|
| 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) | |||
Навигация: => | На главную/ Каталог патентов/ В раздел каталога/ Назад / |
|
ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2088532
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПЛАТИНЫ И/ИЛИ РЕНИЯ ИЗ ОТРАБОТАННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ
НА ОСНОВЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ОКСИДОВ
Имя изобретателя: Белый А.С.; Затолокина Е.В.; Хабибисламова Н.М.; Радько Д.М.; Дуплякин В.К.
Имя патентообладателя: Омский филиал Института катализа СО РАН
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 1993.11.29
Использование: извлечение благородных металлов из отработанных катализаторов, используемых в нефтеперераюатывающей и нефтехимической промышленности.
Сущность изобретения:предварительно прокаленный отработанный катализатор подвергают обработке раствором соляной и азотной кислот с суммарной концентрацией 0,1-1,0 моль/л и молярным соотношением от 3:1 до 7:1 при температуре 70-90oC в течение 1-3 ч с последующим повышением температуры до 150-300oCи выдержкой катализатора при этой температуре в парах, представляющих собой продукт испарения соляной и азотной кислот в течение 1-3 ч. Затем катализатор обрабатывают соляной кислотой с концентрацией 0,025-1,0 моль/л при 30-90oC в течение 0,5-3,0 ч.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к способам извлечения платины или платины и рения из отработанных промышленных катализаторов, используемых в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.
Известны различные способы извлечения платины или платины и рения из отработанных катализаторов. Сущность большинства из них состоит в окислении металла в растворимые соединения с последующим переводом их в раствор, расплав или газовую фазу.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ извлечения платины и ренияиз отработанных катализаторов, включающий прокаливание катализатора в токе воздуха или другого кислородсодержащего газа при 300-500oC в течение 2-8 ч и обработку концентрированным раствором (5,0 моль/л) соляной кислоты или смесью соляной и азотной кислот при 20-90oC. Полученный раствор разделяют на колонках с ионитом.
Недостатком известного способа являетсясильное разрушение матрицы носителя (30 мас. и более), большие затраты на переработку, а и большие количества отходов, стоков переработки.
Задача изобретения состоит в разработке экологически чистого способа извлечения платины, а и рения из отработанных катализаторов, обеспечивающего степень извлечения металлов на уровне 99,0-99,8 мас. сокращение расхода сырья и реагентов, уменьшение отходов, стоков переработки, сохранение матрицы носителя для последующего использования.
Для этого предлагается способ переработки катализаторов путем их обработки сначала разбавленным водным раствором, содержащим соляную и азотную кислоты с суммарной концентрацией от 0,1 до 1,0 моль/л и молярным соотношением от 3:1 до 7:1при температурах 70-90oC в течение 1-3 ч, с последующим повышением температуры катализатора до 150-300oC и выдержкой при этой температуре в течение 1-3 ч. Затем катализатор обрабатывают раствором соляной кислоты с концентрацией 0,025-1,0 моль/л при температуре 30-90oC в течение 0,5-3,0 ч. Отработанные катализаторы перед переработкой прокаливают в воздушной среде при температуре 400-500oC для удаления органических отложений.
Существенными отличительными признаками изобретения являются:
- использование разбавленного раствора соляной и азотной кислот (суммарная концентрация от 0,1 до 1,0 моль/л) с молярным соотношением от 3:1 до 7:1;
- последующее повышение температуры раствора и выдержка катализатора при 150-300oC в парах, представляющих собой продукт испарения раствора;
- обработка раствором соляной кислоты с концентрацией 0,025-1,7 моль/л при температуре 30-90oC.
Выделение платины и рения из солянокислого раствора проводят путем пропускания через анионообменные колонки, осаждение в виде металлов -водородом, осаждение в виде сульфидов сероводородом. Полному выделению металлов способствует отсутствие в растворе больших количеств компонентов носителей катализаторов и других реагентов, используемых для переработки катализаторов известными способами. Изобретение иллюстрируется приводимыми ниже примерами. Объектом переработки являлись монометаллические (серия АП) и полиметаллические (серия КР) промышленные катализаторы, применяемые для процессов нефтепереработки и нефтехимии. Катализаторы содержат от 0,1 до 0,6 мас. платины (серия АП), а и платину и рений (серия КР) на алюмоокисных носителях. Результаты представлены в табл.1. Определение содержания платины и рения в растворе проводилось по известным методикам.
