Портал аналитической химии

Методики, рекомендации, справочники

Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов - 0382
Он-лайн библиотека - Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов



< Назад 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 Вперед >

ОГЛАВЛЕНИЕ

Макет страницы

 

 

Известен способ, согласно которому пентаксид ванадия, содержащийся в отработанном катализаторе, обрабатывают тионилхлоридом или фосгеном с получением летучего оксихлорида ванадия, который в свою очередь по известным способам снова превращают в пентаксид ванадия. Еще с большей эффективностью пентаксид ванадия может быть выделен из отработанного катализатора путем обработки четырех-хлористым углеродом при температуре >100°С с последующим взаимодействием газообразной реакционной смеси с аммиаком для получения ванадата аммония.

Эти процессы не обеспечивают регенерации катализатора, они лишь позволяют селективно извлекать содержащийся в нем ванадий. В то же время они требуют расходования дополнительных химических реагентов, и при их осуществлении возникает проблема выделения или удаления как образующихся побочных продуктов, так и остатков исходного отработанного катализатора.

Процесс, разработанный К. Робоком, Р. Вимсрсом, П. Водичем и Р. Тилем (патент США 4 111832, 5 сентября 1978 г.; фирма «Байер АГ», ФРГ), предназначен для регенерации дезактивированных катализаторов окисления, в частности содержащих оксид ванадия. Катализатор обрабатывают водным раствором аммиака и (или) амина при повышенной температуре, в результате чего по меньшей мере часть катализатора растворяется, а образующийся раствор или суспензию перерабатывают известными приемами для получения катализатора с восстановленной активностью.

Ниже приводится конкретный пример осуществления этого способа. Катализатор, в котором весовое соотношение компонентов составляет V2O5 : P2O5 : CuO = = 1 : 1,5 : 0,3, приготовляют в соответствии с патентом США 3 625863 из 1250 г 85 %-ного (по массе) водного раствора фосфорной кислоты, смешанного с 2100 мл воды, 686 г ванадата аммонии, раствора 800 г ацетата меди в 600 мл воды и 3000 мл 25 %-ного раствора аммиака. Катализатор используют в процессе окисления смеси бутана и бутена воздухом. Процесс проводят в трубчатом реакторе длиной 3 м и диаметром 25 мм с электрическим обогревом. Высота насыпного слоя катализатора составляла 260 см.

Через реактор подают (при нормальных условиях) 3,6 м3/ч воздуха, содержащего 38 г/м3 фракции C4, в которой ~80 % составляют н-бутилены. Температура реакции составляет 420 °С. Выход малеинового ангидрида на пропущенный бутилен равен 85 % (по массе). После непрерывной работы в течение нескольких лет выход понизился до 71 %.

Полученный дезактивированный катализатор в количестве 1000 г измельчают и обрабатывают 10 л 27 %-ного раствора аммиака в автоклавном реакторе объемом 20 л при перемешивании в течение 5 ч при ~ 150 °С и давлении 2,5 МПа. В результате получают 95 % раствор дезактивированного катализатора (степень растворения 95 %).

После этого реакционную смесь упаривают при 150 0C в ротационном испарителе до получения твердой пасты, которую затем высушивают при ~210 °С в течение 4 ч. Сухой продукт нагревают при температуре от 200 до 450 °С, повышая температуру на 10 град/ч, в атмосфере кислорода; при ~450 0C продукт выдерживают в течение 16 ч. Полученный материал затем измельчают с получением частиц размером 40— 500 мкм и, добавляя 2 % связующего вещества — стеарата алюминия, прессуют в шарики диаметром 6 мм.

Полученный таким образом регенерированный катализатор используют для окисления фракции C4 в вышеописанном реакторе. Выход малеинового ангидрида на пропущенный бутилен вновь достигает 85 %. После 1500 ч работы выход все еще остается на уровне 84 %; снижение активности происходит не быстрее, чем при использовании заново приготовленного катализатора.

Процесс, разработанный Р. 3. Пири и Р. С. Рикардом (патент США 4 115110, 19 сентября 1978 г.; фирма «.Ирз Сайенсез, Инк.»), предназначен для извлечения соединений ванадия из углеродсодержащих ванадиевых руд и отходов, таких как отработанные ванадиевые катализаторы. Процесс включает следующие стадии: обжиг ванадийсодержащего материала в атмосфере воздуха при 6000C для удаления основного количества органических материалов; дальнейший обжиг в кислороде при ^>800 0C в течение времени, достаточного для полного перевода ванадия в растворимую форму; выщелачивание полученного продукта разбавленным раствором минеральной кислоты или водой при рН = 2-ь7 для растворения соединений ванадия; осаждение ванадия из раствора в виде ванадата железа при добавлении растворимого соединения железа при рН = 1-=-7; получение из ванадата железа феррованадия по-

 

Сейчас на сайте

Сейчас 93 гостей онлайн

Методы исследования

Определяемые объекты

Аналитическая химия

На заметку

You are here: