ከአውቶሞቲቭ ማነቃቂያዎች ውድ ብረቶችን መልሶ ለማግኘት ከፍተኛ የሙቀት-ሳይናይድ ሂደት

መግቢያ

ፕላቲነም - የቡድን ብረቶች (PGMs)፣ ፕላቲነም (Pt)፣ ፓላዲየም (Pd) እና ሩዲየም (Rh) ጨምሮ፣ በተለያዩ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ትልቅ ጠቀሜታ አላቸው። በአውቶሞቲቭ ኢንዱስትሪ ውስጥ፣ ከተሽከርካሪ ጭስ ማውጫዎች የሚመጡ ጎጂ ልቀቶችን ለመቀነስ አስፈላጊ በሆኑት ካታሊቲክ ኮንቨርተሮች ውስጥ ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ። ሆኖም፣ PGMs በተፈጥሮ ውስጥ እምብዛም የማይሰራጩ እና ያልተመጣጠነ ስርጭት ያላቸው ሲሆኑ፣ ከዋና ዋና ማዕድናት ማውጣት ብዙውን ጊዜ ውስብስብ እና ውድ ነው። በዚህም ምክንያት፣ እንደ ጥቅም ላይ የዋሉ የመኪና ማነቃቂያዎች ካሉ ሁለተኛ ምንጮች PGMs መልሶ ማግኘት እየጨመረ የመጣ ትኩረት አግኝቷል። ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያለው ሲያናይድ ማለስ ለዚህ ዓላማ እንደ እምቅ ዘዴ ብቅ እያለ ነው።

በመኪና ካታሊስት ውስጥ የፒጂኤምዎች ሚና

የመኪና ካታሊቲክ መቀየሪያዎች እንደ ካርቦን ሞኖክሳይድ (CO)፣ ሃይድሮካርቦኖች (HC) እና ናይትሮጅን ኦክሳይድ (NOx) ባሉ የጭስ ማውጫ ጋዞች ውስጥ ያሉ መርዛማ ብክለቶችን ወደ ካርቦን ዳይኦክሳይድ (CO₂)፣ ናይትሮጅን (N₂) እና ውሃ (H₂O) ወደ ጎጂ ያልሆኑ ንጥረ ነገሮች ለመቀየር የተነደፉ ናቸው። PGMዎች በእነዚህ መቀየሪያዎች ውስጥ ቁልፍ ንቁ አካላት ናቸው። ለምሳሌ፣ Pt እና Pd CO እና HCን ኦክሳይድ ለማድረግ ውጤታማ ሲሆኑ Rh ደግሞ NOxን ለመቀነስ በዋናነት ጥቅም ላይ ይውላል። በአውቶሞቲቭ ኢንዱስትሪ ውስጥ ለ PGMዎች ያለው ፍላጎት ከፍተኛ ነው። በ1990፣ 1.3 ሚሊዮን አውንስ ፕላቲነም፣ 230.000 አውንስ ፓላዲየም እና 330.000 አውንስ ሮምዲየም የመኪና ካታሊተሮችን ለማምረት ጥቅም ላይ ውለዋል። ባለፉት ዓመታት የመኪና ኢንዱስትሪው ቀጣይነት ያለው እድገትን ከግምት ውስጥ በማስገባት፣ ጥቅም ላይ የዋሉ ካታሊስቶች ውስጥ ያለው የ PGMዎች ድምር መጠን እጅግ በጣም ትልቅ ሲሆን ይህም ጠቃሚ ሁለተኛ ደረጃ ሀብት ያደርጋቸዋል።

