Физические и химические свойства. Сине-серые кристаллы. Тплавл. 1114є, Ткип. 1281°; плотность 7,5. В воде, щелочах, разбавленных НС1 и H2SО4 практически нерастворим; растворяется разбавленной HNO3; конц. НС1 и H2SO3 разлагают PbS с выделением H2S; конц.HNO3 окисляет PbS до сульфата.

2.10.11 PbCrO4 (хромат свинца) - встречается в виде минерала крокоита («красная свинцовая руда»). Применяется в составе минеральных красок (кроны) и в качестве окислителя. Получается обменным взаимодействием нитрата свинца и хромата калия.

Физические и химические свойства. Желтые, оранжево-красные или темно-коричневые кристаллы. Разлагается при нагреве. Тплавл. 844°; плотность 6.12 (15є). Растворимость в воде 5,8?10-6 г/100 г (25°). Растворяется в минеральных кислотах. При нагревании выше температуры плавления обладает окислительными свойствами.

2.10.12 PbSiO3 (cиликат свинца) - применяется вместе с полисиликатами для приготовления глазурной фритты; в качестве стабилизатора в производстве пластмасс.

Физические и химические свойства. Бесцветные кристаллы. Тплав. 766є, плотность 6,49; п = 1,961, Нерастворим в воде, Реагирует с кислотами.

2.10.13 PbHAsO4 (гидроортоарсенат свинца, кислый джипсин) - применяется в качестве инсектицида. Получается взаимодействием нитрата свинца и гидроортоарсената натрия (обычно джипсив содержит еще основной арсенат свинца).

Физические свойства. Белые кристаллы. Разлагается при 200°С, плотность 5,79. В холодной воде нерастворим, в горячей слаборастворим.

2.10.14 Pb3(AsO4)2 (ортоарсенат свинца) - применяется для борьбы с вредителями сельского хозяйства. Получается взаимодействием ацетата свинца с арсенатом натрия или электролизом арсената натрия на свинцовом аноде.

Физические и химические свойства. Белые кристаллы. Т. плавл. 1042°(с разл.); плотность 7,30. Весьма слабо растворим в воде. Реагирует с HNO3.

2.10.15 Pb(C2H3O2)2, Pb(C2H3O2)2?3H2O (ацетат свинца, свинцовый сахар) - применяется при ситцепечатании и крашении тканей; для получения других соединений Pb, свинцовых белил и некоторых минеральных красок. Получается растворением РЬО в уксусной кислоте.

Физические и химические свойства. Бесцветные кристаллы. Безводный: Тплавл. 280°; плотность 3,25; растворимость в воде 19.7 г/100 г (0°). Трехводный: Тплавл. 75°; плотность 2,55. В горячей воде обе соли растворяются хорошо. Водная соль при плавлении переходит в безводную, на воздухе выветривается, переходя в карбонат.

2.11 СУРЬМА

Содержание сурьмы в земной коре 5?10-5% масс. Применяется в сплавах для типографских шрифтов и стереотипов, подшипников, дроби, пуль; при горячем цинковании кровельного железа, посуды; при изготовлении пластин свинцовых аккумуляторов. Получается сплавлением сурьмянистых руд, в основном сульфида сурьмы (Ш) с железной стружкой; образовавшиеся окислы сурьмы восстанавливают плавкой с углем; обогащенный концентрат выщелачивают щелочью и осаждают металлическую сурьму электролизом.

Физические и химические свойства. Серебристо-белый хрупкий металл. Тплавл. 627°; Т.кип. 1625°; плотность 6,684 (25°); нерастворима в воде.

ПДК в воздухе рабочей зоны 0,5мг/м3, в атмосфере воздуха 0,01мг/м3, в воде 0,05мг/м3.

2.11.1 Sb2O3 (Окись сурьмы (III)Сурьмянистый ангидрид) - применяется для красок, эмалей; как протрава в текстильной промышленности; для изготовления оптического стекла и получения металлической сурьмы. Получается обжигом сурьмянистых руд при 1000°. Чистую Sb2O3 получают гидролизом хлорида сурьмы (III) или окислением металлической сурьмы с последующей очисткой.

Физические и химические свойства. Устойчивая ниже 570° кубическая модификация - бесцветные кристаллы. Тплавл. 656°; Ткип. 1425°; плотность 5,19; легко возгоняется; растворимость в воде 0,0016г/100г(15°); 0,001 г/100 г (100°). Амфотерный окисел взаимодействует с кислотами и щелочами. Туман, образуемый парами Sb2O3, и ее взвешенная пыль устойчиво держатся в воздухе.

ПДК в воздухе рабочей зоны - 1,0мг/м3.

