Rénium nélkül a rakéták nem repülnek

Ez továbbra is magas szintű kereslet a fém, és a második mennyiség régió fogyasztás rénium - petrolkémiai, ahol alkalmaztak réniumot főleg álló platina-rénium reformáló katalizátoroknak a termelés ólommentes (ólommentes), nagy oktánszámú benzin. Annak ellenére, hogy a hatalmas mennyiségű kőolaj-finomítás, a kereslet a rénium ágazat viszonylag kicsi a visszatáplálás miatt, amely elvesztette több mint 10% réniumot. A legfrissebb adatok szerint a petrolkémiai ipar évente további 5 tonna ammónium-perrénátot fogyaszt. Mindazonáltal, figyelembe véve az új rénium katalizátorok a szerves szintézisben, ideértve az olyan ígéretes GTL-technológiák (a gáz cseppfolyósítása, Gáz-folyadék), várható, hogy hosszú távon a kereslet növekedése a rénium az ágazatban.

30 g / t (egyes területeken legfeljebb 1000 g / t) [2], ami ipari szempontból jelentős koncentráció, a furamol mező sziklák az aktív vulkán kráter közelében találhatók. A rénium a vulkán kráterében forró gőzgáz-kibocsátásban is jelen van. A fémek ilyen forrásból való kivonása messze nem triviális. Az orosz tudósok által javasolt, a vulkán gőz- és gázkibocsátásából származó rénium-leválasztás technológiái még mindig kísérleti tesztelés szakaszában vannak. Jelenleg a rénium Oroszországban történő előállítását csak a másodlagos rénium csekély mennyisége korlátozza, amelyet a fémtartalmú nyersanyag feldolgozása során állítanak elő, amely különböző becslések szerint nem haladja meg a 0,5-1,5 tonnát.

Annak ellenére, hogy a gyors fejlődés és javulás rénium ZHNS központosított újrahasznosítását ilyen ötvözetek Oroszország még nem állapították meg, és végre az egyes kisvállalkozások kísérleti üzemi és ipari méretekben. [3] Ugyanakkor külföldön általa kifejlesztett a gyakorlatban a „újrahasznosítás zártláncú” [4] a használatát rénium tartalmú nikkel szuperötvöze, amikor a nagy gyártók a repülőgép-hajtóművek, mint a General Electric, a gyűjtést a használt alkatrészek rénium ZHNS annak ügyfeleinek szerte a világon, és végezzen a feldolgozás saját kapacitással.

Oroszországban, a perestroika években, különleges helyzet alakult ki a reformmódosítási katalizátorok feldolgozásával. Az állam átengedte az ilyen nyersanyagok feldolgozását magánkézbe, melyeket nem érdekelt a rénium kivonása. Az elmúlt években a fémek árának emelkedése arra kényszerítette a finomítót, hogy erőfeszítéseket hajtson végre a platina és a katalizátorok visszanyerésének maximalizálása érdekében.

Az alumínium-platina-rénium-katalizátorok feldolgozására szolgáló meglévő technológiai rendszerek feltételesen két csoportra oszthatók: [5]
1 - az alumínium-oxid bázis katalizátor bomlásával;
2 - értékes összetevők szelektív visszanyerése (a szubsztrátum bomlása nélkül).

Mindkét megközelítés rendszerint ötvözi a piro- és hidrometallurgiai műveleteket a technológiai folyamat különböző szakaszaiban.

A bomlás az alumínium-oxid katalizátor-hordozót alkalmazunk, tömény oldatok ásványi savak és lúgok, és a folyamat fut hatékonyabban emelt hőmérsékleten és nyomáson során létrehozott autoklávban kimosódás. Az utóbbi években az is aktívan vizsgálja a lehetőségét, hogy a mikrohullámú sugárzás intenzívebbé az oldódási folyamat. Így attól függően, az eljárás körülményeitől, vagy előállíthatók koncentrátumot tartalmaznak egy vagy mindkét komponens az oldhatatlan maradék, amelyeket majd feldolgozni a finomítói gyártás, vagy a katalizátor komponenseket teljesen át megoldás, ahol a platina és rénium kicsapással kinyerjük, vagy ioncserélő szorpciós.

Újrahasznosítása katalizátorok platinorenievyh bomlás lúggal használt bázisok a JSC „Ipari katalizátorok” (Ryazan), ahol kapott 5-25% koncentrátum nemesfémek az oldhatatlan maradék, és a nátrium-aluminát oldatot alkalmazzuk a termelés az új katalizátor hordozók és adszorbensek és párátlanítók.

A katalizátor teljes feloldása céljából egy fluorozott vagy sósavval (oxidálószerrel) is felhasználtuk. Ebben az esetben csapadékos módszereket alkalmaznak a fémkoncentrátumok aluminátoldatokból való izolálására.

Egy másik megvalósításban a teljes bomlása az alumínium-oxid-alapú katalizátorok a szinterelést végzünk lúgos reagensekkel (lúg, szóda, stb) jelenlétében az oxidáló vagy redukáló szerekkel majd kimosódás vizes oldatok a torta.

Az egyik technológiai lehetőségek alapján szinterezés lúggal katalizátorok aktivitását vizsgáltuk néhány évvel ezelőtt a JSC „Krastsvetmet” a feldolgozás a katalizátorok KR 108 és KR 110 Amikor a víz kimosódás a torta az oldatban átalakítottuk alumínium és rénium, az utóbbit izoláljuk cementálására vas- koncentrátum por . A kapott dúsított réniumtermék 2-19% Re, <0.1% Pt, 4-13% Fe, 4–10% Al и далее был переработан на перренат аммония, соответствующий требованиям ТУ–48–7–1–90. Промышленной группой «Редмет» (г. Новосибирск) из раствора от растворения спека рений извлекают ионообменной сорбцией. Платину из остатка выделяют методом гидрохлорирования.

