DD147688A1

DD147688A1 - Verfahren zur abtrennung von rhodium und palladium aus tgl-platin

Info

Publication number: DD147688A1
Application number: DD79217565A
Authority: DD
Inventors: Sigrid Herrmann
Original assignee: Sigrid Herrmann
Priority date: 1979-12-12
Filing date: 1979-12-12
Publication date: 1981-04-15

Abstract

Ziel und Aufgabe der vorgeschlagenen Loesung bestehen darin, technisch-oekonomisch unaufwendig, bei Gewaehrleistung des erforderlichen Umweltschutzes, Spurenverunreinigungen der Unedelmetalle und des Rhodiums sowie Palladiums aus salzsauren Loesungen von TGL-Platin zur Herstellung eines Platins mit einer Reinheit von > gleich 99,99% Platin und physikalischen Meszwerten EMK 0 bis 20 * V und TK 3,921 bis 3,925 x 10&exp-3!grd&exp-1! abzutrennen. Erfindungsgemaesz wird dies durch Ionenaustauscherprozesz im Saeulen- o. Ruehrverfahren geloest, indem Platinloesungen, welche keine zusaetzlichen Saeurebestandteile enthalten, mit Konzentrationen von < gleich 50 g/l und pH-Werten von 0,8 bis 1,2 eingesetzt werden.

Description

-A-

Verfahren zur Abtrennung von Rhodium und Palladium aus TGL-Platin

Anwendunftsgebiet__itder_m Erf indung;

Das vorgeschlagene Verfahren findet Anwendung bei der Abtrennung von Spurenverunreinigungen an Rhodium und Palladium aus Salzsäuren Lösungen von TGL-Platin.

Charakteristik der bekannten technischen· Lösungen

Pur die Fertigung von Thermoelementen wird Platin der Reinheit 99,99 bis 99,999 # benötigt, wobei das Platin folgende physikalische Meßwerte aufweisen muß: WK O bis 20 uV, TK 3,921 bis 3,925 . 10~³ grd""¹. Neben den Unedelmetallen v/erden die vorerst genannten Y/erte stark durch die im TGL-Platin (99,96 %) ent-, haitenen Metalle Rhodium und Palladium (50 ppm Rh und 50 ppm Pd) beeinflußt.

Es ist bekannt, Platin der gewünschten Reinheit zu erhalten durch mehrfache TJmfällung von Platinsalzen unterschiedlicher Zusammensetzung (Gmelin System Nr. 68, Lieferung 3, 1939).

TGL-Platinpulver wird dabei in Salzsäure und Chlor gelöst, das überschüssige Chlor aus der Lösung entfernt und nach dem Verdünnen auf eine Lösung mit einem Platingehalt von 10 g/100 ml Platin als Ammoniumplatinchlorid gefällt« Ammoniumplatinchlorid

wird verglüht, der anfallende Platinschwamm gemahlen, mit Säuren ausgekocht, gewaschen und getrocknet. Die Darstellung von Thermoplatin nach diesem Verfahren ist sehr arbeitsintensiv, die einzelnen Arbeitsgänge enthalten viele Metallverlustquellen und sind Ursache von Allergieerscheinungen bei Beschäftigten. Vorgeschlagen wurde bereits auch, die in verunreinigten Platinmeta1lösungen enthaltenen Unede!metalle mittels Kationenaustauschern abzutrennen (PR-PS 1 140 891), Die Unedelmetalle werden dabei als Kationen gebunden, während die Platinmetalle als Antonen vorliegen. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß aufgabengemäß aufgrund des abgestimmten Verhältnisses von Konzentration und Säuregrad der Lösung nur die Unedelmetalle abgetrennt werden können. Andere bereits vorgeschlagene Verfahren garantieren nur eine Raffination des Platins auf eine Reinheit von 99,8 bis 99,9 1°.

