Способ получения дихлорида палладия из солянокислого раствора палладия

 

Использование: получение соединений палладия. Сущность способа: исходный солянокислый раствор, содержащий палладий, упаривают. Упаривание ведут при механическом перемешивании при 110 - 120^oС до образования дихлоридпалладийсодержащей пульпы с соотношением Т : Ж равном (3 - 8) : 1. Осадок отфильтровывают от раствора. Осадок высушивают до постоянного веса при 200^oС. Раствор возвращают на упаривание. 1 табл.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к технологии платиновых металлов.

Дихлорид палладия используют в большом количестве в качестве исходного продукта при получении многих соединений этого металла.

Наиболее близким к изобретению является способ получения дихлорида палладия путем упаривания солянокислого раствора палладия досуха на водяной бане (т. е. при температуре не выше 100^оС), и высушивание сухого остатка до постоянного веса при нагреве его до 200^оС.

Недостатком этого способа получения дихлорида палладия является его низкая производительность.

Цель изобретения устранение указанного недостатка известного способа получения дихлорида палладия.

Сущность предполагаемого изобретения заключается в следующем. Дихлорид палладия получают так же, как и в известном способе, путем упаривания солянокислого раствора палладия. Однако в отличие от известного способа упаривание раствора палладия осуществляют при нагревании не до 100^оС, а до 110-120^оС, причем упаривание раствора ведут не досуха, а при его интенсивном механическом перемешивании до образования дихлоридпалладийсодержащей пульпы, после чего образовавшийся кристаллический осадок дихлорида палладия отделяют от раствора фильтрацией и высушивают до постоянного веса, а палладийсодержащий фильтрат возвращают на повторное упаривание.

За счет повышения температуры нагрева раствора при его упаривании от 100 до 110-120^оС значительно увеличивается скорость эндотермической реакции разложения хлорокомплекса палладия с образованием кристаллической соли палладия по реакции H₂PdCl₄ PdCl₂ + 2HCl Температура 120^оС является верхним предельным значением при нагреве упариваемого раствора. В случае дальнейшего повышения температуры, например до 125^оС, скорость реакции термического разложения хлорокомплекса палладия настолько возрастает, что происходит объемное вспенивание раствора (за счет увеличения количества выделяющегося хлорида водорода и паров воды), которое может привести к выбросу из выпарного аппарата образующейся дихлоридпалладийсодержащей пульпы.

Интенсивное механическое перемешивание упариваемого раствора обеспечивает равномерный подвод к нему тепла и поддержание в растворе во взвешенном состоянии образующегося мелкокристаллического осадка дихлорида палладия. Тем самым предотвращается осаждение дихлорида палладия на внутренней поверхности выпарного аппарата, локальный перегрев пульпы и выброс ее из выпарного аппарата.

При упаривании солянокислого раствора палладия до соотношения Т:Ж в пульпе равного 3: 1-8:1 достигается достаточно высокое извлечение палладия в осадок дихлорида палладия, которое составляет соответственно 76 и 89% Если упаривание раствора дихлорида палладия вести до соотношения Т:Ж в пульпе более высокого, чем 8:1, то в этом случае получается очень вязкая пульпа и возникают затруднения при выгрузке ее из выпарного аппарата. При этом извлечение палладия в дихлорид палладия увеличивается незначительно. Так, при увеличении соотношения Т:Ж в пульпе от 8:1 до 9:1 извлечение палладия в дихлорид палладия увеличивается всего лишь на 1% Если упаривание раствора палладия вести до соотношения Т:Ж в пульпе менее, чем 3:1, то в этом случае значительно уменьшается извлечение палладия в осадок дихлорида палладия. Так, при уменьшении соотношения Т:Ж в пульпе от 3:1 до 2:1 извлечение палладия в дихлорид палладия уменьшается на 8% В фильтрате, который получают после отделения осадка дихлорида палладия, остается от 24 до 11% палладия. Этот раствор с плотностью 1,8 г/см³ и содержанием палладия 560 г/л без какой-либо дополнительной подготовки сразу же возвращают на повторное упаривание с получением кристаллической соли дихлорида палладия.

