PL246329B1 - Sposób wytwarzania wysokiej czystości bezwodnego renianu (VII) niklu (ll) z półproduktów pochodzących z przemysłu miedziowego - Google Patents
Sposób wytwarzania wysokiej czystości bezwodnego renianu (VII) niklu (ll) z półproduktów pochodzących z przemysłu miedziowego Download PDFInfo
- Publication number
- PL246329B1 PL246329B1 PL444211A PL44421123A PL246329B1 PL 246329 B1 PL246329 B1 PL 246329B1 PL 444211 A PL444211 A PL 444211A PL 44421123 A PL44421123 A PL 44421123A PL 246329 B1 PL246329 B1 PL 246329B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- nickel
- vii
- methanol
- rhenate
- washings
- Prior art date
Links
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 64
- HRLYFPKUYKFYJE-UHFFFAOYSA-N tetraoxorhenate(2-) Chemical compound [O-][Re]([O-])(=O)=O HRLYFPKUYKFYJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 63
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 title claims abstract description 23
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 9
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 144
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 100
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 88
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 51
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N nickel(II) oxide Inorganic materials [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 43
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 38
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 33
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 24
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 8
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 6
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- UJRJCSCBZXLGKF-UHFFFAOYSA-N nickel rhenium Chemical compound [Ni].[Re] UJRJCSCBZXLGKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 49
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 47
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 39
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 11
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 4
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910021543 Nickel dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910009112 xH2O Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 14
- 241000080590 Niso Species 0.000 abstract 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 15
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 13
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 7
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 5
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 3
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- -1 nickel(II) ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910000008 nickel(II) carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021508 nickel(II) hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- ZULUUIKRFGGGTL-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) carbonate Chemical compound [Ni+2].[O-]C([O-])=O ZULUUIKRFGGGTL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004685 tetrahydrates Chemical group 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)pyridine-3-carbonitrile Chemical compound ClCC1=NC=CC=C1C#N FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 102100024452 DNA-directed RNA polymerase III subunit RPC1 Human genes 0.000 description 1
- 101000689002 Homo sapiens DNA-directed RNA polymerase III subunit RPC1 Proteins 0.000 description 1
- 229910015667 MoO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000691 Re alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004683 dihydrates Chemical group 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005363 electrowinning Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 150000002816 nickel compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G53/00—Compounds of nickel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G47/00—Compounds of rhenium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania wysokiej czystości bezwodnego renianu(VII) niklu(II) przy użyciu półproduktów pochodzących z przemysłu miedziowego. Sposób wytwarzania wysokiej czystości bezwodnego renianu(VII) niklu(II) poprzez reakcję NiO i kwasu renowego(VII), w wyniku której uzyskuje się roztwór niklowo-renowy, który odparowuje się do sucha i kolejno suszy oraz przechowywuje się w szczelnie zamkniętym pojemniku szklanym pod argonem charakteryzuje się tym, że siarczanowy półprodukt niklowy zawierający: >16% Ni w postaci NiSO<sub>4</sub>xH<sub>2</sub>O z dodatkiem lub nie: NiO<sub>2</sub>, NiO, NiS<sub>2</sub> i/lub Ni<sub>3</sub>S<sub>4</sub> oraz do 5% zanieczyszczeń metalicznych, przemywa się na filtrze mieszaniną alkoholi zawierającą: etanol i metanol albo etanol, metanol i glikol etylenowy albo etanol, metanol i glicerol albo etanol, metanol, glicerol i glikol etylenowy z dodatkiem lub bez dodatku popłuczyn alkoholowych i popłuczyn metanolowych, w temperaturze poniżej 20°C stosując na 1 g siarczanowego półproduktu niklowego do 5 cm<sup>3</sup> każdego wymienionego rodzaj składu mieszaniny alkoholi, uzyskując popłuczyny alkoholowe stanowiące roztwór, który zawraca się do przemywania innej patii siarczanowego półproduktu niklowego lub kieruje się do zagospodarowania znanymi metodami, pozostały osad praży się w atmosferze azotu, stosując przepływ gazu na poziome 2 - 7 dm<sup>3</sup>/min, w zakresie wartości temperatury od 800°C do 1500°C, przez 0,5 – 3,0 godzin, tak otrzymany tlenek niklu(II) zawierający ≥75,0% Ni, miesza się z wodą w zakresie temperatury 30°C - 40°C, stosując 3 - 5 cm<sup>3</sup> wody destylowanej na każdy 1 g NiO w czasie do 1 godziny i kolejno filtruje, a uzyskane popłuczyny wodne zagospodarowuje się znanymi metodami, natomiast pozostały osad, czyli NiO, kolejno dodaje się porcjami w ilości stechiometrycznej do wodnego roztworu kwasu renowego(VII), zawierającego ren o stężeniu od 250 do 310 g/dm<sup>3</sup> Re, do momentu całkowitego rozpuszczania się NiO i równocześnie uzyskania pH roztworu w zakresie 5,7 - 6,8, reakcję prowadzi się w temperaturze 40°C - 60°C w czasie 2 - 6 h, intensywnie mieszając, a następnie uzyskany roztwór filtruje się od ewentualnych zanieczyszczeń, po czym roztwór odparowuje się do sucha, również w temperaturze nieprzekraczającej 60°C, uzyskując w ten sposób osad uwodnionego renianu(VII) niklu(II), który przemywa się na filtrze bezwodnym metanolem w ilości 0,5 – 1,0 cm<sup>3</sup>, na każdy 1 g gotowego produktu, uzyskane metanolowe popłuczyny zawraca się do etapu oczyszczania uwodnionego renianu(VII) niklu(II) lub łączy się z alkoholowymi, a powstały osad uwodnionego renianu(VII) niklu(II) suszy się dla uzyskania jego bezwodnej formy o zawartości: Co, Cu, Fe, Na, Pb, Ca, Mg <70 ppm.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wysokiej czystości bezwodnego renianu(VII) niklu(ll) przy użyciu półproduktów pochodzących z przemysłu miedziowego, gdzie źródłem niklu jest tlenek niklu(ll), wytworzony poprzez prażenie stałego, siarczanowego półproduktu niklowego, zawierającego: >16% Ni, - w postaci NiSO4-xH2O, z dodatkiem lub nie: NiO2, NiO, NiS2 i/lub NisS4 oraz do 5% zanieczyszczeń metalicznych. Natomiast źródłem renu jest kwas renowy(VII), pochodzący np. z przerobu ścieków kwaśnych z przemysłu Cu, znanymi sposobami. Tak wytworzony renian(VII) niklu(ll) stosowany jest zwłaszcza do otrzymywania proszków stopowych zawierających ren i nikiel, jak również do wytwarzania katalizatorów oraz stanowi dogodne źródło renu i niklu do innych zastosowań np. elektrowydzielania stopów lub powłok.
