PL223066B1 - Sposób produkcji bezwodnego renianu (VII) niklu (II) - Google Patents
Sposób produkcji bezwodnego renianu (VII) niklu (II)Info
- Publication number
- PL223066B1 PL223066B1 PL403583A PL40358313A PL223066B1 PL 223066 B1 PL223066 B1 PL 223066B1 PL 403583 A PL403583 A PL 403583A PL 40358313 A PL40358313 A PL 40358313A PL 223066 B1 PL223066 B1 PL 223066B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- nickel
- ion exchanger
- solution
- washing
- vii
- Prior art date
Links
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 41
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 6
- HRLYFPKUYKFYJE-UHFFFAOYSA-N tetraoxorhenate(2-) Chemical compound [O-][Re]([O-])(=O)=O HRLYFPKUYKFYJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 86
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 64
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 64
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 51
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 42
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 claims description 39
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 34
- 238000010828 elution Methods 0.000 claims description 31
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 15
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 9
- -1 nickel (II) ions Chemical class 0.000 claims description 8
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 6
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 6
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 5
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 5
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 4
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 4
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 230000029087 digestion Effects 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims 1
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 claims 1
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000691 Re alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910000008 nickel(II) carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021508 nickel(II) hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- ZULUUIKRFGGGTL-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) carbonate Chemical compound [Ni+2].[O-]C([O-])=O ZULUUIKRFGGGTL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 2
- FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)pyridine-3-carbonitrile Chemical compound ClCC1=NC=CC=C1C#N FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910015667 MoO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002816 nickel compounds Chemical class 0.000 description 1
- RRIWRJBSCGCBID-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O RRIWRJBSCGCBID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- AOPCKOPZYFFEDA-UHFFFAOYSA-N nickel(2+);dinitrate;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O AOPCKOPZYFFEDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006053 organic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób produkcji wysokiej czystości bezwodnego renianu(VII) niklu(II), przy użyciu metody jonowymiennej wykorzystującej roztwory rozpuszczalnych w wodzie soli niklu(II), stosowany zwłaszcza do otrzymywania proszków stopowych zawierających ren i nikiel, jak również do wytwarzania katalizatorów.
Pierwsze doniesienia na temat otrzymywania renianu(VII) niklu(II) w reakcji kwasu renowego(VII) z węglanem lub wodorotlenkiem niklu(II) pochodzą z lat trzydziestych XX wieku i zostały opisane przez dwie grupy naukowców, tj.: P. Robinsona i A. Rudge w 1931 roku oraz E. WilkeDorfurt i T. Gunzert w 1933 roku w Z. Anorg. Allg. Chem. W 1949 roku W. Smith i G. Maxwell w artykule w J. Am. Chem. Soc. przedstawili szczegółowe informacje wskazując, że renian(VII) niklu(II) można otrzymywać poprzez neutralizację kwasu renowego(VII) węglanem lub wodorotlenkiem niklu(II), a otrzymany w ten sposób Ni(ReO4)2-4H2O należy suszyć, w temperaturze 105°C, w celu uzyskania jego bezwodnej formy. Metoda ta była wystarczająca do otrzymywania soli potrzebnej do prowadzonych badań, nie nadaje się jednak do produkcji w większej skali, ponieważ nie rozwiązuje problemu zagospodarowania odpadów. W 1975 roku D. Shultze na podstawie analizy krzywych DTA przedstawił, że w trakcie stapiania następuje rozkład renianu(VII) niklu(II). W 1990 roku w Zh. Neorg. Khim opublikował wyniki badań rentgenografii strukturalnej wskazujące parametry sieciowe renianu(VII) niklu(II). Uznano, że związek ten charakteryzuje się budową heksagonalną, o strukturze typu Zr(MoO4)2 i jest zarazem izostrukturalny z Mg(ReO4)2.
