[go: up one dir, main page]

RU2344184C1 - Способ извлечения рения и платины из отработанных катализаторов - Google Patents

Способ извлечения рения и платины из отработанных катализаторов Download PDF

Info

Publication number
RU2344184C1
RU2344184C1 RU2007110979A RU2007110979A RU2344184C1 RU 2344184 C1 RU2344184 C1 RU 2344184C1 RU 2007110979 A RU2007110979 A RU 2007110979A RU 2007110979 A RU2007110979 A RU 2007110979A RU 2344184 C1 RU2344184 C1 RU 2344184C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chlorination
rhenium
stage
platinum
temperature
Prior art date
Application number
RU2007110979A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007110979A (ru
Inventor
Натали Федоровна Дробот (RU)
Наталия Федоровна Дробот
Владимир Александрович Кренев (RU)
Владимир Александрович Кренев
Ольга Анатольевна Носкова (RU)
Ольга Анатольевна Носкова
Елена Николаевна Печенкина (RU)
Елена Николаевна Печенкина
Original Assignee
Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук (ИОНХ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук (ИОНХ РАН) filed Critical Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук (ИОНХ РАН)
Priority to RU2007110979A priority Critical patent/RU2344184C1/ru
Publication of RU2007110979A publication Critical patent/RU2007110979A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2344184C1 publication Critical patent/RU2344184C1/ru

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к переработке техногенного сырья, содержащего рений и платину, и может быть использовано на предприятиях, перерабатывающих отработанные платинорениевые катализаторы на инертной основе. Способ включает хлорирование катализаторов газообразным хлором в жидкой среде, состоящей из смеси диметилформамида и добавки при массовом соотношении катализатор: диметилформамид: добавка, равном 1:(20-25):(8-10). Хлорирование проводят в два этапа с промежуточным обжигом на воздухе при температуре 450-550°С остатка после первого этапа. При этом хлорирование на первом этапе проводят при температуре 25-60°С в среде, содержащей в качестве добавки водный раствор соляной кислоты или воду. На втором этапе остаток после обжига хлорируют при температуре 50-60°С в среде, содержащей в качестве добавки водный раствор соляной кислоты или раствор, полученный на первом этапе хлорирования. Техническим результатом изобретения является снижение затрат на оборудование, дорогостоящие реагенты и электроэнергию. 1 табл.

