Способ переработки реакционных масс, образующихся в процессе детоксикации люизита

 

Изобретение относится к химической технологии, в частности к переработке и производству мышьяксодержащих соединений. Способ переработки реакционных масс, получаемых в процессе детоксикации люизита, включает стадии их упаривания с последующим осаждением мышьяка в форме оксида путем последовательного добавления растворов соляной и серной кислот. Оптимальные условия процесса осаждения: соляная кислота вводится в количестве, необходимом для обеспечения конечной кислотности реакции рН 7, серная кислота вводится в количестве, необходимом для обеспечения конечной кислотности среды рН 1-5, конечная стадия процесса осаждения оксида мышьяка проводится при температуре, меньшей или равной 25oС. Изобретение позволяет получать оксид мышьяка из реакционной массы по простой схеме процесса. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области получения материалов для народного хозяйства, в частности оксида мышьяка (III), являющегося исходным веществом для синтеза различных мышьяксодержащих соединений. Сырьевой базой для получения оксида мышьяка служит реакционная масса, получаемая при детоксикации мышьяксодержащего отравляющего вещества кожно-нарывного действия - люизита. В состав реакционной массы входят арсенит и хлорид натрия, избыток щелочи, шлам, вода и другие компоненты.

Известен способ переработки реакционной массы путем проведения электролиза с получением металлического мышьяка [см. Федоров В.А. и др. Рос. хим. Ж. (Ж. Рос. хим. о-ва им. Д.И. Менделеева), 1994, т. 38, 2, с.25-33].

Недостатком способа является сложность технического оформления стадии электролиза из-за образования на электродах высокотоксичных и взрывоопасных соединений: арсина, хлора, водорода, кислорода.

Известен способ упаривания реакционных масс с получением смеси солей арсенита и хлорида натрия [см. Русанов В.М. и др. Материалы первого Удмуртского семинара по проблемам уничтожения химического оружия. - Ижевск, 1994, с.119-120].

Однако в данном случае полученный продукт обладает высокой токсичностью, что усложняет процесс его хранения.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ обработки реакционной массы (полученной методом детоксикации люизита раствором гидроксида натрия) раствором серной кислоты с последующим осаждением мышьяка в форме сульфида мышьяка сульфидом натрия при рН среды 1-4, температурах 15-50oС и времени взаимодействия 10-60 минут [см. Патент РФ. 2099116, МПК A 62 D 3/00]. Полученный осадок сульфида мышьяка направляется на хранение.

Недостатком способа является получение продукта As2S3, который не используется в прямом назначении в народном хозяйстве и должен впоследствии дополнительными химическими процессами переведен в другие промышленно полезные соединения, например оксид мышьяка (III) или металлический мышьяк.

Изобретение направлено на получение наиболее широко используемого продукта, оксида мышьяка (III), ежегодная потребность в котором на отечественном и мировом рынках чрезвычайно высока и с каждым годом возрастает.

Поставленная задача решается тем, что в способе переработки реакционной массы, образующейся в процессе детоксикации люизита, включающем добавление в массу растворов серной кислоты и осадителя, приводящих к образованию труднорастворимого соединения мышьяка в кислой среде, с его последующим фильтрованием, промывкой и сушкой согласно решению для выделения из реакционной массы мышьяка в форме оксида мышьяка (III) реакционную массу концентрируют упариванием, в качестве осадителя используют раствор соляной кислоты, который добавляют перед добавлением серной кислоты.

Соляную кислоту вводят в количестве, необходимом для обеспечения конечной кислотности реакции рН 7, а серную кислоту вводят в количестве, необходимом для обеспечения конечной кислотности реакции среды рН 1-5.

Конечную стадию процесса осаждения оксида мышьяка проводят при температуре, менее или равной 25oС.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что реакционную массу, полученную после детоксикации люизита гидроксидом натрия отделяют от нерастворимой части путем фильтрования, подвергают процессу упаривания для удаления примерно 40% избыточной воды, а далее при перемешивании обрабатывают раствором соляной кислоты в количестве, необходимом для нейтрализации избытка щелочи, и перевода арсенита натрия в мышьяковистый ангидрид по реакции .

К полученному нейтральному по кислотности раствору добавляют 60% раствор серной кислоты до рН раствора, равного 1-5. Этот процесс подкисления раствором серной кислоты проводится не только для создания кислой среды, но и для предотвращения образования растворимого хлорида мышьяка. Полученный осадок выдерживают в реакторе в течение часа при температуре окружающей среды (25oС), отфильтровывают, промывают, сушат и направляют после анализа на содержание основного вещества и примесей на получение мышьяксодержащих соединений и материалов. В фильтрате остаются следовые количества мышьяксодержащих продуктов реакции.

Пример. Реакционную массу весом 200 кг подвергают процессу фильтрования для отделения смолообразных продуктов (шламов), образующихся в процессе хранения люизита, и направляют в выпарной аппарат, где при кипячении удаляется 40% избыточной воды. Концентрированный раствор перекачивают в реактор с мешалкой и рубашкой, в котором при перемешивании обрабатывают реактивной соляной кислотой ( = 1,19 г/см3; С=37 мас.% HCl) в количестве 50 кг, необходимом для нейтрализации избыточной щелочи и перевода арсенита натрия в мышьяковистый ангидрид. Добавление соляной кислоты проводят до достижения рН 7. Далее в реактор добавляют 60% раствор серной кислоты до достижения рН 1-5. Полученный осадок оксида мышьяка (III) выдерживают в реакторе в течение одного часа при постепенном понижении температуры, путем подачи хладагента в рубашку, вплоть до температуры окружающей среды (25oС), с целью максимального понижения растворимости As2O3. Выпавшие кристаллы массой 11 кг отделяют на барабанном вакуум-фильтре, промывают и сушат. Полученный продукт содержит не менее 98% основного вещества.