W literaturze znajdują się informacje w postaci patentów, publikacji i innych doniesień dotyczących wytwarzania i zastosowania przedmiotu niniejszego rozwiązania.
Pierwsze doniesienia, dotyczące otrzymywania renianu(VII) niklu(ll) w reakcji kwasu renowego(VII) z węglanem lub wodorotlenkiem niklu(H), pochodzą z lat trzydziestych XX wieku. Zostały opisane przez dwie grupy naukowców, tj.: P. Robinsona i A. Rudge w 1931 r. oraz E. Wil ke-Dorfurt i T. Gunzert w 1933 r. w Z. Anorg. AlIg. Chem.
Właściwości fizykochemiczne i krystalograficzne renianu(VII) niklu(ll) badano także w latach dziewięćdziesiątych XX wieku. W 1996 r., T. Torardi i jego zespół, określili stabilność termiczną tego związku oraz skład produktów jego rozkładu, strukturę krystalograficzną i temperaturę Curie. I tak, o właściwościach renianu(VII) niklu(ll) wiadomo, że posiada strukturę ortoromboedryczną w czterowodnej postaci, a po wysuszeniu w temperaturze 160°C, można uzyskać jego formę bezwodną (silnie higroskopijną), krystalizującą w sieć trygonalną. Z literatury wiadomo, że renian(VII) niklu(ll) występuje również w postaci dwuwodnej. W przypadku Ni(ReO4)2 znane są jego właściwości ferromagnetyczne i temperatura Curie wynosząca 12,5K.
W 1949 r. W. Smith i G. Maxwell w artykule w J. Am Chem. Soc. przedstawili szczegółowe informacje dotyczące renianu(VII) niklu(ll) wskazując, że związek ten można otrzymywać poprzez neutralizację kwasu renowego(VII) węglanem lub wodorotlenkiem niklu(ll), a otrzymany w ten sposób Ni(ReO4)2-4H2O należy suszyć, w temperaturze 105°C, dla uzyskania jego bezwodnej formy. Metoda ta jest wystarczająca do otrzymywania soli potrzebnej do prowadzonych badań, nie nadaje się jednak do produkcji w większej skali, ponieważ nie rozwiązuje problemu zagospodarowania odpadów, a także stanowi sposób wytwarzania przy użyciu handlowych substratów renu i niklu.
Natomiast 1950 r. w pracy N. C. Bowen opisał proces redukcji renianu(VII) niklu(ll), prowadzony w 300°C, w atmosferze tlenu, dla otrzymania kwasu renowego(VII) z uwalnianych oparów.
W patencie GB1319191A przyznanym w 1973 r. istnieją informacje o możliwości wytworzenia przy użyciu renianu(VII) niklu(ll) katalizatora stosowanego w reforming u parowym węglowodorów.
W literaturze są również doniesienia na temat możliwości zastosowania renianu(VII) niklu(ll) jako katalizatora, na przykład do otrzymywania γ-butyrolactonu. I tak, w amerykańskim patencie Nr 4,968,818 ujawniono, że proces syntezy γ-butyrolaktonu prowadzi się z zastosowaniem bezwodnika maleinowego lub bursztynowego, przy użyciu Ni(ReO4)2 naniesionego na żel krzemionkowy.
W 1975 r. D. Shultze, na podstawie analizy krzywych DTA, przedstawił, że w trakcie stapiania następuje rozkład renianu(VII) niklu(ll).
W1978 r. rosyjscy naukowcy, L. L. Zajtseva, A. V. Velichko, V. A. Zotov w Russ. J. Inorg. Chem., opisali otrzymywanie czterowodnego i bezwodnego renianu(VlI) niklu(ll), w wyniku reakcji węglanu niklu(ll) z kwasem renowym(VII), z zastosowaniem analizy termicznej, jako metody odwadniania.
W 1990 r. w Zh. Neorg. Khim opublikowano wyniki badań rentgenografii strukturalnej wskazujące parametry sieciowe renianu(VII) niklu(ll). Uznano tam, że renian(VII) niklu(ll) charakteryzuje się budową heksagonalną, o strukturze typu Zr(MoO4)2 i jest zarazem izostrukturalny z Mg(ReO4)2.
W polskim patencie PL 209878, autorstwa K. Leszczyńskiej-Sejdy i zespołu, został opisany sposób przemysłowej produkcji bezwodnego renianu(VII) niklu(ll), według którego Ni(ReO4)2 można otrzymywać w reakcji kwasu renowego(VII), zawierającego 15-500 g/dm3 Re, z handlowymi związkami niklu, użytymi z dużym nadmiarem stechiometrycznym, takimi jak: NiO, Ni(OH)2 i Ni(CO3)2. Uzyskany w ten sposób roztwór, o pH minimum 5 (zgodnie z patentem) kieruje się do odparowywania do sucha, w celu wydzielenia uwodnionej formy renianu(VII) niklu(ll), przy zachowaniu temperatury 80-100°C i zmniejszonego ciśnienia 0,03-0,05 MPa. Uwodnioną formę renianu(VI) niklu(ll) kieruje się do suszenia w zakresie temperatury wynoszącym 100-160°C. Opisana metoda charakteryzuje się zagospodarowaniem wszystkich roztworów odpadowych oraz odpadów stałych i pozwala na otrzymywanie bezwodnego renianu(VII) niklu(ll), zawierającego minimum 10,5% Ni i 66,5% Re, praktycznie bez strat niklu i renu. W tym przypadku źródłem niklu są handlowe związki.
W kolejnym polskim patencie PL 211592 ujawniono sposób wytwarzania proszku stopowego Ni-Re, z wykorzystaniem renianu(VII) niklu(ll), w odmianach Ni(ReO4)2, Ni(ReO4>2H2O i/lub Ni(ReO4>4H2O. Przeznaczenie renianu(VlI) niklu(ll) do produkcji proszków stopowych, znajdujących swoje zastosowanie w przemyśle lotniczym i zbrojeniowym, czy w katalizie - stwarza konieczność otrzymywania Ni(ReO4)2 wysokiej czystości, o zawartości zanieczyszczeń ograniczonej przeznaczeniem związku.
W innym, polskim patencie PL 223066, autorstwa K. Leszczyńskiej-Sejdy i zespołu, opisano sposób produkcji bezwodnego renianu(VlI) niklu(ll), z zastosowaniem wymiany jonowej. Zgodnie z opisem jony niklu(ll) pochodzące z soli niklu(ll) (siarczanowych i azotanowych) sorbuje się z zastosowaniem silnie kwaśnej żywicy i kolejno eluuje się kwasem renowym(VII), o stężeniu 400-900 g/dm3 Re. Metoda ta umożliwia otrzymywanie produktu o zawartości 10,5% Ni i 66,6% Re i jest jednak czasochłonna i wieloetapowa; tutaj również źródłem niklu są handlowe sole.