W polskim patencie PL 209878 został opisany sposób przemysłowej produkcji bezwodnego renianu(VII) niklu(II), według którego Ni(ReO4)2 można otrzymywać w reakcji kwasu renowego(VII), zawierającego 15-500 g/dm Re, ze związkami niklu, użytymi z dużym nadmiarem stechiometrycznym. Uzyskany w ten sposób roztwór o pH minimum 5 należy kierować do odparowywania w celu wykrystalizowania uwodnionej formy renianu(VII) niklu(II). Opisana metoda charakteryzuje się zagospodarowaniem wszystkich roztworów odpadowych oraz odpadów stałych i pozwala na otrzymywanie bezwodnego renianu(VII) niklu(II), zawierającego minimum 10,5% Ni i 66,5% Re, praktycznie bez strat niklu i renu. Renian(VII) niklu(II) ma zastosowanie jako katalizator reakcji organicznych oraz jako substrat do produkcji proszków stopowych Ni-Re. W amerykańskim patencie Nr 4,968,818 ujawniono proces syntezy γ-butyrolaktonu z bezwodnika maleinowego lub bursztynowego z zastosowaniem jako katalizatora Ni(ReO4)2 naniesionego na żel krzemionkowy. W polskim patencie PL 211592 ujawniono sposób wytwarzania proszku stopowego Ni-Re z wykorzystaniem renianu(VII) niklu(II), w odmianach Ni(ReO4)2, Ni(ReO4)2-2H2O i/lub Ni(ReO4)2-4H2O. Przeznaczenie renianu(VII) niklu(II) do produkcji proszków stopowych, znajdujących swoje zastosowanie w przemyśle lotniczym i zbrojeniowym, czy w katalizie - stwarza konieczność otrzymywania Ni(ReO4)2 wysokiej czystości o zawartości zanieczyszczeń ograniczonej przeznaczeniem związku.
Metoda otrzymywania renianu(VII) niklu(II), z zastosowaniem wymiany jonowej pozwala na otrzymywanie z wysoką wydajnością, bez strat cennych metali czyli: niklu i renu, soli wysokiej czyst ości, o ustabilizowanych parametrach, w skali przemysłowej i charakteryzuje się zagospodarowaniem wszystkich roztworów odpadowych i odpadów stałych. Autorom nie są znane doniesienia na temat zastosowania metody wymiany jonowej wykorzystującej roztwory rozpuszczalnych w wodzie soli niklu(II) do otrzymywania bezwodnego renianu(VII) niklu(II).
Istotą wynalazku jest sposób otrzymywania wysokiej czystości bezwodnego renianu(VII) niklu(II) przez sorpcję jonów niklu(II) z roztworu rozpuszczalnych soli niklu(II), przy użyciu silnie kwaśnego kationitu, a następnie elucję roztworami kwasu renowego(VII) i odparowanie charakteryzujący się tym, że sole niklu(II), korzystnie siarczany(VI) lub azotany(V) rozpuszcza się w wodzie, aż do uzyskania stężenia powyżej 1,0 g/dm Ni, korzystnie 5,0 g/dm Ni. Powstały roztwór filtruje się i kolejno kieruje do etapu sorpcji, gdzie przepuszcza się go przez złoże umieszczone w kolumnach jonitowych w postaci silnie kwaśnej żywicy kationowymiennej, korzystnie w formie wodorowej, a następnie nie mniej niż trzy kolumny wypełnione żywicą ustawia się w systemie szeregowym. Złoże umieszcza się tak, aby stosunek jego wysokości do średnicy kolumn wynosił korzystnie powyżej sześć. Sorpcję prowadzi się w kierunku z góry na dół, korzystnie tak, aby zasorbowana ilość niklu w jonicie k ierowanym do etapu 3 elucji mieściła się w granicach 0,03-0,07 g Ni korzystnie 0,05 g Ni na 1,0 cm żywicy, stosując czas kontaktu roztworu ze złożem jonitu do 60 minut, korzystnie 25 minut. Następnie kolumnę ze złożem z zasorbowanym niklem na założonym poziomie odłącza się od pozostałych i kieruje się do etapu elucji, natomiast pozostałe kolumny pracują dalej w trybie sorpcji, przy czym złoże umieszczone
