Способ получения соединений палладия

 

Способ получения соединений палладия относится к области химико-металлургического производства, в частности к металлургии благородных металлов. Способ позволяет уменьшить расход токсичных окислителей, являющихся, к тому же, носителями примесей ряда неблагородных элементов, снизить содержание примесей в продукте. Раствор хлоропалладиевой кислоты, являющейся исходным веществом в процессах синтеза других соединений, получают путем термообработки металла или его солей в токе кислородсодержащего газа и выщелачивания продуктов термообработки раствором соляной кислоты при нагревании. 3 з.п.ф-лы, 1 табл.

Способ получения соединений палладия относится к области химико-металлургического производства, в частности к металлургии благородных металлов.

Известен способ получения различных соединений палладия, включающий стадию перевода палладия из его содержащих продуктов в раствор палладийхлористоводородной кислоты путем воздействия окислителей и водно-кислотных сред при нагревании. Данный способ является наиболее близким к заявляемому.

В прототипном способе получения соединений палладия в качестве исходного палладдийсодержащего продукта чаще других используют палладий-металл, в качестве окислителя - хлор или азотную кислоту, воздействия окислителей и кислот совмещены. Металлический палладий обливают концентрированной кислотой и пропускают ток хлора или растворяют при нагревании в царской водке (3 объема концентрированной HCl и 1 объем концентрированной НNО₃ (Синтез комплексных соединений металлов платиновой группы. Справочник / Под ред. И.И. Черняева. М.: Наука, 1964, с .171, 173).

Недостатки прототипного способа: необходимость использования значительных количеств дорогостоящих и токсичных окислителей, - возможности введения с окислителями в целевой продукт некоторых специфичных примесей, таких как, например, кальций, алюминий, железо и др.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в снижении токсичности процесса и снижении содержания примесей в целевых продуктах. Технический результат достигается тем, что в известном способе получения соединений палладия, включающем растворение палладийсодержащих продуктов обработкой растворами кислот и окислителями, согласно изобретению в качестве окислителя используют кислородсодержащий газ, окислительную и кислотную обработку осуществляют раздельно, вначале исходный продукт подвергают окислительной термообработке в течение времени, необходимого для образования оксида палладия, затем окисленный продукт охлаждают и растворяют в растворе соляной кислоты при нагревании.

Сущность предложенного способа состоит в следующем.

В процессе термообработки палладия-металла и некоторых из его соединений, например дихлордиаминпаллдия, нитрата, в токе кислородсодержащего газа, например воздуха, в определенном температурном интервале (350-800^oС - для палладия-металла и дихлордиаминпалладия, 120-350^oС - для нитрата палладия) образуются кислотно-растворимые фазы оксидов палладия. При нагревании оксидов палладия в растворе соляной кислоты происходит образование раствора палладийхлористоводородной кислоты.

Пример осуществления процесса.

1. Взяли 50 г порошка палладия, порошок нагрели до 650^oС и выдержали при ней в токе воздуха в течение 1 ч. Термообработанный порошок выгрузили из печи и охладили в токе воздуха до 25^oС. Масса термообработанного продукта после охлаждения составила 55.0 г. Охлажденный продукт распульповали в 250 мл 6-молярного раствора соляной кислоты, нагрели до 90^oС и выщелачивали при этой температуре в течение 1 ч. Полученную пульпу отфильтровали от небольшого количества нерастворившегося остатка, представляющего собой неокислившийся палладий. Получили 200 мл раствора палладийхлористоводородной кислоты, содержащего 152 г/л палладия. Раствор был использован для получения дихлорида палладия известным способом.

2. Шесть навесок влажной соли дихлордиаминпалладия (влажность 25.5%) по 20 г ( сухая масса соли - 14.9 г, в том числе палладия - 7.49 г) прокаливали в токе воздуха при различных температурах в течение времени, необходимого для установления постоянной массы. По прибыли массы судили о доле окислившегося палладия. Продукты окисления выщелачивали при 90^oС в 10-кратном по отношению к их массе объеме 4-молярного раствора соляной кислоты (10 см³ на 1 г) при перемешивании в течение 1 ч, после чего отделяли раствор от нерастворившегося остатка. Фильтрат проанализировали на содержание палладия. Из данных изменений массы и содержания палладия в растворе рассчитали показатели окисления и способности оксида растворяться в соляной кислоте. Результаты опытов приведены в таблице.

Как видно из таблицы, во всех опытах получен оксид палладия, который при выщелачивании соляной кислотой практически полностью перешел в хлоридный раствор.

Все полученные хлоридные растворы объединили. Часть объединенного раствора использовали для получения хлоропалладита калия K₂[PdCl₄], другую - для дихлордиаминпалладия. Оба образца солей отличались от своих аналогов, получаемых при использовании прототипа, в 1.5-2 раза меньшим содержанием примесей неблагородных элементов.

3. 20 г нитрата палладия прокалили в токе воздуха при температуре 400^oС. В результате прокаливания получили оксид палладия массой 10.6 г. Продукт прокаливания залили 70 мл 6-молярного раствора соляной кислоты, реакционную массу нагревали на водяной бане при температуре 90-100^oС в течение 3 ч. Наблюдали, что практически вся масса оксида перешла в раствор. Раствор отфильтровали от взвеси нерастворившегося остатка, раствор использовали для получения дихлордиаминпалладия.

Таким образом, как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ получения соединений палладия позволяет избежать использования таких токсичных окислителей, как хлор и азотная кислота, и уменьшить содержание примесных неблагородных элементов в целевых продуктах.

Формула изобретения

1. Способ получения соединений палладия, включающий растворение палладийсодержащих продуктов обработкой растворами кислот и окислителями, отличающийся тем, что в качестве окислителя используют кислородсодержащий газ, окислительную и кислотную обработку осуществляют раздельно, вначале исходный продукт подвергают окислительной термообработке в течение времени, необходимого для образования оксида палладия, а затем окисленный продукт растворяют в растворе соляной кислоты при нагревании.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве кислородсодержащего газа используют воздух.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве палладийсодержащего продукта используют порошок палладия или дихлордиаминпалладий и окислительную термообработку ведут при температуре 350-800^oС.

4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве палладийсодержащего продукта берут нитрат палладия и температура термообработки находится в пределах 120-400^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1