5.6.2 Ренийді қолданыстан шыққан немесе жарамсыз катализаторлардан бөліп алу әдістері

моль/л аммиак ерітіндісімен 98 % десорбцияланады.

Image

2.7-сурет. Жарамсыз алюминий-платина-ренийлі катализаторларды күкіртқышқылды өңдеу схемасы

Айта кету керек, күкірт қышқылы технологиясы бойынша құрамында 5-7% дейін органикалық қоспалары бар жарамсыз катализаторларды атмосфералық қысымда да, автоклавтарда да алдын ала күйдірусіз өңдеуге болады. Алюминий сульфатының ерітінділерін сілтілі реагенттермен бейтараптандыру арқылы алюминий гидроксидінің тұнбасын алып, оны алюминий өнеркәсібіне жөнелтуге болады.
Платино-рений катализаторларының матрицасын толық шаймалау үшін тұз қышқылын қолдануға болады. Катализаторларды тұз қышқылының 9 моль/л ерітіндісімен H2O2 қосып 95-100 ℃ температурада (2.8-сурет) өңдегенде ренийдің 99% - ы ерітіндіге ауысады, ал платинаның бастапқы мөлшерінің 2.5% - ы қатты қалдықта қалуы мүмкін. Бұл жағдайда ол еріту сатысына қайтарылады. Ерітіндіден платинаны алюминиймен цементтеу арқылы құрамында 60-80% платина бар концентрат алынады. Әрі қарай, рений мен платина қалдықтары сульфидтер түрінде тұндырылады, ол үшін қатты натрий сульфиді немесе күкіртсутек ыстық ерітіндіге қосылады (60-70 ℃). Бұл жағдайда рений мен платинаның 99 % - дан астамы тұнбаға түседі. Сульфидтердің ұсақ тұнбасын тұндыруды жақсарту үшін ерітіндіге флокулянттың (полиакриламид) 1% ерітіндісі енгізіледі.
Алынған сульфидті өнім ауа ағынында 650-700 ℃ температурада тотықтырып күйдіріледі. Рений сульфиді рений ангидридіне дейін тотығады және газ фазасына өтіп 10-12% КОН немесе NH4OH ерітіндісімен ұсталады. Калий перренаты концентрацияланған сайын оның кристалдануы жүреді.
Тұтастай алғанда, катализаторлың негізді матрицасын толық ерітіп, платина мен ренийді концентратқа бөліп алу әдістерінің елеулі кемшіліктері реагенттердің айтарлықтай шығыны және алюминий ерітінділерінің үлкен көлемін алу болып табылатынын атап өткен жөн, оларды өңдеу кейде қиынға соғады. Мұндай ерітінділерді жекелеген жағдайларда сүзу үшін арнайы әдістерді қолдану қажет.

Image

2.8-сурет. Жарамсыз алюминий-платина-ренийлі катализаторларды тұзқышқылды өңдеу схемасы

Қолданыстан шыққан жарамсыз катализаторлард толық ерітпестен, ренийді тотықтырып газ фазасына немесе шаймалау арқылы ерітіндіге жекелей өткізіп алуға да болады.
Құрамында рений бар қалдықтардан ренийді жекелеп бөліп алу үшін катализаторды 700-1200 ℃-де тотықтырып Re2O7 рений гептаоксидін ұшырындыға бөліп алуға болады. Температураны жоғарылату, уақытты көбейтң және катализатор қабатын жұқарту арқылы ренийді 94.3 %-ға дейінгі мөлшерін газ фазасына бөліп алу мүмкіндіктері көрсетілген. Катализаторларға тотықтырғыш (MnО2 немесе NaNO3) қосқанда ренийдің 98.5%-ын бөліп алуға ықпал еткен. ТОтықтырғыштың концентрациясын > 15% жоғарылатуға болмайды, бұл жағдайда рениймен бірге газ фазасына платинаның 20-30 % өтеді.
Қыздыру жылдамдығы да технологиялық көрсеткіштерге әсер етеді, КР-104 жарамсыз платина-рений катализаторларын 20 ℃/мин жылдамдықпен 1300 ℃ дейін қыздырғанда 3 сағат ішінде ренийдің 99.0 % газ фазасына бөлінген. Ренийді бөлініп алынған катализатордан ары қарай платинаны қышқылдармен шаймалау арқылы бөліп алады (2.9-сурет). Al2O3 қалдығында платина мен ренийдің мөлшері 0.02 % -дан аспайды, осы схема бойынша элементтерді бөліп алу дәрежесі 95-99 %. Бұл ретте алюмооксид негізінің ерігіштігі 3-6% - дан аспайды.

Image

2.9-сурет. Жарамсыз платино-ренийлі катализаторлардан ренийді тотықтырып бөліп алу схемасы

Ренийді жекелеп бөліп алудың гидрометаллургиялық әдістерінде тек қана қышқылдық шаймалау емес, сонымен қатар сілтілі шаймалау да ұсынылған. Құрамында: 0.3% Pt, 0.3 % Re, 0.02 % Fe, 0.002 % Cu бар GC-120 (Cyanamid-Ketjen) маркалы риформинг катализаторларын өңдеу үшін ренийді NaHCO3 сілтілі ерітінділерімен селективті шаймалау ұсынылған. Ұсақталған катализаторды әлсіз сода ерітінділерімен (0.1 моль/л, рН~8) 40-60 ℃, Қ:С = 1: 5 ара қатынасында, 2 сағат шаймалау нәтижесінде ренийдің ертіндіге бөліп алу дәрежесі 97 % құраған. NaHCO3 ерітіндісімен 0.05 моль/л ұсақталмаған катализатордан жасалған Алынған ерітінділерді талдауда темір мен мыс қоспалары жоқтығы анықталған, бұл ұсынылған әдістің селективтілігін көрсетеді.

1
2