W publikacji, w Materials z roku 2017 r. (doi: 10.3390/ma10040448), autorstwa K. LeszczyńskiejSejdy, G. Benke, D. Kopyto, T. Majewskiego, M. Drzazgi, przedstawiono metodę produkcji bezwodnego renianu(VII) niklu(ll) o wysokiej czystości. Według opisu jony niklu(ll), pochodzące z roztworów powstałych z rozpuszczania handlowego azotanu(V) niklu(Il) sorbuje się, przy użyciu silnie kwaśnej żywicy jonowymiennej C160, a następnie eluuje kwasem renowym(VII) o zawartości Re w zakresie 400-900 g/dm3. Powstały roztwór poddaje się neutralizacji, wprowadzając dodatkowo nikiel w postaci handlowego tlenku niklu(ll). W dalszych etapach roztwór odparowywuje się i kolejno suszy, dla otrzymywania bezwodnej postaci. Bezwodny renian(VII) niklu(ll) kieruje się do otrzymania proszku Re-Ni. Proszek ten stanowi materiał do produkcji stopów ciężkich 77W-20Re-3Ni.
W 2013 r. w materiałach konferencyjnych, tj. Proceedings of the European Metallurgical Conference EMC, ukazał się artykuł pt. Hydrometallurgical methods for production of Ni(ReO4)2 and Co(ReO4)2, autorstwa K. Leszczyńskiej-Sejdy i zespołu, dotyczący zastosowania wymiany jonowej do wytwarzania między innymi Ni(ReO4)2. Artykuł ten został przedrukowany w World of Metallurgy - ERZMETALL, również w tym samym roku.
W 2016 r. T, Majewski i K. Leszczyńska-Sejda, w artykule w Solid State Phenomena, opisali możliwość wytwarzania proszków stopowych Re-Ni z renianu(VII) niklu(ll).
W 2013 r. A. Wrona z zespołem, w czasopiśmie Rudy i Metale Nieżelazne, opisali wytwarzanie sferycznych proszków renu z dodatkiem niklu techniką rozpylania plazmowego. Materiałem wyjściowym były stopowe proszki na bazie renu otrzymane na drodze redukcji między innymi renianu(VII) niklu(ll). Związek ten otrzymuje się poprzez sorpcję niklu z kwaśnych roztworów siarczanowych lub azotanowych i kolejno elucję zasorbowanego Ni wodnym roztworem kwasu renowego(VIl). Powstałe w wyniku elucji roztwory zawierające ren i nikiel kieruje się do zatężania. W wyniku zatężania roztworu powstają uwodnione formy renianu(VII) niklu(ll), które w wyniku suszenia przekształcają się w bezwodny renian(VII) niklu(ll).
Z kolei w artykule z 2014 r K. Leszczyńska-Sejda z zespołem, w czasopiśmie Rudy i Metale Nieżelazne, przedstawili sposób otrzymywania renianów(VII), w tym niklu(ll), z zastosowaniem wymiany jonowej.
Istotą niniejszego wynalazku jest sposób wytwarzania wysokiej czystości bezwodnego renianu(VII) niklu(ll), przy użyciu półproduktów pochodzących z przemysłu miedziowego. Źródłem niklu jest tlenek niklu(ll), wytworzony poprzez prażenie stałego, siarczanowego półproduktu niklowego, a źródłem renu jest kwas renowy(VII).
Sposób wytwarzania wysokiej czystości bezwodnego renianu(VII) niklu(ll) poprzez reakcję NiO i kwasu renowego(VII), w wyniku której uzyskuje się roztwór niklowo-renowy, który odparowywuje się do sucha i kolejno suszy, oraz przechowywuje się w szczelnie zamkniętym pojemniku szklanym pod argonem charakteryzuje się tym, że siarczanowy półprodukt niklowy zawierający: >16% Ni w postaci NiSO4-xH2O z dodatkiem lub nie: NiO2, NiO, NiS2 i/lub NbS4 oraz do 5% zanieczyszczeń metalicznych, przemywa się na filtrze mieszaniną alkoholi zawierającą: etanol i metanol albo etanol, m etanol i glikol etylenowy albo etanol, metanol i glicerol albo etanol, metanol, glicerol i glikol etylenowy, z dodatkiem lub bez dodatku popłuczyn alkoholowych i popłuczyn metanolowych, w temperaturze poniżej 20°C, stosując na 1 g siarczanowego półproduktu niklowego do 5 cm3 każdego wymienionego rodzaj składu mieszaniny alkoholi, uzyskując popłuczyny alkoholowe stanowiące roztwór, który zawraca się do przemywania innej partii siarczanowego półproduktu niklowego lub kieruje się do zagospodarowywania znanymi metodami, pozostały osad praży się w atmosferze azotu, stosując przepływ gazu na poziome 2-7 dm3/min, w zakresie wartości temperatury od 800 do 1500°C, przez 0,5-3,0 godzin, tak otrzymany tlenek niklu(ll), zawierający >75,0% Ni, miesza się z wodą w zakresie temperatury 30-40°C, stosując 3-5 cm3 wody destylowanej na każdy 1 g NiO w czasie do 1 godziny i kolejno filtruje, a uzyskane popłuczyny wodne zagospodarowuje się znanymi metodami, natomiast pozostały osad, czyli NiO, kolejno dodaje się porcjami w ilości stechiometrycznej do wodnego roztworu kwasu renowego(VII), zawierającego ren o stężeniu od 250 do 310 g/dm3 Re, do momentu całkowitego rozpuszczania się NiO i równocześnie uzyskania pH roztworu w zakresie 5,7-6,8, reakcję prowadzi się w temperaturze 40-60°C, w czasie 2-6 h, intensywnie mieszając. Następnie uzyskany roztwór filtruje się od ewentualnych zanieczyszczeń, po czym roztwór odparowywuje się do sucha, również w temperaturze nieprzekraczającej 60°C, uzyskując w ten sposób osad uwodnionego renianu(VII) niklu(ll), który przemywa się na filtrze bezwodnym metanolem w ilości 0,5-1,0 cm3, na każdy 1 g gotowego produktu, uzyskane metanolowe popłuczyny zawraca się do etapu oczyszczania uwodnionego renianu(VII) niklu(ll) lub łączy się z popłuczynami alkoholowymi, a powstały osad uwodnionego renianu(VII) niklu(ll) suszy się dla uzyskania jego bezwodnej formy o zawartości: Co, Cu, Fe, Na, Pb, Ca, Mg <70 ppm.
Gdy zawartość kobaltu i/lub miedzi w siarczanowym półprodukcie niklowym będzie wynosić >1,0% to oczyszczanie prowadzi się z zastosowaniem <50% objętościowych etanolu i >50% objętościowych metanolu, a gdy zawartość kobaltu i/lub miedzi nie przekroczy sumarycznie 1,0% to oczyszczanie prowadzi się z zastosowaniem >50% objętościowych etanolu i <50% objętościowych metanolu.
