CC BY
40
10. Nebesnyi, R. V. Methacrylic acid. Obtaining by propionic acid condensation with formaldehyde in the gas phase [Text] / R. V. Ne-besnyi, V. V. Ivasiv, V. M. Zhyznevskyi, Z. G. Pikh // Chemical industry of Ukraine. - 2012. - Vol. 1. - P. 3-6.
11. Ivasiv, V. Methacrylic acid obtaining in the presence of vanadium-containing catalysts in gas phase [Text] / V. Ivasiv // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. - 2012. - Vol. 4, Issue 6 (58). - P. 10-12. - Available at: http://journals.uran.ua/ eejet/article/view/5584/5024
12. Nebesnyi, R. V. Condensation of acetic acid with formaldehyde to acrylic acid over B-P-Mo-Cs-Ox catalysts in gas phase [Text] / R. V. Nebesnyi, V. V. Ivasiv, V. M. Zhyznevskyi, S. V. Shybanov, S. V. Maikova // Visnyk of Lviv Polytechnic National University. Chemistry, technology of substances and its application. - 2010. - Vol. 667. - P. 196-199.
13. Nebesnyi, R. V. Acrylic acid obtaining by gas phase condensation over B-P-Mo-Ca-Ox catalyst [Text] / R. V. Nebesnyi, V. V. Ivasiv, V. M. Zhyznevskyi, S. V. Shybanov, Y. V. Dmytruk // Scientific visnyk of Chernivtsi National University. Chemistry. - 2009. -Vol. 473. - P. 79-81.
-□ □-
Дослиджено вилуговування ванадю з вiд-працьованих каталiзаторiв конверси ырчисто-го газу в розчинах Ырчаног кислоти з додаван-ням допомiжного агенту - перекису водню. При низьких концентращях Н2Б04 (до 10 г/л) досягнуто тдвищення ступеня вилуговування на 30-40 % для каталiзаторiв, що м^тять у своему складi сульфати рубпдю та цезю. Термогидролтичне осадження п'ятивалентного ванадю можливо здшснювати без нейтралiза-ци розчитв та змти гх сольового складу
Ключовi слова: каталiзатор, ванадш, вилуговування, пероксид водню, термогидролз □-□
Исследовано выщелачивание ванадия из отработанных катализаторов конверсии сернистого газа в растворах серной кислоты с добавлением вспомогательного агента - перекиси водорода. При низких концентрациях Н2Б04 (до 10 г/л) достигнуто повышение степени выщелачивания на 30-40 % для катализаторов, содержащих в своем составе сульфаты рубидия и цезия. Термогидролитическое осаждение пятивалентного ванадия возможно осуществлять без нейтрализации растворов и изменения их солевого состава
Ключевые слова: катализатор, ванадий, выщелачивание, пероксид водорода, термогидролиз
-□ □-
УДК 661.888.1
|DOI: 10.15587/1729-4061.2015.36014|
ВПЛИВ ПЕРОКСИДУ ВОДНЮ НА КИСЛОТНЕ ВИЛУГОВУВАННЯ ВАНАД1Ю З В1ДПРАЦЬОВАНИХ КАТАЛ1ЗАТОР1В
А. Ю. Н i мфорова
Астрант*
E-mail: nikiforova_anna@yahoo.com О. В. Кожура
Кандидат хiмiчних наук, доцент* E-mail: kozhuraoleg@gmail.com О. О. Пасенко
Кандидат техычних наук, доцент* E-mail: zirconia@ukr.net *Кафедра технологи неоргашчних речовин i екологп
УкраТнський державний хiмiко-технологiчний уыверситет пр. Гагарша, 8, м. Днтропетровськ, УкраТна, 49005
1. Вступ
Промисловкть Украши е активним споживачем ва-надт та його сполук. Основними галузями викорин стання ванадт е каталiзатори та шпбггари у хiмiчних процесах, та легуючi добавки до спещальних видiв сталей у металургп. Для цих потреб практично весь ванадш в Украшу iмпортуеться. Власш розввдаш вана-дiевi руди Украши бвдш ^ з еколопчних та економiчних причин, 1х переробка не проводиться [1, 2]. В таких умо-вах важливе значення отримують процеси вилучення ванадт iз вторинно! сировини, промислових вiдходiв та натвпродукпв переробки руд шших металiв.
