Способ получения поглотителя платиноидов Советский патент 1993 года по МПК B01J20/02 

Предлагаемое изобретение относится к химической технологии, конкретно, к области приготовления адсорбентов для улавливания платиноидов и может быть использовано в химической промышленности, где имеет унос потоком газа аэрозолей, паров или частиц платиноидов.

Известен способ получения поглотителя платиноидов, включающий смешивание оксида кальция, оксида алюминия и полистирола с раствором хлорида кальция, гранулирование смеси, сушку и прокаливание гранул,

Недостатком данного способа является то, что он обеспечивает высокую поглотительную способность массы. Так после 1952 часов пробега под давлением 7,3 ата, при температуре 890° С, масса имеет 1,0 % поглощенных платиноидов. Мехпрочность массы - 100 кг/см2

Наиболее близким к предложенному способу по технической сущности и достигаемому результат; является получение поглотителя плати-юидов, ЕКЛЮЧЛЮЩИЙ смешивание оксид, алюминия, оксида кальция, алюминиевой пудры с раствором хлорида кальция, гранулирование смеси, сушку и прокаливание гранул.

Недостатком известного способа получения поглотительной массы является то, что он не обеспечивает в.ысокую поглотительную емкость готовой массы. Так, после 1952 часов проб эта под давлением 7,3 ата при температуре 890° С масса имеет 1,5 % поглощенных платиноидов. Механическая прочность массы - 100 кг/см .

Целью предлагаемого способа является повышение поглотительной способности поглотителя и его механической Прочности.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения поглотительной массы, включающим смешивание оксида кальция, оксида алюминия, алюминиевой пудры, борной кислоты или Na-соли в количестве 0,5-2,0 % масс с раствором хлорида кальция, гранулирование смеси, сушку и прокаливание гранул,

Отличительным признаком предложенного способа получения поглотителя п/ати- ноидов является то, что смешение ок:ида кальция, оксида алюминия, алюминиэвой пудры с хлоридом калзция осуществляют в

ш

w

Ё

VJ со XI ел ю о

присутствии борной кислоты или ее Na-соли в количестве 0.5-2.0-% в массе сухой смеси.

При температуре 850-950° С начинается образование алюминатов кальция, типа СаАЮ4, СазАЛаОб, Са пАЫОзз. Этот процесс не завершается к концу обжига и поэтому в массе Шгёется определенное количество свободных ойсйд сГ кальция и оксида алюминия. .; :.;При введении борной кислоты или ее Na-соли происходит сплавление или спекание их с оксидами металлов, что приводит к получению безводных труднорастворимых боратов (СаВа04 которые являются циклическими или линейными .полимерами, на концах которых имеются ибны кислорода, что обеспечивает более прочную связь с ионами Са, стойкую, более прочную структуру поглотительной массы.

При температуре 700-950° С происходит полное обезвоживание боратов, их перегруппировка,кристаллизация, сопровождающаяся частичным разложением полиборатов с выделением В20з, которое сопровождается вспениванием внутри гранул поглотительной массы. Это приводит к созданию внутренних пор с многочисленными пересекающимися каналами, что увеличивает удельную поверхность массы.

Поскольку известно, что платиноиды теряются как в виде механических частиц, так и в виде паров, такая композиция, которая получается при этом в формируемой массе,. позволяет улавливать дополнительное количество теряемых частиц драгмёталлов, как за счет увеличения сорбционной емкости (создание высокой удельной поверхности), так и за счет получения активных фаз, образующих комплексные соединения с па- рами платины. V : . /.. :. ., .,... :: .

Верхний и нижний пределы содержания борной кислоты или ее Na-соли обусловлены требованием получения механически прочного, обладающего оптимальной удельной поверхностью и, как следствие,, высокой поглотительной способностью no- платиноидам адсорбента. ; ;: - : .

При введении борной кислоты или ее Na-соли в количестве меньше 0,5 % снижается удельная поверхность, сорбционная емкость поглотителя и механическая прочность. . : . -.;/. : V :

При вв едении борной кислоты или ее Na-соли больше 2,0 % увеличивается блокировка внутренних пор, что снижает удельную поверхность, а значит и сорбционную емкость поглотителя.

