Извлечение родия из отработанных катализаторов
Материалы / Методы извлечения и очистки родия / Извлечение родия из отработанных катализаторов
Страница 1

Значительные количества родия используются в катализаторах процессов гидроформилирования (оксосинтеза). Этот процесс заключается во взаимодействии олефинов с окисью углерода и водородом при повышенных температурах и давлениях в присутствии некоторых карбонилов металлов, продуктом реакции являются альдегиды:

В этом уравнении R означает органический радикал.

Для проведения этой реакции часто используются кобальтсодержащие катализаторы; при этом процесс проводят при относительно высоких температурах, что приводит к увеличению образования изоальдегидов, как правило являющихся нежелательными продуктами. Применение родийсодержащего катализатора позволяет проводить процесс при значительно более мягких условиях с получением более высоких выходов н-альдегидов. Однако в промышленности эти катализаторы находят лишь ограниченное применение, поскольку извлечение и регенерация дорогостоящего металла связаны со значительными трудностями.

Как в периодическом, так и в непрерывном процессе более легко летучие компоненты реакционной смеси, в том числе и продукты реакции, отделяют путем дистилляции; при этом катализатор накапливается в высококипящем остатке от дистилляции. Этот остаток в принципе может быть возвращен в процесс гидроформилирования. Однако не удается рециркулировать весь остаток, поскольку его количество в ходе процесса постепенно возрастает, а активность катализатора постепенно снижается. Таким образом извлечение и регенерация дорогостоящих родиевых катализаторов являются весьма важными для повышения экономичности процессов; однако применявшиеся до настоящего времени методы извлечения не могут считаться удовлетворительными.

Метод включает обработку остатков дистилляции процесса гидроформилирования кислородсодержащими минеральными кислотами и перекисями, в результате чего получается водный раствор родиевой соли. Этот водный раствор обрабатывают катионитом, последний отделяют от раствора и абсорбированные ионы родия десорбируют соляной кислотой. Растворы гексахлорродината, содержащие соляную кислоту, подвергают в присутствии водорастворимого органического растворителя и третичного фосфина PR3 взаимодействию с оксидом углерода или с соединениями, отщепляющими оксид углерода, при температурах 0—150 °С и давлениях 0,1— 0,5 МПа. В результате получают комплексы I или, если процесс проводят в условиях гидрирования, комплексы II, которые выделяют из смеси.

Процесс предназначен для выделения родия из раствора, содержащего карбонильный комплекс родия, образующийся при карбонилировании спиртов, олефиновых или ацетиленовых соединений окисью углерода и водой. Процесс включает перевод выделенного родия в растворимый карбонильный комплекс родия и обработку полученного раствора водородом в присутствии носителя при температуре 25—300 °С и давлении 0,1—70,0 МПа.

После удаления родия раствор отделяют, а родий, осажденный на носителе, переводят в растворимый родиевый карбонильный комплекс действием оксида углерода в присутствии растворителя и соединения, которое может заменять оксид углерода в качестве лиганда; реакцию проводят при температуре 20—300 С и давлении 0,1—70,0 МПа.

Выделение родия происходит из присутствующего в кубовых остатках процесса гидроформилирования ненасыщенных углеводородов, в котором используется родий и триарилфосфит в качестве лиганда. Процесс выделения включает следующие стадии:

Предварительную обработку кубовых остатков совместно органическим растворителем или смесью растворителей, водой в количестве не менее 5 мл на 100 г кубового остатка, газообразным кислородом или соединением, выделяющим кислород и основанием в количестве достаточном для получения величины рН.

1.реакционной смеси после осаждения родия на стадиях 2—7.

2.Нагревание до температуры 0—80 °С с целью окисления триарилфосфитного лиганда в соответствующее фосфатное соединение.

3.Нагревание смеси, полученной на стадии 2, в течение 15—120 мин при 115— 175°С для осаждения металлического родия; в случае необходимости очистка полученного осадка родия на следующих стадиях.

4.Отделение осадка родия.

5.Промывка осадка родия кислотным растворителем при рН = 3-5-4.

6.Обработка осадка родия щелочным раствором восстановителя для восстановления примесей трехвалентного родия в металл.

7.Обработка родия ледяной уксусной кислотой.

8. Отделение родия

9. Промывка родия, кислым раствором при рН = 3-10. Сушка родия в инертной атмосфере при 250—400 "С.

Страницы: 1 2

Смотрите также

Комплексные соединения
Комплексные соединения довольно широко распространены в природе. В области химии возник большой раздел - комплексные соединения. Меня эта тема заинтересовала и поэтому я решила более подроб ...

Прогнозирование критического давления. Основные методы прогнозирования
...

Литий: его свойства и применение
...