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Verfahren zum Auffangen von tdelmetallen Die Erfindung betrifft ein
Verfahren zum Auffangen von Edelmetallen, insbesondere von Metallen der Platingruppe
des Periodischen Systems, die beispielsweise bei exothermen chemischen Umsetzungen
an Katalysatoren aus solchen Metallen okler ihren Legferungen durch Abdampfen oder
durch mechanische Ab-
lösung verlorengehen, zum Zwecke der Wiedergewinnung.
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Um von den abdampfenden oder staubförmig abgehenden Anteilen des Katalysator-Edelmetalls
mög-. lichst viel zurückzugewinnen, hat man zum Teil sehr teure Auffangstoffe und
-einrichtungen und deren Anbringung an verschiedenen Stellen der Reaktionsapparatur
verwend#-,t. Zum Teil aber waren die wiedergewonnenen Mengen an Platin, Rhodium
oder anderen Legierungsbestandteilen solcher Edelmetallkatalysatoren unbefriedigend,
teils war die Handhabung und die Aufarbeitung zur Abtrennung und Reingewinnung dieser
Metalle umständlich und die verwendeten Auffangstoffe selbst kostspielig und oft
verlustgefährdet.
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Bei bekannten Rückgewinnungs- bzw. Auffangverfahren für flüchtige
Platinmetalle werden rein mechanisch wirkende Filter aus Mineral- oder Quarzwolle
und Asbest, in Packungen, zwischen Drahtnetzen und Lochblechen eingespannt, aus
porösem Porzellan oder Toneilde ocler Metallwolle verwendet bzw. auf hitzebeständigen
Trägerstoffen, wie Porzellan, Quarz, Schamotte, in dünner Schicht aufgebrachtes
Gold oder Silber oder Legierungen daraus. Solche Edelmetalle wurden auch auf Trägernetzen
aus zunderfesten Metallen oder Legierungen entweder unmittelbar oder über Zwischenschichten
aus Oxyden der Trägernetzmetalle aufgebracht, wobei auch z. B. Gold und diese Oxyde
an der Oberfläche ein und desselben Netzes abwechseln können, etwa durch Verwendung
von Schuß-drähten mit Goldauflage und von Kettendrähten mit oxydierter Auflage.
Weiter hat man die Oberflächenschicht von metallischem Silber ersetzt durch feindisperses
metallisches Silber in porösen Trägermassen aus hitzebeständigen Oxyden, wobei beide
Stoffe durch gemeinsame Fällung aus Lösungsgemischen von Calcium-, Magnesium-, Strontium-,
Thorium- und/oder Aluminiumsalzen mit Silbernitrat und nachheriges Erhitzen und
Glühen des Niederschlages zu Oxyden bzw. metallischem Silber innig miteinander vereinigt
wurden.
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Nach langwierigen Versuchen, die Rückgewinnung der Platinmetalte mit
Hilfe billigster und leicht aufarbeitbarer Hilfsstoffe optimal zu gestalten, wurde
die im folgenden beschriebene Methode entwickelt, und diese bildet somit den Gegenstand
der Erfindun 'i»' .
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Nach der einfachsten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird dem Katalysatorkörper, beispielsweise einer Ammoniakverbrennungsanlage, gewöhnlich
aus einer oder mehreren Lagen von Platin-Rhodium-Netzen bestehend, auf dem Gaswege
unmittelbar hinter den Katalysatoren eine gasdurchlässige Lage von gekörnten, bei
den Betriebstemperaturen des Katalysators beständige und fest bleibende Oxyde von
Calcium, Magnesium, Strontium und/oder Barium liefernden oder solche enthaltenden
Stoffen oder eine Lage solcher Oxyde selbst nachgeschaltet, die nach Erschöpfung
ihrer Auffangwirkung in Mineralsäuren aufgelöst werden können. Am Stelle
der Oxyde selbst können Hydroxyde und Carbonate eingesetzt werden, die bei der Katalysatortemperatur
zu Oxyden zersetzt werden.
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Solche Stoffe können als beliebige Fällungs- und Abfallprodukte aber
auch in ihrer in der Natur vorkommenden Form angewendet werden. So eignen sich zum
gedachten Zwecke neben gefälltem und gekörntem Caleiumcarbonat oder Magnesiumcarbonat
oder Gemischen dieser beiden mit Vorzug Marmor-, Magnesit-oder Dolomitbruch,
je für sich allein oder in Mischung miteinander. Marmor ad. dgl. läßt sich
außerdem leicht zur gewünschten Korngröße brechen.
