При окислительном обжиге руд, содержащих сульфиды мышьяка, протекают следующие реакции:
2As2S3 + 902 = 2As203 + 6S02 2As2S2 + 702 = 2As203 + 4S02 2FeAsS + 502 = Fe203 + As203 + 2S02
Образующаяся трехокись’ мышьяка уходит из печей в виде паров (см. рис. 427) вместе с другими газообразными продуктами обжига, при охлаждении которых превращается в тонкодисперсную пыль, выделяемую из газов в пылеуловителях. Побочной реакцией обжига является окисление трехокиси мышьяка до пятиокиси
Давление пара которой очень мало, вследствие чего она переходит в огарок.
Трехокись мышьяка, выгруженная из пылеуловителей, содержит различное количество примесей. При достаточной чистоте ее выпускают в виде готового продукта — белого мышьяка; если же она загрязнена (серый или черный мышьяк), то ее очищают рафинированием путем повторного обжига при несколько меньшей температуре, чем при обжиге руды.
Для обжига мышьяковых руд и концентратов2 применяют механические печи разных конструкций — одноподовые с вращающимся подом или гребками и многоподовые. Иногда используют отражательные и муфельные печи, дающие возможность получать более чистый продукт, чем из механических печей. Преимуществом муфельных печей является высокая концентрация паров AS2O3 в газах, что резко уменьшает объем аппаратуры для конденсации и улавливания As203.
Степень извлечения As203 из руды зависит от размера зерен, состава руды, температуры и длительности обжига. Оптимальный размер частиц 3—5 мм. При обжиге слишком мелких частиц возможно спекание материала, во избежание чего к руде добавляют известняк (или другой наполнитель). Однако это приводит к увеличению содержания мышьяка в огарке и к снижению степени извлечения As203 вследствие образования арсенатов кальция и сдвига равновесия реакции окисления As203 в сторону образования Аз20б. Аналогично и при обжиге руд, содержащих значительные количества кальция, магния, свинца, трехокись мышьяка, окисляясь в пятиокиСь, образует арсенаты этих металлов. Такие руды обжигаются трудно, и для увеличения степени извлечения мышьяка необходимо добавлять к ним уголь для восстановления арсенатов и развития более высокой температуры. В присутствии восстановителя (угля) обжигаются и скородитовые руды.
Содержащие арсенат железа FeAs04 • 2Н20, в. котором мышьяк находится в виде AS2O5.
При обжиге смешанных руд, содержащих скородит и арсено- пирит, помимо основных реакций обжига идет также восстановление AS2O5 из скородита арсенопиритом
5As205 + 2FeAsS = Fe203 + 6As203 + 2S02
Что позволяет уменьшить содержание угля в шихте.
Сернистые руды подвергают окислительному обжигу при 500— 550°, арсенопиритные руды и концентраты обжигают при 600— 700°, восстановительный обжиг скородитовых — и смешанных руд проводят при 800—900°. Огарок после обжига, содержащий ценные металлы и 0,5—1,5% As203, направляют на дальнейшую переработку.
В обжиговых газах содержится 50—85 г/л3 As203. Газы вначале очищаются от рудной пыли в сухих электрофильтрах, куда они поступают с температурой 450—500° и откуда выходят с температурой
350°. Дальнейшее охлаждение до 80—110°, при котором происходит кристаллизация твердого As203, осуществляют в холодильниках и пылеуловителях разных конструкций — осади — тельных камерах, полых башнях, рукавных фильтрах или электрофильтрах, в которых осаждается основная масса продукта в виде серого мышьяка. Улавливание остатков A. s203 производят в оросительных башнях или в мокрых электрофильтрах, орошаемых водой. Иногда из холодильников газ поступает непосредственно в электрофильтры. Суспензию из электрофильтров отжимают на нутч-фильтрах, и пасту высушивают47.
