початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2204619

СПОСІБ ПЕРЕРОБКИ АЛЮМОПЛАТІНОВИХ КАТАЛІЗАТОРІВ,
ПЕРЕВАЖНО МІСТЯТЬ реній

Ім'я винахідника: Шипачьов В.А .; Горнева Г.А.
Ім'я патентовласника: Шипачьов Володимир Олексійович
Адреса для листування: 630005, Новосибірськ, а / с 248, ЗАТ "редмет", ген.директор С.В.Петровскому
Дата початку дії патенту: 2001.01.09

Винахід відноситься до металургії рідкісних і платинових металів і може бути використано на підприємствах, які переробляють дезактивовані каталізатори різних виробництв хімічного та нафтохімічного профілю. Спосіб переробки алюмоплатінових каталізаторів, переважно містять реній, полягає в первісному випалюванні каталізатора в температурному діапазоні 300-450 ^o С протягом 2-3 год, що приводить до більш повного перекладу цінних металів в розчин з наступним сульфідним осадженням платини і ренію тіоацетамідом, що забезпечує підвищення ступеня вилучення металу. Крім того, в результаті запропонованого способу отримують товарний кристалічний трифторид алюмінію, який виділяється з розчину фторалюмініевой кислоти при її нейтралізації гидроокисью алюмінію. Спосіб призводить до підвищення ступеня вилучення цінних металів в колективний концентрат, а й спрощення технологічних стадій подальшого їх поділу і афінажу.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до металургії рідкісних і платинових металів і може бути використано на підприємствах, які переробляють дезактивовані каталізатори різних виробництв хімічного та нафтохімічного профілю.

З аналізу наукової та патентної літератури випливає, що описані методи, що стосуються технології переробки відпрацьованих платінореніевих каталізаторів, можна розділити на два типи: 1) переклад металів в окислене водорозчинне стан з відділенням розчину від нерозчинного кеку [1]; 2) спалювання або розчинення носія каталізатора з поділом отриманого розчину від нерозподіленого залишка благородного і рідкісного металів [2]. Обидві групи методів мають як свої позитивні, так і негативні сторони. До числа головних недоліків в першому типі способів слід віднести невисоку повноту вилучення цінних металів через високу сорбційної ємності основи каталізаторів. У підсумку це призводить до великої технологічної заборгованості по їх залишковим змістом і "доопрацювання" з використанням інших методів, більш придатних до переробки первинної сировини. Другим недоліком слід вважати накопичення великих за обсягом і малих по концентрації цінних компонентів розчинів, що утворюються при багаторазових процедурах відмивання.

Друга група методів, заснованих на повному розчиненні носія в лужному або кислотному варіантах, безперечно призводить до повного доступу до каталітичних металів. Однак має обмеження по речовому складу основи. При створенні нових каталізаторів вона постійно оновлюється, наприклад вводяться в експлуатацію каталізатори на пемзі, шпінель, алюмосилікатах, цеолітах, вуглець матрицях і т.д. Проте, основна маса платінореніевих каталізаторів риформінгу випускається до теперішнього часу на основі активного окису алюмінію, і в доступному для огляду майбутньому цей тип каталізатора буде ведучим на підприємствах нафтопереробки.

Найближчим аналогом - прототипом до заявляється способу - є спосіб, описаний в авторському свідоцтві [3], де переклад основи в розчинний стан проводять розчинами плавикової кислоти в діапазоні концентрації 10-80%. Цінні компоненти - платина і реній - виділяються в металевому стані, а що утворюється від розчинення основи фтороалюмініевая кислота направляється на отримання кріоліту.

Вирішуючи завдання комплексної переробки дезактивованих каталізаторів на Аl ₂ О _3, спосіб-прототип не позбавлений деяких недоліків, а саме:

1. Введений в переробку каталізатор проходить передпідготовки, спрямовану лише на окисне випалювання органічних відкладень дезактивованого каталізатора. При цьому повністю відсутня процедура відновлення всієї платини і ренію в металевий стан. У наведеному прикладі 1 вищевказаного авторського свідоцтва температура відпалу досягає значення 700-800 ^o С. Цією температури цілком достатньо для часткового переведення окису алюмінію з -Модифікація в -форму, яка не розчиняється у плавикової кислоті будь-якої концентрації.

