Розробка технології утилізації уловлюючих мас та другої вторинної сировини, яка містить дорогоцінні метали. Дослідження процесу розчинення платиноїдів сумішшю кислот-розчинників. Математична модель стадій збагачення сировини і вилучення металу-осаджувача.
Аннотация к работе
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана на кафедрі хімічної технології неорганічних речовин, каталізу та екології Харківського державного політехнічного університету Міністерства освіти України. Науковий керівник: Лобойко Олексій Якович, доктор технічних наук, професор, Харківський державний політехнічний університет, завідувач кафедри хімічної технології неорганічних речовин, каталізу та екології. Офіційні опоненти: Клещов Микола Федосович, доктор технічних наук, професор, Харківський регіональний центр критичних пріоритетних технологій, генеральний директор. Захист дисертації відбудеться "17" червня 1999 р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.050.03 у Харківському державному політехнічному університеті за адресою: 310002, м. З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Харківського державного політехнічного університету.Рівень споживання цих металів зростає з кожним роком, а їхній середній приріст знижується. На Україні відсутні родовища платинових металів і для потреб нашої промисловості їх потрібно закуповувати за кордоном (1 г платини коштує близько 50; паладію - 10; родію - 150 гривень). Метою роботи було створення, на підставі наукових досліджень, гнучкої технологічної схеми, яка б надавала можливість проводити вилучення металів платинової групи з сировини різноманітної як за складом, так і за станом платиноїдів (у звязаному виді чи у вигляді металів) та розробка математичних моделей стадій (збагачення сировини, розчинення платиноїдів, осадження платиноїдів металом, вилучення металу-осаджувача) для створення програми розрахунку техніко-економічних характеристик виробництва і технічних параметрів основних апаратів. Це дозволило утилізувати різноманітну сировину практично за однією технологічною схемою, не знижуючи ступінь вилучення металів платинової групи. Використовуючи розроблену гнучку технологію вилучення МПГ з уловлюючих мас, відпрацьованих каталізаторів, електронного брухту та будь-яких шламів, можна утилізувати метали зі ступенем вилучення 95-98 % (в залежності від вмісту МПГ у сировині) на стандартному обладнанні та при найменшій екологічній безпеці навколишньому середовищу.Також було розглянуто реактиви, які можуть осаджувати платиноїди з сировини з малим та великим їх вмістом. На відзнаку від хлоридів, нітрати всіх металів добре розчинні, що дозволяє уникнути втрат таких металів, як Ag, присутніх в електронному брухті. Основну увагу було приділено вивченню процесу розчинення МПГ сумішшю кислот-розчинників, оскільки ця стадія відповідає за найбільш повне переведення МПГ у розчинний стан. За допомогою розробленої методики було зясовано вплив на хід процесу розчинення МПГ і їхніх сполучень таких технологічних параметрів як температура, час розчинення, концентрації кислот-розчинників та їхні співвідношення. , (25) де roc - кількість молів металу-осаджувача для осадження одного молю МПГ; m - маса осаджувача або Pt, г; n - ступінь окислення осаджувача або Pt; M - молярна маса осаджувача або Pt, г; Sakt - загальна поверхня одного молю металу-осаджувача, м 2; Smol - площа, яка зайнята одним молем металу-осаджувача, м 2;Sgr - площа поверхні однієї гранули, м 2; ngr - кількість гранул у одному молю; Sa - площа, яку займає один атом металу-осаджувача, м 2; qq - доля заповнення поверхні, ч.о.; ll - кількість шарів, які приймають участь у реакції; dd - товща реагуючого шару, м; Na - число Авогадро; Ra - середня міжатомна відстань, м.Запропоновано вилучати МПГ у вигляді концентрату цих металів. Одержання концентрату платиноїдів, на відміну від послідовного відокремлення кожного металу, дозволяє найбільш повно їх утилізувати (ступінь вилучення дорівнює 95-98 % ваг., в залежності від вмісту МПГ у сировині). Запропоновано проводити цей процес при температурі близько 320 К та стехіометричному еквівалентному відношенні "HNO3:баласт", час вилуження при цьому буде дорівнювати 3-5 хвилин. Запропоновано проводити процес осадження при співвідношенні соляної кислоти до металу-осаджувача більше 1, що дозволяе найбільш повно проводити вилуження металу-осаджувача паралельно з проведенням основного процесу - осадженням МПГ. Створено надійні математичні моделі всіх процесів: збагачення сировини, розчинення платиноїдів, осадження платиноїдів металом, непродуктивного вилуження металу-осаджувача на стадії осадження платиноїдів, вилучення металу-осаджувача, за допомогою яких проведено техніко-економічні розрахунки, які і показали доцільність використання розробленої технології.