2.11.2 Sb2O5(Окись сурьмы (V), Сурьмяный ангидрид) - применяется в производстве стекла, керамики, красок и лаков; в текстильной, резиновой, фармацевтической промышленности, как компонент люминесцентных покрытий ламп дневного света. Получается окислением металлической сурьмы конц. HNO3 и прокаливанием образовавшегося гидрата окиси сурьмы.

Физические и химические свойства. Светло-желтые кристаллы. При нагреве выше 357° разлагается (образуя Sb2O4), не доходя до плавления. Плотность 3,78; растворимость в воде 0,3 г/100 г. Взаимодействует с НСl, HI; не вступает в реакцию с концентрированной HNO3; с расплавленными и водными щелочами образует антимонаты.

ПДК в воздухе рабочей зоны 2,0 мг/м3.

2.11.3 SbOKC4H4O60,5H2O (Антимонилтартрат калия, рвотный камень) - применяется в качестве протравы в ситцепечатании. Получается при действии Sb2O3 на водный раствор гидротартрата калия.

Физические свойства. Бесцветные кристаллы. При нагреве до 100° обезвоживается. Плотность 2,60; растворимость в воде 5,26 г/100 г (8,7°), 3,57 г/100 г (100°).

2.11.4 SbF3(Фторид сурьмы (III)) - применяется при электролитическом рафинировании металлической сурьмы в текстильной промышленности (протрава); при производстве тефлона, как фторирующнй агент в органическом синтезе. Получается растворением Sb2(SО4)3 или SbCl3 в плавиковой кислоте.

Физические свойства. Бесцветные кристаллы. Т. плавл. 292°, Т. кип. 319°, плотность 4,385; растворимость в воде 444,7 г/100 г (20°).

2.11.5 SbCl3 (Хлорид сурьмы (III) - применяется для получения чистой Sb2O3; в текстильной промышленности (протрава); в медицине. Получается хлорированием металлической сурьмы; растворением металлической сурьмы или ее окислов в НСl и Sb2S3 в горячей концентрированной НС1.

Физические и химические свойства. Бесцветные расплывающиеся на воздухе кристаллы. Т.плавл. 73,4°; т. кип. 218,6°; плотность 3,14. Взаимодействует с НС1 и H2SO4; с водой образует НС1 и SbOCl.

2.11.6 SbCl5 (хлорид сурьмы (V)) - применяется в органическом синтезе. Получается при нагревании металлической сурьмы с хлором или хлорированием SbCl3.

Физические и химические свойства. Жидкость лимонно-желтого цвета с неприятным запахом, дымящая на воздухе. Тплавл. 2,8°; Ткип. 140° (разд.); 102є (68 мм рт. ст.); плотность 2,336. Растворяется в НС1 и органических растворителях; с водой образует H3SbO4.

2.11.7 Sb2S3 (Сульфид сурьмы (III)) - встречается в виде минерала антимонита (стибнита, сурьмяного блеска). Применяется для получения металлической сурьмы и ее соединений; в пиротехнике; в спичечном, керамическом и стекольном производствах; в ветеринарии. Получается выплавкой из сурьмяных руд в восстановительной атмосфере при 650--800°; действием H2S на водные растворы галогенидов сурьмы.

Физические и химические свойства. Кристаллическая модификация: Тплавл. 548°; Ткип. 990°; плотность 4,64; растворимость в воде 0,00017 г/100 г (18°). При нагревании на воздухе до 340° образуется Sb2S3. Пары быстро оседают в воздухе.

2.11.8 Sb2S5 (сульфид сурьмы (V)) - применяется при вулканизации и окраске каучука; в производстве спичек; в пиротехнике, ветеринарии. Получается кипячением Sb2S5 или концентрата сурьмяной руды с гидросульфидом натрия или со взвесью серы в растворе NaOH: полученную кристаллизацией смесь натриевых солей сурьмяной и тиосурьмяной кислот разлагают разбавленной H2SО4.

Физические и химические свойства. Аморфный оранжево-красный порошок. При 170° разлагается, переходя в Sb2S3; плотность 4,12. Легко воспламеняется. Нерастворим в воде, растворяется в растворах щелочей и сульфидов щелочных металлов.

2.12 МОЛИБДЕН

Содержание в земной коре около 3?10-4масс., в рудах Мо ассоциируется с шелитом, вольфрамитом, касситеритом, сульфидами Cu и Fe, иногда с бериллом. Встречается в природе в виде минералов, основной из них--молибденит. Применяется в виде чистого Мо и ферромолибдена в производстве сталей и сплавов; как материал для ядерных реакторов; в электро- и радиотехнике; в нагревателях высокотемпературных печей; в реактивных двигателях. Получается при окислительном обжиге молибденовых концентратов (550 - 600°) и восстановлении полученной МоО3.

