ដំណើរការ cyanidation សីតុណ្ហភាពខ្ពស់សម្រាប់ការទាញយកលោហៈដ៏មានតម្លៃពីកាតាលីកររថយន្ត

សេចក្តីផ្តើម

ផ្លាទីន - លោហៈជាក្រុម (PGMs) រួមទាំងផ្លាទីន (Pt) palladium (Pd) និង rhodium (Rh) មានសារសំខាន់ក្នុងឧស្សាហកម្មផ្សេងៗ។ នៅក្នុងឧស្សាហកម្មរថយន្ត ពួកវាដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងឧបករណ៍បំលែងកាតាលីករ ដែលមានសារៈសំខាន់សម្រាប់កាត់បន្ថយការបំភាយឧស្ម័នដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ពីផ្សែងរថយន្ត។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ PGMs គឺខ្វះខាត និងចែកចាយមិនស្មើគ្នានៅក្នុងធម្មជាតិ ហើយការទាញយករ៉ែពីរ៉ែចម្បងគឺច្រើនតែស្មុគស្មាញ និងចំណាយច្រើន។ ជាលទ្ធផលការងើបឡើងវិញនៃ PGMs ពីប្រភពបន្ទាប់បន្សំដូចជាបានប្រើ កាតាលីកររថយន្ត, ទទួលបានការចាប់អារម្មណ៍កាន់តែខ្លាំងឡើង។ សីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ ស៊ីអ៊ីតណែត ការលេចធ្លាយកំពុងលេចចេញជាបច្ចេកទេសដ៏មានសក្តានុពលសម្រាប់គោលបំណងនេះ។

តួនាទីរបស់ PGMs នៅក្នុងកាតាលីកររថយន្ត

ឧបករណ៍បម្លែងកាតាលីកររថយន្តត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីបំលែងសារធាតុពុលនៅក្នុងឧស្ម័នផ្សង ដូចជា ការបោន ម៉ូណូអុកស៊ីត (CO) អ៊ីដ្រូកាបូន (HC) និងអុកស៊ីដអាសូត (NOx) ទៅជាសារធាតុដែលមិនសូវបង្កគ្រោះថ្នាក់ដូចជា កាបូនឌីអុកស៊ីត (CO₂) អាសូត (N₂) និងទឹក (H₂O)។ PGM គឺជាសមាសធាតុសកម្មសំខាន់ៗនៅក្នុងឧបករណ៍បំលែងទាំងនេះ។ ឧទាហរណ៍ Pt និង Pd មានប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់ការកត់សុី CO និង HC ខណៈពេលដែល Rh ត្រូវបានប្រើជាចម្បងសម្រាប់កាត់បន្ថយ NOx។ តម្រូវការសម្រាប់ PGM នៅក្នុងឧស្សាហកម្មរថយន្តគឺមានច្រើន។ នៅឆ្នាំ 1990 ផ្លាទីនចំនួន 1.3 លានអោន ប៉ាឡាដ្យូមចំនួន 230.000 អោន និងរ៉ូដ្យូមចំនួន 330.000 អោនត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងការផលិតកាតាលីកររថយន្ត។ ដោយពិចារណាលើការរីកចម្រើនជាបន្តបន្ទាប់នៃឧស្សាហកម្មរថយន្តក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំមកនេះ បរិមាណសរុបនៃ PGM នៅក្នុងកាតាលីករដែលបានប្រើគឺមានទំហំធំខ្លាំងណាស់ ដែលធ្វើឱ្យពួកវាក្លាយជាធនធានបន្ទាប់បន្សំដ៏មានតម្លៃ។

គោលការណ៍នៃការលេចធ្លាយ Cyanide សីតុណ្ហភាពខ្ពស់។

ស្មុគ្រស្មាញ Cyanide

ការលេចធ្លាយសារធាតុ Cyanide ត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧស្សាហកម្មរុករករ៉ែ ជាពិសេសសម្រាប់ការទាញយកមាស។ គោលការណ៍ស្ថិតនៅលើសមត្ថភាពនៃអ៊ីយ៉ុងស៊ីយ៉ានុត (CN⁻) ដើម្បីបង្កើតស្មុគ្រស្មាញដែលមានស្ថេរភាពជាមួយនឹងលោហធាតុជាក់លាក់។ ក្នុងករណី PGMs នៅក្រោមសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងលក្ខខណ្ឌអាល់កាឡាំងសមស្រប CN⁻អាចប្រតិកម្មជាមួយ Pt, Pd, និង Rh ដើម្បីបង្កើតជាស្មុគស្មាញស៊ីយ៉ានុតរលាយ។ ប្រតិកម្មស្មុគ្រស្មាញនេះអនុញ្ញាតឱ្យ PGMs ត្រូវបានរំលាយចេញពីម៉ាទ្រីសរឹងនៃកាតាលីករទៅក្នុងដំណោះស្រាយ ដែលជួយសម្រួលដល់ដំណើរការបំបែក និងដំណើរការស្តារឡើងវិញជាបន្តបន្ទាប់។

