СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ ПЛАТИНОВОЙ ГРУППЫ В ОТРАБОТАННОМ КАТАЛИЗАТОРЕ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ ПИРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
METHOD FOR CONCENTRATION OF PLATINUM GROUP METALS IN A SPENT ALUMINUM-BASED CATALYST BY PYROMETALLURGICAL METHOD

Область техники
Настоящее изобретение относится к сфере получения металлов платиновой группы, а именно к способу концентрирования металлов платиновой группы в отработанном катализаторе на основе алюминия пирометаллургическим методом.
Уровень техники
2
3
Благодаря высокой стабильности, жаропрочности, отличной каталитической активности и другим исключительным физико-химическим свойствам металлы платиновой группы (Металлы платиновой группы, МПГ) широко используются в автомобильной промышленности, нефтяной отрасли, электронике и электротехнике, химической промышленности, аэрокосмической промышленности, в области защиты окружающей среды и в других областях. Однако Китай имеет скудные запасы металлов платиновой группы, но при этом потребляет их в общих объемах, поэтому сильно зависит от зарубежных поставщиков и имеет ярко выраженное несоответствие между спросом и предложением. Нефтехимическая отрасль - важная область применения металлов платиновой группы, где они используются для гидрирования, дегидрирования, окисления, восстановления, изомеризации, ароматизации, крекинга, синтеза катализаторов на носителях из AlO. По состоянию на 2018 год в нефтяной и химической отраслях в Китае насчитывалось 26 тыс. крупных предприятий, объем переработки сырой нефти превышал 650 млн тонн, расход катализаторов около 6000-8000 т, расход металлов платиновой группы - 20-25 т, имелись достаточно большие запасы ресурсов.
2
3
2
3
2
Носитель отработанных катализаторов на основе алюминия представляет собой AlO с высокой температурой плавления. Обычный катализатор CaO-MgO-AlO-SiO имеет высокую температуру плавления и образует большой объем шлака. При использовании железа в качестве коллектора образуется тугоплавкий сплав - ферросилиций, что в конечном итоге приводит к низкому коэффициенту извлечения металлов платиновой группы.
2
3
2
2
3
2
3
2
3
2
x
В настоящее время основным методом извлечения металлов платиновой группы из отработанных катализаторов на носителях из AlO является метод влажного растворения, то есть металлы платиновой группы растворяют разными окисляющими веществами в кислотной среде, обеспечивая эффективное разделение металлов платиновой группы и носителя. Например, китайский патент на изобретение (номер заявки CN 201810979537.5) описывает способ извлечения платины и рения из отработанного катализатора на носителе из оксида алюминия с использованием серной кислоты для растворения носителя из оксида алюминия, для гидролиза платины используется царская водка; этот способ требует большое количество серной кислоты и приводит к образованию большого объема сточных вод, из-за чего оказывается большая нагрузка на окружающую среду. Китайский патент на изобретение (номер заявки CN 201910796194.3) описывает метод предварительной обработки окислительным обжигом с последующим выщелачиванием палладия соляной кислотой и окислителем на основе хлора. Китайский патент на изобретение (номер заявки CN 201810181326.7) описывает технологию извлечения органических веществ из отработанного катализатора низкотемпературной перегонкой с последующим применением HCl+NaC+НО для окислительного выщелачивания палладия. Китайский патент на изобретение (номер заявки CN 201710383466.8) описывает технологию, при которой сначала осуществляется дробление и измельчение носителя из оксида алюминия, а затем - селективное растворение платины с использованием соляной кислоты, серной кислоты, NaCl и жидкого NaClO. Китайский патент на изобретение (номер заявки CN 201810842524.3) описывает труднорастворимый платиносодержащий отработанный катализатор на основе α-AlO, в этом случае происходит щелочная закалка и иммерсивное растворение носителя из AlO, а затем - окислительное растворение платины в смеси соляной кислоты и хлората натрия. В результате применения вышеописанных технологий влажным методом образуется большое количество сточных вод, кроме того, в процессе растворения металлов платиновой группы образуются Cl, NO и другие отравляющие газы, серьезно загрязняющие окружающую среду.