Серед джерел вторинно! ванадieвоi сировини важ-ливе мкце займають вщпрацьоваш ванадieвi каталь затори (ВВК) синтезу «рчано! кислоти. Щ каталiза-тори вщносяться до багатокомпонентно! сировини та представляють собою формовану контактну масу, що мштить у своему складi дiатомiтову основу в порах яко! знаходиться плав сульфатованадапв Me'3 VO3SO4 (3-3,6 % в перерахунку на ванадш) та тросульфапв лужних металiв Me'2S2O7 (Me'=K, Rb, Cs) [3, 4]. Крiм того, у ввдпрацьованих каталiзаторах присутш домш-ки сульфапв залiза, марганцю, сполуки миш'яку тощо. Внаслщок високо! токсичност сполук ванадж, жор-стких еколопчних вимог до поховання забруднених
©
ним в1дход1в та у звязку з В1дсутн1стю рацюнально1 технологи утил1зацп, тдприемства вимушеш збер1га-ти вщпрацьоваш катал1затори на сво1х складах [1, 5]. Виходячи з цього, розробка рацюнально'1 технологи утил1зацп ВВК е актуальною.
2. Аналiз лiтературних даних i постановка проблеми
Утил1защю ВВК проводять по напрямкам, що включають як кислотне [6-8] так 1 лужне вилуговуван-ня [9, 10], а також вилуговування з використанням в1д-новниюв [11, 12]. Кислотне вилуговування е найб1льш привабливим з точки зору витрат реагент1в, можли-вост повторного використання оборотних розчишв та спрощення процесу переробки сольових компонен-т1в ВВК. Останшми роками для конверсп с1рчистого газу нам1тилася тенденщя широкого використання низькотемпературних ванад1евих катал1затор1в з промоторами на основ1 сум1ш1 сульфат1в кал1ю, цез1ю та рубвдю (СВД-КДК, basf-04-100) [3, 4], висока варткть компонент1в яких вимагае комплексного тдходу для 1х утил1зацп тсля втрати активность
З1 зростанням атомного рад1усу катюшв лужних метал1в, що входять до складу подвшних сульфатована-дат1в, розчиншсть солей знижуеться [13, 14], що призво-дить до попршення показниюв вилуговування ванад1ю.
Змщення р1вноваги у б1к розчинення V (V) з низькотемпературних ВВК можливе за рахунок його зв'язу-вання в добре розчинш комплексш сполуки. У кислих розчинах ( I Н + I >0,01М ) V (V) утворюе добре розчинш
оксопероксокомплекси з пероксидом водню [15]: VO2+ + Н202 ^ VO(O2)+ + Н20 К1 = 3,5 104.
(1)
Кр1м тдвищення розчинност ванад1ю, пероксид водню здатний окиснювати залишков1 к1лькост1 V (IV), що мае покращувати показники подальшого про-цесу термогвдролиичного осадження щльового компоненту у вигляд1 малорозчинних солей декаванад1е-во1 кислоти.