កម្រិតខ្ពស់ - ការបង្កើនសីតុណ្ហភាព

លក្ខខណ្ឌសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការលើកកម្ពស់ដំណើរការលេចធ្លាយ។ ការបង្កើនសីតុណ្ហភាពបង្កើនល្បឿននៃ kinetics ប្រតិកម្ម។ នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ អត្រានៃការសាយភាយនៃអ៊ីយ៉ុង cyanide ទៅលើផ្ទៃនៃភាគល្អិត PGM កើនឡើង ហើយប្រតិកម្មគីមីកើតឡើងកាន់តែលឿន។ ជាឧទាហរណ៍ ការសិក្សាបានបង្ហាញថា នៅក្នុងការលេចធ្លាយសារធាតុ Cyanide សីតុណ្ហភាពខ្ពស់នៃ PGMs ពីកាតាលីកររថយន្ត ការបង្កើនសីតុណ្ហភាពពី 100 °C ដល់ 150 °C អាចបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការលេចធ្លាយ Pd និង Pt យ៉ាងសំខាន់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាគួរតែត្រូវបានកត់សម្គាល់ថា សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ខ្លាំងក៏អាចនាំមកនូវបញ្ហាប្រឈមមួយចំនួនផងដែរ ដូចជាការប្រើប្រាស់ថាមពលកើនឡើង និងប្រតិកម្មចំហៀងដែលមានសក្តានុពល។

ដំណើរការនៃការលេចធ្លាយ Cyanide សីតុណ្ហភាពខ្ពស់សម្រាប់កាតាលីកររថយន្ត

ការព្យាបាលមុននៃកាតាលីករ

មុនពេលដំណើរការ leaching cyanide សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ កាតាលីកររថយន្តដែលប្រើរួចជាធម្មតាត្រូវលាងសម្អាតជាមុន។ ជំហាន​នេះ​មាន​សារៈ​សំខាន់​ក្នុង​ការ​លើក​កម្ពស់​ប្រសិទ្ធភាព​ការ​លាង​សម្អាត។ ទីមួយ កាតាលីករត្រូវបានកំទេច និងដីដើម្បីកាត់បន្ថយទំហំភាគល្អិត ដែលបង្កើនផ្ទៃជាក់លាក់ និងបញ្ចេញ PGMs បន្ថែមទៀតសម្រាប់ប្រតិកម្ម។ បន្ទាប់មក ពួកវាអាចនឹងត្រូវទទួលការព្យាបាលកម្ដៅ ដូចជាការដុត ដើម្បីដកកាបូន និងសារធាតុមិនស្អាតផ្សេងទៀតនៅលើផ្ទៃនៃកាតាលីករ ធ្វើឱ្យ PGMs កាន់តែអាចចូលប្រើបានចំពោះដំណោះស្រាយស៊ីយ៉ានុត។

ប្រតិបត្តិការលូន

នៅក្នុងដំណាក់កាល leaching កាតាលីករដែលបានព្យាបាលមុនត្រូវបានដាក់ក្នុងធុងប្រតិកម្មជាមួយនឹងសារធាតុ cyanide - មានដំណោះស្រាយជាធម្មតា។ សូដ្យូម Cyanide (NaCN) ។ បន្ទាប់មក ធុងប្រតិកម្មត្រូវបានកំដៅទៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់សមរម្យ ជាធម្មតានៅចន្លោះ 120 - 180 °C ហើយសម្ពាធត្រូវបានកែតម្រូវតាមតម្រូវការ។ អុកស៊ីហ្សែន ឬភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មត្រូវបានណែនាំជាញឹកញាប់ដើម្បីលើកកម្ពស់អុកស៊ីតកម្មនៃ PGMs និងបង្កើនប្រតិកម្មស្មុគស្មាញ។ ពេលវេលានៃការបន្ទោរបង់ប្រែប្រួលអាស្រ័យលើសមាសធាតុនៃកាតាលីករ និងលក្ខខណ្ឌប្រតិកម្ម ជាទូទៅមានចាប់ពីច្រើនម៉ោងដល់ជាងដប់ម៉ោង។

