Способ извлечения рения из ренийсодержащих материалов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сефэ СоветскихСфциалмстнч вскихРесеубйин К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(И) М. Кл.з С.01 О 47/00 В 01 .Т 41/04 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 15.11,82,н.б. курбатов, З.п. якимовал.ю. аяикбафова, .Н.Б. Галицкая; и.к. Иванова, К.и, Ияаавако ;р,аи И:д. Новиков .та;яи1ця абц,м , " " цт(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕНИЯ ИЗ РЕНИИСОДЕРЖАЩИХМАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к способаь(извлечения рения иэ ренийсодержащих материалов, например, отработанных алюмоплатиибрениевых катализаторов,5применяемых в нефтехимическом синтезе.Известен способ извлечения рения,из отработанного алюмоплатинорениевого катализатора, заключающийся в рас-творении катализатора в концентри-г 10рованной серной кислоте, отделенйиосадка платины и последующем контактеРаствора с экстрагентом - 50-нымраствором третичных аминов в органичесКом растворителе, предпочтительнотридециламином или хлоридом метилтридециламмония в керосине. Молярноеотношение амин:рений 1,4-1,8 : 1,Реэкстрацию рения иэ органическойФазы по известному способу проводятобработкой растворамк (ЯН)СО,НаСО, МаОН, ИИ,ОН йли НБО 1 .Недостаками известного способаявляются. токсичность, огне- и взрывоопасность экстрагента и растворителя,потери экстрагента и растворителя впроцессе, ведущие к загрязнению сточных вод органическими соединениямии необходимости их дополнительнойочистки. Необходимость удаления следов экстрагента иэ реэкстракта ус ложняет процесс, а потери рения с реэкстрактом снижают его эффективность.Известен способ извлеченйя рения иэ обработанного алюмоплатинорениево. го катализатора, включающий обработку предварительно прокаленного на воздухе при 595 оС катализатора кон" центрированной серной кислотой при 145 С под давлением 4 атм, отделение осадка платины и последующее пропускание раствора, содержащего 0,13 г/л рения и сульфата алюминия, через слой анионообменного сорбента. В качестве иоиообменного сорбента используют сильноосновной анионит амберлит 1 РАс Функциональными группами -Й(СНЗ)3 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 145 оС, а также предварительного прокалывания ката;лизатора ( 600 оС). Кроме того, использование серной кислоты для разло-, жения катализатора ведет к необхо 973483дймости выполнения реактора иэ коррозионностойких материалов, Недостат-. ком указаного способа является. также сравнительно невысокая емкость сорбента по рению.( до 0,51 мг-экв./г).Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ извлечения рения иэ ренийсодержащих материалов, включающий электрохимическое выщелачивание ренийсодержа 1 О щего материала в растворе хлористогонатрия-и последующее пропусканиераствора через анионит в хлориднойформе, По этому способу ренийсодержащий материал, в частности сульфидные руды, выщелачивают электрохими-15 ческим методом в растворе хлористого натрия, содержащем 300 г/л ИаС 1, при 600 С, плотности тока 500-3500 А/ми отношении жидкой и твердой фаз в элеО ктролизере, равном 10:1. Сорбциюрения из хлоридных растворов проводят анионитами марок АВ, АН, АНв 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,2530 Поставленная. цель достигается тем,что согласно способу извлечения рения из ренийсодержащих материалов, включающему,электрохимическое выщелачивание ренийсодержащегоматериала в35 растворе хлористого натрия и последующее пропускание раствора через анионит в хлоридной форме, раствор пропускают через макропористый слабоосновной анионит на основе 2,5- 40 метилвинлпиридйна и дивинилбензола,что отработанный гранулированныйалюмоплатинорениевый катализатор подвергают электрохимической обработке в электролизере в среде раствора хлористого натрия. При этомоснова 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, содержащейокись алюминия и платину, и направляют в колонну с анионообменнымсорбентом, предварительно обработанным в автоклаве перекисью водородапри 60-80 С и переведенным в хлоридную форму в динамйческих условиях.