194946. lajstromszámú szabadalom • Eljárás legalább 99,9% tisztaságú platina előállítására használt katalizátorokból és/vagy egyéb használt fémplatinákból
194946 A találmány tárgya eljárás legalább 99,9%-os platina előállítására alumíniumoxid hordozóra felvitt platinatartalmú használt katalizátorokból és/vagy hulladék platinafémből és platinaötvőzetekből. Az alumíniumoxid bázisra felvitt platinatartalmú katalizátorokat főként a kőolajfeldolgozás számos területén használják, pl. reformáló-, izomerizáló-, hidrospaltoló-, szelektív hidrogénező, stb. műveleteknél. Az alumíníumoxid (-A1203) hordozóra felvitt platina finoman diszpergált és adott esetben pl. halogénnel aktíváit. A katalizátor a platinán kívül más, a platinacsoportba tartozó fémeket: ródiumot, irídiumot és palládiumot is tartalmazhat kis mennyiségben. Ismeretes még a kristályos platina helyett amorf, ún. platinakorom alkalmazása a hidrogénező reakció gyorsítására. Noha a fenti katalizátorok viszonylag tartósak és élettartamuk sok esetben években mérhető, időnkénti regenerálásuk szükséges, és a termelés költségeit jelentősen befolyásolja a nemesfém ára. A használt katalizátorokból a platina előállítására (visszanyerésére) számos módszer ismeretes, lényegében három fő irányzattal: — pirogén, kohászati feldolgozás (pirometallurgia), — a nemesfém eltávolítása a katalizátor hordozóról halogénezéssel (halogénmetallurgia), — savas vagy lúgos szelektív oldás (hidrometallurgia), amely eljárásoknak különféle alváltozatai is léteznek. Pirogén előkezelést ismertet nemesfémtartalmú ásványi hulladékok feldolgozására az 1 604 768 sz. angol szabadalmi leírás, melynél a kapott salak (hamu) vizes kezelése után következik a nemesfém savas kioldása. Érdekes pirogén módszert ismertetnek a 3 146 034 és a 3 146 036 számú NSZK szabadalmi leírások, ahol a megömlesztett katalizátort redukálható fémoxiddal reagáltatják, amely a platinát összegyűjti, majd ezt követően plazma kemencében történik a továbbfeldolgozás kohászati módszerekkel. A Rév. Latinoamer. Ing. Quim. Appl. 1982. decemberi száma az 55-60 oldalakon Rivarola cikkében a használt katalizátor fluidágyas klórozást ismerteti CCi4-el,nitrogén áramban. Noha a katalizátor 0,354 tömeg%-os platinatartalmát majdnem teljesen visszanyerték, az eljárás kivitelezése ipari méretekben — annak magas költségei miatt — alig jöhet szóba. A használt katalizátorok foszgénes kezelését ismerteti a platina visszanyerésére a C.R. Acad Se. Paris 1975. 11. 17-i száma Serie C419-421. oldalain. A használt platina-katalizátor sósavas, 110°C-on történő oldását ismerteti hidrogén-hexaklóroplatinát előállítása mellett a 185 756 sz. cseh szabadalmi leírás, amely rendkívül lassú folyamat. A 2 659 390. sz. NSZK szabadalmi leírás fluorgázos halogénezési eljárást ismertet 100-300°C-os hőmérsékleten, 1 2 amit a platinafluorid további feldolgozása követ. A Chem. Techn. 1982. decemberi száma 652-653. oldalakon olyan szelektív platina kioldást ismertet nátronlúggal a híg kénsavval, amely csak jelentős platinaveszteséggel kivitelezhető a jelenlévő inhibitorok, a karbonsavak miatt. A platina vizes oldatának bonyolult tisztítását ismertetik az 1 495 931 és 1 497 534 sz. angol szabadalmi leírások nitrogéntartalmú szerves vegyületeken keresztül (folyadék-folyadék extrakció), elsősorban a platinatartalmú katalizátor ródium és iridium alkotóinak szétválasztása érdekében. A 4 257 807 sz. USA szabadalmi leírás olyan eljárást ismertet, amelyben a platina oldatát vérliszt segítségével alakítják át tiszta vizes oldattá egy körfolyamatban végzett extrakció folyamán. Az elsősorban a General Motors által alkalmazott, a kipufogó gázok tisztítását szolgáló katalizátor palládiumtartalmú platináját szelektíven oldják ki 5%-os salétromsavat tartalmazó sósavval, ily módon a nemesfémek 85-92%-át sikerül kinyerni, tehát a veszteség viszonylag nagy és bonyolult a továbbfeldolgozás. Ezt az eljárást a Soc. Automative Engineers 1982. 90(2). száma ismerteti az 58-60. oldalakon. Az Erz Metal! 35/1982. Nr. 7/8/. a 347-349. oldalakon ismerteti a platinatartalmú alumíniumoxid bázisú katalizátorok olyan feldolgozását, ahol a megőrölt katalizátort 50 tömeg%-os kénsavval kezelik 120°C on, majd néhány óra múlva dekantálják a keletkező alumíníumszulfát oldatot, amit a papíripar hasznosít. Az oldhatatlan maradékban levő nemesfémek további feldolgozását nem ismertetik, de utalnak rá, hogy vegyes nemesfémek esetén ioncsere szükséges azok szétválasztására, ill. tisztítására. A fentiekben ismertetett pirogén, ill. halogén-metallurgiai eljárások fő hátránya, hogy a platinát viszonylag rossz hatásfokkal nyerik ki a hordozóról, nem kellően tiszta formában, ami komplikált további tisztítást igényel. Az oldásos módszerek esetében pedig úgy szintén viszonylag rossz hatásfok mellett a platina és az esetleges platinafémek (Pd, Rh, Ír) híg oldat formájában oldhatók ki és az ismételt felhasználáshoz szükséges legalább 99,9%-os tisztaság csak költséges, sorozatos további tisztítási műveletek útján valósítható meg. A platinatartalmú katalizátorokon kívül igen nagy mennyiségben képződik hulladék olatinafém (katalizátorháló, eszközplatina, termoelemek, felvásárolt hulladék, stb.). Ezek egy része szintén ródium, iridium, palládium vagy arany ötvözet. Ezeknek a platinahulladékoknak az újrafeldolgozására általában hidrometallurgiai oldásos technológiák ismertek. Ilyen eljárás található a Gmelin: Platin, System Nr. 68-ban, amely szerint a Pd, Rh, ír' és Au tartalmú platinahulladékot király vízben oldják, amikor is oldódik a Pt, Rp és az Au. A Rh és ír oldhatatlan maradékot képez. Az oldatból vas(II) szulfáttal ejtik ki az aranyat, majd ammónium-kloriddal a platinát 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
