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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2204619

Verfahren zur Verarbeitung von aljumoplatinovyh Katalysatoren, die hauptsächlich Rhenium

Verfahren zur Verarbeitung von aljumoplatinovyh Katalysator
Hauptsächlich Rhenium enthalten,

Name des Erfinders:. Shipachev VA; Gorneva GA
Der Name des Patentinhabers: Shipachev Vladimir
Korrespondenzanschrift: 630005, Novosibirsk, und / I 248, CJSC "Redmet" General Manager S.V.Petrovskomu
Startdatum des Patents: 2001.01.09

Die Erfindung betrifft Metallurgie von seltenen Metallen und Platin und kann in Unternehmen verwendet werden, der Verarbeitung deaktiviert Katalysatoren verschiedenen Branchen, chemische und petrochemische Profil. Verfahren zur aljumoplatinovyh Katalysatoren Verarbeitung hauptsächlich Rhenium enthält , ist in der anfänglichen Katalysator Calcinierung im Temperaturbereich von 300-450 ° C für 2-3 Stunden, was zu einer vollständigeren Übersetzung der Edelmetalle in der Lösung, gefolgt von der Sulfidfällung von Platin und Rhenium Thioacetamid erhöht liefern Grad Metallrückgewinnung. Ferner wurde als ein Ergebnis des Verfahrens wird Warenzeichen kristallinen Aluminiumtrifluorid erhalten, die aus der Lösung bei ftoralyuminievoy Säure freigesetzt wird, das Aluminiumhydroxid zu neutralisieren. Das Verfahren erhöht den Grad der Gewinnung der wertvollen Metalle in dem Rohkonzentrat und Vereinfachung der Prozessschritte und deren nachfolgende Trennung und Raffinierung.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft Metallurgie von seltenen Metallen und Platin und kann in Unternehmen verwendet werden, der Verarbeitung deaktiviert Katalysatoren verschiedenen Branchen, chemische und petrochemische Profil.

Aus der Analyse der wissenschaftlichen und Patentliteratur, dass die Methoden Verarbeitungstechnologie platinorenievyh Abgaskatalysatoren beschrieben bezüglich können in zwei Typen unterteilt werden: mit einer wasserlöslichen Lösung von Abtrennen des unlöslichen Kuchens aus [1] 1) Transfer von Metall in den oxidierten Zustand; 2) Brennen oder des Katalysatorträgers mit der Trennung der resultierenden Lösung von dem ungelösten Rückstand aus edlen und seltenen Metallen Auflösen [2]. Beide Gruppen von Methoden haben sowohl ihre positiven und negativen Seiten. Zu den wichtigsten Nachteile des ersten Typs von Verfahren sollte niedrig Vollständigkeit der Extraktion von wertvollen Metallen aufgrund der hohen Adsorptionsfähigkeit der Katalysator Basen umfassen. Im Ergebnis führt dies zu einer großen technologischen Rückstand ihrer Restgehalte und "Verbesserung" durch andere Methoden verwenden, besser geeignet für die Verarbeitung von Rohstoffen. Der zweite Nachteil in Bezug auf die Ansammlung von großen und kleinen auf die Konzentration der wertvollen Bestandteile von Lösungen in Betracht gezogen werden durch wiederholtes Waschen Verfahren hergestellt.

Die zweite Gruppe von Techniken auf der Grundlage der vollständigen Auflösung des Trägers in den alkalischen oder sauren Varianten zweifellos zu vollen Zugriff auf die katalytischen Metalle führen. Jedoch eine Beschränkung der Materialzusammensetzung Grundlagen. Wenn neue Katalysatoren zu schaffen, wird ständig aktualisiert, wie in Auftrag gegeben sind Katalysatoren Bims, Spinell, Alumosilikate, Zeolithe, Kohlenstoff enthaltenden Matrices usw. Dennoch, der größte Teil der platinorenievyh Katalysatoren bisher Reformierung basierend auf einem aktiven Aluminiumoxid, und in absehbarer Zeit, diese Art von Katalysator wird zur Verfeinerung Unternehmen führen.