Пример 1 (по прототипу)
100 готработанного катализатора с содержанием
платины 0,36% рения 0,2% предварительно
прокаленного при 500oC в течение 6 ч,
обрабатывают раствором, содержащим 1000 мл 6Нсоляной и 50 мл 58% азотной кислоты и кипятят с
обратным холодильником в течение 2,5 ч.
Степень извлечения платины 93% рения 95%Степень растворения носителя 30%
Пример 2 (по предлагаемому способу)
100 г предварительно прокаленного при 500oCотработанного катализатора АП-64 с
содержанием платины 0,6 мас. обрабатывают
раствором, содержащим 77 мл 0,5 н. соляной
кислоты и 10,5 мл азотной кислоты при
температуре 90oC в течение 1,0 ч. После
этого обработанный катализатор помещают в
сушильный шкаф при температуре 60oC,
где выдерживают 2 ч, затем помещают в
муфельную печь при температуре 300oC и
при данной температуре выдерживают в
течение 2 ч. После этого катализатор
заливают 500 мл 0,5 н. соляной кислоты и
кипятят с обратным холодильником при
температуре 90oC в течение 2 ч. Степень
извлечения платины 99% степень растворения
носителя 5%
Примеры 3-10 проводятся в условиях примера 2 при варьировании нормальности и молярных соотношений соляной и азотной кислот, времени и нормальности кислоты для экстракции.
Пример 3
Для обработки катализатора КР-104 с содержанием платины 0,34 мас. рения 0,2%используют раствор, содержащий 77 мл 05 н.соляной кислоты и 10,5 мл азотной кислоты.
Время обработки 1,5 ч при 70oC и 2 ч при
200oC.
Экстракция проводится 0,5 н. раствором
соляной кислоты при температуре 30oC в
течение 3 ч. Степень извлечения платины 98%рения 98% степень растворения носителя 5%
Пример 4
Обработке подвергается
катализатор КР-104 с содержанием платины
0,34%рения 0,2% используется раствор, содержащий
72
мл 0,5 н. соляной и 18 мл 0,5 н. азотной кислот
при температуре 70oC в течение 1,5 ч. В
муфеле катализатор выдерживают 3 ч при
температуре 150oC в течение 1 ч. Получены
результаты: степень извлечения платины 98%рения 99% степень растворения носителя 5%
Пример 5
Обработке подвергается
катализатор КР-104 с содержанием платины
0,34%рения 0,2% с использованием раствора,
содержащего 77 мл 0,1 н. соляной и 10,5 мл 0,1 н.азотной кислот. Время обработки 1,5 ч при
температуре 90oC, выдержка в муфеле
1 чпри температуре 200oC. Экстракция
проводилась 0,025 н. раствором соляной
кислоты при температуре 30oC в течение
0,5 ч. Степень извлечения по платине 98,5% по
рению 98,0% степень растворения носителя 2%
Пример 6
Обработке подвергается
катализатор КР-104 с содержанием платины
0,34%рения 0,2% с использованием раствора,
содержащего 73 мл 0,5 н. соляной и 14,6 мл 0,5 н.азотной кислот. Температура обработки 90oCв течение 1 ч, выдержка в муфеле 300oC в
течение 3 ч. Экстракция проводилась 0,5 н.
раствором соляной кислоты при температуре 90oC в течение 2 ч. Степень извлечения
платины 99,8% рения 99,0% степень растворения
носителя 4%
Пример 7
Обрабатывают катализатор КР-104. Используют раствор, содержащий 77 мл 0,5
н. соляной и 10,5 мл 0,5 н. азотной кислот,
температура обработки 90oC в течение
1 ч,
выдержка в муфеле при 300oC в течение
1 ч.
Экстракция осуществлялась 1,0 н. раствором
соляной кислоты при температуре 90oC в
течение 2 ч. Степень извлечения платины 99,8%рения 99,0% степень растворения носителя 10%
Пример 8
Обработке подвергается
катализатор КР-110 с содержанием платины
0,34%рения 0,21% который обрабатывается раствором,
содержащим 66 мл 0,05 н. соляной и 22 мл 0,05 н.азотной кислот при температуре 90oC в
течение 1,5 ч. Выдержка в муфеле при 90oCв течение 1,5 ч. Степень извлечения платины
75,5% рения 90,0% степень растворения носителя
2%
Пример 9
Обработке подвергается
катализатор КР-110 раствором, содержащим
77,0
мл 1,5 н. соляной и 10,8 мл 1,5 н. азотной кислот
при температуре 70oC в течение 1 ч,
выдержка в муфеле при 150oC в течение
1 ч.
