Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Odzysk metali ze zużytych katalizatorów uwodorniania stosowanych w przemyśle petrochemicznym

Mulak W., Szymczycha-Madeja A., Miazga B.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2007

|

R. 52, nr 8

482-490

PL

Przedstawiono przegląd wyników badań nad odzyskiem metali ze zużytych katalizatorów uwodorniania stosowanych w procesach rafineryjnych. Uwagę skoncentrowano na procesach hydropirometalurgicznych i hydrometalurgicznych z uwzględnieniem bioługowania, ługowania elektrochemicznego oraz ługowania w mediach w stanie nadkrytycznym. W procesach hydropirometalurgicznych etap ługowania poprzedzony jest prażeniem chlorującym (z CI2, NaCl, NH4CI), kalcynującym (Na2CO3 lub Na2O), lub wypalaniem zużytego katalizatora. Wykazano, że prażenie chlorujące w mieszaninie CI2 + N2 + CO jest wysoce efektywne i pozwala na odzysk metali z katalizatora w ilości: 99 % Mo, 74 % V, 75 % Co oraz 85 % Ni. W przypadku Mo porównywalne wyniki (97 %) można otrzymać stosując kalcynację z dodatkiem Na2COj w 450 °C i czasie 2 godzin i następnie ługowanie NaOH. W procesach hydrometalurgicznych do ługowania stosuje się szereg reagentów nieorganicznych i organicznych lub ich kombinacji. Stosowano takie reagenty, jak: NaOH, Na2CO3, H2SO4, NH3xH2O, H2C2O4 z dodatkiem utleniaczy (Fe3+, H2O2). Najwyższe stopnie wyługowania Mo (90 %) i V (94 %) uzyskano w roztworze 0,5 M H2C2O4 z dodatkiem 3,0 M H2O2 w czasie 4 godzin, w temperaturze 50 °C. Przedstawiono także wyniki lugowań ciśnieniowych w roztworach kwaśnych i alkalicznych. W omówionych procesach bioługowania zużytych katalizatorów stosowano grzyby Aspergillus niger w 2,0 M roztworze H2C2O4 w czasie 30 dni, uzyskano w roztworze 82,3 % Mo, 78,5 % Ni oraz 65,2 % Al. Metoda elektrochemicznego roztwarzania zużytych katalizatorów w przestrzeni anodowej elektrolizera z użyciem jonów Ce4+ jako utleniacza pozwala na całkowite roztworzenie zużytego katalizatora w roztworze zawierającym 0,5 M jonów Ce4+ w 2,0 M HNO3 w temperaturze 110 °C w czasie 14 godzin.

EN

Recycling of spent catalysts has become recently an unavoidable task not only due to catalysts costs but also in order to prevent the environmental pollution. The results of studies on the recovery of metals from spent hydroprocessing catalysts used in the refinery processes have been reviewed. The following processes have been discussed: hydropyrometallurgical, hydrometallurgical, biohydrometallurgical, leaching by supercritical media, as well as electrochemicał dissolution. The hydropyrometallurgical processes reąuire pretreatment of roasting with CI2, NaCl and NH4Cl, calcination with Na2CO3 and Na2O or combustion of spent catalysts followed by water leaching. Generally, chlorination has disadvantages sińce it is connected with corrosion and gas handling problems. It was found that the chlorination with CI2+N2+CO turns to be highly effective and leads to recovery of 99 % Mo, 74 %V, 75 % Co, and 85 % Ni. The comparable results of Mo leaching (97 %) were achieved using the calcination with Na2CO3 at temperaturę 450 °C during 2 hours followed by NaOH leaching. In turn, the hydrometallurgical processes involve leaching with inorganic and organie agents or their combustion. Many reagents such as: NaOH, Na2CO3, H2SO4, NH3xH2O, H2C2O4 in the presence of oxidizing agents (Fe3+, H2O2) were tested. The most promising results have been achieved for the chelating agents being able to form soluble metal complexes. The highest leaching efficiency of Mo (90 %) and V (94 %) were reached after 4 hours leaching in the solution containing 0.5 M H2C2O4 and 3.0 M H2O2- The alkali and acid leaching processes under high pressure have been also presented. Comparing to the conventional techniąues the biohydrometallurgical methods seem to be more attractive for the recovery of metals from spent catalysts. In fact they are simpler, cheaper and more environmentally friendly. In bioleaching one of the most widely used fungus is Aspergillus niger. Its application has advantages over bacterial leaching sińce this particularfungus reveals the ability of metal leaching under higher pH conditions and gives thefaster leaching rate. Bioleaching results of the spent refinery catalysts with Aspergillus niger fungus in 0.2 M H2C2O4 solution showed that 82.3 % Mo, 78.5 % Ni and 65.2 % Al were extracted after 30 days. Another techniąue is the supercritical fluid extraction may provide a clean and efficient method for removing metal species from contaminated solid materials. Conceptually, such a process would entail loading a spent catalyst into a pressure vessel and leaching it with supercritical CO2 containing 5 % methanol and a smali ąuantity ofa chelating reagent. In particularly, the recovery o noble metals from spent catalysts is possible by supercritical water leaching at 400 °C and 250 atm (Aqua Cat process). Finally, the results of experiments investigating the electrochemical dissolution showed that 0.5 M Ce4+ solution as an oxidant in 2.0 M HNO3 at 110 °C would completely dissolve a spent hydrosulphurization catalyst (HDS) in 14 hours.

2

Hydrometalurgiczny odzysk niklu z materiałów odpadowych

Mulak W., Miazga B., Szymczycha A.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2005

|

R. 50, nr 3

114-119

PL

Przedstawiono przegląd wyników badań nad hydrometalurgicznymi metodami odzysku niklu z zużytych katalizatorów, baterii galwanicznych, popiołów z oleju opałowego oraz odpadów z przemysłu elektronicznego i galwanicznego. Do ługowania zużytych katalizatorów niklu (nikiel Raneya) oraz katalizatorów tlenkowych niklu zastosowano elektrolit po rafinacji miedzi i niklu, kwas siarkowy (VI), azotowy (V) oraz solny. Zużyte baterie niklowo-kadmowe ługowano kwasem siarkowym (VI) z dodatkiem H2O2. Stosowano również bioługowanie bakteriami "Thiobacillus thiooxidans". Baterie niklowo-wodorkowe (Ni-MH) ługowano roztworem kwasu solnego odzyskując 98 % niklu, 96 % kobaltu oraz 98 % metali ziem rzadkich. Całkowite wyługowanie niklu z popiołów oleju opałowego uzyskano stosując ługowanie ciśnieniowe w obecności tlenu, roztworem kwasu siarkowego (VI) w temperaturze 200 stopni Celsjusza w czasie 15 min. Odpady z przemysłu elektronicznego i galwanicznego ługowano rozcieńczonymi roztworami kwasu siarkowego (VI) z wydajnością 99 % Ni. Roztwory po ługowaniu odpowiednio oczyszczano stosując wytrącanie wodorotlenków, ekstrakcję rozpuszczalnikową lub elektrolizę. Jako końcowy produkt niklu otrzymywano: siarczan (VI) niklu, tlenek niklu (II) lub nikiel metaliczny.

EN

Review of the results of hydrometallurgical methods of nickel recovery from spent catalysts, waste batteries, oil-fired ashes as well as electronic and galvanic industrial waste is presented. For leaching of spent catalysts of nickel (Raney 's nickel) and nickel oxide catalysts the following solutions were applied: electrolyte after electrowinning of copper and nickel, sulphuric, nitric and hydrochloric acids. Waste nickel-cadmium batteries were leached in sulphuric acids with H2O2 addition. Also bioleaching process with " Thiobacillus thiooxidans " was tested. Leaching of spent nickel-metal hydride (Ni-MH) batteries in hydrochloric acid was carried on recovery of 98 % Ni, 96 % Co and 98 % rare earth metals was respectively achieved. Complete leaching of nickel from oil-fired ash in sulphuric acid under oxygen pressure at temperature 200 Celsius degrees during 15 min was obtained. Electronic and gahanic industrial wastes were leached in dilute sulphuric acid and 99 % Ni was recovered. The solutions after the leaching was purified by precipitation of metal hydroxide, solvent extraction and electrowinning of metals. The final products of nickel were: nickel sulphate, nickel (II) oxide and metallic nickel.

3

Ługowanie niklu z zużytego katalizatora NiO/Al2O3 roztworami kwasu siarkowego (VI)

Sułek B., Szymczycha A., Mulak W.

Inżynieria Mineralna

|

2003

|

nr S. 3

229-235

PL

Przedstawiono wyniki badań nad ługowaniem niklu z zużytego katalizatora do metanizacji małych ilości tlenku węgla z wodoru i gazów syntezowych amoniaku. Określono wpływ temperatury w zakresie 3O÷8O°C, stężenia kwasu siarkowego (1÷5M), stosunku fazy stałej do ciekłej (od 1:800 do 1:10), wielkości ziaren (4,0÷8,0 mm) oraz intensywności mieszania (300÷1200 obr/min) na wyługowanie niklu. Optymalne warunki ługowania to: 2M·H2SO4, temperatura 50°C, czas ługowania 3 godziny. W powyższych warunkach wyługowanie niklu wynosi 96%.

EN

A study on sulphuric acid leaching of nickel from spent catalyst used for methanation of small quantities of carbon oxide from hydrogen and ammonia synthesis gases are reported. The effects of temperature within the range 30÷80°C, sulphuric concentration (1÷5M), solid/liqiud ratio (from 1:800 to 1:10), particle size (4.0÷5.0 mm) and stirring intensity (300÷1200 rpm) on nickel extraction have been investigated. The optimum leaching condition of nickel extraction are: 2M H2SO4 solution, temperature 50°C and leaching time 3 hours. Under these conditions 96% Ni is extracted.

4

Wpływ aktywacji mechanicznej na właściwości fizykochemiczne pirytu mineralnego i węglowego.

Mulak W., Chojnacka M., Balaz P., Wawrzak D.

Fizykochemiczne Problemy Mineralurgii

|

1999

|

Vol. 33

117-127

PL

Do scharakteryzowania właściwości fizykochemicznych pirytu mineralnego i węglowego po aktywacji mechanicznej wykorzystano wyniki analizy chemicznej, rentgenograficznej, skaningowej analizy mikroskopowej, mikroanalizy rentgenowskiej, spektroskopii w podczerwieni oraz pomiarów powierzchni właściwej metodą BET. Stwierdzono, że aktywacja mechaniczna powoduje zmianę wielkości powierzchni właściwej oraz dystorsję sieci krystalicznej pirytu węglowego i mineralnego w różnym stopniu. Po 5 min. aktywacji powierzchnia właściwa pirytu węglowego wzrasta dziesięciokrotnie natomiast mineralnego tylko pięciokrotnie. Próby testujące ługowania żelaza z obu pirytów w 2M roztworze kwasu solnego wykazały większą reaktywność pirytu węglowego niż mineralnego.

EN

The physicochemical properties of mineral and coal pyrites before and after mechanical activation have been examined. For comparative purposes both pyrites have been characterized by chemical analysis, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, surface area, infrared spectra, and leachability in hydrochloric acid. The results clearly demonstrate that the reactivity of coal pyrite is much higher than mineral pyrite. A comparison of the behaviour of those pyrites indicates a significant influence of surface morphology.