Получаемый технический белый мышьяк содержит 90—95% As203. Для получения рафинированного продукта, содержащего больше 97% As203, его подвергают возгонке при 500—600° и вторично улавливают; печи и прочая аппаратура, применяемая для рафинирования, — такая же, как и для получения технического продукта. Степень извлечения As203 при рафинировании
85%. Огарок после рафинирования, содержащий до 50% As203, примешивают к исходному сырью, идущему на обжиг.
Стекловидный или аморфный мышьяковистый ангидрид получают путем медленной возгонки белого мышьяка при 500—600° и последующей его конденсации. Стекловидный белый мышьяк может быть получен также горячим прессованием (при 150°) рафинированного белого мышьяка под давлением до 2500 ат.
Видео:Получение сульфидовСкачать
Окислительно-сульфидизирующий обжиг золота и серебра
Данный вариант обжига рекомендован для переработки мышьяксодержащих концентратов и промпродуктов, выделяемых в цикле обогащения руд цветных металлов и золотя. Главной целью окислительно-сульфидизирующего обжига является получение мышьяка в менее токсичной сульфидной форме, благоприятной для последующего хранения и промышленного использования. Способ разработан в Химико-металлургическом институте АН Казахстана (г. Караганда) под руководством С.М. Исябаевя.
Сущность окислительно-сульфидизирующего обжига заключается в том, что а процессе термической обработки гранулированных мышьяк-содержащих концентратов в шахтной печи (температypa обжига 550-750 °С) при ограниченном доступе воздуха и в условиях противотока: твердое — газ присутствующие в концентратах мышьяковые минералы и химические соединения подвергаются термохимическомy разложению. Полученные продукты сульфидируются газообразной серой, сернистым ангидридом, твердыми сульфидами железа и цветных металлов, результатом чего является образование летучих три- и тетрасульфида мышьяка. Указанные соединения отгоняются из верхней зоны печи и затем конденсируются в виде достаточно концентриронанных металлических порошков, которые в случае необходимости могут быть переплавлены в компактные считки. Участвующий в химических взаимодействиях кислород расходуется в основном на окисление железа и серы. Таким образом, процесс окислительно-сульфидизирующего обжига (OCO) может быть представлен в виде следующих суммарных реакций:
4FeAsS + 3О2 = 2Fe2O3 + As4S4;
16FeAsS + 12FeS2 + 45O2 = 14Fe2O3 + 4As4S4 + 24SO2.
Достоверность указанных реакций подтверждена термодинамическими расчетами, комплексом современных методов физико-химического анализа и кинетическими исследованиями. При этом показана возможность получения сульфидов мышьяка (As2S3, As4S4) из содержащих мышьяк минералов и химических соединений практически любого состава, путем подбора соответствующих условий высокотемпературного сульфидирования исходных материалов.
На примере концентрата Бестюбинской обогатительной фабрики (Казахстан), содержащего 6.7 % мышьяка; 12,3 % серы и 98 г/т золота, оптимизированы параметры деарсенацин в нейтральной (аргон) и слабоокислительной атмосфере, составлено обобщенное уравнение, увязывающее температуру, продолжительность обжига, размер гранул концентрата. скорость подачи газа-носителя. Экспериментально подтверждена возможность осуществления OCO концентрата с получением трех основных продуктов:
— сульфидных возгонов (смесь сульфидов мышьяка и элементарной серы). содержащих до 65 % As;
— сернистых газов (около 10 % SO2), которые могут быть использованы для производства серной кислоты;
— золотосодержащих огарков, пригодных для цианирования (извлечение золота при цианировании 95 %) или переработки на меле-
Полученные результаты явились основанием для создания опытно-промышленной установки для обжига концентрата в шахтных печах (рис.9.3) производительностью по концентрату 1-1,5 т в сутки, на которой проведены соответствующие технологические испытания. Достигнутая в процессе испытаний степень деарсенации концентрата (92-96 %) и высокое качество получаемых мышьяксодержащих возгонов (содержание мышьяка в возгонах 67-68 %) явились основанием для выдачи технологического регламента на проектирование цеха термической отгонки мышьяка из бестюбинских концентратов методом OCO производительностью 15 тыс.т концентрата в год. В соответствии с проектом полученные огарки предполагается направлять для дальнейшей переработки на медеплавильные заводы Казахстана, поскольку цианирование их связано с высоким расходом NaCN и значительными эксплуатационными затратами.