Физические и химические свойства. Светло-серый металл. Тплавл. 2620є; Ткип. 4800°; плотность 10,2. Компактный Мо устойчив на воздухе. При нагревании до 600° и выше постепенно окисляется до МоО3. Порошкообразный Мо окисляется при более низких температурах, наиболее мелкий самовозгорается на воздухе.

2.12.1 MoO2 (окись молибдена (IV)) - применяется как катализатор в. химической и нефтяной промышленности. Получается при частичном восстановлении МоО3; при умеренном окислении Мо.

Физические и химические свойства. Коричневые (бурые) кристаллы. Плотн.6,44. В вакууме медленно сублимирует при 1100є. В HNO3 окисляется до МоО3.

2.12.2 МоО3 (окись молибдена (VI), молибденовый ангидрид) - встречается в виде высокодисперсного аэрозоля конденсации при плавке легированных сталей и в производстве молибдена. Применяется как катализатор в химической и нефтяной промышленности для получения металлического Мо. Получается при прокаливании молибденовой кислоты или парамолибдата аммония при 450--500° или при окислении металлического Мо.

Физические и химические свойства. Белый порошок с зеленоватым оттенком Ткип. 1155°С; плотность 4,69; выше 650°С сублимируется.

2.12.3 Na2МоО4 (молибдат натрия) - применяется в производстве лаков и красок. Получается сплавлением NaОH с МоО3, .растворением МоО3 в избытке раствора щелочи.

Физические свойства. Бесцветные кристаллы. Тплавл. 687°; плотность 3,28(18є); Растворимость в воде 44,2г/100г (0°);83.7 г/100r (100°).

2.12.4 (NH4)2MoO4 (молибдат аммония) - получается при добавления спирта к сильно аммиачным растворам МоО3.

Физические и химическое свойства. Белые, призмы (под давлением аммиака). Плотность 2,27. Стоек в водных растворах, содержащих избыток NH3. Легко теряет NH3 при 20°.

2.12.5 (NH4)6Mo7O24?4H2O (парамолибдат аммония) - встречается в процессе получения молибдена. Применяется для получения других соединений молибдена; как катализатор в органическом синтезе; в производстве лаков и красок для шерсти и шелка; в производстве микроудобрения и добавок для корма скоту. Получается при выщелачивании NH3 продуктов окислительного обжига концентратов и последующей очистке.

Физические и химические свойства. Бесцветные или слабо-желтые кристаллы. Плотность 2,27. Растворимость в воде 300 г/л (20°), 500 г/л (80--90°). При 110° начинает терять воду.

2.12.6 МоCl5 (хлорид молибдена (V)) - применяется как промежуточный продукт при получении карбонила молибдена. Получается при действии хлора на порошок металлического Мо; при хлорировании МоО3 избытком CCl4.

Физические и химические свойства. Фиолетово-черные кристаллы. Тплавл. 194°; Ткип. 268°; плотность 2,928. Растворим в органических растворителях, Водой гидролизуется.

2.12.7 MoS2 (сульфид молибдена (IV)) - применяется молибденит для получения Мо; чистый MoS2 - как смазка в подшипниках и других истирающихся деталях. Получается сплавлением МоО3 или СаМоО4 с поташом и серой.

Физические и химические свойства. Молибденит -- кристаллы серого цвета. Тплавл. 1300° (разл.); плотность 4,8. При 400--600° окисляется до МоО3. Практически нерастворим в воде; растворяется в царской водке и горячих конц. HNO3 и H2SO4.

2.12.8 Мо2С(карбид молибдена (II.) - применяется в производстве сталей; в качестве антикоррозионного, жаропрочного и жаростойкого материала; в качестве восстановителя, раскислителя, катализатора. Получается прокаливанием при высоких температурах смеси Мо или его окисла с углем в атмосфере инертного или восстановительного газа.

Физические и химические свойства. Кристаллический металлоподобный продукт. Тплавл. 2690°; плотность 8,9. Растворяется в горячей смеси HF и HNO3; в горячих растворах или расплавах щелочей в присутствии окислителя.

2.12.9 MoSi2 (силицид молибдена) - применяется как высокотемпературный припой; как нагреватель в электро печах. Получается взаимодействием Мо с Si при температуре выше 1200°.

Физические и химические свойства. Металлоподобное соединение. Тплавл. 2050°; плотность 6,24. Слабо растворяется в кислотах. Разлагается растворами щелочей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Из выше перечисленных соединений наиболее токсичными соединениями являются соединения ртути, сурьмы и кобальта. Переработку соединений ртути осуществляют в зависимости от категории отхода, но в некоторых случаях ее консервируют и отправляют на захоронение. Сурьма и кобальт содержаться в шлаках, аккумуляторов и перерабатываются в комплексе со свинцом, вольфрамом и др.

