Ссылки

DOI

Железный коллектор является промпродуктом переработки отработанных автомобильных катализаторов. Металлы платиновой группы инкапсулированы в матрице ферросилиция — основного компонента коллектора. Вскрытие ферросилиция традиционными гидрометаллургическими методами (выщелачиванием в соляной или серной кислотах) является неэффективным. Для интенсификации процесса гидрометаллургической переработки выщелачивание коллектора предложено проводить в смеси соляной и фтористоводородной кислот. Указанный способ обеспечивает высокую степень вскрытия матрицы ферросилиция с получением кеков, пригодных для последующего аффинажа. В данной работе с использованием модели сжимающегося ядра исследована кинетика выщелачивания железного коллектора, содержащего фазы ферросилиция, в смеси соляной и фтористо-водородной кислот. Получены обобщенные кинетические уравнения, адекватно описывающие процессы извлечения железа в раствор (R2 = 0,96) и кремния в газовую фазу (R2 = 0,93) при концентрации соляной кислоты 2,74–6,86 моль/л, концентрации фтористоводородной кислоты 1,50–7,50 моль/л, температуре 323–363 К и продолжительности выщелачивания железного коллектора 0–110 мин. Выявлено, что наибольшее влияние на степень извлечения железа в раствор оказывают концентрация соляной кислоты и температура, а кремния в газовую фазу — концентрация фтористоводородной кислоты. Рассчитаны значения кажущейся энергии активации: для железа — 38,7 кДж/моль и для кремния — 4,3 кДж/моль. Они характерны для процессов, проходящих в переходном и диффузионном режимах соответственно. Установлено, что лимитирующей стадией процесса выщелачивания железного коллектора является диффузия реагентов через слой продуктов, присутствующих на поверхности ферросилиция в адсорбированном виде (SiF4) и в форме конгломератов (FeF2). Определены рекомендуемые параметры выщелачивания железного коллектора, позволяющие достигать полноты вскрытия ферросилиция не менее 95 % без осаждения вторичных фаз.
Переведенное названиеUnderstanding the kinetics of leaching iron collector in mixture of hydrochloric and hydrofluoric acids
Язык оригиналаРусский
Страницы (с-по)31-42
Число страниц10
ЖурналTsvetnye Metally
Номер выпуска10
DOI
СостояниеОпубликовано - 31 окт. 2023

    Предметные области ASJC Scopus

  • Metals and Alloys
  • Surfaces, Coatings and Films
  • Materials Chemistry
  • Ceramics and Composites
  • Physical and Theoretical Chemistry
  • Condensed Matter Physics

    Уровень публикации

  • Перечень ВАК

ID: 48501695