2. Розчинення проводять в діапазоні концентрованої плавикової кислоти 10-80%, хоча відомо, що носій у вигляді -Аl ₂ О ₃ в плавикової кислоті з концентрацією нижче 20% не розчиняється. Розчини HF з концентрацією до 40% називаються плавиковою кислотою, а вище цього значення - розчинами фтористого водню у воді. Навіть при кімнатній температурі, а тим більше при нагріванні до 60-70 ^o С ці розчини призводять до сильного газовиділення фтористого водню, який потрібно вловлювати.

3. За умовами прикладу 3 осад платини і ренію є металевою платину і реній. Загальновідомо, що під час тривалої експлуатації і проведення операцій регенерації частина платини і ренію (до 30-40% вихідного змісту) переходить в окислене стан. Ця частина металів без застосування спеціальних стадій відновлення або осадження, наприклад сульфидного, буде безповоротно втрачена з розчином.

4. Подальша утилізація гексафтороалюмініевой кислоти в кріоліт вимагає операції її нейтралізації, фільтрації на барабанних вакуум-фільтрах і сушіння кріолітовий пасти в обертових печах, тобто окремої технологічної гілки і спеціального устаткування.

Для досягнення головного технічного результату - підвищення ступеня вилучення металів, спрощення стадій подальшого афінажу і менш трудомістких операцій з утворюється кислотою (Н ₃ АlF ₆₎ з отриманням як товарна продукція фториду алюмінію як сировини для виробництва алюмінію електролізом, проводять спосіб переробки алюмоплатінових каталізаторів, переважно містять реній, що включає обробку плавиковою кислотою. При цьому, відповідно до винаходу, перед обробкою в плавикової кислоті попередньо здійснюють випал каталізатора в діапазоні 300-450 ^o С протягом 2-3 год, після розчинення вводять в отриманий розчин сухої тіоацетамід в кількості 2-3 г / л при температурі 30 - 60 ^o С, відділяють осад і проводять подальше виділення з нього платини і ренію, при цьому розчин після відділення осаду нейтралізують гідроксидом алюмінію до освіти кристалічного осаду трифторида алюмінію, який фільтрують і сушать.

Перед розчиненням каталізатора в плавикової кислоті він піддається нагріву в атмосфері повітря в температурному діапазоні 300-450 ^o С. Проведення такої операції диктується в першу чергу необхідністю видалення з поверхні каталізатора органічних відкладень і випалювання сірки і сажі. При цьому номер найнижчого температури 300 ^o С встановлює лише час її проведення, тому що кінцевою метою процесу випалу є видалення коксу, який екранує платину і реній і, володіючи високою поверхневою активністю, сорбує ці метали, ускладнюючи наступний переклад їх в розчин у вигляді комплексних іонів. Верхнє значення температури - 450 ^o С - більш істотно і жорстко задаваемо. Воно повинно бути строго витримано, щоб не давати переходити носію в інший кристалографічна тип, а саме -Аl ₂ О _3, яка не буде в подальшому розчинятися і закапсулірует каталітичні метали всередині зерна. При температурі вище ніж 450 ^o С можливий перехід ренію в возгон у вигляді летючого оксиду Re ₂ O _7, що призведе до значних безповоротних його втрат або необхідності встановлення апаратури для його уловлювання.

Другий істотний ознака запропонованого способу полягає в заміні цементації алюмінієм, для відновлення платини з розчину і генерації при цьому великої кількості водню, на сульфідні осадження платини і ренію до утворення нерозчинних сульфідів, вироблене різними серосодержащими реагентами. Відсутність освіти газоподібного сірководню при сульфідному осадженні дозволило в цьому випадку застосувати таке з'єднання, як тіоацетамід.

Саме поєднання цих двох істотних ознак: початковий випал, що приводить до більш повного перекладу цінних металів в розчин і подальше сульфідні осадження платини і ренію тіоацетамідом, забезпечують підвищення ступеня вилучення металів.

Крім того, в результаті запропонованого способу переробки алюмоплатінових каталізаторів отримують товарний кристалічний трифторид алюмінію, який виділяється з розчину фторалюмініевой кислоти при її нейтралізації гидроокисью алюмінію і після фільтрації та сушіння направляється у виробництво алюмінію.

Таким чином, сукупність істотних ознак спрямована на вирішення головного завдання - підвищення ступеня вилучення цінних металів в колективний концентрат, а й спрощення технологічних стадій подальшого їх поділу і афінажу.