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In allen diesen Fällen ist- auf einen möglichst geringen Gehalt an
Flußmitteln zu achten, wodurch sich ein temperaturstabiles Erhitzurigsprodukt ergibt,
das nicht verglast und beim späteren Auflösen die Weiterverarbeitung auf Platinkonzentrat
nicht durch beispielsweise Kieselsäure erschwert. Wichtig ist aus diesem Grunde,
daß der Gehalt des in natürlichen Carbonatgesteinen der bezeichneten Art zumeist
vorkommenden Flußmittels S'02 0,2% möglichst nicht überschreitet.
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Die Menge der als Auffangstoffe wirkenden Oxyde kann weiterhin dadurch
wesentlich verringert werden,
daß nicht die gesamte Auffaiigs#0iiittung#
aus Oxyden oder Oxyde liefernden Verbindungen der beschriebenen Art besteht, sondern
hitzebeständige, säureunlös-' liehe Körper der-gewünschten.hornogenen-Korngröße,
mit einem der beschriebenen Oxyde -oder solche. lie- -fernden Verbindungen
n geringerer'-Schichtdicke überzogen, dem Katalysator nachgeschaltet werden. In
diesem Falle ist einerseits die für den Gasdurchgang als optimal festgestellte-Korngröße
dauernd festgelegt, und andererseits ist durch die hierdurch erzielte Verminderung
der löslichen Oxydmasse bei gleicher Wirkung eine bedeutende Säureersparnis beim
Auflösen der Auffangschicht zu erreichen.
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Die beschriebene Auffangmasse vermag die vom Katalysator abgehenden
Platinmetalle in jeder der dabei auftretenden Formen aufzunehmen. Die Auffangkapazität
übersteigt zeitlich bei weitem die Lebens'dauerdes Katalysators selbst.
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Die bisher noch durch kein anderes Mittel erreichte Wirkung der beim
erfin-dungsgemäßen Verfahren verwendeten Auffangmasse war insofern überraschend,
als sie ohne jede Verwendung von Verschweißungsmetallen, wie Silber, Gold oder ähnlichen
Edelmetallen, auftritt. Tatsächlich werden metallische Beimengungen hier gänzlich
vermieden. Voraussetzung für das Eintreten der optimalen Wirkung der erfindungsgemäßen
Oxyde ist allerdings, daß sich diese in geringem Abstaird vom Katalysator befinden
und damit annähernd dessen Betriebstemperaturen aufweisen. Damit ist aber auch das
Versagen der eingangs erwähnten Methode erklärlich, nach welcher Unedelmetall- bzw.
Erdalkalioxyde, durch einen gemeinsamen Fällungs- und Glühvorgang mit metallischem
Silber imprägniert, als Auffangkörper verwendet wurden. Mit Rücksicht auf das sonst
sehr rasch abdampfende Silber mußte diese Masse bei Temperaturen weit unter der
Katalysatortemperatur, also in größerem Abstand von den Platinnetzen, eingesetzt
werden. Nach der dennoch erfolgten Verflüchtigung des Silbers zeigt die Masse bei
den dort vorgeschriebenen Temperaturen von 650 bis 450' C keine nennenswerte
Auffangwirkung mehr. Nach einem auf das Silber zurückführenden Anfangserfolg kam
die Wirkung zum Stillstand.
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Die Erfahrungen mit dieser Methode konnten somit keineswegs die Kenntnis
vermitteln, daß die Oxyde von Calcium, Magnesium, Strontium oder Barium ohne Verschweißungsmetalle,
jedoch annähernd bei der Katalysatorteniperaturangewandt, einen beträchtlichen Mehrerfolg
erbringen, die in ebenso überraschender Weise durch die weiter unten beschriebene
erfindungsgemäße Ergänzung auf ein bisher noch nicht erzieltes Maximum gesteigert
werden kann. '
Bei einem Durchmesser des Verbrennungsofens von rund
3 m und einer Belastung von ungefähr 3 bis 31/2t Nlh als Ammoniak
sowie einer Betriebstemperatur von etwa 800 bis 900' C wird die Körnung
des Marmors,auf rund 3 bis 5 mm und die Schütthöhe beispielsweise
auf 165 mm eingestellt. Die Marmorschüttung liegt auf einem Drahtnetz aus
hitzebeständigem Material, beispielsweise aus Chrom- oder Chromnick-elstahl, das
wieder auf einem starken Lochblech oder einer sonstigen geeigneten Halterung am
Boden einer Schürze unterhalb des Katalysatorkörpers aufruht.