3
2
2
2
2
2
В последние годы активно исследуют концентрирование при выплавке пирометаллургическим методом. Китайский патент на изобретение (CN 201710856842.0) описывает способ микроволнового нагрева и плавки для улавливания металлов платиновой группы с использованием NiS в качестве коллектора с добавлением как минимум одного вида шлакообразующего компонента: бура, карбонат натрия, бикарбонат натрия, гидроксид натрия, пероксид натрия и метилцеллюлоза. Способ извлечения металлов платиновой группы с помощью микроволн из отработанного катализатора при температуре 1050-1200°С имеет такие преимущества, как низкая температура плавления и высокая степень извлечения. Однако в процессе улавливания образуется SO, к тому же, никель является токсичным тяжелым металлом, что создает потенциальные риски для окружающей среды. Китайский патент на изобретение (CN201811156196.8) описывает способ циклического использования отработанных печатных плат и отработанных автомобильных катализаторов в качестве ресурсного сырья. Суть метода заключается в использовании меди в качестве коллектора для извлечения металлов платиновой группы из отработанных катализаторов, степень извлечения превышает 98%, однако существует риск загрязнения тяжелыми металлами и выброса диоксинов. Китайский патент на изобретение (CN201510797358.6) описывает процесс, при котором в качестве коллектора используется никелевый штейн, в качестве шлакообразующих компонентов для плавки и извлечения металлов платиновой группы из отработанного катализатора при температуре 1400-1450°С используются оксид кальция и диоксид кремния, к тому же, никель является токсичным тяжелым металлом, и в процессе плавки образуется газ SO. Китайский патент на изобретение (CN201911145745.6) описывает способ извлечения металлов платиновой группы из отработанного катализатора летучих органических соединений, при котором в качестве коллектора используется FeS, а в качестве шлакообразующих компонентов используются оксид кальция, карбонат натрия, фторид кальция, бура и др. Температура плавления составляет 1000-1700°С; этот способ дает хороший результат извлечения металлов платиновой группы, но имеет такие недостатки, как образование газа SO и большого количества шлака. В китайском патенте на изобретение (CN201610883402.X) и в литературном источнике (Хэ Сяотан, Ли Юн, У Силун, Чжао Ю, Ван Хуань, Лю Вэнь, «Предварительное исследование технологии концентрирования металлов платиновой группы методом плазменной дуговой плавки [J]. Драгоценные металлы, 2016 г., 37(01): 1-5) описывается использование автомобильных отработанных катализаторов и железа в качестве коллектора с помощью плазменно-дуговой печи, температура плавления составляет 1500-1800°С. Данный способ имеет такие преимущества, как короткий технологический процесс и высокая степень извлечения металлов платиновой группы. Однако при высокой температуре образуется ферросилиций, который впоследствии сильно затрудняет выделение металлов платиновой группы, что в конечном итоге приводит к увеличению затрат и низкой степени извлечения. Например, в литературе (У Силун, Хэ Сяотан, Ли Хунмэй, Чжао Цзиньчэн, Ши Цюцзе, Тан Юнсун, Ли Юн, Ван Хуань, Чжао Ю, Лэй Тин, «Экспериментальное исследование растворения концентратов ферросплавов, содержащих платину, палладий и родий [J]. Цветные металлы (часть «Выплавка»), 2016(03): 52-54+67) рассматривается растворение ферросплавов, полученных плазменной плавкой, и извлечение металлов платиновой группы. Содержание элементарного кремния в ферросплавах составляет 10-15%. Обнаружено, что Fe-МПГ очень устойчивы к коррозии. При оптимальных условиях процесса выщелачивания с использованием соляной кислоты и окисленного хлората натрия коэффициенты выщелачивания платины, палладия и родия составляют 57%, 62% и 25% соответственно. Китайский патент на изобретение (CN 103014352 А) описывает способ извлечения методом плавки металлов платиновой группы из нефтехимических катализаторов на носителе из оксида алюминия с использованием железа и меди в качестве коллектора и натриевой соли в качестве шлакообразующего компонента. Способ извлечения металлов платиновой группы из нефтехимических катализаторов на носителе из оксида алюминия при температуре 1100-1450°С хотя и позволяет избежать образования ферросилиция, однако он не описывает, какого рода натриевая соль используется, а результат извлечения требует подтверждения.