Gdy zawartość wapnia i sodu w siarczanowym półprodukcie niklowym przekroczy sumarycznie 0,5% to oczyszczanie prowadzi się z zastosowaniem etanolu i metanolu z dodatkiem do 10% glicerolu.
Gdy zawartość żelaza w siarczanowym półprodukcie niklowym przekroczy 0,5% to oczyszczanie prowadzi się z zastosowaniem etanolu i metanolu z dodatkiem do 10% glikolu etylenowego.
Gdy roztwory z oczyszczania osadu renianu(VII) niklu(ll), stanowiące popłuczyny metanolowe, zawierają sumarycznie <1,0 g/dm3 zanieczyszczeń, takich jak: Co, Cu, Fe, Na, Pb, Ca, Mg, zawraca się do oczyszczania innej partii osadu renianu(VII) niklu(ll).
Gdy roztwory, z oczyszczania siarczanowego półproduktu niklowego, stanowiące popłuczyny alkoholowe, zawierają sumarycznie <4,0 g/dm3 zanieczyszczeń, takich jak: Co, Cu, Fe, Na, Pb, Ca, Mg, zawraca się do innej partii oczyszczania siarczanowego półproduktu niklowego.
Gdy roztwory z oczyszczania osadu renianu(VII) niklu(ll), stanowiące popłuczyny metanolowe, zawierają sumarycznie >1,0 g/dm3 zanieczyszczeń, takich jak: Co, Cu, Fe, Na, Pb, Ca, Mg łączy się je z roztworami z oczyszczania siarczanowego półproduktu niklowego, stanowiącymi popłuczyny alkoholowe. Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w poniższych przykładach wykonania i na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat wytwarzania wysokiej czystości bezwodnego renianiu(VII) niklu(ll) z półproduktów pochodzących z przemysłu miedziowego.
Przykład 1
Przemywanie 100,00 g siarczanowego półproduktu niklowego, zawierającego: 22,30% Ni, 0,019% Co, <0,005% Cu, 0,003% Zn, 0,039% Mg, <0,0005% Fe, 0,18% Na, 0,007% Ca, <0,0005% Pb prowadzi się na filtrze, stosując 200 cm3 mieszaniny zawierającej: 150 cm3 etanolu oraz 50 cm3 metanolu, w temperaturze 19°C. W ten sposób otrzymuje się popłuczyny alkoholowe z przemywania siarczanowego półproduktu niklowego, o objętości 189 cm3, zawierające: 0,66 g/dm3 Ni, 0,09 g/dm3 Co, 0,016 g/dm3 Cu, 0,015 g/dm3 Zn, 0,01 g/dm3 Mg, 0,0007 g/dm3 Fe, 0,03 g/dm3 Na, 0,005 g/dm3 Ca, 0,0005 g/dm3 Pb, które kieruje się do przemywania innej partii siarczanowego półproduktu niklowego, a także osad, który kieruje się do etapu prażenia. Prażenie prowadzi się w atmosferze azotu, stosując przepływ gazu na poziome 5 dm3/min, przy wartości temperatury wynoszącej 1200°C, przez 1 godzinę. W wyniku tej operacji uzyskuje się 28,26 g tlenku niklu(Il), który zawiera: 78,06% Ni, 0,007% Co, 0,007% Cu, 0,0006% Zn, 0,13% Mg, 0,001% Fe, 0,61% Na, 0,21% Ca, 0,001% Pb. Tak uzyskany tlenek niklu(ll) miesza się z wodą, przy wartości temperatury 40°C, stosując 100 cm3 wody destylowanej i kolejno flirtuje przez 30 minut. Uzyskane popłuczyny wodne, o objętości 98 cm3, zawierające: 0,01 g/dm3 Ni, 0,001 g/dm3 Co, 0,019 g/dm3 Cu, 0,002 g/dm3 Zn, 0,36 g/dm3 Mg, 0,004 g/dm3 Fe, 1,75 g/dm3 Na, 0,06 g/dm3 Ca, 0,004 g/dm3 Pb zagospodarowuje się znanymi metodami. Pozostały osad (28,00 g) dodaje się porcjami do wodnego roztworu kwasu renowego(VII), o objętości 466 dm3 i stężeniu 300 g/dm3 Re, przez 6,0 h, w temperaturze 40°C, intensywnie mieszając, uzyskując pH roztworu wynoszące 6,0. Uzyskany roztwór filtruje się na gorąco i kolejno odparowywuje się do sucha, w temperaturze nieprzekraczającej
55°C. Otrzymuje się w ten sposób osad uwodnionego renianu(VII) niklu(ll) o masie 235,00 g, który zawiera: 9,39% Ni, 59,10% Re oraz 8 ppm Co, <10 ppm Cu, <10 ppm Zn, 16 ppm Mg, <10 ppm Fe, <10 ppm Na, 10 ppm Ca i <10 ppm Pb i który przemywa się 170 cm3 bezwodnego metanolu i kieruje się do etapu suszenia w temperaturze 160°C, do uzyskania stałej masy, a popłuczyny metanolowe, o objętości 169 cm3, zawierające: 0,01 g/dm3 Ni, 0,001 g/dm3 Co i po <0,0001 g/dm3 Cu, Zn, Mg, Fe, Na, Ca i Pb, zawraca się do przemywania innej partii uwodnionego renianu(VII) niklu(ll). W ten sposób uzyskuje się bezwodny renian(VlI) niklu(ll) o masie 210,00 g i następującym składzie: 10,51% Ni i 66,61% Re oraz <10 ppm Co, <10 ppm Cu, <10 ppm Zn, <10 ppm Mg, <10 ppm Fe, <10 ppm Na, <10 ppm Ca, <10 ppm Pb. Związek te przechowuję się w szczelnie zamkniętym, szklanym pojemniku w atmosferze argonu.