Gemäß DE-OS 2 340 213 erfolgt beispielsweise die Abtrennung des Palladiums von Platin mit Dimethylglyoxim. Thermoplatin (99,99 f°) kann mittels dieses bereits bekannten Verfahrens nicht dargestellt werden, da das I/öslichkeitsprodukt des Palladiumdimethylglyoximkomplexes zu groß ist, also Palladiumspuren nicht mehr gefällt werden. Das Verfahren ist auf die Herstellung von Reinstpalladium orientiert.

Die bei diesem Verfahren gewonnenen Platinmetalle werden zur Entfernung der Unedelmetalle über ein Kationenaustauscherharz geschickt. Der angewandte pH-Wert und das salpetersaure Medium garantieren iiur die Abtrennung der Unedelmetalle. Die Abtrennung der neben den Palladiumspuren im Platin verbleibenden Rhodiumspuren ist nicht gewährleistet,

ExtraktioiiGverfahren, die technisch sehr aufwendig sind, werden in der DE-OS 2 459 098 und DE-OS 2 457 zur Trennung der Platinmetalle Pt, Rh, Ir und der

Unedelmetalle vorgeschlagen.

Auch bei diesen Verfahren wird nur Platin mit einer Reinheit von 99,8 bis 99,9 fo gewonnen. Die Abtrennung von Palladium wird nicht berücksichtigt. Um Platin der gewünschten Reinheit zu erhalten, müssen Zusatzschritte, Hydrolysentrennung gemäß DE-OS 2 457 672, die sehr arbeitsaufwendig sind, angewandt v/erden. . I¹Ur analytische Zwecke existieren Verfahren, die die Abtrennung des Rhodiums und Palladiums vom Platin mit Ionenaustauschern gewährleisten (S_e S. Berman and W. A· Mc Bryde - Separation of the Platinum Metals by Ion Exchange; Chemistry 1956 - The Separation of Rhodium from other Platinum - Group Metals by Ion Exchange; Analytical Chemistry VoI 29 Nr. 8 1957 -· Separation of Rhodium from Platinum, Palladium and Iridium by Ion Exchange). Diese Verfahren wurden aber nur für mikroanalytisehe Zwecke ausgearbeitet und lassen sich nicht auf halbtechnische und technische Verfahren übertragen, da eine solche Anwendung große Chemikalienmengen voraussetzt und damit das Verfahren äußerst unwirtschaftlich gestaltet.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein technisch wie ökonomisch unaufwendiges Verfahren zur Abtrennung von Spurenverunreinigungen der Unedelmetalle sowie des Rhodiums und Palladiums aus Salzsäuren Lösungen von TGL-Platin bei Gewährleistung des erforderlichen Umweltschutzes«

1 75 6 5 . · 4

DgggLegtmg_des Wesens der, Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Abtrennung Spurenverunreinigungen der Unedelmetalle und des

sowie Palladiums aus salzsauren lösungen von TSlr-Tlatin zur Herstellung eines Platins mit einer' Reinheit von = 99,99 7° Platin und physikalischen Meßwerten EMK O bis 20 μΐ und TK 3,921 bis 3,925 · 10""^ grd~¹,

Es wurde nun gefunden, daß man Spurenverunreinigungen Unedelmetalle sowie Rhodium- und Palladiumionen salzsauren Lösungen von TGL-Platin zur Herstellung

eines Platins mit einer Reinheit von = 99,99 % und physikalischen Meßwerten EIvIK 0 bis 20 nV und TK 3,921 bis

- -3 — 1 ' 3*325 · 10 grd gemeinsam durch Ionenaustauscherpro- ze& -abtrennen kann, indem man in einem pH-Bereich von 0*8 Ms 1,2 arbeitet.