Соединения хрома 6+ наиболее токсичны среди остальных соединений хрома, а металлический хром мало токсичен. Предложено несколько способов по очистке сточных вод гальванических производств, а также существуют способы по переработке хромовых катализаторов. Также передложены способы по переработке из отработанных никель-хромовых катализаторов, вольфрам содержащих отработанных катализаторов. Разработаны и внедрены гидрометаллургические схемы извлечения вольфрама из пылевидных отходов от заточки твердосплавного инструмента.

Сернокислый цинк, отработанные катализаторы, шламы вискозного производства, нашатырные опады не используются из-за отсутствия специализированных мощностей для их переработки, показали возможность переработки отработанных катализаторов (45--70 % цинка, 10--15 % меди, 30--40 % окиси хрома, 10--12 % окиси железа, 10--12 % сульфидной серы) с высоким извлечением цинка и меди по стандартной гидрометаллургической схеме, применяемой на цинковых заводах.

При переработке цинксодержащих железных руд на ряде предприятий черной металлургии при очистке газов доменного и мартеновского производства образуются шламы, которые складируются на больших земельных площадях. Высокое содержание в них цинка и железа (до 13 и 35 % соответственно) делает их ценным сырьем, использование которого в народном хозяйстве требует разработки экономически целесообразных схем комплексной переработки.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Вторичные материальные ресурсы цветной металлургии. Справочник. Экономика, М., 1984.

2. Мазаник В.Н. и др. Получение сухих цинковых белил при перерабоке вторичного медно-цинкового сырья. - Цветные металлы, 1977, №5.

3. Гудкевич В.М. и др. Способы переработки лома свинцовых аккумуляторов. М.: Цветметинформация, 1970.

4. Колодин С.М. Вторичное олово и переработка бедного оловянного сырья. М.: Металлургия, 1970.

5. Основы металлургии. Т. 5. Малые благородные и радиоактивные металлы. Трансурановые элементы. М.: Металлургия, 1979.

6. Химия и технология соединений хрома. Тр. УНИХИМ, Свердловск, 1985, вып.60.

7. Химическая энциклопедия. Т.5.

8. Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. Том 3. Неорганические и элементорганические соединения. Под. ред. проф. Н.В. Лазарева. Л. «Химия», 1977.

9. Химическая энциклопедия. Т.2.

10. Вторичные материальные ресурсы нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Справочник. Экономика, М., 1984.

11. Вторичные материальные ресурсы номенклатуры Госснаба СССР. Справочник. Экономика, М., 1987

12. Химия и технология молибдена и вольфрама.Сб тезисов.,1980.

13. Химия и технология производства молибдена.Сб. статей.,1966.

14. Химия и технология соединений марганца.Сб статей.,1975.

15. Химия и технология соединений хрома.Сб статей.,1978.

16. Химия и технология соединений хрома.Сб статей.,1981.

17. Роде Т.В. Кислородные соединения хрома и хромовые катализаторы. М., Изд-во Акад. наук СССР, 1962.

18. Химия и технология хромовых соединений. Сб статей.,1966.

19. Роде Е.Я. Кислородные соединения марганца. Исходные соединения, минералы и руды. М., 1952.

20. Пеньков В.В., Центер Б.И. Основы теории и эксплуатации герметичных никель-кадмиевых аккумуляторов, 1985.

21. Грачев К.Л. Щелочные аккумуляторы, 1951

22. Железо-никелевые аккумуляторы. Информационный сборник. М.,1953.

23. Аккумуляторы. Сб. статей., 1961.

24. Сидоренко Г.И., Ицкова А.И. Никель: гигиенические аспекты окружающей среды. - М.: Медицина, 1980.

25. Левина Э.Н. Общая токсикология металлов. Л., Медицина, Ленинградское отделение, 1972.

26. Брахнова И.Т. Токсичность порошков металлов и их соединений. Киев «Наукова думка», 1971.

27. Окислы марганца (Сравнит. их токсичность, гигиеническое значение и клиника хронического воздействия), 1962.

28. Перельман Ф.М. Кобальт и никель. М.: Наука, 1975.

29. Береговский В.И. Никель и его значение для народного хозяйства. М., Металлургия, 1964.

30. Смирнов В. И., Цейдлер А.А., Худяков И.Ф., Тихонов А.И. Металлургия меди, кобальта и никеля. Часть 2. М.: Металлургия, 1966.

31. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Справочник. - Л.: Химия, 1985.

32. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе и воде. Справочное пособие для выбора и гигиенической оценки методов обезвреживания промышленных отходов. - Л.: Химия, 1975.