Пример. 1. Для приготовления 1 .кг массы смешилзют 6ПО г оксида кальция. 66

г оксида алюминия, 9 г алюминиевой пудры. 5 г (0,5 %) борной кислоты и 240 г хлористого кальция, растворенного в 360 мл воды. Поле онную массу формируют в виде

5 гранул, сушат при 200° С в течение 2-х часов и затем прокаливают при следующем режиме: поднимают температуру со скоростью 50°С/ч до 950°С с выдержкой в течение 1 часа. Поглотительную способность поглоти0 теля определяют при его использовании в течение 1950 часов для поглощения платиноидов, уносимых с плэтиноидной сетки в процессе окисления аммиака под давлени- . ем 7,3 ата при 890° С при содержании амми-

5 ака в аммиачно-воздушной смеси 10 %.

П р и м е р 2. Аналогичен примеру 1 за исключением того, что смешивают 650 г оксида кальция, 60 г оксида алюминия, 10 г алюминиевой пудры, 10 г (1,0 %) борной

0 кислоты и 270 г хлористого кальция, растворенного в 405 мл воды. :v .

Пример 3. Аналогичен примеру 1 за исключением того, что смешивают 670 г оксида кальция, 68 г оксида алюминия, 12 г

5 алюминиевой пудры, 20 г (2,0 %) борной кислоты.и 230 г хлористого кальция, растворенного в 345 мл воды. -: : : .. Пример 4. Аналогичен примеру 1 за : исключением того, что смешивают 645 г ок0 сида кальция, 65 г оксида алюминия, 10 г алюминиевой пудры, 5 г (0,5 %) тетраборно- го натрия и 275 г хлористого кальция, растворенного в 412 мл воды.

Приме р 5. Аналогичен примеру 1 за

5 исключением того, что смешивают 670 г оксида кальция, 70 г оксида алюминия, 6 г алюминиевой пудры, 10 г (1,0 %) тетрабор- нокиСлого натрия и 244 г хлористого кальция, растворенного в 366 мл воды.

0 П р и м е р 6. Аналогичен примеру 1 за исключением того, что смешивают 680 г оксида кальция, оксида алюминия, 1.2 г алюминиевой пудры, 20 г (2,0 %) тетрабор- нокислого натрия и 208 г хлористого каль5 цйя, растворенного в 312 мл воды. .-. -., В табл. 1 представлено обоснование су; щественности отличий поглотительных масс по примерам 1-6 (заявленные .преД- елы), а также по;,значениях,; выходящ их зй,

0 граничные предёлы,. физико-хичми чё- ; -. ;ски;е-свойства. i-tf K;у . -.... . , : ,: ;/, Дан ныег характеризующие НОлучёйШй й.

/; поглотитель -, приведены в табл, 2. & :% - .

5 ... Из табл. 1 и 2 видно, что предложенная ,;- масса имеет прочность на 20-80 кг/см2 вь(-,:г .ше и на 0,8-8,5 % большую поглотительную ё мкд.ст ь по платине.

Удельная поверхность образцов поглотительной массы в прототипе измерялась с помощью прибора Сорбгометр-Цвет 211

для экспрессного измерения удельной поверхности адсорбентов и катализаторов методом тепловой десорбции аргона.

Удельная поверхность образцов поглотительной массы в заявленном способе измерялась статическим методом БЭТ. Формула изобретения Способ получения поглотителя платиноидов, включающий смешение оксида

0

кальция, оксида алюминия и алюминиевой пудры с раствором хлорида кальция, гранулирование смеси, сушку и прокаливание, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения поглотительной способности и механической прочности поглотителя, на смешение дополнительно подают борную кислоту или ее натриевую соль в количестве 0,5-2,0 % от массы сухой смеси.

Способ включает смешение оксидов кальция, алюминия, алюминиевую пудру, борную кислоту или ее Na-соль и хлорид кальция, гранулирование смеси, сушку и прокаливание гранул. 2 табл.

Та б л и ц а 1

Таблица2