PL 223 066 B1 w odłączonej z trybu sorpcji kolumnie jonitowej przemywa się wodą zdemineralizowaną. Następnie prowadzi się elucję zasorbowanego w jonicie niklu korzystnie wodnymi roztworami kwasu renowego(VII) lub mieszaniną powstającą z połączenia pierwszej części popłuczyn po elucji z roztw orami kwasu renowego(VII), gdzie stężenie renu w roztworze eluującym wynosi 400-900 g/dm Re, korzystnie z dodatkiem 0-2%v/v stężonego HNO3, stosując do elucji na każdy 1 g niklu zasorbowanego w jonicie 10-20 g Re, w kierunku z góry na dół, z takim natężeniem przepływu, że roztwór eluujący kontaktuje się ze złożem jonitu korzystnie powyżej 60 minut. Wyciek powstający w trakcie elucji zbiera się, korzystnie w dwóch porcjach, pierwszą o objętości równej 0,2-1,5 dm na każdy 1,0 dm jonitu, a drugą o objętości równej 1,0-2,0 dm , korzystnie 1,75 dm na każdy 1,0 dm jonitu. Tak wyeluowane złoże jonitu przemywa się kolejno wodą zdemineralizowaną, a po wymyciu podłącza się do zestawu kolumn pracujących w trybie sorpcji korzystnie jako ostatnią w szeregu. Korzystnie mycie jonitu po 3 sorpcji prowadzi się wodą zdemineralizowaną, w kierunku z góry na dół, używając na każdy 1,0 dm 3 jonitu 1,0-3,0 dm wody zdemineralizowanej, tak aby wody myjące kontaktowały się ze złożem jonitu do 30 minut, a następnie stosując na każdy 1,0 dm jonitu 0,5-1,5 dm wody zdemineralizowanej, tak aby wody myjące kontaktowały się ze złożem jonitu korzystnie powyżej 60 minut, i tak powstały roztwór kieruje się do rozpuszczania soli niklu(II). Korzystnie mycie jonitu po elucji prowadzi się dwuet a3 powo wodą zdemineralizowaną, w kierunku z góry na dół, najpierw używając na każdy 1,0 dm jonitu 3
0,5-1,0 dm wody zdemineralizowanej tak aby wody myjące kontaktowały się ze złożem jonitu powy33 żej 15 minut, a następnie stosując na każdy 1,0 dm jonitu 1,0-3,0 dm wody zdemineralizowanej, tak aby wody myjące kontaktowały się ze złożem jonitu do 30 minut, zaś popłuczyny powstające w pierwszym etapie mycia po elucji korzystnie zawraca się do etapu przygotowywania czynnika eluującego nikiel, a popłuczyny powstałe w drugim etapie mycia po elucji po połączeniu z roztworami powstałymi z mycia po sorpcji kieruje się do etapu rozpuszczania soli niklu(II). Korzystnie roztwory powstające w drugiej części elucji ze wszystkich kolumn przerabia się oddzielnie, dodając do podgrzanego roztworu brakującą stechiometryczną ilości niklu w stosunku do renu obecnego w roztworze, w postaci niklu metalicznego i/lub tlenku niklu(II), a roztwarzanie prowadzi się w zakresie temperatury wynoszącym 80-120°C korzystnie powyżej 100°C do 3 godzin, a następnie roztwór filtruje się i zatęża nie mniej niż do połowy jego objętości, w temperaturze nie większej niż 120°C, korzystnie z dodatkiem 30% wodnego roztworu nadtlenku wodoru, do stężenia H2O2 w roztworze nie więcej niż 5%, kolejno roztwór oziębia się do temperatury pokojowej, filtruje i odparowywuje do sucha, a wydzielony przez odparowanie uwodniony renian(VII) niklu(II) kieruje się do wstępnego etapu suszenia prowadzonego w zakresie temperatury wynoszącym od 100 do 130°C w czasie do trzech godzin, uzyskując częściowo uwodniony renian(VII) niklu(II), który następnie rozdrabnia się otrzymując renian(VII) niklu(II) o uziarnieniu wynoszącym poniżej 500 pm, i suszy w zakresie temperatury 150-170°C do uzyskania stałej masy. Korzystnie jonit z poszczególnych kolumn co 5-15 cykli kieruje się do etapu regeneracji 3 kwasem azotowym(V), prowadzonym w kierunku z góry na dół, stosując na każdy 1,0 dm3 jonitu 3
1,0-3,0 dm kwasu azotowego(V) o stężeniu 32%, przy czym czas kontaktu roztworu z jonitem wynosi poniżej 30 minut, a następnie jonit odmywa się od kwasu wodą zdemineralizowaną do pH neutralnego, a powstałe po regeneracji i z mycia po regeneracji roztwory łączy się kieruje się do zagospodar owania znanymi metodami.
PL 223 066 B1
Sposób według wynalazku został przedstawiony w poniższym schemacie.
Sposób według wynalazku został przedstawiony w dwóch przykładach wykonania.