የከፍተኛ ደረጃ መርሆዎች - የሙቀት ሳያናይድ ሌሊንግ

የሳይናይድ ውስብስብነት

በማዕድን ኢንዱስትሪ ውስጥ በተለይም ለወርቅ ማምረቻዎች የሲያንዲን ሌይኪንግ በስፋት ጥቅም ላይ ውሏል. መርሆው በሳይናይድ ions (CN⁻) ከተወሰኑ ብረቶች ጋር የተረጋጋ ውስብስብ ነገሮችን የመፍጠር ችሎታ ላይ ነው። በፒጂኤምዎች፣ በከፍተኛ የሙቀት መጠን እና ተገቢ የአልካላይን ሁኔታዎች፣ CN⁻ ከ Pt፣ Pd እና Rh ጋር ምላሽ በመስጠት የሚሟሟ የሳያንይድ ውስብስቦችን መፍጠር ይችላል። ይህ ውስብስብ ምላሽ PGMs ከጠንካራ ማትሪክስ ማትሪክስ ወደ መፍትሄው እንዲቀልጡ ያስችላቸዋል, ይህም ቀጣይ መለያየትን እና የማገገም ሂደቶችን ያመቻቻል.

ከፍተኛ - የሙቀት መጨመር

ከፍተኛ - የሙቀት ሁኔታዎች የማፍሰስ ሂደትን በማስተዋወቅ ረገድ ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ. የሙቀት መጠኑን መጨመር የምላሽ እንቅስቃሴዎችን ያፋጥናል. ከፍ ባለ የሙቀት መጠን, የሳይአንዲን ions ወደ የ PGM ቅንጣቶች ወለል ላይ ያለው ስርጭት መጠን ይጨምራል, እና የኬሚካላዊ ምላሾች በፍጥነት ይከሰታሉ. ለምሳሌ, ጥናቶች እንደሚያሳዩት በከፍተኛ - የሙቀት መጠን የ PGMs ን ከአውቶሞቢል ካታላይትስ, የሙቀት መጠኑን ከ 100 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ወደ 150 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ማሳደግ የ Pd እና Pt. ይሁን እንጂ እጅግ በጣም ከፍተኛ የሙቀት መጠን አንዳንድ ተግዳሮቶችን ሊያመጣ እንደሚችል ልብ ሊባል ይገባል, ለምሳሌ የኃይል ፍጆታ መጨመር እና ሊከሰቱ የሚችሉ የጎንዮሽ ጉዳቶች.

ለአውቶሞቢል ካታሊስት የከፍተኛ የሙቀት-ሳይያናይድ መለቀቅ ሂደት

የካታሊስት ቅድመ አያያዝ

ከከፍተኛ የሙቀት-ሳይናይድ ፍሳሽ ሂደት በፊት ጥቅም ላይ የዋሉ አውቶሞቢል ማነቃቂያዎች ብዙውን ጊዜ ቅድመ-ህክምና ያስፈልጋቸዋል። ይህ እርምጃ የመልቀቂያውን ውጤታማነት ለማሻሻል አስፈላጊ ነው. በመጀመሪያ፣ ማነቃቂያዎቹ በአካል ተጨፍልቀው የተፈጨ ሲሆን ይህም የንጥሉን መጠን ለመቀነስ የተወሰነውን የገጽታ ስፋት የሚጨምር እና ተጨማሪ PGMs ምላሽ እንዲሰጡ ያደርጋል። ከዚያም በሙቀት መቆጣጠሪያው ላይ ያለውን የካርበን እና ሌሎች ቆሻሻዎችን ለማስወገድ እንደ ጥብስ ያሉ የሙቀት ሕክምና ሊደረግላቸው ይችላል, ይህም PGM ዎችን ለሳይያንድ መፍትሄ የበለጠ ተደራሽ ያደርገዋል.

Leaching ክወና

በማቅለጫ ደረጃ፣ ቅድመ-ህክምና የተደረገላቸው ማነቃቂያዎች ሲያናይድ በያዘው መፍትሄ ውስጥ፣ አብዛኛውን ጊዜ ሶዲየም ሲያናይድ (NaCN) ባለው የምላሽ ዕቃ ውስጥ ይቀመጣሉ። ከዚያም የምላሽ ዕቃው በተገቢው ከፍተኛ የሙቀት መጠን ይሞቃል፣ በተለምዶ ከ120 - 180 °C ባለው ክልል ውስጥ፣ እና ግፊቱ እንደ መስፈርቶቹ ይስተካከላል። የPGMዎችን ኦክሳይድ ለማበረታታት እና የውስብስብ ምላሹን ለማሻሻል ኦክስጅን ወይም ኦክሳይድ ወኪል ብዙውን ጊዜ ይተዋወቃሉ። የማፍሰሻ ጊዜ እንደ ማነቃቂያው ስብጥር እና የምላሽ ሁኔታዎች ይለያያል፣ በአጠቃላይ ከብዙ ሰዓታት እስከ አስር ሰዓታት።