Description

Изобретение относится к переработке техногенного сырья, содержащего рений и платину, и может быть использовано на предприятиях, перерабатывающих отработанные платинорениевые катализаторы на инертной основе.
Большинство известных способов переработки отработанных катализаторов направлено на извлечение из них металлов платиновой группы. Введение в состав катализаторов рения существенно улучшает технико-экономические показатели и увеличивает срок службы катализаторов, но значительно осложняет способы их переработки.
Обычно на первой стадии переработки таких катализаторов проводят обжиг для обезуглероживания платины, а затем огарок обрабатывают соляной или серной кислотой либо другими реагентами. Так, известен способ переработки алюмоплатиновых катализаторов, преимущественно содержащих рений, заключающийся в первоначальном обжиге катализатора в температурном диапазоне 300-450°С в течение 2-3 часов с последующим переводом ценных металлов в раствор и сульфидным осаждением платины и рения тиоацетамидом [Патент RU 2204619, 2003].
Недостатком этого способа является возможность потери рения при обжиге в силу летучести паров его оксидов при температурах выше 300°С.
Известен также способ комплексной переработки дезактивированных платинорениевых катализаторов [Патент RU 2261284, 2005], который включает высокотемпературный окислительный обжиг при температуре 1200-1300°С, мокрое улавливание рения щелочным раствором и выщелачивание огарка в растворе соляной кислоты в присутствии окислителя (раствор гипохлорита натрия, перекись водорода или элементарный хлор).
Недостатком этого способа является высокая температура обжига, требующая больших энергозатрат, и необходимость создания эффективной системы улавливания летучих оксидов рения, существенно усложняющей технологию процесса.
В известном техническом решении [Патент RU 2003103936, 2004] предлагается выщелачивание платины совместно с рением проводить путем обработки исходного сырья солянокислым раствором в присутствии анионита с последующей десорбцией сорбированных металлов. Возможно также совмещение кислотного выщелачивания с электрохимическим осаждением рения и платины [Патент RU 2167213, 2001]. Оба этих способа позволяют исключить обжиг исходного сырья, но требуют либо применения дорогостоящих анионитов, либо большого расхода электроэнергии в случае электрохимического осаждения.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ переработки ренийсодержащего техногенного сырья [Патент RU 2281340, 2006]. Способ заключается в хлорировании сырья газообразным хлором в жидкой смеси диметилформамида и воды при комнатной температуре. Преимуществом способа является отсутствие энергозатрат и простота осуществления процесса. Однако способ предназначен для извлечения рения и не позволяет одновременно с высокой эффективностью извлекать из исходного сырья платину.
Заявленное изобретение направлено на разработку способа совместного извлечения рения и платины из отработанных платинорениевых катализаторов без применения высокотемпературного обжига, а следовательно, и системы улавливания летучих оксидов рения.
Технический результат достигается тем, что предлагается способ извлечения рения и платины из отработанных катализаторов, включающий хлорирование катализаторов газообразным хлором в жидкой среде, состоящей из смеси диметилформамида и добавки при массовом соотношении катализатор: диметилформамид: добавка, равном 1:(20-25):(8-10), при этом хлорирование проводят в два этапа с промежуточным обжигом на воздухе при температуре 450-550°С остатка после первого этапа, хлорирование на первом этапе ведут при температуре 25-60°С в среде, содержащей в качестве добавки водный раствор соляной кислоты или воду, на втором этапе остаток после обжига хлорируют при температуре 50-60°С в среде, содержащей в качестве добавки водный раствор соляной кислоты или раствор, полученный на первом этапе хлорирования.
Заявленное соотношение компонентов, температура хлорирования и предлагаемые добавки определены экспериментальным путем и являются оптимальными для достижения максимальной степени извлечения рения и платины. Проведение хлорирования температуре выше 60°С может вызвать вскипание реакционной смеси. Заявленная температура обжига является необходимой для протекания процесса обезуглероживания платины.
Отличительной особенностью предлагаемого способа извлечения рения и платины является то, что хлорирование ведется в два этапа при температуре 25-60°С в жидкой среде, состоящей из смеси диметилформамида и добавки. Процесс хлорирования ведут в два этапа с промежуточным обжигом остатка после 1-го этапа. На первом этапе извлекается до 96% рения, что позволяет свести к минимуму потери остатка рения при последующем обжиге. Минимальная температура хлорирования на втором этапе обусловлена тем, что при температурах ниже 50°С хлорирование платины протекает с недостаточной скоростью.
Преимуществом данного метода является то, что потери рения и платины при переработке отработанных катализаторов практически исключаются, а степень их извлечения достигает 95-96%. При этом отпадает необходимость в создании системы улавливания летучих оксидов рения и применении температур выше 550°С.