P r z y k ł a d I 800 g szesciowodnego azotanu(V) niklu(II) rozpuszczono w 4,4 dm roztworu
3 3 zawrotowego zawierającego 0,02 g/dm Re i 0,51 g/dm Ni dodając 29,0 dm wody. Otrzymany roz33 twór przefiltrowano uzyskując 32,3 dm klarownego roztworu zawierającego 5,08 g/dm Ni i 0,5 g osadu. Osad zagospodarowywano znanymi metodami, natomiast roztwór skierowano do etapu sorpcji 3 jonów niklu. Złoże kationitu silnie kwaśnego, o objętości 3,0 dm , umieszczono w trzech kolumnach, 3 o średnicy 5 cm każda, zawierających po 1,0 dm jonitu. Azotanowy roztwór zawierający 164,5 g Ni przepuszczono, przez szeregowy zestaw kolumn, kontrolując stężenie niklu w roztworze po sorpcji. Sorpcję prowadzono w temperaturze pokojowej, w kierunku z góry na dół. Po przepuszczeniu
12,5 dm roztworu, z natężeniem przepływu wynoszącym 2,5 dm /h, w momencie osiągnięcia stężenia 3 niklu 0,002 g/dm3 Ni w wycieku po pierwszej kolumnie, kolumnę tę odłączono z szeregu, prowadząc dalej sorpcję w pozostałych kolumnach w niezmienionych warunkach. Odłączoną z trybu sorpcji k oPL 223 066 B1 lumnę skierowano do mycia po sorpcji prowadzonego w kierunku z góry na dół. Do mycia jonitu zastosowano 1,5 dm wody zdemineralizowanej, którą przepuszczono z natężeniem przepływu wyno3 3 szącym 6,0 dm /h i kolejno 1,0 dm wody zdemineralizowanej, z natężeniem przepływu równym
3 3
1,0 dm /h, otrzymując 2,7 dm roztworu o stężeniu niklu 0,63 g/dm . Wymyty po sorpcji jonit z pierw3 szej kolumny poddano elucji stosując mieszaninę składającą się z 0,75 dm roztworu zawrotowego powstałego z pierwszego etapu mycia po elucji - zawierającego 155,0 g/dm Re i 3,7 g/dm Ni oraz
0,75 dm kwasu renowego(VII) zawierającego 850 g/dm Re. Stężenie kwasu azotowego(V) w po3 wstałej mieszaninie wynosiło 2,0 g/dm . Elucję jonów niklu, prowadzono w temperaturze pokojowej, 3 przepuszczając HReO4, w kierunku z góry na dół, z natężeniem przepływu równym 1,0 dm /h. Uzy3 3 3 skano dwa wycieki po elucji, pierwszy o objętości 0,6 dm zawierający 0,01 g/dm Re i 0,14 g/dm Ni i drugi o objętości 1,75 dm zawierający 32,5 g/dm Ni i 366,0 g/dm Re, który skierowano do zatężania w celu uzyskania celowego produktu. Wyeluowane złoże jonitu kolejno przemyto wodą zdeminera3 lizowaną w kierunku z góry na dół. Stosowano najpierw 0,75 dm wody zdemineralizowanej z natęże3 3 3 niem przepływu równym 5 dm /h i następnie 1,5 dm z natężeniem przepływu wynoszącym 2,5 dm /h.
3
Uzyskano w ten sposób popłuczyny powstałe z pierwszego etapu mycia po elucji o objętości 0,75 dm zawierające 150,0 g/dm Re i 1,3 g/dm Ni, które zawrócono do etapu przygotowywania czynnika elu3 ującego. Natomiast popłuczyny powstałe w drugim etapie mycia po elucji o objętości 1,5 dm zawiera33 jące 0,04 g/dm Re i 0,27 g/dm Ni połączono z popłuczynami powstałymi z etapu mycia jonitu po sorpcji. W ten sposób otrzymano roztwór o objętości 4,2 dm zawierający 0,01 g/dm Re i 0,50 g/dm Ni, który zawrócono do etapu rozpuszczania soli niklu(II) w kolejnej szarży. Kolumnę po wymyciu podłączono jako ostatnią w zestawie kolumn pracujących w trybie sorpcji. Do roztworu właściwego uzy33 skanego z elucji (zawierającego 32,5 g/dm Ni i 366,0 g/dm Re) dodano 44,7 g tlenku niklu(II), roztwarzanie prowadzono w temperaturze wynoszącej 100°C, po trzech godzinach intensywnego mie3 szania roztwór przefiltrowano i zatężono do objętości 0,5 dm , w temperaturze 110°C, z dodatkiem 3 cm 30% wodnego roztworu nadtlenku wodoru. Tak otrzymany roztwór, po oziębieniu do temperatury pokojowej, przefiltrowano i odparowano do sucha. Wydzielony uwodniony renian(VII) niklu(II) wstępnie suszono w temperaturze 120°C przez godzinę. Otrzymano częściowo uwodniony renian(VII) niklu(II), który rozdrobniono uzyskując produkt o uziarnieniu wynoszącym poniżej 500 ąm. Rozdrobniony uwodniony renian(VII) niklu(II), suszono w 160°C do ustalenia stałej masy, czyli przez 8 godzin. Otrzymano bezwodny renian(VII) niklu(II), który przesypano do szklanego termoodpornego pojemnika i suszono przez kolejne pół godziny w temperaturze 130°C. Po upływie pół godziny pojemnik szklany zamknięto szczelnie. W konsekwencji przeprowadzonych działań otrzymano 960,5 g bezwodnego renianu(VII) niklu(II), który zawierał: 10,5% Ni; 66,6% Re i <2 ppm Bi; <3 ppm Zn; <2 ppm As; 10 ppm Co;
<10 ppm Mg; <3 ppm Cu; <5 ppm Mo; <5 ppm Pb; <10 ppm K; <5 ppm Na; <10 ppm Ca; <3 ppm Fe.