Bei der Raffination von Lösungen der Hexachlorplatfjisäure wird das Platinmetall in Chlor und Salzsäure gelöst und die überschüssige Salzsäure abgedampft. Anschließend erfolgt die Verdünnung des Konzentrates der Hexachlorplatinsäüre auf eine Konzentration von 10 bis 40g/l. Die verdünnte Lösung wird über den KationenauLstauscher gegeben. Aus der gereinigten Lösung kann äuorch Psllung mit Hydrazinsulfat oder durch elektrolytische Abscheidung das metallische Platin gewonnen wenden. Die am lonenaustauscherharz gebundenen Metalliemen Rhodium und Palladium werden durch Eluierung mit 2€#iger Salzssure zurückgewonnen. Nach Sättigung der in Kreislauf geführten Salzsäure mit Unedelmetallen kaaon das in der Salzsäure befindliche Rhodium und Palladium abgeschieden werden.

DeT Ionenaustauscherprozeß kann im Säulen- und Rührverfahren durchgeführt werden. Das gewonnene Platin besitzt eine Reinheit von 99,99 bis 99,999 ^.

1 7565

Ausführungsbeioniel

Die Erfindung soll an einigen Ausführungsbeispielen erläutert werden.

Beispiel 1

_β1000 g Platin mit. einem Palladiumgehalt von 50 ppm, einem Rhodiumgehalt von 50 ppm und einem Unedelmetallgehalt von 300 ppm werden in Chlor und Salzsäure gelöst. Die Lösung wird zur Entfernung der überschüssigen Salzsäure bis zu einer Konzentration von 70 g/100 ml eingedampft. Nach dem Verdünnen auf eine Konzentration von 20 g/l, entspricht einem pH-Wert .von 1,2, wird die Lööung über eine Kationenaustauschersäule (4 1 Kationenaustauscherharz) gegeben. Aus der ablaufenden Lösung wird Platin mit Hydrazinsulfat ohne Zusatz von Alkalien bei einer Temperatur von 100 ⁰C gefällt. Die Spektralanalyse des gefällten Platins weist einen Verunreinigungsgehalt von 10 ppm Rhodium, = 10 ppm Palladium, sonstige Verunreinigungen unter der Nachweisgrenze aus. Die physikalische Analyse ergab Platin mit einem EMK-Wert = 10 nV und einem TK-Wert von 3,924 . 10~³ grd~¹.

Beispiel 2

100 g Platin mit 300 ppm Rhodium, 200 ppm Palladium und 300 ppm anderen Verunreinigungen v/erden in Königswasser gelöst. Nach dem Abrauchen der Salpetersäure und der überschüssigen Salzsäure wird das Konzentrat auf 40 g/l, entspricht einem pH-Wert von 0,85, verdünnt. Diese Losung wird mit 100 ml frisch regeneriertem Kationenaustauscherharz vermengt und unter zeitweisem Umrühren 24 Stunden stehen gelassen. Anschliessend wird das Harz abgetrennt und das in der Lösung .enthaltene Platin elektrolytisch' abgeschieden. Die chemische Analyse f^gab Platin mit einer Reinheit

von 99,99 %·

Das vorgeschlagene Verfahren zeichnet sich im Vergleich zu bereits bekannten Lösungen dadurch aus, daß sich Rhodium und Palladium gleichzeitig mit den Unedelmetallen bei wesentlich geringerem manuellem Arbeitsaufwand abreichern lassen. Der im Vergleich zu anderen Lösungen veränderte Arbeitsablauf in Form eines geschlossenen, kompletten Systems bedingt fernerhin eine wesentliche Senkung der Edelmetallverluste und trägt nicht unwesentlich zur Verbesserung des Gesundheits- und Arbeitsschutzes bei.

Claims

Verfahren zur Abtrennung von Rhodium und Palladium aus TGL-Platin mit Ionenaustauscherprozessen im Säulenoder Rührverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß Platinlösungen, die keine zusätzlichen Säurebestandteile enthalten, mit Konzentrationen von = 50 g/l und pH-Werten von 0,8 bis 1,2 eingesetzt werden.