Утилизация мышьяка из отработанного медьсодержащего электролита

• Автор: Романова, Вера Васильевна
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 228 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Мышьяк в технологических переделах медной отрасли:

выделение, переработка, утилизация

1.1. Методы реагентного растворения и выделения

из водной фазы

1.1.1. Основные физико-химические характеристики экстрагентов - длинноцепочечных аминов

1.1.2. Принципы подбора алкиламинов на основе

их гидрофильно—олеофильных свойств

1.2. Электрохимические методы

1.3. Пирометаллургические методы
1.4. Влияние мышьяка на экологию окружающей среды
и методы его утилизации
Глава 2. Экстракционная технологии очистки
мышьяксодержащих растворов
2.1. Оценка сольвофильно-сольвофобных
свойств алкиламинов
2.2. Экстракция анионов поверхностно-активными
аминами
2.3. Кинетика экстракции арсенит-ионов алкил аминами
2.4. Экстракция арсенат—ионов из кислых растворов
2.5. Экстракционная очистка производственных растворов
2.6. Математическое описание экстракции мышьяка 91 Глава 3. Вывод примесей из технологических растворов
переделов цветных металлов
3.1. Соосаждение мышьяка с железом и медью
3.2. Выделение мышьяка из реэкстрактов
3.3. Переработка мышьяксодержащих элюатов

3.4. Очистка от мышьяка титансодержащими соединениями
3.5. Повышение качества получаемых солей меди
и никеля
Глава 4. Утилизация мышьяксодержащих отходов
4.1. Оценка устойчивости мышьяксодержащих осадков
4.2. Производство антисептика
Общие выводы
Литература
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
В природе свыше 90% соединений мышьяка встречаются в составе руд благородных и цветных металлов, например, теннантита 3Cu2S'As2S3, энарги-та 3Cu2S'As2S5, прустита Ag2SAs2S3, шмальтина CoAs2 и др. В процессах обогащения и металлургической переработки исходного сырья мышьяк количественно распределяется между промежуточными и отвальными жидкими, твердыми и газообразными продуктами. По отношению к извлекаемому металлу мышьяк является бракующей примесью, что определяет необходимость его вывода из технологических процессов. Однако, учитывая высокую экологическую опасность мышьяка, необходимо предусмотреть его дальнейшее использование в составе какого-либо товарного продукта, либо перевод в состав малотоксичных, слаборастворимых и неокисляющихся соединений, подлежащих захоронению на специально отведенных полигонах.
На плавку с медными концентратами (0,03-0,6% As) при степени обогащения 0,4 поступает до 30% мышьяка из исходной руды (0,01-0,3% As), который распределяется между отходящими газами (75-80 %), шлаками (10-15%) и штейном (5-15%). При конвертировании штейнов, в зависимости от содержания металлической меди (35-60% Си) в черновую медь переходит 25-70% мышьяка. При огневом рафинировании черновой меди в анодную медь переходит до 85% мышьяка. При электролитическом рафинировании анодной меди в электролите остается до 87% всего поступающего на операцию мышьяка, что составляет более 155 т/год на ОАО «Уралэлектромедь».
При многостадийной циркуляции медьсодержащего электролита концентрация мышьяка достигает 2,5-10 г/дм3, осложняя получение высокой доли катодной меди марки МООк. Для поддержания требуемого состава часть циркулирующего электролита выводят на регенерацию в купоросное производство.
Для удаления мышьяка из металлургического цикла, в зависимости от специфики предприятия, используют различные методы: электрохимический, пирометаллургический, химический, экстракционный и их сочетание.

в капсулированном виде [150].
Элементный мышьяк получают из растворов арсенита натрия (гидролизный) и продуктов детоксикации люизита и ипритно-люизитной смеси при их взаимодействии с диоксидом тиомочевины в щелочной среде при температуре 313-353 К. Элементный мышьяк отделяют от жидкой фазы, содержащей мочевину и сульфит натрия, промывают водой и используют для получения чистого мышьяка или мышьяксодержащих соединений. Реакция окисления люизита кислородом приводит к количественному получению оксида мышьяка, который в атмосфере аммиака восстанавливается до элементного состояния [151].
После экстракционной обработки эфирами мышьяксодержащих отходов производства олова экстрагенты обрабатывают производными гидразина для восстановления мышьяка до элементного состояния. Восстановление мышьяка (III) на золото-углеродсодержащем электроде из раствора мышьяковистой кислоты происходит при потенциалах электровосстановления ионов водорода. Адсорбирующийся на золоте кислород из раствора ингибирует сорбцию молекул НАдОз [152].
Глубокая очистка элементного мышьяка включает обработку хлорви-нилдихлорарсина жидкими С]-С5-алканолами в присутствии аммиака при pH 7,5-8 и последующий пиролиз образовавшихся соединений в среде 1,5-3-кратного избытка водорода от стехиометрически необходимого количества при температуре 783-1003 К до образования аммиака, удаляемого вакуумной сублимацией [153].
Оксид мышьяка получают при переработке отходов и побочных продуктов при производстве олова обработкой раствором 10-300 г/дм3 НБ при температуре 283-333 К с последующим нагреванием до 363 К, затем охлаждением до 283-303 К и отделением осажденного А8203 чистотой выше 99 % фильтрацией; из реакционных масс, получаемых при детоксикации люизита; из пирометаллургических отходов производства цветных и благородных металлов и хвостов переработки мышьяковых руд по гидрометаллургической