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Durch eine Vergrößerung der Fläche für den Gasdurchtritt durch beispielsweise
wellenfbrnlige oder röhrenförmige Ausbildung der Auffangschicht kann bei Bedarf
der Gaswiderstand verringert oder' bei gleichem Widerstand die Körnung des Auffangmateriäls-.
bis -zu einer bestimmten Mindestgrenze verkleinert werden.
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Die Aufarbeitung der Auffangmasse ist höchst einfach. Sie geschieht
beispielsweise bei Verwendung von Marmor, zweckmäßig nach dem Löschen des gebrannten
Marmors mit Wasser, durch Zugabe von verdünnten Mineralsäuren, vorzugsweise von
verdünnter Salpetersäure, zu der mit Wasser gelöschten Calciumoxydinasse, wobei
die Menge der Säureziigabe so zu bemessen ist, daß ein pn-Wert von 6 bis
7 nicht unterschritten wird. Auf diese Weise geht keines der Platinmetalle
in Lösung. Der so erhaltene Rückstand, der etwa 10 bis 20% des Ausbaugewichts der
Auffangmasse beträgt, wird in üblicher Weise auf -reines Metall aufgearbeitet.
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Obwohl schon diese Stoffe allein unter den erfindungsgemäßen Bedingungen
eine sehr gute Auffangwirkung zeigen, kann diese Wirkung in beachtlichem Maße dadurch
weiter gesteigert werden, daß man die Schicht oder Schüttung solcher Stoffe gaseingangsseitig
mit einem gasdurchlässigen Abdeckorgan aus glühbeständigem Material bedeckt, dessen
Gasdurchlässigkeit mindestens gleich oder größer ist als die der darunterliegenden
Körnung oder sonstwie geformten Auffangkörperschicht. Als Material für diese Abdeckun,g
eignet sich ein Loch- oder Schlitzblech, eine mit Löchern oder Schlitzen versehene
Folie, vorzugsweise aber ein Gitter oder Drahtnetz aus glühbeständigem, zunderfesteni
Metall, wie Chrom- oder Chromnickelstahl oder ähnlichen Legierungen, gegebenenfalls
aber auch aus Edelmetallen, wie Platin oder seinen Legierungen, etwa in Form ausgebrauchter
Katalysatornetze.
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Die bevorzugt verwendeten Abdecknetze aus zunderfesten Nichtedelmetallegierungen
haben, in bekannter Weise als Unterlagsnetz für die Schüttung verwendet, eine Drahtstärke
von etwa 1 mm, während für das erfindungsgemäße Auflagenetz, da es auf Festigkeit
nicht beansprucht ist, 0,5 mm als Drahtstärke genügen. Für die Maschenweite
des Auflagenetzes gilt, daß man den Gasdurchgangswiderstand, wie er durch die katalysierenden
Platinnetze gegeben ist, nicht unnötig erhöhen will, so daß die Maschen des Auflagenetzes
auf der Auffangschüttung ohne Beeinträchtigung der Wirkung der letzteren weitaus
größer sein können als die des Platinnetzes. Die erfindungsgemäße, überraschende
Steigerung der Wirkung der beschriebenen Auffangmittel ist auch dann gegeben, wenn
die Maschenweite des Auflagenetzes gleich oder sogar etwa größer ist als die Korngröße
des darunterliegenden Auffangmittels. Im allgemeinen wird man deshalb mit Maschenweiten
von etwa 2 bis 5 mm auskommen.