ការបំបែកនិងការងើបឡើងវិញនៃ PGMs

បន្ទាប់ពីដំណើរការ leaching ដំណោះស្រាយមាន PGM រំលាយ - ស្មុគ្រស្មាញ cyanide ។ ដើម្បីស្ដារ PGMs វិធីសាស្ត្របំបែកផ្សេងៗអាចត្រូវបានប្រើប្រាស់។ វិធីសាស្រ្តទូទៅមួយគឺការទាញយកសារធាតុរំលាយ ដែលសារធាតុចម្រាញ់សារធាតុសរីរាង្គសមស្របត្រូវបានប្រើដើម្បីជ្រើសរើសយក PGMs ចេញពីស្រាស៊ីយ៉ានុត leach ។ ជាឧទាហរណ៍ វត្ថុរាវអ៊ីយ៉ុងមួយចំនួនបានបង្ហាញពីជម្រើសដ៏ល្អសម្រាប់ការបំបែក Pt និង Pd ចេញពីស្រា leach ។ វិធីសាស្រ្តមួយទៀតគឺទឹកភ្លៀង។ តាមរយៈការកែតម្រូវតម្លៃ pH នៃដំណោះស្រាយ ឬបន្ថែមភ្នាក់ងារទឹកភ្លៀងជាក់លាក់ PGMs អាចត្រូវបាន precipitated ចេញពីដំណោះស្រាយក្នុងទម្រង់ជាអំបិលដែក ឬសារធាតុស្មុគស្មាញ ដែលបន្ទាប់មកអាចត្រូវបានចម្រាញ់បន្ថែមទៀតដើម្បីទទួលបាន PGMs សុទ្ធ។

គុណសម្បត្តិនៃការលេចធ្លាយ Cyanide សីតុណ្ហភាពខ្ពស់។

ប្រសិទ្ធភាពនៃការស្តារឡើងវិញខ្ពស់។

បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងវិធីសាស្រ្តប្រពៃណីមួយចំនួនសម្រាប់ការស្ដារ PGMs ពីកាតាលីកររថយន្ត ការលេចធ្លាយសារធាតុស៊ីយ៉ានដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់អាចសម្រេចបាននូវអត្រានៃការស្តារឡើងវិញខ្ពស់។ ការសិក្សាបានបង្ហាញថានៅក្រោមលក្ខខណ្ឌល្អប្រសើរបំផុតអត្រាលេចធ្លាយនៃ Pt, Pd, និង Rh អាចឈានដល់ជាង 90% ហើយក្នុងករណីខ្លះសូម្បីតែជិត 100% ។ ជាឧទាហរណ៍ នៅក្នុងការស្រាវជ្រាវលើការលេចធ្លាយសារធាតុស៊ីយ៉ានិតសីតុណ្ហភាពខ្ពស់នៃ PGMs ពីឧបករណ៍បំប្លែងស្វ័យកាតាលីកដែលហត់នឿយ ការលេចធ្លាយ autoclave នៅសីតុណ្ហភាព 150 °C ជាមួយនឹងសម្ពាធផ្នែកអុកស៊ីសែននៃ 200 psi និងពេលវេលានៃ 120 នាទី ផ្តល់ទិន្នផល > 90% ការរំលាយ PGMs ។

ការជ្រើសរើស

Cyanide មានកម្រិតជាក់លាក់នៃការជ្រើសរើសក្នុងការស្មុគ្រស្មាញជាមួយ PGMs ។ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌត្រឹមត្រូវ វាអាចមានប្រតិកម្មជាអនុគ្រោះជាមួយ Pt, Pd, និង Rh ខណៈពេលដែលមានអន្តរកម្មតិចជាមួយនឹងធាតុផ្សេងទៀតជាច្រើននៅក្នុងម៉ាទ្រីសកាតាលីករ ដូចជាសមាសធាតុសេរ៉ាមិច និងលោហៈមូលដ្ឋានមួយចំនួន។ ការជ្រើសរើសនេះជួយសម្រួលដល់ដំណើរការបំបែកជាបន្តបន្ទាប់ និងជួយឱ្យទទួលបាន PGMs ជាមួយនឹងភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់។

