Бөж тақырыбы: Палладий өндірісі Қабылдаған: Азимбаева Г. Е. Орындаған
жүктеу/скачать 153,15 Kb.
|
хим тех срс палладий
| ІІ НЕГІЗГІ БӨЛІМ
2.1 Палладий өндірісі Уолластон алыс Колумбияда алтын құмдарды жуу кезінде өндірілген жол бойында шикі платинадан палладий алуға мәжбүр болды. Ол кезде табиғи платина дәндері құрамында палладий бар адамдарға белгілі жалғыз минерал болды. Қазір бұл элементтің құрамында 30-ға жуық минерал бар екені белгілі. Негізгі өндірушілер: - Оңтүстік Африканың Anglo Platinum, Impala Platinum және Lonmil компаниялары; - American Stillwater Mining Company; - ресейлік Норильский никель. Олар дүниежүзіндегі палладий өндірісінің 90%-ын құрайды.Палладий негізінен никель және мыс сульфидті кендерді өңдеу арқылы алынады. Бұл өте қымбат жанама өнім, оны өндіру технологиялық жағынан өте күрделі және көп уақытты қажет ететін процесс. Палладийді 1803 жылы ағылшын дәрігері және химигі Уильям Волластон тауып, оны Оңтүстік Америкадан әкелінген платина кенінен бөліп алды. Палладийді оқшаулау үшін Волластон кенді акварегияда ерітті. Кенді еріткеннен кейін қышқылды NaOH ерітіндісімен бейтараптады. Содан кейін ол аммоний хлориді NH4Cl (аммоний хлороплатинаты тұнбалары) әсерінен ерітіндіден платинаны тұндырды. Әрі қарай ол ерітіндіге сынап цианидін қосып, палладий цианиді пайда болды. Таза палладий цианидтен қыздыру арқылы бөлініп алынды. Бір жылдан кейін ғана ғалым Корольдік қоғамға шикі платинадан палладий мен родийді бөліп алғанын хабарлады. 1831 жылдан бастап Британ геологиялық қоғамы ол ашқан палладийден жасалған Волластон медалімен марапаттады. 2.2 Палладий өндірісінің негізгі әдістері Платина металдарының химиялық қосылыстарын бөлуге негізделген табиғи шикізаттан таза палладий алу әдістері өте күрделі және көп уақытты қажет етеді. Алты платина металының ішінде платинаның өзінен басқа, тек палладий өзінің туған күйінде кездеседі. Сыртқы түрі бойынша оны табиғи платинадан айыру өте қиын, бірақ ол одан әлдеқайда жеңіл және жұмсақ. Химиялық талдау көрсеткендей, табиғи палладий әдетте қоспалардан тұрады: ең алдымен платинаның өзі, кейде иридий, күміс және алтын. Бірақ жергілікті палладий өте сирек кездеседі.Палладий өндірісі платина шикізатын өңдеу және платина металдарын өндіру кезеңдерінің бірі болып табылады. Өңдеумен айналысатын көптеген фирмалар мен корпорациялар өздерінің өндірістік құпияларымен бөліспейді. Металл келесі схема бойынша алынады: 1. Шикі платина мен сынықтарды акварегиясы бар фарфор қазандарда ұзақ уақыт қыздыру нәтижесінде Н2[PdCI6] түріндегі палладий түгел дерлік, барлық платина, ішінара родий, иридий, рутений және негізгі металдардың негізгі бөлігі (темір, мыс және басқалары) ерітіндіге түседі. 2. Келесі кезеңде платинаның негізгі бөлігі тұнбаға түседі. Платина спутниктерінің және асыл емес қоспалардың негізгі массасы ерітіндіде қалады. 3. Платина тұнбасынан кейін қалған фильтраттан тазарту нәтижесінде аз еритін күрделі қосылыс дихлородиамминді палладий [Pd(NH3)2]Cl2 алынады, оны басқа металдардың қоспаларынан кристалдану арқылы тазартады. NH4Cl. 4. Бұл қосылысты сутегінің тотықсыздандырғыш атмосферасында күйдіру арқылы палладий губка түрінде алынады: [Pd(NH3)2]Cl2 + H2 > Pd + 2NH3 + 2HCl 5. Губка палладий жоғары жиілікті вакуумды электр пешінде легирленген. Құрамында платина тобындағы металдар бар рудалардың дүниежүзілік қорының барлығы дерлік Ресей мен Оңтүстік Африкада орналасқан, оның үстіне ресейлік рудаларда палладий, ал Оңтүстік Африка рудаларында платина көбірек. Сондай-ақ аз мөлшерде палладий бар кендер