Erfindung
Russische Föderation Patent RU2100072

Verfahren zur Extraktion von Platin und Rhenium aus verbrauchtem
PLATINORENIEVYH Katalysatoren

Name des Erfinders:. Borbat VF; Adeeva LN
Der Name des Patentinhabers: Omsk State University
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Startdatum des Patents: 1996.09.25

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Verarbeitung von Abgaskatalysatoren platinorenievyh Al2O3-basiert.

Der erfindungsgemäße Katalysator platinorenievy mit Lauge NaOH in einer reduzierenden Umgebung gesintert werden , die kohlenstoffhaltiges Mittel, wie Aktivkohle erzeugt wird. Die Sintertemperatur 900-950oC. Dann Fritte wurde für 1,5-2 Stunden in verdünnter Schwefelsäure bei erhöhter Temperatur gelöst. Platin und Rhenium in dem Schlamm konzentriert, die aus der Lösung durch Lösen des Kuchens erhalten getrennt ist. Das Verfahren stellt eine nahezu vollständige gemeinsame Vergabe von Platin und Rhenium aus dem verbrauchten Katalysator platinorenievogo. Die Erfindung kann zur Herstellung der Imprägnierlösungen von Metallen bei der Herstellung von Katalysatoren verwendet werden, extrahiert, und würde die separaten mehrstufigen Trennoperation Platin und Rhenium und deren Reinigung zu beseitigen.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft das Gebiet von Verarbeitungsabfällen platinorenievyh Katalysatoren und können sie von neuen Chargen von Katalysatoren für die Produktion durch die Rückkehr zur Entsorgung von Platin und Rhenium verwendet werden.

Es ist bekannt , dass eine der wichtigsten Möglichkeiten der Verarbeitung -haltigen Pt Katalysatoren alkalische Laugung mit oder ohne Vorbrennen. In diesem Verfahren [1] auf Platin basierenden Katalysator Al 2 O 3 mit überschüssigem Natriumhydroxid geschmolzen. Die resultierende Schmelze wird mit Wasser ausgewaschen, die Katalysatorbasis zu lösen und Platin konzentriert den Schlamm, aus dem sie isoliert ist. Dieses Verfahren ist anwendbar Katalysatoren mit Rhenium zu platinorenievym in Lösung in der Form von Natriumperrhenat Basis zusammen mit dem Katalysator gehen, d.h. Getrennte Rückgewinnung von Platin und Rhenium aus dem verbrauchten Katalysator wird durchgeführt.

Bekannt und ein Verfahren zum Extrahieren von Rhenium aus dem Katalysator platinorenievogo Behandlung mit Natronlauge (konzentrierte Lösung sein kann , unter stringenten Bedingungen bei erhöhter Temperatur in einem Autoklaven) [2] platin verbleibt im Niederschlag und Lösung von Perrhenat sorbiert auf makroporösem Anionenaustauscher. Das Verfahren liefert getrennte Rückgewinnung von Rhenium und Platin aus dem verbrauchten Katalysator, was nicht immer möglich ist.

In der Nähe von dem vorgeschlagen wird , ist das Verfahren [3], die die verbrauchte platinorenievogo Katalysator Al 2 O 3, zunächst durch Erhitzen in einem Luftstrom bei der Behandlung besteht , die unter Rühren fördert mit Schwefels Oxidation von Rhenium und vollständigere Übertragung es in Lösung in der anschließenden Laugung und dann behandelt , Säure. Die sich ergebende Lösung von Al 2 (SO 4)3 Durchgänge von Rhenium - Katalysators und Platin bleibt in dem Schlamm. Von Lösungen Re mit einer starken Base Anionharz extrahiert. Das Verfahren sieht für die Wiederherstellung von> 92% Re.

