Способ получения азотнокислого палладия

 

Изобретение относится к способам получения растворов солей палладия. Металлический палладий растворяют в азотной кислоте в присутствии 0,01 - 0,2% хлор-ионов по отношению к палладию в растворе. Процесс ведут в ступенчатом режиме: вначале при температуре окружающей среды 30 - 90 мин, а затем при 60 - 65^oC 60 - 270 мин. Способ позволяет снизить загрязнение окружающей среды, сократить расход кислоты и электроэнергии при сохранении быстроты и полноты растворения. 1 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к области получения соединений платиновых металлов, в частности палладия.

Получение растворов платиновых металлов, например палладия, является актуальной задачей.

Такие растворы необходимы для получения чистых соединений палладия или металлического палладия, например в виде порошка.

Одним из наиболее распространенных способов получения раствора палладия является растворение металлического палладия в кислоте.

Для получения раствора азотнокислого палладия палладий в виде порошка растворяют в азотной кислоте при умеренной температуре (Масленицкий И.Н., Чугаев Л.В. Металлургия благородных металлов, М., Металлургия, 1972, с.374).

Однако, скорость растворения палладия невысока, палладий не полностью переходит в раствор из-за того, что он частично покрыт окисной пленкой.

Для получения раствора азотнокислого палладия с высокой скоростью мелкие кусочки палладия в виде "капелек", полученных при расплавлении палладия, растворяют в азотной кислоте при 50-70^oC и затем добавляют соляную кислоту или хлорид натрия в количестве 100-200 мг/л (в расчете на хлор-ион) (реферат к заявке Японии 03199127, C01G 55/00, 1991).

Этот способ является наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков.

Недостатками способа являются повышенный расход азотной кислоты за счет ее испарения при нагревании, затраты электроэнергии, связанные с необходимостью улавливания летучих оксидов азота, а также предварительного плавления палладия.

Задачей изобретения является создание такого способа получения азотнокислого палладия, результатом которого является уменьшение загрязнения окружающей среды, сокращения расхода азотной кислоты и электроэнергии при сохранении быстроты и полноты растворения металлического палладия.

Для этого в способе азотнокислого палладия путем растворения металлического палладия в азотной кислоте в присутствии хлор-ионов, количество хлор-ионов составляет 0,01 - 0,2% мас. по отношению к палладию в растворе, а растворение ведут в ступенчатом режиме вначале при температуре окружающей среды, а затем при температуре 60-65^oC.

Способ также отличается тем, что растворение при температуре окружающей среды ведут в течение 30-90 минут, а при температуре 60-65^oC 60-270 минут.

Для осуществления способа согласно изобретению может быть использован палладий в любом форме: мелкие кусочки, губка, гранулы, стружка, порошок и т. д. что также выгодно отличает его от известного способа, в котором используют только мелкие "капельки" палладия, и является одним из результатов способа.

Навеску палладия в любом из вышеперечисленных форм помещают в реактор, заливают азотной кислотой и добавляют хлор-ион.

В качестве источника хлор-иона может быть использована соляная кислота.

Количество хлор-иона составляет 0,01-0,2% мас. по отношению к палладию в растворе.

Хлор-ион может быть введен как перед началом растворения, так и во время растворения.

Вначале процесс ведут 30-90 минут при температуре окружающей среды, а затем реакционную смесь нагревают до 60-65^oC и проводят растворение еще 60-270 минут.

Растворение палладия проходит без остатка. Это позволяет использовать заявленный способ не только в промышленности, но и в аналитической химии.

Такая универсальность способа является еще одним новым техническим результатом.

При осуществлении процесса без нагревания, т.е. в одну ступень или при нагреве ниже 60^oC, скорость растворения падает, а при повышении температуры нагрева выше 65^oC скорость растворения не увеличивается, зато растет количество выбросов оксидов азота.

При проведении процесса с количеством хлор-иона менее 0,01% мас. по отношению к палладию в растворе, снижается скорость растворения палладия, а содержание хлор-иона выше 0,2% мас. не улучшает показатели процесса.

Следовательно, только вся совокупность признаков, а именно: растворение металлического палладия в азотной кислоте в присутствии 0,01-0,2% мас. хлор-иона по отношению к палладию в растворе, проведение процесса вначале при температуре окружающей среды, а затем при нагреве до 60-65^oC, обеспечивает получение вышеуказанного технического результата.

Изобретение может быть проиллюстрировано следующими примерами.

Пример 1.

В кварцевый реактор объемом 500 см³ с механической мешалкой дозировали 300 см³ 65% азотной кислоты 6 загружали 100 г палладиевой стружки (содержание палладия 99,98%) и вводили 0,0103 г 34% соляной кислоты. Последнее соответствует введению в раствор хлор-иона в количестве 0,01% мас. по отношению к палладию в растворе.

Включали мешалку и проводили процесс получения раствора азотнокислого палладия.

Растворение палладия осуществляли в ступенчатом режиме при температуре окружающей среды 30 минут, при температуре 60^oC 270 мин.

Раствор фильтровали. Масса нерастворимого остатка 0,01 г. Переход палладия в раствор 100%.

Пример 2.

В реактор заливали 300 см³концентрированной азотной кислоты (65% HNO₃) загружали 100 г палладиевой губки (содержание палладия 99,9%) и 0,205 г 34% соляной кислоты, что соответствует введению в раствор 0,2% мас. хлор-иона по отношению к палладию в растворе.

Растворение палладия осуществляли при перемешивании в ступенчатом режиме вначале при температуре окружающей среды 90 минут, а затем при температуре 65^oC 60 минут.

Раствор фильтровали. Масса твердого остатка 0,1 г. Извлечение палладия в раствор более 99,99%.

Пример 3.

В реактор заливали 300 см³ 65% азотной кислоты, загружали палладиевый порошок в количестве 100 г (содержание палладия 99,9%), вводили 0,103 г 34% соляной кислоты, что соответствует введению в раствор 0,1% мас. хлор-иона по отношению к палладию в растворе.

Процесс растворения палладия проводили в ступенчатом режиме 60 минут при температуре окружающей среды и 150 минут при 62^oC. Извлечение палладия в раствор более 99,9%.

Формула изобретения

1. Способ получения азотнокислого палладия, включающий растворение металлического палладия в азотной кислоте в присутствии хлор-ионов, отличающийся тем, что количество хлор-ионов составляет 0,01 - 0,2 мас.% по отношению к палладию в растворе, а растворение ведут в ступенчатом режиме: вначале при температуре окружающей среды, а затем при 60 - 65^oC.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что растворение при температуре окружающей среды ведут 30 - 90 мин, а при температуре 60 - 65^oC - 60 - 270 мин.