Раскрытие сущности изобретения
2
3
2
3
2
3
2
3
3
3
2
3
Предшествующий уровень техники требует серьезного расхода реагентов для выщелачивания влажным способом отработанного катализатора на основе алюминия, приводит к образованию большого количества сточных вод и загрязнению тяжелыми металлами при использовании меди, свинца и никеля в качестве коллекторов пирометаллургическим методом; высокотемпературная плавка с использованием железа в качестве коллектора приводит к образованию ферросилиция в результате восстановления диоксида кремния, что приводит к последующим техническим проблемам, связанным с низким коэффициентом выщелачивания металлов платиновой группы, высоким расходом материала, большим количеством шлака и др. Поэтому настоящее изобретение обеспечивает способ концентрирования металлов платиновой группы в отработанных катализаторах на основе алюминия пирометаллургическим методом. На основе шлаковой системы нового типа СаО-AlO-FeO-ВО, не содержащей кремния, и используя железо в качестве коллектора для извлечения металлов платиновой группы из отработанных катализаторов, можно полностью избежать загрязнения тяжелыми металлами и образования ферросилиция и добиться экологически чистого и малозатратного извлечения металлов платиновой группы с низким содержанием шлаков и высоким коэффициентом извлечения, в связи с чем данный способ имеет перспективы промышленного применения. В настоящем изобретении используются следующие технические решения: Способ концентрирования металлов платиновой группы в отработанном катализаторе на основе алюминия пирометаллургическим методом заключается в том, что железо используется в качестве коллектора, отработанный катализатор на основе алюминия используется в качестве объекта переработки, применяется шлаковая система СаО-AlO-FeO-ВО, извлечение металлов платиновой группы происходят путем плавки при определенном парциальном давлении и, наконец, после разделения шлака и железа получают сплав Fe-МПГ, что обеспечивает эффективное извлечение металлов платиновой группы.
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
Кроме того, массовые доли СаО, AlO, FeO и ВО в описанной шлаковой системе СаО-AlO-FeO-ВО составляют 35-50%, 40-60%, 5-10%, 0-10% соответственно; сумма СаО, AlO, FeO и ВО≥90%.
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
2
2
Кроме того, в описанной шлаковой системе СаО-AlO-FeO-ВО помимо четырех компонентов СаО, AlO, FeO и ВО используются и другие компоненты один или несколько следующих компонентов: LiO, NaO, КО, MgO, FeO и MnO, содержание каждого из них составляет 0-5% массовой доли.
-3
-3
2
3
Кроме того, в качестве описанного коллектора используется порошок железа, количество которого составляет 5-40% массовой доли от массы упомянутого отработанного катализатора на основе алюминия, парциальное давление кислорода поддерживается на уровне ≤10 атм, температура плавления составляет 1500-1800°С. При этом, контролируя парциальное давление кислорода в системе на уровне ≤10 атм, можно предотвратить вступление железа в реакцию с FeO в шлаковой фазе, которая приводит к потерям коллектора и влияет на результат извлечения.
Кроме того, упомянутый способ может полностью решить проблему образования ферросилиция в процессе использования железа в качестве коллектора, степень извлечения металла платиновой группы данным способом составляет не менее 99%.
2
3
2
3
Кроме того, шлаковый расплав, образованный в результате упомянутого способа, не содержит тяжелых металлов, имеет высокое содержание AlO и определенное количество ВО. Шлаковый расплав, полученный при извлечении металлов платиновой группы методом плавки, может использоваться для производства цемента с высокой прочностью, хорошей термической стабильностью и низким коэффициентом расширения.