Пероксокомплекси ванад1ю е терм1чно нестшкими та на стадп осадження, яку здшснюють при 90-95 оС протягом 3 год. вони швидко розкладаються 1 на пов-ноту осадження ванад1ю не впливають. В умовах тер-мог1дрол1зу м1шмальна розчиншсть сполук V (V) досягаеться при рН=1,8-1,9. Для досягнення вказаного р1вня рН в розчини кислотного вилуговування зазви-чай вносять лужш реагенти, що змшюе 1х катюнний склад та е небажаним при подальшш утил1зацГ1 р1д-юснометальних промотор1в. Проведення термопдро-л1зу без зв'язування надлишково'1 кислотност веде до отримання маточних розчишв з завищенним вм1стом ванад1ю. Поряд з цим, маточш розчини тсля одного циклу операцш вилуговування-осадження, при звичайних вщношеннях Т:Р=1:4 е ненасиченими по сольовим компонентам (сульфатам кал1ю, рубвдю, цез1ю), а '1х концентрування випарюванням пов'язане з непродуктивними енерговитратами. При поверненш розчишв термопдролиичного осадження на стад1ю вилуговування можна досягти додаткового концен-трування 1х по промоторам та знехтувати вимогами щодо повноти осадження ванад1ю [16]. Внесення пео роксиду водню, таким чином, е перспективним для
покращення показник1в кислотного вилуговування, не повинно впливати на умови осадження ванад1ю та, за рахунок збереження сольового складу мае сприяти повторному використанню робочих розчишв.
3. Мета та задачi дослщження
Метою дослщження було встановити технолопч-ш параметри операцп кислотного вилуговування ва-над1ю з використанням пероксиду водню у якост комплексоутворювача при переробщ низькотемпера-турних ВВК.
Для досягнення поставлено'1 мети виршувалися наступш задача
- визначити вплив початкових концентрацш с1рча-но'1 кислоти та к1лькост1 внесеного пероксиду водню на переб1г процесу вилуговування ванад1ю 1з низькотемпературних ВВК;
- встановити основш технолопчш параметри процесу арчанокислого вилуговування ванад1ю з ВВК в присутност пероксиду водню.
4. Матерiали та методи дослщження впливу пероксиду водню на кислотне вилуговування ванадто з низькотемпературних ВВК
4. 1. Дослщжуваш матерiали та обладнання, що використовувались в експеримени
В експериментах використовували реактиви кваль фжацп не нижче ч.д.а. та дистильовану воду. В якост сировини використовували вщпрацьоваш ванад1е-в1 катал1затори марки СВД-КДК арчанокислотного цеху ДП «Сх1д ГЗК» м. Жовт1 Води наступного складу (%): SiO2 - 50; К20 (Cs2O,Rb2O ) - 13; V2O5 - 6,4; волопсть - 2; SO3 - до 100.
Зразки ВВК зв1льняли в1д стороншх включень, по-др1бнювали до класу крупност1 - 0.5 мм, матер1ал усе-реднювали 1 висушували при 120 °С до постшно'1 маси.
Вилуговування здшснювали при 25 оС на установ-щ, що складалася з трьохгорло'1 колби об'емом 500 мл в одне горло яко'1 був вставлений термометр контролю температури, шше горло слугувало для вщбору проб, через центральне горло пропускали вал пропелерно1 мехашчно'1 м1шалки з частотою обертання 600 об/хв. Колбу розмщували у рщинному термостат^ що шд-тримував температуру ± 0,5 °С. В1дб1р проб розчишв вилуговування виконували шприцом, що був облад-наний трубкою з ф1льтром Шота на кшщ.
Для вилуговування в реактор вносили 50 г ката-л1затору, розраховану к1льк1сть води, с1рчано'1 кислоти, по досягненню суспенз1ею задано'1 температури, в не1 вносили пероксид водню, процес проводили при сшввщношенш твердо'1 1 р1дко'1 фаз Т:Р=1:4. Час необхщний для завершення вилуговування встанов-лювали шляхом вщбору проб розчину кожш 5хв та анал1зом 1х на загальний вм1ст ванад1ю методом окси-диметричного титрування [17]. Шсля завершення вилуговування суспенз1ю ф1льтрували, осад основи катал1затору промивали 25 мл дистильовано'1 води, промивш води об'еднували з ф1льтратом, доводили об'ем розчину до 250 мл та визначали в ньому концен-трацп V(IV), V(V) 1 Н2О2.