Действие перекиси водорода заключается в разрыхлении поверхности 65 предварительно обработанный 2-5-нымводным раствором перекиси водородапри 60-800 С,Сущность способа заключается в том 45 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-винилпиридина и дивинилбензола перекисью водорода химический состав сорбента(состав Функциональных групп) не меняется не изменяется его механическая йрочность, но улучша,ехся его кинетические свойства. Благодаря этому улучшается динамика процесса. Это в свою очередь позволяет увеличить скорость фильтрации, мощьность потока и, в конечном итоге, ведет к росту производительности. Обработка сорбента в автоклаве резко повышает сорбируемость рения:при концентрации перекиси водорода 2-5 динамическая обменная емкостьпо рению возрастает с 0,5 до 0,76-1,1 мг-экв./г. При концентрации перекиси водорода менее 3 и более 5 обменная емкость сорбента возрастает в меньшей степени. Элюирование ренияпроводят. раствором аммиака, Благодаря увеличению сорбируемости рения описываемый способ позволяет снизить потери и довести степень его извлечения до 99,7.П р и м е р 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 А. 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 анионообменнымсорбентом - макропористым слабоосновным анионитом на основе 2,5-метилвинилпиридина и дивинилбензола марки АН, предварительно обработанным в автоклаве при 60 фС 2-ным раствором перекиси водорода в течение 6 ч и переведенным в хлоридную форму в динанамических условиях пропусканием пятикратного объема 5-ного раствора НС 1 с последующей отмывкой избытка соляной кислоты деоиниэован973483ной 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 сорбента50 см, скорость пропускания раство 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 15,9хлористого натрия, возвращают на стадию 5 хлористого натрия, возвращают наэлектролиза. стадию электролиза. ДинамическаяДинамическая обменная емкость обменная емкость сорбента по. рениюсорбента по рению 0,76 мг-экв./г. 0,98 мг-экв./г. Укаэанным в примереУказанным 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, содержащегожащего 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 раствором5"ным раствором аммиака со скоростью соляной кислоты с последующей отмыв 2 мл/мин. Элюат выпаривают и выделяют кой иэбытка кислоты водой или расткристаллический перренат аммония, вором хлористого натрия до рН фильтП р и м е р 2. 15,0 кг отработан- рата 3,5-4,0. После пяти цикловного алюмоплатинорениевого катализа О рорбции и регенерации емкость анио-"тора загружают в электролизер и об- нообменного сорбента измеияется нерабатывают так же, как описано в более, чем на 1,5, Извлечение ренияпримере 1. Раствор, содержащий 0,13составляет 99,7.г/л рения и 16,0 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 счетну с анионитом АН:, предваритель- улучшения емкостных хараКтеристик,но обработанным в автоклаве при 60 ОС что позполяет повысить в 1,52,05-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 насорбента 50 см, скорость пропуска- регенерацию и повысить извлечениения раствора 3 мл/мин. Фильтрат из . рения до 99,7колонны, содержащий 0,002 г/л ренияи 15,9 хлористого натрия, возвращают на стадию электролиза. Формула изобретенияДинамическая 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- Ю электРохимическое,выщелачивание рений -генерации 226,3 л технологического содержащего материала в растворератсвора, содержащего рений. Элюирова хлористрго натрия и последующеение рения из сорбента ведут так же, пропускание раствора через анионит-как в примере 1. в хлоридной форме, о т л и ч а юП р и м е р 3. 15,2 кг отработан щ и й с я тем, что, с целью повы-Ного алюмоплатинорениевого,катали- шения степени извлечения рения,затора загружают в электролизер йраствор пропускают через макропорис-обрабатывают так же, как описано в тый слабоосновной анионит напримере 1. Раствор,. содержащий основе 2,5-метилвинилпиридина и0,14 г/л рения и 15,9 хлористого50 дивинилбензола, предварительнонатрия и имеющий рН 3,9, отделяют обработанный 2-5-ным водным раство"от твердой фазы, охлаждают и направ" ром перекиси водорода при 60-80 фС.ляют в напорную емкость. Раствор Источники информации,из напорной емкости поступает в колон- принятые во внимание при экспертизену с анионитом АН, предваритель- Я 1. Патент США В 3855383, кл. 423 но обработанным а автоклаве при 60 фС 49, опублик. 17.12.74.3-ным раствором перекиси водорода 2. Патент Великобритании 9 1359177в течение 6 ч переведенным в хло- кл. С 1 А, опублик. 10.06.74.ридную форму, как в примере 1, и от. Металлургия рения. И., ффйаукамытым 15-ным раствором хлористого 4 1970, с. 40-42.ФВНИИПИ Закаэ 8599/23 Тираж 509 Подписноеью вавка юв в Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4