Кроме того, упомянутый отработанный катализатор на основе алюминия представляет собой отработанный катализатор, содержащий металлы платиновой группы, на носителе из оксида алюминия.
Принцип действия настоящего изобретения заключается в следующем.
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
Способ, предложенный в рамках настоящего изобретения, использует такую особенность, как непрерывное образование железом и металлами платиновой группы твердого раствора. Использование нетоксичного железа для извлечения металлов платиновой группы из отработанных катализаторов на основе алюминия позволяет избежать загрязнения от меди, свинца, никеля и других тяжелых металлов, используемых для извлечения пирометаллургическим методом. Эффективность извлечения металлов платиновой группы в основном зависит от вязкости и плотности шлакового расплава. Чем ниже вязкость и плотность, тем легче разделить ферросплав и шлаковую фазу и тем выше степень извлечения металлов платиновой группы. В настоящем изобретении на основе двухкомпонентной фазовой диаграммы СаО-AlO при температуре около 1370°С происходит эвтектическая реакция, а затем путем добавления СаО и AlO к FeO при относительно низкой температуре плавления образуется феррит кальция (1100-1250°С) и ферроалюминат кальция (~1400°С), далее температура плавления в шлаковой фазе еще больше снижается, и когда содержание AlO в шлаковой фазе находится в диапазоне 40-60% массовой доли, точка плавления падает ниже 1400°С, при определенной степени перегрева (100-400°С) образуется шлаковый расплав с хорошей текучестью. Одновременно с этим вводится ВО, в результате реакции с СаО и AlO образуется борат кальция с низкой температурой плавления, борат алюминия, бороалюминат кальция и другие соединения. Затем эти соединения и вышеупомянутый феррит кальция, ферроалюминат кальция образуют эвтектический сплав с более низкой точкой плавления. Затем образуется шлаковая система нового типа СаО-AlO-FeO-ВО с более низкой вязкостью и плотностью. Чтобы выполнить требования более низкой температуры плавления (<1400°С), содержание AlO в шлаковой фазе увеличивается одновременно с увеличением степени извлечения металлов платиновой группы.
Положительный эффект настоящего изобретения заключается в следующем.
2
3
2
3
2
3
2
3
2
(1) В упомянутом способе настоящего изобретения используется шлаковая система СаО-AlO-FeO-ВО, которая в корне предотвращает введение кремния и полностью решает проблему образования при высокой температуре ферросилиция при использовании железа в качестве коллектора в общеизвестной шлаковой системе CaO-(MgO)-AlO-SiO, способствуя эффективному разделению металлов платиновой группы и железа.
2
3
2
3
2
3
2
3
(2) Шлаковая система СаО-AlO-FeO-ВО, выбранная в рамках настоящего изобретения, имеет низкую температуру плавления (≤1400°С), высокое содержание AlO в шлаковой фазе (40-60% массовой доли), небольшое количество добавляемого флюса, а также такие преимущества, как меньшее количество шлака, экономия энергии и защита окружающей среды.
2
3
2
3
2
3
2
3
(3) Согласно настоящему изобретению, в процессе шлакообразования СаО, AlO, FeO и ВО образуется ряд низкотемпературных соединений и эвтектический сплав с низкой температурой плавления, что еще больше снижает температуру плавления в шлаковой фазе и увеличивает соответствующий интервал фазового состава шлака. В то же время, из-за низкой плотности ВО также снижается плотность шлаковой фазы, что способствует осаждению ферросплава, осуществляется эффективное разделение шлаковой фазы и ферросплава и увеличивается коэффициент извлечения металлов платиновой группы.
(4) Шлаковый расплав, полученный в рамках настоящего изобретения, благодаря своему уникальному химическому составу можно использовать для производства цемента с хорошей термической стабильностью, высокой прочностью и низким коэффициентом расширения, что обеспечивает циклическое использование отработанного шлака.
