<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
"PROCODE D'EPURATION DES LIQUIDES A TENEUR D'ARSENIC ET DE ¯¯#- &4m n" .
E tl-, 1- %se 14,ow ;ee- 91LEIÜFLI, 1 .
On sait qu'il est possible de débarrasser l'acide sulfurique concentra (audessus de 60Bé) de l'arsenic par le conventissement de ce dernier en chlorure d'arsenic .Ce procédé n' a plus de valeur pratique aujourd'hui. De plus il est connu de débarrasser ' les solutions acides comme l'acide sulfureux, de l'arsenic par le convertissement de ce dernier en sulfure d'arsenic.
Ce procéy dé ne pouvant être r@alisé avec succès qu'avec de l'acide sulfu- rique dilua, présente le désavantage, qu'un acide concentré doit d'abord. être dilué, puis traité au moyen de l'hydrogène sul- furé,- qui est déjà un gaz désagréable comme tel, - pour être fi- nalement concentré à nouveau.
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
On a également propose <3 d' 411 iner l' arsenic des solutions concentrées contenant de l'acide sulfurique, pa,r leur traitement au moyen d'un courant électrique continu dans des électrolyseurs
EMI2.2
(sans diaphragme) du type employé dans l' 3l0ctrolyse du cuivre pour l'obtention du cuivre xur,-1' rz s nic étant dans ce cas éliminé à la cathode soit sous forme de sulfure soit sous sa forme élémentaire.
EMI2.3
On a ..t,f-Q1-J.yé qu' il était impossible c' :1tteindrt3 de cette manière une élimination suffisamment complète de 1'arsenic, or, on a constaté que la cause de cette impossibilité réside dans le fait, que le transport continuel du liquide entre les électro-
EMI2.4
des provoqué dans l' électrolyte par lcs 1-ro(-,e,3sus de diffusion, à cause des différences de tom,) 31':
,ture, etc, pfuvuque à son tour un mouvement continuel de va ut vient des ,àt.i..:, c' l' zinc- trolyte et des combinaisons d'arsenic y contenues entre la cathode et l'anode , en leur faisant subir des z :ductioia ut des oxydations alternatives, de sorte qu'il en r@sulie arès quelques temps un état d' équilibre , au délà duquel toute élimination cathodique ultérieure de l'arsenic devient impossible.
Des expériences ultérieures ont prouv qu'on peut obtenir
EMI2.5
une élimination pratiquement sans reste, ou conpl=te, de 1' ,rse- nic ainsi que du sélBrti#n,hors des 3lectr1t8s Q0 tJute espèce, lorsqu'on détermine les conditions de tré,vë,il de nx,nï:rc, à ce que le transport alternatif susmentionné du liquide entre les électrodes soit entravé ou rendu iHll;ossilH8, ct que, par conséquent, les réductions et les oxydations alternatives qui en étaient le résultat, ainsi que le converti, sement des combi- Baiaons d' arsénic, contenues dans l' lectrolyte, de leur état quinquévalent à l'état trivalent et inversement ne puissent plus se produire .
Suivant la'présente invention ceci est réalisable par le fait qu'on prévoit, par exemple en cas de travail continu, sdit
EMI2.6
une"-directtiin -- correspondant du liquide entre les électrodes , soit un ou des diaphragmes séparant l'iode de 1w cathode.
<Desc/Clms Page number 3>
Dans le premier cas on peut disposer par exemple l'anode, dans une couche ou zone de liquide suffisamment isolai las cas échéants immobile ou stagnante, par exemple, par le fait, qu'on fait en- trer 1 électrolyte, à un endroit approprié entre l'anode et la cathode, en le dirigeant avec une vitesse suffisamment é- levée vers la cathode,- ou, on paut faire entrer l'électrolyte, à l'anode même en lefaisant passer rapidement, par exemple en nappe mince, sur la surface de l'anode, ou par d'autres moyens appropriés.
