Termiz muhandislik texnologiya instituti

2.5. Sanoat katalizatorlaridan mis va ruxni ajratib olish
Mis, rux va qo'rg'oshinning metall qiymatlari gidrometallurgiya usullarini qo'llash orqali erituvchidan muvaffaqiyatli tiklandi. Usul kislotali yoki gidroksidi yuvish vositalarida bu metallarning erishini kuchaytirish uchun vodorod periksdan foydalanadi. Qayta tiklash samaradorligiga ta'sir qiluvchi ko'rsatkichlar, masalan, stexiometrik nisbat, qattiq shlak: yuvish nisbati, harorat, vaqt va tizimning pH darajasi o'rganiladi. Texnologik blok diagrammasi ishlab chiqilgan va 100 kg gacha bo'lgan partiyani eksperimental ravishda bajargan. Rentgen nurlari diffraktsiyasi va atom yutilish tahlili shuni ko'rsatadiki, ishlatilgan katalizator tarkibida sezilarli miqdorda qayta tiklanadigan mis, rux va qo'rg'oshin mavjud. Ushbu metallarning og'irligi bo'yicha 98% dan ortig'i dastlab mineral kislotalarda eriydi. Kislotali yuvish vositalari deyarli barcha metallarni eritib yuboradi, ayniqsa jarayon issiq sharoitda o'tkazilganda. Kislota bilan yuvishda olingan foiz ekstraktsiyasi nitrat>xlorid>sulfat kislota tartibida ortadi. Ishqoriy eritmalar ham o'rganiladi. Ammoniy gidroksidi/vodorod peroksid eritmasi misni tanlab yuvish uchun samarali yuvish vositasi ekanligi aniqlanadi. Tavsiya etilgan usulning maksimal tiklanish samaradorligi >98% ni tashkil qiladi. Natijalar ishtirok etgan reaksiyalarning kinetik va termodinamik xususiyatlaridan foydalangan holda tushuntiriladi. Mis, rux va qo'rg'oshin mahsulotlari standart texnik talablarga javob beradi.[55; 1988 g. № 30.]

Metalllarning kundalik hayotimizda ko'plab foydali ilovalari mavjud. Biroq, ifloslantiruvchi moddalar sifatida metallar o'simliklar, hayvonlar va odamlar uchun xavf tug'diradi. Sanoat, qishloq xo'jaligi va maishiy faoliyat kabi antropogen faoliyat uchun metalldan foydalanishning ko'payishi, o'z navbatida, suyuqlik shaklida bo'lishi mumkin bo'lgan chiqindilardan kelib chiqadigan ko'proq metall ifloslantiruvchi moddalarning (tuzlash, ko'nchilik, yog'ochni qayta ishlash, noorganik pigment ishlab chiqarish oqova suvlari) yoki qattiq shaklda (mineral qayta ishlashning qattiq qoldiqlari, elektr va elektron chiqindilar, sarflangan katalizatorlar va batareyalar) paydo bo'lishiga olib keladi. Biroq, metallardan foydalanishni bekor qilish mumkin emas. Talabni qondirish uchun ko'proq metallarni qazib olish va ishlab chiqarish davom ettiriladi. Yuqori sifatli metall rudalarining kamayishi va metallarning ifloslanishini boshqarish zarurati chiqindilarni qayta ishlash orqali past navli rudalardan va ikkilamchi manbalardan metallarni qayta tiklashga yordam beradigan jarayonlarni talab qiladi.[56; 1988 g. № 30.]

Erituvchi ekstraktsiyasi suv eritmalarida metall ionlarini olib tashlash, ajratish va konsentratsiyalash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan ma'lum usullardan biridir. Past navli metall rudalari va qattiq chiqindilardan metallarni olish uchun mo'ljallangan gidrometallurgiya jarayoni metallni o'z ichiga olgan qattiq moddalarni yuvishdan keyin nisbatan suyultirilgan ko'p metallli suvli eritmalardan metallni olish uchun erituvchi ekstraksiyani qo'llaydi. Erituvchini ekstraktsiya qilish yuqori o'tkazuvchanlikka imkon beradi va yuqori tozalashga erishishga qodir, lekin erituvchini ekstraktsiyalashda erigan moddalarning o'tkazilish miqdori erigan moddaning muvozanat taqsimoti bilan cheklanganligi sababli, katta erituvchi inventarizatsiyasi talab qilinadi, bu esa o'z navbatida yuqori kapital xarajatlarni keltirib chiqaradi. Shu bilan bir qatorda, suyuq membrana, erituvchi ekstraksiyasi va membranani ajratish usullarining yanada ilg'or moslashuvi va kombinatsiyasi suyultirilgan metall suvli eritmalaridan metall ionlarini qayta tiklashga qodir ekanligi aniqlandi. Qo'llab-quvvatlanadigan suyuq membrana (SLM), ayniqsa, erituvchi ekstraktsiyasidan afzalroqdir, chunki u kamroq erituvchi va ishlash bosqichlarini talab qiladi. Suyuqlikda erigan moddaning yuqori diffuziya koeffitsienti tufayli SLM orqali metall ionlarining tashish oqimi qattiq polimerik membrana yordamida erishilgan transport oqimidan yuqori bo'lishi mumkin.

Erituvchi bilan ekstraksiyada bo'lgani kabi, metall ionlarini tanlab olish mos ekstraktordan foydalanish va ozuqa va tozalash fazalarini manipulyatsiya qilish kimyosidan foydalanish orqali amalga oshirilishi mumkin. Misni qayta tiklashni o'z ichiga olgan ko'plab SLM tadqiqotlarida xelatlovchi oksim ekstraktorlari misni boshqa metall ionlaridan ko'ra ko'proq tashishi aniqlandi, Cyanex 923 kabi erituvchi ekstraktorlar suvli ozuqada metall tuzi shaklini olgan metallarni tashishda muvaffaqiyatli bo'ldi. Ba'zi tadqiqotlar maqsadli metall ionlarini tashishni osonlashtirish uchun moslashtirilgan kimyoviy tuzilishga ega ionli suyuqliklardan foydalangan. Metall ionlarini ozuqada mavjud bo'lgan boshqa metall ionlari ustidan selektiv tashishni ta'minlash uchun ba'zi hollarda ozuqa kimyosi ekstrakti juftligi manipulyatsiya qilingan. Bir tadqiqotda ishlatiladigan asosiy ekstraktor, trioktilmetil ammoniy xlorid (TOMAC) ozuqada mavjud bo'lgan bir nechta metall turlarini ajratib olishi mumkin edi. Oxir-oqibat, birgalikda ekstraksiya qilingan metallarni mos ishqoriylikka ega bo'lgan tozalash reagentlari yordamida tanlab tozalash orqali alohida olish mumkin edi. [57;. 2004 g. №3. S. 68-71].

Shu bilan bir qatorda, pH ni barqarorlashtirish va vodorod ionlarining chiqarilishini nazorat qilish uchun reagent bo'lgan sitrat buferi tozalash reagenti sifatida foydalanish uchun ko'rib chiqildi. Sitrat buferi yordamida erishish mumkin bo'lgan eng past pH, ya'ni pH 3, tozalashni o'rganish uchun tanlangan. O: 1:1 nisbatda 0,2 mol/L pH 3 sitrat buferi bilan tozalash 10-rasmda ko'rsatilganidek, organik fazadan 94,1% misni ajratib olishga muvaffaq bo'ldi. 0,2 mol/L pH 3 sitrat buferi taxminan 0,116 moldan iborat. /L limon kislotasi va 0,084 mol/L sitrat anionining boshqa turlari, yalang'ochlash ham taqqoslash uchun 0,116 mol/L limon kislotasi yordamida amalga oshirildi. Taxminan 97,8% mis va 10,0% sink tozalandi. 0,2 mol/L pH 3 sitrat buferi bilan tozalangan mis miqdori 0,116 (97,8%) va 0,2 mol/L (98,5%) limon kislotasi yordamida tozalangan mis miqdoridan bir oz pastroq edi, ammo ishlatilgan sitrat buferi sinkning 5% dan pastroq bo'lishini bostiradi. Xuddi shu sitrat tamponidan O: A nisbati 1: 4 da tozalash uchun foydalanilganda, misning tozalanishi 88,0% gacha qiskardi, rux esa 6,0% gacha tozalanadi.
Erituvchini ekstraktsiyalash va tozalash bo'yicha tadqiqotlar xrom (VI), mis va rux ionlarini ajratish uchun SLM tizimida selektiv tozalashni qo'llashning maqsadga muvofiqligini ko'rsatdi. Kerosin bilan suyultirilgan kislotali ekstragent, D2EHPA (≥3% (v/v)) atsetat tamponida (3 ≤ pHeq ≤ 5) katyonik shaklda bo'lgan mis va ruxning 90% dan ko'prog'ini bir vaqtning o'zida va tezda ajratib olishi mumkin edi, lekin ekstraktsiya qila olmadi. Tanlab tozalash uchun ishlab chiqilgan nazariy model tenglamalari kislota kuchi va konsentratsiyasining tozalashga ta'sirini tushuntirishi mumkin. Model eksperimental natijalarga to'g'ri keldi, bu shuni ko'rsatdiki, pastroq kislota kuchiga ega reagentlar, sirka kislotasi va sitrat buferi misning katta qismini sinkni yo'qotmasdan ajratishi mumkin. Reagentlar orasida 0,2 mol/L pH 3 sitrat buferi, buning natijasida misning 88,8% qayta tiklanishi va 99,0% tozaligi misni tanlab tozalash uchun eng yaxshi tanlov bo'ldi. Uchta bo'linmali SLM o'rnatish uchun barcha mos kimyoviy sozlamalarni qo'llash orqali mis va rux to'liq olib tashlanishi va oziqlantirish bo'linmasida xrom (VI) qolishi mumkin edi. 99,1% gacha misni (tozaligi = 99,8%) sitrat buferi yordamida birinchi tozalash bo'limiga olib o'tish va qayta tiklash mumkin edi. Shu bilan birga, 95,1% ruxni (tozaligi = 98,4%) 1 mol/l sulfat kislota yordamida ikkinchi tozalash bo'limiga olib o'tish va qayta tiklash mumkin edi. Yuqori metallni qayta tiklash va yaxshi ajratishga erishiladi. .[58; 2005 g. 24 s].