4. 2. Методика аналггичного визначення концентра-цш чотирьох-, п'ятивалентного ванадiю та пероксиду водню при Тх сумшнш присутностi в розчинi
Для визначення концентрацш V(IV), V(V) 1 Н202 при одночаснш 1х присутност1 в розчиш використо-вували видозмшену методику оксидиметричного ти-трування. Для цього ввдбирали дв1 алжвоти, до першо'1 додавали встановлену юльюсть 0,1N розчину сол1 Мора (nFe2+I) у надлишку по ввдношенню до V(V) 1 Н202, три-разовий надлишок с1рчано'1 кислоти (1:1) та витримува-ли розчин протягом часу, за який досягалася р1вновага ввдновлення п'ятивалентного ванад1ю (nV+5) 1 перекису водню (пН202) (30 хв). Отриманий розчин титрували 0,Ш перманганатом кал1ю (пМп04-1) для встановлення суми надлишку сол1 Мора та загально'1 к1лькост1 вана-д1ю. Шсля цього визначали загальний вм1ст ванад1ю титруванням 0,1N розчином сол1 Мору (nFe2+II).
В другш ал1квот1 визначали сумарну к1льк1сть ванад1ю (IV) та пероксиду водню, титруванням перманганатом (пМп04-ц) в присутност ортофосфор-но'1 кислоти. К1лькост1 V(V), V(IV) та Н202 у алж-вотах встановлювали шляхом розв'язання системи р1внянь (2):
досл1дженнях 90 хвилин.
вилуговування проводили протягом
= пМп041 + пМп04П - nFe2+ п = 2 nV+5 = nFe2I+- пV+4; пН202 = пМп04П - пV+4.
(2)
5. Результати дослщження кислотного вилуговування ванадiю з низькотемпературних ВВК у присутностi пероксиду водню
Розчиншсть сполук V (V) та стшюсть пероксиду водню з шдвищенням температури зменшуеться, що обумовлюе дощльшсть проведення вилуговування без шдведення додатково тепла. Встановлення впли-ву кислотност розчишв та концентрацп пероксиду водню на параметри процесу вилуговування визначали при температур! 25 оС.
На рис. 1 представлена залежшсть сту-пеню вилуговування ванад1ю 1з катал1за-тору СВД-КДК в час при концентрацп с1р-чано'1 кислоти 20 г/л та р1зних початкових концентращях пе-роксиду водню.
З шдвищенням
к1лькост1 внесеного пероксиду водню кон-центращя ванад1ю в розчиш зб1льшуеться, а час досягнення р1в-новаги зменшуеться.
Максимальне вилу-чення ванад1ю, у вс1х випадках, досягаеть-ся протягом одше'1 години. В подальших
Рис. 1. Залежшсть змши концентрацп ванадiю С у чаа т при рiзних сшввщношеннях кiлькостi перекису водню до загальноТ кiлькостi ванадiю в каталiзаторi (ПН202/П/): ■ - без Н2О2; • - 0,5:1; ▲ - 1:1; ▼ - 2:1;
♦ - 3:1. КонцентраЩя арчаноТ кислоти 20 г/л
Для досл1дження впливу концентрацп с1рчано'1 кислоти та пероксиду водню на вилучення ванад1ю, форму знаходження його в розчиш та стутнь роз-кладання Н2О2 застосовували центральне компози-цшне планування (ЦКП). М1шмальному значенню кислотност для повного факторного експерименту (ПФЕ) в1дпов1дала концентращя с1рчано'1 кислоти 5 г/л, максимальному - 20 г/л, мольне ввдношення к1лькост1 доданого пероксиду до ванад1ю, внесеного з катал1затором, вар1ювалося у межах в1д 0,5 до 1,5. Одержан експериментальш даш представлен у табл. 1. Обробку статистичних даних проводили за допомогою програмного пакету '^ТАТ^ТЮА". Результати обчислень граф1чно представлен у вигляд1 поверхонь ввдгуку. Матриця ЦКП, умови проведення 1 результати експерименту представлен в табл. 1.