К фильтрату после отделения и промывки осадка добавляют щелочь до рН среды, равного 10, и подвергают процессу упаривания для удаления большей части воды (до 90%), что приводит к кристаллизации 21 кг хлорида натрия. Соль отделяют на фильтре и после промывки холодным раствором 5% HCl направляется на хранение. Остаточную часть фильтрата, содержащего некоторое количество As2O3 (за счет собственной растворимости в воде) направляют в емкость, в которой готовится 60% раствор серной кислоты, которая используется в следующем цикле осаждения оксида мышьяка. Тем самым создается замкнутый технологический цикл.

Предложенный способ утилизации реакционной массы обладает следующими достоинствами: 1) практически полным превращением мышьяксодержащей части реакционной массы в оксид мышьяка (III); 2) возможностью коммерческой реализации конечных (оксида мышьяка (III), шлаков, фильтрата) продуктов процесса.

Таким образом, предлагаемый способ утилизации реакционных масс, образующихся в результате щелочного гидролиза люизита, является более экономичным, позволяет при наименьших затратах получать полезные мышьяксодержащие соединения, пригодные к реализации и длительному хранению.

Формула изобретения

1. Способ переработки реакционной массы, образующейся в процессе детоксикации люизита, включающий добавление в массу растворов серной кислоты и осадителя, приводящих к образованию труднорастворимого соединения мышьяка в кислой среде, с его последующим фильтрованием, промывкой и сушкой, отличающийся тем, что для выделения из реакционной массы мышьяка в форме оксида мышьяка (III) реакционную массу концентрируют упариванием, в качестве осадителя используют раствор соляной кислоты, который вводят перед добавлением раствора серной кислоты.

2. Способ переработки реакционной массы по п. 1, отличающийся тем, что соляную кислоту вводят в количестве, необходимом для обеспечения конечной кислотности реакции рН= 7, а серную кислоту вводят в количестве, необходимом для обеспечения конечной кислотности реакции среды рН= 1-5.

3. Способ переработки реакционной массы по п. 1, отличающийся тем, что конечную стадию процесса осаждения оксида мышьяка проводят при температуре, меньшей или равной 25oС.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, конкретно к технологии очистки газовых выбросов от мышьякорганических соединений
Изобретение относится к очистке сточных вод, в частности к извлечению мышьяка из водных растворов, а также может быть использовано для концентрирования этой примеси с целью последующего определения

Изобретение относится к неорганической химии, а именно к способам получения арсенидов железа
Изобретение относится к гидрометаллургии осмия, мышьяка и рения, в частности к методам переработки промывной серной кислоты, применяемой в системе мокрой газоочистки производств меди и никеля, и может быть использовано в технологии извлечения осмия, рения и мышьяка из кислых растворов

Изобретение относится к способам получения треххлористого мышьяка, используемого в электронной промышленности для получения арсенида галлия

Изобретение относится к химической технологии, в частности к производству неорганических соединений мышьяка

Изобретение относится к разработке новых, более продуктивных способов получения известных мышьяксодержащих соединений, в частности трехбромистого мышьяка, который может быть использован для нужд микроэлектроники
Изобретение относится к получению оксидов химических элементов, в частности оксида мышьяка, находящего применение в оптической промышленности

Изобретение относится к химической технологии, а именно к способам очистки кислых растворов от мышьяка, и может быть использовано, например, на предприятиях цветной металлургии для извлечения мышьяка из производственных растворов и сточных вод
Изобретение относится к способам обезвреживания химических отравляющих веществ раздражающего действия
Изобретение относится к очистке поверхностей от ртути

Изобретение относится к технологиям обезвреживания высокотоксичных соединений, например химических отравляющих веществ

Изобретение относится к области уничтожения химического оружия, снаряженного боевыми химическими отравляющими веществами, в частности мышьякорганическими, фосфорорганическими и хлорорганическими, а также к области детоксикации собственно боевых отравляющих веществ, отбираемых и из заполненных боеприпасов, токсичных химических соединений, отходов и загрязненных ими почв

Изобретение относится к способам обезвреживания полихлорорганических отходов (ПХОО), содержащих высококипящие продукты и смолообразные

Изобретение относится к химии, в частности устройствам для переработки хлорорганических соединений, и может быть использовано при производстве поливинилхлорида

Изобретение относится к способам обезвреживания твердых токсичных отходов и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической и других отраслях промышленности
Изобретение относится к способам обезвреживания химических отравляющих веществ раздражающего действия (ирритантов), а именно к разработке способа утилизации некондиционной учебно-имитационной рецептуры, содержащей смесь углеводородов и хлорацетофенон

Изобретение относится к уничтожению отравляющих веществ раздражающего действия (ирритантов), а именно к разработке способа утилизации 2-хлор-1-фенилэтанона-1 (хлорацетофенона)

Изобретение относится к охране окружающей среды от загрязнения некондиционными пестицидами и продуктами частичной деструкции пестицидов

Изобретение относится к области техники получения охлажденных, нетоксичных газов (смесей газов, или пожаротушащей аэрозоли) из высокотемпературных продуктов горения, термолиза и т.п
Наверх