Ahhoz, hogy végre a második megközelítés a feldolgozási dezaktivált katalizátorok reniforminga - szelektív kivonása az alkatrészek is használhatók, mint piro- és hidrometallurgiai eljárások. A legegyszerűbb változat a katalizátorokból származó rénium kénsavoldata. Ezt a technikát alkalmazták a Kola MMC Severonickel Kombinációjában 1980-90-ben tesztelt technológiában. Extraháló rénium enyhén savas kimosódás oldat 96-97%, alumínium és platina is maradnak a maradékban, amelyet a továbbiakban a feldolgozási láncban a növényi kemencék COP finomító üzem. Az oldatokból származó réniumot VP-14P gyantán végzett anioncserélő szorpcióval izoláljuk.

Továbbá, a szelektív extrakció oldatban katalizátor komponensek lehetséges kioldásával sósavas oldatok jelenlétében egy oxidálószer, gyengén savas oldatok keverékéből sósav és salétromsav, és még szóda megoldásokat. Bizonyos esetekben a folyamatokat intenzívebbé teszik autokláv alkalmazásával. Népszerű irányba solvometallurgii hidrometallurgiai - kimosódás szerves folyadékok és a szelektív hasznosítás rénium származó kimerült katalizátorok eljárást biztosítunk a klórozás dimetil-formamidban. Mindazonáltal az ilyen egzotikus módszerek még nem találtak ipari alkalmazást.

Az 1980-as évek eleje óta. Azt vizsgálták annak lehetőségét, elválasztása a dezaktivált katalizátor fém alumino-platina-rénium katalizátorok elektrolízis. Javasolt szelektív elektrokémiai technológiaátadásokhoz rénium-klorid elektrolit oldat, ízületi transzferek rénium és platina sósavban oldjuk vagy kevert sója-kénsav elektrolitot, és az utóbbi esetben lehetséges egyidejű kiválasztása elemek a katód egy fém öntőforma. Elektrokémiai finomítás alumínium-oxid-bázis katalizátorként gyakorlatilag nem befolyásolja, és lehet használni a gyártás az új felek katalizátorok. Fémes platina-rénium csapadékot szerezhetők be a katód lehet használni a készítmény az új katalizátorok. Továbbá, alkalmazása elektromos áram vezet a intenzívebbé a folyamatok, ami viszont lehetővé teszi, hogy a kevésbé koncentrált oldatok, csökkenti reagensfogyasztás és megkönnyíti azok további hasznosításra. Az elektrokémiai technológiák nyilvánvaló előnye ellenére nincsenek adatok ipari felhasználásukról.

Végül, az egyik módszer a szelektív hasznosítás rénium a dezaktivált katalizátorok a magas hőmérsékletű oxidatív sztrippelő illékony rénium. Az előnye, hogy egy ilyen rendszer, hogy ha a katalizátort kalcináljuk feletti hőmérsékleten 1000 ° C-on megy végbe nem csak stripping rénium, de egy fázis átmeneti alumíniumoxid Al2O3 szubsztrát „gamma” - a „alfa” -forma, amely nagy kémiai ellenállást, valamint átmeneti Platinum kevésbé rezisztens formában, ami pozitívan befolyásolja további szétválasztását a kioldódási folyamat során.

Az iparban oxidatív rénium desztillációs eljárás, lényegében végre a malomban „Severonikel»Kola Peninsula amikor dezaktiválódott katalizátort tápláltunk be a feldolgozási láncban az elsődleges előállító kemence«fluid ágy”. Ebben az esetben, rénium, valamint az égő gázok tápláljuk be a kénsav növény, ami szinte teljesen nedves alátöltés oldatot pylegazoulavlivaniya (LPA). Azonban, mivel nincs hatékony technológia a rénium elkülönítéséhez az MPA megoldásaiból egy vállalkozásban, egy ilyen rendszer gyakorlati működése lehetetlen. Az elmúlt években, ICTREMRM KSC alakult több változatban a technológia kitermelése rénium oldatokból LPA üzem „Severonikel” OJSC Kola MMC alapján folyadék-folyadék extrakció, de amíg ők maradnak gazdátlanul a hazai ipar.

Ez így látható a példa felmérés katalizátorok technológiák műszaki megoldások a kitermelés az értékes fémet, például rénium, újrahasznosított mostanáig több mint elég. Ugyanakkor be csak néhány technológiát, és egy nyersanyag Oroszország ténylegesen feldolgozott egy korlátozott számú vállalat szolgáló szabály, intra-igények (regenerált ammónium perrenát használják, hogy a katalizátorok).

A fentiek fényében nyilvánvaló, hogy az ország védelmi képességének megerősítése érdekében meg kell találni a módját, hogy csökkentse az orosz ipar függőségét a réniumnak stratégiai fontosságú fémként történő behozatalához. Ehhez olyan új technológiák kifejlesztésére kell összpontosítani, amelyek lehetővé teszik a fémek bányászatát a "nehéz" betétektől, a nem szokványos nyersanyagforrásoktól, valamint a másodlagos nyersanyagokból származó rénium újrahasznosítását.

Szöveg: А.М. Petrova - Ph.D. tudományos. az ICTREMMS KSC RAS, A.G. Kasikov - Ph.D. Head. hidrometallurisztikai ágazat ICTREMMS KSC RAS ​​(Apatity)