Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2083705

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ
ИЗ ГЛИНОЗЕМНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА

Имя изобретателя: Баум Я.М.; Юров С.С.; Борисков Ю.В. 
Имя патентообладателя: Закрытое акционерное общество "Лепрекон-666"
Адрес для переписки: 
Дата начала действия патента: 1995.12.13 

Использование: касается извлечения благородных металлов из глиноземных материалов и отходов производства, преимущественно из отработанных катализаторов на основе глинозема, содержащих платину. Сущность: исходный материал смешивают с щелочью, спекают смесь при 500-850Сº, а затем полученный спек обрабатывают водой. В результате взаимодействия спека с водой выпадает осадок, содержащий благородный металл. Осадок отделяют от раствора алюминатов и обрабатывают кислотой с получением нерастворимого состава, содержащего благородный металл с концентрацией до 30%. Дальнейшей обработкой названного состава концентрацию благородного металла доводят до более чем 80%.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к регенерации металлов платиновой группы из глиноземных материалов и отходов производства на основе глинозема, например, из отработанных катализаторов на основе глинозема, содержащих платину и применяющихся в нефтехимической промышленности при производстве бензина.

Известен способ извлечения платины и палладия из отработанных катализаторов на основе окиси алюминия, в котором металлы платиновой группы переводят в растворимые в воде хлориды путем хлорирования катализатора газообразным хлором, причем глинозем будучи устойчивым к хлору остается в нерастворимом виде. Хлорирование ведут в трубчатой печи при температуре 300-500^oС. После хлорирования раствор отделяют от остатка, остаток тщательно отмывают горячей водой и раствором кислот. Из раствора металлы платиновой группы отделяют цементацией алюминием, магнием или другими неблагородными металлами [1]

Недостатком указанного способа является его большая экологическая опасность для окружающей среды и непосредственная опасность для человека в связи с высокими токсическими свойствами хлора (опасность для жизни человека).

Известен способ извлечения благородных металлов, например, платины из катализатора на основе глинозема, в котором в ванну с расплавленным алюминием дозами вводят криолит и в нем при 970-980^oС расплавляют отработанный катализатор. При этом платина экстрагируется, а криолит насыщается глиноземом. Смесь алюминия и платины сливают в воду и получают гранулы, из которых алюминий выщелачивают 10-15% -ным раствором серной кислоты при температуре 100-105^oС 4-5 ч [2]

Недостатком данного способа являются высокие энергетические затраты, связанные с необходимостью расплавления алюминия и последующего растворения в нем криолита при 970-980^oС.

Известен и способ извлечения металлов платиновой группы из отработанных катализаторов, в котором смешивают катализатор, медь и/или окись меди, флюс и восстанавливающий компонент. Затем смесь нагревают и плавят для образования слоя меди, в котором абсорбируется платина, и слоя (другого) оксида. Слой металлической меди отделяют и подают в этот слой кислород или воздух с целью образования двух слоев слоя частично окисленной меди и слоя металлической меди с высоким содержанием платины, последний слой отделяют.

Недостатком указанного способа является необходимость применения в нем дорогого оборудования для обеспечения плавки компонентов исходной смеси и высокие энергетические затраты. Кроме того, данный способ представляет опасность для окружающей среды и человека [3]

Предлагаемый способ в отличие от прототипа обеспечивает комплексную переработку глиноземных материалов и отходов, содержащих благородные металлы, например платину, с получением гранулированного порошка с содержанием благородного металла до 80% и алюминатного раствора, который отводится на дальнейшую переработку. Способ позволяет значительно сократить энергетические затраты на получение благородного металла, упростить и удешевить технологическое оборудование, снизить загрязнение окружающей среды выделяющимися в ходе процесса вредными газами.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе извлечения благородных металлов из глиноземных материалов и отходов производства, содержащем процесс смешения глиноземного материала, содержащего благородный металл, с флюсом, в качестве флюса используют щелочь. А полученную смесь спекают при температуре 500-850^oС и выдерживают до затвердения спека. Затем спек обрабатывают водой и полученную в результате обработки массу отстаивают до ее разделения на осадок, содержащий благородный металл, и алюминатный раствор. Осадок отводят и обрабатывают кислотой с получением состава с высоким содержанием благородного металла. Алюминатный раствор подают на дальнейшую переработку.

На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа.

