| 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) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2154686
СПОСІБ ПІДГОТОВКИ відпрацьованих КАТАЛІЗАТОРІВ, ВКЛЮЧАЮТЬ НОСИТЕЛЬ, ЩО МІСТЯТЬ ПРИНАЙМНІ ОДИН ШЛЯХЕТНИЙ МЕТАЛ, К подальше вилучення ЦЬОГО МЕТАЛУ
Ім'я винахідника: Петрова Олена Арсеньевна; Самах Олександр Олександрович; Парфьонов Анатолій Миколайович; Макаренко Михайло Григорович
Ім'я патентовласника: Петрова Олена Арсеньевна; Самах Олександр Олександрович; Парфьонов Анатолій Миколайович; Макаренко Михайло Григорович
Адреса для листування: 630058, Новосибірськ-58, вул. Тиха 1, АТ "Каталізатор", Ястребової Г.М.
Дата початку дії патенту: 1999.02.22
Винахід відноситься до малоотходной гідрометалургії благородних металів, зокрема отримання від відпрацьованих каталізаторів на носіях. Пропонується спосіб підготовки відпрацьованих каталізаторів, що включають носій, що містять принаймні один благородний метал, ось до чого вилучення цього металу, що включає термообробку при певних умовах. Термообробку проводять при 450 - 650 o C, потім проводять термообробку при 700 - 1200 o C в відновлювальної або окислювальному газовому середовищі. Пропонований спосіб дозволяє збільшити ступінь вилучення благородних металів, їх чистоту.
ОПИС ВИНАХОДИ
Спосіб підготовки відпрацьованих каталізаторів, що включають носій, що містять принаймні один благородний метал, ось до чого вилучення цього металу.
Винахід відноситься до малоотходной гідрометалургії дорогоцінних металів, зокрема до вилученню дорогоцінних металів з відпрацьованих каталізаторів на носіях.
Відомі різні способи добування дорогоцінних металів Ag, Pt, Pd і ін. З відпрацьованих каталізаторів на основі носіїв типу Al 2 O 3, пемзи, SiO 2, алюмосилікатів і т.п.
Пропонований спосіб підготовки відпрацьованих каталізаторів ставиться до технології добування дорогоцінних металів, в основі яких лежить розчинення дорогоцінного металу і подальше його виділення з розчинів.
Відомий спосіб обробки дезактивованого каталізатора, що містить принаймні один благородний метал (Заявка Франції N 2671104, МКИ 5 C 22 B 11/00, 21/04, 61/00, B 01 J 38/72, 1992). Каталізатор, витягнутий з промислової установки, обпалюють в критичних умовах, потім піддають його термообробці в присутності лужного підстави в розплавленому стані.
Недоліком способу є те, що використання його в технології добування дорогоцінних металів, в основі яких лежить розчинення дорогоцінного металу і подальше виділення його з розчинів, не призводить до повного вилучення їх з високою чистотою.
Найбільш близьким способом є спосіб вилучення платини, родію, паладію і золота з відходів (А.с. ЧССР N 255406, МКІ 4 C 22 B 11/04 1985 г.), в якому гранульовані подрібнені або порошкоподібні відходи, відпрацьовані каталізатори, обробляють окислювачем типу озонованого кисню, Cl 2, H 2 O, HNO 3, HClO 4, CH 3 COOH в середовищі H 2 SO 4 і / або HCl при підвищеній температурі (аж до температури кипіння) і після розчинення присутніх металів і відділення нерозчинного осаду в рідку фазу додають органічний відновник з групи CHOH, HCOOH, глюкози і інших сахаридов. Температуру суміші підтримують в межах від 70 o C до температури кипіння. Що осідають дорогоцінні метали видаляють відновленням відомими способами.
Недоліком способу є те, що разом з благородними металами в розчин переходить і частина носія, при цьому зменшується ступінь вилучення благородних металів.
У багатьох випадках у відпрацьованих каталізаторах містяться продукти побічних реакцій - полімерні смолообразниє або коксові відкладення, які ускладнюють розчинення благородних металів і знижують ступінь їх вилучення в розчин. Відпрацьовані каталізатори зазвичай піддають термообробці в окислювальних середовищах. При цьому певна частка благородного металу може зв'язуватися носієм або пассивируется, що зменшує розчинність металу. Наприклад, при вилуговуванні срібла з відпрацьованого каталізатора "срібло на пемзі" розчином азотної кислоти в носії залишається 2-15% від міститься в каталізаторі металу.
