Способ переработки мышьяксодержащих материалов

(51) 22 30/04 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ в качестве продукта, содержащего железо используют железосодержащий продукт от сухой магнитной сепарации клинкера, являющегося продуктом переработки цинковых кеков методом вельцевания, заданного в весовом соотношении/ в шихте не менее 0,37 при температуре 9501200 С. Заявляемый способ переработки мышьяксодержащих материалов в нерастворимые соединения,в температурном интервале 950-1200 градусов, предотвращает выделение газообразного мышьяка с 15-20 до 0,1,повышает извлечение мышьяка в арсенид железа до 98,9-98,0),при этом снижается расход электроэнергии в среднем на 23, следование установленному нижнему пределу весового соотношения / выше 0,37, соответствующего/0,5) предотвращает переход мышьяка в воду ПДК (0,05 мг/л), при захоронении образующихся нерастворимых отходов.(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЫШЬЯКСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для обезвреживания мышьяксодержащих материалов. Технический результат заключается в снижение энергоемкости процесса,его упрощении,исключении образования газообразного мышьяка,получении прочных интерметаллидов. Технический результат достигается тем, что способ переработки мышьяксодержащих материалов,включающий плавку мышьяксодержащих материалов в присутствии продукта, содержащего железо, отличается тем, что Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для обезвреживания мышьяксодержащих материалов. Известен способ переработки мышьяксодержащих материалов, включающий плавку их при температуре 1100-1300 С в присутствии углеродистого восстановителя и металлического железа, взятого в весовом соотношении к мышьяку (0,7 - 6,5), обработку их перед плавкой водной суспензией гидроокиси кальция, взятой в весовом отношении к легколетучей форме мышьяка (0.9 - 3,5) 1( Патент 9016, заявка 1861 от 17.03.1983 год,бюл. 5 15.05.2000 г.) Недостатком данного способа является использование металлического железа и перевод его в отходы. Наиболее близким является способ переработки мышьяксодержащих материалов, по которому плавку мышьяксодержащих материалов ведут с углеродистым восстановителем в присутствии гранулированного шлака, содержащего железо,заданного в весовом соотношении к мышьяку в шихте в пределах 0,75-6,5, ведут при температуре 1310-1400 С ( предварительный патент 10109,заявка 990943.1 от 26.08.1999 г. бюл. 4 16.04.2001 г.). Недостатком прототипа является высокая энергоемкость, необходимость утилизации мышьяка в газообразной форме, активно образующегося при температуре ведения процесса, так как согласно расчетовконстанты равновесия реакций восстановления железа и мышьяка примерно равны, это говорит о том, что параллельно с восстановлением железа из шлака в процессе протекает и реакция с выделением газообразного мышьяка, 1(2)21.5 С 11.522, которая начинается с температуры 1200 С. Задачей предлагаемого изобретения является разработка менее энергоемкого способа,позволяющего переработать мышьяксодержащие материалы, упрощение процесса, исключение образования газообразного мышьяка. Технический результат заключается в снижение энергоемкости процесса,его упрощении,исключении образования газообразного мышьяка,получение прочных интерметаллидов. Технический результат достигается тем, что способ переработки мышьяксодержащих материалов,включающий плавку мышьяксодержащих материалов в присутствии продукта, содержащего железо, отличается тем, что в качестве продукта, содержащего железо,используют продукт от сухой магнитной сепарации клинкера, являющегося продуктом переработки цинковых кеков методом вельцевания, заданного в весовом соотношении / в шихте не менее 0,37,плавку ведут при температуре 950-1200 С. Продукт от сухой магнитной сепарации клинкера, являющийся продуктом переработки цинковых кеков методом вельцевания содержит 60 железа (причем 90 в виде металлического) и 10 углерода, который восстанавливает железо из соединений до металлического. Способ осуществляют следующим образом В мышьяксодержащие материалы (арсенаты и арсениты кальция), содержащие 16 мышьяка добавляют железосодержащий продукт содержащий 60 железа и 10 углерода в различных весовых пропорциях / в диапазоне от 0,37 до 1,49,соответствующих соединениям 2, , 2 и перерабатывают в плавильном агрегате (роторной печи или электропечи) при температуре 950-1200 С. Данные ограничения определяются следующим образом Нижний предел соотношения 0,37 определяется соединением,соответствующим формуле 2, ниже которого растворимость соединения мышьяка с железом превышает ПДК 0,05 мг/л по методике проведения тестов по вымываемости согласно международному стандарту 38414. Верхний предел соотношения / в шихте определяется технологической необходимостью дополнительной добавки железосодержащего продукта. Полученные сплавы мышьяка с железом были направлены на проведения тестов по вымываемости согласно международному стандарту 38414. Полученные в результате тестов данные представлены в виде нижеприведенного графика Результаты тестов представленных в графике показывают,что при снижении весового соотношения / менее 0,37 соответствующего/0,5) происходит превышение ПДК (0,05 мг/л) в воде. При соотношениях / более 0,37 и соответствующих соединениям 2 концентрация мышьяка в воде в ходе тестов не превышает ПДК. Нижний предел температуры 950 С определяется температурой плавления соединения 2. Верхний предел температуры, при котором не происходит возгон определяется тем, что он происходит при температуре выше 1200 С, ниже 1200 С реакция образования газообразного мышьяка становится термодинамически невозможной 1(2)21.5 С 11.52219,2,-2,8 Пример осуществления способа по прототипу На 100 кг шихты (арсенат кальцияарсенит кальция), содержащей 16 , добавляли 210 кг гранулированного шлака, содержащего, 19,5 ,коксик 23 кг и плавили в электропечи в течение 1 часа при температурах в диапазоне 1310 - 1450 С Пример осуществления по заявляемому способу На 100 кг шихты (арсенат кальцияарсенит кальция) содержащей 16 добавляли 41 кг железосодержащего продукта, в составе которого 60 железа и плавили в электропечи в течение часа при температурах в диапазоне 950 - 1200 С Результаты приведены в сравнительной таблице заявляемый заявляемый заявляемый заявляемый Заявляемый способ переработки мышьяксодержащих материалов в нерастворимые соединения,в температурном интервале 950-1200 градусов, предотвращает выделение газообразного мышьяка с 15-20 до 0,1,повышает извлечение мышьяка в арсенид железа до 98,9-98,0,при этом снижается расход электроэнергии в среднем на 23, следование установленному нижнему пределу весового соотношения / выше 0,37, соответствующего соединению 2/0,5), предотвращает переход мышьяка в воду ПДК (0,05 мг/л), при захоронении образующихся нерастворимых отходов. Расход тепла на нагрев Мкал/тн или квт.ч/тн 219/254 232/270 259/301 286/333 300/349 314/365 328/381 342/398 356/414 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ переработки мышьяксодержащих материалов,включающий плавку мышьяксодержащих материалов в присутствии продукта, содержащего железо, отличающийся тем, что в качестве продукта, содержащего железо используют продукт от сухой магнитной сепарации клинкера, являющегося продуктом переработки цинковых кеков методом вельцевания, заданного в весовом соотношении / в шихте не менее 0,37,плавку ведут при температуре 950-1200 С.