Способ получения селена из камерного ила

Способ получения селена из камерного ила

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

4Р)Ф

Класс 12i, .И/ с

Й- 1534О

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ способа получения селена из камерного ила.

К патенту Б. Ф. Ормоита и И. А. Казарновского, заявленному 23 марта 1928 года (заяв. свид. М 25709).

0 выдаче патента опубликовано 31 мая 1980 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 31 мая 1980 года.

Существующие способы получения селена из камерного ила имеют ряд недостатков, заключающихся, главным образом, в том, что одни из них (например, цианидный), будучи связаны с применением цианистого калия, представляют опасность отравления, другие же (например, кислотный) требуют сложных многократных операций и исключают возможность одновременного использования сопутствующих селену ценных продуктов.

Предлагаемый способ имеет целью устранить указанные недостатки и заключается в том, что сернокислый свинец, составляющий, приблизительно, 75"/, камерного ила, обменным разложением с содой переводится в углекислый свинец ао формуле:

PbSO +Na,С0, =Ns,80 +PbC0„ последний извлекается помощью уксусной кислоты.

Pb СО, + 2 C,Н,О,=Pb(C,НзО,), +

+ СО,+ Н,О.

Из полученного, после удаления сернокислого свинца остатка, сначала извлекается содержащаяся в нем сера помощью соответствующего количества раствора сернистого натрия по формуле.

Na,S+ nS =Na,Яп+ „ а затем обработкой нового остатка второй порцией сернистого натрия получается в растворе селеносульфид по реакции:

Na, S+ ш Se = Ns S. Se m.

Осаждение селена из раствора может быть произведено соляной кислотой:

Na„S. Se m+ 2HCl = 2 Na С1+

+ Н,S+ mSe.

Описанный метод извлечения селена из камерного ила может быть упрощен таким образом, что представится возможность за один рабочий прием извлекать серу и селен небольшим избытком сернистого натрия с последующим осаждением селена воздухом, согласно формуле:

Na,S ° Sem+ О+ Н,О = 2NaОН+

+ Я+шЪе.

Na, S ° Se ш+ ш 8 = Na, S ш+, +ш Se

После извлечения серы и селена, твердый остаток содержит, главным образом, двуокись кремния и теллур, откуда последgals легко извлекается известными способами, например, азотной кислотой. Таким образом, достигается полное использование всех ценных веществ, содержащихся в камерном иле.

Пример 1. 1 кг сухого ила,,освобожденного промыванием от серной кислоты и растворимых солей, а также очищенного от посторонних примесей, обрабатывается

105% от теоретического количества 10%ного раствора соды при температуре до

30 С в течение 3 — 4 часов приперемешивании жидкости мешалкой. Если содержание РЬ Я04 в сухом остатке принять равным 75% т..е. 750 г, то, следовательно, 1 жг ила требует раствора л 280 г кальцинированной соды в 2,8 — 3 л воды, После обработки содой, жидкость фильтруется.

Фильтрат содержит Na ЯО,, в осадке же остается РЬ СО,. Осадок тщательно промывается водой и обрабатывается 660 г, примерно, 50 Jo-íoй уксусной кислотой в количестве 110% от теоретического сначала на холоду при помешивании, затем, по мере уменьшения количества выделяющейся угольной кислоты, при нагревании до 50 — 60 С в течение 3 — 4 часов. Отфильтрованный раствор содержит уксуснокислый свинец в количестве, приблизительно, равном 90% от теоретического и после фильтрования, выпаривания и кристаллизации получается 840 г РЬ (С,Н,О,)„3 Н,О.

Промывные воды содержат еще 5 — 7% от теоретического, т.-е. v> 40 гРЬ (С, Н, О,)„

ЗН, О, который, во избежание уваривания разбавленных растворов, может быть осажден 20 — 2о г кальцинированной соды, в виде ценного углекислого свинца: выход †г углекислого свинца.

После первой обработки содой и уксусной кислотой, извлекается до 99% РЬ ЯО„ остаток содержит еще до 3% РЬЯО,. Для полного извлечения Pb S0 остаток повторно обрабатывается содой в 120% от теоретического количества, т.-е. 4 г соды, растворенной в 80 — 100 куб. см воды. Обработка производится при температуре до 30" С и при перемешивании; затем, фильтруется и тщательно промывается. Окрашенные промывные воды удаляются, остаток обрабатывается избытком уксусной кислоты (лучше всего 60%) при нагревании до 60 С и перемешивании в течение 2-х часов, После извлечения углекислого свинца, полученный из этой фракции щелок идет на извлечение главных масс Pb СО,. Остаток в 250з содержит S, Se, Te, SiO, и следы Fe, О, и

А1, О,. В нашем примере содержание серы равняется 20% or веса остатка, т.-е. 50г.