Краткое описание иллюстраций
Схема - блок-схема варианта реализации настоящего изобретения - способа концентрирования металлов платиновой группы в отработанном катализаторе на основе алюминия пирометаллургическим методом.
Осуществление изобретения
Ниже приводится подробное описание конкретных вариантов реализации настоящего изобретения с сопроводительными чертежами. Следует отметить, что технические характеристики или комбинации технических характеристик, описанные в следующих вариантах реализации, не следует считать отдельными, они могут быть объединены друг с другом для достижения лучших технических результатов. На чертежах следующих вариантов реализации одни и те же обозначения означают одни и те же характеристики или компоненты, которые могут быть применимы к разным вариантам реализации.
2
3
2
3
2
3
-3
Изобретение относится к способу концентрирования металлов платиновой группы в отработанном катализаторе на основе алюминия пирометаллургическим методом; как показано на блок-схеме 1, в данном способе в качестве коллектора используется железо и применяется шлаковая система нового типа СаО-AlO-FeO-ВО. После составления смеси и смешивания происходит выплавка при температуре 1500-1800°С и парциальном давлении кислорода ниже 10 атм, шлаковая фаза отделяется от легированной фазы, образуя сплав Fe-МПГ, богатый содержанием металлов платиновой группы.
2
3
2
3
2
3
В варианте реализации настоящего изобретения массовые доли СаО, AlO, FeO и ВО в шлаковой системе, не содержащей кремния, составляют 35-50%, 40-60%, 5-10% и 0-10% соответственно, сумма четырех компонентов составляет ≥90%.
Ниже приводится подробное описание конкретных вариантов реализации настоящего изобретения.
Пример 1
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
-3
Берут 100 частей отработанного нефтехимического платиносодержащего катализатора на основе алюминия, добавляют флюс СаО, FeO, ВО, чтобы довести фазовый состав шлака до AlO 40%, СаО 50%, FeO 5%, ВО 5%, добавляют 5 частей железного порошка и перемешивают до получения однородной смеси. После смешивания смесь помещают в плавильную печь. Температура выплавки составляет 1550°С, давление кислорода в печи поддерживают на уровне 10 атм. После завершения реакции смесь оставляют в покое на определенный период времени, чтобы расплав ферросплава мог полностью извлечь платину и опуститься на дно расплава. Затем шлак отделяют от металла и получают сплава Fe-Pt и шлаковый расплав. Коэффициент извлечения платины после контроля составляет 99,2%. Шлаковый расплав используется для производства высококачественного цемента.
Пример 2
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
-3
Берут 100 частей отработанного нефтехимического палладиевого катализатора на основе алюминия, добавляют флюс СаО, FeO, ВО, чтобы довести фазовый состав шлака до AlO 42%, СаО 40%, FeO 5%, ВО 10%, NaO 3%, добавляют 7 частей железного порошка и хорошо перемешивают. Помещают смесь в плавильную печь и выплавляют при температуре плавления 1500°С, давление кислорода в печи поддерживают на уровне 2,1 × 10 атм. После завершения реакции смесь оставляют в покое на определенный период времени, чтобы расплав ферросплава мог полностью извлечь палладий и опуститься на дно расплава. Затем шлак отделяют от металла и получают сплав Fe-Pd и шлаковый расплав. Коэффициент извлечения палладия составляет 99,4%, шлаковый расплав используется для производства высококачественного цемента.
Пример 3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
2
-3
Берут 100 частей отработанного нефтехимического платиносодержащего катализатора на основе алюминия, добавляют флюс СаО, FeO, ВО, чтобы довести фазовый состав шлака до AlO 45%, СаО 44%, FeO 5%, ВО 1%, КО 2%, NaO 3%, добавляют 10 частей железного порошка и хорошо перемешивают. Помещают смесь в плавильную печь и выплавляют при температуре плавления 1600°С, давление кислорода в печи поддерживают на уровне 3,5 × 10 атм. После завершения реакции смесь оставляют в покое на определенный период времени, чтобы расплав ферросплава мог полностью извлечь платину и опуститься на дно расплава. Затем шлак отделяют от металла и получают сплав Fe-Pt и шлаковый расплав. Коэффициент извлечения платины составляет 99,0%, шлаковый расплав используется для производства высококачественного цемента.