Металлы экстрагируют 0,025 н. раствором
соляной кислоты при температуре 70oC, в
течение 0,5 ч. Степень извлечения платины 99,2%рения 98,5% степень растворения носителя 20%
Пример 10
Катализатор КР-104 с
содержанием платины 0,34% рения 0,2%обрабатывают раствором, содержащим 77 мл 3 н.соляной и 10,8 мл 3 н. азотной кислот при
температуре 70oC в течение 1 ч, выдержке
в муфеле при 150oC в течение 1 ч.
Экстракцию осуществляют 0,025 н. раствором
соляной кислоты при температуре 30oC в
течение 0,5 ч. Степень извлечения платины
98%рения 98% степень растворения носителя 30%
Пример 11 (для сравнения)
100 гкатализатора КР-110, предварительно
прокаленного при температуре 400oC,
обрабатывают раствором, содержащим 77 мл 0,5 н.
соляной и 10,8 мл 0,5 н. азотной кислот при
температуре 90oC в течение 1 ч. Металлы
экстрагируют 0,5 н. соляной кислотой при
температуре 90oC в течение 1 ч. Степень
извлечения платины 80% рения 85% степень
разрушения носителя 2%
Пример 12 (для сравнения)
Проводят в
условиях примера 11, но используют раствор,
содержащий 77 мл 0,1 н. соляной и 10,9 мл 0,1 н.азотной кислот. Обработку ведут при
температуре 90oC в течение 1,5 ч.
Экстракцию осуществляют 0,025 н. соляной
кислотой при температуре 70oC в течение
3 ч. Степень извлечения платины 80% рения
90%степень растворения носителя 2%
Пример 13 (для сравнения)
Проводят в
условиях примера 12, но исключают стадию
обработки разбавленным раствором соляной и
азотной кислот, и выдерживают катализатор в
муфеле при температуре 150oC в течение
2
ч. Эктракцию осуществляют 0,5 н. раствором
соляной кислоты при температуре 70oC в
течение 3 ч. Степень извлечения платины 70%рения 80% степень разрушения носителя 2%
Пример 14 (для сравнения)
Проводят в
условиях примера 2, но выдерживают
катализатор в муфеле при температуре 500oCв течение 2 ч. Степень извлечения платины
80%степень разрушения носителя 2%
Как видно из представленных данных, предлагаемый способ обладает следующими преимуществами:
- степень извлечения металлов составляет 99,0- 99,8 мас.
- обеспечивает значительное сокращение расходов сырья и реагентов;
- обеспечивает уменьшение отходов и стоков переработки (табл. 2);
- обеспечивает сохранение матрицы носителя для последующего использования.
Возможность повторного использования матрицы носителя является одним из существенных технологических результатов. В табл. 3 приведены основные текстурные характеристики и адсорбционные свойства катализатора после извлечения пластины и рения. Из табл. 3 видно, что по своим основным показателям носитель отработанного катализатора удовлетворяет требованиям технических условий к показателям качества оксида алюминия, применяемого в качестве осушителя газов. По этим причинам носитель катализатора может быть использован в качестве товарного продукта.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ извлечения платины и/или рения из отработанных катализаторов на основе минеральных оксидов, включающий прокаливание катализатора, обработку водным раствором соляной и азотной кислот при 70- 90oС, отличающийся тем, что обработку ведут раствором соляной и азотной кислот с суммарной концентрацией 0,1-1,0моль/л и молярном соотношении 3:1 до 7:1, после чего повышают температуру и выдерживают катализатор в парах, представляющих собой продукт испарения соляной и азотной кислот при 150- 300oС, а затем обрабатывают раствором соляной кислоты с концентрацией0,025- 1,0 моль/л при 30- 90oС.
Способ по п.1, отличающийся тем, что выдержку катализатора в парах, представляющих собой продукт испарения соляной и азотной кислот при 150 - 300oС, ведут в течение 1 3 ч.
Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку раствором соляной кислоты проводят в течение 0,5- 3,0 ч.
Версия для печати
Дата публикации 07.11.2006гг
Created/Updated: 25.05.2018