Завдання, яке вирішується винаходом, полягає в розробці способу підготовки матеріалу, що містить благородні метали до найбільш повного вилучення їх з високою чистотою.
Поставлена задача вирішується за допомогою способу підготовки відпрацьованих каталізаторів, що включають носій, що містять принаймні один благородний метал до подальшого вилучення цього металу, що включає термообробку при температурі 450-650 o C, потім проводять термообробку при температурі 700-1200 o C в відновлювальної або окислювальному газовому середовищі.
Термообробку при температурі 450-650 o C проводять в інертному газовому середовищі при вмісті кисню в газовій суміші не більше 0,5 Маc.%, Потім збільшують концентрацію кисню в потоці газу до 20 мас.% І до кінця термообробки в якості газового середовища використовують атмосферне повітря.
Після проведення термообробки в окислювальному газовому середовищі при температурі 700-1200 o C проводять витіснення окислювальному газового середовища інертним газом, потім проводять додаткову термообробку при тій же температурі в відновної середовищі при введенні в газовий потік 5-20 мас.% Газу відновника.
Після обробки в відновної середовищі при 700-1200 o C проводять охолодження в відновної середовищі, потім проводять витіснення відновної газового середовища інертним газом з наступною поступовою подачею повітря.
Для усунення пассивации або зв'язування благородних металів з носієм пропонується постадийное проведення термообробки відпрацьованих каталізаторів. На першій стадії проводиться нагрів матеріалу, що переробляється до 450-650 o C при вмісті кисню в газовій суміші не більше 0,5% (переважно в інертному газовому середовищі).
Потім концентрацію кисню в потоці газу поступово збільшують до 20%, не допускаючи підвищення температури в шарі оброблюваного матеріалу вище 650 o C. В кінці стадії окислювальному термообробки в якості газової фази використовують атмосферне повітря. На цій стадії видаляються органічні відкладення.
На другій стадії термообробки (температура 700-1200 o C) при проведенні її в окислювальному середовищі окислительную газове середовище витісняють інертним газом, після чого в газовий потік вводять 5-20% газу відновника-водню, суміші водню з окисом вуглецю та ін.
Потім підвищують температуру до 750-1200 o C в відновної середовищі. При цьому завдяки фазовим перетворенням зменшується розчинність носія, а відновне середовище перешкоджає зв'язуванню благородних металів матеріалом носія, сприяє дифузії металів на поверхню частинок носія і усуває пасивацію поверхні частинок металів.
Потім проводять охолодження матеріалу в відновлювальної газовому середовищі до температури, при якій не відбувається окислення або пассивация поверхні металу (зазвичай близько 100 o C), і витісняють відновну газове середовище інертним газом з наступною поступовою подачею повітря.
Залежно від хімічної природи носія і благородного металу, наявності та кількості полімерно-коксових відкладень в відпрацьованому каталізаторі пропонують варіанти способів підготовки відпрацьованих каталізаторів до вилучення благородних металів. Так, при відсутності полімерно-коксових відкладень термообробка при температурі 700-1200 o C проводиться тільки в відновної середовищі, в певних випадках термообробка при 700-1200 o C проводиться тільки в окислювальному середовищі.
Таким чином, запропонована сукупність ознак призводить до досягнення поставленої мети і є новою.
Перелічені нижче приклади ілюструють запропоноване рішення.
приклад 1
Відпрацьований 2% паладій - алюмооксидного каталізатор, який не містить полімерно-коксових відкладень, перед вилуговуванням паладію піддають термообробці при 450-650 o C в інертному середовищі. Потім при температурі 700- 900 o C в відновлювальної газовому середовищі (N 2 + H 2).
приклад 2
Аналогічний приклад 1, тільки в якості відновлювальної газового середовища використовують N 2 + CO + H 2.
приклад 3
Аналогічний приклад 1, тільки в якості відновлювальної газового середовища використовують N 2 + NH 3.
приклад 4
Аналогічний приклад 1, тільки в якості відновлювальної газового середовища використовують N 2 + CH 3 OH.
Приклад 5 (порівняльний)
Витяг паладію проводять без попередньої термообробки, ступінь окислення паладію менше 50%.
Приклад 6 (порівняльний)
Аналогічний прикладу 5, тільки ступінь окислення паладію більше 50%.
