Способ получения порошка желтого сульфата родия


 


Владельцы патента RU 2404129:

Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" (ОАО "Красцветмет") (RU)

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Получают сульфатный раствор родия из его хлоридного раствора, из которого осаждают гидроксиды родия добавлением раствора аммиака. Полученные гидроксиды родия отмывают и затем растворяют в серной кислоте. Растворение гидроксидов родия проводят при мольном соотношении Rh:H2SO4=(1:6)-(1:16) и температуре реакционной смеси 5-20°С. Полученную реакционную смесь выдерживают при комнатной температуре не менее 20 часов, образовавшуюся при этом соль родия отделяют от маточного раствора и сушат. Изобретение позволяет получать порошок желтого сульфата родия с выходом родия в него до 39,8 мас.%, 1 табл.

 

Способ получения порошка сульфата родия относится к химико-металлургическому производству металлов платиновой группы (МПГ) и их соединений.

Известен способ получения порошка сульфата родия, включающий осаждение баритовой водой из раствора трихлорида родия - гидрата окиси родия (III), растворение гидрата окиси родия (III) в разбавленной серной кислоте, фильтрацию нерастворимого осадка, упаривание водного раствора сначала на водяной бане, а затем досуха в вакууме над серной кислотой до образования красного порошка сульфата родия [1].

К недостаткам способа относятся: длительность процесса получения соли по данному способу, неоднородность соединений по химическому составу и крупности.

Известен способ получения порошка сульфата родия, включающий получение исходного спека путем термообработки смеси порошка родия с пероксидом бария, выщелачивание спека в разбавленной серной кислоте, обработку пульпы раствором пероксида водорода, отделение осадка сульфата бария, доводку pH до значения 1.0-3.0, отделение осадка и упаривание раствора в ротационном испарителе при температуре (120-160)°C до получения сухой соли [2].

Недостатки способа: большая продолжительность процесса получения целевого продукта, образование «красной» формы сульфатной соли родия, основу которой составляют полимерные формы, непригодные для приготовления электролитов.

Известен способ получения сульфата родия, включающий получение сульфатного раствора родия из хлоридного, осаждение гидроксидов родия добавлением раствора аммиака, отмывку гидроксидов родия и их последующее растворение в серной кислоте [3]. Данный способ является наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу и принят в качестве прототипа.

К недостаткам способа следует отнести то, что он не позволяет получать порошок сульфата родия. Кроме того, как показали результаты физико-химических методов исследования, в полученном сульфатном растворе родий находится не только в виде [Rh(H2O)6]2 (SO4)3·nH2O (желтый сульфат родия), но и в форме димеров-, тримеров- и других полимерных соединений.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является получение порошка желтого сульфата родия.

Заданный технический результат достигается тем, что в заявленном способе получения порошка желтого сульфата родия, включающем получение сульфатного раствора родия из его хлоридного раствора, осаждение гидроксидов родия добавлением раствора аммиака, отмывку гидроксидов родия и последующее их растворение в серной кислоте, растворение гидроксидов родия проводят при мольном соотношении Rh:H2SO4=1:6-1:16 и температуре 5-20°C, при этом полученную реакционную смесь выдерживают при комнатной температуре не менее 20 часов, а образовавшуюся при этом соль родия отделяют от маточного раствора и сушат.

Сущность способа заключается в следующем. При растворении гидроксидов родия в серной кислоте образуются растворы, содержащие сульфатные комплексы различного состава, причем в зависимости от условий растворения изменяется как состав комплексов, так и их соотношение. Сульфат родия широко используется для приготовления электролитов родирования. Известно, что гальванические покрытия более высокого качества получаются в том случае, если для приготовления электролита используется так называемый желтый сульфат родия [Rh(H2O)6]2 (SO4)3·nH2O. Наличие в растворе других сульфатных форм, как правило, оказывает отрицательное влияние.

Опытным путем было установлено, что если растворение гидроксидов родия в серной кислоте проводить при охлаждении, не допуская разогрева реакционной смеси выше 20°C, и мольном соотношении Rh:H2SO4=1:6-1:16, то из полученного раствора через некоторое время начинает выпадать соль желтого цвета. Если процесс растворения проводить при температуре выше 20°C, то выход соли уменьшается или она совсем не образуется. Охлаждение реакционной смеси ниже 5°C нецелесообразно, так как требует применения специального дорогостоящего оборудования. Соблюдение мольного отношения Rh:H2SO4 обеспечивает оптимальный выход продукта. При мольном соотношении Rh:H2SO4 меньше чем 1:6 так же значительно уменьшается выход порошка желтого сульфата родия. Увеличение мольного соотношения Rh:H2SO4 более 1:16 ведет к непроизводительному расходу кислоты и не оказывает положительного влияния на увеличение выхода нужного продукта. Аналогичная ситуация и с продолжительностью выдержки реакционной смеси. После растворения гидроксидов родия в серной кислоте, для того чтобы достигнуть максимально возможного выхода целевого продукта, необходимо реакционную смесь выдержать определенное время при заданной температуре. Проведенные исследования показали, что реакционную смесь нужно выдерживать не менее 20 часов. Меньшая продолжительность реакции приводит к снижению выхода соли, а большая практически не увеличивает этот показатель.