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Während mit der weiter oben beschriebenen, offen liegenden Schüttung
maximal etwa ein Drittel bis zur Hälfte der sich verflüchtigenden Platinmetalle
wiedergewonnen werden konnte, gelingt es mit Hilfe der erfindungsgemäßen Drahtnetzauflage
auf der Auffangschüttung, eine Rückgewinnungsrate von 86 bis 88"/o und mehr
zu erreichen, wobei natürlich die geringeren, durch die starke Auflockerung ides
Platingefüges (Aufmoorung) insbesondere bei schon länger gebrauchten Platinnetzen
auftretenden, mitaufgefangenen mechanischen Ablöseverluste beim Ausbau der Katalysatornetze
mitgerechnet sind.
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Eine Erklärung für diese überraschende Wirkungssteigerung durch Anwendung
des als Promotor des Auffangeffektes wirkenden Auflagenetzes bei der zuvor beschriebenen
Auffangmasse kann derzeit nicht gegeben werden.
Ein weiterer technischer
Vorteil läßt sich in diesem Zusammenhang daJurch erzielen, daß die Schüttung des
Auffangmaterials in mehrere Schichten unterteilt wird, die jeweils durch zwischengeschaltete
Drahtnetze der oben beschriebenen Art voneinander getrennt sind. Auf dem untersten,
auf einem Lochblech oder einer sonstigen geeigneten Auflage liegenden Netz mit et-,va
1 mm starkem Draht und einer Maschenweite bis rund 5 mm, vorzugsweise
aber von 2 bis 3 mm, wirddie erste Schicht, beispielsweise von Marmorbruch,
in der Höhe von 60 mm uufgebracht und mit einem Netz von geringerer Drahtstärke,
etwa 0,5 mm, bedeckt; dieses Netz trägt die nächste Schicht von rund
55 mm Höhe, worauf ein weiteres, gleichartiges Netz und sodann die dritte
Schicht von rund 50 mm und endlich das letzte Drahtnetz von etwa
0,3 bis 0,5 mm Drahtstärke und 2 mm Maschenweite folgt. Es hat sich
nämlich gezeigt, daß die aufgefangenen Platinmetalle sich in ungefähr den angegebenen
Schichtdicken - von oben nach unten gesehen - von 50 50: 60
mm in Verhältnissen von 64: 26 : 10 bis 70 22 : 8 verteilen,
so daß es innerhalb einer der Lebensdauer einer Kontaktnetzgarnitur entsprechenden
Ofenreise nicht nötig ist, bei einem Kontaktsatzaustausch jeweils die gesamte Auffangeinrichtung
auszubauen und die gesamte Füllung an beispielsweise CaO zur Isolierung der Platimnetalle
aufzulösen; bei der festgestellten großen Aufnahmefähigkeit einer solchen Auffangmasse
genügt es, wenn bei jedem Platinnetzwechsel mir die oberste Schicht nach ,l#.bheben
des Decknetzes vom nächstfolgenden unteren Netz etwa durch Absaugen entfernt und
der Weiterverarbeitung zugeführt wird und daß erst nach mehrmaligem Wechsel der
obersten Auffangschicht auch die nächstfolgende und noch seltener die allenfalls
als dritte vorgesehene Schicht mitausgebaut und durch eine frische Schüttung ersetzt
werden muß. Auf diese Weise lassen sich überflüssige Aufarbeitungskosten für nur
wenig mit Platinmetallen imprägnierte Auffangschichten einsparen und die Austauschzeit
noch weiter #abkürzen.
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Interessant hierbei ist, daß das beschriebene Abdecknetz selbst in
kaum nennenswertem Maße an der Auffangwirkung teilnimmt, so daß jedes Abdecknetz
zu vielfach wiederholten Malen als solches eingesetzt werden kann und nur eben noch
nachweisbare Spuren von Edelmetallen enthält, wenn es endlich durch Verzufiderung
doch unbrauchbar geworden ist. Dies wird durch folgenden Versuch belegt: In einem
Versuchsofen zur Ammoniakverbrennung mit 300mm Durchmesser wurde nach den drei Platin-Rhodium-Verbrennungsnetzen
(aufliegend auf einer hierfür üblichen, etwa 70mm hohen Schicht von Porzellanringen
von 8 X 8 mm, deren Temperatur etwa 850' C betrug) und nach
einer im Ofen eingebauten Gaskühlvorrichtung ein zunderfestes, glühbeständiges Netz
aus einer Chromnickelstahllegierung mit 576 Maschen/cm2 und 0,16 mm
Drahtstärke, in bisher üblicher Weise gehaltert, jedoch ohne die nachfolgende erfindungsgemäße
Auffangschüttung eingebaut. Durch die Gaskühlung wurde die Temperatur vor diesem
Legierungsstahlnetz auf etwa 670' C eingestellt.