Таблиця 1
ЦКП вилуговування ванад^ пероксидом водню в арчанокислому середовищi
Системи дослдав С(Н2304), г/л П(Н202)/ п^) Стушнь вилуговування, % Шдвищен-ня ступеня вилугову-вання, % Концентращя вщновлено-го ванадш, г/л Загальш втрати Н2О2, % Втрати Н2О2 при роз-кладанш на д1атомт, % Втрати Н2О2 на вщновлення ванадш, %
ПФЕ 20 1,5 85,72 35,53 3,103 88,78 87,37 12,63
5 1,5 83,76 26,39 0,609 94,08 97,79 2,21
20 0,5 64,67 20,34 1,851 71,41 73,57 26,43
5 0,5 23,67 11,76 -0,056 87,51 99,35 0,65
Дослщи у «з1р- кових точках» 23,105 1 40,77 22,40 1,747 86,1 89,53 10,47
1,895 1 76,62 20,08 0,701 94,64 95,95 4,05
12,5 1,707 87,01 30,64 1,760 93,51 94,32 5,68
12,5 0,293 52,20 4,36 0,601 73,33 85,31 14,69
Дослщи в центр1 плану 12,5 1 64,14 23,26 1,033 86,79 93,86 6,14
12,5 1 65,17 24,56 1,196 89,43 93,19 6,81
На рис. 2 представлена залежшсть змши сту-пеня вилучення ванадiю вщ кислотностi розчи-ну та юлькос^ пероксиду водню. Показано, що збоьшення концентрацii сiрчаноi кислоти сприяе вилуговуванню, проте И вплив поступаеться дп пероксида. Пiдвищення кислотностi призводить до значного покращення показникiв вилуговування у дiапазонi малих концентрацiй пероксиду та майже не впливае на нього при високих сшввщношеннях п(Н202):п(У).
ДсгЗо
nCH2O2):nC\0
C(H,S04). г/л
Рис. 2. Залежшсть ступеня вилуговування ванад!ю а в!д концентрацп арчаноТ кислоти С^БО^ при р1зних стввщношеннях ктькостей пероксиду водню та ванад1ю п(Н2О2):п^) у катал1затор1
Для оцiнки впливу пероксиду водню на процес вилуговування отримано залежшсть ступеня вилучення ванадш iз каталiзаторiв СВД КДК у розчини орчано! кислоти (рис. 3). В дiапазонi концентрацiй кислоти 5-20 г/л розчиншсть V (V) швидко зростае, шсля 25 г/л - зростання уповоьнюеться. Шляхом вщшман-ня даних по ступеню вилучення ванадш сiрчаноi кислотою (рис. 3) вщ даних комплексного вилуговування (рис. 2), отримано залежшсть, що дозволяе ощнити вплив Н2О2 на процес вилуговування (рис. 4).
Рис. 4. Залежшсть гмдвищення ступеня вилуговування ванад1ю Да в!д концентрацп арчаноТ кислоти C(H2SO4) при р1зних стввщношеннях ктькостей пероксиду водню та ванад1ю n(H2O2):n(V)
Внесення пероксиду пiдвищу6 вилучення ванадш на 30-40 % при сшввщношеннях n(H2O2):n(V)>1,6:1 у всьому дiапазонi кислотностi та мало залежить вщ не'!. Зменшення вiдношення n(H2O2):n(V) попршуе показники, але позитивний вплив присутност Н2О2 на процес зберiга6ться.
Пероксид водню, залежно вщ кислотностi розчишв вилуговування, може виступати як окисником, так i вiдновником ванадiю [15]. На рис. 5 представлена змша концентрацш V (IV) у розчинах вщ ïx кислотностi та юлькос^ внесеного пероксиду.
Збiльшення концентрацп орчано'! кислоти та перекису водню сприяе вщновленню V (V):
2VO2+ + H2O2 + 2H+ ^ 2VO2+ + O2 + 2H2O.
(3)
При низькiй кислотностi основною вза6модi6ю е утворення пероксокомплексу (1).