Приклад 7 (прототип)
З відпрацьованого каталізатора "срібло на пемзі" процесу отримання формаліну, що містить 38,5% срібла, останнім витравлюють 25% розчином азотної кислоти з подальшою багаторазової промиванням водою. Ступінь вилучення срібла в розчин 95%.
приклад 8
Витягають срібло аналогічно прикладу 7, тільки проводять з метою видалення коксових відкладень термообробку при температурі 650 o C в окислювальному середовищі. Потім піднімають температуру до 700 o C і проводять обробку в окислювальному середовищі.
приклад 9
Аналогічний приклад 8, тільки після обробки в окислювальному середовищі проводять обробку в відновлювальної газовому середовищі (N 2 + 10% H 2) при температурі 700 o C з наступним охолодженням в відновної середовищі, потім проводять витіснення відновної газового середовища інертним газом з наступною поступовою подачею повітря .
приклад 10
Аналогічний приклад 9, тільки в якості відновлювальної середовища використовують N 2 + 10% CH 3 OH і проводять термообробку при температурі 900 o C.
Приклад 11 (порівняльний)
Витяг платини з відпрацьованого алюмоплатінового каталізатора риформінгу бензинової фракції. Вміст платини в матеріалі 0,45%, закоксованность 18%.
Розчинник - 20% водний розчин соляної кислоти, що містить 2-3 г / дм 3 вільного хлору.
Без попередньої термообробки вихідний матеріал погано змочується розчином і процес вилуговування платини практично не йде.
Приклад 12 (порівняльний)
Аналогічний приклад 11, тільки проводять попередню термообробку при температурі до 650 o C в окислювальному атмосфері для видалення коксових відкладень. Після такої термообробки в розчин переходить 60-70% платини і до 80% матеріалу носія.
приклад 13
Аналогічний приклад 12, тільки після видалення коксу матеріал додатково прокаливают при температурі 1000 o C на повітрі. Витяг платини 70-75%, розчинність матеріалу носія ~ 5%.
приклад 14
Аналогічний приклад 13, тільки після видалення коксу матеріал піддають термообробці при 1200 o C в відновлювальної атмосфері (N 2 + 15% H 2) і охолоджують в цій же атмосфері до 100 o C.
Витяг платини в розчин склало 98-99,2%.
Аналізуючи результати по вилученню благородних матеріалів з відпрацьованих каталізаторів з проведенням попередньої підготовки матеріалу і без проведення такої підготовки (див. Табл.1), з'ясувалося, що всі ці матеріали потребують певної попередньої обробки для видалення адсорбованих речовин. Така попередня обробка має велике значення, так як вона сильно впливає на ступінь вилучення благородних металів, чистоту.
Таким чином, істотними відмінними ознаками винаходу є:
- Термообробку проводять при температурі 450-650 o C;
- Потім проводять термообробку при температурі 700-1200 o C в відновлювальної або окислювальному газовому середовищі.
При обробці в запропонованих умовах благородний метал переходить в більш розчинний стан, причому руйнуються тверді розчини з матеріалом носія і відбувається транспорт благородних металів на поверхню матеріалу носія.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб підготовки відпрацьованих каталізаторів, що включають носій, що містять принаймні один благородний метал, ось до чого вилучення цього металу, що включає термообробку при певних умовах, що відрізняється тим, що термообробку проводять при 450 - 650 o С, потім проводять термообробку при 700 - 1200 o С в відновлювальної або окислювальному газовому середовищі.
2. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що термообробку при 450 - 650 o С проводять в інертному газовому середовищі при вмісті кисню в газовій суміші не більше 0,5 мас.%, Потім збільшують концентрацію кисню в потоці газу до 20 мас. % І до кінця термообробки в якості газового середовища використовують атмосферне повітря.
3. Спосіб за п.1 або 2, який відрізняється тим, що після проведення термообробки в окислювальному газовому середовищі при 700 - 1200 o С проводять витіснення окислювальному газового середовища інертним газом, потім проводять додаткову термообробку при тій же температурі в відновної середовищі при введенні в газовий потік 5 - 20 мас.% газу відновника.
4. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що після термообробки в відновної середовищі при 700 - 1200 o С проводять охолодження в відновної середовищі, потім проводять витіснення відновної газового середовища інертним газом з наступною поступовою подачею повітря.
Версія для друку
Дата публікації 14.03.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.