Способ регенерации катализатора на основе дифторида никеля

 

СПОСОВ РЕГЕНЕРАЦИИ КАТАЛИЗАТОРА НА ОСНОВЕ даФТОРИДА НИКЕЛЯ; вклк 4с1киций растворение катализатора в минеральной кислоте и осаждение карбонатного соединение никеля содой, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, катализатор предварят,ельно подвергают пи1Ьогидролитическому разлбжению при 4РО-700 С в токе паровоздушной смеси при пар циальном давлении паров воды 2 ЮОкПа , а полученное карбонатное , соединение никеля фторируют. W с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ И/НП М

РЕСПУБЛИК

3 В 01 ) 27/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ф%РЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3359882/23-04 (22) 01.12.81 (46) 15.04.83. Вюл. 914 (72) Г.A. Ягодин, Э.Г. Раков, В.В. Тесленко и В.И. Гончаров (71) Иосковский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт им. Д.И. Менделеева (53) 66.097.38(088.8)

56 1. Авторское свидетельство СССР

Р 35177, кл.. В 01 J 23/94, 1933

2. Авторское свидетельство СССР

9 237828, кл. В 01 ) 23/94, 1966 (прототип).,.Я0„„,1011240 (54) (57) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ КАТАЛИЗАТОРА НА ОСНОВЕ ДИФТОРИДА НИКЕЛЯj включающий растворение катализатора в минеральной кислоте и осаждение . карбонатного соединение никеля содой, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, кауализатор предварительно подвергают пирогидролитическому разлбжению при 400-700оС в токе паровоздутаной смеси при пар- циальном давлении паров воды 2 100кПа, а полученное карбонатное . соединение никеля 4торируют.

1011240

Изобретение относится к регенерации катализаторов на основе соединений никеля, в частности, катализаторов на основе дифторида никеля и может быть использовано при получении фторидов редких металлов (хрома, мо- 5 либдена, вольфрама, урана.)

Известен способ регенерации никелевого катализатора путем нагревания отработанного катализатора до получения однородной массы с последующей 10 обработкой полученной. массы водяным раствором едкого натра, а затем серной кислотой при нагревании (1 ).

Наиболее близким к предлагаемому является способ регенерации катали- 15 затора на основе соединений никеля, заключающийся в растворении отработанного катализатора в кипящей 6065%-ной азотной кислоте в течение

35 ч, осаждении карбонатного соедине-20 ния никеля содой с последующим отделением, промывкой и высушиванием осадка. Полученный осадок восстанавливают водородом с получением регенерированного катализатора (2 3.

Недостатки этого способа — необходимость использования кипящих концентрированных растворов минеральных кислот, малая скорость процесса— отработанный катализатор на основе дифторида никеля растворяется в кипящей концентрированной азотной кислоте за 5ч на 5-15%, сильная агрессивность реакционной смеси, обусловленная наличием фтористых соединений в растворимой и газообразной фор-. ме, что требует специальной корроэионностойкой аппаратуры.

Цель изобретения — упрощение способд.

I 40

Указанная цель достигается способом регенерации катализатора на основе дифторида никеля, заключающимся в предварительном пирогидролитическом разложении отработанного катализатора при 400-700ОC в токе паро-воздушной смеси при парциальном давлении паров воды 2-100 кПа с последующим растворением катализатора в минеральной кислоте, осаждением карбонатного соединения никеля содой и,фторированием.

Процесс пирогидролитического разложения проводят в горизонтальном обогреваемом реакторе из никеля или кварцевого стекла в изотермическом режиме при 400-700ОС в токе паро-воздушной 55 смеси с парциальным давлением паров воды 2-100 кПа. В этих условиях пары воды взаимодействуют с дифторидом никеля. Продуктами взаимодействия являются газообразный фтористый водо- 6О род и твердый оксид никеля. Пирогидролиэ протекает практически нацело эа 0,3-2,0 ч.

Оксид никеля растворяют затем в минеральных кислотах. При использова-65 нии 5-20Ъ-ных ИБО и ИС1 (тгж=1:5-15) процесс протекает на холоду за 1-5 ч.

Полученный раствор отделяют от механических примесей и нерастворимого остатка. Иэ очищенного раствора с помощью соды осаждают основной карбонат никеля. Пии этом растворимые примеси остаются в растворе. Осадок промывают разбавленным раствором бикарбоната аммония и высушивают при 80120 С. Полученный продукт фторируют элементарным фтором при 150-200оС, а затем обрабатывают при 300-500оC в токе инертного газа для уменьшения гигроскопичности.

Удельную поверхность исходных, отработанных, регенерированных катализаторов (Б) измеряют методом 83T ° Содержание примесей в образцах контролируют методами хймического и рентгеновского анализа.

Испытание каталитической активнос» ти регенерированных катализаторов проводят на примере фторирования триоксида вольфрама при 220оС, давлении фтора 100 кПа, массовом отношении катализатора к NO3 равном 0,5 ° Характеристикой каталитической активности служит отношение каталитического фторирования ЫО к скорости некаталиЭ тического фторирования.

Пример 1. Отработанный катализатор на основе МГ (навеска 1 r), который полностью потерял свою каталитическую активность, подвергают пиролитическому разложению при 400 С и парциальном давлении паров воды 2 кПа в течение 2 ч. Продукт — N10 растворяют при комнатной температуре в 20%ной азотной кислоте ° Из раствора содой осаждают основной карбонат никеля, который после высушивания фторируют. элементарным фтором при 150 С и обрабатывают в атмосфере азота при

300ОС. Регенерированный катализатор испытывают в процессе фторирования триоксида вольфрама. Каталитическая активность регенерированного катализатора равна 45.

Пример 2. Аналогичный образец отработанного катализатора подвергают пиролитическому разложению при

700ОC и парциальном давлении паров воды 100 кПа в течение 20 мин. Оксид никеля растворяют в 15Ъ-ной хлористоводородной кислоте. Последующие операции проводят аналогично примеру 1.

Пример 3. Отработанный катализатор на основе N1F> с содержанием примесей фторидов Иа и К 2,0В подвергают пиролитическому разложению при

600 С и парциальном давлении паров ,воды 50 кПа в течение 40 мин. Последующие операции проводят аналогично примеру 1.

Пример 4. Отработанный катализатор на основе NiF> с содержанием

1011240 примесей фторидов Na и К 1,0 мас.В подвергают пиролитическому разложению при 500 С и парциальном давлении па-, ров воды 10.кПа в течение 1 ч. Последующие операции проводят аналогично примеру 2.

Пример 5. Отработанный катализатор на основе NiF с содержанием примесей фторидов Na и К 1,0 мас.В (навеска 2 г) подвергают регенерации, согласно известного способа. Раство-. рение проводят в кипящей 60-65%-нойHNO в течение 35 ч., при этом вскрытие происходит на 90%. Затем после отделения нерастворенного остатка из раствора в течение 2 ч отгоняют избыточную HNO,è соединения фтора до остаточной кислотности 10 мас. %. Из раствора содой осаждают основной карбонат никеля. Последующие операций проводят аналогично примеру 1.

Режимы пиролитического разложения и результаты испытания активности катализатора на основе дифторида никеля,. согласно известному и предлагаемому способам приведены в таблице. в

) о

1011240 о с) о

° 4

4 Ъ

% сч о

C) )) ) о о о о Ф 1 о е

ОЪ Ch

)» т

)o cn . в

%4 ФЧ о о

Ю г) о о о о Cl lA и .с с

Гч Ра

Щ ф

В gi

С9 ч-(I

1 с-) Ф

I !

I

) м СО

7 1011240 .8

Составитель Н. Путова

Редактор И. Касарда Техред С.мигунова Корректор В. Бутяга:

Заказ 2623/9 Тираж 535 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", Р.ужгород, ул. Проектная, 4

Предлагаемай способ регенерации катализатора на осноЬе ди@торида никеля по сравнению с известным имеет следующие р используются . пинерельные кислоты (HNO3,,"HÑ1) умеренной концентрации процесс растворения ведут при комнатной температуре скорость растворения в 5-7 раэ больше,чем в известном способе не . требуется специальной кррозионностойкой аппаратуры,