Способ получения металлического палладия

Способ получения металлического палладия относится к гидрометаллургии благородных металлов и может быть использован для получения палладия в виде металла. Палладий в виде соли растворяют, а затем восстанавливают до металла муравьиной кислотой. Техническим результатом является предотвращение самопроизвольного вспенивания пульпы в процессе восстановления и образования «зеркала» за счет восстановления палладия на стенках реакционного оборудования. Для этого растворение соли палладия проводят в растворе гидроксида натрия с концентрацией 80-150 г/л, полученный раствор прогревают в течение 0,5-1,5 часов. Металлический палладий отделяют фильтрацией, промывают и проводят термическую обработку. 1 табл., 2 пр.

 

Способ относится к гидрометаллургии благородных металлов и может быть использован для получения палладия в виде металла.

Известен способ восстановления палладия муравьиной кислотой, по которому к соли палладия прибавляют муравьиную кислоту, добавляют ацетат натрия до щелочной реакции по метилоранжу и прогревают раствор на водяной бане до полной коагуляции осадка (С.И. Гинзбург и др. изд-во. «Аналитическая химия платиновых металлов». "Наука", М., 1972, с. 203).

Недостатком способа является необходимость использования дополнительного дорогостоящего реагента - ацетата натрия, что увеличивает затраты на процесс.

Известен способ получения металлического палладия, включающий восстановление палладия из кислого или щелочного раствора, содержащего хлор-ионы и формиат-ионы стадийно, не менее чем в две стадии, причем каждую последующую стадию начинают после завершения восстановления на предыдущей стадии путем введения в пульпу соли палладия формиат-ионов (Ю.Н. Назаров, Н.В. Туляков, В.П. Горбатенко и др. Патент РФ №2154685 от 20.08.2000).

Недостатком способа является многостадийность процесса, которая приводит к задалживанию драгоценного металла в производственном цикле.

Известен способ осаждения палладия из растворов его хлоридов муравьиной кислотой при рН 4 в течение 2 часов. (М.А. Меретуков, A.M. Орлов. «Металлургия благородных металлов. Зарубежный опыт». М., Металлургия, 1991, с. 251).

Недостатком способа является неполнота осаждения палладия, а также самопроизвольное вспенивание пульпы в процессе восстановления и образование «зеркала» за счет восстановления палладия на стенках реакционного оборудования.

Известен способ получения металлического палладия, включающий растворение палладийсодержащего материала, осаждение палладия из раствора в виде соли, отделение осадка соли палладия фильтрацией и его отмывку, растворение соли в воде, восстановление палладия до металла муравьиной кислотой при рН не менее 6 ед., отделение металлического палладия фильтрацией, его промывку и сушку (Л.А. Поляков, А.Н. Татаринов, Ю.А. Монастырев и др. Патент РФ №2210609 от 20.08.2003).

Недостатком является самопроизвольное вспенивание пульпы в процессе восстановления и образование «зеркала» за счет восстановления палладия на стенках реакционного оборудования.

Данный способ является наиболее близким по технической сущности к заявляемому и принят в качестве прототипа.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предполагаемое изобретение является устранение указанных недостатков.

Заданный технический результат достигается тем, что в известном способе получения металлического палладия, включающем осаждение палладия из раствора в виде соли, отделение осадка соли палладия фильтрацией и его отмывку, растворение соли, восстановление палладия до металла муравьиной кислотой при рН не менее 6 ед., отделение металлического палладия фильтрацией, его промывку и термическую обработку - растворение соли палладия проводят в растворе гидроксида натрия с концентрацией 80-150 г/л, а полученный раствор прогревают в течение 0.5-1.5 часов.

Сущность способа заключается в следующем.

Процесс восстановления палладия муравьиной кислотой при проведении в нейтральных и слабощелочных средах сопровождаются бурной реакцией с получением мелкодисперсных порошков, образующих тонкие пленки («зеркало») на стенках реакционных аппаратов.

По предлагаемому способу соль дихлордиаммин палладия растворяют в растворе гидроксида натрия:

Опытным путем установлено, что оптимальной концентрацией гидроксида натрия в растворе, обеспечивающей полноту растворения соли палладия и спокойное протекание реакции его последующего восстановления, является 80-150 г/л. При содержании в растворе NaOH менее 80 г/л не достигается полнота растворения соли дихлордиаммин палладия и при введении в пульпу муравьиной кислоты наблюдается резкое вспенивание. Подщелачивание до концентрации более 150 г/л не улучшает показатели перехода в раствор палладия, но ведет к не производительному расходу реагента.

При прогреве полученного раствора палладий частично выпадает в осадок его гидроксида по реакции (2), который при дальнейшей обработке муравьиной кислотой восстанавливается до металла по реакции (3) и образует центры кристаллизации для роста частиц порошка.

Экспериментально было определено, что оптимальной продолжительностью прогрева является интервал от 0.5 до 1.5 часов. Меньшее время прогрева не обеспечивает достаточного укрупнения осадков и не предотвращает восстановление палладия на стенках реакционного оборудования с образованием «зеркала». Более длительный прогрев способствует образованию крупных частиц гидроксидов, которые препятствуют полноте протекания реакции (3).

Ниже приведен пример осуществления способа.

Пример 1 (по прототипному способу). Соль дихлордиамминпалладия массой 100 г с содержанием палладия 35,4% поместили в стеклянный стакан, объемом 1 л, распульповали в воде и обработали раствором гидроксида натрия до значения рН=8.5. Пульпу отфильтровали. Раствор обработали восстановителем - муравьиной кислотой. После перемешивания пульпы осадок отделили фильтрацией и после промывки водой прокалили с получением металла, который проанализировали на наличие примесей по ГОСТ №31291-2005. Наличие «зеркала» на стенках стакана и увеличение объема пульпы при восстановлении определяли визуально. Результаты в таблице 1.

Пример 2. Соль дихлордиамминпалладия массой 100 г с содержанием палладия 35,4%, поместили в стеклянный стакан, объемом 1 л, распульповали в растворе гидроксида натрия заданной концентрации. Раствор прогрели в течение заданного времени, а затем обработали восстановителем - муравьиной кислотой. После перемешивания пульпы осадок отделили фильтрацией и после промывки водой прокалили с получением металла. Полученный палладий проанализировали на наличие примесей по ГОСТ №31291-2005. Наличие «зеркала» на стенках стакана и увеличение объема пульпы при восстановлении определяли визуально. Результаты представлены в таблице 1.

Как показано в приведенной таблице, использование заявляемого способа позволяет избежать самопроизвольного вспенивания пульпы в процессе восстановления и образования «зеркала» за счет восстановления палладия на стенках реакционного оборудования, при этом качество палладия соответствует ГОСТу №31291-2005.

Способ получения металлического палладия, включающий осаждение палладия из раствора в виде соли, отделение осадка соли палладия фильтрацией и его отмывку, растворение соли, восстановление палладия до металла муравьиной кислотой при рН не менее 6, отделение металлического палладия фильтрацией, его промывку и термическую обработку, отличающийся тем, что растворение соли палладия проводят в растворе гидроксида натрия с концентрацией 80-150 г/л и полученный раствор прогревают в течение 0,5-1,5 часов.