Рис. 3. Залежшсть ступеня вилучення ванад1ю а в!д концентрацп арчаноТ кислоти Ch2sü4
Рис. 5. Залежшсть концентрацп V (IV) у розчинах вилуговування в!д концентрацп арчаноТ кислоти QH2SO4) при р1зних стввщношеннях ктькостей пероксиду водню та ванад!ю n(H2O2):n(V)
ВВК представляють собою багатокомпонентну сировину в процес вилуговування якоï пероксид водню частково розкладаеться. Його втрати пов'яза-нi з процесами вiдновлення п'ятивалентного вана-дiю, розкладанням на поверхн дiатомiту та у розчи-ш пiд впливом домiшкових iонiв. Втрати пероксиду водню на процес вщновлення V (V) визначали i3 стехюметрп реакцiï (3) по змiнi концентрацп V (IV). З даних по кшцевш концентрацп пероксиду визначали сумарн його втрати в процес вилуговування та частку втрат на процес вщновлення ванадж. На рис. 6 представлена змша цieï частки вщ концен-трацiï сiрчаноï кислоти при рiзних спiввiдношеннях n(H2O2) до n(V).
Рис. 6. Залежшсть частки пероксиду водню, що витрачаеться на процес вщновлення V (V), вщ концентрацiТ сiрчаноТ кислоти С(Н^04) при рiзних спiввiдношеннях кiлькостей пероксиду водню та ванад^ п(Н202):п(У)
Частка пероксиду водню, що каталиично розкладаеться тд впливом домшок у розчиш та на поверхш д1атом1ту, як р1зниця м1ж даними по загальнш його втрат в процес1 вилуговування та даними рис. 6 представлена на рис. 7.
И(Н20:Х 1
Ф Г # Г № '
m
Рис. 7. Залежнiсть частки пероксиду водню, що розкладаеться пiд впливом домшок та на noBepxHi дiатомiту вiд концентрацп арчано'| кислоти C(H2SO4) при при рiзних спiввiдношеннях ктькостей пероксиду водню та ванадiю n(H2O2):n(V)
При пiдвищеннi кислотностi розчину та низькому вмкт пероксиду основнi витрати останнього пов'язаш з вiдновленням ванадт i процент розкладання його на домшках незначний. В той же час зi зростанням початковоï концентрацп пероксиду в систему швид-юсть його розкладання на домiшках зростае у всьому дiапазонi кислотностей.
6. Обговорення результаив кислотного вилуговування ванадто з низькотемпературних ВВК у присутност пероксиду водню
Вилуговування низькотемпературних ВВК розчи-нами сiрчаноï кислоти (рис. 1, крива 1, рис. 3) характеризуемся низькою ступшню вилучення ванадiю у розчин. Введення на стадж кислотного вилугову-вання пероксиду водню сприяе зв'язуванню V (V) в пероксокомплекс та змщенню рiвноваги процесу у на-прямку розчинення активноï маси каталiзатору. При цьому ступiнь вилуговування зi збiльшенням концентрацп вiльноï кислоти зростае слабо. Високi вилучення (до 95 %) можуть бути досягнут при концентрацiях сiрчаноï кислоти 5-10 г/л у випадку внесення 20-60 % надлишку пероксиду водню по вщношенню до загаль-toï кiлькостi ванадiю (рис. 2, 4).
Зб^ьшення концентрацiï вiльноï «рчашл кислоти призводить до пiдсилення процесу ввдновлення V (V) у сполуки V (IV) (рис. 5). Накопичення у розчинах вилуговування чотирьохвалентного ванадт е небажа-ним, осюльки на ввдмшу вiд V (V), вш не осаджуеться термогiдролiтично.
У процеа вилуговування пероксид водню частково розкладаеться: при низьких кислотностях цей процес практично повшстю вщбуваеться за рахунок ката-лiтичноï ди домшок, при високих - зростае витрата пероксиду на вщновлення V (V). Слщ зазначити, що зворотного осадження ванадт на основу каталiзатору не вщбуваеться, цьому може запобiгати пов^ьне встановлення рiвноваги мiж полiмеризованими формами V (V) у розчиш та осадом малорозчинтл декаванадiе-воï кислоти (рис. 1, 3).