3
P r z y k ł a d II 800 g sześciowodnego siarczanu(VI) niklu(II) rozpuszczono w 32,5 dm wody.
Otrzymany roztwór przefiltrowano uzyskując 32,8 dm klarownego roztworu zawierającego 5,3 g/dm
Ni i 10 g osadu. Osad zagospodarowywano znanymi metodami, natomiast roztwór skierowano do 3 etapu sorpcji jonów niklu. Złoże kationitu silnie kwaśnego, o objętości 3,0 dm , umieszczono w trzech 3 kolumnach, o średnicy 5 cm każda, zawierających po 1,0 dm jonitu. Siarczanowy roztwór zawierający 175,0 g Ni przepuszczono, przez szeregowy zestaw kolumn, kontrolując stężenie niklu w roztworze po sorpcji. Sorpcję prowadzono w temperaturze pokojowej, w kierunku z góry na dół. Po przepuszczeniu
12,5 dm roztworu, z natężeniem przepływu wynoszącym 2,5 dm /h, w momencie osiągnięcia stężenia 3 niklu 0,002 g/dm Ni w wycieku po pierwszej kolumnie, kolumnę tę odłączano z szeregu, prowadząc dalej sorpcję w pozostałych kolumnach w niezmienionych warunkach. Odłączoną z trybu sorpcji k olumnę skierowano do mycia po sorpcji prowadzonego w kierunku z góry na dół. Do mycia jonitu za3 stosowano 1,5 dm wody zdemineralizowanej, którą przepuszczono z natężeniem przepływu wyno33 szącym 6,0 dm/h i kolejno 1,0 dm wody zdemineralizowanej, z natężeniem przepływu równym
3 3
1,0 dm3/h, otrzymując 2,8 dm3 roztworu o stężeniu niklu 0,60 g/dm3. Wymyty po sorpcji jonit z pierw3 szej kolumny poddano elucji stosując 1,5 dm3 roztworu kwasu renowego(VII) o stężeniu renu wyno3 szącym 500 g/dm3. Elucję jonów niklu, prowadzono w temperaturze pokojowej, przepuszczając 3
HReO4, w kierunku z góry na dół, z natężeniem przepływu równym 1,0 dm3/h. Uzyskano dwa wycieki
3 3 po elucji, pierwszy o objętości 0,6 dm zawierający 0,01 g/dm Re i 0,15 g/dm Ni i drugi o objętości 1,75 dm zawierający 34,3 g/dm Ni i 363,0 g/dm Re, który skierowano do zatężania w celu uzyskania celowego produktu. Wyeluowane złoże jonitu kolejno przemyto wodą zdemineralizowaną, w kierunku 3 z góry na dół. Stosowano najpierw 0,75 dm wody zdemineralizowanej z natężeniem przepływu rów3 3 3 nym 5 dm /h i następnie 1,5 dm z natężeniem przepływu wynoszącym 2,5 dm /h. Uzyskano w ten
PL 223 066 B1 sposob popłuczyny powstałe z pierwszego etapu mycia po elucji o objętości 0,75 dm zawierające
3
150,5 g/dm Re i 1,2 g/dm Ni, które zawrócono do etapu przygotowywania czynnika eluującego. Na3 tomiast popłuczyny powstałe w drugim etapie mycia po elucji o objętości 1,5 dm zawierające
0,04 g/dm Re i 0,20 g/dm Ni połączono z popłuczynami powstałymi z etapu mycia jonitu po sorpcji. W ten sposób otrzymano roztwór o objętości 4,3 dm zawierający 0,01 g/dm Re i 0,39 g/dm Ni, który zawrócono do etapu rozpuszczania soli niklu(II). Kolumnę po wymyciu podłączano jako ostatnią w zestawie kolumn pracujących w trybie sorpcji. Do roztworu właściwego uzyskanego z elucji (zawie33 rającego 34,3 g/dm Ni i 363,0 g/dm Re) dodawano 40,7 g niklu metalicznego, roztwarzanie prowadzono w temperaturze wynoszącej 100°C, po trzech godzinach intensywnego mieszania roztwór prze3 filtrowano próżniowo i kolejno zatężono do objętości 0,6 dm , w temperaturze 110°C, z dodatkiem 3 cm3 30% wodnego roztworu nadtlenku wodoru. Tak otrzymany roztwór, po oziębieniu do temperatury pokojowej, przefiltrowano i odparowano do sucha. Wydzielony uwodniony