Способ извлечения рения из ренийсодержащих материалов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соевтских

Социалист нч вских

Ресйубйин

«»973483 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20. 09. 79;.(21) 2820827/23-26 (И) М. Кп.

С.01 G 47/00

В 01 Т 41/04 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий а (23) ПриоритетОпублийовано15 11 ° 82Бюллетень ¹ 42

t S3j УДЯ 5 46. 71 9 p . (088. 8) Дата опубликования описания 15.11.82 .

И.Ф. курбатов, И.л. Ккимона,л.lo. Кяикбаиова

К.Б. Галицкая; и.и. иванова, к.и. щ>яааевко и И: g. Новиков „, " CI9@g . <, j

t и

1 мця а К

° т -"".Гц, (Л (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕНИЯ ИЗ РЕНИИСОДЕРЖАЩИХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к способами извлечения рения иэ ренийсодержа щих материалов, например, отработанных алюмоплатиибрениевых катализаторов,g применяемых в нефтехимическом синтезе.

Известен способ извлечения рения ,из отработанного алюмоплатинорениевого катализатора, заключающийся в рас- творении катализатора в концентри-г )О рованной серной кислоте, отделенйи осадка платины и последующем контакте Раствора с экстрагентом — 50%-ным раствором третичных аминов в органичесКом растворителе, предпочтительно тридециламином или хлоридом метилтридециламмония в керосине. Молярное отношение амин:рений 1,4-1,8 : 1.

Реэкстрацию рения иэ органической фазы по известному способу проводят обработкой растворамк (ЯНи) СОк, Na C0g, Na0H, NB

Недостаками известного способа являются. токсичность, огне- и взрывоопасность экстрагента и растворителя, потери экстрагента и растворителя в процессе, ведущие к загрязнению сточных вод органическими соединениями и необходимости их дополнительной очистки. Необходимость удаления следов экстрагента иэ реэкстракта ус- З0 ложняет процесс, а потери рения с реэкстрактом снижают его эффективность.

Известен способ извлеченйя рения иэ обработанного алюмоплатинорениевого катализатора, включающий обработку предварительно прокаленного на воздухе при 595 С катализатора концентрированной серной кислотой при

145 С под давлением 4 атм, отделение осадка платины и последующее пропус кание раствора, содержащего 0,13 г/л рения и сульфата алюминия, через слой анионообменного сорбента. В Качестве иоиообменного сорбента используют сильноосновной анионит амберлит

1РА-410 с Функциональными группами

-Й(СНЗ) в сульфатной Форме. Элюирование рения проводят 5-8 н. раствором соляной кислоты. Извлечение .рения составляет 99% (2).

Однако известный способ является сложным,так как требует для разложения катализатора соэданйе жестких условий - повышенного давления {до

4 атм) и температуры 145оС а также предварительного прокалывания катализатора (600оC). Кроме того, ис-. пользование серной кислоты для разло«, жения катализатора ведет к необхо973483 дймости выполнения реактора иэ коррозионностойких материалов, Недостат-. ком указаного способа является. также сравнительно невысокая емкость сорбента по рению.(до 0,51 мг-экв./r). .. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ извлечения рения иэ ренийсодержащих материалов, включающий электрохимическое выщелачивание ренийсодержа10 щего материала в растворе хлористого натрия-и последующее пропускание раствора через анионит в хлоридной форме. По этому способу ренийсодержащий материал, в частности сульфидные руды, выщелачивают электрохими-

G ческим методом в растворе хлористого натрия, содержащем 300 г/л NaC1 при

60ОС, плотности тока 500-3500 A/м и отношении жидкой и твердой фаз в эле-20 ктролизере, равном 10:1. Сорбцию рения из хлоридных растворов проводят анионитами марок AB-17, AH-1, AH-21 в хлор-форме (3).

Недостатком известного способа является сравнительно невысокая степень извлечения рения, обусловленная низкой обменной емкостью сорбентов по рению(около 0,5 мг-экв./г).

Цель изобретения — повышение степени извлечения рения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу извлечения рения предварительно обработанный 2-5%-ным водным раствором перекиси водорода при 60-80 C.

