Способ очистки промывной серной кислоты от примесей мышьяка

 

Изобретение относится к переработке промышленных стоков сернокислотного производства и дает возможность извлечь осмий из промывной кислоты и снизить содержание мышьяка в очищенном растворе. Сущность изобретения заключается в том, что промывную серную кислоту обрабатывают окислителем - перекисью водорода и нейтрализуют известью. Переработку промывной кислоты проводят в две стадии: на первой стадии в раствор кислоты при 90 С одновременно вводят перекись водорода в количестве , необходимом для создания концентрации последней в растворе 0,01- 0,05 г/л, и известь до достижения рН 0,1-2,0, при этом образующуюся четырехокись осмия улавливают известными способами, на второй стадии в пульпу снова вводят перекись водорода в количестве 0,5-1,0% от ного объема кислоты и проводят окончательную нейтрализацию известью. Степень очистки раствора составляет 99,995%. 2 табл. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5D 4 С 01 В 17 90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ ...

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3932063/22-26 (22) 23.07.85 (46) 07.01.87. Бюл. ¹ 1 (71) Государственный проектный и научно-исследовательский институт

"Гипроникель", (72) Г.В.Кузнецова, М.В.Кескинова, Л,М.Носань, П.П.Андреев и Н.Н.Гращенкова (53) 661.254(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 833549, кл. С 01 В 17/90, 1981.

Цветная металлургия, 1976, № l8, с. 47-49. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРОМЫВНОЙ СЕРНОЙ

КИСЛОТЫ ОТ ПРИМЕСЕЙ МЫ1ДЬЯКА (57) Изобретение относится к переработке промышленных стоков сернокислотного производства и дает возможность извлечь осмий из промывной кислоты и снизить содержание мышья„„SU„„1281512 A 1 ка в очищенном растворе. Сущность изобретения заключается в том, что промывную серную кислоту обрабатывают окислителем — перекисью водорода и нейтрализуют известью. Переработку промывной кислоты проводят в две стадии: на первой стадии в раствор кислоты при 90 С одновременно вводят перекись водорода в количестве, необходимом для создания концентрации последней в раСтворе 0,010,05 г/л, и известь до достижения рН 0,1-2,0, при этом образующуюся четырехокись осмия улавливают известными способами, на второй стадии в пульпу снова вводят перекись водорода в количестве 0 5-1,0Х от исждного объема кислоты и проводят окончательную нейтрализацию известью.

Степень очистки раствора составляет

99,995Х. 2 табл.

1281512

Полное окисление и отгонка осмия происходит за 5-10 мин. Перекись воt дорода вводят с избытком. При создании концентрации ее менее 0,01 г/л происходит неполное окисление осмия, и часть его вступает в реакцию с известью с образованием нерастворимо-50

ro осадка. Увеличение расхода перекиси водорода для создания концентрации ее в растворе более 0,05 г/л приводит к повышенному расходу окислителя, так как избыток перекиси разрушается в кислоте.

Процесс окисления мышьяка наиболее полно происходит в кислой среде при рН 0,1-2. При рН менее 0,1 еще

Изобретение относится к переработке промышленных стоков сернокислотного производства.

Цель изобретения — одновременная очистка от осмия и снижение со- 5 держания мышьяка в исходном растворе

Способ осуществляется следующим образом.

Сернокислотные стоки обрабатывают окислителем и нейтрализуют известью в две стадии. На первой стадии в кислоту при 90 С вводят одновременно известь и перекись водорода, создавая ее концентрацию в растворе кислоты 0,01-0,05 г/л для окисления осмия до четырехокиси, которая, выделяясь из раствора, улавливается щелочным раствором при рН 0,1-2. На

20 второй стадии в раствор кислоты снова добавляют известь и перекись водорода в количестве 0,5-17. от исход— ного объема кислоты и проводят окончательную нейтрализацию.

Выбор перекиси водорода в качестве окислителя обусловлен тем, что она не токсична и полностью разлагается в растворах беэ образования побочных продуктов. Кроме того, перекись водорода в концентрированных растворах серной кислоты, какими являются растворы промывной серной кислоты (концентрация H SO 200-400 г/л)

4 преимущественно взаимодействует с осмием,как с наиболее легко окисляе- 35 мым из всех присутствующих в промывной кислоте компонентов. По мере снижения кислотности раствора .за счет нейтрализации известью перекись водорода начинает окислять мышьяк, желе- 40 эо и другие присутствующие компоненты. наблюдается разрушение перекиси водорода и ее расход для окисления мышьяка увеличивается. При рН выше 2 трехвалентный мышьяк начинает соосаждаться с известью с образованием арсенитов кальция, растворимость которых.достаточно высока и в растворе после нейтрализации остается мышьяк, что снижает степень очистки раствора.

При введении на второй стадии перекиси водорода в количестве менее

0,57 от исходного объема промывной кислоты мышьяк не полностью окисляется до пятивалентного, а увеличение расхода выше 1Х является нецелесообразным, так как уже при расходе 17. достигается полное окисление мьш ьяка.