renian(VII) niklu(II) wstępnie suszono w temperaturze 120°C przez godzinę. Otrzymano częściowo uwodniony renian(VII) niklu(II), który rozdrobniono uzyskując produkt o uziarnieniu wynoszącym poniżej 500 pm. Rozdrobniony uwodniony renian(VII) niklu(II), suszono w 160°C do ustalenia stałej masy, czyli przez 8 godzin. Otrzymano bezwodny renian(VII) niklu(II), który przesypano do szklanego termoodpornego pojemnika i suszono przez kolejne pół godziny w temperaturze 130°C. Po upływie pół godziny pojemnik szklany zamknięto szczelnie. W konsekwencji przeprowadzonych działań otrzymano 952,6 g bezwodnego renianu(VII) niklu(II), który zawierał: 10,5% Ni; 66,6% Re i <2 ppm Bi; <3 ppm Zn; <2 ppm As; 18 ppm Co; <10 ppm Mg; <3 ppm Cu; <5 ppm Mo; <5 ppm Pb; <10 ppm K; <5 ppm Na; <10 ppm Ca; <3 ppm Fe.
Claims (5)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób otrzymywania wysokiej czystości bezwodnego renianu(VII) niklu(II) przez sorpcję jonów niklu(II) z roztworu rozpuszczalnych soli niklu(II), przy użyciu silnie kwaśnego kationitu, a nastę pnie elucję roztworami kwasu renowego(VII) i odparowanie, znamienny tym, że sole niklu(II), korzystnie siarczany(VI) lub azotany(V) rozpuszcza się w wodzie, aż do uzyskania stężenia powyżej1,0 g/dm Ni, korzystnie 5,0 g/dm Ni, a powstały roztwór filtruje się i kolejno kieruje do etapu sorpcji, gdzie przepuszcza się go przez złoże umieszczone w kolumnach jonitowych w postaci silnie kwaśnej żywicy kationowymiennej, korzystnie w formie wodorowej, następnie nie mniej niż trzy kolumny wypełnione żywicą ustawia się w systemie szeregowym, a złoże umieszcza się tak, aby stosunek jego w ysokości do średnicy kolumn wynosił korzystnie powyżej sześć, kolejno sorpcję prowadzi się w kierunku z góry na dół, korzystnie tak, aby zasorbowana ilość niklu w jonicie kierowanym do etapu elucji 3 mieściła się w granicach 0,03-0,07 g Ni korzystnie 0,05 g Ni na 1,0 cm żywicy, stosując czas kontaktu roztworu ze złożem jonitu do 60 minut, korzystnie 25 minut, następnie kolumnę ze złożem z zasorbowanym niklem na założonym poziomie odłącza się od pozostałych i kieruje się do etapu elucji, n atomiast pozostałe kolumny pracują dalej w trybie sorpcji, przy czym złoże umieszczone w odłączonej z trybu sorpcji kolumnie jonitowej przemywa się wodą zdemineralizowaną, następnie prowadzi się elucję zasorbowanego w jonicie niklu korzystnie wodnymi roztworami kwasu renowego(VII) lub mieszaniną powstającą z połączenia pierwszej części popłuczyn po elucji z roztworami kwasu renow e3 go(VII), gdzie stężenie renu w roztworze eluującym wynosi 400-900 g/dm Re, korzystnie z dodatkiem 0-2%v/v stężonego HNO3, stosując do elucji na każdy 1 g niklu zasorbowanego w jonicie 10-20 g Re, w kierunku z góry na dół, z takim natężeniem przepływu, że roztwór eluujący kontaktuje się ze złożem jonitu korzystnie powyżej 60 minut, przy czym wyciek powstający w trakcie elucji zbiera się, korzystnie w dwóch porcjach, pierwszą o objętości równej 0,2-1,5 dm na każdy 1,0 dm jonitu, a drugą o objętości równej 1,0-2,0 dm , korzystnie 1,75 dm na każdy 1,0 dm jonitu, i tak wyeluowane złoże jonitu przemywa się kolejno wodą zdemineralizowaną, a po wymyciu podłącza się do zestawu kolumn pracujących w trybie sorpcji korzystnie jako ostatnią w szeregu.
