Апр 12 2002

Перероблення вІдпрацьованих каталІзаторІв марки КСО з одержанням металевих мІдІ І цинку

Опубликовано в 07:34 в категории Сбор и утилизация отходов

Перероблення вІдпрацьованих каталІзаторІв марки КСО з одержанням металевих мІдІ І цинку

В.Т. Яворський1, Я.А. Калимон1, З.О. Знак1,

В.М. Срібний2, О.І.Кунтий1

style=\’text-align:center;line-height:17.5pt\’>1Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

2Державне підприємство "Аргентум", м. Львів

На сьогоднішній час в Україні все гостріше відчувається дефіцит кольорових металів, зокрема міді, цинку, нікелю, які мають дуже широке застосування у технологіях основних неорганічних речовин та органічного синтезу як каталізатори (мідь, нікель, цинк) і очисні маси (цинк), в електрохімічних виробництвах, електротехнічних пристроях, електричних транспортних системах як електропровідні деталі (мідь), гальванічних виробництвах для нанесення захисних покриттів (цинк, нікель). Причинами такого стану на ринку кольорових металів України є недостатній ступінь утилізації матеріалів, що містять зазначені кольорові метали, та практично неконтрольоване та необліковане вивезення брухту кольорових металів за межі країни. Ці ж метали якщо й повертаються в Україну, то лише у вигляді готових виробів, вартість яких значно перевищує ту, якщо перероблення відходів та виготовлення продукту відбувалось би тут, в нашій країні.

У зв`язку з викладеним вище актуальною проблемою є перероблення відпрацьованих каталізаторів з одержанням відповідних металів. Одними з найпоширеніших каталізаторів, що застосовуються у хімічній та нафтохімічній промисловості для здійснення каталітичних процесів конверсії вуглецю (ІІ) оксиду водяною парою є каталізатор марки КСО та інші каталізаторні маси, що схожі за призначенням та складом.

Вміст міді і цинку (у перерахунку на їх оксиди) в каталізаторах типу КСО-СФ і КСО-СТ відповідно становить 36…46 та 23…33 мас.%. У каталізаторах СНК-2, які також застосовують для конверсії СО, характеризуються майже таким ж вмістом СuO (35…45%) та ще вищим вмістом ZnO – 35…45%.

Проведено якісний та кількісний аналіз відпрацьованих каталізаторів та відходів, які утворюються при виготовленні каталітичних мас. Встановлено, що вміст основних компонентів у відпрацьованих каталізаторах є дещо нижчим, ніж у свіжих, що, в першу чергу, можна пояснити утворенням шпінелей.

Попередньо проведений техніко-економічний аналіз розроблених варіантів технологічного процесу перероблення зазначених матеріалів став підставою для проведення експериментальних досліджень та розроблення технології перероблення цих каталізаторів з одержанням металевих міді та цинку.

Технологічний процес складається з таких основних стадій: подрібнення каталізатора, вилуговування міді та цинку, фільтрації, електрохімічного вилучення міді та цинку. Для підвищення ефективності процесу для його різних варіантів застосовано технологічні зв`язки із повним, або частковим рециклом. У другому випадку запропоновано використовувати розчин, що утворюється після вилучення міді та частини цинку, для вилуговування цинку із зовсім іншого типу цинквмісних каталітичних мас.

Встановлено, що незважаючи на уявну простоту технологічного процесу, йому притаманна ціла низка особливостей як кінетичного так і технологічного характеру, які можуть істотно погіршити ступінь вилучення цінних компонентів та показники процесу в цілому. Зокрема, виявлено, що розмелювання як відпрацьованих каталізаторів, так і відходів їх виробництва відбувається швидко з незначними енерговитратами. Тому окремі варіанти технологічного процесу цієї стадії не включають. Значно складнішими є наступні стадії: вилуговування та, особливо, фільтрація. Нами встановлено оптимальні концентрації кислоти, за яких досягається практично повне вилуговування міді та цинку, при цьому отримані розчини можна використовувати у рециклі. Також зауважено, що склад вилуговуючого розчину та технологічні особливості вилуговування впливають на перебіг наступних стадій – фільтрації та промивання осаду, швидкість яких може змінюватись у 7…10 разів і призводять до втрат компонентів.

Проведено дослідження, виявлено особливості та встановлено оптимальні параметри (напруги, густини струмів) електрохімічного вилучення міді та цинку із технологічних розчинів, що утворюються на відповідних стадіях процесу. Запропоновано та апробовано ефективний метод очищення розчину, що надходить на електрохімічне вилучення цинку від залишкових концентрацій міді.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.