Сущность способа заключается в том,: 45 что отработанный гранулированный алюмоплатинорениевый катализатор подвергают электрохимической обработке в электролизере в среде раствора хлористого натрия. При этом основа катализатора - гранулированная окись алюминия, практически не изменяется, а рений переходит в раствор в виде перренат-иона. Платина, содержащаяся в катализаторе, остается на поверхности гранул. После окончания цикла электролиза раствор отделяют от твердой фазы, содержащей окись алюминия и платину, и направляют в колонну с анионообменным сорбентом, предварительно обработанным в автоклаве перекисью водорода при 60-80 С и переведенным в хлоридную форму в динамйческих условиях.

Действие перекиси водорода заключается в разрыхлении поверхности

65 из ренийсодержащих материалов, включающему .электрохимическое выщелачивание ренийсодержащего материала в

35 растворе хлористого натрия и последующее пронускание раствора через анионит в хлоридной форме, раствор пропускают через макропористый слабоосновной анионит на основе 2,5- 40 метилвинлпиридйна и дивинилбензола, зерен сорбента за счет разрушения поверхностного слоя гелевой пленки, образуемой в процессе синтеза сорбента. Кроме того, автоклавная обработка перекисью водорода позволяет достичь окисления и вымывания из фазы сорбента органических примесей, которые ингибируют сорбент по отношению поглощаемым перренат-ионам.

Развитие поверхности сорбента улучшает доступ ионов к функциональной группе.

При автоклавной обработке анионообменного сорбента на основе 2-метил-5-винилпиридина и дивинилбензола перекисью водорода химический состав сорбента(состав функциональных групп) не меняется не изменяется его механическая йрочность, но улучша,ется его кинетические свойства.

Благодаря этому улучшается динамика процесса. Это в свою очередь позволяет увеличить скорость фильтрации, мощьность потока и, в конечном НТоre, ведет к росту производительности. Обработка сорбента в автоклаве резко повышает сорбируемость рения: при концентрации перекиси водорода

2-5В динамическая обменная емкость по рению возрастает с 0,5 до 0,76-1,1 мг-экв./г. При концентрации перекиси водорода менее ЗЪ и более 5% обменная емкость сорбента возрастает в меньшей степени. Элюирование рения проводят. раствором аммиака. Благодаря увеличению сорбируемости рения описываемый способ позволяет снизить потери и довести степень его извлечения до 99,7%.

Пример 1. 15,3 кг отработанного алюмоплатинорениевого катализатора загружают в электролизер с графитовым катодом, снабженный обогревательной рубашкой, заливают 30 л 15%ного раствора хлористого натрйя. Электролиз смеси, нагретой до 80 С, ведут в течение 2,5 ч при силе тока

100 A. При этом рений окисляется до перренат-иона, а платина и окись алюминия практически не растворяются.

Затем раствор, содержащий 0,14 г/л рения и 16,1% хлористого натрия и имеющий рН 4,0, отделяют от твердой фазы, охлаждают и направляют в напорную емкость.

Раствор из напорной емкости поступает в колонну с анионообменным сорбентом — макропористым слабоосновным анионитом на основе 2,5-метилвинилпиридина и дивинилбензола марки

AH-251, предварительно обработанным в автоклаве при 60 С 2%-ным раствором перекиси водорода в течение 6 ч и переведенным в хлоридную форму в динанамических условиях пропусканием пятикратного объема 53-ного раствора НС1 с последующей отмывкой избытка соляной кислоты деоиниэован973483 ной водой до рН фильтрата 3,5. диа- натрия до рН фильтрата 4,0. диаметр .метр колонки 4 см, высота сорбента колонны 4 см, высота слоя сорбента

50 см, скорость пропускания раство- 50 см, скорость пропускания раствора 3 мл/мм. Фильтрат из колонны, со- ра 3 мл/мин. Фильтрат из колонны, держащий 0,003 г/л рения и 16,0% содержащий 0,003 г/л рения и 15,9% хлористого натрия, возвращают на стадию 5 хлористого натрия, возвращают на электролиза. стадию электролиза. Динамическая