- 2. Sposób wg zastrz. 1, znamienny tym, że mycie jonitu po sorpcji prowadzi się wodą zdemine33 ralizowaną, w kierunku z góry na dół, używając na każdy 1,0 dm jonitu 1,0-3,0 dm wody zdemineralizowanej, tak aby wody myjące kontaktowały się ze złożem jonitu do 30 minut, a następnie stosując na każdy 1,0 dm jonitu 0,5-1,5 dm wody zdemineralizowanej, tak aby wody myjące kontaktowały się ze złożem jonitu korzystnie powyżej 60 minut, i tak powstały roztwór kieruje się do rozpuszczania soli niklu(II).PL 223 066 B1
- 3. Sposób wg zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, że mycie jonitu po elucji prowadzi się dwuetapowo wodą zdemineralizowaną, w kierunku z góry na dół, najpierw używając na każdy 1,0 dm jonitu 30,5-1,0 dm wody zdemineralizowanej tak aby wody myjące kontaktowały się ze złożem jonitu powy33 żej 15 minut, a następnie stosując na każdy 1,0 dm jonitu 1,0-3,0 dm wody zdemineralizowanej, tak aby wody myjące kontaktowały się ze złożem jonitu do 30 minut, zaś popłuczyny powstające w pierwszym etapie mycia po elucji korzystnie zawraca się do etapu przygotowywania czynnika eluującego nikiel, a popłuczyny powstałe w drugim etapie mycia po elucji po połączeniu z roztworami powstałymi z mycia po sorpcji kieruje się do etapu rozpuszczania soli niklu(II).
- 4. Sposób wg zastrz. 1,2, lub 3, znamienny tym, że roztwory powstające w drugiej części elucji ze wszystkich kolumn przerabia się oddzielnie, dodając do podgrzanego roztworu brakującą stechiometryczną ilość niklu w stosunku do renu obecnego w roztworze, w postaci niklu metalicznego i/lub tlenku niklu(II), a roztwarzanie prowadzi się w zakresie temperatury wynoszącym 80-120°C korzystnie powyżej 100°C do 3 godzin, a następnie roztwór filtruje się i zatęża nie mniej niż do połowy jego objętości, w temperaturze nie większej niż 120°C, korzystnie z dodatkiem 30% wodnego roztworu nadtlenku wodoru, do stężenia H2O2 w roztworze nie więcej niż 5%, kolejno roztwór oziębia się do temperatury pokojowej, filtruje i odparowywuje do sucha, a wydzielony przez odparowanie uwodniony renian(VII) niklu(II) kieruje się do wstępnego etapu suszenia prowadzonego w zakresie temperatury wynoszącym od 100 do 130°C w czasie do trzech godzin, uzyskując częściowo uwodniony renian(VII) niklu(II), który następnie rozdrabnia się otrzymując renian(VII) niklu(II) o uziarnieniu wynoszącym poniżej 500 ąm, i suszy w zakresie temperatury 150-170°C do uzyskania stałej masy.