Przykład 2
Przemywanie 100,00 g siarczanowego półproduktu niklowego, zawierającego: 26,60% Ni, 1,32% Co, 1,35% Cu, 0,23% Zn, 0,071% Mg, 0,51% Fe, 0,045% Na, 0,69% Ca, 0,095% Pb, prowadzi się na filtrze, stosując 500 cm3 mieszaniny zawierającej: 200 cm3 etanolu oraz 250 cm3 metanolu, 25 cm3 glicerolu i 25 cm3 glikolu etylenowego, w temperaturze 18°C. W ten sposób otrzymuje się popłuczyny alkoholowe z przemywania siarczanowego półproduktu niklowego, o objętości 489 cm3, zawierające: 0,12 g/dm3 Ni, 2,60 g/dm3 Co, 2,20 g/dm3 Cu, 0,30 g/dm3 Zn, 0,01 g/dm3 Mg, 0,30 g/dm3 Fe, 0,03 g/dm3 Na, 0,05 g/dm3 Ca, 0,05 g/dm3 Pb, które kieruje się do zagospodarowania znanymi metodami, a także osad, który kieruje się do etapu prażenia. Prażenie prowadzi się, w atmosferze azotu, stosując przepływ gazu na poziome 7 dm3/min, przy wartości temperatury wynoszącej 800°C, przez 3 godziny. W wyniku tej operacji uzyskuje się 33,79 g tlenku niklu(ll), który zawiera: 78,16% Ni, 0,14% Co, 0,81% Cu, 0,25% Zn, 0,20% Mg, 1,07% Fe, 0,09% Na, 1,31% Ca, 0,21% Pb. Tak uzyskany tlenek niklu(ll) miesza się z wodą, przy wartości temperatury 30°C, stosując 130 cm3 wody destylowanej i kolejno flirtuje przez 30 minut. Uzyskane popłuczyny wodne, o objętości 125 cm3, zawierające: 0,01 g/dm3 Ni, 0,38 g/ dm3 Co, 2,00 g/ dm3 Cu, 0,40 g/ dm3 Zn, 0,42 g/ dm3 Mg; 2,20 g/ dm3 Fe, 0,17 g/ dm3 Na, 3,30 g/ dm3 Ca, 0,04 g/dm3 Pb zagospodarowuje się znanymi metodami. Pozostały osad (32,56 g) dodaje się porcjami do wodnego roztworu kwasu renowego(VII), o objętości 540 dm3 o stężeniu 310 g/dm3 Re, przez 2,0 h, w temperaturze 60°C, intensywnie mieszając, uzyskując pH roztworu wynoszące 5,7. Roztwór filtruje się na gorąco i kolejno odparowywuje się do sucha, w temperaturze nieprzekraczającej 50°C. Uzyskuje się w ten sposób osad uwodnionego renianu(VII) niklu(ll) o masie 278,00 g, który zawiera: 9,49% Ni, 59,11% Re oraz <10 ppm Co, 82 ppm Cu, 118 ppm Zn, 48 ppm Mg, 311 ppm Fe, 32 ppm Na, 111 ppm Ca i 235 ppm Pb, a który kolejno przemywa się 170 cm3 bezwodnego metanolu i kieruje się do etapu suszenia w temperaturze 160°C, do uzyskania stałej masy, a popłuczyny metanolowe, o objętości 168 cm3, zawierające: 0,01 g/dm3 Ni, 0,001 g/ dm3 Co, 0,13 g/dm3 Cu, 0,19 g/dm3 Zn, 0,07 g/dm3 Mg, 0,51g/dm3 Fe, 0,05 g/dm3 Na, 0,18 g/dm3 Ca, 0,38 g/dm3 Pb, łączy się z popłuczynami alkoholowymi z siarczanowego półproduktu niklowego i zagospodarowuje się znanymi metodami. W ten sposób uzyskuje się bezwodny renian(VII) niklu(ll) o masie 251,00 g i następującym składzie: 10,52% Ni i 66,61% Re oraz <10 ppm Co, <10 ppm Cu, <10 ppm Zn, <10 ppm Mg, <10 ppm Fe, <10 ppm Na, <10 ppm Ca i <10 ppm Pb. Związek te przechowuję się w szczelnie zamkniętym, szklanym pojemniku w atmosferze argonu.
Przykład 3
Przemywanie 100,00 g siarczanowego półproduktu niklowego, zawierającego: 26,60% Ni, 0,80% Co, 0,80% Cu, 0,23% Zn, 0,071% Mg, 0,05% Fe, 0,045% Na, 0,69% Ca, 0,095% Pb, prowadzi się na filtrze, stosując 500 cm3 mieszaniny zawierającej: 200 cm etanolu oraz 255 cm metanolu, 45 cm glicerolu, w temperaturze 18°C. W ten sposób otrzymuje się popłuczyny alkoholowe z przemywania siarczanowego półproduktu niklowego, o objętości 460 cm3, zawierające; 0,12 g/dm3 Ni, 2,50 g/dm3 Co, 1,60 g/dm3 Cu, 0,30 g/dm3 Zn, 0,01 g/dm3 Mg, 0,06 g/dm3 Fe, 0,03 g/dm3 Na, 0,50 g/dm3 Ca, 0,05 g/dm3 Pb, które kieruje się do zagospodarowania znanymi metodami, a także osad, który kieruje się do etapu prażenia. Prażenie prowadzi się przy użyciu pieca, w atmosferze azotu, stosując przepływ gazu na poziome 2 dm3/min, przy wartości temperatury wynoszącej 1500°C, przez 1 godzinę. W wyniku tej operacji uzyskuje się 33,66 g tlenku niklu(ll), który zawiera: 78,46% Ni, 0,33% Co, 0,19% Cu, 0,27% Zn, 0,20% Mg, 0,07% Fe, 0,09% Na, 1,36% Ca, 0,21% Pb. Tak uzyskany tlenek niklu(ll) miesza się z wodą, przy wartości temperatury 40°C, stosując 100 cm3 wody destylowanej i kolejno filtruje przez 30 minut. Uzyskane popłuczyny wodne, o objętości 92 cm3, zawierające: 0,01 g/dm3 Ni, 0,38 g/dm3 Co, 0,10 g/dm3 Cu, 0,40 g/dm3 Zn, 0,42 g/dm3 Mg, 0,10 g/dm3 Fe, 0,17 g/dm3 Na, 3,30 g/dm3 Ca, 0,04 g/dm3 Pb, zagospodarowuje się znanymi metodami. Pozostały osad (33,21 g) dodaje się porcjami do wodnego roztworu kwasu renowego(VII), o objętości 558 dm3 o stężeniu 300 g/dm3 Re, przez 3,0 h, w temperaturze 52°C, intensywnie mieszając, uzyskując pH roztworu wynoszące 6,2. Roztwór filtruje się na gorąco i kolejno odparowywuje się do sucha, w temperaturze nieprzekraczającej 55°C. Uzyskuje się w ten sposób osad uwodnionego renianu(VII) niklu(ll) o masie 281,00 g, który zawiera: 9,40% Ni, 59,10% Re oraz 265 ppm Co, 193 ppm Cu, 194 ppm Zn, 98 ppm Mg, 46 ppm Fe, 55 ppm Na, 548 ppm Ca i 242 ppm Pb, a który przemywa się 170 cm3 bezwodnego metanolu i kieruje się do etapu suszenia w temperaturze 160°C, do uzyskania stałej masy, a popłuczyny metanolowe, o objętości 169 cm3, zawierające: 0,01 g/dm3 Ni, 0,44 g/dm3 Co, 0,32 g/dm3 Cu, 0,32 g/dm3 Zn, 0,16 g/dm3 Mg, 0,07 g/dm3 Fe, 0,09 g/dm3 Na, 0,91 g/dm3 Ca, 0,39 g/dm3 Pb, łączy się z popłuczynami alkoholowymi z przemywania siarczanowego półproduktu niklowego i zagospodarowuje znanymi metodami. W ten sposób uzyskuje się bezwodny renian(VII) niklu(ll) o masie 251,00 g i następującym składzie: 10,52% Ni i 66,61% Re oraz <10 ppm Co, <10 ppm Cu, <10 ppm Zn, <10 ppm Mg, <10 ppm Fe, <10 ppm Na, <10 ppm Ca i <10 ppm Pb. Związek te przechowuję się w szczelnie zamkniętym, szklanym pojemniku w atmosferze argonu.