Пример 4
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
-3
Берут 50 частей отработанного нефтехимического платино-родиевого катализатора на основе алюминия и 50 частей отработанного нефтехимического палладиевого катализатора на основе алюминия, добавляют флюс СаО, FeO, ВО, MgO, чтобы довести фазовый состав шлака до AlO 50%, СаО 35%, FeO 10%, ВО 3%, MgO 3%, добавляют 15 частей железного порошка и хорошо перемешивают. Помещают смесь в плавильную печь и выплавляют при температуре плавления 1650°С, давление кислорода в печи поддерживают на уровне 4,3 × 10 атм. После завершения реакции смесь оставляют в покое на определенный период времени, чтобы расплав ферросплава мог полностью извлечь платину и палладий и опуститься на дно расплава. Затем шлак отделяют от металла и получают сплав Fe-Pt/Rd и шлаковый расплав. Коэффициент извлечения платины и палладия составляет 99,2% и 99,4% соответственно, шлаковый расплав используется для производства высококачественного цемента.
Пример 5
2
3
2
3
2
3
-4
Берут 100 частей отработанного платино-иридиевого катализатора после риформинга нефти, добавляют флюс СаО, FeO, чтобы довести фазовый состав шлака до AlO 55%, СаО 40%, FeO 5%, добавляют 20 частей железного порошка и хорошо перемешивают. Помещают смесь в плавильную печь и выплавляют при температуре плавления 1720°С, давление кислорода в печи поддерживают на уровне 5,2 × 10 атм. После завершения реакции смесь оставляют в покое на определенный период времени, чтобы расплав ферросплава мог полностью извлечь платину и иридий и опуститься на дно расплава. Затем шлак отделяют от металла и получают сплав Fe-Pt/Ir и шлаковый расплав. Коэффициент извлечения платины и иридия составляет 99,5% и 99,2% соответственно. Шлаковый расплав используется для производства высококачественного цемента.
Пример 6
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
-4
Берут 100 частей отработанного нефтехимического платиносодержащего катализатора на основе алюминия, добавляют флюс СаО, FeO, ВО, чтобы довести фазовый состав шлака до AlO 52%, СаО 40%, FeO 6%, ВО 2%, добавляют 25 частей железного порошка. После смешивания смесь помещают в плавильную печь. Температура плавления составляет 1750°С, давление кислорода в печи поддерживают на уровне 3,7×10 атм. После завершения реакции смесь оставляют в покое на определенный период времени, чтобы расплав ферросплава мог полностью извлечь платину и опуститься на дно расплава. Затем шлак отделяют от металла и получают сплав Fe-Pt и шлаковый расплав. Коэффициент извлечения платины составляет 99,7%. Шлаковый расплав используется для производства высококачественного цемента.
Пример 7
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
-4
Берут 100 частей отработанного нефтехимического палладиевого катализатора на основе алюминия, добавляют флюс СаО, FeO, BO, чтобы довести фазовый состав шлака до AlO 50%, СаО 42%, FeO 5%, ВО 3%, добавляют 30 частей железного порошка и хорошо перемешивают. Помещают смесь в плавильную печь и выплавляют при температуре плавления 1700°С, давление кислорода в печи поддерживают на уровне 2,7 × 10 атм. После завершения реакции смесь оставляют в покое на определенный период времени, чтобы расплав ферросплава мог полностью извлечь палладий и опуститься на дно расплава. Затем шлак отделяют от металла и получают сплав Fe-Pd и шлаковый расплав. Коэффициент извлечения палладия составляет 99,1%. Шлаковый расплав используется для производства высококачественного цемента.