Изобретение реализуется следующим образом. Измельченный отработанный катализатор помещают в раствор, состоящий из смеси диметилформамида и добавки в массовом соотношении: перерабатываемый материал / диметилформамид / добавка, равном 1:(20-25):(8-10). Процесс хлорирования проходит в два этапа. На первом этапе в качестве добавки может быть использована как соляная кислота, так и вода, взятая в том же объеме. При непрерывном перемешивании и температуре 25-60°С через смесь барботируют хлор, расход которого поддерживается на уровне 6 л/час. При этом за 5 часов хлорирования в раствор переходит 85-95% рения и до 55% платины. По окончании этого этапа раствор фильтруют. Отфильтрованный остаток сушат и переносят в тигель либо лодочку для последующего обжига на воздухе с целью обезуглероживания платины. Обжиг проводят путем прокаливания непрохлорированного остатка в печи при температуре 450-550°С. Прокаленный остаток снова помещают в реактор для хлорирования и проводят второй этап хлорирования при температуре 50-60°С в среде, содержащей диметилформамид и водный раствор соляной кислоты. На данном этапе хлорирование можно вести в тех же условиях в растворе, оставшемся от первого этапа хлорирования. При этом происходит доизвлечение платины и рения в раствор, а их извлечение за оба этапа достигает 95-96% для каждого металла.
Ниже приведены примеры реализации предлагаемого метода для извлечения рения и платины из отработанных катализаторов. По данным масс-спектрометрического анализа содержание рения в отдельных образцах исходного отработанного катализатора составляло от 0,2 до 0,4 мас.%, платины от 0,1 до 0,3 мас.%.
Пример 1.
Предварительно измельченный отработанный катализатор в количестве 10 г загружали в колбу, снабженную мешалкой и содержавшую 200 мл диметилформамида и 80 мл 18% соляной кислоты. Скорость подачи хлора составляла 6 л/час. Хлорирование вели при температуре 60°С в течение 5 часов, по окончании которых реакционная смесь была отфильтрована. Остаток от хлорирования прокаливали на воздухе при температуре 500°С в течение 2 часов для обезуглероживания платины. Прокаленный остаток массой 7,3 г повторно хлорировали в тех же условиях, что и первоначально.
Методом масс-спектрометрического анализа установлено, что содержание рения в исходном катализаторе составляло 0,22 мас.%, платины 0,17 мас.%, в остатке от 1-го этапа хлорирования содержание рения составило 0.03 мас.%, платины 0,08 мас.%, в остатке от 2-го этапа хлорирования соответственно 0,01 и 0,01 мас.%. На основании этих данных рассчитано, что степень извлечения в раствор за первую стадию хлорирования составила для Re 86,4%, для Pt 51,8%. Суммарное извлечение за обе стадии хлорирования составило 96,2% для Re и 95,7% для Pt.
Пример 2.
Предварительно измельченный отработанный катализатор в количестве 10 г помещали в раствор и проводили хлорирование так же, как в примере 1, но хлорирование вели без подогрева при исходной температуре 25°С в среде 200 мл диметилформамида и 80 мл воды. В процессе хлорирования наблюдался разогрев реакционной смеси за счет тепла реакции. Остаток от хлорирования был отфильтрован и прокален на воздухе при температуре 500°С в течение 2 часов. Прокаленный остаток массой 8,2 г был повторно прохлорирован в среде 200 мл диметилформамида и 80 мл 18% соляной кислоты при температуре 60°С в течение 5 часов.
По данным масс-спектрометрического анализа содержание рения в исходном катализаторе составляло 0,35 мас.%, платины 0,21 мас.%, содержание рения в остатке от 1-го этапа хлорирования составило 0.04% масс, платины 0,21 мас.%, в остатке от 2-го этапа хлорирования соответственно 0,02 и 0,01 мас.%. На основании этих данных рассчитано, что за первую стадию хлорирования степень извлечения в раствор для Re составила 88,3%, извлечения платины не наблюдалось, суммарное извлечение за обе стадии хлорирования составило 95,8% для Re и 95,0% для Pt.
Пример 3.
Навеску 10 г загружали в колбу и проводили хлорирование так же, как в примере 1, но хлорирование вели при исходной температуре 25°С. Остаток от хлорирования был отфильтрован и прокален на воздухе при температуре 500°С в течение 2 часов, затем повторно прохлорирован в растворе, оставшемся от первого этапа хлорирования. Время хлорирования 5 часов, с подогревом до 55°С.
По данным масс-спектрометрического анализа содержание рения в исходном катализаторе составляло 0,43 мас.%, платины 0,32 мас.%, содержание рения в остатке от 1-го этапа хлорирования составило 0.02 мас.%, платины 0,17 мас.%, в остатке от 2-го этапа хлорирования соответственно 0,02 и 0,02 мас.%. Степень извлечения в раствор на первом этапе хлорирования составила для рения 95,4% и 47,2% для платины. После повторного хлорирования общая степень извлечения составила для рения 95,4%, для платины 94,7%.
Результаты по примерам 1-3 представлены в Табл.1 «Результаты извлечения рения и платины из отработанных катализаторов».
Таблица
№ примера Этап Среда Температура, °С Содержание в исходном катализаторе, мас.% Содержание в остатке от хлорирования мас.% Извлечение, %
Re Pt Re Pt Re Pt
1 I ДМФА+18% HCl 60 0,22 0,17 0,03 0,08 86,4 51,8
II ДМФА+18% HCl 60 0,01 0,01 96,2 95,7
2 I ДМФА+H2O 25 0,35 0,21 0,04 0,21 88,3 0
II ДМФА+18% HCl 60 0,02 0,01 95.8 95,0
3 I ДМФА+18% HCl 25 0,43 0,32 0,02 0,17 95,4 47,2
II Раствор от 1-го этапа 55 0,02 0,02 95,4 94,7
Как видно из примеров и таблицы, извлечение рения и платины из отработанных катализаторов хлорированием в среде диметилформамида и добавкой соляной кислоты или воды при заявленном соотношении исходных веществ, температуре процесса порядка 25-60°С и расходе хлора порядка 6 л/час позволяет за два этапа (с промежуточным обжигом остатка после 1-го этапа на воздухе при 500°С) достичь степени извлечения 95% и более как для рения, так и для платины. Предложенный способ позволяет исключить потери рения и платины, уменьшить затраты электроэнергии за счет снижения температуры процесса, исключить систему улавливания летучих оксидов рения и тем самым упростить технологическую схему процесса.
Таким образом, предложенный способ позволяет вовлечь в сферу производства техногенное сырье, содержащее рений и платину, входящие в состав алюмосиликатных катализаторов. Предложенный способ не требует значительных затрат электроэнергии, прост в оформлении, не требует дефицитного оборудования и дорогостоящих реагентов.