Канада, АҚШ, Зимбабве және Қытайдың ішектерінде кездеседі. Палладийдің ең үлкен дәлелденген қоры Арктикалық шеңберден тыс жерде орналасқан. Norilsk Nickel мәліметтері бойынша Таймыр түбегіндегі кен орындарының дәлелденген және ықтимал кен қорларында 62 миллион унция палладий және 16 миллион унция платина бар. 2007 жылы әлем бойынша палладий жеткізілімі 267 тоннаны құрады (оның ішінде Ресейде – 141 тонна, Оңтүстік Африкада – 86 тонна, АҚШ пен Канадада – 31 тонна, басқа елдерде – 9 тонна). Палладий қоры ешқашан ашылмаған. Президенттің 1995 жылғы 30 қарашадағы жарлығына сәйкес, Гохран мен Ресей банкінде сақталған платина тобындағы металдар (соның ішінде палладий) туралы деректер мемлекеттік құпияға жататын мәліметтер тізіміне енгізілді. Палладий бағалы металл болып табылады және биржаларда және биржадан тыс нарықтарда сатылады. Кейбір елдерде, соның ішінде Ресейде заңнама жеке және заңды тұлғаларға банктерде палладийде «металл шоттарын» ашуға мүмкіндік береді. Палладий 2000 жылы әлемдік сатылым 300 тоннаға жеткенде ең жоғары деңгейге жетті. Бұл ретте ең жоғары баға белгіленді - унция үшін $1125. 2.3 Палладийдің ең ірі өндіушісі Химия өнеркәсібінің аппараттарында палладий әдетте «ниелло» түрінде (жұқа дисперсті күйде палладий, барлық платина металдары сияқты қара болады) немесе PdO оксиді түрінде (гидрлеу аппараттарында) қолданылады. Қара палладий бар катализатор келесідей дайындалады: кеуекті материал (көмір, пемза, бор) палладий хлоридінің сілтілі ерітіндісімен сіңдірілген. Содан кейін сутегі ағынында қыздырған кезде хлорид металға дейін тотықсызданады, ал таза палладий тасымалдаушыға жұқа қара түрінде түседі.Палладийдің әлемдегі ең ірі өндірушісі Норильск никельі (әлемдік өндірістің 40%, 2017 жылы 2,78 млн троя унциясы). Компанияның болжамы бойынша, 2018 жылдың соңына қарай палладий тапшылығы 1 миллион унцияны құраса, 2019 жылы ол қазірдің өзінде 1,4 миллион унцияға жетеді. Себебі гибридті автомобильдер мен бензинмен жүретін көліктер шығаратын автомобиль өнеркәсібіндегі тұтынудың өсуі компанияның бүгінгі тұсаукесерінен көрінеді. Салалар бойынша палладийдің негізгі тұтынушылары арасында тағы да автоөндірушілер ерекшеленеді, олар оның әлемдік тұтынуының шамамен 70% құрайды.Автокөлік өндірушілердің платина тобындағы металдарға мұндай сұранысқа ие болуының себебі Солтүстік Америка, Еуропа, Жапония сияқты әлемнің көптеген елдерінде, сондай-ақ Оңтүстік Америка мен Оңтүстік-Шығыс Азияның бірқатар елдерінде автомобиль пайдаланылған газдардың химиялық құрамы бойынша шектеулер болып табылады. 2.4 Палладий – сутегіні тазартқыш Астрофизиктер біздің галактикада қалған элементтерді біріктіргеннен гөрі сутегінің көп екенін есептеді. Ал жер бетінде сутегі 1%-дан аз. Бұл элементтің барлық қолданбаларын тізімдеу қиын; сутегі маңызды зымыран отыны екенін еске түсіру жеткілікті. Бірақ жердегі барлық сутегі байланысқан; Газдардың ең жеңілін зауыттарда алу керек: не конверсия арқылы метаннан, не электролиз арқылы судан. Екі жағдайда да абсолютті таза сутегін алу мүмкін емес. Сутекті тазарту үшін палладий (немесе оның күміспен қорытпасы) әлі де қажет. Құрылғы соншалықты күрделі емес. Үлкен жылдамдықпен жұқа (0,1 мм-ге дейін) палладий пластинасы арқылы сутегінің диффузиялық бірегей қабілеті пайдаланылады. Төмен қысымда газ бір жағы жабық палладий түтіктері арқылы өтеді, 600°С дейін қызады. Сутегі палладий арқылы тез өтіп, түтіктерде қоспалар (су буы, көмірсутектер, O2, N2) сақталады. жүктеу/скачать 153,15 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|