Przykład 4
Przemywanie 100,00 g siarczanowego półproduktu niklowego, zawierającego: 26,50% Ni, 0,50% Co, 0,60% Cu, 0,03% Zn, 0,04% Mg, 0,60% Fe, 0,18% Na, 0,007% Ca, 0,0005% Pb, prowadzi się na filtrze, stosując 500 cm3 mieszaniny zawierającej: 200 cm3 etanolu oraz 255 cm3 metanolu, 45 cm3 glikolu etylenowego, w temperaturze 15°C. W ten sposób otrzymuje się popłuczyny alkoholowe z przemywania siarczanowego półproduktu niklowego, o objętości 499 cm3, zawierające: 0,01 g/dm3 Ni, 0,90 g/dm3 Co, 1,10 g/dm3 Cu, 0,006 g/dm3 Zn, 0,05 g/dm3 Mg, 0,71 g/dm3 Fe, 0,30 g/dm3 Na, 0,005 g/dm3 Ca, 0,0005 g/dm3 Pb, które kieruje się do przemywania innej partii siarczanowego półproduktu niklowego, a także osad, który kieruje się do etapu prażenia. Prażenie prowadzi się, w atmosferze azotu, stosując przepływ gazu na poziome 6 dm3/min, przy wartości temperatury wynoszącej 1450°C, przez 1 godzinę. W wyniku tej operacji uzyskuje się 33,82 g tlenku niklu(ll), który zawiera: 75,01% Ni, 0,15% Co, 0,15% Cu, <0,0001% Zn, 0,04% Mg, 0,72% Fe, 0,09% Na, 0,01% Ca, 0,007% Pb. Tak uzyskany tlenek niklu(ll) miesza się z wodą, przy wartości temperatury 40°C, stosując 150 cm3 wody destylowanej i kolejno flirtuje przez 30 minut. Uzyskane popłuczyny wodne, o objętości 149 cm3, zawierające: 0,01 g/dm3 Ni, 0,001 g/dm3 Co, 0,02 g/dm3 Cu, <0,0001 g/dm3 Zn, 0,09 g/dm3 Mg, 0,39 g/dm3 Fe, 0,10 g/dm3 Na, 0,009 g/dm3 Ca, <0,0001 g/dm3 Pb, zagospodarowuje się znanymi metodami. Pozostały osad (33,71 g) dodaje się porcjami do wodnego roztworu kwasu renowego(VSS), o objętości 643 dm3 i o stężeniu 250 g/dm3 Re, przez 2,5 h, w temperaturze 58°C, intensywnie mieszając, uzyskując pH roztworu wynoszące 6,8. Roztwór filtruje się na gorąco i kolejno odparowywuje się do sucha, w temperaturze nieprzekraczającej 55°C. Uzyskuje się w ten sposób osad uwodnionego renianu(VIl) niklu(ll) o masie 270,00 g, który zawiera: 9,39% Ni, 59,12% Re oraz 187 ppm Co, 178 ppm Cu, <10 ppm Zn, <10 ppm Mg, 690 ppm Fe, 55 ppm Na, 12 ppm Ca i <5 ppm Pb i który przemywa się 170 cm3 bezwodnego metanolu i kieruje się do etapu suszenia w temperaturze 160°C, do uzyskania stałej masy, a popłuczyny metanolowe, o objętości 169 cm3, zawierające: 0,01 g/dm3 Ni, 0,29 g/dm3 Co, 0,27g/dm3 Cu, <0,0001 g/dm3 Zn, <0,0001 g/dm3 Mg, 1,10 g/dm3 Fe, 0,08 g/dm3 Na, 0,01 g/dm3 Ca, <0,0001 g/dm3 Pb, łączy się z popłuczynami alkoholowymi z przemywania siarczanowego półproduktu niklowego. W ten sposób uzyskuje się bezwodny renian(VII) niklu(ll) o masie 240,00 g i następującym składzie: 10,56% Ni i 66,62% Re oraz <10 ppm Co, <10 ppm Cu, <10 ppm Zn, <10 ppm Mg, <10 ppm Fe, <10 ppm Na, <10 ppm Ca i <10 ppm Pb. Związek te przechowuję się w szczelnie zamkniętym, szklanym pojemniku w atmosferze argonu.