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Der Ofen lief mit einer Belastung von 105 Nrn3/h Ammoniak-Luft-Gemisch
durch 720 Stunden.
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Bei der Aufarbeitung zum Zwecke der Bestimmung der Auffangwirkung
des Netzes allein ergab sich, daß von dem von den Verbrennungsnetzen verlorenen
1,300 g Edelmetall 0,0005 g aufgefangen wurden, was einer Rückgewinnung
von rund 0,040[o entspricht.
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Unter der Annahme, daß ohne zwischengeschalfete Gaskühlung nach den
Erfahrungen des Betri ebes in diesem Falle noch weniger Platinmetall vom Legierungsnet----
zurückgehalten worden wäre, kann angenommen werden, daß--dieses Netz allein,
bei-Temperaturen zwischen- 900 -und 900Ö C eingesetzt, praktisch überhaupt
kein Platinmetall aufnimmt. -
Auch diese überraschende Wirkungssteigerung
durch die erfindungsgemäße Anordnung eines Abdeck-oder Promotornetzes unmittelbar
gaseingangsseitig auf der Oxydschüttung kam den eingangs erwähnten Filtern aus Packungen
von Mineralfasern zwischen Lochblechen und Drahtnetzen nicht zu und konnte bei diesen
auch nicht beobachtet werden, weil bei den erwähnten bekannten Filtern einerseits
der Gebrauch der erfindungsgemäß speziellen Oxyde nicht bekannt war und diese Filterpackun
gen andererseits nicht in jenem Temperaturbereich eingesetzt waren, der für das
Hervorbringen der hohen Auffangwirkung im erk5 zi findungsgemäßen Falle wesentlich
ist.
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Eine ähnliche Wirkung wie die des zuvor-beschriebenen Abdeckorgans
aus beispielsweise zunderfestem, glühbeständigem Drahtnetz als Promotor für an sich
nur weniger auffangwirksame Prallkörperschüttungen von Oxyden bzw. Oxyde liefernden
Verbindungen läßt sich auch dann erzielen, wenn man an Stelle der beispielsweise
genannten Metallgitter oder Drahtnetze bzw. Schlitz- oder Loch--bleche säureunlösliche
und hitzebeständige Körper aus beispielsweise Keramik, Quarz, Quarzgut als Abdeckorgan
für die genannten, aus Oxyden oder Oxyde liefernden Verbindungen bestehendenAuffangmassen
anwendet. Eine solcheKombination besteht aus einer Schüttung von etwa
60 mm, vorzugsweise aber von mehr, bis etwa 160 mm Höhe an den beschriebenen
Oxyden bzw. an solche liefernden Verbindungen der eingangs beschriebenen Art, die
sich beim vorherigen Brennen oder bei den herrschenden Betriebstemperaturen des
Katalysators von rund 800 bis 900' C in die genannten Oxyde umwandeln,
und einer Auflageschicht von geringerer Dicke von Formkörpern oder Körnungen aus
glühbeständigen, säureunlöslichen Stoffen der zweitgenannten Art, wobei auch hier
wieder festgestellt werden kann, daß fast die gesamte Auffangwirkung die Oxyde besitzen
und die Auf lageschicht aus Keramik od. ägl. fast gar nicht daran teilnimmt.
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Beim Aufarbeiten der auffangaktiven, in dieser letzterwähnten Weise
abgedeckten Schüttung durch Auflösen inMineralsäure, vorzugsweise in verdünnter
Salpetersäure bis zu einem pH-Wert -#on mindestens 6
bis 7, ist es
gleichgültig, ob die Abdeckschicht aus keramischen Karpern zuerst abgenommen und
die auffangaktive Schüttung allein aufgearbeitet wird oder ob die Abdeckkörper,
die ja in verhältnismäßig schwacher Schicht auf der Auffan#ginasse liegen, zusammen
mit dieser einer Säurebehandlun#g unterworfen werden. In letzterem Falle braucht
man die Abdeckkö,rper nach beendetem Lösun,-svorgang -nur von der anhaftenden wertvollen
Lösung durch Ab-
spülen zu befreien und kann sie dann wieder, praktisch unbegrenzt,
neuerlich einsetzen.