Par des moyens de cette espèce on peut en outre at- teindre cet avantage en plus, que,-dans le cas, où la solution à apurer contient une quantité importante, par exemple de l'ar- sénic en forme trivalente,- la quantité des combinaisons d'ar- senic qui autrement seraient normalement oxydées à l'anode et di- minueraient correspondamment le rendement électrolytique à la cathode, est diminuée dans les mesures désirées.- De cette ma- nière on parvient à éliminer à la cathode la teneur totale de l'é- lectrolyte en arsenic et en sélénium, sous leur forme élémentaire à l'état de boue facilement séparable d'avec le liquide.
Les meilleures conditions de travail au point de vue densité de courant, tension, température, distance entre électrodes, etc., peuvent être facilement déterminées dans chaque cas par voie d'essais préliminaires.
Comme matières de départ pouvant être traités suivant le pro- cédé faisant l'objet de la présente invention, entrent en jeu, par exemple ,l'acide sulfurique à teneurd'arsenic ou de sélénium, du* ne provenance et d'une concentration quelconque. Le procédé se prête.par exemple aussi bien au traitement de l'acide sulfurique obtenu de pyrites arsenicales, qu'au traitement d'acides résiduels.
On obtient souvent par exemple en'cas de séparation du As2O3 par voie d'épuration électrique des gaz dans les procédés de gril- lage et autres, un acide à teneur d'arsenic, de faible concentra- tion, qui est difficile à traiter, vu q'en cas de précipitation de l'arsenic au moyen de fer on obtient d'une part, un acide souilléde fer, tandis que d'autre part cé genre de précipitation
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
n'est qu' i.arfait: , Le traitement 0.0:0 lessiva :::
sirue.Lles de cette espèce est un problème difficile, par :xoi.,14v pour
EMI4.2
les fabriques de cellulose, vu que les lessives à teneur d'ar-
EMI4.3
senic polluent les fleuves etc..- Entrent en jeu C01úl[18 matières de départ ultérieures traita'ales suivant la 111' S,3iltd invention les ;eaux-vannes industrielles, par exemple des solutions d8 sels, acides ou alcalines contenait (1 l'arsenic ou du s µ1 ñiwi; .
Ainsi par exemple les processus Tf1 :;taJ.lurgiçUGB humides, par exemple deux de la c tentation du cui'.'rc dans les c,¯,alaitationc des mines de cuivre, donnent souvent dJL1 102si'T yS résiduelles de
EMI4.4
fer contenant de l'arsenic.
EMI4.5
L¯e procédé est également a yli.c'1e au'{ sulUtj.Ol1S aqueuses des sels, dans lesquelles l'arsenic est co..tanu sots forcie d'acide arsénieux ou d' arseniate, ,¯aiy I:Jx'3Dt.le telles 1 u' elles résultent du processus dit Harris. L;3 sjlutio -s alc:;,1ins de l'espèce susmentionnée sont dans ce cas trit *js i)N2,lk,g.uso:1ent au moyen d'agents réducteurs, tels que jar ex.a:y.l:, l'acide sulfureux, en vue de porter l'arsenic à 1' $t=.k tri.T"lnt, EX8m;l8s I) De l'acide sulfurique de 60 Bé contenant 0,-, (:'O"r5911ic est conduit à travers un tube, ou un systènei eL tubes, com- pI'l2na'lt 'L'e$' a110d.c:S, centrales, p,,,:'1 exeupie en cÎ1:J,"")on, et des cathodes, par execiple en plomb, entourant 1;, ou 1. s anodes à la Manière de chemises ou d cylindres.
Entre 1' ;. no?.> at la
EMI4.6
cathode sont intercales des diaphragmas constitues par exemple
EMI4.7
en argile . Densité de courant 5 3LtJ. JE),r dcm2, tension 3 volts.
La vitesse d'écoulement db l'acide: sulfurique est r i ;"1.le de manière, à ce que 1"ànide coiitienne à la.* sortie moins que 0,002% d' arsenic. L' arsenic , ainsi que h s 11 nL'iIil SV0ntuellc- ment présent, se saparent SOUG1'021,1; dj bous faci18::1811t fil- trable. Les faibles quantités produites d'l-.!,ydtur8 (1' rs8nic sont brûlées. L'acide en évacuation peut être ,ass 'Í .:?:,r un filtre de sable en étant ainsi d aW-r. a,c,é des souillures pré- cipit 986.