Приклад 1. Переробка піддавали дезактивований платінореніевих каталізатор марки КР-104А після його використання в циклах каталітичного риформінгу, наступного складу по макрокомпанентам, мас.%: Платина - 0,32; реній - 0,16; углеродсодержащие залишки - 8,0; залізо - 0,3; оксид кремнію - 2,2; нікель - 0,3; титан - 0,58; оксид алюмінію - інше.

Навішування каталізатора в 1000 г завантажується в вертикальний трубчастий реактор з кварцу, що має перфораційний днище з розміром отворів 0,5 - 1 мм. Нагрівання здійснюється безградіентной піччю опору, задається і підтримується за допомогою ізодромного терморегулятора з точністю ± 5 ^o С. Після досягнення заданої температури в 300 ^o С випал триває в режимі ізотерми протягом 3-х годин. Після охолодження каталізатор поміщається у фторопласторий реактор об'ємом 9 л і заливається по частинах 6 л 40% -ної плавикової кислоти при перемішуванні. Аналіз розчину показує, що кількість водо-розчинної форми платини і ренію становить 22% і 48% відповідно від їх початкового змісту. В отриманий реакційний розчин, охолоджений до температури 60 ^o С, вводиться навішування сухого тіоацетаміда в кількості 1,5 - 2 г з розрахунку на осадження не тільки платини і ренію, але інших металевих компонентів. Після охолодження розчину до кімнатної температури осад сульфідів відфільтровують і промивають водою. Платиново-ренієвий кек масою 11, 43 г, що відповідає коефіцієнту концентрування не менше ніж 80 раз, направляють на виділення платини і ренію, а розчин на отримання фториду алюмінію.

Приклад 2. Навішування каталізатора в 1000 г складу, наведеного в прикладі 1, нагрівається при температурі 450 ^o С протягом 2-х годин. Подальший рентгенофазний аналіз продукту випалу не висвічується -Модифікація оксиду алюмінію (з нижньою межею виявлення 5 мас.%). Розчинення в 30% плавикової кислоті, проведене за умовами прикладу 1, і подальший аналіз на платину і реній показують збільшення вмісту окислених форм платини і ренію до рівня 56% і 84% відповідно. Платино-ренієвий концентрат, отриманий після проведення сульфідізаціі тіоацетамідом в кількості 2,0-2,2 г фільтрують і промивають водою. Залишковий вміст платини і ренію в розчині, певне атомно-абсорбційним методом, становить 1 мг / л і 3 мг / л відповідно. Безповоротні втрати платини з розчином дорівнюють 7 мг, а ренію - 21 мг, що становить 0,22% і 1,3% від їх початкового змісту, при цьому вихід платини становить 99,79% і ренію 98,69%.

Таким чином, на підставі вищевикладеного випливає, що пропонований спосіб в порівнянні з прототипом дозволяє істотно підвищити ступінь вилучення ренію, не вимагаючи застосування додаткового обладнання. Використання тіоацетаміда, а не інших відомих сульфидирующих реагентів, наприклад сірководню, робить його високотехнологічним через отримання сульфідів, які є для платини і ренію ваговими формами. Запропонований спосіб набагато безпечніше в проведенні, виключає застосування вибухонебезпечних і отруйних речовин, і екологічно чистіший, оскільки відсутня операція введення шкідливого сірководню.

ВИКОРИСТОВУВАНА ЛІТЕРАТУРА

1. Японія А, 63-203728, МПК С 22 В 11/04; Спосіб вилучення металу групи платини з відпрацьованого каталізатора - аналог.

2. Патент РФ 2083705, МПК С 22 В 11/00, 7/00; Спосіб вилучення благородних металів з глиноземних матеріалів і відходів виробництва - аналог.

3. Авторське свідоцтво 211655, Чехословацька Соціалістична Республіка, МПК В 01 J 23/40, 26.02.1982. Спосіб переробки відпрацьованих каталізаторів, що містять дорогоцінні метали - прототип.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб переробки алюмоплатінових каталізаторів, переважно містять реній, що включає обробку плавиковою кислотою, що відрізняється тим, що перед обробкою в плавикової кислоті попередньо здійснюють випал каталізатора в діапазоні 300-450 ^o С протягом 2-3 год, після розчинення вводять в отриманий розчин сухої тіоацетамід в кількості 2-3 г / л при температурі 30-60 ^o С, відділяють осад і проводять подальше виділення з нього платини і ренію.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що розчин після відділення осаду нейтралізують гідроксидом алюмінію до освіти кристалічного осаду трифторида алюмінію, який фільтрують і сушать.

Версія для друку
Дата публікації 14.03.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів