Катализатор для окисления сульфата закисного железа кислородом

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

Оса)"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУД АРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (46) 07,07.92.Бюл. N 25 (21) 4340401/04 (22) 20.)0.87 (71) Институт катализа CO AH СССР и Всесоюзный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов (72) А.С.Лисицын, Н.И.Кузнецова, $.À.Ëèõ0ë0áîâ, С.)O.Троицкий, Л.Б.охлопкова, А.Н.Березкин и В.И.Пискунов (53) 66,097.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

))« 532574, кл, С 01 С 49/00, 1976, К,Naito, S.Takagi, H.Ebata, S.Takei, J.Chem.Soc. Jpn. Chem and

Тпрр Chem, 1979, «« 7, р. 848-854.

Р ю

Изобретение относится к области катализаторов для окисления, в частности катализаторов для окисления сульфата железа (II) кислородом в кислом растворе, н может быть использовано в гидрометвллургии s процессе очистки растворов выщела-. чивания, регенерации использованных растворов, очистки сточных вод н т.д.

Целью изобретения является повышение активности катализатора sa счет дополнительного содержания в его составе пвлладия, или платины, 1 йлн иридия при определенном cogepaa, нин компонентов, П р н м е р l. К ) г углеродного носителя приливают 1 Nn воды, в котором растворяют 0,063 г HgPtCli. Ka„„su„„i5» (51)5 В 0) J 23/44, С 0) С 49/14 (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ

СУЛЬФАТА ЗАКИСНОГО МРЛЕЗА КИСЛОРОДОМ

«(57) Изобретение касается каталнтической химии, в частности катализатора для окисления суль«) амтв закисиого железа кислородом в кислом растворе, и может быть использовано в гидрометаллургии при очистке растворов выщелачивания, регенерации использован" иых растворов, Цель - повышение активности катализатора. Катализатор содержит, мас.,: па )ладий, или платину, или иридий 3,0-9,0, углеродный носитель - остальное. Испытания показывают, что активность нового ката- ф лизатора в 100 раз превышает активность известного. 1 табл. тализатор сушат при ) )О С в течение

4 ч, а затем восстанавливают в токе

Н при 300 С в течение 2 ч. Получен1 ный катализатор содержит,ЗХ Pt xa углеродном носителе.Аналогично готовят катализаторы, содержащие 6X Pt, 9Х Pt и другие.

Углеродный носитель с размером частиц 50-300 мкм обрабатывают расе вором соли металла. В качестве исход ных солей для приго«овлення катализаторов используют Н Р С1, .H>1rC1< аВ н Н PdC1 ° Количество соли рассчиты вают, исходя иэ заданного процентного содержания металла на угле. Подби- . рают такой объем раствора, чтобы носитель оказывался полностью смочвй ным, а над поверхностью не оетвввл ся слой воды. Образцы сушат на воз

3 1511 духе при I 10 "С до удаления воды, а затем восстанавливают в токе Н при температуре 300 С н течение

Пример 2, И реактор заливают чО мл раствора (17 г/л железа, l0 г/л серной кислоты), помещают

0,05 r катализатора состава ЗХ Pd на углеродном носителе и проводят реакцию при 50 С, атмосферном давлении кислорода в течение 15 мин.

После реакции раствор фильтруют и определяют конверсию железа (II) титрованием 0,1 и раствором КМпО„.

Для характеристики катализаторов используют величину средней скорости реакции, рассчитанную исходя иэ .времени, в течение которого достигалась

50 конверсия железа (ТТ). Скорость измеряют в г окисленного железа (II) на r катализатора в час. Конверсия железа (ТТ) составляет 597. Средняя скорость окисления железа (II) эа это время 32,5 г Fe/ã „, ч.

Пример ы 3-16. . полняют. аналогично примеру 2, результаты испытаний даны в таблице.

Иллюстрируется стабильность катализаторов, Пример !7. I цикл. В реактор заливают 40 мл раствора (17 г/л железа, 10 г/л серной кислоты), помещают.0,05 г катализатора 3% Pd на углеродном. носителе и проводят реакцию при 50 С, атмосферном давлении кислорода в течение 15 мин. Конверсия железа (II) составляет 597.

II цикл. Катализатор отфильтровывают, загружают в реактор с новой порцией исходного раствора и.проводят реакцию так же, как в I цикле.

Через 15 мин конверсия железа (II) составляет 31, Пример 18. Т цикл. В реактор заливают 40 мл раствора (21 г/л железа, 1О г/л серной кислоты), помещают 0,05 г катализатора 9X Pt на углеродном носителе и проводят

Формула изобретения

Катализатор для окисления сульфата закисного железа кислородом,,включающий углеродный носитель, отличающийся тем, что, с целью повышения активности катализатора, он дополнительно содержит палладий, или платину, или иридий при следующем содержании компонентов, мас,%: . Палладия, или платина, или иридий 3,0-9,0 углеродный носитель

Остальное

893

4 реакцию при 50ьС> атмосферном давле-, нии кислорода в течение 15 мин.

Конверсия железа (II) составляет

5 657.

II цикл. Катализатор отфильтровывают, загружают в реактор с новой порцией исходного раствора и проводят реакцию так же, как в цикле 1., Через 15 мин конверсия железа (II) составляет 607..

Представленные данные показывают, что активность платиновых катализато ров понижается íà 57. после окисления

500 моль FeS0< на 1 r ат металла, Дезактивация при этом не связана с растворением металла, поскольку состав катализаторов не меняется, Палла т диевые катализаторы деэактивируются

20 в большей степени, чем платиновые.

Как следует из представленных данных, катализатор по изобретенню обладает повышенной активностью— в 100 раз превышающей активность

25 катализатора-прототипа, Скорос ть реакции в присутствии настоящего катализатора увеличивается с увеличением кислотности раствора, тогда как некаталитическая

ЗО реакция окисления железа (II) кислородом имеет обратную зависимость скорости от кислотности.

6 г

Темпе-. Концентратура, рация

С серной кислоты г/л

5 1511893

Результаты испытания катализаторов в процессе окисления сульфата закисного железа кислородом

Пример

Содержание металла

Скорость, r, Fe/r« u

Концентрация аелеза, г/л

Количество катализатора, г/л в катализаторе, мас ° 7

Составитель Н.Путова

Те сред Й,Верес. КорректорВ.Кабаций.

Редактор Л.Герасимова

Заказ 2818/ДСП Тирах, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС P

СССР

113035, Иосква, %-35, Раушская наб. ° д. 4/5

Оае

f И

Производственно-издательский комбинат Патент ., г.Уагород, у . p л. Гага ина 101

1 ЗИ

2 lй

3 ЗИ

4 3)+

5 3 )ч.

6 9И

7 53г

8 9И.

9 6Pd

)О 6.Р(l) 9 Эг ! 2 3 3<

13 - 9) И

l4 9 И

15 9tt

)6 9И (Прототип) l О

1,0

1,0

2,0

0,4

1,0

1,0

1,0

),0

1,0

l,O

1,0

1 ° О

),О

1„0

l,О

)7

l9

21

Ф7

17

2)

2!

)7

)7

21

21

2)

2!

2l

21

21

6,0

10 !

О !

О

10 !

О

l0

l0

lO

3,0

32,5

2,2

9,5

6,6

39,9

)2,3

36,0

36,5

20,6

20,1

7,1

61,2

9 8

35,7

40,9

19,6 10