Наявшсть у складi ВВК пiросульфатiв та продукпв '¿х гiдролiзу при використаному ввдношенш Т:Р веде до накопичення у розчиш надлишковоï сiрчаноï кислоти (5-10 г/л). При такш кислотносп з використанням пероксиду водню досягаеться вилучення 90-95 % ванадт у розчин. Виникае можливкть передати на стадт осадження розчини з достатньо низьким вмктом кислоти. Це дозволяе знизити витрати лугу при термопдроль тичному осадженш ванадт, а при умовi повернення ф^ьтрапв на наступний цикл вилуговування - взагалi вiдмовитися вiд корегування рН, та вщповвдно - уник-нути змiни катiонного складу розчишв.
При проведенш термогiдролiзу низький вмшт кис-лоти у розчинах вилуговування дозволяе скоротити витрати кислоти на стадп вилуговування та лугу при термогщролиичному осадженi ванадiю. Термогiдролiз слабокислих розчишв може бути проведено також без корегування рН та внесення стороншх катюшв. В цьому випадку утворюеться крупнозернистий осад, що добре ф^ьтруеться, у який переходить близь-ко 90 % ванадт. Залишкова концентращя ванадж у таких фiльтратах складае 1-1,5 г/л. При виведенш
ф^ьтрапв на стадж концентрування та вилучення сульфапв калiю, рубiдiю, цезiю ïx необxiдно очищува-ти вiд ванадж та iншиx домiшок важких металiв, що легко досягаеться шляхом ïx осадження вапняковим молоком. При поверненш такиx розчинiв на стадiю вилуговування необxiдностi у ïx очищеннi не виникае, що скорочуе зв'язування ванадж у промiжнi про-дукти, тдвищуе його скрiзне вилучення та дозволяе сконцентрувати ф^ьтрати по цiнним водорозчинним компонентам.
7. Висновки
В результат проведениx дослiджень встановле-но, що тдвищення концентрацiï сiрчаноï кислоти в дiапазонi 5-25 г/л сприяе зб^ьшенню вилучення
ванадiю в розчини вилуговування на 5-10 % при пе-реробщ низькотемпературниx ВВК. Введення в ra^i розчини пероксиду водню в кшькоси, що перевищуе еквiвалентну по вщношенню до загальноï кiлькостi ванадж в сировинi (n(H2O2):n(V)=(1,5-2,0):1), шдви-щуе ступiнь вилучення до 40 %. При концентрацiяx сiрчаноï кислоти б^ьше 15 г/л стае поминим побiч-ний процес вiдновлення п'ятивалентного ванадж пероксидом водню.
Рекомендованими параметрами для стадп вилуговування е концентращя сiрчаноï кислоти 5-10 г/л, мольне вщношення пероксиду до ванадж (1,7-2,0):1, час вилуговування агiтацiйному режимi 1 година при 20-25 оС, що дозволяе довести до 90-95 % стутнь вилучення ванадiю при кислотнш переробцi каталiза-торiв з промоторами на основi сумiшi сульфапв калiю, цезiю та рубiдiю.
Лиература
1. Колобов, Г. А. Извлечение редких металлов из отработанных катализаторов [Текст] / Г. А. Колобов, В. И. Иващенко. - Технологии и оборудование для утилизации трудно перерабатываемых отходов цветной металлургию. - Донецк: ДонИМУ, 1995. - С. 116-128.
2. Жуковский, Т. Ф. Ванадиевые ресурсы Украины и технические решения по их переработке [Текст] : сб. науч. статей / Т. Ф. Жуковский // Химия, технология и применение ванадия. - Чусовой: ОАО «ЧМЗ», 2000. - С. 34-35.
3. Мухленов, И. П. Влияние солей щелочных металлов на свойства ванадиевых катализаторов окисления сернистого газа [Текст] / И. П. Мухленов, С. А. Икрамов, Н. П. Матвеева // Журнал прикладной химии. - 1972. - Т. 45. № 6. - С. 1341-1344.