Das nächste Analogon - Prototyp für das beanspruchte Verfahren - ein Verfahren, in dem Zertifikat des Autors beschrieben [3], in denen die Übersetzung Basis solubilisierten Lösung mit Flusssäure in einem Konzentrationsbereich von 10 bis 80% durchgeführt wird. Wertvolle Komponenten - Platin und Rhenium - stehen im metallischen Zustand, und gebildet durch Basen Lösen ftoroalyuminievaya Säure gerichtet ist Kryolith.

Die Lösung des Problems der komplexen Verarbeitung von deaktivierten Katalysatoren Al 2 O 3, ist der Prototyp Verfahren einiger Nachteile nicht frei, und zwar:

1. in der Verarbeitung des Katalysators eingeführt gibt richtet Vorbehandlung nur Oxidative organischen Ablagerungen deaktivierte Katalysator zu verbrennen. Dies ist während des gesamten Verfahrens Gewinnung von Platin und Rhenium in metallischem Zustand völlig fehlt. In dem Beispiel 1 oben stehende Copyright - Zertifikat Temper - Temperatur erreicht 700-800 o C. Diese Temperatur für die teilweise Übertragung von Aluminiumoxid ausreichend ist , in-Modifikation -Form, die in Flußsäure jeder Konzentration unlöslich ist.

2. Auflösung in konzentrierter Flußsäure Bereich 10-80% durchgeführt, obwohl es, daß ein Träger bekannt ist, -Al 2 O 3 in Flusssäure mit einer Konzentration von unter 20% nicht löst. HF-Lösungen mit einer Konzentration von bis zu 40% Flußsäure bezeichnet, während oberhalb dieses Wertes - Lösungen von Fluorwasserstoff in Wasser. Auch bei Raumtemperatur, und besonders , wenn auf 60-70 o C erhitzt, führen diese Lösungen zu starken Vergasung von Fluorwasserstoff , die zu erfassen erforderlich ist.

3. Beispiel 3 Unter Niederschlag Platin und Rhenium Metall Platin und Rhenium. Es ist allgemein bekannt, daß bei längerem Betrieb und Regenerationsbetrieb Teil von Platin und Rhenium (bis zu 30-40% des anfänglichen Gehalts) -Zustand oxidiert wird. Dieser Teil Metalle ohne die Verwendung von speziellen Verwertungs- oder Fällungsstufen, beispielsweise Sulfid, unwiederbringlich aus der Lösung verloren.

4. Folgen Entsorgung geksaftoroalyuminievoy Säure Kryolith erfordert Operationen es zu neutralisieren, Trommelfiltern Vakuumfilter und Trocknen kriolitovoj in Drehrohröfen einfügen, dh getrennte Verarbeitungsthreads und spezielle Ausrüstung.

Um die wichtigsten technischen Ergebnis zu erreichen - den Grad der Extraktion von Metallen zu erhöhen, vereinfachen Schritte anschließende Raffinierung und weniger arbeitsintensive Operationen mit der resultierenden Säure (H 3 AlF 6), ein marktfähiges Produkt Aluminiumfluorid als Rohstoff für die Herstellung von Aluminium - Elektrolytkondensatoren zu erhalten, ein Verfahren zur Verarbeitung aljumoplatinovyh Katalysatoren durchgeführt, vor allem Rhenium enthält, umfassend die Fluorwasserstoffsäure behandelt wird. Somit wird gemäß der Erfindung vor der Behandlung mit Fluorwasserstoffsäure wird vorge Calcinieren ausgeführt , um den Katalysator bei 300-450 o C Bereich für 2-3 Stunden, nach der resultierenden Lösung aufgelöst wurde bei 30 in einer Menge von 2-3 g / l in ein trockenes Thioacetamid eingeführt - 60 o C wird der Niederschlag abgetrennt , und die anschließende Isolierung daraus Platin und Rhenium durchgeführt, und die Lösung wurde neutralisiert und nach dem Abtrennen des Präzipitats von Aluminiumhydroxid Aluminiumtrifluorid kristallinen Niederschlag zu bilden , der filtriert und getrocknet.

