Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

Азотнокислотный способ

Окисление белого мышьяка азотной кислотой

3As203 + 7Н20 + 4HN03 = 6H3As04 + 4NO

Является наиболее распространенным промышленным способом получения мышьяковой кислоты, несмотря на то, что этот способ осложняется необходимостью регенерации азотной кислоты ш окислов азота, образующихся при ее восстановлении. Осуществле­ние процесса несколько затрудняется сильным ценообразованием, возникающим под влиянием содержащихся в белом мышьяке при­месей и вследствие интенсивного выделения газов в результате реакции.

Окисление AS2O3 азотной кислотой осуществляют в реакторах из кислотоупорного чугуна или из стали, футерованной кислото­упорными плитками, или из нержавеющей стали 56. Для окисления: 3 т белого мышьяка в сутки требуется реактор с объемом 6—7 мг.

Одновременно с приведенной выше основной реакцией происхо­дит частичное восстановление азотной кислоты до N02:

2HN03 + NO = 3N02 + H20

В результате процесс идет по уравнению:

As203 + 2Н20 + 2HN03 = 2H3As04 + NO + N02

Этим уравнением выражается оптимальное соотношение между AS2O3 и HN03. Оптимальной концентрацией кислоты является 30—32% HN03. При этом получается мышьяковая кислота высо­кой концентрации (50—58%). Однако скорость окисления 30— 32%-ной азотной кислотой мала, и требуется применение катали­заторов— НС1, HI. В реакцию вводят 2—3%-ный избыток As203, а по окончании окисления оставшийся осадок отделяют и вновь возвращают на окисление. Для производства арсената кальция требуется применять белый мышьяк 1 сорта, содержащий менее 5% примесей.

Выделяющиеся при окислении окислы азота поглощают водой, и получаемую слабую 28—32%-ную азотную кислоту возвращают на окисление белого мышьяка.

Производственный процесс заключается в следующем (см. ле - вую часть схемы на рис. 434, стр. 1424). В реактор, снабженный паровой рубашкой и мешалкой, заливают 30—32%-ную азотную кислоту в количестве, равном '/з от необходимого для одной опе­рации. Кислоту нагревают до 75—80° и производят постепенную загрузку белого мышьяка. В качестве катализатора в реактор вводят небольшое количество иода (0,5 г на 1 т AsjOs). Остальное количество азотной кислоты подают постепенно в течение 3—4 ч. К концу процесса реакционная масса занимает около половины объема реактора. При реакции происходит сильное вспенивание, для уменьшения которого рекомендуется вводить в аппарат суль - фонафтеновые кислоты (контакт Петрова) из расчета 30—40 г На 1 т арсената.

Через 5—6 ч, когда подача белого мышьяка оканчивается, тем­пературу поднимают до 90—100° и перемешивание продолжают еще 5—6 ч для полного восстановления азотной кислоты.

Полученная в реакторе мышьяковая кислота с концентрацией до 700 г/л As205 отстаивается от твердых примесей (в том числе от избыточного AS2O3) и окончательно отделяется от них филь­трацией через нутч-фильтр.

Непрерывный способ окисления AS2O3 азотной кислотой в двух каскадно расположенных реакторах с мешалками позволяет до­стичь более высокого выхода мышьяковой кислоты, чем периоди­ческий, обеспечивает спокойное ведение процесса, так как исклю­чает резкое изменение скорости реакции и переброс реакционной смеси (который иногда имеет место в первой стадии процесса при осуществлении его периодическим способом) и, наконец, облегчает регенерацию азотной кислоты из окислов азота вследствие по­стоянства их концентрации.

Перспективный интерес может представить окисление белого мышьяка азотной кислотой и кислородом под давлением. Чем выше давление кислорода, тем быстрее идет окисление AS2O3 и тем больше степень регенерации азотной кислоты. С наибольшей скоростью процесс идет при 80° и при сильном перемешивании реакционной массы.

Разработан способ комбинированного окисления соединений трехвалентного мышьяка кислородом воздуха и азотной кислотой на активированном угле; процесс идет с достаточной скоростью при 20—30°54.