4. Иваненко, С. В., Джораев P. P. Активность ванадиевых сернокислотных катализаторов, промотированных соединениями Na, К, Rb, Cs и Mg при различных парциальных давлениях [Текст] / С. В. Иваненко, P. P. Джораев // Журнал прикладной химии. - 1995. - № 6 (68). - С. 966-970.
5. Терлихбаева, А. М. Комплексная утилизация отработанных ванадиевых катализаторов сернокислого призводства [Текст] / А. М. Терлихбаева, Ю. Н. Фильцев, В. А. Козлов // Комплексное использование минерального сырья. - 1994. -№ 3 (183). - С. 87.
6. Lozano, L. J. Leaching of vanadium from spent sulfuric acid caralysts [Text] / L. J. Lozano, D. Juan // Minerals Engineering. -2001. - Vol. 14, Issue 5. - P. 543-546. doi: 10.1016/s0892-6875(01)00042-5
7. Mulak, W. Preliminary results of metals leaching from a spent hydrodesulfurization (HDS) catalysts [Text] / W. Mulak, A. Szymerycha, A. Lesniewicz, W. Zyrnick // Physicochem. Prob. Miner. Process. - 2006. - Vol. 40. - P. 69-76.
8. Aarabi-Karasgani, M. Leaching of vanadium from LD convertal slag using sulfuric acid [Text] / M. Aarabi-Karasgani, F. Rashchi, N. Mostoufi, E. Vahidi.// Hydrometallurgy. - 2010. - Vol. 102, Issue 1-4. - P. 14-21. doi: 10.1016/j.hydromet.2010.01.006
9. Mousa, Kh. M. Study of Vanadium Recovery from Spent Catalysts Used in the Manufacture of Sulfuric Acid [Text] / Kh. M. Mousa, K. Safa.// Iraqi Journal of Chemical and Petroleum Engineering. - 2010. - Vol. 11, Issue 2. - P. 49-54.
10. Patent 4640823 USA. Alkali leaching of vanadium bearing residue [Text] / Goddard, J. B. - Published: 03.02.87.
11. Koksalova, P. Reprocessing of spent catalysts from the production of sulfuric acid [Text] / P. Koksalova, M. Mrnka // Chemichy Prumisl. - 1994. - Vol. 44, Issue 6. - P. 182-186.
12. Luis, S. Vanadium recovery by leaching in spent catalysts for sulfuric acid production [Text] // Science and technology. 2000. -V. 8, № 16. - P. 85-90.
13. Подвальная, Н. В. Растворимость гексаванадатов рубидия и цезия в серной кислоте [Текст] / Н. В. Подвальная, В. Р. Миро-любов, В. Л. Волков // Журнал неорганической химии. - 2004. - № 5. - С. 858-861.
14. Чуфарова, Н. Г. Растворимость в системе RbVO2SO4 - Rb2SO4 - H2SO4 [Текст] / Н. Г. Чуфарова, А. А. Иванкин, Н. И. Петунина // ЖНХ. - 1984. - № 5. - С. 1308-1311.
15. Guadong, D. Oxidation of vanadium (III) by Hydrogen Peroxide and Oxomonoperoxo Vanadium (V) Ion in Acidic Aqueous Solutions . A Kinetic and Simulation Study [Text] / D. Guodong, H. Espenson // Inorganic Chemistry. - 2005. - Vol. 44, Issue 15. - P. 5514-5522. doi: 10.1021/ic050502j
16. Пасенко, О. О. Вилучення ванадш з вщпрацьованих каташзатор1в синтезу арчано! кислоти [Текст] : тез. VI Всеукр. наук. конф. / О. О. Пасенко, А. Ю. НЫфорова, К. I. Кукурузенко // Х1м1чш Каразшсью читання - 2014. - Х.: ХНУ ¡меш В. Н. Ка-разша, 2014. - С. 74
17. Музгин, В. Н. Аналитическая химия ванадия [Текст] / В. Н. Музгин, Л. Б. Хамзина. - М.: Наука, 1981. - 215 c.