Vor dem Lösen in Katalysatorflusssäure wird Erhitzen in Luft im Temperaturbereich unterworfen 300-450 o C. Die Durchführung einer solchen Operation diktiert wird hauptsächlich durch die Notwendigkeit , die Katalysatoroberfläche mit organischen Ablagerungen und die Verbrennung von Ruß und Schwefel zu entfernen. In diesem Fall ist der untere Wert der Temperatur von 300 o C setzt eine Zeit davon, denn das ultimative Ziel des Brennprozesses Koks zu entfernen ist, die das Platin und Rhenium abschirmt, und mit hoher Oberflächenaktivität, absorbiert die Metalle, deren anschließende Übertragung in die Lösung als Komplexionen zu behindern. Die obere Temperatur - 450 o C - mehr deutlich und fest zadavaemo. Es sollte unbedingt aufrechterhalten werden, um nicht die Bewegung des Trägers an der anderen kristallographischen Art zu geben, nämlich -Al 2 O 3, die anschließend nicht gelöst werden und zakapsuliruet katalytischer Metalle innerhalb der Körner. Bei einer Temperatur von mehr als 450 ° C in einem Übergang sublimieren Rhenium in Form von Oxid flüchtigen Re 2 O 7, die die Wiederherstellung erforderlich , davon zu erheblichen irreversiblen Verlust ihrer Anlage oder Ausrüstung führen.

Das zweite wesentliche Merkmal des Verfahrens ist, Aluminium Zementierung, ersetzen das Platin aus der Lösung zu gewinnen und somit eine große Menge von Schwefelwasserstoff auf die Abscheidung von Platin und Rhenium erzeugen, um unlösliche Sulfide hergestellt schwefelhaltiger verschiedenen Reagenzien bilden. Keine Produktion von gasförmigem Schwefelwasserstoff in der Sulfidfällung in diesem Fall erlaubt eine Verbindung wie Thioacetamid zu verwenden.

Es ist die Kombination dieser beiden wesentlichen Eigenschaften: Anfangsbrenn, was zu einer vollständigen Übersetzung der Edelmetalle in Lösung und anschließender Sulfidausfällung von Platin und Rhenium Thioacetamid bieten erhöhten Grad an Extraktion von Metallen.

Ferner wurde als ein Ergebnis des vorgeschlagenen Verfahrens der Verarbeitung Rohstoff aljumoplatinovyh Katalysatoren erhaltenen kristallinen Aluminiumtrifluorid, die aus der Lösung bei ftoralyuminievoy Säure freigesetzt wird, um es zu neutralisieren, und das Aluminiumhydroxid nach dem Filtrieren und Trocknen wird sie auf die Herstellung von Aluminium gerichtet.

So konzentrierte sich die Menge der wesentlichen Merkmale auf unser oberstes Ziel - die Erhöhung der Grad der Extraktion von wertvollen Metallen in der Bulk-Konzentrat und vereinfachen die Prozessschritte und deren anschließende Trennung und Raffinierung.

Beispiel 1. Die Verarbeitung wurde in katalytischen Reformieren Zyklen folgender Zusammensetzung durch makrokompanentam Katalysator platinorenievy Grad KR-104A nach seiner Verwendung deaktiviert: wt% Platin - 0.32. Rhenium - 0.16; kohlenstoffhaltiger Rückstände - 8,0; Eisen - 0,3; Silica - 2.2; Nickel - 0,3; Ti - 0,58; Aluminiumoxid - den Rest.

Ein Ladungskatalysator 1000 g in einem vertikalen Reaktor Quarzrohr mit einer Boden Perforationslochpaares Größe 0,5 mit - 1 mm. Gradient heizt durch einen Widerstand Ofen gesetzt und beibehalten PID - Temperaturregelung im Bereich von ± 5 o C. Nach der gewünschten Temperatur von 300 ° C Isotherme Brennmodus dauert 3 Stunden. Nach dem Abkühlen wird der Katalysator in ftoroplastory Reaktor von 9 Litern und gefüllt in Teile 6 Liter 40% iger Flußsäure unter Rühren gegeben. Die Analyse der Lösung zeigte, dass die Menge des wasserlöslichen Formen von Platin und Rhenium zu 22% bzw. 48%, ihres ursprünglichen Inhalt. 2 g auf nicht nur die Ablagerung von Platin und Rhenium, aber auch andere Metallkomponenten basiert - das erhaltene Reaktionslösung wurde auf eine Temperatur von 60 o C abgekühlt, trocken gewogen Thioacetamid wird in einer Menge von 1,5 eingeführt. Nach Abkühlen wurde die Lösung auf Raumtemperatur Sulfidniederschlag abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Platin-Rhenium-Kuchengewicht 11, 43 g, die aus nicht weniger als 80 mal in einer Konzentration entspricht, gesendet zu der Auswahl von Platin und Rhenium, und die Lösung Aluminiumfluorid zu erhalten.