Возможно также окисление растворов мышьяковистых соеди­нений кислородом воздуха (при 0—30°) с участием окислов азота (~8% N02 и ~l%NO) в присутствии катализатора иода (до 1%), вводимого в виде I2, HI, KI или IC1; рекомендуется осущест­влять окисление противотоком в аппарате колонного типа53. При Уменьшении рН раствора скорость окисления увеличивается; не­обходимая кислотность раствора создается за счет образующейся при поглощении окислов азота азотной кислоты. Но повышены кислотности раствора приводит к окислению I" в I2 по реакций

2Г + 4Н+ +. 2NO J = 12 + 2Н20 + 2NO

И к последующему выдуванию из него иода, а потеря иода приво] дит к замедлению, а затем к прекращению окисления арсенитов8

Другие способы получения мышьяковой кислоты I

При окислении водной суспензии белого мышьяка как газо! образным хлором, так и хлорной известью окислителем является ион ОС1~: |

As.03 + ЗН20+ 20СГ = 2H3As04 + 2СГ

При обработке суспензии газообразным хлором реакция про­текает с достаточной быстротой, но наряду с мышьяковой кислотой образуется соляная кислота. Для удаления НС1 смесь разбавлен­ных кислот необходимо нагревать.

При окислении хлорной известью получается раствор мышья­ковой кислоты с хлоридом кальция. Применяемая для окисления хлорная известь должна содержать небольшой избыток Са(ОН)2 во избежание разложения ее с потерей хлора. Избыточная щелоч­ность хлорной извести приводит к частичной нейтрализации мышья­ковой кислоты с образованием труднорастворимого арсената каль­ция. Окисление As203 в суспензии хлорной извести при 20—25° достигает в лабораторных условиях 98%, если в хлорной извести содержится не меньше 30% активного хлора, а суспензия не очень концентрированная 51. Практически, однако, выход не боль­ше 85%.

Получение мышьяковой кислоты окислением белого мышьяка хлором и хлорной известью не имеет большого практического зна­чения, так как расход окислителей велик, а продукт получается загрязненным (хотя примесь хлорида кальция не препятствует использованию мышьяковой кислоты для производства арсената кальция). Кроме того, для разрушения остатков окислителя не­обходимо затрачивать тиосульфат.

При электролизе мышьяковистой кислоты с применением пла­тиновых электродов происходит электрохимическое окисление ее с образованием мышьяковой кислоты. Анодная плотность тока 0,018 а/см2. В качестве катода, кроме платины, может быть при­менен свинец.

Окисление трехокиси мышьяка до пятиокиси можно осуще­ствлять прокаливанием в присутствии кислорода воздуха. При 700° , за 1 н окисляется до 97% As203 (рис. 428).

АРСЕНАТ КАЛЬЦИЯ

Существует несколько способов получения арсената кальция, имеющих промышленное значение. Почти все они основаны на окислении соединений трехвалентного мышьяка:

каталитическое окисление растворов арсенита кислородом воздуха в щелочной среде;

осаждение арсената из мышьяковой кислоты, полученной окислением белого мышьяка;

электрохимическое окисление арсенита;

окисление арсенита кальция воздухом при высоких темпе­ратурах (термический способ).

Помимо перечисленных, существует способ получения арсената кальция из окисленных мышьяковых руд, заключающийся в выще­лачивании AS2O5 раствором едкого натра.

Наиболее экономичными, получившими широкое распростране­ние в промышленности, является способ каталитического окисле­ния растворов арсенита воздухом и азотнокислотный способ окис­ления белого мышьяка с последующей переработкой мышьяковой кислоты в арсенат.

Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

Кислота азотная оптом

При производстве удобрений, красителей, взрывчатых веществ требуется такой компонент, как кислота азотная. Вещество также используется в современной металлургии, при синтезе серной кислоты. Если вы ищете, где продается азотная кислота в …

Родентициды – средства защиты от грызунов

Родентициды это средства защиты от грызунов. Их применяют для уничтожения крыс, мышей и некоторых видов диких хомяков. Применять их в качестве уничтожителя начинают в том случае, если грызуны становятся стихийным …

Получение двуокиси хлора из хлорита натрия

При взаимодействии хлорита натрия с хлором происходит обра­зование хлористого натрия и выделяется двуокись хлора: 2NaC102 + С12 = 2NaCl + 2 СЮ2 Этот способ ранее был основным для получения двуокиси …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов оборудования:

Внимание! На этом сайте большинство материалов - техническая литература в помощь предпринимателю. Так же большинство производственного оборудования сегодня не актуально. Уточнить можно по почте: Эл. почта: msd@msd.com.ua

+38 050 512 1194 Александр
- телефон для консультаций и заказов спец.оборудования, дробилок, уловителей, дражираторов, гереторных насосов и инженерных решений.