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Beide Verfahrensvarianten zeigen also, daß nicht nur die erfindungsgemäßen
Auffangoxyde allein schon eine sehr gute Auffangwirkung haben, sondern daß diese
Wirkung durch das beschriebene Abdecknetz oder durch die dünne Abdeckschicht aus
keramischer Körnung in überraschender Weise fast bis zu einem theoretischen Maximum
verstärkt werden kann. -
Das erfindungsgemäße Verfahren ist unabhängig von
teuren und abdampfungsgefährdeten Edelmetallen oder von eigens für Auffangzwecke
hergestellten
Drahtgeweben oder Gebilden daraus, die nach der Aufsättigung
ausgebaut und zur Wiedergewinnung des Platins zerstört wurden, also für eine Wiederverwendung
verloren waren, da es sich fast ausschließlich auf zumeist natürliche Stoffe stützt,
die als Massengesteine leicht verfügbar sind und ebenso leicht auf die gewünschte
Korngröße gebrochen werden können.
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Während früher vielfach schon die Herstellung und erst recht die Aufarbeitung
bekannter Auffangmittel von gerade noch annehmbarer Auffangwirkungderen Wirtschaftlichkeit
in Frage stellte, ist diese im vorliegenden Falle durch die leichte Aufarbeitung
neben der überraschend hohen Auffangaktivität auf jeden Fall gegeben.
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Das erfindungsgemäße Auffangverfahren ist unabhängig vomBetriebsgasdruck
des jeweiligenSyntheseverfahrens an Platinkatalysatoren.
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Daß die auffangaktive Oxydschicht nicht als rein physikalisch wirkendes
Filter betrachtet werden darf, geht aus verschiedenen Beobachtungen hervor, insbesondere
aus dem Umstand, daß das mit Platinmetallen beladeneOxyd beimBehandeln mitSalzsäure
mit dem überwiegenden Teil eines Platingehaltes in Lösung geht, was bei metallischem
Platin allein ebensowenig der Fall ist wie beim Behandeln von silikatischen oder
von Goldauffangkürpern bekannter Art mit Salzsäure.
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Die varbekannte Anwendung von Packungen von Silikatfasern od. dgl.
zwischen gasdurchlässigen Organen als rein mechanische Filter, von Edelmetalloberflächen
auf keramischenKörpern oder auf zunderfesten Legierungsnetzen, gegebenenfalls mit
Zwischenschichten oder Oberflächenanteilen aus Oxyden der Legierungsmetalle oder
von anoxydierten Netzen aus Cr-Ni-Fe-Legierungen od. dgl. in Verbindung mit Edelmetall-Auffan,-körpern
als Verschweißungsmittel für in metallischer Form auftretendes Platin, ja selbst
die bekannte Verwendung von Edelmetallen, wie Silber, in feiner Verteilung in oxydischen
Trägermassen, mit denen zusammen sie aus Lösungsgemischen gefällt wurden, konnte
dem Fachmann das hier beschriebene Verfahren weder direkt vermitteln, noch auch
nur nahelegen, in der letzterwähnten Kombination deshalb, weil lediglich das feindisperse
metallische Silber des Gemisches Auffangwirkung zeigte, in den anderen Fällen dagegen,
weil nirgends die gleichen speziellen Oxyde als alleinige Auffangmassen beschrieben
waren und weil von den bekannten Metalldrahtnetzen selbst Auffangwirkung erwartet
wurde, während das Promotornetz gemäß der vorliegenden Erfindung oder die keramische
Abdeckschicht der beim erfindungsgemäß en Verfahren verwendeten Oxyde an der Auffangwirkung
praktisch überhaupt nicht teilnehmen und nur die Auffangaktivität der hier gekennzeichneten
Oxyde in so überraschendem Maße erhöhen.
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Die bekannte Unzulänglichkeit dieser älteren Methoden ist auch durch
die Entwicklung in Richtung umständlicher und aufwandreicher Ausführungsformen derselben
(z. B. vergoldete Tressengewebe oder Knäuel von Drahtnetzgeweben solcher Art), bei
denen der Auffangkörper mit der Aufarbeitung auf Platinmetalle verlorenging, nicht
beseitigt worden.
