Journals →  Цветные металлы →  2020 →  #4 →  Back

* * *
ArticleName Эффективный метод извлечения платиноидов из отработанных дизельных автокатализаторов на основе электрохлоринации
DOI 10.17580/tsm.2020.04.03
ArticleAuthor Антонов А. А., Титц А., Самотаев Н. Н., Кириченко А. С.
ArticleAuthorData

АО Техноатом, Москва, Россия:

А. А. Антонов, ст. науч. сотр., канд. техн. наук, тел.: +7-903-722-07-05

 

ReMetall AG, Drochov, Германия:

А. Титц, председатель совета директоров

 

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва, Россия:

Н. Н. Самотаев, доцент, канд техн наук

 

1Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва, Россия ; 2ФГУП «ЦНИИчермет им. И. П. Бардина», Москва, Россия:

А. С. Кириченко, инженер1, научный сотрудник2

Abstract

Рассмотрены современные методы переработки отработанных автомобильных катализаторов, основные недостатки их применения в промышленной практике. Предложен метод электро-хлорирования как основа технологии рециклинга вторичных платиноидов. В тестовых испытаниях переработано 10 т отработанных катализаторов. Проанализированы результаты работ по извлечению платины, палладия, родия. Достигнуты показатели извлечения Pt, Pd и Rh 97, 97 и 80 % соответственно. Основными недостатками традиционного метода электрохлорирования являются длительная стадия электроосаждения платиноидов (до 50 ч), необходимость предварительной термоактивации платиноидов, аппаратурные сложности осуществления циркуляции электролита в условиях мелкодисперсного сырья, низкое извлечение родия 80 %, утилизация отработанного электролита. Модернизирован классический метод электрохлоринации, что позволило создать новую, высокопроизводительную, экологически безопасную технологию с высоким извлечением платиноидов без предварительной стадии термической активации. Научная новизна предложенного метода заключается в суперпозиции двух независимых процессов электролиза в прямом и переменном с изменяющейся частотой токах в условиях принудительной, непрерывной и полной переконденсации электролита с итоговым супераддиативным результатом. Проведение процесса в условиях использования прямого и переменного токов от разных источников позволило достичь более высокого извлечения платиноидов (Pt, Pd и Rh — 98, 98 и 90 % соответственно) за счет вскрытия их пассивных форм атомарным хлором и отказаться от предварительной стадии термоактивации. Принудительное испарение и переконденсация электролита в отдельной емкости позволили увеличить скорость электроосаждения платиноидов и получать регенерированные растворы для последующего повторного их использования, отказаться от циркуляции электролита. Полный цикл обработки сырья составил 6–8 ч. Описаны возможности развития разработанной технологии, которые позволят сделать ее прорывной в промышленных процессах переработки отработанных катализаторов.

Работы выполнены при поддержке Министерства высшего образования и науки РФ (соглашение о предоставлении субсидии No. 14.575.21.0153 от 26.09.2017, уникальный идентификатор RFMEFI57517X0153).

keywords Отработанный автомобильный катализатор, извлечение, металлы платиновой группы, электрохлоринация, постоянный ток, переменный ток, рециклинг, электролит, кологичность, эффективность, производительность
References

1. Summary of Platinum. Supply and Demand in 2017. PGM Market Report February 2018. URL : http://www.platinum.matthey.com/documents/new-item/pgm%20market%20reports/pgm_market_report_february_2018.pdf.
2. Jha M. K., Lee J.-C., Kim M.-S., Jeong J. et al. Hydrometallurgical recovery/recycling of platinum by the leaching of spent catalysts: A review // Hydrometallurgy. 2013. Vol. 133. P. 23–32.
3. Пат. 2564187 РФ. Способ извлечения рения и платиновых металлов из отработанных катализаторов на носителях из оксида алюминия / Сонькин В. С., Ковалев С. В., Гельман Г. Е., Муралеев А. Р., Маганов Д. Д. ; опубл. 27.06.2015, Бюл. № 18.
4. Максимов В. И. Электрохлоринация как метод комплексного извлечения металлов. — М. : Металлургия, 1955.
5. Киселев М. Ю. Исследование закономерностей и разработка технологии извлечения золота электрохимической хлоринацией из золотосодержащих сульфидных продуктов : автореф. дис. … канд. техн. наук. — Екатеринбург : Уральский государственный университет, 2012.
6. Коник К. П., Кузас Е. А., Лобко С. В., Набойченко С. С. Электрохлоратор для растворения шлиховой платины // Цветные металлы. 2016. № 12. С. 20–26.
7. Antonov A. et al. Electrochemical technology of platinoid extraction from the automobile catalysts // 7th International business conference «Russian precious metals and gemstones market». — Moscow, 2004.
8. Антонов А. А. и др. Электрохимическая технология извлечения платиноидов из автомобильных катализаторов // Сб. докл. «Экологические аспекты добычи и производства драгоценных металлов». — М. : Комитет по экологии и охране окружающей среды Государственной Думы РФ, 2004.
9. Чернышова О. В., Чернышов В. И. Извлечение рения и платины из отработанных катализаторов нефтепереработки методом электрохимического гидрохлорирования // Цветные металлы. 2013. № 1. С. 71–75.
10. Upadhyay A. K., Lee J.-C., Kim E.-Y., Kim M.-S. et al. Leaching of platinum group metals (PGMs) from spent automotive catalyst using electro generated chlorine in HCl solution // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 2013. Vol. 88, No. 11. P. 1991–1999.
11. Kim M.-S., Park S.-W., Lee J.-C., Kumar P. A novel zero emission concept for electrogenerated chlorine leaching its application to extraction of platinum group metals from spent automotive catalyst // Hydromeallurgy. 2016. Vol. 159. P. 19–27.
12. Antonov A. et al. The effective method of platinoids extracting from spent automotive catalysts, which is based on the electrochlorination // Collection of reports 30th ISTC Korea Workshop. — Seoul, 14–18 October 2013. P. 45–50.
13. Пат. 2198947 РФ. Способ извлечения благородных металлов / Антонов А. А., Морозов А. В., Крыщенко К. И. ; опубл. 10.08.2002.
14. Пат. 2540251 РФ. Способ электрохимического извлечения благородных металлов / Антонов А. А., Морозов А. В., Новиков А. А., Сапелкин В. С. ; опубл. 10.02.2015, Бюл. № 4.

Language of full-text russian
Full content Buy
Back