Пример 8
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
-4
Берут 100 частей отработанного платино-палладиевого катализатора после изомеризации нефти, добавляют флюс СаО, FeO, BO, чтобы довести фазовый состав шлака до AlO 48%, СаО 45%, FeO 6%, BO 1%, добавляют 35 частей железного порошка и хорошо перемешивают. Помещают смесь в плавильную печь и выплавляют при температуре плавления 1680°С, давление кислорода в печи поддерживают на уровне 5,4 × 10 атм. После завершения реакции смесь оставляют в покое на определенный период времени, чтобы расплав ферросплава мог полностью извлечь палладий и опуститься на дно расплава. Затем шлак отделяют от металла и получают сплав Fe-Pt/Pd и шлаковый расплав. Коэффициент извлечения платины и палладия составляет 99,4% и 99,5% Шлаковый расплав используется для производства высококачественного цемента.
Пример 9
2
3
2
3
2
3
2
2
-5
Берут 100 частей отработанного палладиевого катализатора, используемого в производстве перекиси водорода, добавляют флюс СаО, FeO, карбонат натрия, карбонат лития, чтобы довести фазовый состав шлака до AlO 46%, СаО 44%, FeO 5%, NaO 3%, LiO 2%, добавляют 40 частей железного порошка и хорошо перемешивают. Помещают смесь в плавильную печь и выплавляют при температуре плавления 1600°С, давление кислорода в печи поддерживают на уровне 1,3 × 10 атм. После завершения реакции смесь оставляют в покое на определенный период времени, чтобы расплав ферросплава мог полностью извлечь палладий и опуститься на дно расплава. Затем шлак отделяют от металла и получают сплав Fe-Pd и шлаковый расплав. Коэффициент извлечения палладия составляет 99,5%. Шлаковый расплав используется для производства высококачественного цемента.
Пример 10
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
-4
Берут 100 частей отработанного нефтехимического платино-родиевого катализатора на основе алюминия, добавляют флюс СаО, FeO, BO, чтобы довести фазовый состав шлака до AlO 43%, СаО 48%, FeO 7%, ВО 2%, добавляют 18 частей железного порошка и хорошо перемешивают. Помещают смесь в плавильную печь и выплавляют при температуре плавления 1660°С, давление кислорода в печи поддерживают на уровне 2,5 × 10 атм. После завершения реакции смесь оставляют в покое на определенный период времени, чтобы расплав ферросплава мог полностью извлечь платину и родий и опуститься на дно расплава. Затем шлак отделяют от металла и получают сплав Fe-Pt/Rh и шлаковый расплав. Коэффициент извлечения платины и родия составляет 99,6% и 99,2% соответственно. Шлаковый расплав используется для производства высококачественного цемента.
Пример 11
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
-5
Берут 100 частей отработанного палладиевого катализатора на основе алюминия, используемого в производстве уксусной кислоты, добавляют флюс СаО, FeO, ВО, MgO, MnO, чтобы довести фазовый состав шлака до AlO 40%, СаО 40%, FeO 5%, ВО 8%, MgO 4%, MnO 3%, добавляют 23 части железного порошка и хорошо перемешивают. Помещают смесь в плавильную печь и выплавляют при температуре плавления 1520°С, давление кислорода в печи поддерживают на уровне 4,1 × 10 атм. После завершения реакции смесь оставляют в покое на определенный период времени, чтобы расплав ферросплава мог полностью извлечь палладий и опуститься на дно расплава. Затем шлак отделяют от металла и получают сплав Fe-Pd и шлаковый расплав. Коэффициент извлечения палладия составляет 99,3%. Шлаковый расплав используется для производства высококачественного цемента.