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Beispiele t In einem Ammoniakverbrennungsofen. von
3 m Durchmesser wurde auf dem Gaswege nach den Platin-Rhodium-Netzen (drei
Stück, aufliegend auf einer an sich bekannten, 250 mm hohen Schicht von Keramikfüllkörpern)
eine 165 mm hohe geschüttete Schicht aus gekörntem, Marmor zwischen zwei
Netzen aus Chrom- oder Chromnickelstahl (2 mm Maschenweite und 0,5 mm Drahtdurchmesser)
eingebaut. Die Temperatur der Platin-Rhodium-Netze wurde am obersten Netz mit
830' C gemessen (Abkühlung durch das ankommende Frischgas), die Temperatur
in der Marmorschicht dagegen mit 920' C. Während der Anwesenheit des Marmors
von 512 Stunden wurden 404t N als Ammoniak verbrannt, der Platinverlust
betrug 136,5 g.
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ZurAufarbeitung wurden die ausgebautenAuffangkörper mit 450/eiger
Salpetersäure behandelt, der unlösliche, edelmetallhaltige Schlamm. in Salzsäure
gelöst und das Platin aus der salzsauren Lösung als Sulfid gefällt. Das nach
dem Verglühen des Sulfids erhaltene, ungefähr 80%ige Platin-Rhodium-Konzentrat kann
nach üblichen Methoden gereinigt werden.
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Auf diese Weise konnten 120,2- Edelmetall erhalten werden,
was einer Rückgewinnung von 88% des Edelmetallverlustes entspricht.
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2. Nach den drei Platin-Rhodium-Netzen, aufliegend auf je einer
250 mm hohen Schicht - von Porzellanfüllikörp#rn zweierAmmoniakverbrennungsöfen
mit je
3 m Durchmesser, wurde zwischen je zwei Drahtnetzen gemäß
Beispiel 1 (2 mm Maschenweite und 0,5 mm Drahtdurchinesser) j e eine
60 mm hohe Schicht gekörnten Marmors geschüttet. Der Edelmetallverlust der
Katalysatornetze während der Laufzeit von 3796 Stunden betrug zusammen 1504,8
g. Dabei wurden bei einer Platinnetztemperatur von 840' C (gemessen
am obersten Netz) 5024 t N als Ammoniak verbrannt.
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Bei der Aufarbeitung der ausgebauten Auffang körper konnten zusammen
1022,5 g Edelmetall erhalten werden, was einer Rückgewinnung von 68% des
Edelmetallverlustes entspricht.
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3. In einem Versuchsofen zur Ammoniakverbrennung mit
300 mm Durchmesser wurde nach den drei Platin - Rhodium -Verbrennungsnetzen,
welche auf einem Drahtnetz - gemäß Beispiel 1 auflagen, eine
85 mm hohe Schicht von gekörntem Marmor, -die mit einer 30 mm hohen
Schicht keramischer Füllkörper bedeckt war, eingebaut.
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Die Temperatur der Platin-Rhodium-Netze wurde mit einem Thermoelement
gemessen und betrug 830' C, die Temperatur der im Betriebe zu Oxyden ealcinierenden
Auffangmasse unterhalb der Abdeckschicht war etwagleich hoch wie die am Platinkatalysator
gemessene Temperatur.
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Bei einer Belastung von 93 Nm3/h an Ammoniäk-Luft-Gemisch wurden
während des Versuches insgesamt 14,63 t N als' Ammoniak verbrannt. Der Platinverlust
der drei Netze betrug 5,536 g.
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Nach dem Versuch wurde der gebrannte Marmor ausgebaut, mit Wasser
gelöscht und mit 45%iger Salpetersäure bis zum pl,-Wert 7 versetzt. Aus dem
dabei zurückbleibenden edelmetallhaltigen Schlamm wurde das Edelmetall mit Salzsäure
herausgelöst und aus der salzsauren Lösung als Sulfid gefällt. Aus diesem
wurde in bekannterWeise -das reineEdelinetall gewonnen. Auf diese Weise konnten
3,795 g Edelmetall erhalten werden, was einerRückgewinnung von
68,5 1/o entspricht.
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Auf den die Marmorschicht bedeckenden keramischen Füllkörper konnte
Platin nur in gerade noch nachweisbaren Spuren festgestellt werden.