Способ выделения платины, палладия и платиновых металлов- спутников

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COllWN

РЕСПУБЛИК,Я0„„962209 д р С 01 G 55/00

ЯМА Х Ф .. ° ° . ° г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ (21) 2989412/23-26 (22) 31.07.80 (46) 07.08.84. Бюл. Ф 29 (72) С.Н. Иванова, И.А. Селезнева, Л.M. Гиндин, A.M. Орлов, А.П. Зубарева, Ю.А. Цилов, Н.А. Шостенко, В.П, Шабурова и P.Ñ. Шульман (71) Институт неорганической химии

Сибирского отделения АН СССР и Государственный ордена Октябрьской Революции научно-исследоватеЛьский и проектный институт редкометаллической промышленности (53) 546.91(088.8) (56) 1. Патент Франции Ф 2355180, кл. С 01 G 55/00, 1978.

2, Патент Великобритании

N 1495931, кл. С 01 G 55/00, 1978. (54)(47) 1. СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ПЛАТИНЫ, ПАЛЛАДИЯ И ПЛАТИНОВЫХ МЕТАЛЛОВ-CIIYTHH-KOB из солянокислых растворов экстракцией аминами и солями четвертичных аммониевых оснований, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения степени разделения и чистоты продуктов и снижения объема сбросных растворов, плав хлоридов платиновых металлов растворяют в

О, 1-0,2 М соляной кислоте, содержащей циклический кетон с последующим добавлением соляной кислоты до 1-2 M и экстракцию ведут смесями аминов или солей четвертичных аммониевых оснований с соединениями, выбранными из ряда кетоны, эфиры, карбоновые кислоты, высшие спирты.

2, Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что реэкстракцию ведут кислыми растворами хлористого аммония

3. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что экстракцию ведут смесью амина или соли четвертичного аммониевого основания и карбонi вой кислоты Су-С9 llpH MQJlbHDM соотношении 1:5,5-6.

962209

Изобретение относится к способам ,выделения платиновых металлов, очистке платины и палладия от иридия, родия, рутения и может быть использовано при аффинаже платиновых ме-.

5 таллов.

Известен способ выделения платины и палладия с использованием в качестве экстрагентов высших аминокислот

RANCH>COOFI. По этому способу платина и палладий извлекаются в органическую фазу раздельно или совместно из слабокислых растворов, Затем проводится их реэкстракция концентрированной соляной кислотой !".1 1, Недостатками способа являются низкая степень извлечения платины и палладия вследствие их гидролиза и недостаточная очистка от родня, иридия и рутения.

Наиболее близким по, техьч!ческой сущности и достигаемому результату является способ выделения и очистки металлов пластиновой группы экстракцией солями аминов и четвертичных аммониевых оснований из кислых растворов, По известному способу отделение платины от родия и иридия из растворов, содержащих соли платиновых меЗО таллов, проводится следующим образом.

Раствор, укрепленный соляной кислотой, обрабатывают окислителе!ч или восстановителем, для перевода рутения и иридия в неэкстрагируемые формы. Экстрагируют платину и палладий азотсодержащими органическими рас,— ворителями из группы вторичных, третичных аминов или четвертичных аммониевых соединений. Иридий удаляют из органической фазы контактированием ее с раствором восстановителя или окислителя, платину реэкстрагируют щелочным реагентом с последующей обработкой раствора гидразином или водородом под давлением Г2.!.

Недостатками известного способа являются недостаточная степень разделения платины от иридия и родия, наличие значительньгх количеств сброс- о ных растворов после выделения металлов из реэкстрактов, недостаточно глубокая очистка при использовании для экстракции растворов солей четвертичных аммониевых оснований в 55 ароматических углеводородах из-за необратимости экстракции родия, иридия, рутения.

Цель изобпетения — повышение степени разделения, чистоты продуктов и сокращение сбросных растворов.

Поставленная цель достигается тем, что плав хлоридов платиновых металлов растворяют в 0,1-0,2 М соля. ной кислоте, содержащей циклический кетон с последующим добавлением соляной кислоты до содержания 1-2 И и экстракцию ведут смесями аминов или солей четвертичных аммониевых оснований с соединениями, .выбранными из кетонов, эфиров, карбоновых кислот, высших спиртов.

Г!редпочтительно экстракцию ведут смесью амина или четвертичного аммониевого основания и карбоновой кислоты при соотношении 1;4,5-6, а реэкстрацию кислым раствором хлористо— го а !мония

Растворение солей платиновых металлов осуществляют при 75-80 С в 0,1

0,2 М растворе соляной кислоты, содержащей циклический кетон в качест«в восстановителя. При этом иридий, родий и рутений переходят в плохо

".êñòðàãèðóåìûå соединения за счет гидролиза и восстановления. Частично гидролизу!отся при этом также Pt u Pd.