Пример 12
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
-6
Берут 100 частей отработанного нефтехимического платиносодержащего катализатора на основе алюминия, добавляют флюс СаО, FeO, ВО, карбонат натрия, FeO, чтобы довести фазовый состав шлака до AlO 44%, СаО 40%, FeO 5%, ВО 1%, NaO 7%, FeO 3%, добавляют 36 частей железного порошка и хорошо перемешивают. Помещают смесь в плавильную печь и выплавляют при температуре плавления 1550°С, давление кислорода в печи поддерживают на уровне 1,5 × 10 атм. После завершения реакции смесь оставляют в покое на определенный период времени, чтобы расплав ферросплава мог полностью извлечь платину и опуститься на дно расплава. Затем шлак отделяют от металла и получают сплав Fe-Pt и шлаковый расплав. Коэффициент извлечения платины составляет 99,4%. Шлаковый расплав используется для производства высококачественного цемента.
Пример 13
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
-6
Берут 100 частей отработанного нефтехимического рутениевого катализатора на основе алюминия, добавляют флюс СаО, FeO, ВО, карбонат натрия, чтобы довести фазовый состав шлака до AlO 50%, СаО 35%, FeO 7%, ВО 6%, NaO 2%, добавляют 15 частей железного порошка и хорошо перемешивают. Помещают смесь в плавильную печь и выплавляют при температуре плавления 1740°С, давление кислорода в печи поддерживают на уровне 3,2 × 10 атм. После завершения реакции смесь оставляют в покое на определенный период времени, чтобы расплав ферросплава мог полностью извлечь рутений и опуститься на дно расплава. Затем шлак отделяют от металла и получают сплав Fe- Ru и шлаковый расплав. Коэффициент извлечения рутения составляет 99,2%. Шлаковый расплав используется для производства высококачественного цемента.
Пример 14
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
-6
Берут 100 частей отработанного нефтехимического платиносодержащего катализатора на основе алюминия, добавляют флюс СаО, FeO, ВО, чтобы довести фазовый состав шлака до AlO 54%, СаО 37%, FeO 6%, ВО 3%, добавляют 12 частей железного порошка. После смешивания смесь помещают в плавильную печь. Температура плавления составляет 1750°С, давление кислорода в печи поддерживают на уровне 2,4 × 10 атм. После завершения реакции смесь оставляют в покое на определенный период времени, чтобы расплав ферросплава мог полностью извлечь платину и опуститься на дно расплава. Затем шлак отделяют от металла и получают сплав Fe-Pt и шлаковый расплав. Коэффициент извлечения платины составляет 99,6%. Шлаковый расплав используется для производства высококачественного цемента.
Пример 15
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
-6
Берут 100 частей отработанного нефтехимического палладиевого катализатора на основе алюминия, добавляют флюс СаО, FeO, ВО, чтобы довести фазовый состав шлака до AlO 57%, СаО 35%, FeO 5%, ВО 3%, добавляют 20 частей железного порошка и хорошо перемешивают. Помещают смесь в плавильную печь и выплавляют при температуре плавления 1780°С, давление кислорода в печи поддерживают на уровне 6,4 × 10 атм. После завершения реакции смесь оставляют в покое на определенный период времени, чтобы расплав ферросплава мог полностью извлечь палладий и опуститься на дно расплава. Затем шлак отделяют от металла и получают сплав Fe-Pd и шлаковый расплав. Коэффициент извлечения палладия составляет 99,5%. Шлаковый расплав используется для производства высококачественного цемента.
Пример 16
2
3
2
3
2
3
-8
Берут 100 частей отработанного нефтехимического платиносодержащего катализатора на основе алюминия, добавляют флюс СаО, FeO, чтобы довести фазовый состав шлака до AlO 60%, СаО 35%, FeO 5%, добавляют 5 частей железного порошка. После смешивания смесь помещают в плавильную печь. Температура плавления составляет 1800°С, давление кислорода в печи поддерживают на уровне 1,4 × 10 атм. После завершения реакции смесь оставляют в покое на определенный период времени, чтобы расплав ферросплава мог полностью извлечь платину и опуститься на дно расплава. Затем шлак отделяют от металла и получают сплав Fe-Pt и шлаковый расплав. Коэффициент извлечения платины составляет 99,7%. Шлаковый расплав используется для производства высококачественного цемента.