Были проведены специальные исследования полученного соединения родия после его отделения от маточного раствора, а также маточных растворов. Химические формы родия исследовались методом ЯМР 103Rh и 17O. Для проведения исследований соль переводили в раствор. Было обнаружено, что родий в растворе соли существует в виде ионной пары {[Rh(H2O)6]3+·SO42-}+. В твердой фазе соль представляет собой [Rh(H2O)6]2 (SO4)3·nH2O (n=3-5). Установлено, что полимерных форм родия в данном соединении около 1%. В маточном же растворе наоборот был обнаружен целый набор различных полимерных форм родия.

Этим же методом были исследованы химические формы родия в сульфатном растворе, полученном по прототипному способу. Оказалось, что в нем лишь (20-40) % родия находится в виде {[Rh(H2O)6]3+·SO42-}+, остальной в форме различных полимерных сульфатных соединений.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет отделить мономерную форму сульфатного комплекса родия от полимерных с получением порошка желтого сульфата родия.

Примеры

Для получения порошка сульфата родия взяли несколько проб сульфатных растворов массой по 100 г с содержанием родия 7.47% в каждом. Растворы обработали аммиаком до pH 6-8, полученные гидроксиды отделили от маточного раствора фильтрованием, промыли водой и растворили в заданном объеме концентрированной серной кислоты при охлаждении до температур 15,40 и 60°C. Полученную реакционную смесь выдержали 10-40 часов и затем отфильтровали. Соль промыли этиловым спиртом и взвесили. Определили выход порошка сульфата родия. Результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1.
Условия растворения ГО родия Выход Rh в порошок сульфата родия, %
Мольное отношение Rh:H2SO4 Продолжительность выдержки пульпы, час Температура, °C
1:4.5 24 15 16.7
1:6 38.6
1:9 37.9
1:16 39.8
1:18 38.1
1:16 10 19.2
40 38.9
1:9 30 40 16.5
60 Соль не образуется

Источники информации

1. И.А.Федоров. Родий. М.: Наука, 1966, с.53.

2. Патент №2296713 (Россия). Способ получения порошка сульфата родия / Ильяшевич В.Д., Павлова Е.И.

3. В.И.Лайнер. Современная гальванотехника. М.: Металлургия, 1967, с.349.

Способ получения порошка желтого сульфата родия, включающий получение сульфатного раствора родия из его хлоридного раствора, осаждение гидроксидов родия добавлением раствора аммиака, отмывку гидроксидов родия и последующее их растворение в серной кислоте, отличающийся тем, что растворение гидроксидов родия проводят при мольном соотношении Rh:H2SO4=(1:6)-(1:16) и температуре реакционной смеси 5-20°C, полученную реакционную смесь выдерживают при комнатной температуре не менее 20 ч, а образовавшуюся при этом соль родия отделяют от маточного раствора и сушат.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области синтеза солей платиновых металлов, в частности солей палладия, а именно ацетата палладия. .
Изобретение относится к способам получения чистых соединений платины (II), в частности цис-дихлораминэтиламинплатины (II), которую можно использовать в медицине в качестве субстанции противоопухолевых лекарственных средств III поколения.
Изобретение относится к способам получения чистых соединений платины(II), в частности цис-дихлородиметиламинплатины(II), которая обладает биологической активностью и проявляет противоопухолевые свойства.
Изобретение относится к получению чистой соли цис-дихлороамминметиламинплатины(II), обладающей биологической активностью, и может быть использовано в медицине и фармацевтике в качестве субстанции противоопухолевых лекарственных средств.
Изобретение относится к получению чистой соли цис-дихлороди(этиламин)платины(II), обладающей противоопухолевой активностью, и может быть использовано в медицине и фармацевтике.
Изобретение относится к металлургии благородных металлов и может быть использовано в технологии аффинажа металлов платиновой группы. .
Изобретение относится к получению чистой соли цис-дихлородиизопропиламинплатины(II), обладающей биологической активностью, и может быть использовано в медицине и фармацевтике.

Изобретение относится к области материалов для сорбционного извлечения палладия из растворов. .

Изобретение относится к получению концентрированных водных растворов соединений Pt(IV), не содержащих галогенид-ионов, соединений серы, а также катионов щелочных металлов и органических оснований.

Изобретение относится к разработке технологической схемы получения трихлороамминоплатинатов(II) калия или аммония из платины, позволяющей выделить продукты, используемые в качестве исходных при синтезе смешаннолигандных комплексов платины(II) субстанций противоопухолевых лекарственных средств III поколения

Изобретение относится к области химии платиновых металлов, в частности синтезу соединений платины, а именно синтезу оксида платины (IV)
Изобретение относится к способам получения коллоидных растворов платины, которые найдут применение в различных отраслях науки и техники, в частности при разработке новых типов высокоселективных твердотельных катализаторов

Изобретение относится к нанотехнологии
Изобретение относится к области химии платиновых металлов, в частности синтезу соединений палладия, а именно синтезу гетероядерных ацетатов палладия с цветными металлами
Изобретение относится к области химии платиновых металлов, в частности к получению палладия, применяемого в качестве исходного вещества, для промышленного получения растворов азотнокислого палладия для синтеза других соединений палладия, например для синтеза ацетата палладия
Изобретение относится к способу получения чистой соли транс-дихлорометиламинизопропиламинплатины(II), которая обладает биологической активностью
Изобретение относится к способу получения чистой соли транс-дихлорометиламинэтиламинплатины(II), которая обладает биологической активностью
Наверх