Diese Methoden der Säure- und Alkali Auslaugung, wie in der Literatur beschrieben, immer liefern getrennte Isolierung von Platin und Rhenium, und das Platin ist in dem Schlamm konzentriert und Rhenium in die Lösung, gefolgt von der mehrstufigen Extraktionsoperation dieser Metalle, deren Reinigung, die in der Regel von großen begleitet der Verlust dieser teuren Metallen. Zur gleichen Zeit, in der Praxis in einigen Fällen keine Notwendigkeit zur Trennung und Isolierung von Platin-Rhenium vom Katalysator verbracht, beispielsweise für ihre gemeinsame Verwendung in den Imprägnierlösungen in der Herstellung platinorenievyh Katalysatoren.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab , ein Verfahren bereitzustellen , in dem das Platin und Rhenium zusammen mit einem kleinen Volumen an Festphase wesentlich geringeres Volumen auf den ursprünglichen verbrauchten Katalysators verglichen extrahiert und eingeengt. Anschließende gemeinsame Platin und Rhenium Erholung von Konzentrat erfordern viel kleinere Volumina von Lösungen und wird die Anzahl der Operationen für die Isolierung und Reinigung zu reduzieren, im Vergleich zu bestehenden Verfahren von Säure und Alkali Auslaugung.

Wobei die technische Ergebnis durch ein Verfahren zur Gewinnung von Platin und Rhenium aus dem verbrauchten Katalysator erreicht wird, basierend auf dem Katalysator und dann mit Schwefelsäurekatalysator das Auslaugen Erhitzen erwärmt wird , bevor sie mit ätzenden NaOH Auslaugung in einer reduzierenden Atmosphäre gesintert. Wenn die Katalysatorbeschickung und Alkali im Verhältnis 1: 1,2-1,4. Als Vermittler für eine reduzierende Umgebung zu schaffen wird kohlenstoffhaltiges Material, wie Aktivkohle, Kohle, Niederspannungs- und Sägemehl in einer ausreichenden Menge, um zu verhindern Oxidation von Rhenium während des Sinterprozesses des Katalysators mit Alkali entnommen. Sintern durch Erhitzen auf 900-950 o C Temperatur durchgeführt.

Nachfolgende Auswaschung des Kuchens wird mit verdünnter Schwefelsäurelösung durchgeführt. Säureauslaugung ausgewählt Oxidation von Re auf dem Kuchen zu verhindern Lösungsschritt, da Rhenium in einem alkalischen Medium oxidiert wird (F (ReO 4 / Re) -0,58 mV) ist viel stärker als die Säure (v (ReO 4 / Re) 0 37 mV). Das Auslaugen mit Schwefelsäure wird 1,5-2 Stunden lang bei einer Temperatur von 80-90 o C durchgeführt wird . Die sich ergebende Basenkatalysator Al 2 O 3 während des Sinterns erfolgt in Natriumaluminat , das dann in Schwefelsäure gelöst wird und die Platin und Rhenium in dem Schlamm konzentriert. In diesem Fall wird der Schlamm fast das gesamte Platin und 99,0-99,1% Re konzentriert. Spülungsgewicht ist 2,0-2,2% des ursprünglichen Gewichts des Katalysators. Das beanspruchte Verfahren ermöglicht zusammen Platin und Rhenium zu extrahieren. Dieses Verfahren kann in zwei Richtungen ausgebaut werden. Zum einen kann es sein , zu reinem Pt und Re auf bestehenden Verarbeitungsmethoden erhalten mit Nutzung Re-Pt - haltigen Schlamm. Alternativ platinorenievyh Lösungen erhalten , die als Imprägnierung verwendet werden können , wenn neue Chargen von Katalysatoren, die zur Schaffung einer geschlossenen Schleife führen: die Herstellung von Katalysatoren verwenden - Recycling Katalysatoren Herstellung von Katalysatoren verbracht und mehrstufig Auswahl Pt und Re ausschließen und die Reinigung ihnen zu erhalten , als Handelsprodukt.