Beispiel 2 Eine Charge des Katalysators in 1000 g des in Beispiel 1 angegebenen Zusammensetzung, erhitzt bei 450 o C für 2 Stunden. Nachfolgende Röntgenphasenanalyse von calcine nicht anzeigt, -Modifikation Aluminiumoxid (mit einer unteren Nachweisgrenze von 5 Gew.%). Auflösung in 30% -iger Flusssäure unter den Bedingungen von Beispiel 1 durchgeführt, und die anschließende Analyse an Platin und Rhenium zeigte Zunahme der oxidierten Formen von Platin und Rhenium Mengen von bis zu 56% bzw. 84%. Platin-Rhenium-Konzentrat, erhalten nach Sulfidierung Thioacetamid in einer Menge von 2,0-2,2 g wurde filtriert und mit Wasser gewaschen. Rest Platin und Rhenium-Gehalt in der Lösung durch Atomabsorptionsverfahren bestimmt, beträgt etwa 1 mg / l und 3 mg / l. Irreversibler Verlust von Platin aus der Lösung beträgt 7 mg und Rhenium - 21 mg, die 0,22% und 1,3% ihres ursprünglichen Gehalts ist, wobei die Platinausbeute 99,79% und 98,69% Rhenium ist.

Somit wird auf der Grundlage der vorstehenden Ausführungen, dass das vorgeschlagene Verfahren im Vergleich zu dem Stand der Technik deutlich die Rückgewinnung von Rhenium ohne zusätzliche Ausrüstung zu verbessern. Verwendung von Thioacetamid anstelle sulfidiert andere bekannte Reagenzien, wie Schwefelwasserstoff, macht Hochtechnologie es durch Sulfide sind Platin und Rhenium Gewichtsformen zu erhalten. Das vorgeschlagene Verfahren ist viel sicherer in der Durchführung, schließt die Verwendung von gefährlichen und giftigen Stoffen und umweltfreundlicher, da kein Betrieb schädliche Schwefelwasserstoff einzuführen.

Gebrauchte Bücher

1. Japan A, 63-203728, IPC C 22 B 11/04; Metallrückgewinnungsverfahren der Platingruppe aus gebrauchten Katalysator - analog.

2. HF-Patent 2083705, IPC C 22 B 11/00, 7/00; Ein Verfahren zur Extraktion von Edelmetallen aus aluminous Materialien und Abfall - analog.

3. Autoren Zertifikat 211.655, CSSR, die IPC in 01 J 23/40, 1982.02.26. Ein Verfahren zum Recycling gebrauchte Katalysatoren, die Edelmetalle - einen Prototyp.

FORDERUNGEN

1. Verfahren zur aljumoplatinovyh Katalysatoren Verarbeitung, vorzugsweise Rhenium enthält, umfassend Fluorwasserstoffsäure zu behandeln, daß vor der Behandlung von Flusssäure in Vorbrennen gekennzeichnet 2-3 Stunden Katalysator im Bereich von 300-450 o C durchgeführt, nachdem die resultierende Lösung Auflösen wurde in einem trockenen eingeführt thioacetamid in einer Menge von 2-3 g / l bei einer Temperatur von 30-60 ° C wird der Niederschlag abgetrennt , und die anschließende Isolierung daraus Platin und Rhenium durchgeführt.

2. Verfahren nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung nach der Abtrennung des Niederschlags von Aluminiumhydroxid neutralisiert wird Aluminiumtrifluorid kristalline Niederschlag bilden, der filtriert und getrocknet.

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Erscheinungsdatum 14.03.2007gg