Динамическая обменная емкость обменная емкость сорбента по. рению сорбента по рению 0,76 мг-экв./r. 0,98 мг-экв./r. Укаэанным в примере

Указанным в примере количеством количеством сорбента может быть обсорбента может быть обработано до >О работано до регенерации 201,5 л техрегенерации 156,6 л раствора, содер- нологического раствора, содержащего жащего рений. рений. Элюирование рения из сорбенПосле промывки сорбента водой с та ведут так же, как в примере 1. целью удаления хлористого натрия Регенерацию сорбента после элюироведут элюирование рения из сорбента 15 вания рения ведут 5%-ным раствором

5%-ным раствором аммиака со скоростью соляной кислоты с последующей отмыв2 мл/мин. Элюат выпаривают и выделяют кой иэбытка кислоты водой или расткристаллический перренат аммония. вором хлористого натрия до рН фильтПример 2. 15,0 кг отработан- рата 3,5-4,0. После пяти циклов ного алюмоплатинорениевого катализа- рп 1орбции и регенерации емкость анио-" тора загружают в электролизер и об- нообменного сорбента измеияется не рабатывают так же, как описано в более, чем на 1,5Ъ. Извлечение рения примере 1. Раствор, содержащий 0,13 составляет 99,7%. г/л рения и 16,03 хлористого натрия, Технико-экономический Ьффект,пред- и имеющий рН 4,0, отделяют от твердой 25;ложенного способа по сравнению с:, фазы, охлаждают и направляют в колон- йзвестным достигается за счет ну с анионитом AH-251-, предваритель- улучшения емкостных хараКтеристикг но обработанным в автоклаве при 60ОС что позполяет повысить в 1,5»2,0

5%-ным раствором перекиси водорода разаколичество- обрабатываемого тех:в течение 5 ч, переведенным в хлори- щ нологического.раствора на 1 г сорбен. стую форму и отмытым, так в примере .та, увеличить межрегенерационный, 1. Диаметр колонны 4 см, высота слоя перибд, снизить расход реагентов на сорбента 50 см, скорость пропуска- регенерацию и повысить извлечение ния раствора 3 мл/мин. Фильтрат из - рения до 99,73 ° колонны, содержащий 0,002 г/л рения и 15,9В хлористого натрия, возвращают на стадию электролиза. Формула изобретения

Динамическая обменная емкость, сорбента по рению 1,02 мг-экв./г. Способ извлечения рения из рений"

Указанным в примере количеством сор- . содержащих материалов, включающий. бента может быть обработано до ре- электРохимическое,выщелачивание рений— генерации 226,3 л технологического содержащего материала в растворе ратсвора, содержащего рений. Элюирова. хлористрго натрия и последующее ние реиия из сорбента ведут так же, пропускание раствора через анионит .-как в примере 1. в хлоридной форме, о т л и ч а юПример 3. 15,2 кг отработан- 4 шийся тем, что, с целью повыиого алюмоплатинорениевого,катали- шения степени извлечения рения, затора загружают в электролизер и раствор пропускают через макропорис" обрабатывают так же, как описано в тый слабоосновной анионит на примере 1. Раствор,. содержащий основе 2,5-метилвинилпиридина и

0,14 г/л рения и 15,9% хлористого 50 дивинилбензола, предварительно натрия и имеющий рН 3,9, отделяют обработанный 2-53-ным водным раствоот твердой фазы, охлаждают и направ- ром перекиси водорода при 60- 80 С. ляют в напорную емкость. Раствор Источники информации, из напорной емкости поступает в колон- принятые во внимание -при экспертизе ну с анионитом AH-251, предваритель- 5$ 1. Патент США В 3855385, кл. 423но обработанным а автоклаве при 60 С 49, опублик. 17.12.74.

3%-ным раствором перекиси водорода 2. Патент Великобритании 9 1359177 в течение 6 ч переведенным в хло- кл. С 1 А опублик. 10.06.74. ридную форму, как в примере 1, и от- 3. Металлургия рения. И., Наука мытым 15%-ным раствором хлористого Я 1970, с. 40-42.

ВНИИПИ Закаэ 8599/23 Тираж 509 Подписное

М

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