Исходные продукты глиноземный материал, например, отработанный катализатор на основе глиноземного материала с платиной, и флюс, в качестве которого используют щелочь. Перед смешением материал и щелочь взвешивают для получения необходимого соотношения компонентов смеси. Полученную смесь вводят в печь и нагревают до 500-850oС. При этом смесь спекается и происходит реакция Al2O3 + 2NaOH ---> 2NaAlO2 + H2O Далее спек извлекают из печи и обрабатывают водой при температуре 70-100oС с выделением нерастворимого осадка. Массу, исходно содержащую спек и воду, отстаивают до полного расслоения ее на осадок, содержащий благородный металл (8-10%), и алюминатный раствор. Последний сливают и отводят на дальнейшую переработку, а осадок промывают и выщелачивают кислотой, например, щавелевой. В результате выщелачивания получают осадок, который отводят. Далее состав подвергают традиционной обработке сушат, а затем прокаливают. В результате этой финишной стадии получают мелкодисперсный порошок с содержанием благородного металла до 80%. Пример 1. Исходными материалами являются отработанный катализатор на основе глинозема (использовался при реформинге нефти) с содержанием платины 0,5% и щелочь NaOH. Определяли влияние соотношения между массой катализатора и массой щелочи на эффективность процесса. Брались следующие соотношения между массами указанных компонентов: 1:1; 1:2; 1:3. Было установлено, что соотношение 1:2 между Аl2O3и NaOH является оптимальным. Так например, в ходе экспериментов брали 0,5 кг катализатора и 0,75 кг щелочи. Смесь помещали в термическую (электрическую) печь и нагревали приблизительно в течение 2 ч до температуры порядка 800oС. В результате нагревания смесь, превратили в спек, обеспечив удаление остатков водяного пара, Al2O3 + 2NaОH ----L 2NaAlO2 + H2O Спек массой 1,15 кг растворили в 1,8 л воды.

После отстоя желтый алюминатный раствор слили. А осадок высушили, взвесили. Его масса 85 г (0,085 кг), что составило 17% от исходной массы катализатора.

После кислотной обработки масса готового продукта 45 г, тогда как при соотношении 1:2 масса готового продукта составляла меньше 10 г.

Таким образом, уменьшение количества щелочи меньше соотношения 1:2 (глинозем-щелочь) приводило к увеличению массы нерастворимого осадка, а увеличение щелочи, свыше названного соотношения, не улучшало растворимости глинозема и приводило к нерациональному возрастанию ее расхода.

Пример 2. Была экспериментально установлена зависимость времени проведения и полноты процесса от температуры. Для каждой температуры было установлено минимальное время выдержки спека в печи.

Например, брали 30 кг катализатора, 60 кг щелочи. Смесь помещали в термическую печь и нагревали приблизительно в течение 2 ч до 800^oС. После выгрузки спек обрабатывали водой. Массу отстаивали в течение 1,5 ч до получения осадка кремового цвета, содержащего платину, и раствора, содержащего алюминаты. Раствор слили, а осадок промыли водой для удаления остаточной щелочи с целью уменьшения расхода кислоты на следующем этапе. Взяли 4-5 кг щавелевой кислоты. В емкость с осадком, содержание платины в котором составляло 8-10% добавили до 30 л воды и нагревали до кипения, затем в емкость порциями добавляли щавелевую кислоту. В результате реакции образовался осадок черного цвета, для отстаивания которого необходимо около получаса. Полученный осадок еще раз промыли водой и просушили до получения порошка массой 200 г. Далее этот порошок прокалили. Содержание платины в образовавшейся массе составило 80%

Уменьшение температуры до 500^oС приводит к увеличению времени выдержки до 3 ч, а ее увеличение свыше 800^oС влечет за собой возрастание энергетических затрат. не приводя при этом к увеличению эффективности процесса.

Таким образом, на основании изложенного следует, что предлагаемый способ по сравнению с прототипом является более экономичным, так как не требуется плавить катализатор, для реализации способа применяют более простое, а, следовательно, более дешевое оборудование, нет необходимости в использовании меди. Предложенный способ гораздо более безопасен для окружающей среды, поскольку исключен процесс плавления, сопровождающийся выделением вредных газов.

Использование в способе простого оборудования и недорогих компонентов - щелочи и кислоты делает его высокотехнологичным и обеспечивает успешное применение в промышленности.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ извлечения благородных металлов из глиноземных материалов и отходов производства, преимущественно из отработанных катализаторов, включающий смешение измельченного материала с флюсом, отличающийся тем, что в качестве флюса используют щелочь, а полученную смесь спекают при 500 - 850^oС и выдерживают до затвердевания спека, спек обрабатывают водой и полученную массу разделяют на остаток, содержащий благородный металл, и раствор алюминатов, осадок обрабатывают кислотой с получением нерастворимого состава, содержащего благородный металл, с последующей его промывкой водой, сушкой и прокалкой, и раствор алюминатов отводят.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кислоты используют щавелевую кислоту.

3. Способ по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что спек обрабатывают водой при 70 100^oС и отстаивают до разделения полученной массы на осадок, содержащий благородный металл, и раствор алюминатов.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что массовое соотношение щелочи и катализатора составляет 1 1 3.

Версия для печати
Дата публикации 14.03.2007гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов