Rămâne la o cerere de nivel înalt pentru metalul, iar cea de a doua regiune de volum reniu consum - petrochimie, în care reniu este utilizat, compus în principal din platină-reniu reformarea catalizatorilor în producția de plumb (fără plumb), cu cifră octanică ridicată benzina. În ciuda volumului imens de rafinare a petrolului, cererea de reniu în industrie este relativ mic, ca urmare a reciclării, care a pierdut mai mult de 10% din reniu. Conform celor mai recente date, industria petrochimică consumă anual 5 tone de perrhenat de amoniu. Cu toate acestea, ținând seama de dezvoltarea de noi catalizatori de reniu de sinteză organică, inclusiv promițătoare GTL-tehnologii (lichefiere a gazelor, gaz-lichid), poate fi de așteptat în creșterea pe termen lung a cererii de reniu în acest sector.
30 g / t (în unele zone până la 1000 g / t) [2], o concentrație semnificativă din punct de vedere industrial, pietrele de câmp furamol sunt situate în apropierea craterului vulcanului activ. De asemenea, reniul este prezent în emisiile de gaze fierbinți din craterul vulcanului. Extracția de metale din astfel de surse este departe de a fi trivială. Tehnologiile de captare a reniilor din emisiile de aburi și gaze ale vulcanului propuse de oamenii de știință ruși sunt încă în stadiu de testare pilot. În prezent, producția de reniu în Rusia este limitată doar de volumele modeste de reniu secundar, care este produs în timpul procesării materiei prime conținând metale, care, potrivit unor estimări diferite, nu depășește 0,5-1,5 tone.
În ciuda dezvoltării și reniu îmbunătățire rapidă ZHNS centralizate de reciclare a acestor aliaje în Rusia nu a fost încă stabilită și se realizează pe întreprinderile individuale mici în pilot și la scară industrială. [3] În același timp, în străinătate a dezvoltat practica de „reciclare în buclă închisă“ [4] în utilizarea superaliajelor de nichel care conțin reniu, atunci când principalii producători de motoare de aeronave, cum ar fi General Electric, se stabilesc cu o colecție de piese folosite la ZHNS reniu de la clienții săi din întreaga lume și care își desfășoară prelucrarea acestora pe propriile sale capacități.
În Rusia, în anii perestroika, sa dezvoltat o situație specială prin prelucrarea catalizatorilor epuizați de reformare. Statul a transferat prelucrarea unor astfel de materii prime în mâinile particulare, care nu erau interesate de extragerea reniului. În ultimii ani, creșterea prețurilor pentru acest metal a forțat rafinăriile să-și orienteze eforturile pentru a maximiza recuperarea nu numai a platinei, ci și a reniului din catalizatori.
Schemele tehnologice existente pentru prelucrarea catalizatorilor de aluminiu-platină-reniu pot fi divizate în mod condiționat în două grupe: [5]
1 - cu descompunerea catalizatorului de bază alumină;
2 - cu recuperare selectivă a componentelor valoroase (fără descompunerea substratului).
Ambele abordări, ca regulă, combină operațiunile piro- și hidrometalurgice în diferite etape ale procesului tehnologic.
Pentru descompunerea suportului catalizatorului de alumină poate fi utilizat, soluții de acizi minerali și baze concentrate, iar procesul se execută mai eficient la temperaturi și presiuni create în timpul levigarea autoclavă ridicate. In ultimii ani, este, de asemenea, explorează în mod activ posibilitatea utilizării radiației de microunde pentru o intensificare a procesului de dizolvare. Astfel, în funcție de condițiile de procedeu, sau pot fi preparate concentrate de una sau ambele componente în reziduul insolubil, care sunt apoi prelucrate în producția rafinăriei sau componentele catalitice sunt complet transferate în soluție, în cazul în care platină și reniu recuperat prin precipitare sau ioni sorbție schimb.
Reciclarea catalizatorilor uzați platinorenievyh descompunerii cu baze alcaline utilizate la SA „Catalizatori industriali“ (Ryazan) unde obținute 5-25 concentrat% din metale prețioase în reziduu insolubil și o soluție de aluminat de sodiu este utilizat pentru producerea de noi purtători de catalizator și adsorbanți și dezumidificatoare.
Pentru a dizolva complet catalizatorul, se utilizează de asemenea un acid fluorhidric sau acid clorhidric (cu un agent de oxidare). În acest caz, metodele de precipitare sunt utilizate pentru a izola concentratele metalice de soluțiile de aluminat.
O altă realizare a descompunerii complete a catalizatorilor pe bază de alumină este sinterizarea cu reactivi alcalini (alcaline, sodă etc.) în prezența de oxidare sau de reducere a agenților, urmată de leșiere cu soluții apoase de tort.
Una dintre opțiunile tehnologice bazate pe sinterizarea cu catalizatori alcalini a fost testată în urmă cu câțiva ani, la SA „Krastsvetmet“ în prelucrarea catalizatorilor KR 108 și KR 110. Când percolarea apei turtei din soluția a fost convertită din aluminiu și reniu, acesta din urmă a fost izolată prin cementare pe concentrat pulbere de fier . Produsul reni îmbogățit rezultat a conținut 2-19% Re, <0.1% Pt, 4-13% Fe, 4–10% Al и далее был переработан на перренат аммония, соответствующий требованиям ТУ–48–7–1–90. Промышленной группой «Редмет» (г. Новосибирск) из раствора от растворения спека рений извлекают ионообменной сорбцией. Платину из остатка выделяют методом гидрохлорирования.
Pentru punerea în aplicare a doua abordare la prelucrarea catalizatorilor reniforminga dezactivat - extragerea selectivă a componentelor pot fi de asemenea utilizate ca metode pyro- și hidrometalurgice. Cea mai simplă variantă este leșierea reniului din catalizatori cu acid sulfuric diluat. Această tehnică a fost utilizată în tehnologie, testat la uzina „Severonikel“ OJSC Kola MMC în anii 1980-90. Extracting reniu în soluție de leșiere ușor acid a fost de 96-97%, aluminiu și platină rămân în reziduu, care a fost prelucrată în continuare în lanțul de prelucrare în cuptoare de plante de plante COP rafinare. Reniul din soluții a fost izolat prin sorpție de schimb de anioni pe rășina VP-14P.
De asemenea, extragerea selectivă într-o soluție de componente catalitice este posibilă prin levigare soluții de acid clorhidric în prezența unui oxidant, soluții acide ale organismului slabit un amestec de acizi clorhidric și azotic, și chiar soluții de sodă. În anumite cazuri, se propun procese de intensificare prin utilizarea unei autoclave. Recent direcție populare hidrometalurgie solvometallurgii - levigarea de lichide organice și pentru recuperarea selectivă a reniu de catalizatori uzați este asigurată o metodă de clorurare în dimetilformamidă. Cu toate acestea, astfel de metode exotice nu au găsit încă aplicații industriale.
De la începutul anilor 1980. Am studiat posibilitatea separării dezactivatã metalic catalitic catalizatorii alumino-platină-reniu electroliza. A propus transferurile de tehnologie reniu soluție selectivă electrochimică clorură de electrolit în transferurile comune reniu și platină dizolvat în acid clorhidric sau în amestec electrolit acid sulfuric de sare, iar în al doilea caz este posibilă selectarea simultană a elementelor de la catod într-o matriță metalică. În prelucrarea electrochimică, baza catalizatorului de alumină este practic neafectată și poate fi utilizată pentru a produce noi loturi de catalizatori. Precipitatul metalic de platină-reniu format pe catod poate fi utilizat pentru a prepara noi catalizatori. Mai mult, aplicarea unui curent electric conduce la intensificarea proceselor, care, la rândul său, permite utilizarea unor soluții mai puțin concentrate, reduce consumul de reactiv și facilitează utilizarea lor ulterioară. În ciuda avantajelor evidente ale tehnologiilor electrochimice, nu există date privind utilizarea lor industrială.
În cele din urmă, o metodă de recuperare selectivă a reniu de catalizatori este dezactivat stripping sa oxidativă la temperatură ridicată de heptoxidul reniu volatile. Avantajul unui astfel de sistem este acela că atunci când catalizatorul este calcinat la o temperatură de peste 1000 ° C, are loc nu numai stripping reniu, ci un Al2O3 substrat de alumină de tranziție de fază „gamma“ - în forma p „alfa“, care are o rezistență chimică ridicată, precum și tranziția platină în mai puțin de o formă persistentă, care are un efect pozitiv asupra diviziunii lor în continuare în procesul de leșiere.
In industria de proces de distilare oxidativ reniu, implementat substanțial la moara „Severonikel«din Peninsula Kola, când catalizatorii au fost dezactivate introduse în lanțul de transformare în cuptorul de producție primară»pat fluidizat“. În acest caz, reniu, împreună cu gazele de ardere alimentate în instalația de acid sulfuric, care este aproape complet soluție de captare umedă pylegazoulavlivaniya (APL). Cu toate acestea, din cauza lipsei de soluții eficiente tehnici de izolare reniu APL în funcționarea practică întreprindere a unui astfel de circuit nu este posibilă. In ultimii ani, ICTREMRM KSC a fost dezvoltat mai multe variante ale tehnologiei de extracție a reniu din soluțiile APL de plante „Severonikel“ OJSC Kola MMC, bazată pe extracția lichid-lichid, dar atâta timp cât acestea rămân nerevendicate de industria internă.
Se poate observa astfel de exemplu, sondajul a petrecut tehnologii catalizatori soluții tehnice pentru extragerea unui metal prețios, cum ar fi reniu, reciclate până în prezent mai mult decât suficient. În același timp, a introdus doar câteva tehnologii, și este o materie primă din Rusia, de fapt, prelucrată pe un număr limitat de companii, servind ca regulă, intra-nevoi (perrenat de amoniu regenerat este folosit pentru a face catalizatori).
Având în vedere cele de mai sus, este clar că pentru a consolida capacitatea de apărare a țării trebuie să găsească modalități de a reduce dependența de importurile de reniu industriei ruse ca un metal de importanță strategică. În acest scop, eforturile trebuie să se concentreze pe dezvoltarea de noi tehnologii pentru a organiza producția de metale câmpuri „dificile“ ale surselor netradiționale de materii prime, și de a crește reciclarea reniu din materiale reciclate.
Text: А.М. Petrova - doctorat științifice. angajat al ICTREMMS KSC RAS, A.G. Kasikov - Ph.D. Head. sector de hidrometalurgie ICTREMMS KSC RAS (Apatity)