Способ осаждения мышьяка из маточных растворов медного производства

(51) 22 30/04 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) СПОСОБ ОСАЖДЕНИЯ МЫШЬЯКА ИЗ МАТОЧНЫХ РАСТВОРОВ МЕДНОГО ПРОИЗВОДСТВА(57) Способ осаждения мышьяка из маточных растворов медного производства относится к области гидрометаллургических процессов, и может быть использован для очистки медьсодержащих сернокислых растворов,а также кислых мышьяксодержащих сточных вод от мышьяка. С целью сокращения продолжительности процесса очистки маточного раствора медного производства от мышьяка, исключения загрязнения рабочего раствора посторонними примесями,максимального осаждения мышьяка в труднорастворимой и хорошо фильтрующейся форме - арсенат бария, в качестве осадителя мышьяка применяется углекислый барий.(72) Омаров Хылыш Бейсенович Сагиндыкова Зоя Байтурсиновна Байкенов Мурзабек Исполович Абсат Зауре Бакикызы Алдабергенова Сауле Кидирбаевна(73) Республиканское государственное казенное предприятие Карагандинский государственный университет им. Е.А. Букетова Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Седова В.А., Коган Б.И. и др. Использование принципа соосаждения с карбонатом кальция для глубокой очистки сточных вод от мышьяка // Цветные металлы, 1974,8, с.27-29 21002 Изобретение относится к области гидрометаллургических процессов, и может быть использовано для очистки медьсодержащих сернокислых растворов, а также кислых мышьяксодержащих сточных вод от мышьяка. Известен способ осаждения мышьяка из медьсодержащих растворов (Очистка содовосульфатных сбросных растворов от мышьяка, фтора и ионов тяжелых металлов. Гладышева А.И.,Колмогорова В.В. и др.- Цветные металлы, 1973, 5, с.32-34), обеспечивающий 75-ый вывод мышьяка в твердую фазу путем добавления строительной извести (активная окись кальция 2448) и известкового молока. Для достижения наиболее глубокой очистки необходимо предварительное подкисление серной кислотой. Существенным недостатком данного способа является необходимость применения дополнительного реагента - серной кислоты. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ, основанный на соосаждении мышьяка карбонатом кальция в момент образования последнего (Использование принципа соосаждения с карбонатом кальция для глубокой очистки сточных вод от мышьяка. Седова В.А., Коган Б.И. и др.- Цветные металлы, 1974,8, с.27-29). Очистку рекомендуют проводить в две ступени сбросные воды вначале обрабатывают 5-10-ным известковым молоком и осветляют отстаиванием,затем в осветленный раствор при интенсивном перемешивании вводят в зависимости от содержания ионов кальция или только раствор кальцинированной соды или последовательно растворы хлористого кальция и соды. Образующийся при этом осадок отделяют отстаиванием. Недостатками прототипа являются длительная продолжительность процесса,вследствие проведения процесса в две стадии,загрязнение рабочего раствора посторонними примесями и образование труднофильтрующегося осадка. Мышьяк осаждается в виде арсената кальция с последующей сорбцией карбонатом кальция,образующимся в ходе процесса очистки. Задачей изобретения является сокращение продолжительности процесса очистки маточных растворов медного производства от мышьяка,исключение загрязнения рабочего раствора посторонними примесями и интенсификация процесса отделения твердой фазы от раствора за счет перевода мышьяка в труднорастворимую и хорошо фильтрующуюся форму - арсенат бария. Результат достигается введением углекислого бария в нужном соотношении , при непрерывном перемешивании,заданной температуре,в интервале определенного промежутка времени и выбранной кратности дозировании осадителя (введением осадителя полностью или порционно) в маточный раствор медного производства. Объектом исследования выбран электролит АО Казахмыс, следующего состава (г/л) -23,3 2 О 4-52,1 -8,5 и др. При этом мышьяк, который находится в рабочем растворе в виде растворимой мышьяковой кислоты,2 переходит в твердую фазу в виде арсената бария. В процессе очистки происходит образование новых химических соединений с меньшим, чем у исходных, запасом энергии Гиббса, при этом образуются соединения менее растворимые, чем исходные. По окончании опытов по осаждению мышьяка твердую фазу отделяли фильтрацией, в фильтрате определяли остаточное содержание мышьяка. Осадки идентифицировали рентгенофазовым методом анализа, из результатов которого следует, что мышьяк осаждается в виде арсената бария, в осадке также присутствует образующийся в процессе осаждения сульфат бария. Существенными признаками заявляемого способа осаждения мышьяка, отличающимися от прототипа, являются- проведение операции очистки от мышьяка в одну стадию- небольшая продолжительность процесса осаждения мышьяка в течение 1 часа- образование кристаллического осадка и высокая скорость фильтрации- исключение загрязнения рабочего раствора посторонними примесями в частности ионами бария, которые связываются в сульфат бария и также выпадают в осадок- высокая степень осаждения мышьяка, 94-95- после фильтрации, медьсодержащий раствор направляется на получение товарного медного купороса. Исследование процесса осаждения мышьяка углекислым барием проводили в зависимости от различных факторов отношение(1,451 2,91 4,351 5,81), температура, С (40 50 60 70) концентрация серной кислоты, г/л (40 50 60 70) продолжительность опыта, час (1 2 3 4) и кратность дозировки при подаче осадителя (1 2 3 4). По результатам 20-ти проведенных экспериментов проведена выборка данных экспериментальных и частных зависимостей степени осаждения мышьяка от исследуемых факторов. Сущность изобретения поясняется следующими примерами Пример 1 Мышьяк осаждают введением в маточный раствор медного производства углекислого бария в соотношении ,45, температуре 40 С,концентрации серной кислоты 70 г/л,продолжительности опыта равной 2 часам,кратности дозировки осадителя равной 2. При этом достигается 90,85-ный перевод мышьяка в труднорастворимый осадок. Пример 2 Мышьяк осаждают введением в маточный раствор медного производства углекислого бария в соотношении 2,9, температуре 60 С,концентрации серной кислоты 60 г/л,продолжительности опыта равной 1 часу, кратности дозировки осадителя равной 2. При этом достигается 95,08-ный перевод мышьяка в труднорастворимый осадок. Пример 3 21002 Мышьяк осаждают введением в маточный раствор медного производства углекислого бария в соотношении 4,35, температуре 60 С,концентрации серной кислоты 50 г/л,продолжительности опыта равной 1 часам,кратности дозировки осадителя равной 3. При этом достигается 94,81-ный перевод мышьяка в труднорастворимый осадок Пример 4 Мышьяк осаждают введением в маточный раствор медного производства углекислого бария в соотношении 5,8, температуре 70 С,концентрации серной кислоты 50 г/л,продолжительности опыта равной 4 часам,кратности дозировки осадителя равной 4. При этом достигается 93,88-ный перевод мышьяка в труднорастворимый осадок Полученные результаты показывают, что процесс осаждения мышьяка углекислым барием целесообразно вести при следующих условиях 2,9 температура процесса 50-60 С концентрация серной кислоты 50-60 г/л продолжительность процесса 1 час и двухкратное дозирование осадителя. При этом достигается 9495-ный перевод мышьяка в труднорастворимый осадок. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ осаждения мышьяка из маточных растворов медного производства, включающий осаждение солями щелочноземельных металлов,отличающийся тем, что осаждение ведут углекислым барием при соотношении 2,91 температуре процесса 50-60 С концентрации серной кислоты 50-60 г/л продолжительности процесса 1 час.