- 5. Sposób wg zastrz. 1,2, 3 lub 4, znamienny tym, że jonit z poszczególnych kolumn co 5-15 cykli kieruje się do etapu regeneracji kwasem azotowym(V), prowadzonym w kierunku z góry na dół, stosując na każdy 1,0 dm jonitu 1,0-3,0 dm kwasu azotowego(V) o stężeniu 32%, przy czym czas kontaktu roztworu z jonitem wynosi poniżej 30 minut, a następnie jonit odmywa się od kwasu wodą zdemineralizowaną do pH neutralnego, a powstałe po regeneracji i z mycia po regeneracji roztwory łączy się kieruje się do zagospodarowania znanymi metodami.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL403583A PL223066B1 (pl) | 2013-04-18 | 2013-04-18 | Sposób produkcji bezwodnego renianu (VII) niklu (II) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL403583A PL223066B1 (pl) | 2013-04-18 | 2013-04-18 | Sposób produkcji bezwodnego renianu (VII) niklu (II) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL403583A1 PL403583A1 (pl) | 2014-10-27 |
| PL223066B1 true PL223066B1 (pl) | 2016-10-31 |
Family
ID=51753977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL403583A PL223066B1 (pl) | 2013-04-18 | 2013-04-18 | Sposób produkcji bezwodnego renianu (VII) niklu (II) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL223066B1 (pl) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL444211A1 (pl) * | 2023-03-23 | 2024-09-30 | Siec Badawcza Lukasiewicz Inst Metali Niezelaznych | Sposób wytwarzania wysokiej czystości bezwodnego renianu (VII) niklu (ll) z półproduktów pochodzących z przemysłu miedziowego |
| PL448858A1 (pl) * | 2024-06-14 | 2025-12-15 | Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Metali Nieżelaznych | Sposób otrzymywania renianu(VII) niklu(ll) z wykorzystaniem materiałów odpadowych |
-
2013
- 2013-04-18 PL PL403583A patent/PL223066B1/pl unknown
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL444211A1 (pl) * | 2023-03-23 | 2024-09-30 | Siec Badawcza Lukasiewicz Inst Metali Niezelaznych | Sposób wytwarzania wysokiej czystości bezwodnego renianu (VII) niklu (ll) z półproduktów pochodzących z przemysłu miedziowego |
| PL246329B1 (pl) * | 2023-03-23 | 2025-01-07 | Siec Badawcza Lukasiewicz Inst Metali Niezelaznych | Sposób wytwarzania wysokiej czystości bezwodnego renianu (VII) niklu (ll) z półproduktów pochodzących z przemysłu miedziowego |
| PL448858A1 (pl) * | 2024-06-14 | 2025-12-15 | Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Metali Nieżelaznych | Sposób otrzymywania renianu(VII) niklu(ll) z wykorzystaniem materiałów odpadowych |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL403583A1 (pl) | 2014-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108559843B (zh) | 一种处理石煤酸浸液的方法 | |
| CN102417169A (zh) | 一种含镁磷矿的酸解方法 | |
| CN102146513A (zh) | 一种含钒矿石氧化酸浸湿法提钒方法 | |
| CN106345397A (zh) | 一种高效去除水体中磷的新型吸附材料 | |
| CN110436595A (zh) | 一种稀土工业废水的处理方法 | |
| CN103274491A (zh) | 一种用镁铝水滑石吸附去除水中钒的方法 | |
| CN103290217B (zh) | 高压蒸汽法处理锂矿石提锂工艺 | |
| CN108754191A (zh) | 一种处理石煤酸浸液的方法 | |
| CN101481144B (zh) | 一种铬铁矿制备铬酸钾的清洁生产方法 | |
| CN106319212B (zh) | 一种碱性体系中常压分解白钨矿的方法 | |
| PL223066B1 (pl) | Sposób produkcji bezwodnego renianu (VII) niklu (II) | |
| CN105907962B (zh) | 高纯含铍反萃液及其制备方法、氟铍酸铵、氟化铍和金属铍的制备方法 | |
| Nilchi et al. | Studies on the adsorption behavior of trace amounts of 90Sr2+, 140La3+, 60Co2+, Ni2+ and Zr4+ cations on synthesized inorganic ion exchangers | |
| RU2515154C1 (ru) | Способ получения пентаоксида ванадия из ванадийсодержащего шлака. | |
| CN105944728A (zh) | 一种催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN117732427A (zh) | 一种锂铝水滑石吸附剂及其制备方法 | |
| CN103058162A (zh) | 一种电子级高纯焦磷酸铜的制备方法 | |
| PL246329B1 (pl) | Sposób wytwarzania wysokiej czystości bezwodnego renianu (VII) niklu (ll) z półproduktów pochodzących z przemysłu miedziowego | |
| CN102153062A (zh) | 一种电子级高纯焦磷酸锌的制备方法 | |
| CN108728656A (zh) | 一种含稀土废料的分离回收方法 | |
| CN103241720A (zh) | 一种磷酸淤渣制备非晶态磷酸铁的方法 | |
| CN102921959B (zh) | 微波水热法制备金属铋粉体的方法 | |
| Radio et al. | Crystal structure of double sodium-copper (II) paratungstate B: Na2Cu3 (CuOH) 2 [W12O40 (OH) 2]· 32H2O | |
| CN101172619A (zh) | 低温煅烧制备4a沸石分子筛的方法 | |
| CN103084221A (zh) | 提高天然沸石离子交换能力和效率的方法 |