Способ селективного осаждения палладия из палладий- платиновых аммиачных растворов

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к разделению платиноидов, и может быть использовано на аффинажных производствах. Способ включает селективное осаждение палладия из палладий-платиновых аммиачных растворов водорастворимыми ксантогенатами. Осаждение палладия ведут при рН 7,75 - 8,5 и предварительной обработке исходных растворов пероксидом водорода с расходом 5,85 - 8,78 г на 1 г платины. Способ позволяет за одну стадию достичь высокой степени разделения палладия и платины и упростить аппаратурное оформление. 1 табл.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к разделению платиноидов, и может быть использовано на аффинажных производствах.

Рассмотрим известные из уровня техники решения, позволяющие селективно осадить палладий и платину.

Наиболее распространен способ разделения платины и палладия осаждением из хлоридных растворов (после царсководочного растворения) хлорплатината аммония с дальнейшей обработкой палладиевых растворов избытком аммиака и соляной кислоты. Получаемый хлорпалладозаммин перечищают повторным растворением в аммиаке и осаждением соляной кислотой [И.Н. Масленицкий, Л.В. Чугаев. Металлургия благородных металлов. - М.: Металлургия, 1972].

Недостатки способа: 1. Требуется предварительное удаление нитрат-иона из хлоридных растворов; 2. Способ предусматривает переочистку хлорпалладозаммина.

Наиболее близким изобретению по технической сущности является способ селективного осаждения палладия из солянокислых, сернокислых, азотнокислых и аммиачно-хлоридных растворов ксантогенатами натрия при расходе осадителя 80-90% от необходимого для полного осаждения палладия, который принят в качестве прототипа. [К.А. Карасев, И.А. Каковский. Некоторые сульфгидрильные соединения палладия. Цветные металлы, N 3, 1958. С. 47-54]. Данные приведены для солянокислых растворов, содержащих 1% HCl и по 0,73 г/дм³ платины, палладия, меди, никеля, рубидия, иридия и железа.

Недостаток способа - соосаждение платины с палладием, что не обеспечивает получение палладия, отвечающего требованиям ГОСТа по соотношению Pd:Pt более 2000.

Анализ описанных выше аналога и прототипа выявил, что ни в одном из них не достигается желаемый результат - селективность осаждения палладия из аммиачных растворов, содержащих платину и палладий.

Авторами изобретения по настоящей заявке способ селективного осаждения палладия из палладий-платиновых аммиачных растворов с достижением указанного технического результата создан.

Способ включает осаждение палладия водорастворимой солью из класса ксантогенатов, например этилового или бутилового ксантогената натрия из аммиачных растворов, содержащих платину и палладий.

От прототипа заявляемый способ отличается тем, что осаждение палладия водорастворимым ксантогенатом из аммиачных растворов, содержащих платину и палладий, проводят при pH 7,7-8,5 после предварительной обработки исходных растворов пероксидом водорода из расчета 5,85-8,78 г H₂O₂ на грамм платины.

Заявляемый способ селективного осаждения палладия из палладий-платиновых аммиачных растворов отвечает всем критериям патентоспособности.

Он является новым, т.к. аналогичные известные из уровня техники решения не обладают тождественной совокупностью признаков, о чем свидетельствует проведенный выше анализ известных технических решений.

Предлагаемое для патентной защиты изобретение имеет изобретательский уровень, т. к. его сущность для специалиста, занимающегося аффинажом палладия явным образом не следует из известного уровня техники, т.е. не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого способа, а значит, и не может быть подтверждена известность отличительных признаков на указанный заявителем технический результат.

Заявляемый способ селективного осаждения палладия позволяет получать продукт с соотношением Pd:Pt более 2000, что обеспечивает при дальнейшей обработке известными способами, например прокалкой, производство палладия, удовлетворяющего требования марки ПдА-2 по содержанию платины.

Заявляемое изобретение является промышленно применимым, т.к. оно может быть использовано в производстве по своему назначению, т.е. для селективного осаждения палладия из аммиачных растворов. Ни один признак, взятый в отдельности, ни вся совокупность признаков способа не противоречат возможности их применения в промышленности и не препятствуют достижению усматриваемого заявителем технического результата.

Режимы осуществления способа подобраны экспериментально. Осаждение палладия водорастворимыми ксантогенатами, например этиловым или бутиловым ксантогенатом натрия, ведут в реакторе с перемешиванием при температуре 15-25^oC в течение 20 минут. Ксантогенат вводили из расчета осаждения 85-95% палладия. Полученный осадок ксантогената отфильтровывали и промывали водой, сушили и анализировали на содержание платины и палладия.

Опытным путем установлено значение pH исходного раствора и расход пероксида водорода, который вводили перед загрузкой ксантогената. Результаты опытов представлены в таблице. В интервале значений pH исходного раствора 7,75-8,5 и расходе пероксида водорода 5,85-8,78 г на грамм платины получены осадки ксантогената палладия с соотношением Pd:Pt от 4942 до 6138, что более чем в 2,5 раза превышает требования для палладия марки ПдА-2.

При pH 7,5 аммиачных растворов наблюдается образование гидратных осадков еще до введения ксантогената за счет совместного гидролиза платины и палладия, что исключает селективность осаждения. Значение pH исходного раствора 9,0 резко снижает селективность осаждения палладия; получен осадок с соотношением Pd:Pt, равным 1034.

Введение пероксида водорода перед осаждением ксантогената палладия повышает селективность процесса. В отсутствие окислителя и при его расходе 4,39 г на грамм платины получены показатели селективности 2286 и 3054 соответственно. Расход пероксида водорода более 8,78 г на грамм платины приводит к снижению селективности осаждения палладия, что обусловлено появлением продуктов окисления ксантогената.

Способ опробован на промышленных аммиачно-нитратных растворах, получаемых в технологической схеме серебряного аффинажа АООТ "Уралэлектромедь", содержащих 30,57 г/дм³ палладия и 0,44 г/дм³ платины, и иллюстрируется примерами практического осуществления способа.

Пример 1. Порцию палладий- и платинусодержащего раствора при pH 7,75 и температуре 20^oC обрабатывали пероксидом водорода из расчета 5,854 г на грамм платины. После этого вводили бутиловый ксантогенат натрия из расчета 90% осаждения палладия. Выдерживали при перемешивании в течение 20 минут. Образовавшийся осадок отфильтровывали, промывали водой. Осадок содержал 24,71% палладия и 0,005% платины.

Остальные примеры осуществляли как в примере 1. Расход окислителя, pH исходного раствора, задаваемый реагент осадитель, состав осадка и показатель селективности представлены в таблице.

Положительные результаты по селективному осаждению палладия из аммиачных палладий-платиновых растворов аффинажа АООТ "Уралэлектромедь", аппаратурная и режимная технологичность осуществления способа позволяют считать способ селективного осаждения палладия из палладий-платиновых аммиачных растворов промышленно применимым.

Преимущества промышленного использования заявляемого способа: 1. высокая степень разделения палладия и платины, что обеспечивает получение марочного палладия; 2. oдностадийность способа и простота аппаратурного оформления.

Формула изобретения

Способ селективного осаждения палладия из палладий-платиновых аммиачных растворов водорастворимыми ксантогенатами, отличающийся тем, что осаждение палладия ведут при pH 7,75 - 8,5 и предварительной обработке исходных растворов пероксидом водорода с расходом 5,85 - 8,78 г на 1 г платины.

РИСУНКИ

Рисунок 1