Przykład 5
Przemywanie 100,00 g siarczanowego półproduktu niklowego, zawierającego: 16,60% Ni, 0,019% Co, <0,005% Cu, 0,003% Zn, 0,039% Mg, <0,0005% Fe, 0,180% Na, 0,007% Ca, <0,0005% Pb, prowadzi się na filtrze, stosując 389 cm3 mieszaninę zawierającą: 150 cm3 etanolu, 50 cm3 metanolu i 189 cm3 popłuczyn alkoholowych i metanolowych, zawierających: 0,66 g/dm3 Ni, 0,09 g/dm3 Co, 0,016 g/dm3 Cu, 0,015 g/dm3 Zn, 0,01 g/dm3 Mg, 0,0007 g/dm3 Fe, 0,03 g/dm3 Na, 0,005 g/dm3 Ca, 0,0005 g/dm3 Pb, w temperaturze 18°C. W ten sposób otrzymuje się popłuczyny alkoholowe z przemywania siarczanowego półproduktu niklowego, o objętości 389 cm3, zawierające: 0,001 g/dm3 Ni, 0,09 g/dm3 Co, 0,02 g/dm3 Cu, 0,02 g/dm3 Zn, 0,001 g/dm3 Mg, <0,0001 g/dm3 Fe, 0,001 g/dm3 Na, <0,0001 g/dm3 Ca, <0,0001 g/dm3 Pb, które kieruje się do przemywania innej partii siarczanowego półproduktu niklowego, a także osad, który kieruje się do etapu prażenia. Prażenie prowadzi się, w atmosferze azotu, stosując przepływ gazu na poziome 2 dm3/min, przy wartości temperatury wynoszącej 1450°C, przez 1 godzinę. W wyniku tej operacji uzyskuje się 21,18 g tlenku niklu(ll), który zawiera: 78,57% Ni, 0,0004% Co, <0,0001% Cu, <0,0001% Zn, <0,0001% Mg, <0,0001% Fe, 0,007% Na, 0,0004% Ca, <0,0001%
Pb. Tak uzyskany tlenek niklu(ll) miesza się z wodą, przy wartości temperatury 40°C, stosując 100 cm3 wody destylowanej i kolejno flirtuje przez 30 minut. Uzyskane popłuczyny wodne, o objętości 99 cm3, zawierające; 0,01 g/dm3 Ni, 0,001 g/dm3 Co, 0,001 g/dm3 Cu, <0,0001 g/dm3 Zn, <0,0001 g/dm3 Mg, <0,0001 g/dm3 Fe, 0,001 g/dm3 Na, <0,0001 g/dm3 Ca, <0,0001 g/dm3 Pb, zagospodarowuje się znanymi metodami. Pozostały osad (21,18 g) dodaje się porcjami do wodnego roztworu kwasu renowego(VII), o objętości 350 dm3 o stężeniu 300 g/dm3 Re, przez 3,0 h, w temperaturze 50°C, intensywnie mieszając, uzyskując pH roztworu wynoszące 5,9. Uzyskany roztwór filtruje się na gorąco i kolejno odparowywuje się do sucha, w temperaturze nieprzekraczającej 55°C. Uzyskuje się w ten sposób osad uwodnionego renianu(VII) niklu(ll) o masie 178,00 g, który zawiera: 9,34% Ni, 59,00% Re oraz <5 ppm Co, <5 ppm Cu, <5 ppm Zn, 5 ppm Mg, <5 ppm Fe, <5 ppm Na, <5 ppm Ca i <5 ppm Pb i który przemywa się roztworem metanolu, powstającym z oczyszczania innej partii uwodnionego renianu(VII) niklu(ll), o objętości 169 cm3, zawierającym: 0,01 g/dm3 Ni, 0,001 g/dm3 Co i po <0,0001 g/dm3 Cu, Zn, Mg, Fe, Na, Ca i Pb. I tak, uzyskuje się popłuczyny metanolowe, o objętości 168 cm3, zawierające: 0,01 g/dm3 Ni, 0,001 g/dm3 Co i po <0,0001 g/dm3 Cu, Zn, Mg, Fe, Na, Ca i Pb, które zawraca się do przemywania kolejnej partii uwodnionego renianu(VII) niklu(ll). W konsekwencji działań otrzymuje się bezwodny renian(VII) niklu(ll) o masie 155,00 g i następującym składzie: 10,51% Ni i 66,61% Re oraz <10 ppm Co, <10 ppm Cu, <10 ppm Zn, <10 ppm Mg, <10 ppm Fe, <10 ppm Na, <10 ppm Ca i <10 ppm Pb. Związek ten przechowuje się w szczelnie zamkniętym, szklanym pojemniku w atmosferze argonu.
Claims (7)
1. Sposób wytwarzania wysokiej czystości bezwodnego renianu(VII) niklu(ll) poprzez reakcję NiO i kwasu renowego(VII), w wyniku której uzyskuje się roztwór niklowo-renowy, który odparowywuje się do sucha i kolejno suszy, oraz przechowywuje się w szczelnie zamkniętym pojemniku szklanym pod argonem znamienny tym, że siarczanowy półprodukt niklowy zawierający: >16% Ni w postaci NiSO-xH2O z dodatkiem lub nie: NiO2, NiO, NiS2 i/lub M3S4 oraz do 5% zanieczyszczeń metalicznych, przemywa się na filtrze mieszaniną alkoholi zawierającą: etanol i metanol albo etanol, metanol i glikol etylenowy albo etanol, metanol i glicerol albo etanol, metanol, glicerol i glikol etylenowy, z dodatkiem lub bez dodatku popłuczyn alkoholowych i popłuczyn metanolowych, w temperaturze poniżej 20°C, stosując na 1 g siarczanowego półproduktu niklowego do 5 cm3 każdego wymienionego rodzaj składu mieszaniny alkoholi, uzyskując popłuczyny alkoholowe stanowiące roztwór, który zawraca się do przemywania innej partii siarczanowego półproduktu niklowego lub kieruje się do zagospodarowywania znanymi metodami, pozostały osad praży się w atmosferze azotu, stosując przepływ gazu na poziome 2-7 dm3/min, w zakresie wartości temperatury od 800 do 1500°C, przez 6,5-3,0 godzin, tak otrzymany tlenek niklu(ll), zawierający >75,0% Ni, miesza się z wodą w zakresie temperatury 30-40°C, stosując 3-5 cm3 wody destylowanej na każdy 1 g NiO w czasie do 1 godziny i kolejno filtruje, a uzyskane popłuczyny wodne zagospodarowuje się znanymi metodami, natomiast pozostały osad, czyli NiO, kolejno dodaje się porcjami w ilości stechiometrycznej do wodnego roztworu kwasu renowego(VII), zawierającego ren o stężeniu od 250 do 310 g/dm3 Re, do momentu całkowitego rozpuszczania się NiO i równocześnie uzyskania pH roztworu w zakresie 5,7-6,8, reakcję prowadzi się w temperaturze 40-60°C, w czasie 2-6 h, intensywnie mieszając, a następnie uzyskany roztwór filtruje się od ewentualnych zanieczyszczeń, po czym roztwór odparowywuje się do sucha, również w temperaturze nieprzekraczającej 60°C, uzyskując w ten sposób osad uwodnionego renianu(VII) niklu(ll), który przemywa się na filtrze bezwodnym metanolem w ilości 0,5-1,0 cm3, na każdy 1 g gotowego produktu, uzyskane metanolowe popłuczyny zawraca się do etapu oczyszczania uwodnionego renianu(VII) niklu(ll) lub łączy się z popłuczynami alkoholowymi, a powstały osad uwodnionego renianu(VII) niklu(ll) suszy się dla uzyskania jego bezwodnej formy o zawartości: Co, Cu, Fe, Na, Pb, Ca, Mg < 70 ppm.
2. Sposób według zastrzeżenia 1 znamienny tym, że gdy zawartość kobaltu i/lub miedzi w siarczanowym półprodukcie niklowym będzie wynosić >1,0% to oczyszczanie prowadzi się z zastosowaniem <50% objętościowych etanolu i >50% objętościowych metanolu, a gdy zawartość kobaltu i/lub miedzi nie przekroczy sumarycznie 1,0% to oczyszczanie prowadzi się z zastosowaniem >50% objętościowych etanolu i <50% objętościowych metanolu.
3. Sposób według zastrzeżenia 1, 2 znamienny tym, że gdy zawartość wapnia i sodu w siarczanowym półprodukcie niklowym przekroczy sumarycznie 0,5% to oczyszczanie prowadzi się z zastosowaniem etanolu i metanolu z dodatkiem do 10% glicerolu.
4. Sposób według zastrzeżenia 1-3 znamienny tym, że gdy zawartość żelaza w siarczanowym półprodukcie niklowym przekroczy 0,5% to oczyszczanie prowadzi się z zastosowaniem etanolu i metanolu z dodatkiem do 10% glikolu etylenowego.