Beispiel 1
Der Katalysator KP-104 1 g bis zu einer Größe von 0,25 pulverisierten mm wurden gründlich mit Alkali NaOH und Aktivkohle in einem Verhältnis von Aktivkohle - Katalysator gemischt NaOH 1: 1,4: 0,5, in einen Porzellantiegel gegeben, Tiegelabdeckung geschlossen Eindringen von zu verhindern Sauerstoff in der Sinterzone, platziert in einem Muffelofen gegeben und auf 950 ° C Temperatur. Allmähliches Erhitzen wird für 20-30 min durchgeführt. Sobald die Temperatur von 950 o C Muffelofen abgeschaltet und abgekühlt Tiegeln. Nach dem Abkühlen wird der Kuchen zerkleinert und es wird durch Schwefelsäurekonzentration von 50 g / l gelöst ist , in ausreichender Menge aufgenommen den Kuchen aufzulösen. Dissolution wird 1,5 Stunden bei einer Temperatur von 90 o C durchgeführt wird unter Zugabe von 0,2 g Aluminiumpulver Aufkohlen Platin. Wenn gelöstem Natriumaluminat Kuchen in Lösung geht, und die Platin und Rhenium in dem Schlamm konzentriert. Die Aufschlämmung wird aus der Lösung durch Filtration abgetrennt. Die Analysen wurden auf den Platingehalt durch Atomabsorptionsverfahren, und der Gehalt an Rhenium in der Gegenwart von Thioharnstoff-Spektrophotometrie durchgeführt. Platin konzentriert ist fast vollständig in die Aufschlämmung Lösung ist nicht Platin. A Rhenium in dem Schlamm bei 99,0-99,1% Grad der Auflösung des Katalysators konzentriert ist 98%

Beispiel 2
Bedingungen für die gleiche Sintern, mit der Ausnahme , dass anstelle der Aktivkohle in der Sinterzone des Sägemehls wurden in dem gleichen Verhältnis wie in Beispiel 1 gegeben. Alle nachfolgenden Operationen wurden ohne Änderung durchgeführt.

Die Testergebnisse sind: Platin vollständig im Schlamm konzentriert, Rhenium auf 99,0-99,1% Grad der Auflösung des Katalysators 97,8-98,0%

Beispiel 3
Bedingungen für das Sintern mit Alkali gleichen, außer daß sie nicht in die Sinterzone des kohlenstoffhaltigen Mittels führte eine reduzierende Umgebung zu schaffen. Nach dem Sintern wurde das gesinterte Laugung mit Schwefelsäure bei 50 g / l bei Raumtemperatur für 1 Stunde durchgeführt.

Ergebnisse der Erfahrung: Der Extraktionsgrad von Rhenium in der Lösung beträgt 24-25% , dh die Aufschlämmung 75-76% Re, der Grad der Auflösung des Katalysators Basen konzentrierte 81-84% r. h., man aus dem Vergleich der Beispiele 1 und 3 zu sehen, die wesentlich Umgebung reduziert wird, die Oxidation von Rhenium verhindert und in eine Lösung der Säure Laugungsschritt Übergangs- und der Temperaturanstieg Auslaugung fördert mehr zur vollständigen Auflösung des Kuchens.

QUELLEN VON INFORMATIONEN

  1. Sittich M. Extraktion von Metallen und anorganischen Verbindungen, die aus Abfall: Ein Handbuch, Metallurgie M., 1985, S.. 408.

  2. DDR-Patent 143363, 1980.

  3. CPP, Patent 87632, cl. C 01 G 47/00.

FORDERUNGEN

  1. Das Verfahren zur Gewinnung von Platin und Rhenium aus verbrauchten Katalysatoren beim Erhitzen des Katalysators platinorenievyh und anschließender Laugung mit Schwefelsäure vor dem Auslaugen dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator vor dem Sintern mit Lauge NaOH in einer reduzierenden Atmosphäre vorgewärmt.

  2. Verfahren nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatorbeschickung und Alkali im Verhältnis 1 1,2 1,4 nach Gewicht.

  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine reduzierende Umgebung in der Sinterzone erzeugt wird, indem ein kohlenstoffhaltiges Mittel in einer Menge, die ausreicht zur Verhinderung der Oxidation des Rhenium einzuführen.

  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet Sintern durch Erhitzen auf 900 950 o C durchgeführt wird

  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaugung mit verdünnter Schwefelsäurelösungen bei erhöhter Temperatur von 80 durchgeführt wird - für 1,5 2,0 Stunden 90 °C.

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Erscheinungsdatum 07.11.2006gg