የ PGMs መለያየት እና መልሶ ማግኘት

ከቆዳው ሂደት በኋላ, መፍትሄው የተሟሟት PGM - ሳይአንዲን ኮምፕሌክስ ይዟል. የ PGM ዎችን መልሶ ለማግኘት, የተለያዩ የመለያ ዘዴዎችን መጠቀም ይቻላል. አንድ የተለመደ አቀራረብ የሟሟ ማምረቻ ሲሆን ተስማሚ የሆነ ኦርጋኒክ ማምረቻ PGM ዎችን ከሳይያንዲን ሊች መጠጥ ለመምረጥ ጥቅም ላይ ይውላል። ለምሳሌ, የተወሰኑ ionክ ፈሳሾች Pt እና Pd ከሊች መጠጥ ለመለየት ጥሩ ምርጫ አሳይተዋል. ሌላው ዘዴ ዝናብ ነው. የመፍትሄውን የፒኤች እሴት በማስተካከል ወይም የተወሰኑ የዝናብ ወኪሎችን በመጨመር PGM ዎች ከመፍትሔው ውስጥ በብረት ጨዎች ወይም ውስብስብ መልክ ሊወጡ ይችላሉ፣ ከዚያም ንጹህ PGMs ለማግኘት የበለጠ ሊጣራ ይችላል።

የከፍተኛ-ሙቀት-ሳይያንዲድ ሌዘር ጥቅሞች

ከፍተኛ የመልሶ ማግኛ ውጤታማነት

ከአንዳንድ ባህላዊ ዘዴዎች PGMsን ከአውቶሞቢል ማነቃቂያዎች መልሶ ለማግኘት ፣ ከፍተኛ - የሙቀት-ሳይያንዳይድ ማገገሚያ በአንፃራዊነት ከፍተኛ የመልሶ ማግኛ ደረጃዎችን ማግኘት ይችላል። ጥናቶች እንደሚያሳዩት በተመቻቹ ሁኔታዎች የ Pt፣ Pd እና Rh የፈሳሽ መጠን ከ90% በላይ ሊደርስ ይችላል፣ እና በአንዳንድ ሁኔታዎች ወደ 100% እንኳን ሊጠጋ ይችላል። ለምሳሌ፣ በከፍተኛ - የሙቀት መጠን ሳይአንዲድ PGMs ላይ በተደረገ ጥናት ከተዳከሙ አውቶካታሊቲክ ለዋጮች፣ አውቶክላቭ በ150 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ላይ እየፈሰሰ፣ በ200 psi የኦክስጂን ከፊል ግፊት እና በ120 ደቂቃ ጊዜ፣> 90% PGMs' የመሟሟት ውጤት አስገኝቷል።

ምርጫ

Cyanide ከ PGMs ጋር በማዋሃድ የተወሰነ የመራጭነት ደረጃ አለው። በተገቢው ሁኔታ፣ እንደ ሴራሚክ ክፍሎች እና አንዳንድ መሰረታዊ ብረቶች ካሉ ሌሎች ብዙ ንጥረ ነገሮች ጋር ያለው መስተጋብር ሲኖረው በ Pt፣ Pd እና Rh ይመረጣል። ይህ መራጭነት ቀጣዩን የመለየት ሂደት ቀላል ያደርገዋል እና PGM ዎችን በከፍተኛ ንፅህና ለማግኘት ይረዳል።