При концентрации соляной кислоты ниже указанной возможно выпадение не- растворимых осадков, а при более высоких концентрациях увеличивается доля экстрагируемых форм родня, иридия и рут е!!Ия

При последующем подкислении раствора частично акватированные комплексы Pt(IV) и особенно Pd(II), как бо-,åñ лабильные и устойчивые снова переходят в хорошо экстрагируемые высшие хлоркомплексы, а комплексы

Ph(I1I), Yr (III) и Ru(III), как более инертные, длительное время остаются в виде плохо экстрагирующихся форм. Подкисление проводится до

1-2М, затем проводится экстракция.

Г!ри более низкой концентрации соляной кислоты наблюдается ухудшение расслаивания фаз и неполный перевод аминов в солянокислую форму, При более высокой концентрации происходит снижение экстракции палладия.

Экстракцию платины и палладия проводят смесями солей четвертичных аммониевых оснований с органическими растворителями, выбранными из ряда; кетоны, эфиры, карбоновые кислоты, высшие спирты. При этом повышается гHpðîôèëüность органической фазы, Тираж 464

Подписное

j 96220 что способствует ускорению реэкстракции родия, иридия и рутения, т.е. улучшается обратимость процесса. Это связано тем, что увеличение концентрации воды в органической фазе

5 способствует разрушению двуядерных комплексов по реакции: (RgN)g(RhgClg + 3Ч,О = (R,N) (й(И,О)С1 + (RqN) 1 1 (Н,О), Сl„

Применение для этой цели карбоновых кислот более предпочтительно из-за их снижающего действия на экстракцию платины и палладия. В связи с этим, кроме указанного преимущества улучшения очистки, создается возможность простого и удобного способа выделения платины и палладия из органичес-, кой фазы, оптимальное количество карбоновых кислот 5,6-6 М на 1 М экстрагента. При более низкой концентрации реэкстракция металлов затруднена.

При более высокой концентрации ухудшается извлечение платины и палладия из водной фазы. Реэкстракцию платины и палладия осуществляют путем обработ2 ки органической фазы насыщенным раствором хлористого аммония в разбавленной соляной кислоте. При этом платина выделяется в осадок хлороплатината аммония, а палладий переходит в реэкстракт. Из реэкстракта выделяют палладозаммин. Экстрагент после реэкстракции возвращается на экстракцию без какой-либо дополнительной обработки. Реэкстрагент после отделения З5 палладозаммина и подкисления возвращают на реэкстракцию и используют многократно.

Пример 1, Смесь солей хлоридов платиновых металлов растворяют 40 в 0,2 М соляной кислоте, содержащей

1 метилциклогексанона, по объему выдерживают раствор при 80 С в течение 30 мин, охлаждают, добавляют концентрированную соляную кислоту до 45

2 М и получают растврр, содержащий, г/л: 15 Pt; 2,5 Rh; 1,2 Yr; 0,25 Ru;

56 NaC1 2 М CHl Экстрагируют платину смесью 0,3 М триоктиламина и 2 М каприловой кислоты в толуоле при 50

25 С. В результате четырехкратного контакта ОрганическоЙ фазы со свежей водной фазой при времени контакта фаз 15 мин получают органическую фазу, содержащую р 99,95Х. Pt. Родий, 55

ВНИИПИ Заказ 6975/1

9 4 иридий. и рутений в органической фа= зе не были обнаружены с пределом обнаружения 0,05Х. Для выделения плати ны из Органической фазы последнюк обрабатывают насыщенным раствором

NH

0,05Х. Таким образом в результате проведенной операции произошла очист. ка по платине с 79 до 99,95Х.

Пример 2. Смесь солей хлори. дов, платиновых металлов растворяют в О, 1 М соляной кислоте, содержащей циклогексанон при нагревании до 80 С, охлаждают, доводят концентрацию соляной кислоты до 1 М и получают исходный раствор, г/л: 4,0 Ре; 14,0 Pd;

0,6 Rh; 0,3 Yr; 0,06 Ru; 58 NaCl;

1,0 М НС1.

Подготовленный раствор приводят в контакт с органическим раствором, содержащим 0,34 М триалкилбензиламмония хлористОГО (R = Са-C ) и 2 М каприловой кислоты. В качестве инертного раэбавителя используют толуол.

В результате четырехкратного контакта органической. фазы со свежей водной фазой получают органическую фазу, содержащую, г/л: 5,0 Pt, 17,6 Pd;

0,0025 Rh; 0,001 (Yr; 0,005 Ru.

Это соответствует 99,98Х суммы платины и палладия. Для выделения платины и палладия из органической фазы последнюю обрабатывают 5 раз насыщенным раствором хлористого аммония в 2 M соляной кислоте. Отделяют осадок (WH„)< Pt Cl, а из реэкстракта выделяют палладозаммин. Чистота полученного палладия составляет 99,96Х, остальные 0,04Х составляет платина. !

Таким образом, предлагаемый способ разделения платиновых металлов, а именно выделения платины, палладия и платиновых металлов-спутников, позволяет повысить степень очистки

I платины и палладия от иридия„ родия и рутения до 99,98Х при меньшем числе ступеней разделения; сократить количество сбросных растворов эа счет многократного использования реэкстрагента.

Филиал GGQ "Патевт", г. Ужгород, ул.Проектная,4