Видео:Профессия-металлург: обжигальщик известиСкачать
Получение белого мышьяка
Белый мышьяк (As2O3) получается при окислении сульфидных минералов мышьяка. При обжиге сульфидов мышьяка реакции окисления протекают с участием трех фаз: твердой, жидкой и парообразной.
Реакцию окисления аурипигмента можно изобразить следующим образом (300 – 700 о С):
Арсенопирит, как и большинство сульфидных минералов цветных металлов, окисляется в твердом состоянии.
Окисление арсенопирита кислородом воздуха наблюдается уже при 400 о С по реакции:
Окислительный обжиг для получения белого мышьяка главным образом производится в многосекционных муфельных, отражательных, обжиговых печах. Усредненная арсенопиритовая руда размером кусков 100-200 мм со средним содержанием мышьяка порядка 25% дробится на куски в 25-30 мм и загружается в отражательную печь для обжига. Готовый продукт содержит 99,0% As.
Белый мышьяк можно получать из сульфидных руд мышьяка в электрических муфельных печах.
Получение металлического мышьяка диссоциирующим обжигом происходит по реакции:
При диссоциации может быть возогнано только 50% мышьяка от общего его содержания в арсенопирите. Установлено также, что при 600 о С арсенопирит разлагается на 13,3%, а при 800 о С – на 65,11%.
Опытно-промышленная печь для получения металлического мышьяка методом диссоциирующего обжига состоит из нескольких тепловых зон:
— зона предварительного нагрева – для предварительного подогрева руды до температуры 25—300 о С;
— реакционная зона с температурой 850-900 о С, в которой протекает реакция диссоциации арсенопирита;
— конденсация возгона – зона с конденсатором, внутри которого выдерживается температура 450-500 о С, обеспечивающая конденсацию паров мышьяка.
Кроме того, печь имеет холодильник для кристаллов мышьяка и холодильник для пиритных остатков (“хвостов”).
🎬 Видео
Барабанная печь прямого нагрева для термоподготовки упорных сульфидных золотосодержащих руд.СелигдарСкачать
Намотка фехрали-х23ю5, ремонт печи для обжига.Скачать
ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ СОДЕРЖАНИЯ мышьяка TrimСкачать
🍯 Ликбез по муфельным печам от Агни Устройство Гончарная школа Волшебство керамикиСкачать
На ОЭМК придумали, как нарастить выпуск известиСкачать
3 Окислительный обжиг медных концентратовСкачать
Золото и технологии. Сопоставление автоклавного и бактериального выщелачивания. Седельникова, ЦНИГРИСкачать
ПРОЦЕСС ОБЖИГА ИЗВЕСТНЯКА В РЕГЕНЕРАТИВНОЙ ПЕЧИ. ПОЛУЧЕНИЕ ИЗВЕСТИСкачать
Задачи по четырехполюсникам. П - образная схемаСкачать
Всё об искривлениях глины при сушке и обжиге с технологом Павлом СириусомСкачать
Урок Технологии. Измерение и разметка заготовок.Скачать
Сколько кВт потребляет печь за один обжиг?Скачать
29. Адиабатический процесс. Уравнение ПуассонаСкачать
Урок 26. Что такое Фаза и Сдвиг ФазСкачать
Установка заготовок в приспособлениях Часть 1 Основные положенияСкачать
Химия 11 класс (Урок№17 - Принципы химического производства. Промышленное получение металлов.)Скачать
Производство окатышейСкачать
Профессия "Обжигальщик"Скачать