Для удаления серы остаток обрабатывается, при перемешивании в закрытом сосуде, раствором технического сернистого патра при температуре до 30 С. Так как на 96 г серы требуется, примерно, 75 — 80 г 100%-ro сернистого натрия, то на 50 г серы берется около 55 г сернистого патра в 450 куА см воды; после 6 час. выщелачивания при помещивании, профильтровывается в пипетку проба раствора. Раствор должен быть оранжево-желтым и в соляной кислоте давать белый, слегка желтоватый осадок.

Далее, к раствору прибавляется еще 5 г

Na, Я, перемешивается в тех же условиях

1 час и вновь испытывается. После 2 — 3 кратного прибавления по 5 г Na S, раствор окрашивается в оранжево-красный цвет и при осаждении концентрированной соляной кислотой получается желто-оранжевый осадок, что указывает на окончание извлечения серы. При этом идет в раствор небольшое количество селена, для осаждения которого прибавляют 5 — 6 г сухого, освобожденного от сернокислого свинца, ила. Содержащаяся в иле сера вытесняет растворенный в сернистом натрии. селен, образуя полисульфид. После 1 часа перемешивания, убеждаются в том, что раствор вновь принял желтый цвет. Для удаления внесенного с илом маленького избытка серы задают 2 г. Na, S, перемешивают

3 часа, убеждаются в слабо желтоватооранжевой окраске осадка CHG1, прекращают добавки и продолжают обрабатывать ил раствором при помешивани так, чтобы с начала загрузки прошло 18 — 20, часов.

По отфильтровании, фильтр ат содержит всю серу и менее 1% содержащегося в виде ила селена.

Новый осадок содержит селен в количестве 165 г, теллур, кремневую кислоту и примеси окислов. Он обрабатывается при взбалтывании в закрытом сосуде сернистым натрием при температуре до 30 С. На

165 г селена берется 150 г 60О О-ного технического сернистого натрия в 1100 куб. см воды и сильно взбалтываетсяпри температуре до 30 С в течение 30 — 40 минут.

Затем фильтруется и фильтрат, содержащий селеносульфид, вливается в концентрированную соляную кислоту. Мгновенно выделяется красный селен; после промывки водой, 10%-ной соляной кислотой и вновь водой, осадок отжимают под давлением (в прессе) и сушат. Выделение с елена количественное.

Пример 2. Берется 1 кг ила и после извлечения сернокислого свинца, согласно примера 1, остаток обрабатывается небольшим избытком раствора из расчета 200 г сернистого натрия в 1500 ryo. см воды на

50 г серы и 165 г селена. После 10 часов взбалтывания при комнатной температуре, происходит почти практически полное извлечение серы и селена. Через отфильтрованный раствор серы и селена в сернистом натрии продувается вовдух втечение, примерно, 20 часов, при чем осаждается селен в количестве почти 99%, который и отфильтровывается от раствора. Время это может быть, однако, значительно сокращено.

Конец осаждения селена узнается следующей пробой: 2 — Зануд . см раствора, внесенного в 10 куб. см крепкой соляной кислоты, должен давать осадок серы, окрашенный в слегка желтоватый (зелено-желтоватый, коричнево-желтоватый), но не розово-желтый цвет. Последнее указывает на присутствие селена. Кроме того, конец осаждения узнается по изменению цвета пены раствора, которая в конце из красноватожелтой делается зеленовато-желтой. Выход сел ена превышает 99%. По окончании осаждения селен тщательно отфильтровывается от раствора, который содержит наряду с гипосульфидом ещенебольшиеколичества полисульфида, промывается холодной водой, небольшим количеством разбавленной соляной кислоты, для удаления следов УаЯ, и горячей водой. После выделения селена, раствор может быть переработан.

Анализ полученных; продуктов дает: уксуснокислый свинец был в процессе получения уварен, выкристаллизован и отжат ручным прессом. Получился совершенно белый препарат, который без перекристаллизования содержал 99,9 свинца от теоретического количества, осадок же, полученный действием соляной кислоты, содержал

96% селена и около 4% серы.

Селен, полученный путем осаждения воздухом, содержал: селена — 99,2%, кремневой кислоты вЂ,01%, воды вЂ,006%, серы — 0,3% и теллура-следы.

Предм ет патента.

Способ получения селена из камерного ила, состоящий в выделении селена из получаемых в процессе обработки ила селеносульфидов, отличающийся тем, что камерный ил обрабатывают сначала содой, а потом уксусной кислотой, с целью удаления свинца, после чего ил подвергают воздействию сернистого натра, с целью получения селеносульфнда, из которого селен осаждают либо воздухом, либо кислотой.

Тип. Гидрогр. Упр. Управл. В.-И. Сил. РККА. Ленинград, здание Рл. Адмиралтейства.