметрами процесса являются: температура 900-1000 С, расход восстановитео ля 125% от теоретически необходимого, продолжительность 1 ч; остаточное давление 30-100 мм рт. ст., . -ЗО мышьяк на 97-98% воэгоняется. Способ предусматривает получение металличес-: кого мышьяка с последующим использо- ванием его в народном хозяйстве f2) .

Однако элементарный мышьяк имеет ограниченный спрос, и поэтому возни1 кает необходимость в длительном-.хра- . нении ышьяксодержащих продуктов со специальными мерами предосторож-, ности.

Целью изобретения является полу- 40 чение труднорастворимого компактного соединения мышьяка для хранения его на открытых площадках.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу перерафоткиф5 мышьяксодержащих, отходов, включающему нагрев их с углеродистым восстановителем, отходы плавят при 11001300 С в присутствии металлического о железа, заданного в весовом соотно-. шении к мышьяку в шихте в пределах

0,75-6,5.

Температурный режим процесса обуславливается температурой плавления одного иэ продуктов — шлака. Эта тем- 5 пература плавления зависит от состава шлаков. При переработке мышьяк.содержащих отходов получаются шлаки с температурой плавления 1100-1300 С, Опытным путем установлено, что для полного связывания железа в труднорастворимые соединения железо должно быть взято в количестве, необходимой для образования железомышьяко- аого сплава с 20-40% мышьяка.

Способ осуществляется следующим образом.

Шихту состава, %: мышьяк 5-20, коксик 3-10, металлическая железная стружка 15-40 — плавят при 1100-1300 С в течение 1 ч.

Продуктами плавки являются шлак и арсенид железа, которые практически не смешиваются друг с другом и. легко разделяются как в жидком, так и твердом состояниях.

Способ переработки мышьяксодер--. жащих отходов. отработан в лабораторных и.проверен в полупромышленных условиях.

Пример 1. Шихту, состоящую иэ 50 r арсенита и арсената кальция (21% мышьяка), 5 r углеродистого восстановителя и 20 г железа .в виде . стружки крупностью 0,2-0,5 мм, плавили при 1150оС в течение 1 ч. В результате плавки получили 26 г шлака и 26 r арсенида железа, содержащего

39,9% мышьяка, что составило 99,04% извлечения.

Продукты плавки крупностью 0 510 мм испытывали на вымывание мйшьяка из них при 18-20аС и . -40 - 30 С

О (открытая плошадка) в течение 5 лет. .В растворах обнаружили 0,02-0,03 мг/л мышьяка.

Пример 2. Шихту, состоящую из 50 r отходов (с содержанием 11,6% ьишьяка в виде арсената железа), 3,5 r углеродистого восстановителя (коксика) и 1 7,5 r железной стружки крупностью 0,2-0,5 мм, плавили при

1100 С в течение 1 ч, В результате плавки получили 22 г арсенида железа,. содержащего 30,36% мышьяка, .что составило 98% извлечения. Продукты плав-. ,ки испытывали на вымывание млаьяка так же, как в.примере 1. Содержание мышьяка в растворах не превышало

0,03 мг/л.

Пример 3 ° 680 кг шихты с содержанием, %:,мышьяк 5,17 (в виде арсената и арсенита кальция); кокс 5; металлическое железо 34 — плавили в.электропечи на 100 кВА при 1300 С.

Плавки проводили в течение трех суток при загрузке на одну операцию

220-250 кг шихты. Каждая плавка длилась 12 ч. Проведено 3 плавки. . Продукты плавки испытывали на . . ",. вымывание мышьяка так же, как в примере 1. В растворах обнаружили 0,020,03 мг/л мышьяка.

В таблице представлены результаты полупромышленных испытаний плавок .мышьяксодержащих отходов в присутст, вии металлического железа.

1043178

Содержание

Распределение, %

Вес, кг

Продукты

Мышьяк

Мыаьяк Железо в fЪ кг. Загружено:

5, 17 35,15 34,0 231,2 98,8 75,1

680

Шихта

Гранулированный шлак

0,10 0,42 25,4 76,32

1,2 24,9

300

600

Песок 3557 -,307,52 100,0 100,0

Итого 1580

Получено:

20, 3 . 30, 5 79,.7 .119,5

Арсенид железа

150

38,8

85,7

Шлак

Возпоны

7, 3 60,9 .1300

0 2 2,6 14,4 187;2

1а0

1,.5 .1,5 О, 5 О, 5

4,2

0,2

Итого 1550

34 6 — 307 2 .

;98,6 99,9

Невязка

-0,1

«30

-0,97

-1,4 -О, 32

Составитель A. Кальницкий

Редактор О. Половка Техред М.Тепер Корректор А. Повх

Заказ 7266/28 Тираж 627 Подписное

Вниипи,Государственного комитета сСсР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35 Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Мыаьяк из отходов на 85-99% переходит в труднорастворимый продукт. . 3()

Испытания его на вымываемость при комнатных и атмосферных условиях в течение.5 лет показали, что содержание мышьяка в растворах не превышало

0,02-0,03 мг/л, т.е. значительно ниже предельно допустимых концентраций.

Преимуществом предлагаемого сйосо;ба в сравнении с известным является возможность получения компактного малотоксичного продукта, содержащего 40 мышьяк в труднорастворимой форме.

Для защиты окружающей среды от загрязнения мышьяком отходы, содержащие мышьяк в виде арсената и арсенита кальция„ должны захоранивать- . ся в специальных хранилищах. Переработка отходов согласно предлагаемому способу не потребует.их строитель-. ства.

Проектные. эксплуатационные затра-, ты на захоронение 1 т отходов в специальных хранилищах составляют

77,4 руб.

Общий экономический эффект

50,5 руб.,/т,