Предлагаемый способ получения дихлорида палладия из раствора палладиевохлористоводородной кислоты был испытан в лабораторных условиях с определением показателей продолжительности процесса и извлечения палладия в дихлорид палладия в зависимости от температуры нагрева упариваемого раствора (в пределах 110-120^оС) и соотношения Т:Ж (в пределах от 3:1 до 8:1) в получаемой дихлоридпалладийсодержащей пульпе.

В качестве исходного палладийсодержащего раствора использовали раствор палладиевохлористоводородной кислоты с концентрацией палладия 460 г/л. Упаривание солянокислого раствора палладия проводили в титановом выпарном аппарате (рабочим объемом 0,7 л), снабженном механической мешалкой, с внешним электрическим обогревом. По мере упаривания раствора производили подпитку выпарного аппарата исходным раствором, общий расход которого при получении дихлорида палладия в каждом случае составлял 2,0 л.

Необходимую температуру раствора, равную 110, 115 и 120^оС поддерживали за счет изменения мощности нагревательного элемента электропечи.

При упаривании раствора периодически производили отбор пробы пульпы с экспрессным определением в ней соотношения Т:Ж. Процесс заканчивали при достижении заданного соотношения Т:Ж в пульпе. После охлаждения пульпу выгружали из выпарного аппарата на титановый нутч-фильтр с фильтрующим элементом из пористого титана. После фильтрации раствора влажный осадок дихлорида палладия (с влажностью от 3 до 5%) сушили до постоянного веса при нагревании его до 200^оС. На основании данных по выходу сухой кристаллической соли дихлорида палладия и фильтрата с равновесной концентрацией палладия 560 г/л определяли извлечение палладия в дихлорид палладия и фактическое соотношение Т:Ж в полученной пульпе.

Показатели продолжительности процесса упаривания раствора палладиевохлористоводородной кислоты при 110, 115 и 120^оС до заданного в пределах 3:1-8:1 соотношения Т:Ж в получаемой дихлоридпалладийсодержащей пульпе и извлечения палладия в кристаллическую соль дихлорида палладия при этих значениях Т:Ж в пульпе представлены ниже в таблице.

В этой же таблице для сравнения представлены данные по продолжительности процесса получения дихлорида палладия из раствора палладиевохлористоводородной кислоты с использованием известного способа-прототипа, т.е. путем упаривания солянокислого раствора палладия в титановом выпарном аппарате (рабочим объемом также равным 0,7 л), обогреваемом водой, нагретой до 100^оС.

Как видно из приведенных данных, при использовании предлагаемого способа продолжительность процесса получения дихлорида палладия из раствора палладиевохлористоводородной кислоты, в сравнении с известным способом-прототипом, уменьшается в 11-20 раз.

Другим дополнительным преимуществом предлагаемого способа является то, что при его использовании дихлорид палладия образуется в виде мелкокристаллического осадка, который после фильтрации пульпы и сушки до постоянного веса представляет собой сыпучий продукт, удобный для опробования и затаривания.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИХЛОРИДА ПАЛЛАДИЯ ИЗ СОЛЯНОКИСЛОГО РАСТВОРА ПАЛЛАДИЯ путем упаривания исходного раствора и высушивания осадка дихлорида палладия до постоянного веса при нагреве до 200^oС, отличающийся тем, что упаривание исходного раствора ведут при механическом перемешивании и температуре 110 - 120^oС до образования дихлорпалладийсодержащей пульпы с соотношением Т : Ж (3 - 8) : 1, после чего кристаллический осадок дихлорида палладия отделяют от раствора фильтрацией и высушивают, в палладийсодержащий фильтрат возвращают на упаривание.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2