Дослідження впливу технологічних параметрів на вихід ціаністого водню
DOI:
https://doi.org/10.20998/2413-4295.2019.05.14Ключові слова:
ціаністий водень, синильна кислота, каталізатор, метан, аміак, синтезАнотація
Представлені основні результати досліджень щодо впливу технологічних параметрів на утворення ціаністого водню окислювальним аммонолізом метану. Промислове виробництво ціаністого водню є основою отримання одного з важливих компонентів видобутку золота - ціаніду натрію. На сьогоднішній день основний спосіб виробництва ціаністого натрію базується на нейтралізації синильної кислоти, отриманої каталітичним синтезом метану, аміаку і кисню повітря на платиноїдному каталізаторі, розчином лугу. Цей метод досить мало вивчений і має великі перспективи для подальшого його вдосконалення. Мета дослідження полягала у встановленні оптимального співвідношення компонентів початкової газової суміші і вплив їх на вихід ціаністого водню, а також у досліджені залежності ступеня утворення ціаністого водню від температури процесу. При окислювальному аммонолізі метану з урахуванням нерівномірності дифузії газів процес отримання ціаністого водню проводять з невеликим надлишком аміаку щодо метану. Встановлено, що при пониженому вмісті одного із реагентів у початковій газовій суміші після реактора синтезу ціаністого водню в контактному газі присутня значна кількість компонентів суміші, що не прореагували. Виявлено, що ступінь перетворення реагентів у ціаністий водень залежить не тільки від початкової концентрації, а також і від її співвідношення у вихідної суміші. Доведено, що максимальна ступінь перетворення аміаку і метану досягається при співвідношенні компонентів аміак/метан в реакційній суміші, що дорівнює 1-1,1. Максимальний вихід ціаністого водню при окислювальному аммонолізі метану становить 7,2%. Досліджено вплив температури на процес утворення ціаністого водню методом Андрусова. Встановлено, що підвищення температури процесу отримання ціаністого водню окислювальним аммонолізом метану надає позитивний ефект на вихід цільового продукту. Отримані результати досліджень можна використовувати на сучасних азотно-тукових комбінатах для оптимізації процесу синтезу синильної кислоти.
Посилання
Laitos, Jan G. Cyanide, Mining, and the Environment, Pace Envtl. L. Rev, 2013, 869-949.
Tovazhnyanskiy, L. L., Loboyko, O. Ya, Grin, G. I. ta in. Tehnologiya zv’yazanogo azotu. Harkiv: NTU «HPI», 2007, 536.
Hilson, G., Monhemius, AJ. Alternatives to cyanide in the gold mining industry: what prospects for the future. Journal of cleaner production, 2006, 14 (12-13), 1158-1167, doi:10.1016/j.jclepro. 2004.09.005.
Pozin, M. E. Tehnologiya mineralnyih soley (udobreniy, pestitsidov, promyishlennyih soley, okislov i kislot). Leningrad: Himiya, 1974, 768.
Avina, S. I. Puti povyisheniya kachestva tsianistogo natriya. Zbirnik tez dopovidey I Mizhnarodnoyi naukovoyi konferentsiyi studentiv, aspIrantiv i molodih uchenih «Himichni problemi sogodennya (HPS-2018)», Vinnitsya, 2018, 232.
Deschênes, G. Gold Ore Processing (Second Edition). Project Development and Operation, 2016, 429-445, doi:10.1016/B978-0-444-63658-4.00026-8.
Asamoaha, R. K., Skinnera, W., Addai-Mensah, J. Alkaline cyanide leaching of refractory gold flotation concentrates and bio-oxidised products: The effect of process variables. Hydrometallurgy, 2018, 179, 79-93, doi:10.1016/j.hydromet.2018.05.010.
La Torre, E., Gámez, S., Pazmiño, E. Improvements to the cyanidation process for precious metal recovery from WPCBs. Waste Electrical and Electronic Equipment Recycling, 2018, 115-137, doi:10.1016/B978-0-08-102057-9.00005-6.
Olyaei, Y., Aghazadeh, S., Gharabaghi, M., Mamghaderi, H., Mansouri, J. Gold, Mercury, and Silver Extraction by Chemical and Physical Separation Methods. Rare Metal Materials and Engineering, 2016, 45(11), 2784-2789, doi:10.1016/S1875-5372(17)30040-1.
Bobkov, S. S. Smirnov, S. K. Sinilnaya kislota. Moskva: Himiya, 1970, 176.
Avina, S., Gryn, G. Determination of the disposition and distribution of losses of platinum group metals on the technological line of production of nitric and hydrocyanic acids. Bulletin of NTU "KhPI". Series: New solutions in modern technologies. – Kharkiv: NTU "KhPI", 2018, 45 (1321), 148–152, doi:10.20998/2413-4295.2018.45.20.
Bodke, A. S., Olschki, D. A., Schmidt, L. D. Hydrogen addition to the Andrussow process for HCN synthesis. Applied Catalysis A: General, 2000, 201, 13–22, doi:10.1016/S0926-860X (00) 00419-1.
Hasenberg, D., Schmidt, L. D. HCN synthesis from CH4, NH3, and O2 on clean Pt. J. of catalysis,1987, 104, 441-453.
Rdzawski, Z. M., Stobrawa, J. P. Microstructure and properties of the new Pt–Rh based alloys for high-temperature applications. J. of Materials Processing Technology, 2004, 153-154, 681-687, doi: 10.1016/j.jmatprotec.2004.04.130.
Dong, H., Zhao, J., Chen, J., Wu, Y., Li, B. Recovery of platinum group metals from spent catalysts: A review. International Journal of Mineral Processing, 2015, 145, 108-113, doi:10.1016/j.minpro.2015.06.009.
Avina, S. I. Gryn, G. I., Shkolnikova, T. V. Doslidzhennya vplivu skladu vihidnoyi gazovoyi sumishi na utvorennya tsianistogo vodnyu. Visnik NTU «HPI», Seriya: Himiya, himichna tehnologiya ta ekologIya, 2018, 39(1315), 27-30, doi:10.20998/2079-0821.2018.39.05.
Gryn, G. I., Trusov, H. V. Vliyanie sostava ishodnoy gazovoy smesi i nagruzki po ney na vyihod tsianistogo vodoroda obrazuyuschegosya pri okislitelnom ammonolize metana. Zhurnal prikladnoy himii,1992, 65(10), 2300–2305.
Pat. 2496717 Rossiyskaya Federatsiya. Sposob polucheniya sinilnoy kislotyi / Beling R. Zayavka № 2010123683/05, zayavl. 20.12.2011; opubl. 27.10.2013, Byul. № 30.
Moehmel, S., Steinfeldt, N., Engelschalt, S., Holena, M., Kolf, S., Baerns, M., Dingerdissen, U., Wolf, D., Weber, R., Bewersdorf, M. New catalytic materials for the high-temperature synthesis of hydrocyanic acid from methane and ammonia by high-throughput approach. Applied Catalysis A: General, 2008, 334(1-2), 73–83, doi:10.1016/j.apcata.2007.09.035.
Gómez-Díaz, J., Núria, L. Mechanistic Switch between Oxidative (Andrussow) and Nonoxidative (Degussa) Formation of HCN on Pt(111) by Density Functional Theory. J. Phys. Chem. C, 2011, 115 (13), 5667–5674, doi: 10.1021/jp1093349.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Журнал публікує статті згідно з ліцензією Creative Commons Attribution International CC-BY.