Остаточное содержание мышьяка в очищенном растворе менее 0,05 мг/л.

Пример 1. Переработке подвергают синтетический раствор промывной серной кислоты, содержащей г/л Н ЯС

300; As 1,0; Os 0,003; Ni 0,05; Си

0,05; Fe 1,0.

1 л раствора нагревают до 90 С и одновременно вводят в раствор

1О мл перекиси водорода (307.), что создает концентрацию перекиси водорода в растворе 0,034 г/л, и известь в виде водной пульпы (70 r СаО акт.) до достижения рН 1,0.

Пульпу перемешивают 10 мин, при этом образовавшуюся при окислении перекисью водорода четырехокись осмия улавливают !О мл раствора 20Х

Fa0H.

Концентрация осмия в щелочном растворе 290 мг/л, уловлено 96,67. ос- мия от содержания в исходном растворе, потери осмия 3,47..

На второй стадии в пульпу добавляют 10 мл перекиси водорода (307), что составляет 1 об. от исходного

1 объема кислоты, и известь в виде водной пульпы до достижения рН пульпы 9,5 . Пульпу перемешивают 1 ч, затем отфильтровывают. Концентрация мьппьяка в пульпе 0,05 мг/л, что соответствует ПДК мышьяка в водоемах рыбохозяйственного значения. Степень очистки раствора промывной кислоты 99,995 .

Пример 2. Проводят по примеру 1, только на первой стадии создают различную концентрацию перекиси водорода в растворе кислоты (0,007 — 0,07 г/л), и на второй ста12815!2

Таблица l

Стадия переработки вторая первая

Концентра ция Н 02 в растворе, г/л

Извлечено

0s в щелочной раствор,Е

Количестзво As в фильтрате, мг/л

Введено

Н 0 об.7

Количест + во As в фильтрате, мг/л

0,25

0,15

0 05

85 3

О, 007

0,01

0 05

0,50

92,8

0,01

0,05

0,75

0,034

0,051

0,068

96,6

0 05

97,1

1,0

0,05

97,0 дии добавляют перекись водорода в различном объемном соотношении.

Полученные результаты приведены в табл.l.

Из приведенных в табл. 1 данных видно, что создание в растворе промывной кислоты на первой стадии концентрации перекиси водорода менее 0,01 г/л приводит к неполному окислению осмия и извлечению его в щелочной раствор. На второй стадии переработки при введении в пульпу перекиси водорода менее 0,57 от исходного объема кислоты происходит неполное окисление мышьяка, он обнаруживается в растворе после нейтрализа,ции. Остаточное содержание мышьяка .в фильтрате превышает норму ПДК.

Пример 3. Проводят по примеру 1, только процесс после нейтрализации промывной серной кислоты на первой стадии ведут до различных значений рН. Полученные результаты представлены в табл.2.

Из табл.2 видно, что при нейтра лизации кислоты до рН менее 0,1 перекись водорода не успевает окислить мышьяк на первой стадии процесса, и (при всех прочих равных условиях с примером 1) в очищенном растворе остается трехвалентный мышьяк.

При введении первой стадии процесса до рН > 2 трехвалентный мышьяк, присутствующий в растворе кислоты, не успев окислиться до пятивалентного состояния, начинает соосаждаться с известью с образованием арсенатов кальция, растворимость которых является достаточно высокой, и в растворе после окончательной нейтрализации остается трехвалентный мышьяк.

Таким образом, преимуществом предлагаемого способа по сравнению с известным является снижение содержания мышьяка в растворе после нейтрализации до 0,05 мг/л и извлечение из промывной кислоты ценного компонента — осмия.

Фо р мул а и з о б р е те ни я

Способ очистки промывной серной кислоты от примесей мышьяка, включающий обработку ее окислителем при температуре до 90 С, последующую нейтрализацию известью до рН 8-10 и отделение выпавшего осадка, о т л ичающий с я тем, что, с целью одновременной очистки от осмия и снижения содержания мьш ьяка в исходном растворе, обработку ведут перекисью водорода при рН 0,1-2 в количестве, обеспечивающем содержание ее в растворе 0,01-0,05 г/л, причем перекись водорода дополнительно вводят в кислоту перед нейтрализацией в количестве 0,5-),07. от объема исходной кислоты.

1281512

Таблица 2

1,0

50,0

0,05

0 рН 3,0

1,0 рН 4,0

5,0

Составитель С.Липочкин

Т ехр ед М. Ходанич Корректор А.Обручар

Редактор И. Горная

Заказ 7) 98/17 Тираж 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, F-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæroðoä, ул.Проектная, 4

Кислотность раствора, по которой ведут нейтрализацию кислоты Н $0

Z на I стадии процесса, г/л рН 0,1 рн 1,0 рН 2,0

Количество hs в

3+ очищенном растворе, мг/л