5. Sposób według zastrzeżenia 1-4, znamienny tym, że gdy roztwory z oczyszczania osadu renianu(VII) niklu(ll), stanowiące popłuczyny metanolowe, zawierają sumarycznie <1,0 g/dm3 zanieczyszczeń, takich jak: Co, Cu, Fe, Na, Pb, Ca, Mg, zawraca się do oczyszczania innej partii osadu renianu(VII) niklu(ll).
6. Sposób według zastrzeżenia 1-5, znamienny tym, że gdy roztwory, z oczyszczania siarczanowego półproduktu niklowego, stanowiące popłuczyny alkoholowe, zawierają sumarycznie <4,0 g/dm3 zanieczyszczeń, takich jak: Co, Cu, Fe, Na, Pb, Ca, Mg, zawraca się do innej partii oczyszczania siarczanowego półproduktu niklowego.
7. Sposób według zastrzeżenia 1-6, znamienny tym, że gdy roztwory z oczyszczania osadu renianu(VII) niklu(ll), stanowiące popłuczyny metanolowe, zawierają sumarycznie >1,0 g/dm3 zanieczyszczeń, takich jak: Co, Cu, Fe, Na, Pb, Ca, Mg łączy się je z roztworami z oczyszczania siarczanowego półproduktu niklowego, stanowiącymi popłuczyny alkoholowe.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL444211A PL246329B1 (pl) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | Sposób wytwarzania wysokiej czystości bezwodnego renianu (VII) niklu (ll) z półproduktów pochodzących z przemysłu miedziowego |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL444211A PL246329B1 (pl) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | Sposób wytwarzania wysokiej czystości bezwodnego renianu (VII) niklu (ll) z półproduktów pochodzących z przemysłu miedziowego |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL444211A1 PL444211A1 (pl) | 2024-09-30 |
| PL246329B1 true PL246329B1 (pl) | 2025-01-07 |
Family
ID=92910457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL444211A PL246329B1 (pl) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | Sposób wytwarzania wysokiej czystości bezwodnego renianu (VII) niklu (ll) z półproduktów pochodzących z przemysłu miedziowego |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL246329B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL448858A1 (pl) * | 2024-06-14 | 2025-12-15 | Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Metali Nieżelaznych | Sposób otrzymywania renianu(VII) niklu(ll) z wykorzystaniem materiałów odpadowych |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL209878B1 (pl) * | 2008-03-03 | 2011-10-31 | Inst Metali Nieżelaznych | Sposób produkcji bezwodnego renianu(VII) niklu(II) |
| PL223066B1 (pl) * | 2013-04-18 | 2016-10-31 | Inst Metali Nieżelaznych | Sposób produkcji bezwodnego renianu (VII) niklu (II) |
-
2023
- 2023-03-23 PL PL444211A patent/PL246329B1/pl unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL209878B1 (pl) * | 2008-03-03 | 2011-10-31 | Inst Metali Nieżelaznych | Sposób produkcji bezwodnego renianu(VII) niklu(II) |
| PL223066B1 (pl) * | 2013-04-18 | 2016-10-31 | Inst Metali Nieżelaznych | Sposób produkcji bezwodnego renianu (VII) niklu (II) |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| KATARZYNA LESZCZYŃSKA-SEJDA ET AL.: "Materials 2017, 10, 448; doi:10.3390/ma10040448", "PRODUCTION OF HIGH-PURITY ANHYDROUS NICKEL(II) PERRHENATE FOR TUNGSTEN-BASED SINTERED HEAVY ALLOYS." * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL444211A1 (pl) | 2024-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102130899B1 (ko) | 리튬이차전지의 폐 양극재를 재생하는 과정에서 칼슘 이온 및 규소 이온을 동시에 제거하여 니켈-코발트-망간 복합 황산염 용액을 제조하는 방법 | |
| KR20070109903A (ko) | 2차 전지 제조용 양극 재료 | |
| Broge et al. | Mapping the redox chemistry of common solvents in solvothermal synthesis through in situ X-ray diffraction | |
| PL246329B1 (pl) | Sposób wytwarzania wysokiej czystości bezwodnego renianu (VII) niklu (ll) z półproduktów pochodzących z przemysłu miedziowego | |
| US4252689A (en) | Method of producing copper-iron-aluminum catalysts | |
| KR101190369B1 (ko) | 크롬염 수용액 및 그의 제조 방법 | |
| US4103000A (en) | Method for preparing copper arsenate compositions | |
| DE112012001463T5 (de) | Verfahren zum Herstellen eines fluorhaltigen Mischsalzes | |
| Yu et al. | One-step recovery of cobalt from ammonia–ammonium carbonate system via pressurized ammonia distillation | |
| Le et al. | Energetics of phosphate frameworks containing zinc and cobalt: NaZnPO4, NaH (ZnPO4) 2, NaZnPO4· H2O, NaZnPO4· 43H2O, and NaCoxZn1− xPO4· 43H2O | |
| PL223066B1 (pl) | Sposób produkcji bezwodnego renianu (VII) niklu (II) | |
| JP5009493B2 (ja) | 塩化クロム水溶液及びその製造方法 | |
| Radio et al. | Crystal structure of double sodium-copper (II) paratungstate B: Na2Cu3 (CuOH) 2 [W12O40 (OH) 2]· 32H2O | |
| JPH0734867B2 (ja) | 水素化用触媒及びその製造方法 | |
| KR960005510B1 (ko) | 폐니켈양극활용 고순도 염화니켈의 제조방법 | |
| CN100526221C (zh) | 铬盐水溶液及其制造方法 | |
| US5853692A (en) | Process for manufacturing high purity nickel chloride by recycling waste nickel anode | |
| RU2836139C1 (ru) | Способ получения гидратов додекагидро-клозо-додекаборатов переходных металлов состава Zn[B12H12]⋅12H2O и Cd[B12H12]⋅6H2O | |
| ZHOU et al. | Sodium/Potassium Precipitation Behavior during Evaporative Crystallization of Ammonium Paratungstate from Ammonium Tungstate/Nitrate Solution | |
| EP3243238B1 (en) | Hydrothermal treatment method for producing redox-active transition metal coordination compounds | |
| Tridane et al. | Structural modifications from NiNa3P3O10• 12H2O toNiNa3P3O10 new triphosphate during dehydration process | |
| PL223067B1 (pl) | Sposób produkcji bezwodnego renianu (VII) kobaltu (II) | |
| DE922882C (de) | Verfahren zur Herstellung von Manganverbindungen | |
| US20250051183A1 (en) | Lithium metal oxide and a precursor for the synthesis thereof | |
| Zakharova et al. | Hydrothermal synthesis and thermal stability of self-assembling NH4V3O7 microcrystals |