EMI4.8
<Desc/Clms Page number 5>
2) Un acide sulfurique de 22 Bé résultant d'une épuration électrique de gaz et contenant 15g/1 d'arsenic est électro- lysésous les conditions données dans l'exemple 1. La vitesse d'écoulement est réglée de manière, à ce qu'à la sortie, la lessive ne présente plus aucune trace d'arsenic.
Lors de l'application du procédé suivant la présente inven- tion à la désarsénisation de l'acide sulfurique contenant de l'ar- senic à 1' état trivalent, il se produit à la cathode une réduc- tion dela dite teneurd'arsenic en arsenic métallique, tandis qu'à l'anode le As203 est oxydé en As2O5. Cette circonstance diminue l'effet utile du courant, parce que dans la suite l'arsenic quinquévalent ainsi obtenu doit être reconverti à la cathode d'abord en arsenic trivalent.
En cas d'épuration d'acide sulfuri- que de forte concentration sous application d'anodes en plomb, il n'est montré en outre, queces dernières sont attaquées d'une manière relativement forte par la séparation d'oxygène atomique, d' où l'épuration de l'acide débarrassé d'arsenic est rendue plus difficile, sans parler de l'usure rapide'des anodes.
Des essais approfondis ont prouvé, qu'on péutavantageusement supprimer ces défauts par le fait, qu'on combine l'acide sulfu- rique à électrolyser avec de l'acide sulfureux au avec d'autres agents réducteurs agissant d'une manière semblable.
De cette manière on obtient tout d'abord lavantage ,que l'a- cide sulfurique contenant de l'acide sulfureux conduit mieux le courant électrique , Le As2O5 est réduit par le SO2 en acide arsé- nieux, de sorte qu'il ne reste que de l'arsenic trivalent à décom- poser. Un avantage ultérieur réside dans lefait qu'on peut par ce mode de travail, complètement éviter la formation d'hydrure d'ar- senic vu que l'hydrure d'arsenic est oxydée en présence de SO2, sous séparation d'arsenic et de soufre qui, à leur tour, se combinent en sulfure d'arsenic.
Finalement l'emploi de S02dans l'acide sulfurique présente le grand avantage, que l'oxygène atomique,
<Desc/Clms Page number 6>
se produisant à l'anode, est immédiatement consomma pour l'oxyda- tion du SO en SO3 .d'où on obtient outre la formation d'acide sul¯ 2 furique par le SO , un ménagement très important de l'anode.
2
La température de travail dépend de la concentration de l'acide sulfurique. En cas d'épuration d'acide sulfurique de forte concen- tt?ation, à laquelle le présent procéda se prête (1' une manière toute particulière, il est à conseiller de ne pas dépasser des températures de 30 . On travaille avantageusement à des températures ne dépassant pas 25 C.
La concentration de l'acide sulfureux dépend, entre autre, de la durée de l'électrolyse. En cas d'électrolyse d'un-; dur@e relati- vement longue, il est à conseiller d'introduire le SO2 dans la chambre, ou compartiment, de l'anode, vu que la solubilité du SO2 dans de l'acide sulfurique à la température de travail n 'est pas très importante .
Exemple 4,5 1 d'acide sulfurique de 60 Bé, avec 0,17% As, sont satures de SO2 et électrolyses pendant 8 heures, avec application d'un diaphragme, au moyen d'un courant continu de 3 amp. et 3,5 Volts, la température étant maintenue par refroidissement on des- sous de 25 C.L'acide sulfurique ainsi traité possède une teneur en arsenic de 0,01 % et moins.
REVENDICATIONS
I) Procédé d'épuration des liquides conterant de l'arsenic, ou du sélénium, ou les deux,- par exemple de l'acide sulfurique,- par voie de leur électrolyse au moyen d'un courant continu et séparation des dites impuretés à la cathode, une partie des imquretés étant,- le cas échéant, portée simultanément a l'état volatil-caract wis @ en ce que l'électrolyse est réaliséeà des co ditions qui rendent diffi cile ou impossible aux parties de l' @lectrolyte réduites à la cathode, d'arriver à l'anode.