Claims (1)

  1. Способ извлечения рения и платины из отработанных катализаторов, включающий хлорирование катализаторов газообразным хлором в жидкой среде, состоящей из смеси диметилформамида и добавки при массовом соотношении катализатор: диметилформамид: добавка, равном 1:(20-25):(8-10), при этом хлорирование проводят в два этапа с промежуточным обжигом на воздухе при температуре 450-550°С остатка после первого этапа, хлорирование на первом этапе ведут при температуре 25-60°С в среде, содержащей в качестве добавки водный раствор соляной кислоты или воду, на втором этапе остаток после обжига хлорируют при температуре 50-60°С в среде, содержащей в качестве добавки водный раствор соляной кислоты или раствор, полученный на первом этапе хлорирования.
RU2007110979A 2007-03-27 2007-03-27 Способ извлечения рения и платины из отработанных катализаторов RU2344184C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007110979A RU2344184C1 (ru) 2007-03-27 2007-03-27 Способ извлечения рения и платины из отработанных катализаторов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007110979A RU2344184C1 (ru) 2007-03-27 2007-03-27 Способ извлечения рения и платины из отработанных катализаторов

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007110979A RU2007110979A (ru) 2008-10-10
RU2344184C1 true RU2344184C1 (ru) 2009-01-20

Family

ID=39927040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007110979A RU2344184C1 (ru) 2007-03-27 2007-03-27 Способ извлечения рения и платины из отработанных катализаторов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2344184C1 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996014440A1 (de) * 1994-11-02 1996-05-17 H.C. Starck Gmbh & Co. Kg Verfahren zum aufschluss und zur rückgewinnung der metallischen bestandteile aus superlegierungen
US6117207A (en) * 1998-05-06 2000-09-12 Miserlis; Constantine Process for recovering metals and other chemical components from spent catalysts
RU2281340C2 (ru) * 2004-10-13 2006-08-10 Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук Способ переработки ренийсодержащего техногенного сырья

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996014440A1 (de) * 1994-11-02 1996-05-17 H.C. Starck Gmbh & Co. Kg Verfahren zum aufschluss und zur rückgewinnung der metallischen bestandteile aus superlegierungen
US6117207A (en) * 1998-05-06 2000-09-12 Miserlis; Constantine Process for recovering metals and other chemical components from spent catalysts
RU2281340C2 (ru) * 2004-10-13 2006-08-10 Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук Способ переработки ренийсодержащего техногенного сырья

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007110979A (ru) 2008-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9284624B2 (en) Process for recovering zinc and/or zinc oxide II
CA2623628C (en) A process for separating iron from other metals in iron containing feed stocks
DK2823900T3 (en) Process for the preparation of solid nitrosyl ruthenium nitrate using a waste catalyst containing ruthenium
CN117550628B (zh) 一种回收废旧磷酸铁锂正极有价金属的方法
CN104988319B (zh) 处理负载型含钯废催化剂的方法和系统
CN106480313A (zh) 一种从难溶硅铝基含铂废催化剂中回收铂的方法
CN107849639A (zh) 回收钒的方法和氧化还原液流电池用电解液的制造方法,以及回收钒的装置和氧化还原液流电池用电解液的制造装置
EA024717B1 (ru) Способ получения оксида цинка из руды
CN109811122A (zh) 稀土氧化物的提取方法
JP6015824B2 (ja) 銅製錬煙灰の処理方法
JP5821775B2 (ja) 銅製錬煙灰の処理方法
RU2483131C1 (ru) Способ получения оксида скандия из красного шлама
RU2261284C2 (ru) Способ комплексной переработки дезактивированных платино-рениевых катализаторов
RU2344184C1 (ru) Способ извлечения рения и платины из отработанных катализаторов
RU2553273C1 (ru) Способ извлечения платины и/или палладия из отработанных катализаторов на носителях из оксида алюминия
CN108998677A (zh) 一种湿法处理含铟高砷烟灰的方法
RU2562183C1 (ru) Способ получения скандиевого концентрата из красного шлама
CN112522520A (zh) 一种利用次氧化锌直接生产电锌的方法
WO2020138137A1 (ja) バナジウム酸化物の精製方法
RU2385353C2 (ru) Способ переработки ванадийсодержащих конвертерных шлаков
CN118668073B (zh) 一种电池粉料选择性提锂的方法及其应用
RU2311466C1 (ru) Способ переработки платино-рениевых катализаторов
RU2732819C1 (ru) Способ автоклавной переработки углистых золотосодержащих концентратов с использованием дополнительного реагента-окислителя
RU2488638C1 (ru) Способ извлечения платины из шлама, получаемого при растворении платиносодержащего чугуна в серной кислоте
CN116732339A (zh) 一种从石油废催化剂中回收有价元素的方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130328