ችግሮች እና መፍትሄዎች

የሴአንዲን መርዛማነት

በቆሻሻ ሂደቱ ውስጥ የሲአንዲን አጠቃቀም በከፍተኛ መርዛማነት ምክንያት ከፍተኛ የአካባቢ እና የደህንነት ስጋቶች ጋር የተያያዘ ነው. ሲያናይድ በአግባቡ ካልተያዘ በሰው ጤና እና አካባቢ ላይ ጎጂ ሊሆን ይችላል። ይህንን ችግር ለመፍታት በኢንዱስትሪ ሂደት ውስጥ ጥብቅ የደህንነት እርምጃዎች ይተገበራሉ. ለምሳሌ, የተዘጉ - loop ሲስተሞች የተነደፉት የሴአንዲን ወደ አካባቢው መለቀቅን ለመቀነስ ነው. በተጨማሪም ፣ የቆሻሻ ውሃ የያዙ ሳይአንዲድ አያያዝ ወሳኝ ነው። እንደ ኬሚካላዊ ኦክሳይድ እና ባዮሎጂካል ህክምና ያሉ የላቀ የቆሻሻ ውሃ አያያዝ ቴክኖሎጂዎች የቆሻሻውን ውሃ ከመፍሰሱ በፊት ሳያናይድ ወደ አነስተኛ ጎጂ ንጥረ ነገሮች መበስበስን መጠቀም ይቻላል።

ከፍተኛ የኃይል ፍጆታ

የሂደቱ ከፍተኛ የሙቀት መጠን አስፈላጊነት በአንጻራዊነት ከፍተኛ የኃይል ፍጆታ ያስከትላል. ይህንን ችግር ለማቃለል፣ የምላሽ ሁኔታዎችን ለማመቻቸት ጥረቶች እየተደረጉ ነው። ለምሳሌ፣ የሙቀት፣ የግፊት እና የምላሽ ጊዜን በትክክል በመቆጣጠር፣ ከፍተኛ የፍሳሽ ቅልጥፍናን በሚጠብቅበት ጊዜ የኃይል ግብአቱን መቀነስ ይቻላል። ከዚህም በላይ ተጨማሪ ኃይል ማዳበር - ቀልጣፋ የማሞቂያ መሣሪያዎችን እና የቆሻሻ ሙቀት ማግኛ ሥርዓቶችን አጠቃቀም ደግሞ ከፍተኛ - የሙቀት ሳያናይድ leaching ሂደት ኃይል ውጤታማነት ለማሻሻል ሊረዳህ ይችላል.

መደምደሚያ

ከፍተኛ ሙቀት ያለው ሳይናይድ ሌይንግ የከበሩ ማዕድናትን በተለይም ፒጂኤምዎችን ከአውቶሞቢል ካቲለሮች መልሶ ለማግኘት ትልቅ አቅም ያሳያል ። ከፍተኛ የማገገሚያ ቅልጥፍናን እና መራጭነትን ይሰጣል፣ ይህም ለእነዚህ ጠቃሚ ሀብቶች ኢኮኖሚያዊ እና ቀልጣፋ መልሶ ጥቅም ላይ ለማዋል ወሳኝ ነው። እንደ ሲያናይድ መርዛማነት እና ከፍተኛ የኃይል ፍጆታ ያሉ ተግዳሮቶች ቢኖሩም፣ እነዚህን ችግሮች ለመፍታት ቀጣይነት ያለው ምርምር እና የቴክኖሎጂ ፈጠራ እየተከናወነ ነው። የፒጂኤምዎች ፍላጎት እየጨመረ እና በሀብት መልሶ ጥቅም ላይ ማዋል እና በአካባቢ ጥበቃ ላይ እየጨመረ በመምጣቱ፣ ከፍተኛ ሙቀት ያለው ሳይናይድ ሌይንግ ለአውቶሞቢል ካቲለሮች ለወደፊቱ በሪሳይክል ኢንዱስትሪ ውስጥ እየጨመረ የሚሄድ ሚና እንደሚጫወት ይጠበቃል።