បញ្ហាប្រឈម និងដំណោះស្រាយ

ជាតិពុលស៊ីយ៉ាន

ការប្រើប្រាស់សារធាតុ cyanide ក្នុងដំណើរការលាងជមែះត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការព្រួយបារម្ភផ្នែកបរិស្ថាន និងសុវត្ថិភាពយ៉ាងសំខាន់ ដោយសារតែការពុលខ្ពស់របស់វា។ សារធាតុ Cyanide អាចបង្កគ្រោះថ្នាក់ដល់សុខភាពមនុស្ស និងបរិស្ថាន ប្រសិនបើមិនមានការគ្រប់គ្រងត្រឹមត្រូវ។ ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហានេះ វិធានការសុវត្ថិភាពយ៉ាងតឹងរឹងត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងដំណើរការឧស្សាហកម្ម។ ឧទាហរណ៍ ប្រព័ន្ធបិទ - រង្វិលជុំត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីកាត់បន្ថយការបញ្ចេញសារធាតុ cyanide ទៅក្នុងបរិស្ថាន។ លើសពីនេះទៀតការព្យាបាលនៃសារធាតុ cyanide - ដែលមានទឹកសំណល់គឺមានសារៈសំខាន់ណាស់។ បច្ចេកវិជ្ជាព្យាបាលទឹកសំណល់កម្រិតខ្ពស់ ដូចជាការកត់សុីគីមី និងការព្យាបាលជីវសាស្រ្ត អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីបំបែកសារធាតុ cyanide ទៅជាសារធាតុដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់តិចជាងមុនមុនពេលបញ្ចេញទឹកសំណល់។

ការប្រើប្រាស់ថាមពលខ្ពស់។

តម្រូវការសីតុណ្ហភាពខ្ពស់នៃដំណើរការនាំឱ្យមានការប្រើប្រាស់ថាមពលខ្ពស់ដែលទាក់ទង។ ដើម្បីកាត់បន្ថយបញ្ហានេះ កិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងកំពុងត្រូវបានធ្វើឡើងដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពលក្ខខណ្ឌប្រតិកម្ម។ ជាឧទាហរណ៍ តាមរយៈការគ្រប់គ្រងយ៉ាងជាក់លាក់នៃសីតុណ្ហភាព សម្ពាធ និងពេលវេលាប្រតិកម្ម ការបញ្ចូលថាមពលអាចត្រូវបានកាត់បន្ថយ ខណៈពេលដែលរក្សាបាននូវប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់នៃការលាង។ ជាងនេះទៅទៀត ការអភិវឌ្ឍន៍ថាមពលកាន់តែច្រើន - ឧបករណ៍កំដៅប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព និងការប្រើប្រាស់ប្រព័ន្ធស្តារកំដៅសំណល់ ក៏អាចជួយបង្កើនប្រសិទ្ធភាពថាមពលនៃដំណើរការលេចធ្លាយសារធាតុស៊ីអ៊ីតដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ផងដែរ។

សន្និដ្ឋាន

ការលេចធ្លាយសារធាតុស៊ីយ៉ានដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់បង្ហាញពីសក្តានុពលដ៏អស្ចារ្យសម្រាប់ការងើបឡើងវិញ លោហៈមានតម្លៃជាពិសេស PGMs ពីកាតាលីកររថយន្ត។ វាផ្តល់នូវប្រសិទ្ធភាពនៃការងើបឡើងវិញខ្ពស់ និងការជ្រើសរើស ដែលមានសារៈសំខាន់សម្រាប់សេដ្ឋកិច្ច និងការកែច្នៃឡើងវិញប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៃធនធានដ៏មានតម្លៃទាំងនេះ។ ទោះបីជាបញ្ហាប្រឈមដូចជាការពុលនៃសារធាតុ cyanide និងការប្រើប្រាស់ថាមពលខ្ពស់ក៏ដោយ ការស្រាវជ្រាវជាបន្តបន្ទាប់ និងការច្នៃប្រឌិតបច្ចេកវិទ្យាកំពុងត្រូវបានអនុវត្តដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាទាំងនេះ។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃតម្រូវការសម្រាប់ PGMs និងការសង្កត់ធ្ងន់លើការកែច្នៃធនធាន និងការការពារបរិស្ថាន ការលេចធ្លាយសារធាតុ Cyanide សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងដើរតួយ៉ាងសំខាន់កាន់តែខ្លាំងឡើងនៅក្នុងអនាគតនៃឧស្សាហកម្មកែឆ្នៃសម្រាប់កាតាលីកររថយន្ត។