Способ извлечения ртути из азотнокислых растворов

 

Извлечение ртути из азотнокислых растворов ведут восстановлением водным раствором гидразина в присутствии гипофосфита натрия при его расходе 2-5 мае.ч. на 1 мае.ч. ртути при 20-40° С в течение 40-60 мин. 6 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 22 В 43/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4847222/02 (22) 03,07.90 (46) 23.05,92. Бюл. М 19 (71) Производственное объединение "Маяк" (72) Т.В.Костюнина, С,Л.Левунин, А,B.Ïðîшин и В.П,Уфимцев (53) 669.791.3(088.8) (56) Патент Великобритании N. 1392673, кл.

В 1 D, 1975.

Патент США N. 3463635, кл. 75-121, 1969.

Изобретение относится к химии и может быть использовано для извлечения ртути из азотнокислых растворов на предприятиях, утилизирующих ртуть из производственных отходов.

Известен способ извлечения ртути путем восстановления ртути более электроотрицательными металлами — цинком, алюминием, магнием. При этом получают амальгамы указанных металлов, которые затем подвергают разложению, например, термическим методом или химической обработкой.

Однако способ сложен в осуществлении.

Известен способа извлечения ртути путем восстановления солей ртути боргидридом щелочного металла из водного раствора.

Недостатками способа являются низкая скорость процессов и его применимость только для водных слабокислых растворов, „„5U„„1735414 А1 (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РТУТИ ИЗ

АЗОТНОКИСЛЫХ РАСТВОРОВ (57) Извлечение ртути из азотнокислых растворов ведут восстановлением водным раствором гидразина в присутствии гипофосфита натрия при его расходе 2 — 5 мас,ч, на 1 мас,ч. ртути при 20 — 40 С в течение 40 — 60 мин. 6 табл.

Известен также способ восстановления ртути и металлов платиновой группы гипофосфитом натрия.

Недостатком способа является применимость его только для водных и слабокислых растворов. При концентрации азотной кислоты более 1 моль/л гипофосфит натрия быстро окисляется до фосфорной кислоты.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки ртутьсодержащих отходов (из азотнокислых растворов) путем обработки их гидразингидратом при 103 С с обратным холодильником в течение не менее 3 ч с получением металлической ртути в виде сплошного слоя.

Недостатками способа являются длительное время осаждения ртути и высокая стоимость гидразина.

Цель изобретения — интенсификация процесса извлечения ртути из азотнокислых растворов и удешевление процесса.

1735414

Таблица 1

Кон ент а ия азотной кислоты, моль/л 2 3 5 7 9

40 47 99,7 99,7 99,7

Степень извлечения т ти, мас.

Поставленная цель достигается тем, что для извлечения ртути из азотнокислых растворов восстановление ртути проводят в присутствии гипофосфита натрия с расходом 2 — 5 мас,ч. на 1 мас.ч. ртути при 20 — 40 С в течение 40 — 60 мин.

Пример 1. Провели обработку раствора, содержащего 2-9 моль азотной кислоты и 1 г/л ртути, раствором гидразиннитрата.

Время выдержки раствора при 20 С до 20 ч, при 60 — 100 С 3 ч. При 20 и 60 С восстановления ртути не наблюдали, при 100 С ртуть восстанавливалась.

Данные извлечения ртути из азотнокислых растворов при концентрации гидразиннитрата 10 г/л и температуре 100 С в течение 3 ч приведены в табл.1.

Как видно из данных, ртуть по способупрототипу восстанавливается только при

100 С и более, при более низкой температуре восстановление ртути происходит за рассмотренные интервалы времени.

Пример 2. Осуществляли выделение ртути гипофосфитом натрия при разной кислотности раствора, концентрация ртути 2,4 г/л, температура раствора 20 С.

Данные извлечения ртути из азотнокислого раствора (время отстоя 40 мин) приведены в табл.2.

Пример 3. Обрабатывали раствор, содержащий 2,3,5,7 и 9 моль/л азотной кислоты и 1 г/л ртути при температуре раствора

20 С смесью, содержащей гипофосфит натрия и гидразиннитрат, до получения их концентрации в растворе 5 и 1 г/л соответственно.

Данные извлечения ртути при времени выдержки и отстоя осадка 50 мин приведены в табл.3.

Пример 4. Исследовали влияние концентрации гидразина при постоянной концентрации гипофосфита натрия 5 г/л, концентрации ртути 1 г/л и азотной кислоты

2,5,7 и 9 моль/л. Температура 20 +2 С. Время восстановления и отстоя раствора 60 мин.

Данные извлечения ртути в зависимости от ряда параметров приведены в табл.4.

Как видно из этих данных, во всем диапазоне концентрации гидразина идет эффективное восстановление ртути, причем увеличение концентрации гидразиннитрата выше 2 г/л на эффективность извлечения ртути не влияет. Время отстоя больше 60 мин не приводит к увеличению степени

5 осаждения ртути.

Пример 5. Определение степени извлечения ртути при различной температуре раствора проводили при концентрации азотной кислоты 5 моль/л, гидразина 1 г/л, 10 гипофосфита натрия 5 г/л и ртути 1 г/л, Данные зависимости степени извлечения ртути от температуры раствора (время отстоя 40 мин) приведены в табл.5.

15 Пример 6. Определение расхода гипофосфита натрия для извлечения ртути проводили из растворов азотной кислоты с концентрацией 0,5 моль/л (без гидразиннитрата) и 2 — 9 моль/л (при концентрации гидразиннитрата 1 г/л), Температура рас20 твора 20 С, концентрация ртути 1 г/л, Данные извлечения ртути из азотнокислых растворов в зависимости от весового соотношения гипофосфита натрия и ртути в растворе приведены в табл,6.

25 Таким образом, исходя из приведенных данных и экономических соображений восстановление ртути из азотнокислых растворов концентрации 2-9 моль/л следует проводить при массовом соотношении рту30 ти и гипофосфиту натрия 1: (2 — 5) при концентрации гидразиннитрата 1-2 г/л в температурном интервале 20-40 С в течение 40 — 60 Мин.

Использование способа позволит сни35 зить затраты на восстановление ртути по сравнению со способом-прототипом в 1,52,5 раза, уменьшить время проведения процесса в 2-3 раза и осуществить процесс при низкой температуре.

Формула изобретения

Способ извлечения ртути из азотнокислых растворов, включающий восстановление ртути водным раствором гидразина, о т45 л и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации и удешевления процесса, восстановление ртути проводят в присутствии гипофосфита натрия с расходом 2-5 мас.ч, на 1 мас.ч. ртути при 20-40 С в течение

50 40 — 60 мин.

1735414

Таблица 2

В опытах при концентрации азотной кислоты 2 моль/л и более восстановление ртути идет, но сразу после разрушения (окисления) гипофосфита (5 — 10 мин) восстановленная ртуть растворяется. При времени отстоя меньше 40 мин мелкодисперсная часть осадка находится частично во взвешенном состоянии.

Таблица 3

Кон ент а ия азотной. кислоты, моль/и 2 3 5 7 9

Степень извлечения т ти, мас. 99,8 99,8 99,9 89,8 99,8

Таблица 4

Таблица 5

Темпе ат а аство а, С

40 80 . 100

Степень извлечения т ти, мас.

99,9

99,8 60*

99,8

*При температуре больше 80 С скорость разрушения гидразина и гипофосфита натрия резко возрастает и в некоторых случаях наблюдали полное растворение ртути, При концентрации азотной кислоты выше 5 моль/л и температуре 80 С и более происходит полное растворение ртути в течение 40-60 мин.

Таблица 6

Составитель

Редактор О.Юрковецкая Техред М.Моргентал

Корректор Т,Палий

Заказ 1795 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101